纺丝装置、非织造布制造装置、非织造布的制造方法和非织造布的制作方法

文档序号:1784994阅读:170来源:国知局
专利名称:纺丝装置、非织造布制造装置、非织造布的制造方法和非织造布的制作方法
技术领域
本发明涉及纺丝装置、具备该纺丝装置的非织造布制造装置、使用上述非织造布 制造装置的非织造布的制造方法、以及由上述制造方法制造的非织造布。
背景技术
构成非织造布的纤维的纤维直径小,则分离性能、液体保持性能、擦拭性能、遮蔽 性能、绝缘性能或柔软性等各种性能均优异,因此优选构成非织造布的纤维的纤维直径小。 已知含有上述纤维直径小的纤维的非织造布的制造方法有所谓的静电纺丝法,该方法是将 纺丝液由喷嘴吐出,同时使电场作用于吐出的纺丝液,拉伸纺丝液,使直径变细,然后直接 在捕集体上捕集,制成非织造布。根据该静电纺丝法,可以制造含有平均纤维直径为Iym 以下的纤维的非织造布。但静电纺丝法的纺丝液吐出量是有限的,因此是生产性差的方法。作为可以改善该生产性的纺丝装置,人们提出了图2所示的发明“通过使用压缩 气流形成纳米纤维非织造垫的装置包含设置了平行间隔的第1(12)、第2 和第3(32) 部件,分别具有供给端部(14,24,34)和相对的出口端部(16,26,36) 0第2部件(22)与第 1部件(12)邻近。第2部件02)的出口端部06)延伸至超过第1部件(12)的出口端部 (16)。第1(12)和第W22)部件隔出第1供给狭缝(18)。第3部件(32)位于第1部件 (12)的与第2部件(22)相对的一侧、与第1部件(12)邻近。第1(12)和第3 (32)部件隔 出第1气体狭缝(38),第1(12)、第202)和第3 (32)部件的出口端部(16二6、36)隔出喷 气空间00)。也包含通过使用压缩气流形成纳米纤维非织造垫的方法”(专利文献1)。该 装置无需施加高电压,因此有望改善生产性。但是该装置中,平行设置平板状的第1、第2和 第3部件,因此通过片状的压缩气体作用于片状的纺丝液,难以形成纤维形状,含有较多液 滴,因此,即使形成纤维形状也只能形成粗纤维。作为同样的纺丝装置,有人提出了 “一种使用压缩气体的纳米纤维制造装置,该装 置具备中心管、与中心管呈同心状并且分开设置的第1供给管、与第1供给管呈同心状且分 开设置的中间气体管、与中间气体管呈同心状且分开设置的第2供给管,中心管与第1供给 管形成第1环状柱,中间气体管与第1供给管形成第2环状柱,中间气体管与第2供给管形 成第3环状柱,第1喷气空间在中心管和第1供给管的下游侧端部形成,第2喷气空间在中 间气体管和第2供给管的下游侧端部形成。”(专利文献2、。该制造装置也无需施加高电 压,因此有望改善生产性。但是该装置中,柱状或环状的喷气作用于呈环状吐出的纺丝液, 因此纺丝不稳定,难以形成纤维形状,含有较多液滴。已有技术文献专利文献专利文献1 日本特表2005-515316号公报(摘要、表1等)专利文献2 美国专利第6520425号公报(摘要,图2等)

发明内容
本发明针对上述问题而设,其目的在于提供可稳定地、生产性良好地纺出纤维直 径小的纤维的纺丝装置,具备该纺丝装置的非织造布制造装置,使用上述非织造布制造装 置的非织造布的制造方法,以及由上述制造方法制造的非织造布。本发明涉及以下内容[1]纺丝装置,该纺丝装置具有1处以上可吐出纺丝液的吐液部,和1处以上位于 上述所有吐液部的上游侧、线状延伸的、可吐出气体的吐气部,该纺丝装置满足以下条件(1)具有以吐液部为端部的液体用柱状中空部(Hl);(2)具有以吐气部为端部的气体用柱状中空部(Hg);(3)将液体用柱状中空部(Hl)延长而成的液体假想柱状部(Hvl)与将气体用柱状 中空部(Hg)延长而成的气体假想柱状部(Hvg)邻近;(4)液体用柱状中空部(Hl)的吐出方向中心轴与气体用柱状中空部(Hg)的吐出 方向中心轴平行;(5)用与气体用柱状中空部(Hg)的中心轴垂直的平面切断时,气体用柱状中空部 (Hg)的截面的外周和液体用柱状中空部(Hl)的截面的外周的距离只可画一条最短的直 线。[2]非织造布制造装置,该装置除[1]的纺丝装置之外,还具备纤维的捕集体。[3]非织造布的制造方法,该方法使用上述[2]的非织造布制造装置。[4]非织造布,该非织造布由上述[3]的制造方法制造。本发明的上述[1]的纺丝装置中,由吐液部吐出的纺丝液与由吐气部吐出的气体 邻近并平行,并且气体和伴随气流所产生的剪切力呈一条直线状作用于纺丝液,因此可以 稳定地纺出细直径的纤维。另外,可以通过气体的作用纺出纤维,因此可以增加纺丝液的吐 出量,可以生产性良好地纺丝。本发明的[2]的非织造布制造装置除上述纺丝装置之外,还具备纤维捕集体,因 此,通过捕集纺出的纤维,可以稳定地、生产性良好地制造含有纤维直径小的纤维的非织造布。本发明的[3]的制造方法使用上述非织造布制造装置,因此可以稳定地、生产性 良好地制造含有纤维直径小的纤维的非织造布。本发明的W]的非织造布是通过上述制造方法制造的非织造布,因此是含有纤维 直径小的纤维的非织造布。


图1(a)是本发明的纺丝装置的部分立体示意图。(b)是用上述(a)中的平面C切 断的部分截面图。图2是以往的纺丝装置的截面图。图3是表示以往的喷嘴的配置的横截面平面图。图4是本发明的又一纺丝装置的部分截面图。图5是本发明的另一纺丝装置的部分截面图。图6是本发明的另一纺丝装置的部分截面图。
图7是说明本发明的非织造布制造装置的截面示意图。图8是比较例2中使用的融喷装置用模头的部分截面示意图。符号说明Nl吐液喷嘴Nl1, Nl2, Nl3 吐液喷嘴组Pg吐气板E1、E1”E12、E13 吐液部Eg吐气部HlpHl^ Hl3液体用柱状中空部Hg气体用柱状中空部Hvl1, Hvl2, Hvl3液体假想柱状部Hvg气体假想柱状部Ali、Al2、Al3吐出方向中心轴(液)Ag吐出方向中心轴(气体)C与气体用柱状中空部的中心轴垂直的平面L1, L2, L3外周间的距离最短的直线12第1部件22第2部件32第3部件14、24、;34 供给端部16、26、36相对的出口端部18第1供给狭缝38第1气体狭缝20喷气空间1纺丝装置2飞翔空间3捕集体4吸引装置
具体实施例方式根据纺丝装置的立体示意图1(a)、以及图1(a)的C平面处的截面图-图1 (b),对 本发明的纺丝装置进行说明。图1所示的纺丝装置中,吐液喷嘴组Nl^ Nl2, Nl3 · ·与吐气板I^g的一方的外壁 面抵接,其中,所述吐液喷嘴组Nlp Nl2, Nl3 · ·是将多个在一个端部具有可吐出纺丝液的 吐液部的吐液喷嘴呈一条直线状排列而成,所述吐气板1 在一个端部具有可吐出气体、呈 一条直线状延伸的吐气部Eg,吐气板1 的吐气部Eg位于吐液喷嘴组Ν1ρΝ12、Ν13 · ·的任 一个的吐液部E11、E12、E13· 的上游侧。各吐液喷嘴均具有以吐液部Eli、El2、El3· 作 为端部的液体用柱状中空部HlpHlyHl3 · ,吐气板1 具有以吐气部Eg作为端部的气体 用柱状中空部Hg。将液体用柱状中空部Hlp Hl2, Hl3 · ·延长而成的任一个的液体假想柱状部Hvlp Hvl2, Hvl3 · ·也与将气体用柱状中空部Hg延长而成的气体假想柱状部Hvg只 隔着相当于各吐液喷嘴的壁厚与吐气板1 的壁厚之和的距离,处于邻近的状态。并且,液 体用柱状中空部HlpHl^ Hl3 · 的任一个的吐出方向中心轴AlpAl2、Al3 · 与气体用柱 状中空部Hg的吐出方向中心轴Ag也处于平行关系。并且,用与气体用柱状中空部Hg的中 心轴Ag垂直的平面C切断时,气体用柱状中空部Hg的截面外形为长方形,各液体用柱状中 空部HlpHlyHl3* ·的截面的外形均为圆形,在任意的组合中,气体用柱状中空部Hg的截 面外周与各液体用柱状中空部Hlp Hl2, Hl3 · ·的截面的外周的距离处于只可画一条最短 的直线Li、L2、L3· 的状态(参照图1(b))。因此,如果向图1所示的纺丝装置的吐液喷嘴组Ν1ρΝ12、Ν13 · ·的各吐液喷嘴供 给纺丝液,向吐气板1 供给气体,则纺丝液分别经由液体用柱状中空部HlpHlyHl3* ·由 各吐液部Eli、El2、El3· 分别沿各液体用柱状中空部HlpHlyHl3* ·的轴向A1^A12、 Al3 吐出,同时,气体经由气体用柱状中空部Hg由吐气部Eg沿气体用柱状中空部Hg的轴 向Ag吐出。该吐出的气体和吐出的各纺丝液均处于邻近的状态,紧挨着各吐液部Ε1ρΕ12、 El3 · ,吐出气体的中心轴Ag与各吐出纺丝液的中心轴Ali、Al2、Al3· 均为平行关系,并 且,在任意组合中,在C平面上,吐出的气体和吐出的纺丝液最近的点为一处,S卩,所有纺丝 液呈一条直线状受到气体和伴随气流产生的剪切作用,形成细直径,同时分别沿液体用柱 状中空部HlpHl^ Hl3 · 的轴向Ali、Al2、Al3 · 飞翔,形成纤维。吐液喷嘴组ΜρΜ2、Μ3 · ·的各吐液喷嘴只要可吐出纺丝液即可,其外形没有特 别限定,例如可以是圆形、长圆形、椭圆形、多边形(例如三角形、四边形、六边形),优选为 圆形,这样可呈一条直线状受到气体和伴随气流的剪切作用,难以生成液滴。即,如果外形 为圆形,则用与气体用柱状中空部Hg的中心轴Ag垂直的平面C切断时,在任何组合中,容 易形成气体用柱状中空部Hg的截面的外周和各液体用柱状中空部HlpHlyHl3 · ·的截面 的外周的距离只可画一条最短的直线U、L2, L3 · ·的状态,因此吐出的所有纺丝液呈一条 直线状受到气体和伴随气流的剪切作用,难以生成液滴。吐液喷嘴组Ν1ρΝ12、Ν13· 中, 各吐液部E11、E12、E13· ·的外形可以是相同的外形,也可以是不同的外形,优选均为圆形。作为吐液部,含有外形为多边形的吐液喷嘴时,优选将多边形的一个角配置在吐 气板一侧,这样可呈一条直线状受到气体和伴随气流的剪切作用,难以生成液滴。即,如下 配置各吐液喷嘴即,用与气体用柱状中空部Hg的中心轴Ag垂直的平面C切断时,气体用 柱状中空部Hg的截面的外周与各液体用柱状中空部Hl11,Hl12,Hl13 · · ,Hl21,Hl22,Hl23 · ·的 截面的外周的距离只可画一条最短的直线Ln、L12, L13 · ·、L21, L22, L23- ·(参照图6),这 样,各纺丝液可呈一条直线状受到气体和伴随气流的剪切作用,可稳定地纺丝,难以生成液 滴。吐液喷嘴组W1Jl2Jl3 · 的各吐液喷嘴的各吐液部Eli、El2、El3 · 的大小没 有特别限定,均优选为0. 01-20mm2,更优选为0. 01_2mm2。如果比0. Olmm2小,则有难以吐出 粘度高的纺丝液的趋势,如果超过20mm2,则难以使气体和伴随气流的作用呈一条直线状, 有无法稳定地纺丝的倾向。全部的吐液部Ε1ρΕ12、Ε13· 的大小可以相同,也可以是不同 大小的吐液部Elp El2、El3 · ·混在,如果是相同大小,则容易纺出纤维直径一致的纤维。吐液喷嘴组Ν1ρΝ12、Ν13 · ·的各吐液喷嘴的材质可以是金属制,也可以是树脂制, 其材料没有特别限定。还可以使用金属制或树脂制的管。如果是金属制,则通过对部分或全部吐液喷嘴施加电压,可以使电场作用于纺丝液。并且图1中图示了圆柱状的吐液喷嘴 组见”见”见^ ,也可以使用前端斜切的锐角喷嘴。该锐角喷嘴对于纺丝液粘度高的情 况有效。使用上述锐角喷嘴时,如果以尖的一侧为吐气板一侧,则容易受到气体和伴随气流 的剪切作用,可以稳定地纺丝。图1中是使吐液喷嘴组Ν1ρΝ12、Ν13 · 只与吐气板1 的一方的外璧面抵接配置, 不过也可以不只是一个面,可以使吐液喷嘴组与相对的外璧面抵接配置(参照图幻。通过 这样的配置,可以使纺丝液的吐出量更多,因此可以进一步生产性良好地纺丝。图1中的吐气板1 是一个吐气部Eg呈一条直线状延伸,但也不一定是一条直线 状。例如曲线、波状线、圆状、X字母状、二字状、漩涡状、三角形状、四边形状、或将它们组合 延伸成线状,也可以发挥同样的效果。图1中给出了只具有一个吐气部Eg的吐气板PgJfi 只要是线状延伸,不管是区分为2个以上的吐气部的吐气板1 、还是2组以上吐气板1 ,均 可使用。吐气板1 可以如图1所示,制成包围气体用柱状中空部Hg的部件,也可以将2片 板状部件、和可在上述板状部件之间形成狭缝(气体用柱状中空部Hg)的间隔体进行组合、 制成吐气板I^g。这种情况下,具有通过选择间隔体的大小来自由改变狭缝宽度(与线状延 伸的方向成直角方向的长度)、通用性优异的优点。狭缝(吐气部Eg)的线状延伸方向上的长度没有特别限定,从生产性的角度考虑, 优选为3cm以上,为了使长度方向的吐气量均勻,优选細以内。狭缝宽度没有特别限定,为 了以少的气体量进行纺丝,优选IOmm以下,更优选2mm以下,进一步优选0. 5mm以下。吐气 板1 中,气体用柱状中空部Hg的吐气方向的长度(图1(a)纸面的上下方向的长度)没有 特别限定,为了稳定地吐出气体,优选0. 5mm以上,更优选Imm以上,进一步优选5mm以上。 气体用柱状中空部Hg的上游侧具有任何结构均可。图1中,吐气板1 的吐气侧端部形成 与吐气中心轴Ag垂直的平面,也可以有斜度。吐气板1 可以是金属制也可以是树脂制,其材料没有特别限定。吐气板1 配置在吐气部Eg位于吐液喷嘴组Nl^ Nl2, Nl3 · ·的任一个的吐液部 El1^ El2, El3- ·的上游侧(纺丝液的供给侧)的位置,因此可以防止纺丝液裹到各吐液喷 嘴的周边。因此不会污染各吐液部Elp El2、El3 · ,可长时间纺丝。吐气部Eg和各吐液 喷嘴的吐液部Elp El2, El3 · ·的距离没有特别限定,均优选IOmm以下,更优选5mm以下。 如果超过10mm,则有气体和伴随气流对吐出的纺丝液的剪切力不足,难以形成纤维的趋势。 吐气部Eg和各吐液部Eli、El2、El3· ·的距离下限没有特别限定,吐气部Eg和吐液部Elp Ε12、Ε13· 可以均不一致。吐气部Eg和各吐液部Eli、El2、El3· 的距离可以相同也可以不同,如果相同,则 可以使相同程度的剪切力作用于各纺丝液,可以稳定地纺丝,因此优选。各吐液喷嘴的液体用柱状真空部HlpHly Hl3 · ·是各纺丝液的经过通路,制成各 纺丝液吐出时的形状,气体用柱状真空部Hg是气体的经过通路,制成气体吐出时的形状。将各液体用柱状中空部HlpHlyHl3* 延长而成的各液体假想柱状部HvlpHvly Hvl3- 是由各吐液部Elp El2、El3 · 吐出的各纺丝液在刚吐出后的飞行路线,将气体用 柱状中空部Hg延长而成的气体假想柱状部Hvg是由吐气部Eg吐出的气体在刚吐出后的喷 出路线。该各液体假想柱状部Hvlp Hvl2、Hvl3 · 和气体假想柱状部Hvg的距离相当于各 吐液喷嘴的壁厚和吐气板1 的壁厚之和,该距离均优选为2mm以下,更优选为Imm以下。如果超过2mm,则气体和伴随气流的剪切力难以作用,有难以形成纤维的倾向。并且,各液体用柱状中空部HlpHlyHl3 的各吐出方向中心轴Ali、Al2、Al3 和 气体用柱状中空部Hg的吐出方向中心轴細分别平行,因此,可使气体和伴随气流呈一条直 线状作用于吐出的各纺丝液,因此可稳定地纺出纤维。例如,如果是将圆柱状的液体用中空 部用中空圆柱状的气体中空部覆盖的状态、或者是将圆柱状的气体中空部用中空圆柱状的 液体用中空部覆盖的状态,它们的中心轴一致,则无法使气体和伴随气流的剪切力呈一条 直线状作用,纤维化不稳定,液滴增多。另外,如果它们的中心轴位于交叉或扭转的位置,则 气体和伴随气流所产生的剪切力不作用,或者即使作用也不均勻,因此无法稳定形成纤维。 该“平行”是指液体用柱状中空部HlpHlyHl3* 的吐出方向中心轴AlpAl2、Al3· 与气 体用柱状中空部Hg的吐出方向中心轴細可位于同一平面上并且平行。另外,“吐出方向中 心轴”是指相对于与假想柱状部的外壁面呈直角切断的横截面的重心的垂线。本发明的纺丝装置中,用与气体用柱状中空部Hg的中心轴Ag垂直的平面C切 断时,在任何组合中,气体用柱状中空部Hg的截面的外周与各液体用柱状中空部Hlp Hl2, Hl3 · 的各截面的外周的距离只可画一条最短的直线Lp L2、L3 · ·。由这样的气体用柱 状中空部Hg吐出的气体和伴随气流呈一条直线状作用于由各液体用柱状中空部HlpHly Hl3- 吐出的各纺丝液,可发挥剪切作用,因此不会生成液滴,可稳定地纺丝。例如,如果 可画2条上述直线,则交替发生在一个点上作用的情况和在另一个点上作用的情况等,无 法稳定地发挥剪切作用,结果生成液滴,无法稳定纺丝。图1中虽未图示,纺丝液是将聚合物溶解于溶剂而成时,吐液喷嘴组Nlp Nl2、 Nl3 · ·与纺丝液贮存装置(例如注射器(syringe)、不锈钢罐、塑料罐或氯乙烯树脂制、聚 乙烯树脂制等树脂制袋等)连接,吐气板1 与供气装置(例如压缩机、储气瓶、压气机等) 连接。纺丝液是将聚合物加热熔融而成的情况下,吐液喷嘴组Nlp Nl2、Nl3 · 与挤出机、 通过加热器加热的金属制注射器等供给装置连接,吐气板1 与连接在加热器上的压缩机、 储气瓶、压气机等供给装置连接。图1中只描述了 1组纺丝装置,也可以串联或并列地配置2组以上的纺丝装置。通 过配置2组以上的纺丝装置,可以进一步提高生产性。图ι中使用了吐液喷嘴组Wp m2、 Nl3 · ,吐液喷嘴不必须是2个以上,也可以是1个。但是考虑到生产性,优选8个以上。 邻接的吐液喷嘴之间的间隔(邻接的吐液喷嘴的吐出方向中心轴之间的距离)根据所使用 的吐液喷嘴的外形而不同,因此没有特别限定,但考虑到生产性,优选为30mm以下,更优选 为5mm以下,进一步优选为2. 5mm以下。另一方面,如果邻接的吐液喷嘴之间过于接近,则 吐出的纺丝液接合,可能无法得到充分的纺丝性,因此,优选邻接的吐液喷嘴外壁之间的距 离为0. Imm以上。邻接的吐液喷嘴之间的间隔可以很规则,也可以不规则,如果很规则,则 可以在纤维均勻分散的状态下纺丝,结果,可以制造质地优异的非织造布,因此优选。图1是将吐液喷嘴组Nl^ Nl2, Nl3 · ·固定在吐气板1 上的状态,只要满足上述 的关系,还可以具备可自由调节吐液喷嘴组肌”肌一肌广 的位置的机构。如图4的用与 气体用柱状中空部Hg的中心轴垂直的平面切断的截面图所示,也可以使用在板上穿有吐 液孔HIpHi^ Hi3 · ·的吐液板代替图1所示的吐液喷嘴组Wpm^m3 · ·。如图5的用与气体用柱状中空部Hg的中心轴垂直的平面切断的截面图所示,可 以相对于吐气板1 的两个外壁面抵接第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组Ν121、Ν122、Ν1μ· ·。如图6的用与气体用柱状中空部Hg的中心轴垂直的平面切断的截 面图所示,第!吐液喷嘴组肌^肌^肌^· 的各第1吐液部Ε1η、Ε112、Ε113· 和第2吐 液喷嘴组Ν121、Ν122、Ν1^· ·的各第2吐液部Ε121、Ε122、Ε1^ · 不必须为圆形,可以是三角 形、四边形等的多边形。如上所述,各吐液部Eln、El12、El13 · · ,El21, El22, El23- 无需是 相同形状,可以是具有不同形状的吐液部的吐出喷嘴规则或不规则地混在。并且,图5、图6 的纺丝装置中,第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · ·的各吐液喷嘴、和第2吐液喷嘴组Nl21、 Nl22^Nl23- ·的各吐液喷嘴相对配置,也可以不相对,可以呈锯齿形地规则或不规则地错开 配置。如果这样错开配置,则由第ι吐液喷嘴组mn、m12、m13· 纺出的纤维、与由第2吐 液喷嘴组见21、见22、见^· 纺出的纤维完全不重复,因此容易在纤维分散的状态下纺丝,结 果,具有容易制造质地更优异的非织造布的特长。本发明的非织造布制造装置除上述的纺丝装置之外,还具备纤维的捕集体,因此 可以捕集纤维,制造非织造布。关于本发明的非织造布制造装置,参照非织造布制造装置的 截面示意说明7进行说明。图7的非织造布制造装置如上述图5所示,除了在吐气板1 的两个外壁面配置了 第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·的纺丝装置1之 外,还具备可捕集纺丝得到的纤维的捕集体3,位于捕集体3的下游侧、可吸引纺丝得到的 纤维的吸引装置(寸夕^ 3 V装置)4。可向第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · ·供给纺丝 液的第1纺丝液供给装置、以及可向第2吐液喷嘴组Ν1η、Ν122、Ν1Μ · ·供给相同或不同的 纺丝液的第2纺丝液供给装置与纺丝装置1连接,同时与可将气体供给吐气板1 的气体供 给装置连接。这样的非织造布制造装置的情况下,纺丝液通过第1纺丝溶液供给装置和第2纺 丝溶液供给装置分别向第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl2, Nl23- 供给,同时,气体通过气体供给装置供给吐气板I^g。因此,由第1吐液喷嘴组Nln、 N112、N113 和第2吐液喷嘴组N121、N122、N1m · ·吐出的各纺丝液通过由各吐气板1 吐出 的气体的剪切作用而拉伸,形成纤维,同时,这些纤维一边均勻混合,一边向捕集体3飞翔, 该飞翔的纤维直接聚集的捕集体3上,形成非织造布。在图7的非织造布制造装置中,相对于一个吐气板1 配置很多吐液喷嘴,因此,可 以减少吐气量,可以抑制聚集的纤维的飞散,可生产性良好地制造质地均勻的非织造布。还 可以减少气体量,无需使吸引装置4大型化,因此有利于节约能源。聚集纤维时,在捕集体3的下游侧配置吸引装置4,因此由吐气板1 吐出的气体被 迅速排出,不会因气体的作用使非织造布散乱。图7中,是包含传送带的捕集体3,捕集体3只要可直接聚集纤维即可,例如可以将 非织造布、机织物、针织物、网、转鼓、带或平板用作捕集体。本发明中吐出气体,为了容易吸 引气体,在捕集体上聚集纤维,不使聚集的纤维散乱,优选使用通气性的捕集体3,在捕集体 3的与纺丝装置相对面的一侧设置吸引装置4。不使用吸引装置4时,捕集体无需是通气性 的。图7中,在纺丝装置1的由第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组 Nl21, Nl22, Nl23- ·的吐出方向下侧(重力的作用方向)配置捕集体3,各纺丝液的吐出方 向与捕集体3的捕集面处于垂直相交的位置关系,但第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · ·和第2吐液喷嘴组N121、N122、NU· ·的吐出方向与捕集体3的捕集面也可以是平行的位置 关系,第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组N121、N122、N1m · ·的吐出方向 与捕集体3的捕集面还可以是交叉的位置关系。第丨吐液喷嘴组肌…肌吣肌^· 和第2 吐液喷嘴组Ν121、Ν122、Ν1μ· ·的吐出方向可以与重力的作用方向相同,也可以是重力的作 用方向的相反方向,还可以是与重力的作用方向垂直相交的方向、与重力的作用方向交叉 的方向,没有特别限定。将捕集体3的捕集面与纺丝装置1的吐气部Eg相对配置、特别是呈直角配置时, 捕集体3的捕集面与纺丝装置1的第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 的各吐液部Ε1η、Ε112、 El13 · ·以及第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·的各吐液部El21、El22, El23 · ·的距离根 据纺丝液的吐出量、气体流速变化,因此没有特别限定,但使用将聚合物溶解于溶剂得到的 纺丝液时,均优选为50-1000mm,纺丝液为将聚合物加热熔融所得时,均优选为10-1000mm。 原因在于,使用将聚合物溶解于溶剂得到的纺丝液时,如果低于50mm,则在纺丝液的溶剂未 充分蒸发的状态下聚集,聚集后无法保持纤维形状,可能无法得到非织造布,纺丝液为将聚 合物加热熔融所得时,如果低于10mm,则受到加热气体等的影响,聚集在捕集体上的纤维溶 解,或者纤维之间有熔接的倾向。另一方面,如果纺丝液在任何情况下距离超过1000mm,则 气流散乱,纤维被切断,有容易飞散的倾向。对吸引装置4没有特别限定,优选可根据来自气体供给装置的气体供给量、所制 造的非织造布的厚度来调节风速条件。纺丝液为将聚合物溶解于溶剂所得时,第1纺丝液供给装置或第2纺丝液供给装 置例如可以是注射器、不锈钢罐、塑料罐或氯乙烯树脂制、聚乙烯树脂制等的树脂制袋等, 纺丝液为将聚合物加热熔融所得时,例如可以是挤出机、通过加热器加热的金属制注射器 等。纺丝液为将聚合物溶解于溶剂所得时,气体供给装置例如可以是压缩机、储气瓶、压气 机等,纺丝液为将聚合物加热熔融所得时,例如可以是与加热器连接的压缩机、储气瓶、压 气机等。图7的非织造布制造装置中只配置了 1台纺丝装置1,不必须是1台,可以配置2 台以上。通过配置2台以上,可以进一步提高非织造布的生产性。图7的非织造布制造装 置中使用了在吐气板1 的两个外壁面上配置有第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2 吐液喷嘴组m21、m22、mM · ·的纺丝装置1,也可以使用只在吐气板1 的一个外壁面配置 吐液喷嘴组的纺丝装置。图7的非织造布制造装置中未配置用于使非织造布结合的装置,也可以配置用于 使非织造布结合的装置。例如可以配置添加粘合剂并干燥的装置、可使纤维之间熔融粘接 的热处理装置、可使纤维之间交缠的交缠装置等。并且,在图7的非织造布制造装置中,是只通过由吐气板1 吐出的气体的作用来 制成纤维,除气体的作用之外,也可以通过电场的作用促进纤维化。例如,如果在纺丝装置1 的第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组N121、N122、N1^ · ·上施加电压,同 时通过将捕集体3接地,在第1吐液喷嘴组肌^肌^肌^· 和第2吐液喷嘴组N121、N122、 Nl23 · ·与捕集体3之间形成电场,则可将未因气体的剪切作用而拉伸、容易形成液滴的纺 丝液通过电场的作用拉伸,制成纤维。由于电场的作用,纤维带电,互相排斥,由此不形成纤 维之间粘接而成的纤维束,可以在各纤维分散的状态下捕集,因此容易制造纤维直径一致的非织造布。如上所述,在对第1吐液喷嘴组mn、Ni12, Ni13 · 和第2吐液喷嘴组m21、 Nl22, Nl23施加电压时,可以是比以往的静电纺丝法的电压低的电压,因此,可以制成比通过 静电纺丝法形成的非织造布大体积的非织造布。对第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·施加 电压的电源例如可以是直流高电压发生装置、范德格拉夫起电机。施加极性可以是正也可 以是负。也可以不施加到第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组N121、N122、 Nl23- ,而施加在插入到各吐液喷嘴内的导线等上。并且还可以施加在捕集体3上,将第 1吐液喷嘴组Nl11、Nl12, Nl13 · ·和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22、Nl23 · 接地。或者对双方 施加电压,在第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组N121、N122、N1m · ·和捕 集体3之间形成电场。还可以在传送带的与吐气部Eg相对的部分的下游侧配置对置电极, 将对置电极接地或对其施加电压,在第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组 Nl21, Nl22, Nl23 · 之间形成电场。该第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·和捕 集体3之间产生的电位差根据纺丝液的种类、第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐 液喷嘴组见21、见22、叫3· 与捕集体3的距离等的纺丝条件而变化,因此没有特别限定,优 选为0. 05-1. 5kV/cm。如果电位差超过1. 5kV/cm,则与利用气体的剪切作用进行的纺丝相 比,通过与静电纺丝法同样的电场进行的纺丝处于支配地位,但也受气体的作用,非织造布 的质地有变差的倾向。如果低于0. 05kV/cm,则纤维带电不足或较弱,因此,可能形成含有较 多线团、纤维束、闪光条痕、颗粒(粒)等纤维以外杂质的非织造布。图7的非织造布制造装置是开放系统,也可以将纺丝装置1、捕集体3、吸引装置4 收纳在纺丝容器内,形成封闭系统。纺丝液是溶解于溶剂的纺丝液时,纺丝时溶剂挥发,如 果是封闭系统,则可以防止该溶剂的扩散,可根据情况再利用。如上所述收纳到纺丝容器中时,优选连接可以将纺丝容器内的气体排出的排气装 置。纺丝液是溶解于溶剂的纺丝液时,如果进行纺丝,则纺丝容器内的溶剂蒸气浓度逐渐升 高,溶剂的蒸发受到抑制,结果容易发生纤维直径的不均勻,还有难以形成纤维的倾向。对 该排气装置没有特别限定,例如可以是在排气口设置的风扇。另外,在通过容器用气体供给 装置向纺丝容器供给气体时,只设置排气口就可以排出与供给量等量的气体,因此不一定 需要排气装置。通过排气装置排气时,对于排气量,优选排出与来自气体提供给装置和容器 用气体供给装置的气体供给量的总量相同的量。如果供给总量与排气量不同,则纺丝容器 内的压力变化,从而溶剂的蒸发速度变化,容易发生纤维直径的不均勻。另外,吸引装置4 也可兼用作排气装置。如果纺丝容器上连接可供给调节了温湿度的气体的容器用气体供给装置,则可以 使纺丝容器内的溶剂蒸气浓度稳定,可纺出纤维直径偏差小的纤维。该容器用气体供给装 置例如有螺旋桨风扇(Propeller Fan)、多叶片式风扇(SiroccoFan)、空气压缩机或鼓风机寸。本发明的非织造布的制造方法是使用上述非织造布制造装置的方法。特别优选由 纺丝装置1的吐气部Eg吐出流速为IOOm/秒以上的气体。通过由吐气部Eg吐出流速为 IOOm/秒以上的气体,可以抑制液滴的发生,可以高效率地制造含有纤维直径一致、细直径 的纤维的非织造布。更优选吐出流速为150m/秒以上的气体,进一步优选吐出流速为200m/秒以上的气体。气体流速的上限只要是可稳定纺丝的流速即可,没有特别限定。为了吐出上述流速的气体,例如可以由压缩机向气体用柱状中空部Hg供给气体。 对气体的种类没有特别限定,可以使用空气、氮气、氩气等,其中空气较为经济。另外,气体 的温度根据纺丝液而不同,没有特别限定,如果是将聚合物溶解于溶剂得到的纺丝液,则常 温的较为经济,优选;如果是将聚合物加热溶融得到的纺丝液,则优选在纺丝液与气体接触 的部分是从比加热溶融的聚合物的温度低100°c的温度、至比加热溶融的聚合物的温度高 100°c的温度范围的温度的气体。为比加热溶融了的聚合物的温度低的温度的气体时,可通 过冷却作用促进纤维的固化,另外,为比加热溶融了的聚合物的温度高的温度的气体时,可 以抑制聚合物的固化,在飞翔空间2可以在长距离对纺丝液作用气体的剪切力。向第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·和捕 集体3之间的纤维的飞翔空间2供给冷却气体等,冷却纤维,由此可以促进纤维的固化。另 外,通过向第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 和第2吐液喷嘴组N121、N122、N1m · ·和捕集 体3之间的纤维的飞翔空间2供给加热气体,加热、使纤维保温,可以抑制纤维的固化。可在本发明的制造方法中使用的各纺丝液只要是可将所需聚合物溶解到溶剂中 所得、或者将所需聚合物加热熔融所得即可,没有特别限定。例如前者的将聚合物溶解于溶剂中得到的纺丝液可使用将聚乙二醇、部分皂化聚 乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乳酸、聚酯、聚乙醇酸、聚丙烯腈、共聚聚 丙烯腈、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙 烯、聚丙烯、聚醚砜、聚砜、氟系树脂(聚偏氟乙烯、共聚聚偏氟乙烯等)、聚氨酯、对或间芳 族聚酰胺、纤维素系等的1种或2种以上的聚合物溶解于水、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、异丙 醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、1,4_ 二I恶烷、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、 N-甲基-2-吡咯烷酮、乙腈、甲酸、甲苯、苯、环己烷、环己酮、四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、三 氯乙烷、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯等1种或2种以上的溶剂中形成的纺丝液。将该聚合物溶解于溶剂中得到的纺丝液在纺丝时的粘度优选为lO-lOOOOmPa · s 的范围,更优选20-8000mPa 的范围。如果粘度低于IOmPa · s,则粘度过低,拉丝性差,有 难以形成纤维的倾向,如果粘度超过IOOOOmPa · s,则纺丝液难以拉伸,有难以形成纤维的 倾向。因此,即使常温下粘度超过IOOOOmPa · s,只要通过加热纺丝液本身或液体用柱状中 空部Η1η、Η112、Η113 · · ,Hl21,Hl22,Hl23 · ,可以达到上述粘度范围内,则均可使用。相反, 即使常温下粘度低于IOmPa · s,只要通过冷却纺丝液本身或液体用柱状中空部Hln、Hl12, Hl13 · ·、Hl21, Hl22, Hl23 · ·,可以达到上述粘度范围内,则均可使用。本发明中的“粘度” 是指使用粘度测定装置、在与纺丝时相同的温度下测定的剪切速率为100s—1时的值。另一方面,可构成将聚合物加热熔融得到的纺丝液的聚合物例如可以将聚烯烃系 (聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯共聚物、聚甲基戊烯等)、聚酯系(脂族聚酯系、芳族聚酯 系)、丙烯酸系(聚丙烯腈、共聚聚丙烯腈)、纤维素系、聚乙烯醇、乙烯/乙烯基醇共聚物、 聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚酰胺系(尼龙6、尼龙66、尼 龙12、尼龙610)、聚缩醛、芳族聚酰胺系、聚醚砜、聚砜、或氟系树脂(聚偏氟乙烯、共聚聚偏 氟乙烯等)、聚苯硫醚、聚醚醚酮等的1种或2种以上混合使用。该将聚合物加热熔融得到的纺丝液在纺丝时的温度范围优选为从聚合物的熔点 至比熔点高200°C的温度范围,更优选为从比熔点高20°C的温度至比熔点高100°C的温度范围。这是由于,对于显示温度相关性的聚合物,如果在与比熔点高200°C的温度相比高 的温度,则发生聚合物的热分解,难以纺丝。另外,对纺丝时的聚合物施加的剪切速度优选 l-lOOOOs—1,剪切速度更优选δΟ-δΟΟΟ Γ1。对于显示压力相关性的聚合物,如果剪切速度低 于ls—1,则吐出不稳定,而如果超过10000s—1,则需要高的吐出压力,有吐出困难的倾向。上 述温度范围和剪切速度范围中,聚合物在纺丝时的粘度优选lO-lOOOOmPa · s的范围,更优 选20-8000mPa-s的范围。如果粘度低于IOmPa ·8,则粘度过低,拉丝性差,有难以形成纤维 的倾向,如果粘度超过IOOOOmPa · s,则纺丝液难以拉伸,有难以形成纤维的倾向。因此,即 使熔融时粘度超过IOOOOmPa · s,只要通过加热纺丝液本身或液体用柱状中空部Hln、Hl12、 Hl13 · .,Hl21,Hl22^Hl23- ,可以达到上述粘度范围内,则可使用。相反,即使熔融时粘度低 于IOmPa · s,只要通过冷却纺丝液本身或液体用柱状中空部Hln、Hl12、Hl13 · ·、H121、H122、 Hl23- ,可以达到上述粘度范围内,则可使用。来自第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113 · 的各吐液部Ε1η、Ε112、Ε113 · 和第2吐 液喷嘴组m21、Nl22, Nl23 · ·的各吐液部El21、El22, El23 · ·的纺丝液的吐出量根据纺丝液 的粘度、气体流速变化,因此没有特别限定,优选均为0. I-IOOcm3/小时。每个吐液喷嘴的 吐出量可以相同也可以不同。如果相同,则可以纺出纤维直径更一致的纤维。在2种以上的吐出条件下,由第1吐液喷嘴组Ν1η、Ν112、Ν113· ·的各吐液部Eln、 Ε112、Ε113· 和第2吐液喷嘴组肌1、肌22、肌”· 的各吐液部Ε121、Ε122、Ε1” · 吐出纺丝 液,制成纤维,可以制造不同种类的纤维混在的非织造布。例如如图7所示的纺丝装置1中, 如果使来自第1吐液喷嘴组Nln、Nl12, Nl13 · 和第2吐液喷嘴组Nl21、Nl22, Nl23 · ·的吐 出条件不同,则由于作用于吐出的纺丝液的气体相同,因此可以纺出不同种类的纤维,结果 可以制造不同种类的纤维混在的非织造布。该“2种以上的吐出条件”是指完全不相同,例如有吐液部的形状不同、吐液部 的大小不同、吐气部至吐液部的距离不同、纺丝液的吐出量不同、纺丝液的浓度不同、纺丝 液的构成聚合物不同、纺丝液的粘度不同、纺丝液的溶剂不同、纺丝液的构成聚合物为2种 以上时其配合比例不同、纺丝液的构成溶剂为2种以上时其配合比例不同、纺丝液的温度 不同、纺丝液的制备方法不同(例如溶解于溶剂中得到的纺丝液、和加热熔融得到的纺丝 液)、添加到纺丝液中的添加剂种类和/或量不同等的这些的1种或2种以上不同。本发明中,使用上述的纺丝装置1纺出纤维,使其聚集,制造非织造布,除此之外 可以对纺丝、飞翔的纤维供给粉体、纤维、和/或纤维集合体,将它们混合,由此可以使非织 造布具有功能。例如粉体有活性碳(例如水蒸气活化碳、碱处理活性碳、酸处理活性碳等)、无机 颗粒(例如二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化锌、含钛氧化物、沸石、担载催 化剂的陶瓷、二氧化硅等)、离子交换树脂、植物的种子等。纤维可列举再生纤维,例如人造丝、高湿模量粘胶纤维(Polynosic)、铜氨纤维 等;半合成纤维,例如醋酸酯纤维等;合成纤维,例如尼龙纤维、维尼纶纤维、聚偏氯乙烯纤 维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维、丙烯腈纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维等;无机纤 维,例如玻璃纤维、碳纤维等;植物纤维,例如棉、麻等;动物纤维,例如羊毛、绢等。作为纤维集合体,可列举上述同种类或不同种类的纤维的集合体。对纤维集合体 的集合状态没有特别限定,例如有纤维之间交缠的状态、纤维之间粘接的状态、纤维之间熔融粘接的状态、纤维之间加捻成纱的状态等。本发明的非织造布是通过上述的方法制造的非织造布。因此,纤维直径小、稳定, 可生产性良好地制造。对构成非织造布的平均纤维直径没有特别限定,可以是50-5000nm。 平均纤维直径是200根的纤维直径的算术平均值,该纤维直径是根据由扫描电子显微镜 (SEM)得到的非织造布表面的照片图像,由其刻度计算得到的值。本发明的非织造布的单位面积重量可以是0. 1 100g/m2,厚度可以是1 1000 μ m。单位面积重量是将IOcm边长的正方形非织造布试样的重量换算为Im2的重量所 得的值,厚度是通过压缩弹性式厚度计计测的值,具体来说是指以3mm/秒的速度对5cm2的 载荷区域施加IOOgf的载荷时的值。实施例以下叙述本发明的实施例,本发明并不限于以下实施例。实施例1(纺丝液的制备)准备纺丝液将聚丙烯腈(7 A F 'J、y f制造)溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,浓 度为10%质量,制成纺丝液(粘度(温度25°C ) :970mPa · s)。(非织造布制造装置的准备)准备包含图1所示的下述构成的制造装置。(1)纺丝液供给装置注射器(2)气体供给装置压缩机(3)吐液喷嘴组Nl1-Nl19 金属制(3)-1吐液部El1-El19 直径为0. 3mm(截面积0. 07mm2)的圆形(3)-2液体用柱状中空部Hl1-Hl19 直径为0. 3mm的圆柱状(3)-3喷嘴外径均为0. 55mm⑶-4喷嘴个数19个(4)吐气板1 :金属制(4)-1吐气部Eg 宽0. 5mm,长50_的长方形状(4)-2气体用柱状中空部Hg 纵0. 5mm、横50mm、高20mm的长方体状(4)-3构成吐气板1 的板部件的厚度1mm(4) -4吐气板1 的数目1组(4)-5位置全部的吐液部El1-El19位于吐气部Eg的下游侧,距吐气部Eg 2. 5mm, 吐气板1 的一侧外壁面与吐液喷嘴的外壁面均抵接,以相邻的吐液喷嘴的间隔(吐出方向 中心轴间距离)为2. 5mm的方式等间距配置。(5)液体假想柱状部Hvl1-Hvl19与气体假想柱状部Hvg的距离均为1. 125mm(6)吐液方向中心轴Al1-Al19与吐气方向中心轴Ag 均平行(7)用与气体用柱状中空部Hg的中心轴垂直的平面切断时,气体用柱状中空部Hg 的截面的外周与液体用柱状中空部Hl1-Hl19的截面的外周的距离最短的直线条数各1条(8)捕集体网(30目),配置成气体的吐出方向中心轴Ag与捕集面成直角(8)-1吐液部El1-El19与捕集面的距离300mm(9)吸引装置吸引箱(寸夕〉3 乂 # 7夕7 )(吸引口 8(toimX35(toim)
(10)纺丝容器容积Im3的丙烯酸类容器(U >容器)(IO)-I气体供给装置精密空气发生装置((株)了匕、〒制造,1400-HDR)(非织造布的制造)在下述条件下,将纤维聚集在捕集体(网)上,制造单位面积重量为5g/m2、厚度为 50μπι的非织造布。该非织造布构成纤维的平均纤维直径为300nm,可以不产生液滴、稳定 地、生产性良好地制造含有上述细纤维的非织造布。(1)吐液喷嘴Nl1-Nl19的各吐出量:3cm3/小时/1个(2)空气吐出流速250m/秒(3)网的移动速度IOmm/秒(4)纤维吸引条件30cm/秒(5)气体供给条件25°C、27% RH, Im3/ 分钟比较例1(纺丝液的制造)与实施例1同样地准备纺丝液。(非织造布制造装置的准备)准备1台图3所示的具有吐液喷嘴W和吐气喷嘴Ng的配置、含有下述构成的纺
丝装置。(1)纺丝液供给装置注射器(2)气体供给装置压缩机(3)吐液喷嘴Nl 金属制(3)-1吐液部El 直径为0. 3mm(截面积0. 07mm2)的圆形(3)-2液体用柱状中空部直径为0. 3mm的圆柱状(3)-3 喷嘴外径0. 55mm03)-4喷嘴个数1个(4)吐气喷嘴Ng:金属制(4)-1吐气部Eg 直径为0. 8mm(截面积0. 27mm2)的圆形(4)-2气体用柱状中空部直径为0. 8mm的圆柱状(4)-3 喷嘴外径1. Omm(4)-4喷嘴个数1个(4)-5位置吐气部位于吐液部的上游侧5mm,与吐液喷嘴呈同心圆状配置,结果, 吐气部形成内径0. 55mm、外径0. 8mm的中空圆形状(参照图3)(5)液体假想柱状部与气体假想柱状部的距离0. 125mm(6)吐液方向中心轴与吐气方向中心轴一致(7)用与气体用柱状中空部的中心轴垂直的平面切断时,气体用柱状中空部的截 面的内周与液体用柱状中空部的截面的外周的距离最短的直线条数无数(8)捕集体网(30目),配置成气体的吐出方向中心轴与捕集面成直角(8)-1与吐液部El的距离300mm(9)吸引装置吸引箱(吸引口 80_X350mm)(10)纺丝容器容积Im3的丙烯酸类容器
(IO)-I气体供给装置精密空气发生装置((株)TO〒制造,1400-HDR)(非织造布的制造)欲按下述条件纺丝,制造非织造布,但几乎未成纤维形状,无法制造非织造布。(1)吐液喷嘴Nl的吐出量3g/小时(2)空气吐出流速250m/秒(3)网的移动速度0. 65mm/秒(4)纤维吸引条件30cm/秒(5)气体供给条件25°C、27% RH, Im3/ 分钟实施例2作为树脂,准备聚丙烯树脂[(MI = 1500),温度200°C下的剪切速度为314 4、粘 度 5000mPa · s]。准备用与气体用柱状中空部(Hg)的中心轴垂直的平面切断的截面图如图4所示 的包含具有气体用柱状中空部(Hg)的吐气板O^g)、和穿有液体用柱状中空部(Hl1-Hl67)的 吐液板的纺丝装置。具体如下。(1)树脂供给装置挤出机(2)加热气体供给装置压缩机(将压缩空气用加热器加热)(3)吐液板金属制,壁厚1mm,1组(4)树脂液吐出部(El1-El67)直径0. 15mm的圆形吐出部(El1-El67)以(吐出方 向中心轴间距离)5mm的间隔呈直线状排列成一列,共67处(5)液体用柱状中空部Hl1-Hl67 分别为直径为0. 5mm的圆柱状(6)吐气板金属制,壁厚IOmm (7)吐气部(Eg)宽0. 6mm,长420mm的长方形状(8)气体用柱状中空部Hg 纵0. 6mm,横420mm,高5mm的长方体状(9)位置以吐气部(Eg)位于所有的吐液部(El1-El67)上游5mm处的方式将吐液 板与吐气板抵接配置,(10)液体假想柱状部Hv1-Hvl67与气体假想柱状部Hvg的距离均为0. 3mm(11)吐液方向中心轴Al1-Al67与吐气方向中心轴Ag :均平行(12)用与气体用柱状中空部Hg的中心轴垂直的平面切断时,气体用柱状中空部 的截面的外周与液体用柱状中空部Hl1-Hl67的截面的外周的距离最短的直线的条数均为 1条(13)捕集体配置成吸引缸(Suction Cylinder)(冲孔金属板)、吐液方向中心轴 与捕集面成直角,树脂液体吐出部(El1-El67)与捕集面的距离为200mm(14)纤维吸引装置吸引缸接着,在200°C的温度下将聚丙烯树脂熔融,然后在以下的条件下由树脂液体吐出 部(El1-El67)沿重力的作用方向吐出,同时由吐气部(Eg)吐出加热空气,制成纤维,同时用 吸引缸吸引,使纤维向捕集体方向飞翔,聚集在捕集体上,制造单位面积重量为4g/m2、厚度 为100 μ m的非织造布(平均纤维直径600nm,CV値0. 6)。该非织造布的构成纤维细,纤 维直径的偏差小。(1)树脂吐出量2g/小时/1个
(2)吐气板和吐液板的温度200°C(3)吐出空气温度260 V,流量6Nm3/分钟,流速397m/秒(4)吸引缸转速4m/分钟,吸引量130m3/分钟,风速^m/秒实施例3使树脂吐出量为IOg/小时/1个,除此以外按照与实施例2相同的条件制造非织 造布。制造的非织造布的单位面积重量为5g/m2,厚度为150μπι,平均纤维直径为llOOnm, CV值为0. 3。该非织造布的纤维粗,但纤维直径的偏差非常小。比较例2作为树脂,准备聚丙烯树脂[(MI = 1500),温度200°C下的剪切速度为314 4、粘 度为 5000mPa · s]。准备与树脂液体吐出部的列垂直相交的方向的截面示意图如图8所示的熔喷装 置用的模头。具体如下。(1)树脂供给装置挤出机(2)加热气体供给装置压缩机(将压缩空气用加热器加热)(3)熔喷装置用模头金属制(4)树脂液体吐出部(El1-El31)直径0. 2mm的圆形吐出部(El1-El31)呈直线状排 列成一列(5)吐气部(Eg)宽 0. 5mm,长 300mm(6)捕集体配置成吸引缸(冲孔金属板)、树脂液吐出方向中心轴与捕集面成直 角,树脂液体吐出部与捕集面的距离为300mm(7)纤维吸引装置吸引缸接着,在200°C的温度下将聚丙烯树脂熔融,然后在以下的条件下由树脂液体吐出 部(Eli El31)沿重力的作用方向吐出,同时由吐气部(Eg)吐出加热空气,喷到吐出的树 脂液上,制成纤维,同时用吸引缸吸引,使纤维向捕集体方向飞翔,聚集在捕集体上,制造单 位面积量10g/m2、厚度为100 μ m的非织造布(平均纤维直径:2000nm, CV値0. 9)。该非织 造布的构成纤维粗,纤维直径的偏差大,并且闪光条痕、空心颗粒多。(1)树脂吐出量0. 5g/小时/1个(2)模头温度200°C(3)吐出空气温度280°C,流量2. 5Nm3/分钟,流速278m/秒(4)吸引缸转速4m/分钟,吸引量50m3/分钟,风速20m/秒产业实用性本发明的非织造布可适合用作空气过滤器、液体滤器、血液滤器等的滤器用过滤 材料,电池隔板、电容器用隔板等的电化学元件用隔板,电极材料、膜支撑体、半导体基板、 柔性显示器用基板、隔热材料、隔音材料、细胞培养担体、创伤覆盖材料、给药系统材料、传 感器芯片、Smart Fabric等的用途。
权利要求
1.纺丝装置,该纺丝装置具有1处以上可吐出纺丝液的吐液部,和1处以上位于上述所 有吐液部的上游侧、线状延伸的可吐出气体的吐气部,该纺丝装置满足以下条件(1)具有以吐液部为端部的液体用柱状中空部(Hl);(2)具有以吐气部为端部的气体用柱状中空部(Hg);(3)将液体用柱状中空部(Hl)延长而成的液体假想柱状部(Hvl)与将气体用柱状中空 部(Hg)延长而成的气体假想柱状部(Hvg)邻近;(4)液体用柱状中空部(Hl)的吐出方向中心轴与气体用柱状中空部(Hg)的吐出方向 中心轴平行;(5)用与气体用柱状中空部(Hg)的中心轴垂直的平面切断时,气体用柱状中空部(Hg) 的截面的外周和液体用柱状中空部(Hl)的截面的外周的距离只可画一条最短的直线。
2.非织造布制造装置,其除权利要求1所述的纺丝装置之外,还具备纤维的捕集体。
3.非织造布的制造方法,其使用权利要求2所述的非织造布制造装置。
4.非织造布,其通过权利要求3所述的制造方法制造。
全文摘要
本发明提供可稳定地、生产性良好地纺出纤维直径小的纤维的纺丝装置,具备该纺丝装置的非织造布制造装置,使用上述非织造布制造装置的非织造布的制造方法,以及由上述制造方法制造的非织造布。本发明的纺丝装置具有1处以上可吐出纺丝液的吐液部,和1处以上位于上述所有吐液部的上游侧、线状延伸的可吐出气体的吐气部,可以使气体和伴随气流产生的剪切作用呈一条直线状作用于吐出的纺丝液。本发明的非织造布制造装置除上述纺丝装置之外,还具备纤维的捕集体。本发明的非织造布制造方法是使用上述非织造布制造装置的方法。并且,本发明的非织造布是通过上述制造方法制造的非织造布。
文档编号D01D5/084GK102080269SQ201010624968
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月26日 优先权日2009年11月27日
发明者天笠隆明, 小岛幸夫, 木村贤司, 松林康子 申请人:日本韦琳株式会社
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