无纺布的制造装置及制造方法与流程

本发明涉及适合于利用熔喷法制造无纺布的装置及方法。

背景技术：

1、作为无纺布的制造方法之一，可举出通过向从喷丝模头(日文：口金)的喷丝板喷出的聚合物吹喷高速且高温的气流，从而一边拉伸聚合物一边使其熔融粘接而形成网，并将其捕集至网式输送机上而得到无纺布的熔喷法。熔喷法中使用的喷丝模头具有喷丝板和一对模唇，所述喷丝板具有喷出孔在宽度方向上配置成1列的喷出孔组，所述一对模唇以在该喷丝板的两侧夹着喷出孔组而相对的方式配置，在喷丝板与模唇之间形成有间隙。而且，通过由间隙在高压力下高速地向从喷丝板的喷出孔喷出的聚合物吹喷高温空气，从而能够制造包含极细纤维的无纺布。近年来，在该无纺布向多种多样的用途逐步扩展中，作为向过滤器、医疗用口罩、医疗用长袍(medical gown)等高性能用途的逐步扩展而言，要求纤维直径非常小的无纺布。

2、在这样的情况下，作为减小无纺布的纤维直径的手段，进行了各种改善研究。为了减小纤维直径，例如可举出减少从喷丝模头的一个喷出孔喷出的聚合物量的方法，但此时会产生生产量下降的问题。此外，若使聚合物的喷出量下降，则有时发生喷出的不稳定化。因此，在专利文献1中，关于熔喷喷丝模头，公开了使从狭缝(喷出孔)喷出的对熔融聚合物射出的热风的流路宽度在该热风于狭缝下端部与聚合物合流的地点以后最小化，然后逐渐扩大的情况。由此，在最小流路宽度的部位，热风达到音速，然后热风缓慢地绝热膨胀，由此能够高效地使纤维细径化。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开昭51-67411号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，专利文献1中公开的熔喷喷丝模头形成为从狭缝射出的热风的流路在聚合物射出后暂时缩流、然后逐渐扩宽的形状。因此，射流会因康达效应(coanda effect)而沿着一侧的壁面而相对捕集网的网式输送机倾斜地吹喷。其结果，有时纤维如羽毛般在网式输送机的上方飞扬，难以形成网。此外，从喷丝板喷出的聚合物容易附着于流路的缩流部及扩宽流路，有时会发生喷丸(聚合物块)而变得难以连续生产。而且，由于流路宽度局部变得非常窄，因此压力损失变高，必然需要提高用于供给热风的压缩机装置的性能，有时设备费会变高。此外，就熔喷喷丝模头而言，通过提高供给的热风的供给压，有时能够获得纤维直径的细径化的效果，但由于使用了压空空气，因此使用费变高。

3、因此，本发明的目的在于提供能够高效地获得纤维直径非常小的极细纤维的无纺布的无纺布的制造装置及制造方法。

4、用于解决课题的手段

5、用于解决上述课题的本发明采用以下任一构成。

6、(1)无纺布的制造装置，其为在具有用于喷出熔融的聚合物的喷出孔配置成1列的喷出孔组的喷丝板与以夹着所述喷丝板的喷出孔组而相对的方式配置的一对模唇之间具有狭缝状的间隙、从所述间隙向从所述喷出孔喷出的聚合物吹喷气体来制造无纺布的装置，其特征在于，

7、以夹着从所述喷出孔喷出的聚合物而相对的方式，以所述模唇的下表面为起点配置沿聚合物喷出方向延伸存在的一对扩宽壁面，

8、所述一对扩宽壁面所成的角度α在60°≤α≤120°的范围内，并且

9、在将所述模唇的下表面与形成所述间隙的壁面的交点设为x、将所述模唇的下表面与所述扩宽壁面的交点设为y时，相对的交点x间的间隔p和相对的交点y间的间隔h在2≤h/p≤15的范围内。

10、(2)根据前述(1)中记载的无纺布的制造装置，其中，所述模唇的下表面与聚合物喷出方向所成的角度β为70°≤β≤120°。

11、(3)根据前述(1)或(2)中记载的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面在聚合物喷出方向上的长度γ为10mm以上。

12、(4)根据前述(1)～(3)中任一项记载的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面能够在与聚合物喷出方向交叉的方向上移动。

13、(5)根据前述(1)～(4)中任一项记载的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面的算术平均粗糙度ra为100μm以下。

14、(6)根据前述(1)～(5)中任一项记载的无纺布的制造装置，其具有所述扩宽壁面的加热机构。

15、(7)无纺布的制造方法，其中，所述制造方法使用了前述(1)～(6)中任一项的装置。

16、需要说明的是，本发明中，所谓“模唇的下表面”是指模唇的面向聚合物喷出方向下游侧的面。

17、本发明中，所谓“狭缝状的间隙”是指与配置成1列的喷出孔组大致平行地配置并且截面在一个方向上较长的长方形的间隙。

18、本发明中，所谓“一对扩宽壁面所成的角度α”，如图1所示，实质上是平面的壁面的、由向聚合物喷出方向上游侧的延长线所形成的角度，但例如在一对平面壁面在模唇侧具有r部的情况等、具有扩宽角度与平面部一起沿聚合物喷出方向变化的部分的扩宽壁面的情况下，采用一对平面部的延长线所成的角度。

19、关于“模唇的下表面与形成间隙的壁面的交点”，实质上也指两个平面的交点，但在相当于交点的位置由r部形成的情况下，采用各自的平面的延长线的交点。进而，所谓“模唇的下表面与所述扩宽壁面的交点”是指实质上平面的扩宽壁面与实质上平面的模唇下表面的交点，但在相当于交点的位置由r部形成的情况下，采用各自的平面的延长线的交点。

20、发明的效果

21、根据本发明，通过控制喷丝模头正下方的射流，从而能够防止喷丸等缺陷产生，而稳定地制造极细纤维的无纺布。

技术特征：

1.无纺布的制造装置，其为在具有用于喷出熔融的聚合物的喷出孔配置成1列的喷出孔组的喷丝板与以夹着所述喷丝板的喷出孔组而相对的方式配置的一对模唇之间具有狭缝状的间隙、从所述间隙向从所述喷出孔喷出的聚合物吹喷气体来制造无纺布的装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的无纺布的制造装置，其中，所述模唇的下表面与聚合物喷出方向所成的角度β为70°≤β≤120°。

3.根据权利要求1或2所述的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面在聚合物喷出方向上的长度γ为10mm以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面能够在与聚合物喷出方向交叉的方向上移动。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的无纺布的制造装置，其中，所述扩宽壁面的算术平均粗糙度ra为100μm以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的无纺布的制造装置，其具有所述扩宽壁面的加热机构。

7.无纺布的制造方法，其中，所述制造方法使用了权利要求1～6中任一项所述的装置。

技术总结
本发明所要解决的课题是提供能高效获得纤维直径非常小的极细纤维的无纺布的无纺布的制造装置及制造方法。本发明的无纺布的制造装置为在具有用于喷出熔融的聚合物的喷出孔(2)配置成1列的喷出孔组的喷丝板(1)与以夹着所述喷丝板(1)的喷出孔组而相对的方式配置的一对模唇(3)之间具有狭缝状的间隙(4)、从所述间隙(4)向从所述喷出孔(2)喷出的聚合物吹喷气体来制造无纺布的装置，其特征在于，以夹着从所述喷出孔(2)喷出的聚合物而相对的方式，以所述模唇(3)的下表面为起点配置沿聚合物喷出方向延伸存在的一对扩宽壁面(6)，所述一对扩宽壁面(6)所成的角度α在60°≤α≤120°的范围内，并且在将所述模唇(3)的下表面与形成所述间隙(4)的壁面的交点设为(X)、将所述模唇(3)的下表面与所述扩宽壁面(6)的交点设为(Y)时，相对的交点(X)间的间隔P和相对的交点(Y)间的间隔H在2≤H/P≤15的范围内。

技术研发人员：寺本祐,船越祥二,田村知树
受保护的技术使用者：东丽株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6