特許 6351954 結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ並びにその製造方法及び製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351954

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ並びにその製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/14 20120101AFI20180625BHJP

   D06C 27/00 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   D04H3/14

   D06C27/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-225854(P2013-225854)

(22)【出願日】2013年10月30日

(65)【公開番号】特開2014-95175(P2014-95175A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2016年9月15日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0125856

(32)【優先日】2012年11月8日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(73)【特許権者】

【識別番号】500518050

【氏名又は名称】起亞自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＫＩＡ ＭＯＴＯＲＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】513274406

【氏名又は名称】株式会社 盆成

【氏名又は名称原語表記】ＩＫＳＵＮＧ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(72)【発明者】

【氏名】キム、ミン、ス

(72)【発明者】

【氏名】イ、ジョン、ウク

(72)【発明者】

【氏名】リム、ジェ、チャン

(72)【発明者】

【氏名】ソ、ウォン、ジン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョン、ホ

(72)【発明者】

【氏名】チャ、ジョン、ヒョク

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、キ、ウク

(72)【発明者】

【氏名】イ、ボン、ジク

【審査官】 小石 真弓

(56)【参考文献】

【文献】 特公平０７−０８４６９７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１２−０９２４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１２５７０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０７７４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２１２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２５９１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５１０７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２３４９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２２８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０３５３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０４Ｈ １／００−１８／０４

Ｄ０６Ｃ ３／００−２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性フィラメントで構成されたメルトブロー繊維ウェブにおいて、
繊維ウェブ（１）の表面に、一定の間隔を置いて、繊維ウェブ（１）の厚さ方向に上部面及び下部面にわたって形成された切開部（２ａ，２ａ′）及び封止部（２ｂ，２ｂ′）を備え、
前記繊維ウェブ（１）を、モータにより回転する圧延ロール（１４）と、移送及び支持ローラとの間を通過させるときに、前記圧延ロール（１４）の外周面に形成されたナイフ（１４ｂ）が前記繊維ウェブ（１）に剪断力を加えると熱が発生し、前記切開部（２ａ，２ａ′）は、前記剪断力と前記熱により前記繊維ウェブ（１）の上部面が前記ナイフ（１４ｂ）の厚さほど広がりつつ切開されて形成され、これと同時に、前記封止部（２ｂ，２ｂ′）は、前記繊維ウェブ（１）の上部面から厚さ方向に前記繊維ウェブ（１）の下端まで前記繊維ウェブ（１）が完全に切開された後、前記繊維ウェブ（１）の下端が前記熱により瞬間的に封止されて形成され、結集力及び弾性が向上したことを特徴とするメルトブロー繊維ウェブ。

【請求項2】

前記切開部（２ａ，２ａ′）及び封止部（２ｂ，２ｂ′）の形状は、一字型、十字型、Ｘ字形、円形及びＴ字型のうちいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１に記載のメルトブロー繊維ウェブ。

【請求項3】

熱可塑性樹脂組成物を溶融、圧出及び放射し、放射と共に高温及び高速の気体を衝突させて、メルトブロー繊維ウェブ（１）を製造するステップと、
前記製造されたメルトブロー繊維ウェブ（１）の表面に、ナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）を利用して、剪断力を加え、前記剪断力により発生した熱によって融着させる方式により、一定の間隔を置いて、一定のパターンの切開部（２ａ，２ａ′）及び封止部（２ｂ，２ｂ′）を形成するステップと、
前記切開部（２ａ，２ａ′）及び封止部（２ｂ，２ｂ′）が形成されたメルトブロー繊維ウェブ（１）を巻き取るステップと、を含み、
前記切開部（２ａ，２ａ′）は、前記剪断力と前記熱により前記繊維ウェブ（１）の上部面が前記ナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）の厚さほど広がりつつ切開されて形成され、これと同時に、前記封止部（２ｂ，２ｂ′）は、前記繊維ウェブ（１）の上部面から厚さ方向に前記繊維ウェブ（１）の下端まで前記繊維ウェブ（１）が完全に切開された後、前記繊維ウェブ（１）の下端が前記熱により瞬間的に封止されて形成されることを特徴とするメルトブロー繊維ウェブの製造方法。

【請求項4】

熱可塑性樹脂を使用して製造されるメルトブロー繊維ウェブの製造装置において、
一定の数量で巻き取られたメルトブロー繊維ウェブ（１）を解くアンワインダー（１０）と、
前記アンワインダー（１０）により解かれたメルトブロー繊維ウェブ（１）を移送する移送ユニット（１３）と、
前記移送されたメルトブロー繊維ウェブ（１）に剪断力を加え、前記剪断力により発生した熱によって融着させる方式により、前記移送されたメルトブロー繊維ウェブ（１）の表面を、一定のパターンで切開及び融着する切開及び封止ユニット（１５）と、
前記メルトブロー繊維ウェブ（１）を巻き取る巻取りロ−ル（１６）と、を備え、
前記切開及び封止ユニット（１５）は、前記剪断力と前記熱により前記繊維ウェブ（１）の上部面を切開し、これと同時に、前記繊維ウェブ（１）の上部面から厚さ方向に前記繊維ウェブ（１）の下端まで前記繊維ウェブ（１）を完全に切開した後、前記繊維ウェブ（１）の下端を前記熱により瞬間的に封止し、結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ（１）を製造可能になったことを特徴とするメルトブロー繊維ウェブの製造装置。

【請求項5】

前記切開及び封止ユニット（１５）は、外周面に一定の間隔を置いて、一定の形状のナイフ（１４ｂ）を有し、前記ナイフ（１４ｂ）を回転させる方式により、メルトブロー繊維ウェブ（１）の表面を、一定の間隔を置いて加圧して、切開及び封止させる圧延ロ−ル（１４）を備えることを特徴とする請求項４に記載のメルトブロー繊維ウェブの製造装置。

【請求項6】

前記切開及び封止ユニット（２５）は、底面に一定の間隔を置いて、一定の形状のナイフ（２４ｂ）を有し、前記ナイフ（２４ｂ）を上下移動させる方式により、メルトブロー繊維ウェブ（１）の表面を、一定の間隔を置いて加圧して、切開及び封止させるプレス金型（２４）を備えることを特徴とする請求項４に記載のメルトブロー繊維ウェブの製造装置。

【請求項7】

前記切開及び封止ユニット（２５）は、底面に一定の間隔を置いて、一定の形状のナイフ（２４ｂ）を有し、前記ナイフ（２４ｂ）を上下移動させ、メルトブロー繊維ウェブ（１）の表面を、支持板である鋼板を使用して、一定の間隔を置いて加圧する方式により、切開及び封止させるプレス金型（２４）を備えることを特徴とする請求項４に記載のメルトブロー繊維ウェブの製造装置。

【請求項8】

前記ナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）により、メルトブロー繊維ウェブ（１）に切開部（２ａ，２ａ′）及び封止部（２ｂ，２ｂ′）を形成する場合に、ナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）の刃厚さによって、封止部（２ｂ，２ｂ′）がナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）の前記剪断力により完全に切開されていて封止される、またはナイフ（１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ）の圧力により最小の厚さ０．１６ないし０．２ｍｍを残した状態で切開されていて封止されることを特徴とする請求項３に記載のメルトブロー繊維ウェブの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ並びにその製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通常、メルトブロー繊維ウェブ(melt-blown fiber web)を製造する工程は、ポリプロピレンのような熱可塑性樹脂を、フィラメントに鉛直下方に噴射して、温度、圧力及び速度が一定した高温及び高速の気体を、フィラメントと衝突させる方式により、フィラメントを延伸させ、ウェーブ状に形成するウェーブ形成工程と、前記ウェーブが形成されたフィラメントを収集して積層することで、繊維ウェブを形成する繊維ウェブ形成工程とから構成される。

【0003】

前記のような工程により製造されたメルトブロー微細繊維は、平均直径が約０．３ないし１０μmであって、非常に細く、その表面積が非常に大きいので、現在、各種の高性能フィルター、ワイパー、油吸着材、断熱材及び吸音材などとして広く使われている。

【0004】

しかし、前記メルトブロー繊維ウェブの場合、繊維ウェブを構成する微細纎維の強度及び微細纎維間の結集力が弱いので、メルトブロー繊維ウェブを、別途の加工工程なしに直ちに使用すると、繊維ウェブの結集が破壊しやすいという問題点がある。

【0005】

前記繊維ウェブの強度及び微細纎維間の結集力を向上させるために、別途の工程を通じて加工した後で使用している。

【0006】

例えば、高周波処理器により、メルトブロー繊維ウェブの任意の箇所を接合したり、メルトブロー纎維を裁縫して固定させる方法により、繊維ウェブの強度及び微細纎維間の結集力を向上させることができる。

【0007】

しかし、既存の方法を使用する場合に、コストが高くなり、高周波処理あるいは裁縫時に繊維ウェブが損傷されるので、繊維ウェブの本然の機能を低下させたり、繊維ウェブの厚さが薄すぎるという問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、前記のような問題点を解決するために発明したものであって、メルトブロー原緞を、任意のパターンのナイフを利用して、一定の間隔に切開して封合して、繊維ウェブの本然の機能を低下させることなく、メルトブロー繊維ウェブの結集力及び弾性を向上させる、結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ並びにその製造方法及び製造装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成するために、本発明は、熱可塑性フィラメントで構成されたメルトブロー繊維ウェブにおいて、繊維ウェブの表面に、一定の間隔を置いて、繊維ウェブの厚さ方向に上部面及び下部面にわたって形成された切開及び封合部を備え、結集力及び弾性が向上したことを特徴とするメルトブロー繊維ウェブを提供する。

【0010】

前記切開及び封合部の形状は、十字型、Ｘ字型、円形及びＴ字型のうちいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、熱可塑性樹脂組成物を溶融、圧出及び放射し、放射と共に高温及び高速の気体を衝突させて、メルトブロー繊維ウェブを製造するステップと、前記製造されたメルトブロー繊維ウェブの表面に、ナイフを利用して、剪断力を加え、熱によって融着させる方式により、一定の間隔を置いて、一定のパターンの切開及び封合部を形成するステップと、前記切開及び封合部が形成されたメルトブロー繊維ウェブを巻き取るステップと、を含むことを特徴とするメルトブロー繊維ウェブの製造方法を提供する。

【0012】

また、本発明は、熱可塑性樹脂を使用して製造されるメルトブロー繊維ウェブを製造するために、一定の数量で巻き取られたメルトブロー繊維ウェブを解くアンワインダーと、前記アンワインダーにより解かれたメルトブロー繊維ウェブを移送する移送ユニットと、前記移送されたメルトブロー繊維ウェブの表面を、一定のパターンで切開及び融着する切開及び封合ユニットと、前記メルトブロー繊維ウェブを巻き取る巻取りロ−ルと、を備え、結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブを製造可能になったことを特徴とするメルトブロー繊維ウェブの製造装置を提供する。

【0013】

特に、本発明の一実施形態による切開及び封合ユニットは、外周面に一定の間隔を置いて、一定の形状のナイフを有し、前記ナイフを回転させる方式により、メルトブロー繊維ウェブの表面を、一定の間隔を置いて加圧して、切開及び封合させる圧延ロ−ルを備えることを特徴とする。

【0014】

本発明の他の実施形態による切開及び封合ユニットは、底面に一定の間隔を置いて、一定の形状のナイフを有し、前記ナイフを上下移動させる方式により、メルトブロー繊維ウェブの表面を、一定の間隔を置いて加圧して、切開及び封合させるプレス金型を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明による結集力及び弾性が向上したメルトブロー繊維ウェブ並びにその製造方法及び製造装置の長所を説明すると、下記の通りである。

【0016】

第一に、メルトブロー繊維ウェブの表面に、複数の切開及び封合部を、一定のパターンで形成して、メルトブロー繊維ウェブを構成する超極細糸間の結集力を向上させて、より結集強度が向上したメルトブロー繊維ウェブを製造することができる。

【0017】

第二に、メルトブロー繊維ウェブに、一定のパターンで形成された切開及び封合部によって、メルトブロー繊維ウェブの弾性を向上させることができる。

【0018】

第三に、メルトブロー繊維ウェブに形成される切開及び封合部のパターン及び形状を異なって設定することで、繊維ウェブの結集力及び弾性を変化させて、所望のメルトブロー繊維ウェブを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明によるメルトブロー繊維ウェブの製造方法のフローチャートである。

【図2】本発明の一実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの製造装置の側面図である。

【図3A】本発明の他の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの製造装置の側面図である。

【図3B】本発明のさらに他の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの製造装置の側面図である。

【図4】図２において、メルトブロー繊維ウェブの切開及び封合装置の圧延ロ−ルの平面図である。

【図5A】本発明の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの平面図及び断面図である。

【図5B】本発明の他の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの平面図及び断面図である。

【図6】本発明によるメルトブロー繊維ウェブを一定の形状で裁断した形態の平面図である。

【図7】本発明による切開用及び封合用のナイフの多様なパターンを示す概略図である。

【図8】本発明によるメルトブロー繊維ウェブと、従来の技術によるメルトブロー繊維ウェブの吸音性能の試験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。

【0021】

本明細書で使われる用語“熱可塑性樹脂”は、高分子樹脂に溶融点よりも高い熱を加えて、融解及び冷却させて固化させる作業を反復的に行うことができる樹脂を意味する。

【0022】

このような熱可塑性樹脂は、高分子の結晶化も、大きさによって、結晶性と非結晶とに分けられるが、結晶性の熱可塑性樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンなどが含まれ、非結晶の熱可塑性樹脂には、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどが含まれる。

【0023】

また、本明細書で使われる用語“ポリオレフィン”は、炭素及び水素の原子のみからなる飽和された開放鎖の重合体炭化水素系のうち任意のものを意味する。一般的なポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン及びエチレン、プロピレン及びメチルペンテン単量体の多様な配合物を含む。

【0024】

また、本明細書で使われる用語“ポリプロピレン（ＰＰ）”は、プロピレンの単独重合体だけでなく、反復単位４０％以上のプロピレン単位である共重合体も含む。

【0025】

また、本明細書で使われる用語“ポリエステル”は、エステル単位の形成により連結され、反復単位８５％以上が、ジカルボン酸とジヒドロキシアルコールとの縮合生成物である重合体を含む概念である。これは、芳香族、脂肪族、飽和及び不飽和の二酸及び二アルコールを含む。

【0026】

また、本明細書で使われる用語“ポリエステル”は、共重合体及びブレンド、並びにそれらの変形物を含む。ポリエステルの一般的な例は、エチレングリコールとテレフタル酸との縮合生成物であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

【0027】

また、本明細書で使われる用語“メルトブロー纎維”及び“メルトブローフィラメント”は、溶融された加工性重合体を、多数の微細な毛細管を通じて、高温及び高速の圧縮気体と共に圧出することによって形成された纎維またはフィラメントを意味する。

【0028】

ここで、前記毛細管は、円形断面の管、三角形及び四角形を含む多角形のうちいずれか一つの形状の断面を有する管、星状の断面を有する管などに多様に変更可能である。また、一例として、高温及び高速の圧縮気体は、溶融された熱可塑性重合体材料のフィラメントを細くして、直径を約０．３ないし１０μmに減少させる。前記メルトブロー纎維は、不連続的な纎維であっても、連続的な纎維であってもよい。

【0029】

また、本明細書で使われる用語“スパンボンド”纎維は、毛細管を通じて圧出される多数の微細な直径のフィラメントを、高温の管を利用して延伸させる方法により製造された繊維ウェブを意味する。このようなスパンボンド纎維は、フィラメントの長手方向に連続的であり、かつフィラメントの平均直径が約５μmより大きい纎維の形態を有する。

【0030】

スパンボンド不織物または不織ウェブは、多孔質のスクリーンまたはベルトのような収集表面上で、スパンボンドを不規則に配置することによって形成される。

【0031】

また、本明細書で使われる用語“不織物、繊維ウェブ及び不織ウェブ”は、個別纎維、フィラメントまたは糸が、編成物と対照的にパターンなしに不規則な方式により配置されることで、平面物質を形成する個別纎維、フィラメントまたは糸で構成された構造物を意味する。

【0032】

以下、図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳細に説明する。

【0033】

図１は、本発明によるメルトブロー繊維ウェブの製造方法のフローチャートであり、図２は、本発明の一実施形態によるメルトブロー繊維ウェブの製造装置の側面図であり、図４は、図２において、メルトブロー繊維ウェブの切開及び封合装置の圧延ロ−ル１４の平面図である。

【0034】

まず、熱可塑性樹脂組成物を、溶融、圧出及びフィラメント放射管を通じて放射し、放射と共に高温及び高速の気体を、前記放射されるフィラメントに衝突させる方式により、フィラメントを、例えば、約０．３ないし１０μmの直径に細くして、メルトブロー繊維ウェブ１を製造する。

【0035】

前記メルトブロー繊維ウェブ１は、本出願人が出願した韓国公開特許第２０１１−０１２２５６６号公報に開示されたメルトブロー繊維ウェブの製造方法及びその製造装置によって製造される。

【0036】

ここで、本発明は、前記方式により製造されたメルトブロー繊維ウェブ１に、一定の形状のナイフ１４ｂを、一定のパターンで加圧する方式により、繊維ウェブ１の一部分を切開及び封合して、結集力及び弾性を向上させるのに特徴がある。

【0037】

前記メルトブロー繊維ウェブ１の表面を切開及び封合する工程は、メルトブロー繊維ウェブ１の形成後、最終の製品の繊維ウェブ１を巻き取る前に行われ、切開及び封合が同時に行われる。

【0038】

前記メルトブロー繊維ウェブ１の表面を切開及び封合するための装置は、巻き取られたメルトブロー繊維ウェブ１を、一定の速度で解くアンワインダー１０と、アンワインダー１０により解かれた繊維ウェブ１を、切開及び封合ユニット１５に移送する移送ユニット１３と、移送ユニット１３を通じて伝達された繊維ウェブ１を切開及び封合する切開及び封合ユニット１５とから構成される。

【0039】

このように構成されたメルトブロー繊維ウェブ１の切開及び封合のための製造装置は、既存のメルトブロー繊維ウェブの製造装置と同一なインライン上に配置されて、繊維ウェブ１を連続作業で製造することができる。

【0040】

アンワインダー１０は、前記のステップで形成された０．３ないし１０μm直径のメルトブロー繊維ウェブ１を、切開及び封合ユニット１５に供給するための装置であって、円筒状のロールに、メルトブロー繊維ウェブ１を巻いておいた状態で、回転により繊維ウェブ１を解く。

【0041】

移送ユニット１３は、コンベヤーベルトのように、ベルト１２で連結される少なくとも二つの移送ローラ１１を有し、二つの移送ローラ１１は、モータのような駆動手段により、アンワインダー１０の速度に合わせて回転され、コンベヤーベルト１２上に載置されたメルトブロー繊維ウェブ１を水平な状態に連続して移送する。

【0042】

本発明の一実施形態による切開及び封合ユニット１５は、繊維ウェブ１の上部に配置される圧延ロ−ル１４と、繊維ウェブ１の下部に水平方向に間隔を置いて配置される支持及び移送ローラ１７とから構成される。

【0043】

前記圧延ロ−ル１４と支持及び移送ローラ１７は、互いに上下方向にギャップを有して設けられ、このギャップは、繊維ウェブ１が通過するほどであればよい。

【0044】

前記圧延ロ−ル１４は、図４に示すように、円筒状のロ−ルボディ１４ａと、ロ−ルボディ１４ａの外周面に一定の間隔を置いて形成されたナイフ１４ｂとから構成される。

【0045】

また、前記圧延ロ−ル１４は、両側端部に一体に突設された回転軸によりヒンジ構造で結合されて回転可能であり、前記回転軸は、モータと連結されて、モータの駆動力として伝達されて、圧延ロ−ル１４を回転させることができる。

【0046】

前記ナイフ１４ｂは、圧延ロ−ル１４のロ−ルボディ１４ａの外周面に、長手方向及び円周方向に一定の間隔を置いて突設されて、水平方向に移送される繊維ウェブ１の表面を、垂直方向に加圧する方式により、一定のパターンに沿って切開及び封合する。

【0047】

図７は、本発明による切開用及び封合用のナイフの多様なパターンを示す概略図であって、前記ナイフ１４ｂの形状は、例えば、一字型、十字型、Ｘ字形、直径方向にホールが形成された円形、Ｔ字型などからなる。

【0048】

この時、前記繊維ウェブ１の損傷を最小化するために、繊維ウェブ１と接触するナイフ１４ｂの断面積を最小化することが望ましい。

【0049】

前記の構成によって、メルトブロー繊維ウェブ１の表面に一定のパターンを形成する方法を説明すると、下記の通りである。

【0050】

前記繊維ウェブ１を、モータにより回転する圧延ロ−ル１４と、移送及び支持ローラとの間に通過させると、圧延ロ−ル１４の外周面に形成されたナイフ１４ｂが、繊維ウェブ１の表面に剪断力を加え、メルトブロー繊維ウェブ１の素材として使われる熱可塑性樹脂の特性上、熱可塑性樹脂に前記剪断力が加えられると、熱が発生し、剪断力と熱によって、繊維ウェブ１の上部面は、ナイフ１４ｂの厚さほど広がりつつ切開されると共に、繊維ウェブ１の下端面が封合される。

【0051】

このように、ナイフ１４ｂの剪断力により切開及び封合が行われると、繊維ウェブ１の表面に、ステッチのような一定の間隔のパターンが残るが、このようにナイフ１４ｂを利用した切開及び封合方法は、既存の高周波処理器のような別途の設備を利用したり、接合剤や糸を利用して裁縫を通じて固定させる方式により、繊維ウェブ１の結集力を向上させるものとは本質的に異なり、単純に鋭いナイフ１４ｂを機械的に回転させて、剪断力を加える方式であって、繊維ウェブ１の本然の機能を低下させることなく、切開及び封合することで、繊維ウェブ１の結集強度を容易に向上させることができる。

【0052】

言い換えれば、前記ナイフ１４ｂと繊維ウェブ１との接触及び加圧面積を、既存の裁縫工程に比べて最小化させて、加圧によって繊維ウェブ１の損傷を最小化し、繊維ウェブ１の厚さが薄すぎるという問題点を解消して、繊維ウェブ１の本然の機能を維持し、繊維ウェブ１の上部表面が少し広がり、繊維ウェブ１の底面が熱により融着されることで、繊維ウェブ１の結集強度を向上させるだけでなく、繊維ウェブ１に弾性を付与することになる。

【0053】

ここで、メルトブロー繊維ウェブ１は、ナイフ１４ｂにより切開される時、自然的に発生する熱を利用して切開及び封合されても、ナイフ１４ｂを一定の温度で加熱して、ナイフ１４ｂの熱を利用して切開及び封合されてもよい。

【0054】

この時、前記ナイフ１４ｂを加熱するために、圧延ロ−ル１４の内部に取り付けられたヒータを利用して、圧延ロ−ル１４とナイフ１４ｂとを加熱する。

【0055】

前記のように、ナイフ１４ｂを加熱して、繊維ウェブ１を切開及び封合する場合に、繊維ウェブ１の結集強度を極大化させることができる。

【0056】

また、図３Ａは、本発明の他の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブ１の製造装置の側面図であって、本発明の他の実施形態による切開及び封合ユニット２５は、底面にナイフ２４ｂが取り付けられ、上下方向に移動可能に取り付けられたプレス金型２４であってもよい。

【0057】

前記プレス金型２４は、各エッジに垂直方向に配置されたガイドバー２６により上下移動を案内されるようになっており、油圧あるいは空圧シリンダー器具により上下方向に駆動される。

【0058】

もちろん、この場合、ナイフ２４ｂの形状は、前述したように多様な形態からなる。

【0059】

図３Ｂは、図３Ａと類似した形式の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブ１の製造装置の側面図であって、作動方式は、図３Ａの製造装置と同様であり、プレス金型３４のナイフ３４ｂの支持板として、鋼板３７を使用して駆動される。

【0060】

もちろん、この場合、ナイフ３４ｂの形状は、前述したように多様な形態からなる。

【0061】

図５Ａは、本発明の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブ１の平面図及び断面図であって、前記切開及び封合ユニット１５，２５，３５により、メルトブロー繊維ウェブ１には、一字型または十字型のナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂと同じ形状のパターンが形成される。

【0062】

次いで、前記切開及び封合工程において、一定のパターンの切開部２ａ，２ａ′及び封合部２ｂ，２ｂ′が形成されたメルトブロー繊維ウェブ１を、巻取りロ−ル１６に巻く。

【0063】

ここで、封合部２ｂ，２ｂ′は、一字型または十字型のナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂの刃厚さによって、その形状が異なる。

【0064】

例えば、ナイフ１４ｂ，２４ｂ、３４ｂの刃厚さが０．０５ないし０．１ｍｍである場合には、刃自体が相対的に非常に鋭く研削されて、ナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂにより、繊維ウェブ１に剪断力が作用しつつ、Ａ−Ａ断面に示すように、繊維ウェブ１の上部表面から厚さ方向に繊維ウェブ１の下端まで完全に切開されていて、熱によって瞬間的に封合された封合部２ｂの形態からなる。

【0065】

しかし、ナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂの刃厚さが０．１ないし１ｍｍである場合には、刃自体が相対的に不十分に鋭く研削されたり、ナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂの使用期間が経るにつれて、鋭さが鈍くなると、ナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂの圧力により、Ａ′−Ａ′断面に示すように、繊維ウェブ１の上部表面で切開部２ａ′のギャップが相対的に広く形成されることもあるが、封合部２ｂ′が繊維ウェブ１の下端で完全に切開されず、最小の厚さ、少なくとも０．１６ないし０．２ｍｍで連結されたり、その場合にも、封合部２ｂ′の下端が完全に切開されて分離されていて封合される。

【0066】

前記封合部２ｂ，２ｂ′は、ナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂに一定の圧力を加えた時、その形状を表し、切開部２ａ，２ａ′も同様である。

【0067】

前記巻取りロ−ル１６は、回転軸により回転可能な構造となっており、モータのような駆動手段により回転可能である。

【0068】

最後に、巻き取られたメルトブロー繊維ウェブ１を、最終の製品の形状に合わせて切開する。

【0069】

図５Ｂは、本発明の実施形態によるメルトブロー繊維ウェブ１ａの平面図及び断面図であって、前記切開及び封合ユニット１５，２５，３５の両側のエッジ部に、一字型のナイフまたは十字型のナイフ１４ｂ，２４ｂ，３４ｂを配置した場合に、封合部の形状が、メルトブロー繊維ウェブ１ａのエッジ部に、図５Ｂに示すように形成される。

【0070】

図６は、本発明によるメルトブロー繊維ウェブを、一定の形状で裁断した形態の平面図である。

【0071】

ここで、本発明によるメルトブロー繊維ウェブ１の組成は、最終の製品の必要に応じて多様に変形可能であり、例えば、メルトブロー繊維以外に、多様な機能を付与するためのポリエステル、オレフィン材質のステープル繊維、及び粒子パーティクルなどを含み、メルトブロー繊維ウェブ１の表面を保護するために、多様な形態の表面保護層、例えば、スパンボンド、ナイロンフィルム、アルミニウムホイルなどが適用される。

【0072】

そして、表面を処理するナイフ１４ｂの形状及び間隔は、最終の繊維ウェブ１の目標物性によって、自由に調節可能である。

【0073】

したがって、本発明によれば、所定の形状のナイフ１４ｂが、一定の間隔を置いて表面に形成された圧延ロ−ル１４あるいはプレス金型２４を利用して、メルトブロー繊維ウェブの表面に剪断力を加えることで、メルトブロー繊維ウェブの一部を切開及び封合して、繊維ウェブの本然の機能を低下させることなく、容易に結集力及び弾性を向上させることができる。

【0074】

以下、本発明を下記の実施例により説明するが、本発明は、下記の実施例により限定されるものではない。

【0075】

（実施例）
本発明の製造方法である図１のメルトブロー製造工程図と同様な方法により、メルトブロー繊維ウェブを製造した。具体的な製造条件は、下記の通りである。

【0076】

垂直式メルトブロー製造装置を利用して、繊維の平均厚さが３μmであるポリプロピレン材質のメルトブロー超極細糸８０ｗｔ％に、平均厚さが６デニール、平均長さが４０ｍｍであり、表面がシリコン乳化剤で処理されたポリプロピレン材質のステープル繊維２０ｗｔ％がランダムに混ぜている２００ｇ／m²重量のメルトブロー纎維を製造した。前記製造されたメルトブロー繊維ウェブの幅は、１，８００ｍｍであり、長さは、５０ｍに巻き取った。

【0077】

巻き取られたメルトブロー繊維ウェブの両面を、１５ｇ／m²であるスパンボンド不織布と合紙して、総重量２３０ｇ／m²であり、かつ厚さが１３ｍｍであるメルトブロー繊維ウェブを製造した。

【0078】

前記５０ｍに巻き取られた幅１，８００ｍｍのメルトブロー繊維ウェブを、図２に示すように、アンワインダー１０に巻かれた状態で位置させた後、幅が２，１００ｍｍであり、かつ長さが３ｍである移送装置上に置いて移送させた。

【0079】

移送装置の速度は、分当たり５ｍにした。移送されたメルトブロー繊維ウェブを、本発明を通じて考案された横縦の長さがそれぞれ１５ｍｍ及び１０ｍｍである十字型のナイフ１４ｂ（厚さ：０．７ｍｍ／高さ：８ｍｍ）が、それぞれ２０ｍｍの間隔を置いて位置した長さ２，０００ｍｍの圧延ロ−ル１４を通過させて、メルトブロー表面を切開及び熱封合させた。

【0080】

（比較例）
前述した実施例と比較して、本発明を利用していないメルトブロー繊維ウェブから試料を採取して、前記実施例と比較した。

【0081】

（実験例）
実験条件を変化させつつ、本発明の実施例によって製造されたメルトブロー繊維ウェブの効果を実験し、測定された実験結果は、下記の通りである。

【0082】

前記実施例の方法によって製造された試料の厚さは、下記のような方法により測定した。

【0083】

国際厚さ測定標準規格であるＩＳＯ ５０８４に準して、試料の任意の箇所から１００ｍｍ×１００ｍｍサイズの正方形の試料を五枚採取した後、直径が１００ｍｍである円形の加圧板を置き、加えられる圧力の総和が０．１ｋＰａにして、圧力を加えた後、バーニアキャリパーを利用して、各試料の厚さを測定した後、平均値を代表値として表記した。

【0084】

試料の加圧後の厚さ測定は、試料の任意の箇所から１００ｍｍ×１００ｍｍサイズの正方形の試料を五枚採取した後、試料に１２０ｍｍ×１２０ｍｍサイズの１ｋｇの正方形の加圧板を置き、湿度が５０％であり、温度が２５℃と一定の状態で、２４時間放置し、加圧板を除去してから２時間後に、バーニアキャリパーを利用して、各試料の厚さを測定した後、平均値を代表値として表記した。

【0085】

試料の結集力試験は、ＧＭＷ １４６９５に準して、分当たり２５ｍｍの速度で繊維ウェブの両表面を引っぱって結集が破壊される最大荷重を測定し、吸音性能は、技術標準ＧＭ １４１７７に準して、１，０００×１，２００ｍｍサイズの試料間の残響室法により試験し、その試験結果は、下記表の通りである。

【0086】

【表1】

【0087】

【表2】

【0088】

【表3】

【0089】

【表4】

【0090】

図８に示すように、試験結果、本発明を通じて、表面が一定の間隔を置いて切開及び封合された繊維ウェブである実施例の場合、比較例に比べて、ほぼ同様な吸音性能を発現した。

【0091】

繊維ウェブの厚さは、実施例と比較例とが同じであり、加圧後の繊維ウェブの厚さは、実施例の場合に１００％復元される一方、比較例は、約８％の厚さ損失があった。

【0092】

また、実施例は、比較例に比べて、凝集破壊強度が約２８％向上した。

【0093】

前記実験結果を総合して見る時、本発明を通じて考案されたメルトブロー繊維ウェブは、吸音性能のような繊維ウェブの基本性質を阻害させることなく、繊維ウェブの弾性及び結集力が向上したことを確認できる。

【符号の説明】

【0094】

１ メルトブロー繊維ウェブ
２ 切開及び封合部
２ａ，２ａ′ 切開部
２ｂ，２ｂ′ 封合部
１０ アンワインダー
１１ 移送ローラ
１２ ベルト
１３ 移送ユニット
１４ 圧延ロ−ル
１４ａ ロ−ルボディ
１４ｂ ナイフ
１５，２５，３５ 切開及び封合ユニット
１６ 巻取りロ−ル
１７ 支持及び移送ローラ
２４，３４ プレス金型
２４ａ，３４ａ 金型本体
２４ｂ，３４ｂ ナイフ
２６ ガイドバー
３７ 鋼板

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】