特許 6600981 不織布製造装置

(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】6600981

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】不織布製造装置

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/16 20060101AFI20191028BHJP

   D01D 5/08 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   D04H3/16

   D01D5/08 C

   D01D5/08 A

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-94278(P2015-94278)

(22)【出願日】2015年5月1日

(65)【公開番号】特開2016-211097(P2016-211097A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】501078915

【氏名又は名称】日本ノズル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(74)【代理人】

【識別番号】100163577

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 正人

(72)【発明者】

【氏名】大谷 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】神吉 良祐

【審査官】 長谷川 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２６０１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５７９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５０６０９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０１Ｄ１／００−１３／０２

Ｄ０４Ｈ１／００−１８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノズル孔からなるノズル孔列が開口し、各ノズル孔から溶融樹脂を吐出するノズル部を有するノズル体と、
前記ノズル体の前記ノズル部の前後一方又は双方に配され、該ノズル部の外壁面における少なくともノズル孔列の途中位置に対応する位置に当接する当接面を有する支持体とを備え、
前記ノズル体及び支持体のうち少なくとも一方に、前記ノズル部のノズル孔列に隣接する位置に開口し、該開口から熱風を吹き出して前記各ノズル孔から吐出した溶融樹脂を延伸・細径化させる熱風吹出し流路を設けてなる不織布製造装置であり、
前記熱風吹出し流路として、前記支持体に、前記当接面に開口して該当接面が当接する前記ノズル体の外壁面との隙間を熱風の流路となす凹溝を設けてなる不織布製造装置。

【請求項2】

前記熱風吹出し流路として、前記ノズル体に、前記外壁面に開口して該外壁面が当接する前記支持体の当接面との隙間を熱風の流路となる凹溝を設けてなる請求項１記載の不織布製造装置。

【請求項3】

前記凹溝を、互いに平行に間隔をあけて複数設けてなる請求項１又は２記載の不織布製造装置。

【請求項4】

前記熱風吹出し流路として、前記支持体に、前記当接面に平行に延びる熱風を通す貫通孔を設けてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の不織布製造装置。

【請求項5】

前記支持体を、熱風が供給されるダイに固定される支持本体と、前記当接面及び前記ノズル孔列に隣接する位置に開口する熱風吹出し流路を有し、前記支持本体に着脱可能に取り付けられる当接部材とより構成してなる請求項１〜４の何れか１項に記載の不織布製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズル孔列から吐出される樹脂を熱風により延伸・細径化し、コレクタ上に集積して不織布を形成する不織布製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の不織布製造装置は、外部から溶融樹脂及び熱風が供給されるダイに、溶融樹脂を吐出するノズル体と、該ノズル体先端側のノズル部外壁面との間に隙間を介して配置される熱風流路形成部材とが取り付けられ、ノズル部の先端面に対面する位置に、ベルトコンベアからなるコレクタが設置されている。そして、ノズル部先端から吐出する溶融樹脂が、前後の隙間を通じて吹出す熱風により延伸・細径化され、コレクター上に集積されて不織布となる（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

ノズル体は、ダイの溶融樹脂供給路に連通する幅方向（図面奥行き方向）に連通した共通流路と、その先端側から分岐してそれぞれ先端の開口部から溶融樹脂を吐出する複数のノズル孔が幅方向に間隔をおいて複数形成されている。溶融樹脂は、ダイ外部の押出機から押し出されてギヤポンプにより圧送された状態でダイに供給される。

【0004】

近年、不織布の高機能化、繊維の細径化が求められ、溶融樹脂を吐出するノズル孔は小径化の傾向にある。小さいものでは内径０．１ｍｍ程度となり、ノズル孔間のピッチも小径化に伴って小さくなる。このような小径なノズルで不織布を製造する場合、生産性向上のために単位時間あたりの溶融樹脂の吐出量を可能な限り増やす傾向にあり、ノズル体内部の共通流路及びノズル孔１３０はかなり高圧となる。そして、特に小径なノズルで樹脂流を高圧にすると、図１２に示すようにノズル孔１３０間に亀裂が入り、破損してしまうという問題があった。符号１０２はノズル体、１０３はノズル部、１０４は熱風流路形成部材、１２０は幅方向に連通した共通流路、１３０はノズル孔を示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−１４０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、小径のノズルであっても樹脂流の圧力を上げて生産性を向上させることが可能であり、極細繊維などの高機能な不織布もより効率良く生産することが可能な不織布製造装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち本発明は、複数のノズル孔からなるノズル孔列が開口し、各ノズル孔から溶融樹脂を吐出するノズル部を有するノズル体と、前記ノズル体の前記ノズル部の前後一方又は双方に配され、該ノズル部の外壁面における少なくともノズル孔列の途中位置に対応する位置に当接する当接面を有する支持体とを備え、前記ノズル体及び支持体のうち少なくとも一方に、前記ノズル部のノズル孔列に隣接する位置に開口し、該開口から熱風を吹き出して前記各ノズル孔から吐出した溶融樹脂を延伸・細径化させる熱風吹出し流路を設けてなることを特徴とする不織布製造装置を提供する。

【0008】

ここで、前記熱風吹出し流路として、前記支持体に、前記当接面に開口して該当接面が当接する前記ノズル体の外壁面との隙間を熱風の流路となす凹溝を設けたものが好ましい。

【0009】

また、前記熱風吹出し流路として、前記ノズル体に、前記外壁面に開口して該外壁面が当接する前記支持体の当接面との隙間を熱風の流路となる凹溝を設けたものも好ましい。

【0010】

また、前記凹溝を互いに平行に間隔をあけて複数設けたものが好ましい。

【0011】

また、前記熱風吹出し流路として、前記支持体に、前記当接面に平行に延びる熱風を通す貫通孔を設けたものも好ましい。

【0012】

前記支持体を、熱風が供給されるダイに固定される支持本体と、前記当接面及び前記ノズル孔列に隣接する位置に開口する熱風吹出し流路を有し、前記支持本体に着脱可能に取り付けられる当接部材とより構成したものが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

以上にしてなる本願発明によれば、ノズル体のノズル部の前後一方又は双方に、ノズル部の外壁面における少なくともノズル孔列の途中位置に対応する位置に当接する当接面を有する支持体を配置したので、ノズル孔手間の流路やノズル孔に樹脂流の高い圧力がかかっても前記支持体によりノズル部外壁面を当接支持することで流路の広がりを防止し、これによりノズル孔周辺に前後方向への引張応力が生じて亀裂、破壊することを未然に回避することができる。そして、ノズル体及び支持体のうち少なくとも一方に、前記ノズル部のノズル孔列に隣接する位置に開口し、該開口から熱風を吹き出す熱風吹出し流路を設けたので、上記の当接面を備えつつ各ノズル孔から吐出した溶融樹脂を延伸・細径化させて紡糸することができる。したがって、本発明によれば、小径ノズルで樹脂流の圧力を上げて生産性を向上させることができ、極細繊維などの高機能な不織布もより効率良く生産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る不織布製造装置の要部を示す断面図。

【図2】同じく不織布製造装置のノズル部を示す断面図。

【図3】（ａ）は同じく不織布製造装置の支持体を示す斜視図、（ｂ）はノズル部先端側から見た説明図。

【図4】（ａ）は支持体の変形例を示す斜視図、（ｂ）はノズル部先端側から見た説明図。

【図5】同じく不織布製造装置の他の変形例を示す断面図。

【図6】本発明の第２実施形態に係る不織布製造装置のノズル部を示す断面図。

【図7】同じく不織布製造装置の支持体を示す斜視図、（ｂ）はノズル部先端側から見た説明図。

【図8】変形例を示す説明図。

【図9】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る不織布製造装置のノズル部を示す説明図、（ｂ）は変形例を示す説明図。

【図10】本発明の第４実施形態に係る不織布製造装置のノズル部を示す断面図。

【図11】（ａ）は同じくノズル体を示す斜視図、（ｂ）はノズル部を示す説明図。

【図12】（ａ）は従来のノズル体のノズルに亀裂は入り破損した状態を示す断面図、（ｂ）は同じくノズル部先端側からみた説明図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。まず、図１〜図６に基づき、第１実施形態を説明する。

【0016】

本実施形態の不織布製造装置１は、図１に示すように、先端側のノズル部３から溶融樹脂を吐出するノズル体２と、その前後方向（コレクターの搬送方向前後）からノズル体２のノズル部外壁に当接する一対の支持体４、４とを備え、これらノズル体２及び支持体４は、溶融樹脂供給路１１及び熱風供給路１２を有するダイ１０に固定されている。本実施形態では支持体４を前後双方に設けているが、前後方向いずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。

【0017】

ノズル体２には、ダイ１の溶融樹脂供給路１１に連通し、先端側のノズル部に至る幅方向に連通した共通流路２０と、その先端側に分岐形成される複数のノズル孔３０とが形成されている。ノズル部先端面には、ノズル孔３０の列（ノズル孔列３１）が開口し、各ノズル孔３０から溶融樹脂を吐出する。支持体４はノズル部３の外壁面３２における少なくともノズル孔列３１の途中位置（ノズル孔列３１の方向に沿った列途中の位置）に対応する位置に当接する当接面４１を有するとともに、ノズル部３のノズル孔列３１に隣接する位置に開口し、該開口から熱風を吹き出すための熱風吹出し流路５が設けられている。

【0018】

そして、各ノズル孔３０から吐出した溶融樹脂は、前後の支持体４の熱風噴出し流路５から噴出した熱風によって延伸・細径化され、ノズル孔列３１に対面して設けられる図示しないベルトコンベアからなるコレクタ上に集積し、不織布が形成される。ノズル孔列３１を２列以上設けることもできる。ノズル体２は従来から公知のものを広く用いることができる。

【0019】

本発明では、上記のように支持体４でノズル部３の少なくともノズル孔列の途中位置を前後方向から当接支持することで、ノズル孔手間の共通流路２０やノズル孔３０に樹脂流の高い圧力がかかっても流路の広がりが防止され、これによりノズル孔３０周辺に前後方向への引張応力が生じて亀裂、破壊することが未然に回避されるのであり、且つ、このようにノズル部外壁面を当接支持しつつ支持体４とノズル体２との間に熱風吹出し流路５を形成したものである。

【0020】

熱風吹出し流路５は、支持体４の当接面４１に開口し、該当接面４１が当接するノズル部外壁面３２との隙間を熱風の流路となす凹溝５１より構成されている。より具体的には、図３に示すように、当接面４１に開口して支持体４のダイ１０との間に形成される熱風溜り部５０からノズル孔列３１に隣接する熱風吹出口となる開口部５ａまで延びる複数の凹溝５１が互いに間隔をあけて平行に設けられている。

【0021】

凹溝５１は、各ノズル孔３０ごとに設けられており、凹溝５１間がノズル部外壁面３２に当接する当接面４１となり、ノズル部３を支持することとなる。本例では、各支持体４にノズル孔３０ごとに対応する凹溝５１を設けているが、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、複数のノズル孔３０に対応して幅広な凹溝５１を一つ、この例では３つのノズル孔３０に対して前後の支持体４にそれぞれ凹溝５１を一つ対応させるように構成してもよい。この場合も凹溝５１間の当接面４１がノズル部外壁面３２を支持することとなる。

【0022】

さらに、これらノズル孔３０一つごとの凹溝５１と複数ごとの幅広な凹溝５１を組み合わせて構成してもよい。例えば、ノズル孔列３１を構成するノズル孔３０の大きさや吐出する樹脂の種類が異なる場合、所定のノズル孔３０には凹溝５１を一つごと設け、他のノズル孔３０には複数ごとに幅広な凹溝５１を設けたものなどとすることができる。凹溝５１の幅や深さは本例では熱風溜り部５０側から開口部５ａにわたって一定としているが、可変、例えば開口部５ａに向かうにしたがって幅や深さが小さくなるように構成することも可能である。

【0023】

また、前後の支持体４は、それぞれ一体的に構成されているが、例えば図５に示すように、ダイ１０に固定される支持本体４０と、当接面４１及び熱風吹出し流路５を有して支持本体４０に着脱可能に取り付けられる当接部材４２とより構成したものも好ましい。これにより支持本体４０を共通化して当接部材４２のみノズル体２の種類に適したものを選択して取り付けることや交換することが可能となり、効率のよい装置構成により生産コストを低減することが可能となる。

【0024】

次に、図６〜図８に基づき、第２実施形態を説明する。

【0025】

本実施形態の不織布製造装置１Ａは、熱風吹出し流路５として、支持体４の当接面４１に開口せずに当接面４１の内側（支持体内部）を平行に延びる熱風を通す貫通孔５２を設けたものである。このように熱風吹出し流路５が支持体４の内部に設けられることで支持体４がノズル部外壁面３２をノズル孔列全域にわたって連続的に安定した状態で当接支持することになる。

【0026】

貫通孔５２は、第１実施形態の凹溝５１と同様、熱風溜り部５０からノズル孔列３１に隣接する熱風吹出口となる開口部５ａまで延び、互いに間隔をあけて複数平行に設けられている。貫通孔５２は、各ノズル孔３０ごとに設けられているが、例えば図８に示すように、複数のノズル孔３０に対応して長穴形状の断面を有する貫通孔５２を一つ、この例では３つのノズル孔３０に対して前後の支持体４にそれぞれ貫通孔５２を一つ対応させるように構成してもよい。

【0027】

さらに、これらノズル孔３０一つごとの貫通孔５２と複数ごとの長穴形状の貫通孔５２を組み合わせて構成してもよい。また、貫通孔５２の断面積は熱風溜り部５０側から開口部５ａにわたって一定としているが、可変、例えば開口部５ａに向かうにしたがって断面積が小さくなるように構成することも可能である。その他の構成は基本的には第１実施形態と同様であり、同一構造には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0028】

次に、図９に基づき、第３実施形態を説明する。

【0029】

本実施形態の不織布製造装置１Ｂは、図９に示すように、熱風吹出し流路５として支持体４の当接面４１に開口する第１実施形態で説明した凹溝５１と、当接面４１に開口しない第２実施形態で説明した貫通孔５２との双方を組み合わせるようにして設けたものである。図中（ａ）は一つのノズル孔３０ごとに一つの凹溝５１又は貫通孔５２を対応させた例、図中（ｂ）は三つのノズル孔３０ごとに一つの幅広な凹溝５１を対応させ、他のノズル孔３０は一つごとに一つの貫通孔５２を対応させた例である。

【0030】

勿論、二つ以上のノズル孔３０ごとに第２実施形態で説明した長穴形状の貫通孔５２を対応させることもできる。その他の構成は基本的には第１実施形態や第２実施形態と同様であり、同一構造には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0031】

次に、図１０及び図１１に基づき、第４実施形態を説明する。

【0032】

本実施形態の不織布製造装置１Ｃは、図１０及び図１１に示すように、熱風吹出し流路５として、ノズル体２に、外壁面３２に開口して該外壁面３２が当接する支持体４の当接面４１との隙間を熱風の流路となる凹溝５３を設けたものである。このようにノズル体２側に熱風吹出し流路５（凹溝５３）を設けることでノズル部３は厚みが増え、凹凸面により強度アップが図れるとともに、支持体４の当接面４１はノズル孔列全域にわたって連続的な面一面に構成できる。

【0033】

凹溝５３はノズル孔３０一つごとに設けられているが、二つ以上ごとに幅広な凹溝５３を設けることや、組み合わせることもできる。また、凹溝５３の代わりにノズル体２内部に貫通孔を設けたものでもよい。その他の構成は基本的には第１実施形態と同様であり、同一構造には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0034】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【0035】

例えば、支持体４側に形成される凹溝５１又は貫通孔５２と、ノズル体２側に形成される凹溝５３又は貫通孔とをノズル孔列３１に沿って千鳥状に、又は同じ位置に対面して設けてもよい。凹溝５１、５３を同じ位置に形成した場合は双方の凹溝５１、５３を付き合わせてできる空間を熱風吹出し流路５とすることができる。

【0036】

また、熱風溜り部５０から開口部５ａまでの一本の熱風吹出し流路５が、凹溝５１の途中から貫通孔５２になるように形成したものや、逆に貫通孔５２の途中から凹溝５１になるように形成したもの、支持体４側に形成した凹溝５１の途中からノズル体２側に形成した凹溝５３に連通するように形成したもの、逆にノズル体２側に形成した凹溝５３の途中から支持体４側の凹溝５３に連通するように構成したものなども好ましい実施形態である。

【0037】

さらに、支持体４を前後方向何れか一方にのみ配置する場合には、他方に熱風流路を形成しない支持構造を設けることが好ましい。勿論、この場合、ノズル体のノズル孔を熱風が吹き出す支持体４側に寄せて形成し、反対側を肉厚に構成すれば当該反対側の強度が増すので、支持構造を省略することができる。

【符号の説明】

【0038】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 不織布製造装置
２ ノズル体
３ ノズル部
４ 支持体
５ 流路
５ａ 開口部
１０ ダイ
１１ 溶融樹脂供給路
１２ 熱風供給路
３０ ノズル孔
３１ ノズル孔列
３２ 外壁面
４０ 支持本体
４１ 当接面
４２ 当接部材
５０ 熱風溜り部
５１ 凹溝
５２ 貫通孔
５３ 凹溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】