特許 6842577 不織布の製造装置及び不織布の製造方法

(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】6842577

(24)【登録日】2021年2月24日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】不織布の製造装置及び不織布の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/033 20120101AFI20210308BHJP

   D01D 5/08 20060101ALI20210308BHJP

   D01D 5/098 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   D04H3/033

   D01D5/08 C

   D01D5/098

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-17312(P2020-17312)

(22)【出願日】2020年2月4日

(62)【分割の表示】特願2018-509252(P2018-509252)の分割

【原出願日】2017年3月24日

(65)【公開番号】特開2020-73748(P2020-73748A)

(43)【公開日】2020年5月14日

【審査請求日】2020年3月5日

(31)【優先権主張番号】特願2016-68805(P2016-68805)

(32)【優先日】2016年3月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005887

【氏名又は名称】三井化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】國本 尚佑

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼久 翔一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健一

(72)【発明者】

【氏名】川田 敦之

(72)【発明者】

【氏名】田中 喬之

【審査官】 相田 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３７１４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２４８５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１７８９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４９６１６９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０４Ｈ １／００−１８／０４

Ｄ０１Ｄ １／００−１３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフト上部側に配置されると共に長手方向が機械幅方向とされたスリット状の導風路を備え、該導風路の入口側から出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられ、前記導風路の入口側から前記出口側へ向けてエアと共にフィラメントが供給される第１シャフト部と、
シャフト下部側に配置され、入口側が前記第１シャフト部の出口側に連通されると共に出口側が前記フィラメントを捕集する捕集部に対向して配置され、当該入口側の機械方向に沿う開口幅が、前記第１シャフト部の出口側の機械方向に沿う開口幅より拡げられかつ該入口側から前記出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられた第２シャフト部と、
前記第１シャフト部の出口側と前記第２シャフト部の入口側との接続部に設けられ、前記第１シャフト部の機械方向に沿う中心線に対して前記第２シャフト部の機械方向に沿う中心線を機械方向に沿う方向の一側に偏寄させて当該第１シャフト部の出口側と当該第２シャフト部の入口側とを接続する段差部と、
を含んで構成された拡散シャフトを備えた、不織布の製造装置。

【請求項2】

前記段差部は、機械方向側及び機械方向とは反対方向側の各々に、機械幅方向に沿って連続して設けられている請求項１記載の不織布の製造装置。

【請求項3】

シャフト上部側に配置されると共に長手方向が機械幅方向とされたスリット状の導風路を備え、
該導風路の入口側から出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられ、前記導風路の入口側から前記出口側へ向けてエアと共にフィラメントが供給される第１シャフト部、
シャフト下部側に配置され、入口側が前記第１シャフト部の出口側に連通されると共に出口側が前記フィラメントを捕集する捕集部に対向して配置され、当該入口側の機械方向に沿う開口幅が、前記第１シャフト部の機械方向に沿う開口幅より拡げられかつ該入口側から前記出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられた第２シャフト部、
及び前記第１シャフト部の出口側と前記第２シャフト部の入口側との接続部に設けられ、前記第１シャフト部の機械方向に沿う中心線に対して前記第２シャフト部の機械方向に沿う中心線を機械方向に沿う方向の一側に偏寄させて当該第１シャフト部の出口側と当該第２シャフト部の入口側とを接続する段差部を備えた拡散シャフトを用い、
前記第１シャフト部の入口側からエアと共にフィラメントを供給し、前記第２シャフト部の出口側から噴出されるフィラメントを前記捕集部において捕集堆積して、不織布が製造されるウエブを生成する、
ことを含む不織布の製造方法。

【請求項4】

前記拡散シャフトの前記段差部は、機械方向側及び機械方向とは反対方向側の各々に、機械幅方向に沿って連続して設けられている請求項３記載の不織布の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、不織布の製造装置及び不織布の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スパンボンド不織布などの不織布は、医療、衛生資材、土木資材及び包装資材等に多用されている。スパンボンド不織布は、熱可塑性樹脂を溶融紡糸したフィラメントに対して冷却風を用いた冷却処理、及び延伸風を用いた延伸処理を行った後、捕集媒体上に拡散させながら捕集堆積させることで得られるウエブから製造される。

【0003】

特許文献１には、水平方向における横断面が矩形状とされ、フィラメント走行方向において次第に横断面が縮小された冷却室、冷却室に接続され排出口における壁体に段状凹陥部が形成された延伸ノズル、及び延伸ノズルに接続された繊維載置装置を有し、空気力学的に延伸された合成樹脂フィラメントから紡糸繊維帯片を製造する装置が開示されている。特許文献１は、水平方向において矩形状の横断面を有し、縦方向においてヴェンチュリー環状の流域、およびディフューザー出口を有するジェットポンプの形態を有し、繊維帯片載置フィルタベルトを挟んでディフューザー出口に対向された吸気管により自由空気吸入口から吸引される空気量が調整されるようにしている。

【0004】

特許文献２には、多数のノズルを有するノズル板体、処理シャフト、搬送ユニット及び搬送コンベアを有し、処理シャフト及び搬送ユニットを処理空気が流入し、ノズル板体のノズル孔から無端繊維が流入されると共に空気と繊維の混合の形の無端繊維群として搬送コンベアに向かう放出運動により処理シャフト中に流入され、搬送ユニットが無端繊維群用の中央の流入導管及びこれに次ぐ、搬送コンベアまで伸長するディフューザ導管を具備し、放出運動とそれに重複するフリース形成運動が強制付与され、上記双方の導管が搬送コンベアベルトの走行方向を横切る方向に延びる熱可塑性樹脂無端繊維からスピンフリースウェブを製造する装置が開示されている。特許文献２では、導入導管および／またはディフューザ導管は空気と繊維の混合用に用いられ、導管の幅にわたり搬送コンベアベルトの走行方向を横切って伸長する導管中に空気を追加導入するための流通スリット形状の、並びに導管から空気を放出するための流出スリットの形状の空力学的等分配装置を具備し、付加的に追加給送されるべき流量および流出させるべき空気の流量を空気と繊維の混合中における繊維の等分配に影響を与える目的で制御ないし調整されるようにしている。また、特許文献２は、流入導管および／またはディフューザ導管の内部表面が導管縦断面における表面近傍に障害部材を具備し、その流動方向に対して後方に渦巻き領域が形成されるようにしている。

【0005】

特許文献３には、フィラメントを形成する紡糸口金が設けられ、紡糸口金の下流にはフィラメントを冷却する処理空気を供給される冷却室があり、フィラメントを延伸する延伸ユニットが冷却室に接続されており、冷却室と延伸ユニットの間の接続領域が閉鎖されて、延伸ユニットは通路壁が延伸通路の長さの少なくとも一部上に分岐される延伸通路を有し、延伸ユニットでは、分岐延伸通路部分の上流端において追加的空気は、フィラメント束が機械方向において幅広く形成される条件により延伸通路に注入されていて、スパンボンドウエブのフィラメントを沈積させる沈積装置が設けられた、フィラメントから形成されたスパンボンドを製造する装置が記載されている。

【0006】

また、特許文献３では、延伸ユニットの下流には沈積ユニットがあり、沈積ユニットが上流ディフューザと隣接下流ディフューザから成り、周囲空気入口スリットが上流ディフューザと下流ディフューザの間に設けられている記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第２５５６９５３号

【特許文献2】特許第３１３５４９８号

【特許文献3】特許第５０９４５８８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、不織布の品質に関わる重要な特性として、均一性及び強度がある。例えば、特許文献２では、メッシュ寸法が均一な不織布を得ることを目的としているが、均一性が高い不織布では、フィラメントの絡みが不足し、強度が低下してしまうことがある。

【0009】

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、均一性が損なわれるのを抑制しながら強度の向上が図られた不織布が得られる不織布の製造装置及び不織布の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために本開示の不織布の製造装置は、シャフト上部側に配置されると共に長手方向が機械幅方向とされたスリット状の導風路を備え、該導風路の入口側から出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられ、前記導風路の入口側から前記出口側へ向けてエアと共にフィラメントが供給される第１シャフト部と、シャフト下部側に配置され、入口側が前記第１シャフト部の出口側に連通されると共に出口側が前記フィラメントを捕集する捕集部に対向して配置され、当該入口側の機械方向に沿う開口幅が、前記第１シャフト部の出口側の機械方向に沿う開口幅より拡げられかつ該入口側から前記出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられた第２シャフト部と、
前記第１シャフト部の出口側と前記第２シャフト部の入口側との接続部に設けられ、前記第１シャフト部の機械方向に沿う中心線に対して前記第２シャフト部の機械方向に沿う中心線を機械方向に沿う方向の一側に偏寄させて当該第１シャフト部の出口側と当該第２シャフト部の入口側とを接続する段差部と、を含んで構成された拡散シャフトを備える。

【0011】

本開示の不織布の製造方法は、シャフト上部側に配置されると共に長手方向が機械幅方向とされたスリット状の導風路を備え、該導風路の入口側から出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられ、前記導風路の入口側から前記出口側へ向けてエアと共にフィラメントが供給される第１シャフト部、シャフト下部側に配置され、入口側が前記第１シャフト部の出口側に連通されると共に出口側が前記フィラメントを捕集する捕集部に対向して配置され、当該入口側の機械方向に沿う開口幅が、前記第１シャフト部の機械方向に沿う開口幅より拡げられかつ該入口側から前記出口側に向かうにしたがって機械方向に沿う開口幅が広げられた第２シャフト部、及び前記第１シャフト部の出口側と前記第２シャフト部の入口側との接続部に設けられ、前記第１シャフト部の機械方向に沿う中心線に対して前記第２シャフト部の機械方向に沿う中心線を機械方向に沿う方向の一側に偏寄させて当該第１シャフト部の出口側と当該第２シャフト部の入口側とを接続する段差部を備えた拡散シャフトを用い、前記第１シャフト部の入口側からエアと共にフィラメントを供給し、前記第２シャフト部の出口側から噴出されるフィラメントを前記捕集部において捕集堆積して、不織布が製造されるウエブを生成する、ことを含む。

【0012】

本開示に係る不織布の製造装置及び製造方法は、熱可塑性樹脂を溶融させた溶融樹脂から複数のフィラメントを紡出する紡出部、紡出した複数のフィラメントを冷却する冷却部、及び複数のフィラメントを延伸する延伸部を含み、延伸した複数のフィラメントを拡散させながら捕集部において捕集堆積してウエブを生成する。延伸部と捕集部との間には、拡散シャフトを設け、拡散シャフト内を通るエア（噴出風）を機械方向に拡散させて、拡散シャフトの下方側の開口から捕集部へ噴き出すことで、均一性の高いウエブが生成されるようにしている。

【0013】

拡散シャフトは、第１シャフト部及び第２シャフト部を備え、第２シャフト部は、入口側の機械方向に沿う開口幅が第１シャフト部の出口側の機械方向に沿う開口幅よりも拡げられている。また、第１シャフト部の出口側と第２シャフト部の入口側とは、段差部により接続されている。第１シャフト部から第２シャフト部へ導入される噴出風には、段差部を通ることで、内部に速度変動が促進されて速度変動が大きくなる領域が生じる。拡散シャフトの第２シャフト部内を噴出風により搬送される複数のフィラメントは、噴出風の速度変動が大きい領域が生じることでフィラメント同士の絡みが促進される。これにより、フィラメントの絡みが多くなったウエブが得られ、このウエブから生成される不織布は、フィラメントの絡みが多くなっていることで強度が向上される。

【0014】

拡散シャフトに設ける段差部は、第１シャフト部と第２シャフト部との間において開口幅を機械方向に沿って拡げることで、第２シャフト部内において噴出風の速度変動を促進し得る形状であれば良く、機械方向側及び機械方向とは反対方向側の少なくとも一方側に設けられれば良い。

【0015】

また、本開示において、前記段差部は、機械方向側及び機械方向とは反対方向側の各々に、機械幅方向に沿って連続して設けられていても良い。

【0016】

更に、本開示において第２シャフト部は、機械方向に沿う開口幅が入口側から出口側へ向けて徐々に広くなるように形成されていても良い。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように本開示によれば、噴出風となるエアにより拡散シャフト内を搬送されるフィラメントに絡みが生じるのを促進できるので、フィラメントの絡みにより強度が向上された不織布を得ることができる、という効果がある。従って、本開示によれば、均一性が損なわれるのを抑制しながら強度の向上が図られた不織布が得られる不織布の製造装置及び不織布の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施の形態に係る不織布の製造装置の概略構成図である。

【図2】本実施の形態に係る拡散部の拡散シャフトを示す概略斜視図である。

【図3A】本実施の形態に係る拡散シャフトの概略断面図である。

【図3B】比較対象の拡散シャフトの概略断面図である。

【図4A】拡散シャフトの他の一例を示す概略斜視図である。

【図4B】拡散シャフトの他の一例を示す概略斜視図である。

【図4C】拡散シャフトの他の一例を示す概略斜視図である。

【図5】拡散シャフトの他の一例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本開示の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１には、本実施の形態に係る不織布の製造装置１０の要部を示している。本実施の形態に係る製造装置１０は、スパンボンド不織布の製造に用いられる。なお、以下の説明において、ＭＤ（machine direction）方向は、機械方向を示し、ＣＤ（cross machine direction）方向は、ＭＤ方向と交差する幅方向（機械幅方向）を示し、ＵＰ方向は、上下方向の上方を示している。

【0020】

製造装置１０は、スパンボンド不織布に用いる熱可塑性樹脂が溶融された溶融樹脂を紡糸してフィラメントを生成する紡出部１２、フィラメントに対して冷却処理を行う冷却部１４、及びフィラメントに対して延伸処理する延伸部１６を備える。また、製造装置１０は、冷却処理及び延伸処理されたフィラメントを捕集して、不織布となるウエブを得る捕集部１８、及び捕集部１８へ向けてフィラメントを噴き出す拡散部２０を備える。

【0021】

紡出部１２は、複数の紡糸ノズルが配列された紡糸口金２２を備え、紡糸口金２２に溶融樹脂導入管２４が接続されている。紡出部１２では、溶融樹脂導入管２４から紡糸口金２２に溶融樹脂が導入されることで複数の紡糸ノズルからフィラメントを紡出する。これにより、紡出部１２は、ＣＤ方向に配列された複数のフィラメントを導出する。冷却部１４は、紡糸された複数のフィラメントが導入される冷却室２６を備え、冷却室２６に冷却風供給ダクト２８が接続されている。冷却部１４は、冷却室２６に導入された複数のフィラメントを、冷却風供給ダクト２８から供給される冷却風により冷却する。

【0022】

延伸部１６は、開口断面がＣＤ方向（図１では、紙面表裏方向）に長くＭＤ方向に短い挟幅とされて上下方向に延びる延伸シャフト３０を備える。延伸部１６の延伸シャフト３０には、冷却部１４から複数のフィラメントが導入される。延伸部１６は、複数のフィラメントと共に導入される冷却風或いは冷却風とは別に延伸シャフト３０内に供給される空気風を延伸風とし、冷却部１４から導入されたフィラメントを延伸しながら導出する。

【0023】

捕集部１８は、メッシュ或いはパンチングメタルなどにより形成された捕集媒体としての移動帯３２、及び移動帯３２の下方に設けられた図示しない吸引手段を備える。また、拡散部２０は、拡散シャフト３６を備える。拡散シャフト３６は、上方側の開口が延伸部１６の延伸シャフト３０の下端側の開口に向けられており、下方側の開口が捕集部１８の移動帯３２の捕集面３２Ａ上に向けられている。

【0024】

拡散シャフト３６には、冷却及び延伸された複数のフィラメントが延伸シャフト３０から導入される。拡散部２０は、複数のフィラメントと共に延伸シャフト３０から拡散シャフト３６に導入される延伸風或いは延伸風とは別に拡散シャフト３６に導入される空気風を噴出風とし、噴出風により複数のフィラメントを搬送し、拡散シャフト３６の下方側の開口からフィラメントを移動帯３２の捕集面３２Ａへ向けて噴き出す。捕集部１８は、移動帯３２の捕集面３２Ａに噴き出されるフィラメントを、吸引手段により吸引しながら捕集面３２Ａ上に捕集して、不織布となるウエブを生成する。

【0025】

拡散シャフト３６には、スリット状の導風路が形成されている。拡散シャフト３６の導風路は、内部の開口幅（ＭＤ方向に沿う開口幅）が下方へ向けて拡がるように形成され、拡散シャフト３６内を通過する噴出風がＭＤ方向に沿って拡がる（拡散）ようにしている。これにより、製造装置１０では、複数のフィラメントが拡散部２０の拡散シャフト３６内を通過する際に拡散されて、捕集部１８の捕集面３２Ａ上に噴き出されて堆積される。なお、製造装置１０は、拡散シャフト３６の下端と移動帯３２の捕集面３２Ａとの距離が数十ｍｍから百ｍｍまでの範囲とされ、拡散シャフト３６から噴き出された後にフィラメントが必要以上に拡散するのが抑えられるようにしている。また、製造装置１０は、溶融樹脂を紡糸して複数のフィラメントを生成し、生成した複数のフィラメントを冷却処理及び延伸処理して捕集する公知の構成を適用することができる。

【0026】

図２及び図３Ａには、拡散部２０の拡散シャフト３６を示している。図１から図３Ａに示すように、拡散シャフト３６は、第１シャフト部としての上部シャフト３８及び第２シャフト部としての下部シャフト４０を含む。また、拡散シャフト３６には、上部シャフト３８と下部シャフト４０との接続部分に段差部４２が設けられている。拡散シャフト３６は、上部シャフト３８よりも下部シャフト４０の方が上下方向に沿う長さが長くされており、段差部４２は、拡散シャフト３６の上下方向の中間部よりも上方側に形成されている。

【0027】

図２に示すように、上部シャフト３８は、壁部４４Ａと壁部４４ＢとがＭＤ方向に沿って対で配置され、また、ＣＤ方向に一対の側壁部４４Ｃが配置されている。上部シャフト３８は、壁部４４Ａ、４４Ｂ及び一対の側壁部４４Ｃにより、上端の開口３８Ａ及び下端の開口３８Ｂの開口断面が、ＭＤ方向に狭く、ＣＤ方向に長い長尺矩形の筒体形状に形成されている。

【0028】

図２及び図３Ａに示すように、上部シャフト３８は、上端の開口３８Ａの開口幅（ＭＤ方向に沿う開口幅）及び開口長さ（ＣＤ方向に沿う開口長さ）が、延伸シャフト３０（図１参照）の下端部の図示しない開口に合わせられ、延伸シャフト３０から導出される複数のフィラメントが導入される。なお、上部シャフト３８は、壁部４４Ａ、４４Ｂが互いに平行とされていても良く、開口３８Ａから開口３８Ｂへ向けて開口幅が徐々に大きくなるように僅かに傾斜されていても良い。本実施の形態では、開口３８Ａから開口３８Ｂへ向けて開口幅が徐々に大きくなるように壁部４４Ａ、４４Ｂを傾斜させており、これにより、上部シャフト３８は、下端の開口３８Ｂの開口幅が上端の開口３８Ａの開口幅よりも僅かに大きくなっている。

【0029】

図２に示すように、下部シャフト４０は、壁部４６Ａと壁部４６ＢとがＭＤ方向に沿って対で配置され、また、ＣＤ方向に一対の側壁部４６Ｃ（図２では、一方のみを図示）が配置されている。下部シャフト４０は、壁部４６Ａ、４６Ｂ及び一対の側壁部４６Ｃにより、上端の開口４０Ａ及び下端の開口４０Ｂの開口断面が、ＭＤ方向に狭く、ＣＤ方向に長い長尺矩形の筒体形状に形成されている。

【0030】

この下部シャフト４０は、上端の開口４０Ａが上部シャフト３８の開口３８Ｂに対向され、下端の開口４０Ｂが捕集部１８の移動帯３２に対向されている。また、図２及び図３Ａに示すように、下部シャフト４０は、開口４０Ａから４０Ｂへ向けて開口幅が徐々に大きくなるように壁部４６Ａ、４６Ｂが傾斜されている。これにより、下部シャフト４０は、上端の開口４０Ａから下端の開口４０Ｂへ向けて開口幅が徐々に大きくされて、下端の開口４０Ｂの開口幅が上端の開口４０Ａの開口幅よりも大きくされている。なお、下部シャフト４０は、少なくとも上端の開口４０Ａから下端の開口４０Ｂへ向けて開口幅が狭くならなければ良く、下部シャフト４０は、上端の開口４０Ａから下端の開口４０Ｂへ向けて開口幅が変化しない構成であっても良い。

【0031】

一方、図３Ａに示すように、拡散シャフト３６は、上部シャフト３８の下端の開口３８Ｂの開口幅Ｗｕより下部シャフト４０の上端の開口４０Ａの開口幅Ｗｄが大きくされている（Ｗｕ＜Ｗｄ）。図２及び図３Ａに示すように、段差部４２には、連結壁部４８Ａ、４８Ｂが設けられており、連結壁部４８Ａ、４８Ｂの各々は、上下方向と交差する方向（水平方向）に沿って配置されている。また、段差部４２では、上部シャフト３８の側壁部４４Ｃの下端と下部シャフト４０の側壁部４６Ｃの上端とが一体的に連結されている。

【0032】

段差部４２では、連結壁部４８Ａにより上部シャフト３８のＭＤ方向側の壁部４４Ａの下端部と下部シャフト４０のＭＤ方向側の壁部４６Ａの上端部とが連結されて閉塞されている。また、段差部４２では、連結壁部４８Ｂにより上部シャフト３８の壁部４４Ｂの下端部と下部シャフト４０の壁部４６Ｂの上端部とが連結されて閉塞されている。これにより、拡散シャフト３６は、上部シャフト３８内と下部シャフト４０内とが連通され、且つ段差部４２において上部シャフト３８側から下部シャフト４０側へＭＤ方向に沿う開口幅が大きくされている。即ち、段差部４２は、壁部４４ＡからＭＤ方向に壁部４６Ａが突出されて段差が形成され、壁部４４ＢからＭＤ方向とは反対方向へ壁部４６Ｂが突出され、ＣＤ方向に連続する段差が形成されている。

【0033】

また、拡散シャフト３６は、連結壁部４８Ａの幅寸法（ＭＤ方向寸法）が連結壁部４８Ｂの幅寸法より大きくされている。これにより、拡散シャフト３６は、下部シャフト４０がＭＤ方向に偏寄されて上部シャフト３８に連結されている。

【0034】

拡散シャフト３６は、段差部４２において開口幅が拡げられており、段差部４２における開口幅の変化（変化率）は、上部シャフト３８における開口幅の変化に比して大きくされていると共に、下部シャフト４０における開口幅の変化に比して大きくされている。

【0035】

次に、本実施の形態に係る製造装置１０に設けた拡散部２０の作用を説明する。
拡散部２０には、拡散シャフト３６が設けられ、紡糸されて冷却処理及び延伸処理されて延伸部１６の延伸シャフト３０から導出されたフィラメントが拡散シャフト３６に導入される。また、拡散シャフト３６には、噴出風が導入される。拡散シャフト３６は、上部シャフト３８と下部シャフト４０とが連結されて形成され、上部シャフト３８の開口３８Ａから下部シャフト４０の開口４０Ｂへ向けて開口幅が、ＭＤ方向に沿う方向へ拡幅されている。

【0036】

拡散部２０では、拡散シャフト３６内に導入された噴出風が拡散シャフト３６内で拡散されて開口４０Ｂから噴き出される。また、拡散シャフト３６に導入されたフィラメントは、噴出風により拡散されて捕集部１８に設けられている移動帯３２の捕集面３２Ａへ向けて拡げられて噴き出される。これにより、製造装置１０は、移動帯３２の捕集面３２Ａに、フィラメントが均一に拡散されて堆積される。

【0037】

ところで、拡散シャフト３６には、段差部４２が設けられている。段差部４２は、水平方向に沿って配置された連結壁部４８Ａ、４８Ｂにより上部シャフト３８の壁部４４Ａ、４４Ｂと下部シャフト４０の壁部４６Ａ、４６Ｂとを連結している。拡散シャフト３６は、段差部４２が設けられていることで上部シャフト３８内における開口幅の変化及び下部シャフト４０内における開口幅の変化に比べ、段差部４２において開口幅が大きく変化されている。

【0038】

ここで、図３Ａには、二点鎖線の矢印により拡散シャフト３６における噴出風の流れの概略を示している。また、図３Ｂには、比較対象とする拡散シャフト１００を示している。拡散シャフト１００は、壁部１０２Ａと壁部１０２ＢとがＭＤ方向に沿って対で配置され、また、ＣＤ方向に一対の側壁部１０２Ｃ（図３Ｂでは、一方のみを図示）が配置されている。また、拡散シャフト１００は、開口断面が上方側から下方側へ向けて徐々に拡がるように壁部１０２Ａ、１０２Ｂが傾斜された筒体形状に形成され、上端に開口３８Ａが設けられ、下端に開口４０Ｂが設けられている。即ち、拡散シャフト１００は、段差部４２が設けられていない点で拡散シャフト３６と相違する。

【0039】

拡散シャフト１００では、開口３８Ａから導入された噴出風が、拡散シャフト１００の開口幅の拡がりに応じてＭＤ方向に拡げられて開口４０Ｂから噴き出される。また、噴出風の速度は、壁部１０２Ａ、１０２Ｂ及び側壁部１０２Ｃの内面との間の摩擦等及び開口幅の拡がりに応じて減少する速度変動が生じるが、拡散シャフト１００では、速度変動が抑制される。従って、拡散シャフト１００では、噴出風の速度変動が抑えられているので、拡散シャフト１００内を噴出風により搬送される複数のフィラメント同士が絡むのが抑制される。

【0040】

これに対して、図３Ａに示すように、拡散シャフト３６では、段差部４２に水平方向に延設された連結壁部４８Ａ、４８Ｂが設けられており、段差部４２を通過した噴出風（噴出風の主流を二点鎖線の矢印で示す）に拡がりが生じる。噴出風は、拡がりが生じることで全体に速度変動が生じる。拡散シャフト３６では、上部シャフト３８及び下部シャフト４０よりも開口幅の変化の大きい段差部４２が設けられ、段差部４２において噴出風に拡がりが生じることで、噴出風には、周囲の速度変動よりも速度変動が促進される領域が生じる。噴出風により搬送される複数のフィラメントには、僅かながらフィラメント同士に絡みが生じ、噴出風内において速度変動が周囲より促進された領域が生じることで、噴出風により搬送されるフィラメント同士の絡みが促進される。

【0041】

これにより、段差部４２が設けられた拡散シャフト３６から噴出されるフィラメントは、段差部４２が設けられていない拡散シャフト１００から噴出されるフィラメントに比べ絡みが多くなる。従って、捕集部１８の捕集面３２Ａには、絡みが多いフィラメントが堆積されたウエブが生成される。

【0042】

一般に、不織布は、フィラメントの絡みが多くなっていることで、フィラメントの絡みが少ない場合に比べて強度が高くなる。従って、製造装置１０は、拡散シャフト３６に段差部４２が設けられていることで、強度の高い不織布を生成することができる。

【0043】

なお、本実施の形態では、連結壁部４８Ａの幅寸法（ＭＤ方向寸法）を連結壁部４８Ｂの幅寸法より大きくすることで、上部シャフト３８に対して下部シャフト４０をＭＤ方向に偏寄させた拡散シャフト３６を例に説明したが、拡散シャフトは、これに限るものではない。

【0044】

図４Ａ〜図４Ｃには、拡散シャフト３６とは異なる形状の拡散シャフトを示している。図４Ａに示される拡散シャフト５０には、上部シャフト３８と下部シャフト４０との間に段差部５２が設けられており、段差部５２には、水平方向に配置された連結壁部５４が設けられている。拡散シャフト５０は、上部シャフト３８の壁部４４Ｂと下部シャフト４０の壁部４６Ｂとが連結されている。また、拡散シャフト５０は、上部シャフト３８の壁部４４Ａの下端と下部シャフト４０の壁部４６Ａの上端とが、段差部５２の連結壁部５４により連結されている。

【0045】

これにより、拡散シャフト５０の段差部５２は、壁部４４Ａの内面と壁部４６Ａの内面との間に形成される段差により開口幅が拡げられ、段差部５２を通過する噴出風がＭＤ方向側に拡がる。従って、拡散シャフト５０は、下部シャフト４０内で拡散される噴出風に速度変動が促進される領域が生じ、噴出風の速度変動が促進されることでフィラメントの絡まりが促進される。従って、拡散シャフト５０を用いることで強度の高い不織布の製造が可能となる。

【0046】

また、段差部は、同等の幅寸法の連結壁部によりＭＤ方向及びＭＤ方向とは反対方向に段差を形成して上部シャフト３８と下部シャフト４０とを連結するものであっても良い。即ち、拡散シャフトは、第１シャフト部と第２シャフト部との接続部において、ＭＤ方向及びＭＤ方向とは反対方向の少なくとも一方向に向けて開口幅が拡がる段差部が形成されたものであれば良い。

【0047】

図４Ｂに示す拡散シャフト５６は、段差部５８により上部シャフト３８と下部シャフト４０とが接続されている。段差部５８には、幅寸法が同等の連結壁部６０Ａ、６０Ｂ及び連結側壁部６０Ｃが用いられ、連結壁部６０Ａ、６０Ｂが水平方向に対して下部シャフト４０側が下方側となるように傾斜されて配置されている。段差部５８では、連結側壁部６０Ｃにより上部シャフト３８の側壁部４４Ｃと下部シャフト４０の側壁部４６Ｃとが連結されている。また、段差部５８では、上部シャフト３８の壁部４４Ａと下部シャフト４０の壁部４６Ａとが連結壁部６０Ａにより連結され、上部シャフト３８の壁部４４Ｂと下部シャフト４０の壁部４６Ｂとが連結壁部６０Ｂにより連結されている。

【0048】

拡散シャフト５６の段差部５８における連結壁部６０Ａ、６０Ｂの傾斜（上部シャフト３８における噴出風の方向に対する傾き）は、連結壁部６０Ａ、６０Ｂの間における開口幅の変化が噴出風に速度変動を促進させうる傾斜となっている。このように形成される拡散シャフト５６は、段差部５８を通過した噴出風に速度変動が促進された領域が生じることで、フィラメントに絡みが生じるのを促進することができ、強度の高い不織布の製造が可能となる。

【0049】

図４Ｃに示す拡散シャフト６２は、上部シャフト３８と下部シャフト４０との間に段差部６４が設けられており、段差部６４により上部シャフト３８と下部シャフト４０とが接続されている。なお、拡散シャフト６２では、上部シャフト３８の下端の開口３８Ｂに対して、上端の開口３８Ａの開口幅が狭められている。

【0050】

拡散シャフト６２の段差部６４には、ＭＤ方向側に連結壁部６６Ａが設けられ、ＭＤ方向とは反対側に連結壁部６６Ｂが設けられている。連結壁部６６Ａ、６６Ｂの上側には、下方へ向けて凸となる円弧状の湾曲部６８Ａが配置されて、連結壁部６６Ａ、６６Ｂの下側には、上方へ向けて凸とされた円弧状の湾曲部６８Ｂが配置されている。連結壁部６６Ａは、湾曲部６８Ａ、６８Ｂが連結されて形成されている。段差部６４には、湾曲部６８Ａの凸面側が対向されて連結壁部６６Ａ、６６Ｂが配置されている。また、段差部６４には、ＣＤ方向側に対で連結側壁部６６Ｃが設けられており、連結壁部６６Ａ、６６Ｂは、連結側壁部６６Ｃにより連結されている。

【0051】

段差部６４では、上部シャフト３８の壁部４４Ａと下部シャフト４０の壁部４６Ａとが連結壁部６６Ａにより連結され、上部シャフト３８の壁部４４Ｂと下部シャフト４０の壁部４６Ｂとが連結壁部６６Ｂにより連結されている。また、段差部６４では、連結側壁部６６Ｃにより上部シャフト３８の側壁部４４Ｃと下部シャフト４０の側壁部４６Ｃとが連結されている。

【0052】

このように、拡散シャフト６２の段差部６４は、内面が曲面とされた連結壁部６６Ａ、６６Ｂが用いられており、開口幅は、上端から下端へ向けて拡がるように変化されていると共に、開口幅の変化率が上側部分及び下側部分よりも中間部分で大きくされている。これにより、拡散シャフト６２においても、段差部６４を通過した噴出風に速度変動が促進される領域が生じ、フィラメントに絡みが生じるのを促進することができ、強度の高い不織布の製造が可能となる。

【0053】

さらに、以上の説明では、ＭＤ方向側及びＭＤ方向とは反対側の少なくとも一方について、ＣＤ方向の全域に段差を形成しているが、これに限らず、ＭＤ方向側とＭＤ方向とは反対側とに交互に段差部を形成しても良い。図５には、この一例としての拡散シャフト７０を示している。

【0054】

拡散シャフト７０は、第２シャフト部としての下部シャフト７２を備え、上部シャフト３８と下部シャフト７２とが段差部７４において連結されている。下部シャフト７２は、ＭＤ方向側に壁部７６が配置され、ＭＤ方向と反対方向側に壁部７８が配置されている。また、下部シャフト７２は、ＣＤ方向側に一対の側壁部８０が配置され、側壁部８０により壁部７６、７８が連結され、下端が開口４０Ｂとされた略筒体状に形成されている。段差部７４は、ＭＤ方向側（壁部７６側）に設けられた第１の段差部としての段差部７４Ａ、及びＭＤ方向とは反対方向側（壁部７８側）に設けられた第２の段差部としての段差部７４Ｂを含んでいる。

【0055】

下部シャフト７２の壁部７６は、上端が上部シャフト３８の壁部４４Ａの下端に接する縦壁８２Ａと、上端が上部シャフト３８の壁部４４Ａの下端よりもＭＤ方向へ離された縦壁８２ＢとがＣＤ方向に交互に配置され、互いに隣接する縦壁８２Ａ、８２Ｂが側壁８２Ｃにより連結されている。段差部７４Ａは、壁部４４Ａの下端と壁部７６の縦壁８２Ｂの上端とが、水平方向に配置された連結壁部８４Ａによって連結されて形成されている。これにより、拡散シャフト７０には、ＣＤ方向に沿って予め定められた間隔で段差部７４Ａが形成されている。

【0056】

また、下部シャフト７２の壁部７８は、上端が上部シャフト３８の壁部４４Ｂの下端に接する縦壁８６Ａと、上端が上部シャフト３８の壁部４４Ｂの下端よりもＭＤ方向と反対方向へ離された縦壁８６ＢとがＣＤ方向に交互に配置され、互いに隣接する縦壁８６Ａ、８６Ｂが側壁８６Ｃにより連結されている。

【0057】

段差部７４Ｂは、上部シャフト３８の壁部４４Ｂの下端と壁部７８の縦壁８６Ｂの上端とが水平方向に配置された連結壁部８４Ｂにより連結されて形成されている。これにより、拡散シャフト７０は、ＣＤ方向に沿って予め定められた間隔で段差部７４Ｂが形成されている。また、壁部７８は、縦壁８６Ａが壁部７６の縦壁８２Ｂに対向され、縦壁８６Ｂが壁部７６の縦壁８２Ａに対向されている。これにより、拡散シャフト７０は、段差部７４Ａと段差部７４ＢとがＣＤ方向に沿って交互に形成されている。

【0058】

このように形成された拡散シャフト７０は、噴出風の速度変動を促進させるように開口幅が変化する段差部７４Ａ、７４Ｂを上部シャフト３８と下部シャフト７２との間に有している。これにより、拡散シャフト７０は、フィラメントに絡みが生じるのを促進することができて、強度の高い不織布の製造が可能となる。また、拡散シャフト７０は、ＭＤ方向側の段差部７４ＡとＭＤ方向とは反対側の段差部７４Ｂとが、ＣＤ方向に沿って交互に設けられていることで、ＣＤ方向に沿うフィラメントの絡まり具合に変化が生じるのを抑制することができ、均一性及び強度の高い不織布を製造できる。

【0059】

2016年3月30日に出願された日本国特許出願2016-068805号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【符号の説明】

【0060】

１０ 製造装置
１２ 紡出部
１４ 冷却部
１６ 延伸部
１８ 捕集部
２０ 拡散部
３０ 延伸シャフト
３２ 移動帯
３６、５０、５６、６２、７０ 拡散シャフト
３８ 上部シャフト
４０、７２ 下部シャフト
４２、５２、５８、６４、７４（７４Ａ、７４Ｂ） 段差部
４４Ａ、４４Ｂ、７６ 壁部
４６Ａ、４６Ｂ、８０ 壁部
４８Ａ、４８Ｂ、５４、６０Ａ、６０Ｂ、６６Ａ、６６Ｂ、８４Ａ、８４Ｂ 連結壁部
７４Ａ、７４Ｂ 段差部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】