(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022134128
(43)【公開日】2022-09-14
(54)【発明の名称】勾配繊維不織布、その紡糸装置及び製造方法
(51)【国際特許分類】
D04H 3/14 20120101AFI20220907BHJP
D04H 3/16 20060101ALI20220907BHJP
B32B 5/26 20060101ALI20220907BHJP
B32B 5/02 20060101ALI20220907BHJP
【ＦＩ】
D04H3/14
D04H3/16
B32B5/26
B32B5/02 Z
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022032143
(22)【出願日】2022-03-02
(31)【優先権主張番号】202110232407.7
(32)【優先日】2021-03-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】522083189
【氏名又は名称】佛山市南海中邦無紡有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＬＬＩＡＮＣＥ ＮＯＮＷＯＶＥＮ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． １－１ Ｘｉｄｉ Ｒｏａｄ， Ｎａｎｓｈａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｚｏｎｅ， Ｄａｎｚａｏ Ｔｏｗｎ， Ｎａｎｈａｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｆｏｓｈａｎ Ｃｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】程仕元
(72)【発明者】
【氏名】李流泉
【テーマコード（参考）】
4F100
4L047
【Ｆターム（参考）】
4F100AK42
4F100AK42A
4F100AK42B
4F100BA02
4F100BA07
4F100DG01
4F100DG01A
4F100DG01B
4F100DG15
4F100DG15A
4F100DG15B
4F100EJ17
4F100EJ42
4F100EJ86
4F100GB56
4F100JA06
4L047AA21
4L047AB07
4L047CA02
4L047CA05
4L047CC12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】勾配繊維不織布、その紡糸装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】勾配繊維不織布は太長繊維層１と細長繊維層２とを含み、太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇである。
【効果】本発明の不織布は、圧力差が小さく、除塵を必要とする業界に適用する場合、（１）本発明は、通気性が大きく、除塵装置で吹き返して灰を除去することがより容易になるため、耐久性がより高くなり、フィルタカートリッジの耐用年数が３０％以上増加し、（２）除塵装置のモーターの消費電力が小さくなり、本発明は１０％の電気量を節約し、（３）ろ過効率が９９．５％までに達することができ、省エネルギー、排出削減が実現される。
【選択図】図１
【解決手段】勾配繊維不織布は太長繊維層１と細長繊維層２とを含み、太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇである。
【効果】本発明の不織布は、圧力差が小さく、除塵を必要とする業界に適用する場合、（１）本発明は、通気性が大きく、除塵装置で吹き返して灰を除去することがより容易になるため、耐久性がより高くなり、フィルタカートリッジの耐用年数が３０％以上増加し、（２）除塵装置のモーターの消費電力が小さくなり、本発明は１０％の電気量を節約し、（３）ろ過効率が９９．５％までに達することができ、省エネルギー、排出削減が実現される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
勾配繊維不織布であって、
太長繊維層と、細長繊維層とを含み、前記太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、前記細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、前記太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、前記細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、
前記勾配繊維不織布の圧延点が不織布の総面積の２５％を占め、前記圧延点の深さが０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである、ことを特徴とする勾配繊維不織布。
太長繊維層と、細長繊維層とを含み、前記太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、前記細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、前記太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、前記細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、
前記勾配繊維不織布の圧延点が不織布の総面積の２５％を占め、前記圧延点の深さが０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである、ことを特徴とする勾配繊維不織布。
【請求項2】
前記勾配繊維不織布の厚さが０．５ｍｍ～０．８ｍｍであり、前記太長繊維層の厚さが０．２ｍｍ～０．５ｍｍであり、前記細長繊維層の厚さが０．２ｍｍ～０．４ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の勾配繊維不織布。
【請求項3】
紡糸ビームと、糸揺動装置と、通気搬送網とを含み、前記紡糸ビームに第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプが設けられ、前記紡糸ビームの下端に前列紡糸口金群と後列紡糸口金群という２列の紡糸口金群が設けられ、前記前列紡糸口金群及び前記後列紡糸口金群のそれぞれの下方に第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置が設けられ、前記第１の糸延伸装置の下方には第１の糸揺動装置が設けられ、前記第２の糸延伸装置の下方には第２の糸揺動装置が設けられ、前記第１の糸揺動装置と前記第２の糸揺動装置との間の間隔が１ｍであり、前記第１の糸揺動装置及び前記第２の糸揺動装置の下方に通気搬送網が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の勾配繊維不織布の紡糸装置。
【請求項4】
請求項３に記載の紡糸装置により勾配繊維不織布を製造する方法であって、
原材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）チップを前結晶、乾燥し、前記ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
前記液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビームに流入させて吐出し、第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプのそれぞれにより前記紡糸ビームの下端の前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群に前記液体メルトを定量的に供給し、次に前記前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれに入れるステップ３と、
前記第１の糸延伸装置及び前記第２の糸延伸装置のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置のそれぞれに入れるステップ４と、
前記第１の糸揺動装置及び前記第２の糸揺動装置の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網に落下させ、前記第１の糸揺動装置によって通気搬送網上に第１の綿状糸層を形成し、前記第２の糸揺動装置によって通気搬送網上に第２の綿状糸層を形成し、前記通気搬送網の移動方向については第１の糸揺動装置から第２の糸揺動装置へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層及び第２の綿状糸層を前記通気搬送網によって熱融着機に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布とするステップ６と、
前記緻密な勾配繊維不織布を冷却し、完成品として巻き取るステップ７とを含む、ことを特徴とする方法。
原材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）チップを前結晶、乾燥し、前記ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
前記液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビームに流入させて吐出し、第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプのそれぞれにより前記紡糸ビームの下端の前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群に前記液体メルトを定量的に供給し、次に前記前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれに入れるステップ３と、
前記第１の糸延伸装置及び前記第２の糸延伸装置のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置のそれぞれに入れるステップ４と、
前記第１の糸揺動装置及び前記第２の糸揺動装置の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網に落下させ、前記第１の糸揺動装置によって通気搬送網上に第１の綿状糸層を形成し、前記第２の糸揺動装置によって通気搬送網上に第２の綿状糸層を形成し、前記通気搬送網の移動方向については第１の糸揺動装置から第２の糸揺動装置へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層及び第２の綿状糸層を前記通気搬送網によって熱融着機に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布とするステップ６と、
前記緻密な勾配繊維不織布を冷却し、完成品として巻き取るステップ７とを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項5】
前記ＰＥＴチップの溶融点が２６０℃であり、前記ステップ１の結晶化流動層の温度が１６０℃～１８０℃であり、前結晶の時間が２０ｍｉｎ～３０ｍｉｎであり、乾燥時間が４ｈ～６ｈである、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【請求項6】
前記ステップ２の熔融温度が２７０℃～３００℃である、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【請求項7】
前記ステップ３の紡糸ビーム内の温度が２８５℃～２９５℃に維持され、前記第１の計量ポンプ及び前記第２の計量ポンプの回転数が８回転／ｍｉｎ～２５回転／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【請求項8】
前記ステップ５の第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置の揺動頻度が１００回／ｓ～１０００回／ｓであり、前記通気搬送網の線速度が６ｍ／ｍｉｎ～１５ｍ／ｍｉｎであり、前記通気搬送網の下方で排気が行われ、風圧が－８００ｐａ～－１５００ｐａである、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【請求項9】
前記ステップ６の熱融着機の圧力が２０トン～６０トンであり、圧力が±１％の精度で制御され、前記熱融着機の温度が２３０℃～２７０℃であり、前記熱融着機の熱融着ローラの表面に突起した圧延点が設けられ、前記圧延点は十字形模様として熱融着ローラの表面に分布しており、前記圧延点の面積が熱融着ローラの表面積の２５％を占める、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【請求項10】
製造方法は全体としてセントラルコントローラにより制御され、前記セントラルコントローラは構成ソフトウェア及びＰＬＣを含む、ことを特徴とする請求項４に記載の勾配繊維不織布を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、不織布の分野に属し、特に勾配繊維（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｆｉｂｅｒｓ）不織布、その紡糸装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
不織布は、繊維で構成されたものであり、空気や水のろ過のためのものの規格は２６０ｇ／ｍ２であり、市販の不織布の繊維直径が１６μｍ～１８μｍであり、一例として、日本から輸入された不織布は、繊維直径が一般的に１６μｍであり、圧力差が６０ｐａ～７０ｐａであり、表面にフィルムを被覆して使用する場合の圧力差が２５０ｐａである。ただし、不織布を産業用除塵装置に応用した場合、不織布の圧力差が大きいため、通気度が不足し、不織布に捕集された粉塵を完全に吹き返し除去することができず、不織布の表面の被膜が吹き破れやすく、さらに、使用期間が長ければ長いほど、不織布に堆積した粉塵が多くなり、その結果、除塵装置のモーターのエネルギー消費量が上昇する。よって、エネルギー消費量を低減するために、除塵装置のカートリッジを定期的に交換しなければならず、このように、コストが増加し、特に製鉄所やセメント工場などでは長時間の連続作業が必要であるため、カートリッジの交換がより頻繁になり、コストが高くなるだけでなく、大きな無駄が生じるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
発明名称が「フィルタ用スパンボンド不織布及びその製造方法」、特許番号が「２０１６８００７４６１８．Ｘ」である発明特許は、複合型ポリエステル繊維で構成されたフィルタ用不織布を開示しているが、複合型ポリエステル繊維の直径が小さい場合、例えば直径が１６μｍであれば、そのろ過精度が高いが、直径が小さいほど構造が密になるため、通気性が小さく、これにより、不織布の圧力差が大きくなり、一方、複合型ポリエステル繊維の直径が大きい場合、通気性の不足を解消できるが、ろ過精度が要件を満たせないという問題がある。いかにろ過精度を高く維持しながら、不織布の圧力差を小さくするかは、業界が解決しなければならない課題である。
【0004】
上記従来技術の欠陥を解決するために、本発明は、ろ過効率が高く、圧力差が小さく、耐用年数が長い勾配繊維不織布、その紡糸装置及び製造方法を提案している。下記技術的解決手段により、本発明が解決しようとする技術的課題は解決される。
【課題を解決するための手段】
【0005】
勾配繊維不織布であって、
太長繊維層と細長繊維層とを含み、太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、
勾配繊維不織布の圧延点が不織布の総面積の２５％を占め、圧延点の深さが０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである。
太長繊維層と細長繊維層とを含み、太長繊維層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、細長繊維層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍであり、太長繊維層の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、細長繊維層の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、
勾配繊維不織布の圧延点が不織布の総面積の２５％を占め、圧延点の深さが０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである。
【0006】
さらに、勾配繊維不織布の厚さが０．５ｍｍ～０．８ｍｍであり、太長繊維層の厚さが０．２ｍｍ～０．５ｍｍであり、細長繊維層の厚さが０．２ｍｍ～０．４ｍｍである。
【0007】
勾配繊維不織布の紡糸装置であって、
紡糸ビームと、糸揺動装置と、通気搬送網とを含み、紡糸ビームに第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプが設けられ、紡糸ビームの下端に前列紡糸口金群と後列紡糸口金群という２列の紡糸口金群が設けられ、前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群のそれぞれの下方に第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置が設けられ、第１の糸延伸装置の下方には第１の糸揺動装置が設けられ、第２の糸延伸装置の下方には第２の糸揺動装置が設けられ、第１の糸揺動装置と第２の糸揺動装置との間の間隔が１ｍであり、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置の下方に通気搬送網が設けられている。
紡糸ビームと、糸揺動装置と、通気搬送網とを含み、紡糸ビームに第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプが設けられ、紡糸ビームの下端に前列紡糸口金群と後列紡糸口金群という２列の紡糸口金群が設けられ、前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群のそれぞれの下方に第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置が設けられ、第１の糸延伸装置の下方には第１の糸揺動装置が設けられ、第２の糸延伸装置の下方には第２の糸揺動装置が設けられ、第１の糸揺動装置と第２の糸揺動装置との間の間隔が１ｍであり、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置の下方に通気搬送網が設けられている。
【0008】
勾配繊維不織布の製造方法であって、
原材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）チップを前結晶（ｐｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、乾燥し、ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビームに流入させて吐出し、第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプのそれぞれにより紡糸ビームの下端の前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群に液体メルトを定量的に供給し、次に前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれに入れるステップ３と、
第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置のそれぞれに入れるステップ４と、
第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網に落下させ、第１の糸揺動装置によって通気搬送網上に第１の綿状糸層を形成し、第２の糸揺動装置によって通気搬送網上に第２の綿状糸層を形成し、通気搬送網の移動方向については第１の糸揺動装置から第２の糸揺動装置へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層及び第２の綿状糸層を通気搬送網によって熱融着機に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布とするステップ６と、
緻密な勾配繊維不織布を冷却し、完成品として巻き取るステップ７とを含む。
原材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）チップを前結晶（ｐｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、乾燥し、ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビームに流入させて吐出し、第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプのそれぞれにより紡糸ビームの下端の前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群に液体メルトを定量的に供給し、次に前列紡糸口金群及び後列紡糸口金群から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれに入れるステップ３と、
第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置のそれぞれに入れるステップ４と、
第１の糸揺動装置及び第２の糸揺動装置の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網に落下させ、第１の糸揺動装置によって通気搬送網上に第１の綿状糸層を形成し、第２の糸揺動装置によって通気搬送網上に第２の綿状糸層を形成し、通気搬送網の移動方向については第１の糸揺動装置から第２の糸揺動装置へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層及び第２の綿状糸層を通気搬送網によって熱融着機に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布とするステップ６と、
緻密な勾配繊維不織布を冷却し、完成品として巻き取るステップ７とを含む。
【0009】
具体的には、ＰＥＴチップの溶融点が２６０℃であり、ステップ１の結晶化流動層の温度が１６０℃～１８０℃であり、前結晶時間が２０ｍｉｎ～３０ｍｉｎであり、乾燥時間が４ｈ～６ｈである。
【0010】
具体的には、ステップ２の熔融温度が２７０℃～３００℃である。
【0011】
具体的には、ステップ３の紡糸ビーム内の温度が２８５℃～２９５℃に維持され、第１の計量ポンプ及び第２の計量ポンプの回転数が８回転／ｍｉｎ～２５回転／ｍｉｎである。
【0012】
具体的には、ステップ５の第１の糸延伸装置及び第２の糸延伸装置の揺動頻度が１００回／ｓ～１０００回／ｓであり、通気搬送網の線速度が６ｍ／ｍｉｎ～１５ｍ／ｍｉｎであり、
通気搬送網の下方で排気が行われ、風圧が－８００ｐａ～－１５００ｐａである。
通気搬送網の下方で排気が行われ、風圧が－８００ｐａ～－１５００ｐａである。
【0013】
具体的には、ステップ６の熱融着機の圧力が２０トン～６０トンであり、圧力が±１％の精度で制御され、熱融着機の温度が２３０℃～２７０℃であり、熱融着機の熱融着ローラの表面に突起した圧延点が設けられ、圧延点は十字形模様として熱融着ローラの表面に分布しており、圧延点の面積が熱融着ローラの表面積の２５％を占める。
【0014】
特に、製造方法は全体としてセントラルコントローラにより制御され、セントラルコントローラは構成ソフトウェア及びＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を含む。
【発明の効果】
【0015】
本発明の勾配繊維不織布は、圧力差が小さく、除塵を必要とする産業、例えば製鉄所やセメント工場などに適用する場合、（１）本発明は、通気性が大きく、除塵装置で吹き返しして灰を除去することがより容易になるため、耐久性がより高くなり、市販の不織布と比較してフィルタカートリッジの耐用年数が３０％以上増加し、（２）除塵装置のモーターの消費電力が小さくなり、市販の不織布と比較して本発明は１０％の電気量を節約し、（３）ろ過効率が９９．５％までに達することができ、製鉄所の排出物を検出した結果、製鉄所のすべての粉塵の排出濃度は１立方メートルあたり３ｍｇ～５ｍｇであり、中国により規定される１立方メートルあたり１０ｍｇの排出基準よりもはるかに低く、省エネルギー、排出削減が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
図１は、本発明の構造模式図であり、図２は、図１のＡ部の拡大図である。図１及び図２に示すように、勾配繊維不織布は、太長繊維層１と細長繊維層２とを含み、太長繊維層１の繊維直径Ｄ１が３０μｍ～４０μｍであり、細長繊維層２の繊維直径Ｄ２が１３μｍ～１７μｍであり、太長繊維層１の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇであり、細長繊維層２の繊維の１ｍ２あたりの重量が１００ｇ～１５０ｇである。勾配繊維不織布とは、一層の繊維直径が３０μｍ～４０μｍであり、他層の繊維直径が１３μｍ～１７μｍである、２層の繊維の密度が異なる不織布が一定の圧力と温度で粘着されたものを意味する。本実施例の勾配繊維不織布は長繊維不織布であり、勾配繊維不織布の圧延点１００が不織布の総面積の２５％を占め、圧延点１００の深さｄが０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである。
【0018】
勾配繊維不織布の厚さＬ３は０．６ｍｍ～０．６５ｍｍであり、太長繊維層１の厚さＬ１は０．２ｍｍ～０．３ｍｍであり、細長繊維層２の厚さＬ２は０．３ｍｍ～０．４ｍｍである。本発明では、細長繊維層２の表面にはＰＴＦＥ膜が熱融着により被覆されることが適しており、膜が被覆されると、ろ過効率が９９．５％までに達することができ、これは、細長繊維層２の繊維直径が小さく、且つ圧延点１００の深さが小さいので、表面の膜がより強固、平坦且つ光沢良好になるためである。本発明では、細長繊維層２の主な役割は、表面のＰＴＦＥ膜を支持し、ＰＴＦＥ膜の平坦性及び強固さを維持し、ＰＴＦＥ膜を吹き破れにくくし、ろ過効率を確保しながら耐久性を向上させることであり、太長繊維層１の役割は、細長繊維層２を支持することであり、しかも太長繊維層１の繊維直径が大きいため、太長繊維層１の孔径が大きくなり、これにより、通気性がより良好になる。
【0019】
本発明は、特に折り畳み可能なフィルタカートリッジに好適に適用することができる。まず、膜が被覆されるとろ過効率が高くなるので、フィルタカートリッジの除塵効率が高く確保され、次に、太長繊維層１及び細長繊維層２の硬さが良好であることにより、勾配繊維不織布の折り畳みが容易になり、且つフィルタカートリッジに支持されやすくなり、最後に、本発明の最も主な利点としては、太長繊維層１の通気性がよりよいため、全体の通気性が良好になり、これにより、本発明の勾配繊維不織布の圧力差が小さくなる。中国の国家標準ＧＢ／Ｔ６１６５－２００８に準じたテストの結果、本発明の勾配繊維不織布は、圧力差が１０ｐａであり、市販の不織布の圧力差よりも６倍と減少しており、かつ、本発明は、膜が被覆されていても圧力差が市販の不織布よりも小さく、具体的なデータを表１に示す。本発明は特に製鉄所やセメント工場などでの除塵装置に好適に適用することができる。
【0020】
【0021】
圧力差が小さいことによる効果については、産業除塵を必要とする産業、例えば製鉄所やセメント工場等に用いられる場合、（１）本発明は、通気性が大きく、除塵装置で吹き返して灰を除去することがより容易になるため、耐久性がより高くなり、市販の不織布と比較してフィルタカートリッジの耐用年数が３０％以上増加し、（２）除塵装置のモーターの消費電力が小さくなり、市販の不織布と比較して本発明は１０％の電気量を節約し、（３）ろ過効率が９９．５％までに達することができ、製鉄所の排出物を検出した結果、製鉄所のすべての粉塵の排出濃度は１立方メートルあたり３ｍｇ～５ｍｇであり、中国により規定される１立方メートルあたり１０ｍｇの排出基準よりもはるかに低く、省エネルギー、排出削減が実現される。
【0022】
図３は、紡糸装置の構造模式図であり、図３に示すように、勾配繊維不織布の紡糸装置は、紡糸ビーム３と、糸揺動装置と、通気搬送網４とを含み、紡糸ビーム３に第１の計量ポンプ５及び第２の計量ポンプ６が設けられ、紡糸ビーム３の下端に前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８という２列の紡糸口金群が設けられ、前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８のそれぞれの下方には第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０が設けられ、第１の糸延伸装置９の下方には第１の糸揺動装置１１が設けられ、第２の糸延伸装置１０の下方には第２の糸揺動装置１２が設けられ、第１の糸揺動装置１１と第２の糸揺動装置１２との間の間隔が１ｍであり、第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２の下方には通気搬送網４が設けられる。
【0023】
前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８は複数組の紡糸口金から構成され、前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８の幅が２．４ｍに達し、前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８の各紡糸口金内には密に分布している一定数の糸吐出孔が設けられ、糸吐出孔の直径が０．１ｍｍ～０．４ｍｍであり、本実施例では、前列紡糸口金群７の各紡糸口金の糸吐出孔の数が小さく、直径が大きく、これにより、第１の糸延伸装置９により延伸された糸の直径が４０μｍになり、後列紡糸口金群８の各紡糸口金の糸吐出孔の数が多く、直径が小さく、これにより、第２の糸延伸装置１０により延伸された糸の直径が１６μｍである。もちろん、前列紡糸口金群７の各紡糸口金の糸吐出孔の数が多く、直径が小さく、これにより、第１の糸延伸装置９により延伸された糸の直径が１３μｍ～１７μｍであり、後列紡糸口金群８の各紡糸口金の糸吐出孔の数が小さく、直径が大きく、これにより、第２の糸延伸装置１０により延伸された糸の直径が３０μｍ～４０μｍであるようにしてもよく、その作動過程及び方法のステップは本実施例と同様であるため、ここでは詳しく説明しない。
【0024】
勾配繊維不織布の製造方法であって、
原材料としてＰＥＴチップと略称したポリエチレンテレフタレートを前結晶、乾燥し、ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビーム３に流入させて吐出し、第１の計量ポンプ５及び第２の計量ポンプ６のそれぞれにより紡糸ビーム３の下端の前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８に液体メルトを定量的に供給し、次に前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０のそれぞれに入れるステップ３と、
第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２のそれぞれに入れるステップ４と、
第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網４に落下させ、第１の糸揺動装置１１によって通気搬送網４上に第１の綿状糸層４０を形成し、第２の糸揺動装置１２によって通気搬送網４上に第２の綿状糸層５０を形成し、通気搬送網４の移動方向について第１の糸揺動装置１１から第２の糸揺動装置１２へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層４０及び第２の綿状糸層５０を通気搬送網４によって熱融着機１３に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布６０とするステップ６と、
緻密な勾配繊維不織布６０を冷却し、最後に完成品として巻き取るステップ７とを含む。
原材料としてＰＥＴチップと略称したポリエチレンテレフタレートを前結晶、乾燥し、ＰＥＴチップを結晶化流動層内で前結晶しながら、ＰＥＴチップが固結しないようにパルスブローを行い、次に乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満になるように乾燥させるステップ１と、
乾燥させたＰＥＴチップを熔融して、液体メルトとするステップ２と、
液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビーム３に流入させて吐出し、第１の計量ポンプ５及び第２の計量ポンプ６のそれぞれにより紡糸ビーム３の下端の前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８に液体メルトを定量的に供給し、次に前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８から吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０のそれぞれに入れるステップ３と、
第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０のそれぞれにより糸を延伸して長くし、糸を延伸した後、第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２のそれぞれに入れるステップ４と、
第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網４に落下させ、第１の糸揺動装置１１によって通気搬送網４上に第１の綿状糸層４０を形成し、第２の糸揺動装置１２によって通気搬送網４上に第２の綿状糸層５０を形成し、通気搬送網４の移動方向について第１の糸揺動装置１１から第２の糸揺動装置１２へ移動するステップ５と、
積層された第１の綿状糸層４０及び第２の綿状糸層５０を通気搬送網４によって熱融着機１３に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布６０とするステップ６と、
緻密な勾配繊維不織布６０を冷却し、最後に完成品として巻き取るステップ７とを含む。
【0025】
本発明では、ＰＥＴチップの溶融点は２６０℃であり、ステップ１の結晶化流動層の温度は１６０℃～１８０℃であり、前結晶時間は２０ｍｉｎ～３０ｍｉｎであり、乾燥時間は４ｈ～６ｈであり、ステップ２の熔融温度は２７０℃～３００℃であり、ステップ３の紡糸ビーム３の内の温度は２８５℃～２９５℃に維持され、第１の計量ポンプ５及び第２の計量ポンプ６の回転数は８回転／ｍｉｎ～２５回転／ｍｉｎである。ステップ５の第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０の揺動頻度は１００回／ｓ～１０００回／ｓであり、ステップ５の通気搬送網４の線速度は６ｍ／ｍｉｎ～１５ｍ／ｍｉｎであり、通気搬送網４の下方で排気が行われ、風圧は－８００ｐａ～－１５００ｐａである。ステップ６の熱融着機の圧力は２０トン～６０トンであり、圧力は±１％の精度で制御され、熱融着機の温度は２３０℃～２７０℃であり、熱融着機の熱融着ローラ１３の表面には突起した圧延点１３．１が設けられ、圧延点１３．１は十字形模様として熱融着ローラ１３の表面に分布しており、圧延点１３．１の面積は熱融着ローラ１３の表面積の２５％を占める。
【0026】
製造方法は全体としてセントラルコントローラにより制御され、セントラルコントローラは構成ソフトウェアとＰＬＣを含み、プロセス全体は自動化しており、手動操作を必要としない。
【0027】
以下、規格２６０ｇ／ｍ２の不織布の製造を例として、勾配繊維不織布の製造方法を説明する。
【0028】
ステップ１：原材料を前結晶、乾燥し、未乾燥のＰＥＴチップは一般に含水率が約０．４％であり、且つチップはアモルファスポリマーであり、軟化点が低く、紡糸に直接使用すると、加熱溶融時に激しく分解し、分子量を低下させ、紡糸品質に影響を与え、また、高温で水分が気化して気泡糸となり、その結果、紡糸の切れや糸のバリの原因となり、このため、乾燥が重要なことである。
【0029】
本発明では、ＰＥＴチップを温度１６０℃の結晶流動層内で２５分前結晶化しながら、パルスブローを行い、これによりＰＥＴチップを沸騰させるとともに固結を回避し、結晶化度の増加に伴い、チップは硬くなり、このように、乾燥させる際に環状に結着して供給口を詰めるような現象を回避し、紡糸時のメルトの品質を均一にする。含水率を一定の範囲に抑える目的で５時間乾燥させ、本発明では、乾燥後のＰＥＴチップの含水率が４０ｐｐｍ未満であり、乾燥後の固有粘度の変化には０．０１未満が要求され、固有粘度に変化が生じる原因は、ポリエステル高分子が分解して固有粘度を低下させるか、固相重合により固有粘度を向上させることであり、このため、温度、時間、乾燥空気の露点を適切に制御する必要があり、露点とは、空気中の水蒸気が飽和に達する温度であり、空気中の水分含有量が低いほど露点が低くなり、本発明では、乾燥空気の露点は－１０℃未満である。
【0030】
ステップ２：乾燥させたＰＥＴチップを２９０℃で熔融し、液体メルトとし、本実施例では、ＰＥＴの溶融点は２６０℃である。
【0031】
ステップ３：液体メルトをフィルタでろ過した後、紡糸ビーム３に流入させて吐出し、次に、前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８から液体メルトを吐出しながら冷却させ、糸状に冷却した後、第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０に入れ、ここで、紡糸ビーム３の内の温度が２９５℃に維持され、紡糸ビーム３の下端には前列紡糸口金群７及び後列紡糸口金群８が設けられ、前列紡糸口金群７は第１の計量ポンプ５によって計量を行い、第１の計量ポンプ５の回転数が１８回転／ｍｉｎであり、後列紡糸口金群８は第２の計量ポンプ６によって計量を行い、第２の計量ポンプ６の回転数が１８回転／ｍｉｎである。
【0032】
ステップ４：第１の糸延伸装置９によって糸を延伸して長くし、直径４０μｍの糸２０を得て、第２の糸延伸装置１０によって糸を延伸して長くし、直径１６μｍの糸３０を得て、糸を延伸した後、直径４０μｍの糸２０を第１の糸揺動装置１１、直径１６μｍの糸３０を第２の糸揺動装置１２に入れる。
【0033】
ステップ５：第１の糸揺動装置１１及び第２の糸揺動装置１２の両方により同時に糸を揺動しながら通気搬送網４に落下させ、第１の糸延伸装置９及び第２の糸延伸装置１０の揺動頻度を７００回／ｓとし、第１の糸揺動装置１１によって直径４０μｍの糸２０を通気搬送網４上に第１の綿状糸層４０として形成し、第２の糸揺動装置１２によって直径１６μｍの糸３０を通気搬送網４上に第２の綿状糸層５０として形成し、これと同時に、通気搬送網４の下方で風圧－１２００ｐａにて排気を行い、通気搬送網４の移動方向が第１の糸揺動装置１１から第２の糸揺動装置１２へ移動することであり、通気搬送網４の線速度が８ｍ／ｍｉｎであるため、下層は第１の綿状糸層４０となり、下層が第２の糸揺動装置１２を通過するときに、第２の綿状糸層５０は第１の綿状糸層４０上に積層され、上層となる。本実施例では、通気搬送網４の線速度と第１の計量ポンプ５及び第２の計量ポンプ６の回転数とを組み合わせることにより、第１の綿状糸層の規格を１３０ｇ／ｍ２、第２の綿状糸層の規格を１３０ｇ／ｍ２とする。
【0034】
ステップ６：積層された第１の綿状糸層４０及び第２の綿状糸層５０を通気搬送網４によって熱融着機に搬送して熱融着し、緻密な勾配繊維不織布６０とし、ここで、熱融着機の圧力は４０トンであり、圧力は±１％の精度で制御され、温度は２５０℃であり、即ち、図１に示すように、勾配繊維不織布６０は、上層として細長繊維層２、下層として太長繊維層１であり、圧延点１００の深さｄが０．１ｍｍである。本発明では、熱融着機の熱融着ローラ１３の表面には突起した圧延点１３．１が設けられ、圧延点１３．１は十字状模様として熱融着ローラ１３の表面に分布しており、圧延点１３．１の面積が熱融着ローラ１３の表面積の２５％を占め、これにより、勾配繊維不織布の圧延点が不織布の総面積の２５％を占めることが確保される。
【0035】
ステップ７：緻密な勾配繊維不織布６０を冷却し、最後に完成品として巻き取る。
【0036】
装置を起動させる直後に、糸揺動も同時に行われるので、第２の綿状糸層５０は第１の綿状糸層４０上に積層されておらず、したがって、装置を起動させるときの数メートルから数十メートルの不織布を切り落とす必要があり、これ以降連続的に作動するため、常に所望の規格の勾配繊維不織布を生産することができる。
【0037】
要するに、本発明の勾配繊維不織布は、圧力差が小さく、除塵を必要とする産業、例えば製鉄所やセメント工場などに適用しており、（１）本発明は、通気性が大きく、除塵装置の吹き返し除塵がより容易になり、そのため、より耐久性が高く、市販の不織布と比較してフィルタカートリッジの耐用年数が３０％以上増加し、（２）除塵装置のモーターの消費電力が小さく、市販の不織布と比較して本発明は１０％の電気量を節約し、（３）ろ過効率が９９．５％までに達することができ、製鉄所の排出物を検出した結果、製鉄所のすべての粉塵の排出濃度は１立方メートルあたり３ｍｇ～５ｍｇであり、中国により規定される１立方メートルあたり１０ｍｇの排出基準よりもはるかに低く、省エネルギー、排出削減が実現される。
【図1】
【図2】
【図3】
