特表 2023-536364 複合ウェブを製造するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-24

(54)【発明の名称】複合ウェブを製造するための方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/16 20060101AFI20230817BHJP

   B32B 5/22 20060101ALI20230817BHJP

   A41D 13/11 20060101ALI20230817BHJP

   A24D 3/02 20060101ALI20230817BHJP

【ＦＩ】

D04H3/16

B32B5/22

A41D13/11 M

A24D3/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023507880

(86)(22)【出願日】2021-08-03

(85)【翻訳文提出日】2023-02-21

(86)【国際出願番号】 IB2021057077

(87)【国際公開番号】W WO2022029611

(87)【国際公開日】2022-02-10

(31)【優先権主張番号】102020000019429

(32)【優先日】2020-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】509349004

【氏名又は名称】ジーディーエム エス．ピー．エー．

【氏名又は名称原語表記】ＧＤＭ Ｓ．Ｐ．Ａ．

【住所又は居所原語表記】Ｖｉａ Ｂａｔｔｉｎｄａｒｎｏ， ９１， Ｉ－４０１３３ Ｂｏｌｏｇｎａ（ＩＴ）

(74)【代理人】

【識別番号】100134636

【弁理士】

【氏名又は名称】金高 寿裕

(74)【代理人】

【識別番号】100114904

【弁理士】

【氏名又は名称】小磯 貴子

(72)【発明者】

【氏名】ロサーニ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】ザヴァッローニ，アレッサンドロ

(72)【発明者】

【氏名】ピアントーニ，マッテオ

(72)【発明者】

【氏名】ジャルディーニ，フランチェスコ

(72)【発明者】

【氏名】カルアーナ，パオロ

【テーマコード（参考）】

3B211

4B045

4F100

4L047

【Ｆターム（参考）】

3B211CA01

4B045BA05

4B045BB02

4B045BC02

4B045BC07

4B045BC13

4B045BD02

4F100AA03B

4F100AA17B

4F100AA21B

4F100AA25B

4F100AA37B

4F100AB24B

4F100AC04B

4F100AD11B

4F100AK01A

4F100AK01B

4F100AK01C

4F100AK54B

4F100BA02

4F100BA03

4F100DG01A

4F100DG01B

4F100DG01C

4F100GB66

4F100GB72

4F100JB16A

4F100JB16B

4F100JB16C

4F100JC00B

4L047AA13

4L047AA19

4L047AA29

4L047AB03

4L047BA08

4L047CA02

4L047CC03

4L047CC16

(57)【要約】

複合ウェブ（１００）の製造方法は、供給方向（Ｖ）に移動する少なくとも１つの収集吸引面（３）に向けて第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローするステップと、捕捉ゾーン（Ｚ）で熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）を捕捉するように収集吸引面に向けて粒状材料（１０４）を含む粒状材料の流れ（ＦＰ）を供給するステップとを含み、熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）と粒状材料の流れ（ＦＰ）は、１から９０六十進法度の、好ましくは１５から４０六十進法度の捕捉角度（α）で捕捉ゾーンで互いに捕捉される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも第１の層（１０１）を含む複合ウェブ（１００）を製造するための方法であって、前記第１の層（１０１）は、
少なくとも第１の溶融され吹き付けられた熱可塑性材料を含むメルトブローン繊維（１０３）の第１の塊（１０２）と、
前記繊維（１０３）の間に分散し且つ前記繊維（１０３）に少なくとも部分的に付着した粒状材料（１０４）と、を含み、
前記方法は、前記第１の層（１０１）を作製するために、
メルトブローン繊維の前記第１の塊（１０２）を得るために、前記第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）を、供給方向（Ｖ）に移動する少なくとも１つの収集吸引面（３）に向けてメルトブローするステップと、
捕捉ゾーン（Ｚ）で熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）を捕捉するように、前記粒状材料（１０４）を含む粒状材料の流れ（ＦＰ）を前記収集吸引面（３）に向けて供給するステップと、を含み、
熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）および粒状材料の前記流れ（ＦＰ）は、１から９０六十進法度の、好ましくは１５から４０六十進法度の捕捉角度（α）で前記捕捉ゾーンで互いに捕捉される、方法。

【請求項2】

熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）および粒状材料の前記流れ（ＦＰ）は、前記収集吸引面（３）に対して捕捉高さ（ｈ）で前記捕捉ゾーン（Ｚ）で互いに捕捉され、前記捕捉高さ（ｈ）は、ゼロ以上であり且つ３００ｍｍ未満である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

粒状材料の前記流れ（ＦＰ）は前記収集吸引面（３）に対して直角である、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記捕捉ゾーン（Ｚ）で、前記収集吸引面（３）の供給方向に平行な粒状材料の前記流れ（ＦＰ）の断面全体が熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）に流入する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記捕捉ゾーン（Ｚ）で、前記収集吸引面（３）の供給方向に平行な熱可塑性材料の前記流れ（Ｆ１）の断面全体が前記粒状材料（１０４）の前記流れ（ＦＰ）に流入する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）は、前記収集吸引面（３）に垂直に沿って測定される供給距離（ｈ１）であって、１００ｍｍより大きく且つ１２００ｍｍ未満、好ましくは２５０ｍｍから４００ｍｍの間の供給距離（ｈ１）に配置された少なくとも１つのノズル（５）によってメルトブローされる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）は、前記収集吸引面（３）の供給方向に沿って測定される分布幅（ｄ１）であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは５ｍｍから１００ｍｍの間の分布幅（ｄ１）を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

粒状材料（１０４）の前記流れ（ＦＰ）は、前記収集吸引面（３）の供給方向に沿って測定される分布幅（ｄ２）であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは２５ｍｍに等しい分布幅（ｄ２）を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）は第１の空気流（Ａ１）を含み、粒状材料の前記流れ（ＦＰ）は第２の空気流（ＡＰ）を含み、前記第１の空気流（Ａ１）の速度は、前記第２の空気流（ＡＰ）の速度に等しい、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記収集吸引面（３）上に少なくともメルトブローン繊維の第２の塊（１０６）を形成するために、第２の熱可塑性材料を含む少なくとも熱可塑性材料の第２の流れ（Ｆ２）を前記収集吸引面（３）上にメルトブローする第２のステップを含み、メルトブローン繊維の前記第２の塊（１０６）は、前記複合ウェブ（１００）の第２の層（１０４）であって、その上に前記複合ウェブ（１０１）の前記第１の層（１０１）が配置される第２の層（１０４）を規定し、熱可塑性材料の前記第２の流れ（Ｆ２）を前記収集吸引面（３）上にメルトブローする前記第２のステップは、熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローする前記ステップの前に行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記複合ウェブ（１００）の前記第１の層（１００）上に少なくともメルトブローン繊維の第３の塊（１０９）を形成するために、第３の熱可塑性材料を含む少なくとも熱可塑性材料の第３の流れを前記複合ウェブ（１００）の前記第１の層（１００）上にメルトブローする第３のステップを含み、メルトブローン繊維の前記第３の塊（１０９）は、前記複合ウェブ（１００）の前記第１の層（１０１）上に配置される前記複合ウェブ（１０１）の第３の層（１０８）を規定し、熱可塑性材料の第３の流れをメルトブローする前記第３のステップは、熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローする前記ステップの後に行われる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）および粒状材料の前記流れ（ＦＰ）を捕捉するために、好ましくは前記第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の第４の流れ（Ｆ３）を前記収集吸引面（３）に向けてメルトブローするステップを含み、熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）と熱可塑性材料の前記第４の流れ（Ｆ３）とが、メルトブローン繊維の前記第１の塊（１０２）を得るために熱可塑性材料の全体の流れを規定する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローする前記ステップ、粒状材料の流れ（ＦＰ）を供給する前記ステップ、および熱可塑性材料の第４の流れ（Ｆ３）をメルトブローする前記ステップは、熱可塑性材料の前記全体の流れおよび粒状材料の前記流れ（ＦＰ）のための通路（１１）を規定するように相対的に配置された第１の収集吸引面（９）および第２の収集吸引面（１０）に向けて行われ、熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）、熱可塑性材料の前記第４の流れ（Ｆ３）および粒状材料の前記流れ（ＦＰ）は、前記通路（１１）の上流で少なくとも部分的に互いに捕捉される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記通路（１１）は、前記第１の収集吸引面（９）および前記第２の収集吸引面（１０）に垂直な方向に沿って測定される寸法（ｄ）であって、１ｍｍから２０ｍｍの間の寸法（ｄ）を有する、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の収集吸引面（９）は第１の収集吸引ドラムの形態であり、前記第２の収集吸引面（１０）は第２の収集吸引ドラムの形態であり、前記第１の収集吸引ドラムおよび前記第２の収集吸引ドラムは、互いに平行なそれぞれの回転軸（Ｒ９、Ｒ１０）を有し、前記通路（１１）は、前記第１の収集吸引ドラムの第１の外側円筒収集面と前記第２の収集吸引ドラムの第２の外側円筒収集面との間に規定される、請求項１３または１４に記載の方法。

【請求項16】

熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローする前記ステップは、第１の主軌道に沿って実行され、
粒状材料の流れ（ＦＰ）を供給する前記ステップは、第２の主軌道に沿って実行され、
前記第１の主軌道と前記第２の主軌道は、前記捕捉ゾーン（Ｚ）において１から９０六十進法度の、好ましくは１５から４０六十進法度の捕捉角度（α）で互いに捕捉される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

熱可塑性材料の第１の流れ（Ｆ１）をメルトブローする前記ステップは、第１の主軌道に沿って実行され、
粒状材料の流れ（ＦＰ）を供給する前記ステップは、第２の主軌道に沿って実行され、
前記第１の主軌道および前記第２の主軌道は、前記捕捉ゾーン（Ｚ）において、前記収集吸引面（３）に対してゼロ以上の捕捉高さ（ｈ）で互いに捕捉される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記第１の熱可塑性材料は熱可塑性エラストマーである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

少なくとも熱可塑性材料の前記第１の流れ（Ｆ１）は、前記第１の熱可塑性材料と共に吹き付けられた溶融親水性添加剤を含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記粒状材料（１０４）は、以下の群から選択される１つまたは複数の化合物を含み、前記群は、吸収性材料または超吸収性材料、グラフェン、好ましくは活性炭、ゼオライト、炭酸塩、ケイ酸塩である臭気捕捉材料、キトサン、好ましくは二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化銅、コロイド銀、ポリエチレングリコールである抗菌または抗ウイルス材料からなる、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記粒状材料（１０４）は吸収性または超吸収性ポリマー材料を含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

物品を製造するための方法であって、前記物品は、好ましくは衛生、バイオメディカルまたは微粒子除去用途のための物品であり、前記物品は、複合ウェブ（１００）の片を含み、前記片は、請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法を用いて製造される、方法。

【請求項23】

前記物品は、顔用の保護マスクであり、好ましくは抗ウイルス作用および／または殺菌作用を有する、顔用の保護マスクである、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記物品は、タバコ産業用の喫煙物品および／または半製品、好ましくはシガレットフィルタである、請求項２２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合ウェブを製造するための方法に関し、特に、溶融され吹き付けられた繊維および粒状材料、例えば吸収性または超吸収性材料を含む複合ウェブ（例えば、不織布からなる不織ウェブ）を製造するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術において知られているのは、「メルトブローン」繊維として知られる溶融され吹き付けられた繊維と、粒状材料が、例えばばらばらの粒子の形態の粒状材料が閉じ込められたスパンボンドとを含む複合ウェブを製造するための方法である。

【0003】

粒状材料は、例えば、吸収性または超吸収性ポリマー材料であってもよく、メルトブローン繊維およびばらばらの粒子を含む複合ウェブの例は、文献ＵＳ６４９４９７４および文献ＥＰ０１５６１６０に記載および図示されている。

【0004】

吸収性（または超吸収性）材料とは、任意の液体を保持できる、または異物（固体、液体、または気体）を含む流体（液体または気体）を濾過できる材料を意味する。

【0005】

粒状材料のばらばらの粒子が閉じ込められたメルトブローン繊維を含む複合ウェブの製造に関して、同一の装置を使用して、メルトブローン繊維の塊に粒状材料を保持する能力を調整することを可能にするウェブ（メルトブローンまたはスパンボンド）を製造するための方法を開発する必要性が感じられる。そのように、粒状材料を保持する能力が異なる複合ウェブを製造することは可能であり、そのような複合ウェブは、したがって、異なる特性を持つ様々な製品を製造するために使用可能である（例えば、衛生用の吸収性製品、保護フェイスマスク、医療分野用のフィルタ要素、シガレットフィルタ、自動車産業用の微粒子除去フィルタ）。

【発明の概要】

【0006】

これに関連して、上記の必要性を満たすことができる、複合ウェブを製造するための方法を提案することが意図されている。

【0007】

より具体的には、本発明の目的は、少なくとも、メルトブローン繊維の塊に粒状材料を保持する能力を調整することを可能にする、複合ウェブを製造するための方法を提供することである。

【0008】

この目的は、添付の特許請求の範囲の請求項の１つまたは複数に記載された技術的特徴を含む、複合ウェブを製造するための方法によって達成される。従属請求項は、本発明の可能な種々の実施形態に対応する。

【0009】

第１の態様によれば、本発明は、複合ウェブであって、少なくとも、第１の溶融され吹き付けられた熱可塑性材料から形成されたメルトブローン繊維の塊を含む第１の層と、繊維の間に分散し且つ少なくとも部分的にそれに付着した粒状材料とを含む複合ウェブを製造するための方法に関する。

【0010】

この方法は、メルトブローン繊維の第１の塊を得るために、第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の第１の流れを、供給方向に移動する少なくとも１つの収集吸引面に向けてメルトブローするステップと、捕捉ゾーンで熱可塑性材料の流れを捕捉するように粒状材料を含む粒状材料の流れを収集吸引面に向けて供給するステップと、を含む。

【0011】

一態様によれば、熱可塑性材料の第１の流れおよび粒状材料の流れは、１から９０六十進法度（ｓｅｘａｇｅｓｉｍａｌ ｄｅｇｒｅｅｓ）の、好ましくは１５から４０六十進法度の捕捉角度（α）で捕捉ゾーンで互いに捕捉される。

【0012】

有利なことに、捕捉角度は、２つの流れの間の交差エリアを画定するのに寄与する。

【0013】

一般的に言えば、捕捉角度を大きくすると、交差エリアが減少し、プロセスの安定性と粒状材料の分布が改善される。

【0014】

有利なことに、捕捉角度を小さくすると、例えば、粒状材料の拘束因子（constraint factor）がより高くなる。

【0015】

一態様によれば、熱可塑性材料の流れおよび粒状材料の流れは、捕捉ゾーンにおいて、収集吸引面からゼロ以上３００ｍｍ未満の捕捉高さで互いに捕捉される。

【0016】

有利なことに、捕捉高さを高くすることにより、すべての粒状材料を保持し且つ過度の量の粒状材料を失うことなくプロセスを安定させることが可能である。

【0017】

一態様によれば、捕捉ゾーンにおいて、収集吸引面の供給方向に平行な粒状材料の流れの面全体が、熱可塑性材料の第１の流れに流入し、および／または収集吸引面の供給方向に平行な熱可塑性材料の流れの面全体が、粒状材料の第１の流れに流入する。

【0018】

一態様によれば、熱可塑性材料の流れは、収集吸引面に垂直に沿って測定され且つ「ダイからコレクタまでの距離ＤＣＤ」とも呼ばれる供給距離であって、１００ｍｍよりも大きく且つ１２００ｍｍ未満、好ましくは２５０ｍｍから４００ｍｍの間の供給距離に配置された少なくとも１つのノズルによってメルトブローされる。

【0019】

供給距離は捕捉ゾーン内の繊維の温度に影響を与えるので、繊維の間の粒状材料の保持および分布に影響を与える。

【0020】

一態様によれば、熱可塑性材料の流れは、収集吸引面の供給方向に測定される分布幅であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは５ｍｍから１００ｍｍの間の分布幅を有する。

【0021】

一態様によれば、粒状材料の流れは、収集吸引面の供給方向に測定される分布幅であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは２５ｍｍに等しい分布幅を有する。

【0022】

一態様によれば、熱可塑性材料の流れは、対応する圧縮空気流を含み、粒状材料の流れは、熱可塑性材料の圧縮空気流の速度と同一の圧縮空気流の速度を有する圧縮空気流を含み、その結果、有利なことに、プロセスのバランスが取れている。

【0023】

さらに、プロセスを安定させるために、熱可塑性材料の流れの空気流と粒状材料の流れの空気流との合計は、好ましくは、収集吸引面によって吸い込まれる空気流以下である。

【0024】

一態様によれば、この方法は、再びメルトブローン技術を用いて、複合ウェブの第２の層を形成するステップを含む。

【0025】

第２の層は、好ましくは、第１の層を作製する前に収集吸引面上に形成され、したがって、第１の層は、収集吸引面上に既に存在する第２の層上に形成される。

【0026】

第１の層が堆積されることになる第２の層を形成するステップは、収集吸引面にメルトブローン繊維の第２の塊を形成するために、第２の熱可塑性材料、例えば、第１の層と同一の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の少なくとも１つの流れを収集吸引面上にメルトブローするステップを含む。

【0027】

上述のように、第２の層の熱可塑性材料の流れを収集吸引面上にメルトブローするステップは、第１の層の熱可塑性材料の流れをメルトブローするステップの前に実行される。

【0028】

一態様によれば、この方法は、熱可塑性繊維に組み込まれた粒状材料を含む第１の層上に、再びメルトブローン技術を用いて、複合ウェブの層を形成するステップを含む。

【0029】

この層は、好ましくは、収集吸引面上に第１の層が形成された後に、第１の層上に形成される。

【0030】

第１の層上に複合ウェブの層を形成するステップは、第１の層上にメルトブローン繊維の第２の塊を形成するために、第２の熱可塑性材料、例えば第１の層と同一の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の流れを第１の層上にメルトブローするステップを含む。

【0031】

本発明の一態様によれば、第１の層を作製するための熱可塑性材料の全体の流れは、全体の流れを規定し且つ互いに捕捉されて、粒状材料の流れを捕捉する熱可塑性材料の２つの流れから構成されてもよい。

【0032】

熱可塑性材料の２つの流れおよび粒状材料の流れは、収集吸引面上で少なくとも部分的に互いに捕捉される。

【0033】

本発明の一態様によれば、第１の層を作製するための熱可塑性材料の全体の流れは、全体の流れを規定し且つ互いに捕捉されて、２つの収集吸引面上で粒状材料の流れを捕捉する熱可塑性材料の２つの流れから構成されてもよい。

【0034】

２つの収集吸引面は、互いに向き合い且つ熱可塑性材料の流れおよび粒状材料の流れのための通路を規定する。

【0035】

好ましくは、熱可塑性材料の流れおよび粒状材料の流れは、その通路の上流で少なくとも部分的に互いに捕捉される。

【0036】

有利なことに、収集面であって、流れがその間を通過する収集面の吸引により、移動中の材料の繊維が広がり、「ハイロフト」として知られる開繊維材料を得ることが可能になる。

【0037】

第１および第２の収集吸引面に垂直な方向に測定される、収集面間の通路のサイズは、１ｍｍから２０ｍｍの間であり、この距離を調整することは、他のプロセスパラメータを調整することと共に、粒状材料を保持するためのウェブの能力の規定に寄与する。

【0038】

収集吸引面は、好ましくは、平行軸を有する吸引ドラムの形態であり、通路はそれらの間のギャップである。

【0039】

一態様によれば、第１の層の一部は第１のドラム上に形成され、一部は第２のドラム上に形成され、２つの部分は通路内で混合される。

【0040】

一態様によれば、この方法は、熱可塑性エラストマーを使用して、母体が弾性であるように第１の層の繊維を得ることを含む。

【0041】

一態様によれば、この方法は、粒状材料が吸収性または超吸収性ポリマー材料である場合に特に有用な親水性繊維の母体を得るために、親水性添加剤を第１の熱可塑性材料に添加することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0042】

本発明のさらなる特徴および利点は、メルトブローン繊維の第１の塊と、繊維の間に分散し且つ少なくとも部分的に繊維に付着した粒状材料とを含む少なくとも第１の層を含む複合ウェブを製造するための方法の好ましいが非排他的な実施形態の以下の例示的な、したがって非限定的な説明においてより明らかである。

【0043】

説明は、本発明の範囲を制限することなく例示の目的でのみ提供される添付の図面を参照して以下に記載される。

【図1】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を、一部の部品がブロックとして表された状態で、概略的に示す。

【図2】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を概略的に示す。

【図3】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を概略的に示す。

【図4】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を概略的に示す。

【図5】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を概略的に示す。

【図6】本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を概略的に示す。

【図7-9】本開示の１つまたは複数の態様による方法で製造された、メルトブローン繊維およびその中に分散した粒状材料を含む複合ウェブの例を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

図１から６を参照すると、参照番号１は、本開示による複合ウェブの製造方法の可能な実施形態を実施するためのプラントの一部を総称的に示す。

【0045】

図７から９を参照すると、参照番号１００は、本開示の１つまたは複数の態様による方法で得られる複合ウェブのセグメントを示す。

【0046】

ウェブ１００は、メルトブローンまたはスパンボンドとして知られるタイプの少なくとも１つの層１０１を含む。すなわち、熱可塑性材料を押し出し吹き付けることによって得られる少なくとも１つの層１０１を含む。

【0047】

層１０１は、メルトブローン繊維１０３の塊１０２を含む。

【0048】

繊維１０３は特に、少なくとも１つの熱可塑性材料を溶融することによって得られる。

【0049】

好ましい実施形態では、繊維１０３の直径は、０．１ミクロンから３０ミクロンの間、好ましくは０．５ミクロンから１０ミクロンの間である。

【0050】

好ましい実施形態では、繊維１０３は、グラム重で０．１ｇｓｍから３００ｇｓｍの間、好ましくは１ｇｓｍから２０ｇｓｍの間である。

【0051】

繊維１０３は、第１のメルトブローン熱可塑性材料、すなわち、層１０１を作るために押出機に入れられる第１の熱可塑性材料を含む。

【0052】

好ましい実施形態では、第１の熱可塑性材料は、好ましくはポリマーであり、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）であり、０重量％から９９重量％の間の割合で、好ましくは７０重量％から９５重量％の間の割合で繊維１０３内に存在する。

【0053】

好ましくは、第１の熱可塑性材料は、１から２０００の間、好ましくは１２００のメルトフローレートを有する。

【0054】

繊維１０３はエラストマー、すなわち、機械的応力下での変形に対する抵抗を低下させるという意味で繊維１０３の弾性を減少させることができる物質を含む。

【0055】

エラストマーは、個別に溶融され吹き付けられ（したがって、熱可塑性材料のすべてを構成し）てもよいし、第１の熱可塑性材料と共に溶融され吹き付けられてもよいし、または第１および第２の熱可塑性材料と共に溶融され吹き付けられてもよい（すなわち、エラストマーはメルトブローンタイプのウェブ１００を製造するために押出機に入れられる）。

【0056】

一般的に言えば、第１の熱可塑性材料および第２の熱可塑性材料は、溶融され吹き付けられるのに適した熱可塑性材料である。好ましくは、第１の熱可塑性材料および第２の熱可塑性材料は、非網羅的な例として、次の材料群から選択され得る。すなわち、ポリプロピレンおよび誘導体、ポリエチレンおよび誘導体、ポリ乳酸および誘導体、ポリヒドロキシアルカノエートおよび誘導体、セルロースおよび誘導体、セルロースアセテートおよび誘導体、デンプンおよび誘導体、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート）、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、熱可塑性バイオポリマー全般、ポリオキシメチレンおよび誘導体、ポリスルホンおよび誘導体、アクリレート／メタクリレートおよび誘導体から選択され得る。

【0057】

好ましくは、粒状材料は、非網羅的な例として、以下の材料群から選択され得る１つまたは複数の化合物を含み得る。すなわち、吸収性または超吸収性材料（ポリマーまたは非ポリマー）、グラフェン、消臭剤（odour eaters）（例えば、活性炭、ゼオライト、炭酸塩、ケイ酸塩など）、キトサン、抗菌または抗ウイルス材料（例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化銅、コロイド銀、ポリエチレングリコールなど）から選択され得る１つまたは複数の化合物を含み得る。

【0058】

少なくとも第１の熱可塑性材料と一緒に押し出される場合、すなわち、それ自体が熱可塑性材料を構成する場合、エラストマーは、特に繊維１０３の弾性を低下させる、すなわち繊維をより柔らかく且つしなやかにする働きをする。

【0059】

好ましい実施形態では、エラストマーは、０重量％から９９重量％の間の割合で、好ましくは５重量％から３０重量％の間の割合で繊維内に存在する。

【0060】

実際には、好ましい実施形態では、繊維１０３は、上述のように、特に弾性を有するように、エラストマー熱可塑性材料、例えばＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）から完全に作られてもよい。

【0061】

言い換えれば、好ましい実施形態では、エラストマー自体が第１の熱可塑性材料を構成する。すなわち、塊１０２は、実質的に完全にエラストマーで作られ得る。

【0062】

好ましい実施形態では、繊維１０３は、繊維１０３を親水性にするために押出機内に加えられる親水性添加剤を含む。

【0063】

親水性添加剤が押出機内に加えられる場合、親水性添加剤は水ベースであっても非水ベースであってもよい。

【0064】

親水性添加剤は、１重量％から１０重量％の間の割合で、好ましくは３重量％から６重量％の間の割合で繊維１０３内に存在する。

【0065】

層１０１は全体として、好ましくは５０から１５００ｇｓｍの間のグラム重を有する。

【0066】

層１０１はまた、繊維１０３の間に分散し且つ少なくとも部分的に繊維１０３に付着した粒状材料１０４を含む。

【0067】

粒状材料は、８から９９０ｇｓｍの間、好ましくは５０から７００ｇｓｍの間のグラム重で複合ウェブ１内に存在する。

【0068】

好ましい実施形態では、粒状材料１０４は、吸収性または超吸収性材料、例えば、Ｓａｖｉｖａ Ｂ３などのＳＡＰを含む。

【0069】

有利なことに、エラストマーが繊維１０３内に存在する、またはそれ自体が繊維を構成する場合、繊維１０３は、特にメルトブロープロセス中、特に粘着性である。

【0070】

このようにして、粒状材料１０４は繊維により良く付着し、繊維によって保持される。

【0071】

以下では、粒状材料が超吸収性材料（ＳＡＰ）であり且つ得られるウェブが吸収性ウェブである好ましい実施形態が参照されるが、それによって一般性が失われるものではない。

【0072】

層１０１を含む複合ウェブの製造方法は、メルトブローン繊維の塊１０２を得るために、例えば押出機２を用いて、第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の第１の流れＦ１を、供給方向Ｖに移動する少なくとも１つの収集吸引面３に向けてメルトブローするステップを含む。

【0073】

流れＦ１をメルトブローするステップは、主軌道Ｔ１に沿って実行され、ここで「軌道」とは、押出機２の各ノズル５を通して供給することによって形成される角度の二等分線を意味する。

【0074】

流れＦ１は、好ましくは、空気流Ａ１によって支持される、または当該空気流Ａ１を含む。

【0075】

熱可塑性材料の流れＦ１は、表面３に垂直に沿って測定される供給距離ｈ１であって、１００ｍｍより大きく且つ１２００ｍｍ未満、好ましくは２５０ｍｍから４００ｍｍの間の供給距離ｈ１に配置された少なくとも１つのノズル５によってメルトブローされる。

【0076】

流れＦ１は、表面３の供給方向に測定される分布幅ｄ１であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは５ｍｍから１００ｍｍの間の分布幅ｄ１を有する。

【0077】

この方法は、例えば、ディスペンサ４を通して、粒状材料１０４を含む粒状材料の流れＦＰを供給するステップを含む。

【0078】

粒状材料の流れを供給するステップは、主軌道ＴＰに沿って実行され、ここで「軌道」とは、ディスペンサ４を通して供給することによって形成される角度の二等分線を意味する。

【0079】

流れＦＰは、好ましくは、空気流ＡＰによって支持される、または当該空気流ＡＰを含む。

【0080】

好ましくは、空気流Ａ１および空気流ＡＰは同一の速度であるので、どちらも優勢ではなく、どちらもバランスのとれたプロセスの生成に寄与する。

【0081】

さらに、プロセスを安定させるために、空気流Ａ１および空気流ＡＰの合計は、好ましくは、収集面３によって吸い込まれる空気流以下である。

【0082】

流れＦＰは、表面３の供給方向に測定される分布幅ｄ２であって、１ｍｍから２００ｍｍの間、好ましくは２５ｍｍに等しい分布幅ｄ２を有する。

【0083】

有利なことに、ｄ２を調整することにより、粒状材料の分布が変更される。ＳＡＰの場合、繊維がＳＡＰを捕捉してＳＡＰの凝集を防止するので、いわゆる「自由膨張（フリースウェル）」を制御することが可能である。

【0084】

一実施形態では、ＳＡＰもそれ自体の押出機で押し出され、それ自体が吸収性である繊維の形成に寄与する。

【0085】

流れＦＰは、捕捉ゾーンＺで熱可塑性材料の流れＦ１を捕捉するように収集吸引面３に向けて供給される。

【0086】

特に図３を参照すると、ゾーンＺで、流れＦＰの面全体が好ましくは流れＦ１に流入することが観察可能である。

【0087】

より具体的には、捕捉ゾーンＺで、収集吸引面３の供給方向に平行な粒状材料の流れＦＰの断面全体が、熱可塑性材料の流れＦ１に流入する。

【0088】

別の方法では、捕捉ゾーンＺで、収集吸引面３の供給方向に平行な熱可塑性材料の流れＦ１の断面全体が、粒状材料の流れＦＰに流入する。

【0089】

前述の高さｈ１は、ゾーンＺにおける繊維の温度および流れＦ１の運動のタイプに影響を与える。すなわち、ｈ１を大きくすると、ゾーンＺの繊維の温度が下がり、繊維と粒状材料との間の結合が減少する。ＳＡＰの場合、より低い拘束因子は、より不十分なドライおよびウェットの完全性に密接に関連している。

【0090】

図３に概略的に示されるように、流れＦ１および粒状材料の流れは、ゾーンＺにおいて捕捉角度αで互いに捕捉される。

【0091】

好ましくは、角度は、１から９０六十進法度であり、より好ましくは、１５から４０六十進法度である。

【0092】

捕捉角度αは、流れＦ１および流れＦＰの交差エリア６を決定する。他のプロセスパラメータが設定されている場合（例えば、流れが交差する高さ、すなわち、収集面に対するゾーンＺの高さが設定されている場合）、αの値が低いほど、エリア６は大きくなる。

【0093】

交差時間および交差空間を増大させると、有利なことに、繊維および粒状材料の間の結合を増加させることが可能であり、したがって、粒状材料をより大きな範囲で拘束することが可能である。

【0094】

超吸収性材料の場合、αが特定の値を下回ると、ＳＡＰが過度に拘束され、したがって、吸収性ウェブの自由膨張が減少し、ひいては、その吸収能力が低下する。

【0095】

αが特定の値を上回ると、プロセスが乱れて、粒状材料の分布が不均一になる可能性がある。

【0096】

プロセスの設定を簡単にするために、軌道Ｔ１およびＴＰを参照でき、これらの軌道が角度αで交差すると見なすことができる。

【0097】

図１および図２に概略的に示されるように、流れＦ１および流れＦＰは、収集面３に対して垂直に測定される捕捉高さｈであって、ゼロ以上の捕捉高さｈで、上記の条件で互いに捕捉される。

【0098】

簡単に言えば、好ましくは収集吸引面３の供給方向に平行な粒状材料の流れＦＰの断面全体が、ゼロ以上の高さｈで熱可塑性材料の流れＦ１に流入する。

【0099】

好ましい実施形態では、粒状材料の流れＦＰは、収集吸引面３に対して直角である。

【0100】

図８および９を参照すると、その好ましい実施形態では、複合ウェブ１００は、やはりメルトブローンまたはスパンボンドであり、図面を見ると、第１の層１０１の下に位置する少なくとも第２の層１０５を含むことに留意されたい。

【0101】

層１０５は、例えば、メルトブローン繊維１０７の塊１０６を含む。

【0102】

この方法の好ましい実施形態では、層１０５は「プロセス中」に、すなわち、層１０１が形成される前に収集吸引面３上に直接形成される。

【0103】

図８のウェブは、例えば、図４に示されるプラントで製造され、関連する方法は、例えば、対応する押出機７を通して、収集吸引面３上に熱可塑性材料の流れＦ２をメルトブローするステップを含む。

【0104】

塊１０６、したがって複合ウェブ１００の第１の層１０１が置かれる層１０５は、流れＦ２によって表面３上に形成される。

【0105】

流れＦ２をメルトブローするステップは、流れＦ１をメルトブローするステップの前に実行される。すなわち、押出機７は、表面３の供給方向Ｖにおいて押出機２およびディスペンサ４の上流に配置される。

【0106】

このように、第１の層１０１は第２の層１０５上に重ねられ、それによって粒状材料、特にＳＡＰを拘束することなく保持することに寄与する。

【0107】

図９に示されるように、複合ウェブ１００は、（図９に示されるように）層１０１の上に配置されたさらなる層１０８を含んでもよい。

【0108】

層１０８は、例えば、層１０１上にメルトブローン繊維の塊１０９を形成するために、熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の流れを第１の層１０１上にメルトブローするステップ（図示せず）によって得られるメルトブローン繊維の塊１０９を含む。

【0109】

図５に示される実施形態では、この方法は、繊維１０３の塊１０２を形成するのに寄与するために、例えばノズル８によって供給され且つ好ましくは第１の熱可塑性材料を含む熱可塑性材料の流れＦ３を収集吸引面３に向けてメルトブローするステップを含む。

【0110】

流れＦ３は、好ましくは上述のように配置された捕捉ゾーンで、熱可塑性材料の全体の流れを形成するように流れＦ１を捕捉し且つ粒状材料の流れＦＰを捕捉する。

【0111】

図６に示されるように、流れＦ１、Ｆ３およびＦＰは、熱可塑性材料の全体の流れおよび粒状材料の流れのための通路１１を規定するように互いに対して配置された２つの収集吸引面９、１０に向かって移動する。好ましくは、流れＦ１、Ｆ３およびＦＰは、通路１１の上流で少なくとも部分的に互いに捕捉される。

【0112】

表面９および１０に垂直な方向に測定される通路１１のサイズｄは、１ｍｍから２０ｍｍの間である。

【0113】

一般的に言えば、熱可塑性材料の一対の流れで塊１０２を形成することは、空気流のバランスを改善し、粒状材料をより効果的に閉じ込めるのに役立つ。

【0114】

図示の好ましい実施形態では、表面９は、回転軸Ｒ９を有する収集吸引ドラムの形態であり、表面１０は、軸Ｒ９に平行な回転軸Ｒ１０を有する収集吸引ドラムの形態である。

【0115】

通路１１は、ドラム９の外側円筒収集面とドラム１０の外側円筒収集面との間に規定される。

【0116】

有利なことに、距離ｄおよびドラムまたは一般的に言えば収集面の吸引力を調整することによって、通過する材料を広げて繊維のより開いた塊を得ることが可能である。

【0117】

説明された方法は、粒状材料の使用を最適化し（製造中に失われる粒状材料の量を減らし）且つその拘束因子を減らすことを可能にする。粒状材料が吸収性または超吸収性ポリマー材料である場合、この方法により、（使用される吸収性材料の量が同じ場合に）より高い吸収能力を特徴とする吸収性製品を得ることが可能になる。

【0118】

本発明はまた、物品を製造する方法であって、当該物品は、好ましくは衛生、バイオメディカルまたは微粒子除去用途の物品であり、本明細書に記載された方法に従って製造された複合ウェブ１００のセグメントを含む、方法を目的とする。

【0119】

好ましくは、バイオメディカル物品は、顔用の保護マスクであり、好ましくは抗ウイルス作用および／または殺菌作用を有する、顔用の保護マスクである。

【0120】

一実施形態では、物品は、タバコ産業用の喫煙物品および／または半製品、好ましくはシガレットフィルタである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0121】

【特許文献1】ＵＳ６４９４９７４

【特許文献2】ＥＰ０１５６１６０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】