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JP7543663B2 - Eccentric core-sheath crimped nonwoven fabric manufacturing equipment - Google Patents
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JP7543663B2 - Eccentric core-sheath crimped nonwoven fabric manufacturing equipment - Google Patents

Eccentric core-sheath crimped nonwoven fabric manufacturing equipment Download PDF

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Description

本発明は、捲縮性の付与手段を備える偏芯芯鞘捲縮不織布の製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing eccentric core-sheath crimped nonwoven fabrics equipped with a means for imparting crimping properties.

不織布の製造装置の一つであるスパンボンド製法では、紡糸手段により、紡糸口金の多数の紡糸孔から熱可塑性樹脂を溶融紡糸して、フィラメントの束であるフィラメント集合体を形成する。このフィラメント集合体は、冷却手段により、制御された一様流である冷却エアーが水平方向から供給され、所望の硬さに冷却されると同時に、延伸手段により、垂直方向に引っ張られる。これにより、フィラメント集合体の繊維強度と繊維径が調整されるものである。 In the spunbond process, which is one of the nonwoven fabric manufacturing methods, a thermoplastic resin is melt-spun from multiple spinning holes in a spinneret by a spinning means to form a filament aggregate, which is a bundle of filaments. This filament aggregate is cooled to the desired hardness by a cooling means that supplies a controlled uniform flow of cooling air from the horizontal direction, and at the same time, is pulled vertically by a stretching means. This allows the fiber strength and fiber diameter of the filament aggregate to be adjusted.

ここで、例えば、特許文献1には、スパンボンド製法より生成される海島構造を有するフィラメントであって、均一性が非常に高い海島構造を有するフィラメントに、捲縮性を付与するために、フィラメント生成後に、エアジェットスタッファ装置を用いるものが記載されている。このように、海島構造を有するフィラメントに対して捲縮性を付与するためには、フィラメント生成後の後加工が必須であるため、製造装置の大型化やコストアップなどが生じるおそれがあった。 For example, Patent Document 1 describes a filament having an island-in-sea structure produced by a spunbonding method, in which an air jet stuffer device is used after the filament is produced to impart crimping properties to the highly uniform island-in-sea structure filament. In this way, in order to impart crimping properties to a filament having an island-in-sea structure, post-processing after the filament is produced is essential, which may result in an increase in the size of the production equipment and an increase in costs.

特開2010-150721号公報JP 2010-150721 A

そこで、本発明の目的は、フィラメント生成中において、フィラメントに対して効率的に捲縮性を付与することにより、製造装置の大型化やコストアップなどを抑制することができる偏芯芯鞘捲縮不織布の製造装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide an apparatus for producing eccentric core-sheath crimped nonwoven fabric that can efficiently impart crimping properties to filaments during filament production, thereby preventing the production apparatus from becoming larger and the costs from increasing.

上記課題を解決するために、偏芯芯鞘不織布の製造装置は、溶融した熱可塑性樹脂をフィラメントから構成されるフィラメント集合体として紡糸口金より押し出す紡糸手段と、前記フィラメント集合体を空気力学的に延伸させる延伸手段と、前記紡糸手段と前記延伸手段との間に配置され、冷却エアーを前記フィラメント集合体に供給し冷却する冷却手段と、を備え、前記フィラメントは、芯成分である第1の成分と鞘成分である第2の成分とを含む偏芯芯鞘型複合繊維であり、前記冷却手段は、前記フィラメント集合体を挟んだ一対の吹出口を有し、前記一対の吹出口は、それぞれ、上下方向に少なくとも3つの段に分割され、前記吹出口の各段には、それぞれの前記冷却エアーが異なる風向となるように調整する風向調整手段が設けられ、前記風向調整手段により、前記吹出口の上端部における前記冷却エアーの風向と前記紡糸口金の垂直二等分線との交点を、前記一対の吹出口の上端部同士を結ぶ直線と前記紡糸口金の下面との間に位置させて、前記フィラメントに捲縮性を付与する捲縮性の付与手段を備えるものである。 In order to solve the above problems, the manufacturing apparatus for eccentric core-sheath nonwoven fabric comprises a spinning means for extruding molten thermoplastic resin from a spinneret as a filament assembly composed of filaments, a stretching means for aerodynamically stretching the filament assembly, and a cooling means disposed between the spinning means and the stretching means for supplying cooling air to the filament assembly to cool it, the filaments being eccentric core-sheath composite fibers comprising a first component which is a core component and a second component which is a sheath component, and the cooling means for cooling the filament assembly. The device has a pair of blowing ports sandwiching the combined filament, each of which is divided into at least three stages in the vertical direction, and each stage of the blowing ports is provided with a wind direction adjustment means for adjusting the wind direction of the cooling air so that each stage has a different wind direction, and the wind direction adjustment means adjusts the intersection of the wind direction of the cooling air at the upper end of the blowing port and the perpendicular bisector of the spinneret between the straight line connecting the upper ends of the pair of blowing ports and the lower surface of the spinneret to impart crimping to the filaments.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記紡糸口金の垂直二等分線に対する前記吹出口の上端部における前記冷却エアーのなす角度αを、60~90(°)とすることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may also be characterized in that the angle α of the cooling air at the upper end of the outlet with respect to the perpendicular bisector of the spinneret is 60 to 90 (°).

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記紡糸口金の垂直二等分線に対する前記吹出口の下端部における前記冷却エアーのなす角度βを、60~90(°)とすることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may also be characterized in that the angle β that the cooling air makes at the lower end of the blowing port with respect to the perpendicular bisector of the spinneret is 60 to 90 (°).

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記吹出口の上段からの前記冷却エアーが、前記吹出口の下段からの前記冷却エアーと比べて、風速を大きくするとともに、温度を低くすることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may be characterized in that the cooling air from the upper stage of the air outlet has a higher wind speed and a lower temperature than the cooling air from the lower stage of the air outlet.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記吹出口の上段からの前記冷却エアーが、前記吹出口の下段からの前記冷却エアーと比べて、風速を大きくするとともに、温度を低くすることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may be characterized in that the cooling air from the upper stage of the air outlet has a higher wind speed and a lower temperature than the cooling air from the lower stage of the air outlet.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記吹出口の各段に設けられる前記風向調整手段が、前記吹出口の上段から前記吹出口の下段へと向かうにともない、前記冷却エアー同士が干渉しないように、前記冷却エアーの風向を、水平方向より上方側へと傾斜した方向から、水平方向より下方側へと傾斜した方向へと離散的又は連続的に変化させることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may also be characterized in that the air direction adjustment means provided at each stage of the air outlet discretely or continuously changes the air direction of the cooling air from a direction inclined upward from the horizontal to a direction inclined downward from the horizontal as the cooling air moves from the upper stage of the air outlet to the lower stage of the air outlet so as to prevent interference between the cooling air streams.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分及び前記第2の成分において、それぞれ熱可塑性樹脂を主成分とし、前記第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含み、前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kg、温度230℃で測定したメルトフローレートが4g/10分以上であることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing apparatus for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may be characterized in that the first component and the second component each contain a thermoplastic resin as a main component, the first component includes a long-chain branched polyolefin resin, and the long-chain branched polyolefin resin has a melt flow rate of 4 g/10 min or more measured at a load of 2.16 kg and a temperature of 230° C. in accordance with ASTM D1238.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分が、前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を、前記第1の成分の全固形分を基準にして、0.5質量%以上10質量%以下の量で含むことを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing apparatus for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may be characterized in that the first component contains the long-chain branched polyolefin resin in an amount of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less based on the total solid content of the first component.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記偏芯芯鞘型複合繊維が、前記第1の成分を、前記偏芯芯鞘型複合繊維の全固形分を基準として10質量%以上40質量%以下の量で含むことを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing apparatus for the eccentric sheath-core nonwoven fabric may be characterized in that the eccentric sheath-core composite fiber contains the first component in an amount of 10% by mass or more and 40% by mass or less based on the total solid content of the eccentric sheath-core composite fiber.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分及び前記第2の成分は、それぞれ各成分の全固形分を基準にして90質量%以上100質量%以下の量で熱可塑性樹脂を含むことを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing apparatus for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may also be characterized in that the first component and the second component each contain a thermoplastic resin in an amount of 90% by mass or more and 100% by mass or less based on the total solid content of each component.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分及び前記第2の成分は、それぞれポリプロピレンを主成分とすることを特徴とするものとしてもよい。 The manufacturing device for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may also be characterized in that the first component and the second component each have polypropylene as a main component.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分はポリプロピレンを主成分とし、前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は長鎖分岐構造ポリプロピレンであることを特徴とするものとしてよい。 The manufacturing apparatus for the eccentric core-sheath nonwoven fabric may be characterized in that the first component is mainly made of polypropylene, and the long-chain branched polyolefin resin is long-chain branched polypropylene.

また、上記偏芯芯鞘不織布の製造装置は、前記第1の成分または前記第2の成分の少なくとも一方に、下記a)からg)、a)メソペンタッド分率[mmmm]が、30モル%以上80モル%以下であり、b)ラセミペンタッド分率[rrrr]と[1-mmmm]が、[rrrr]/[1-mmmm]≦0.1の関係を満たし、c)ラセミメソラセミメソペンタッド分率[rmrm]が、2.5モル%を超え、d)メソトリアッド分率[mm]、ラセミトリアッド分率[rr]、及びトリアッド分率[mr]が、[mm]×[rr]/[mr]2≦2.0の関係を満たし、e)重量平均分子量[Mw]が、10,000以上200,000以下であり、f)前記重量平均分子量[Mw]及びび数平均分子量[Mn]が、分子量分布[Mw]/[Mn]≦4の関係を満たし、g)沸騰ジエチルエーテルによる抽出物の量が、低結晶性ポリオレフィン樹脂の全固形分を基準にして0質量%以上10質量%以下である、を満たす低結晶性ポリオレフィン樹脂を、全固形分を基準にして5質量%以上50質量%以下の量で含むことを特徴とするものとしてよい。 The eccentric core-sheath nonwoven fabric manufacturing apparatus further comprises a step of: (a) dispersing a polymer having a mesopentad fraction [mmmm] of 30 mol% or more and 80 mol% or less; (b) dispersing a racemic pentad fraction [rrrr] and a racemic triad fraction [1-mmmm] that satisfy the relationship: [rrrr]/[1-mmmm]≦0.1; (c) dispersing a racemic meso racemic meso pentad fraction [rmrm] of more than 2.5 mol%; and (d) dispersing a meso triad fraction [mm], a racemic triad fraction [rr], and a triad fraction [mr] that satisfy the relationship: [mm]×[rr]/[mr] 2 e) the weight average molecular weight [Mw] is 10,000 or more and 200,000 or less, f) the weight average molecular weight [Mw] and the number average molecular weight [Mn] satisfy the relationship of molecular weight distribution [Mw]/[Mn]≦4, and g) the amount of extractables with boiling diethyl ether is 0% by mass or more and 10% by mass or less based on the total solid content of the low crystalline polyolefin resin.

本発明によれば、フィラメント生成中において、フィラメントに対して効率的に捲縮性を付与することにより、製造装置の大型化やコストアップなどを抑制することができる偏芯芯鞘捲縮不織布の製造装置を提供することができる。 The present invention provides an apparatus for producing eccentric core-sheath crimped nonwoven fabric that can effectively impart crimping properties to filaments during filament production, thereby preventing the production apparatus from becoming larger and the costs from increasing.

本発明の一実施形態に係る複合繊維の例を示す横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a composite fiber according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る不織布製造装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a nonwoven fabric manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2に示される一対の冷却用送風機の吹出口を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating the air outlets of the pair of cooling fans shown in FIG. 2 . 図3のIV-IV断面線で切断した一対の冷却用送風機を説明する断面図である。4 is a cross-sectional view illustrating a pair of cooling fans taken along the line IV-IV in FIG. 3.

本発明の実施形態について、図1から図4を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figures 1 to 4. However, the present invention is not limited to this embodiment.

<複合繊維>
本実施形態による複合繊維(以下、「フィラメント」ともいう)10は、繊維形成成分である第1の成分1(図2参照)と第2の成分2(図2参照)とを含む。第1の成分及び第2の成分は、それぞれ熱可塑性樹脂を主成分とする。第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含む。長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kg、温度230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が4g/10分以上である。かかる構成を有する複合繊維は、捲縮性を有する捲縮繊維である。本明細書において、繊維の「捲縮性」とは、繊維の縮んで捩れている性状をいう。「捲縮繊維」とは、捲縮性を有していて、ストレートではない形態、例えば、スパイラル、クリンプなどの形態を示す繊維をいう。以下に、本実施形態による複合繊維を詳細に説明する。
<Composite fiber>
The composite fiber (hereinafter also referred to as "filament") 10 according to the present embodiment includes a first component 1 (see FIG. 2) and a second component 2 (see FIG. 2) which are fiber forming components. The first component and the second component each mainly consist of a thermoplastic resin. The first component includes a long-chain branched polyolefin resin. The long-chain branched polyolefin resin has a melt flow rate (MFR) of 4 g/10 min or more measured at a load of 2.16 kg and a temperature of 230° C. according to ASTM D1238. The composite fiber having such a configuration is a crimped fiber having crimping properties. In this specification, the "crimping properties" of the fiber refers to the property of the fiber being shrunk and twisted. The "crimped fiber" refers to a fiber that has crimping properties and shows a shape that is not straight, such as a spiral or crimped shape. The composite fiber according to the present embodiment will be described in detail below.

(第1の成分)
第1の成分は、熱可塑性樹脂を主成分とする。すなわち、第1の成分は、第1の成分の全固形分を基準にして90質量%以上100質量%以下の量で熱可塑性樹脂を含むことができる。第1の成分に適用可能な熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン系の樹脂が挙げられる。複合繊維の紡糸性及び強度の観点から、熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン(PP)が好ましく使用される。
(First Component)
The first component is mainly composed of a thermoplastic resin. That is, the first component can contain the thermoplastic resin in an amount of 90% by mass or more and 100% by mass or less based on the total solid content of the first component. Examples of thermoplastic resins that can be used for the first component include polyolefin resins such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE). From the viewpoint of spinnability and strength of the composite fiber, polypropylene (PP) is preferably used as the thermoplastic resin.

本実施形態において、第1の成分は、熱可塑性樹脂の1種として長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含む。第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を、第1の成分の全固形分を基準にして0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上の量で含む。また、第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を、第1の成分の全固形分を基準にして10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下の量で含む。つまり、第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂と、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂ではない熱可塑性樹脂と、の少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を含む。第1の成分の熱可塑性樹脂は、3種類以上を併用することもできる。第1の成分中の長鎖分岐構造ポリオレフィンが0.5質量%より少ないと、複合繊維の捲縮性の程度を高くする効果が小さくなり、10質量%よりも多いと、紡糸性が低下する。 In this embodiment, the first component contains a long-chain branched polyolefin resin as one type of thermoplastic resin. The first component contains the long-chain branched polyolefin resin in an amount of 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, based on the total solid content of the first component. The first component also contains the long-chain branched polyolefin resin in an amount of 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less, based on the total solid content of the first component. In other words, the first component contains at least two types of thermoplastic resins, namely, a long-chain branched polyolefin resin and a thermoplastic resin that is not a long-chain branched polyolefin resin. Three or more types of thermoplastic resins in the first component can also be used in combination. If the long-chain branched polyolefin in the first component is less than 0.5% by mass, the effect of increasing the degree of crimping of the composite fiber is reduced, and if it is more than 10% by mass, the spinnability is reduced.

本明細書において、「長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂」とは、直鎖高分子から長い側鎖が分岐している構造を有するポリオレフィン樹脂をいう。本明細書において、「長い側鎖」とは、1つの側鎖を構成する炭素鎖の炭素数が12以上のものをいう。長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は、長い側鎖が分岐している構造を有することにより、溶融状態における流動性が低くなる。そのため、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含む熱可塑性樹脂を原料として紡糸を行うと、紡糸口金20(図2参照)から押し出されたフィラメントが高圧エアーF(図2参照)により延伸される際に、フィラメントの分子配向が進みやすくなって結晶化が促進される。複合繊維の繊維形成成分のうちの一方の結晶化が促進されて硬くなることにより、他方との弾性の違いが大きくなることで、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を配合した複合繊維は、捲縮性の程度が高くなる。また、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を配合した複合繊維を用いた不織布は、嵩高さが出やすくクッション性に優れ、剪断変形を受けてもシワになりにくくなる。 In this specification, "long-chain branched polyolefin resin" refers to a polyolefin resin having a structure in which a long side chain branches from a linear polymer. In this specification, "long side chain" refers to a carbon chain that constitutes one side chain having 12 or more carbon atoms. Since the long-chain branched polyolefin resin has a structure in which a long side chain branches, the fluidity of the long-chain branched polyolefin resin in a molten state is low. Therefore, when a thermoplastic resin containing a long-chain branched polyolefin resin is spun as a raw material, when the filament extruded from the spinneret 20 (see FIG. 2) is stretched by high-pressure air F (see FIG. 2), the molecular orientation of the filament is easily promoted and crystallization is promoted. As the crystallization of one of the fiber-forming components of the composite fiber is promoted and hardened, the difference in elasticity with the other component becomes large, and the composite fiber containing the long-chain branched polyolefin resin has a high degree of crimping. In addition, a nonwoven fabric using a composite fiber containing a long-chain branched polyolefin resin is likely to be bulky, has excellent cushioning properties, and is less likely to wrinkle even when subjected to shear deformation.

ここで、第1の成分における長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂の配合比が高いほど、得られる複合繊維の捲縮性の程度が大きくなる。また、これを用いる不織布は、嵩高となり、クッション性が高くシワになりにくい傾向となる。その一方で、第1の成分における長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂の配合比が高いほど、製造される複合繊維の紡糸性は低下する傾向にある。したがって、複合繊維の紡糸性とこれを用いる不織布の物性とを勘案して、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂の配合比を設定することができる。 Here, the higher the blend ratio of the long-chain branched polyolefin resin in the first component, the greater the degree of crimping of the resulting composite fiber. In addition, nonwoven fabrics using this tend to be bulky, have high cushioning properties, and are less prone to wrinkling. On the other hand, the higher the blend ratio of the long-chain branched polyolefin resin in the first component, the lower the spinnability of the composite fiber produced. Therefore, the blend ratio of the long-chain branched polyolefin resin can be set taking into account the spinnability of the composite fiber and the physical properties of the nonwoven fabric using it.

第1の成分に適用可能な長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kg、温度230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が4g/10分以上であることが好ましい。第1の成分に適用可能な長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂として、市販品(限定目的でなく例示目的で、例えば、融点162℃、MFR8g/10分の長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂、及び融点162℃、MFR4g/10分の長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂)を好適に使用することができる。長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂のMFRが4g/10分よりも低いと、これを含む熱可塑性樹脂を原料とするフィラメントの紡糸性が著しく低下する。なお、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン系の樹脂を使用する場合、相溶性等の観点から、第1の成分の熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン系の樹脂を使用することが好ましい。 The long-chain branched polyolefin resin applicable to the first component preferably has a melt flow rate (MFR) of 4 g/10 min or more, measured at a load of 2.16 kg and a temperature of 230° C. according to ASTM D1238. As the long-chain branched polyolefin resin applicable to the first component, commercially available products (for example, for the purpose of illustration and not limitation, a long-chain branched polyolefin resin with a melting point of 162° C. and an MFR of 8 g/10 min, and a long-chain branched polyolefin resin with a melting point of 162° C. and an MFR of 4 g/10 min) can be suitably used. If the MFR of the long-chain branched polyolefin resin is lower than 4 g/10 min, the spinnability of the filament made from the thermoplastic resin containing this resin is significantly reduced. When a polypropylene-based resin is used as the long-chain branched polyolefin resin, it is preferable to use a polypropylene-based resin as the thermoplastic resin of the first component from the viewpoint of compatibility, etc.

第1の成分の熱可塑性樹脂として、低結晶性ポリオレフィン樹脂を併用することもできる。例えば、下記a)からg)を満たす低結晶性ポリオレフィン樹脂を、第1の成分の全固形分を基準にして5質量%以上50質量%以下の量で含むことができる。
a)メソペンタッド分率[mmmm]が、30モル%以上80モル%以下である。
b)ラセミペンタッド分率[rrrr]と[1-mmmm]が、[rrrr]/[1-mmmm]≦0.1の関係を満たす。
c)ラセミメソラセミメソペンタッド分率[rmrm]が、2.5モル%を超える。
d)メソトリアッド分率[mm]、ラセミトリアッド分率[rr]、及びトリアッド分率[mr]が、[mm]×[rr]/[mr]2≦2.0の関係を満たす。
e)重量平均分子量[Mw]が、10,000以上200,000以下である。
f)前記重量平均分子量[Mw]及び数平均分子量[Mn]が、分子量分布[Mw]/[Mn]≦4の関係を満たす。
g)沸騰ジエチルエーテルによる抽出物の量が、低結晶性ポリオレフィン樹脂の全固形分を基準にして0質量%以上10質量%以下である。
A low crystalline polyolefin resin may be used in combination as the thermoplastic resin of the first component. For example, the low crystalline polyolefin resin satisfying the following a) to g) may be contained in an amount of 5% by mass to 50% by mass based on the total solid content of the first component.
a) The mesopentad fraction [mmmm] is 30 mol % or more and 80 mol % or less.
b) The racemic pentad fraction [rrrr] and [1-mmmm] satisfy the relationship: [rrrr]/[1-mmmm]≦0.1.
c) The racemic-mesoracemic-meso pentad fraction [rmrm] is greater than 2.5 mol %.
d) The mesotriad fraction [mm], the racemic triad fraction [rr], and the triad fraction [mr] satisfy the relationship: [mm]×[rr]/[mr] 2 ≦2.0.
e) The weight average molecular weight [Mw] is 10,000 or more and 200,000 or less.
f) The weight average molecular weight [Mw] and the number average molecular weight [Mn] satisfy the relationship of molecular weight distribution [Mw]/[Mn]≦4.
g) The amount of extractables with boiling diethyl ether is from 0% by mass to 10% by mass based on the total solid content of the low crystalline polyolefin resin.

第1の成分に適用可能な低結晶性ポリオレフィン樹脂として、市販のポリプロピレン(限定目的ではなく例示目的で、例えば、融点52℃、MFR50g/10分のポリプロピレン)を好適に使用することができる。 As a low crystalline polyolefin resin applicable to the first component, commercially available polypropylene (for example, polypropylene with a melting point of 52°C and MFR of 50 g/10 min, for example and not for limiting purposes) can be suitably used.

低結晶性ポリオレフィン樹脂は、側鎖の突出方向が不揃いであるため結晶を作りにくく、これを用いた繊維及び不織布は、柔らかくゴワツキが小さく、肌触りの良い傾向にある。 Low-crystalline polyolefin resins are difficult to crystallize because the side chains protrude in random directions, and fibers and nonwoven fabrics made from them tend to be soft, less stiff, and pleasant to the touch.

(第2の成分)
第2の成分は、熱可塑性樹脂を主成分とする。詳細には、第2の成分は、第2の成分の全固形分を基準にして90質量%以上100質量%以下の量で熱可塑性樹脂を含む。
(Second Component)
The second component is mainly composed of a thermoplastic resin. Specifically, the second component contains the thermoplastic resin in an amount of 90% by mass or more and 100% by mass or less based on the total solid content of the second component.

第2の成分の主成分に適用可能な熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、1種類を使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。複合繊維の紡糸性及び強度の観点から、熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン(PP)を好ましく使用することができる。 Thermoplastic resins that can be used as the main component of the second component include polyolefin resins such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE). One type of thermoplastic resin may be used, or two or more types may be used in combination. From the viewpoint of the spinnability and strength of the composite fiber, polypropylene (PP) is preferably used as the thermoplastic resin.

第2の成分の熱可塑性樹脂として、低結晶性ポリオレフィン樹脂を併用することもできる。例えば、下記a)からg)を満たす低結晶性ポリオレフィン樹脂を、第2の成分の全固形分を基準にして5質量%以上50質量%以下の量で含むことができる。
a)メソペンタッド分率[mmmm]が、30モル%以上80モル%以下である。
b)ラセミペンタッド分率[rrrr]と[1-mmmm]が、[rrrr]/[1-mmmm]≦0.1の関係を満たす。
c)ラセミメソラセミメソペンタッド分率[rmrm]が、2.5モル%を超える。
d)メソトリアッド分率[mm]、ラセミトリアッド分率[rr]、及びトリアッド分率[mr]が、[mm]×[rr]/[mr]2≦2.0の関係を満たす。
e)重量平均分子量[Mw]が、10,000以上200,000以下である。
f)前記重量平均分子量[Mw]及び数平均分子量[Mn]が、分子量分布[Mw]/[Mn]≦4の関係を満たす。
g)沸騰ジエチルエーテルによる抽出物の量が、低結晶性ポリオレフィン樹脂の全固形分を基準にして0質量%以上10質量%以下である。
A low crystalline polyolefin resin may be used in combination as the thermoplastic resin of the second component. For example, the low crystalline polyolefin resin satisfying the following a) to g) may be contained in an amount of 5% by mass to 50% by mass based on the total solid content of the second component.
a) The mesopentad fraction [mmmm] is 30 mol % or more and 80 mol % or less.
b) The racemic pentad fraction [rrrr] and [1-mmmm] satisfy the relationship: [rrrr]/[1-mmmm]≦0.1.
c) The racemic-mesoracemic-meso pentad fraction [rmrm] is greater than 2.5 mol %.
d) The mesotriad fraction [mm], the racemic triad fraction [rr], and the triad fraction [mr] satisfy the relationship: [mm]×[rr]/[mr] 2 ≦2.0.
e) The weight average molecular weight [Mw] is 10,000 or more and 200,000 or less.
f) The weight average molecular weight [Mw] and the number average molecular weight [Mn] satisfy the relationship of molecular weight distribution [Mw]/[Mn]≦4.
g) The amount of extractables with boiling diethyl ether is from 0% by mass to 10% by mass based on the total solid content of the low crystalline polyolefin resin.

第2の成分に適用可能な低結晶性ポリオレフィン樹脂として、市販の融点52℃のポリプロピレン(限定目的でなく例示目的で、例えば、融点52℃、MFR50g/10分のポリプロピレン)を好適に使用することができる。 As a low crystalline polyolefin resin applicable to the second component, a commercially available polypropylene with a melting point of 52°C (for illustrative purposes, not for limiting purposes, for example, polypropylene with a melting point of 52°C and MFR of 50g/10min) can be suitably used.

低結晶性ポリオレフィン樹脂は、側鎖の方向が不揃いであるため結晶を作りにくく、これを用いた繊維及び不織布は、柔らかくゴワツキが小さく肌触りのよい傾向となる。 Low-crystalline polyolefin resins are difficult to crystallize because the side chains are not aligned in the same direction, and fibers and nonwoven fabrics made from them tend to be soft, less stiff, and pleasant to the touch.

(他の成分)
複合繊維は、第1の成分及び第2の成分のそれぞれにおいて、熱可塑性樹脂に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて他の成分を含有していてもよい。
(Other ingredients)
In addition to the thermoplastic resin, the first component and the second component of the composite fiber may each contain other components as necessary within the scope of the present invention.

他の成分としては、例えば、公知の耐熱安定剤及び耐候安定剤などの各種の安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス等が挙げられる。 Other components include, for example, various stabilizers such as known heat stabilizers and weather stabilizers, antistatic agents, slip agents, antiblocking agents, antifogging agents, lubricants, dyes, pigments, natural oils, synthetic oils, waxes, etc.

安定剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)等の老化防止剤;テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アルキルエステル、2,2‘-オキザミドビス[エチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、1,2-ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩;グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート等の多価アルコール脂肪酸エステルなどを挙げることができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。 Examples of stabilizers include antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (BHT); phenolic antioxidants such as tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionic acid alkyl ester, and 2,2'-oxamidobis[ethyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate; fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and calcium 1,2-hydroxystearate; and polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin monostearate, glycerin distearate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, and pentaerythritol tristearate. These may also be used in combination.

滑剤としては、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。 Examples of lubricants include oleamide, erucamide, and stearamide.

また、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデン等の充填剤を含有していてもよい。 It may also contain fillers such as silica, diatomaceous earth, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, pumice powder, pumice balloon, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, dolomite, calcium sulfate, potassium titanate, barium sulfate, calcium sulfite, talc, clay, mica, asbestos, calcium silicate, montmorillonite, bentonite, graphite, aluminum powder, and molybdenum sulfide.

<従来技術と本実施形態との複合繊維の構造の違いについて>
従来技術(例えば、特許文献1など)における複合繊維には、ポリ乳酸系樹脂及びポリオレフィン系樹脂などを均一かつ微細に分散ブレンドされた海島構造を備えるものがある。この複合繊維は、良好な繊維物性(繊維の強度、破断伸度、沸騰水収縮率など)及び良好な耐摩耗性を示す一方、複合繊維における均一性が高いことから、複合繊維の生成工程中に捲縮性を付与することが非常に困難となっていた。そのために、この複合繊維に捲縮性を付与するためには、生成された複合繊維に対して、別途、エアジェットスタッファ装置などを用いた捲縮性を付与する工程を行う必要があるため、製造装置の大型化やコストアップなどを抑制することが要望されていた。
<Difference in the structure of the composite fiber between the conventional technology and the present embodiment>
Among the composite fibers in the prior art (e.g., Patent Document 1, etc.), there is one having a sea-island structure in which polylactic acid-based resin and polyolefin-based resin are uniformly and finely dispersed and blended. This composite fiber exhibits good fiber properties (fiber strength, breaking elongation, boiling water shrinkage, etc.) and good abrasion resistance, but because the composite fiber is highly uniform, it is very difficult to impart crimping properties during the composite fiber production process. Therefore, in order to impart crimping properties to this composite fiber, a separate process of imparting crimping properties using an air jet stuffer device or the like must be performed on the produced composite fiber, and therefore there has been a demand for suppressing the increase in size of the production device and the increase in cost.

そこで、本実施形態における複合繊維の構成は、図1に示すように、横断面、すなわち複合繊維の長手方向に垂直な断面において、繊維形成成分は2つのゾーンに分かれて配置されている。具体的には、一方のゾーンには第1の成分1を芯成分として配置され、もう一方のゾーンには第2の成分2が第1の成分1を取り囲む鞘成分として配置されており、芯成分が繊維の中心からずれた位置にある偏芯芯鞘型複合繊維となっている。これにより、複合繊維として偏芯芯鞘型を採用することにより、詳細は後述するが、複合繊維の生成工程中に、捲縮性を付与することが可能となるため、製造装置の大型化やコストアップなどを抑制することができる。 In the configuration of the composite fiber in this embodiment, as shown in FIG. 1, the fiber-forming components are arranged in two zones in the cross section, i.e., in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite fiber. Specifically, the first component 1 is arranged as the core component in one zone, and the second component 2 is arranged as the sheath component surrounding the first component 1 in the other zone, resulting in an eccentric core-sheath type composite fiber in which the core component is positioned offset from the center of the fiber. As a result, by adopting an eccentric core-sheath type composite fiber, it is possible to impart crimping properties during the composite fiber production process, as will be described in detail later, and this makes it possible to suppress the increase in size and cost of the manufacturing equipment.

本実施形態による複合繊維は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含む第1の成分と、第1の成分とは異なる第2の成分とが、複合繊維の長手方向に垂直な断面において非対称のゾーンに配置されている。第1の成分は、第2の成分と比べて、紡糸され延伸される際に分子配向が進みやすく結晶化が促進されやすい。そのため、本実施形態による複合繊維は高い捲縮性を示す。また、この複合繊維を用いた不織布は、良好な伸縮性やクッション性を有し、嵩高い。 In the composite fiber according to this embodiment, a first component containing a long-chain branched polyolefin resin and a second component different from the first component are arranged in asymmetric zones in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite fiber. The first component is more likely to undergo molecular orientation and crystallization when spun and stretched than the second component. Therefore, the composite fiber according to this embodiment exhibits high crimpability. In addition, nonwoven fabrics using this composite fiber have good stretchability and cushioning properties, and are bulky.

本実施形態による複合繊維は、第1の成分と第2の成分との2つの繊維形成成分から形成されるものであるが、これに限定されず、例えば、複合繊維の捲縮性を妨げないような材料及び繊維内配置である限り、第1の成分と第2の成分とを含む3種類以上の繊維形成成分から形成される複合繊維であってもよい。 The composite fiber according to this embodiment is formed from two fiber-forming components, a first component and a second component, but is not limited thereto. For example, the composite fiber may be formed from three or more types of fiber-forming components including the first component and the second component, as long as the materials and in-fiber arrangement do not interfere with the crimpability of the composite fiber.

本実施形態による複合繊維の繊度は、不織布の用途等によって適宜設定できるが、0.1デニール以上10デニール未満、好ましくは0.3デニール以上5デニール未満、さらに好ましくは0.5以上3デニール未満である。 The fineness of the composite fiber according to this embodiment can be appropriately set depending on the application of the nonwoven fabric, but is 0.1 denier or more and less than 10 denier, preferably 0.3 denier or more and less than 5 denier, and more preferably 0.5 denier or more and less than 3 denier.

(繊維の物性:捲縮性)
繊維の捲縮性の程度は、例えば、日本工業規格JIS L1015に準拠して測定される繊維の捲縮数によって示すことができる。本実施形態の複合繊維の捲縮数は、成分の配合比によって適宜設定できるが、繊維25mm当たり18個以上が好ましく、20個~50個がより好ましく、得られる不織布における視認性、地合の観点から、20個~40個がさらに好ましく、20個~30個が最も好ましい。
(Fiber properties: crimping property)
The degree of crimping of the fiber can be indicated, for example, by the number of crimps of the fiber measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS L 1015. The number of crimps of the conjugated fiber of the present embodiment can be appropriately set by adjusting the compounding ratio of the components, but is preferably 18 or more, more preferably 20 to 50, per 25 mm of fiber, and from the viewpoint of visibility and texture of the resulting nonwoven fabric, still more preferably 20 to 40, and most preferably 20 to 30.

<不織布>
本実施形態による不織布は、上述の本実施形態による複合繊維からなる。本実施形態による不織布は、上述の複合繊維を、不織布の全固形分を基準にして、好ましくは50質量%以上の量で含み、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%、なお好ましくは80質量%以上、なおさらに好ましくは90質量%以上の量で含む。本実施形態による不織布は、1つの層からなる単層構成を有していてもよく、また、複数の層からなる多層構成を有していてもよい。不織布が多層構成を有する積層体である場合、不織布は、不織布全体の全固形分を基準にして60質量%以上の量で上述の複合繊維を含むことが好ましい。
<Nonwoven fabric>
The nonwoven fabric according to the present embodiment is made of the composite fiber according to the present embodiment described above. The nonwoven fabric according to the present embodiment contains the composite fiber in an amount of preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total solid content of the nonwoven fabric. The nonwoven fabric according to the present embodiment may have a single-layer structure consisting of one layer, or may have a multilayer structure consisting of multiple layers. When the nonwoven fabric is a laminate having a multilayer structure, it is preferable that the nonwoven fabric contains the composite fiber in an amount of 60% by mass or more, based on the total solid content of the entire nonwoven fabric.

(層構成)
上述のように、本実施形態による不織布は、1つの層からなる単層構成を有していてもよく、また、複数の層からなる多層構成を有していてもよい。本実施形態による多層構成を有する不織布の複数の層のそれぞれは、別個に形成された不織布であってもよい。
(Layer structure)
As described above, the nonwoven fabric according to the present embodiment may have a single-layer structure made of one layer, or may have a multilayer structure made of multiple layers. Each of the multiple layers of the nonwoven fabric having a multilayer structure according to the present embodiment may be a nonwoven fabric formed separately.

例えば、本実施形態による多層構成を有する不織布は、本実施形態による単層構成の不織布を1つの層とし、その上に、例えばスパンバンド法で製造した非捲縮性繊維からなるスパンボンド不織布を表面層として積層させた構成を有していてもよい。このとき、非捲縮性繊維の繊度を、例えば、好ましくは0.5デニール以上2.5デニール未満とし、より好ましくは0.5デニール以上1.5デニール未満としてもよい。この構成によると、シワが入りにくいだけでなく、表面の滑らかさに優れ、耐水性が向上した、積層体の形態の不織布を得ることができる。この他、本実施形態による不織布は、単層構成を有する本実施形態による不織布に対して、表面性を改善したり機能性を付与したりするために、別途不織布を積層させることができる。 For example, the nonwoven fabric having a multilayer structure according to the present embodiment may have a structure in which a single-layer nonwoven fabric according to the present embodiment is used as one layer, and a spunbond nonwoven fabric made of non-shrinkable fibers, for example, produced by the spunband method, is laminated on the single layer as a surface layer. In this case, the fineness of the non-shrinkable fibers may be, for example, preferably 0.5 denier or more and less than 2.5 denier, and more preferably 0.5 denier or more and less than 1.5 denier. With this structure, a nonwoven fabric in the form of a laminate can be obtained that is not only less prone to wrinkles, but also has excellent surface smoothness and improved water resistance. In addition, the nonwoven fabric according to the present embodiment may be laminated with another nonwoven fabric in order to improve the surface properties or impart functionality to the nonwoven fabric according to the present embodiment having a single layer structure.

このような積層体の形態の不織布の構成の非限定的な例としては、次のものが挙げられる。なお、次の例のうち、「捲縮複合繊維を主体とする」という記載があるスパンボンド不織布は、本実施形態による単層構成の不織布を意図している。また、「非捲縮繊維を主体とする」という記載があるスパンバンド不織布は、スパンバンド法の製造条件を制御することにより得ることができる。
(a)スパンバンド不織布(非捲縮性繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体とする)、の2層構成の不織布。
(b)スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)、の3層構成の不織布。
(c)スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体とする)/メルトブロー不織布、の3層構成の不織布。
(d)スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体とする)/メルトブロー不織布/スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)、の4層構成の不織布。
(e)スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体とする)/メルトブロー不織布/スパンバンド不織布(捲縮複合繊維を主体と
する)/スパンバンド不織布(非捲縮繊維を主体とする)、の5層構成の不織布。
Non-limiting examples of the configuration of such a laminated nonwoven fabric include the following. Among the following examples, a spunbonded nonwoven fabric described as "mainly made of crimped composite fibers" is intended to be a single-layer nonwoven fabric according to this embodiment. A spunbonded nonwoven fabric described as "mainly made of non-crimped fibers" can be obtained by controlling the manufacturing conditions of the spunbonding method.
(a) A two-layer nonwoven fabric consisting of a spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimping fibers) and a spunbond nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers).
(b) A three-layer nonwoven fabric consisting of spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers)/spunbond nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers)/spunband nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers).
(c) A three-layer nonwoven fabric consisting of spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers)/spunbond nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers)/meltblown nonwoven fabric.
(d) A four-layer nonwoven fabric consisting of spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers)/spunbond nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers)/meltblown nonwoven fabric/spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers).
(e) A five-layer nonwoven fabric consisting of spunbond nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers)/spunbond nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers)/meltblown nonwoven fabric/spunband nonwoven fabric (mainly made of crimped composite fibers)/spunband nonwoven fabric (mainly made of non-crimped fibers).

積層される各層を構成する不織布の目付量は、2.0~25g/m2の範囲にあることが好ましい。目付量が大きすぎると、その層を構成する不織布は、他の層を構成する不織布の機能を阻害してしまう場合がある。また、目付量が小さすぎると、その層を構成する不織布は、本実施形態による多層構成の不織布に対して機能を付与する効果が小さい場合がある。 The basis weight of the nonwoven fabric constituting each layer is preferably in the range of 2.0 to 25 g/ m2 . If the basis weight is too high, the nonwoven fabric constituting that layer may inhibit the function of the nonwoven fabric constituting the other layers. If the basis weight is too low, the nonwoven fabric constituting that layer may not have a large effect of imparting function to the multi-layered nonwoven fabric according to this embodiment.

<不織布製造装置>
本実施形態によるフィラメント集合体3及びこれを含む不織布5は、特別な装置を用いることなく、通常の複合溶融紡糸法による不織布製造装置により得ることができる。中でも、生産性に優れるスパンボンド法による不織布製造装置が好ましく用いられる。
<Nonwoven fabric manufacturing equipment>
The filament aggregate 3 and the nonwoven fabric 5 including the filament aggregate 3 according to the present embodiment can be obtained by a nonwoven fabric manufacturing apparatus using a normal composite melt spinning method without using any special device. Among them, a nonwoven fabric manufacturing apparatus using a spunbond method, which has excellent productivity, is preferably used.

図2は、本発明の一実施形態に係る不織布製造装置の一例における概略図を、限定目的ではなく例示目的で示す。図中の白抜きの矢印A、矢印B及び黒矢印Cは、フィラメント集合体3の紡出方向、フィラメント集合体3の搬送方向(MD方向)及び捕集ベルト51の周回方向をそれぞれ表している。また、図中の白抜きの矢印D、矢印E及び矢印Fは、冷却エアー、分離ガス及び高圧エアーをそれぞれ表している。さらに、図中のX軸方向は、搬送方向Bを示すものであり、Z軸方向は、X軸方向と直交するとともに紡出方向Aと平行な方向を示すものであり、Y軸方向は、X軸方向及びZ軸方向とそれぞれ直交するCD方向を示すものである。 Figure 2 shows a schematic diagram of an example of a nonwoven fabric manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention for illustrative purposes, not for limiting purposes. The open arrows A, B, and C in the figure represent the spinning direction of the filament aggregate 3, the conveying direction (MD direction) of the filament aggregate 3, and the rotation direction of the collection belt 51, respectively. The open arrows D, E, and F in the figure represent the cooling air, separation gas, and high-pressure air, respectively. Furthermore, the X-axis direction in the figure represents the conveying direction B, the Z-axis direction represents a direction perpendicular to the X-axis direction and parallel to the spinning direction A, and the Y-axis direction represents the CD direction perpendicular to the X-axis direction and the Z-axis direction, respectively.

スパンボンド不織布製造装置100は、第1の押出機11及び第2の押出機12(紡糸手段)と、紡糸口金20(紡糸手段)と、一対の冷却用送風機30L,30R(冷却手段)と、イジェクター40(延伸手段)と、捕集コンベア50と、熱エンボスロール60と、ワインダー70と、から構成される。以下、それらの概要を順に説明する。 The spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus 100 is composed of a first extruder 11 and a second extruder 12 (spinning means), a spinneret 20 (spinning means), a pair of cooling blowers 30L, 30R (cooling means), an ejector 40 (stretching means), a collection conveyor 50, a hot embossing roll 60, and a winder 70. The following is an overview of each of these components.

第1の押出機11は、第1の成分1を溶融しながら、螺旋状の第1のローター13の回転により、所定流量の溶融物を紡糸口金20(紡糸手段)へと送液する。同様に、第2の押出機12は、第2の成分2を溶融しながら、螺旋状の第2のローター14の回転により、所定流量の溶融物を紡糸口金20へと送液する。 The first extruder 11 melts the first component 1 and sends a predetermined flow rate of the melt to the spinneret 20 (spinning means) by the rotation of the spiral first rotor 13. Similarly, the second extruder 12 melts the second component 2 and sends a predetermined flow rate of the melt to the spinneret 20 by the rotation of the spiral second rotor 14.

紡糸口金20は、所望の繊維構造を形成して吐出するように構成された複数の複合紡糸ノズル21(図4参照)を有し、第1の押出機11及び第2の押出機12からのそれぞれ溶融物が複合した複合繊維10(図1参照)からなる複数のフィラメントの束(以下、「フィラメント集合体」という)3を重力方向に紡出する。 The spinneret 20 has multiple composite spinning nozzles 21 (see Figure 4) configured to form and eject the desired fiber structure, and spins out a bundle of multiple filaments (hereinafter referred to as a "filament aggregate") 3 in the direction of gravity, which is made up of composite fibers 10 (see Figure 1) formed by combining the melts from the first extruder 11 and the second extruder 12.

一対の冷却用送風機30L,30Rは、オープン型であり、紡出されたフィラメント集合体3に対し、紡出方向Aと直交する方向であるX軸方向の冷却エアーDを送風し、フィラメント集合体3を冷却する。また、フィラメント集合体3から排出される高温の分離ガスEは、紡出方向Aに沿わず、一対の冷却用送風機30L,30Rの上方へと排気されることから、フィラメント集合体3を効率的に冷却することができる。 The pair of cooling blowers 30L, 30R are of the open type, and blow cooling air D in the X-axis direction, which is perpendicular to the spinning direction A, to the spun filament aggregate 3 to cool the filament aggregate 3. In addition, the high-temperature separation gas E discharged from the filament aggregate 3 is discharged above the pair of cooling blowers 30L, 30R, not along the spinning direction A, so that the filament aggregate 3 can be efficiently cooled.

イジェクター40は、オープン型であり、駆動流体である高圧エアーFを紡出方向Aの成分をもたせてボディー42内へと噴射させ、ボディー42内に低圧部を生成させる。この生成された低圧部により、フィラメント集合体3は、ボディー42内に吸引され、高圧エアーFとともに、紡出方向Aへと延伸される。 The ejector 40 is an open type, and ejects the driving fluid, high-pressure air F, with a component in the spinning direction A into the body 42, generating a low-pressure area within the body 42. This generated low-pressure area draws the filament assembly 3 into the body 42, where it is stretched in the spinning direction A together with the high-pressure air F.

捕集コンベア50は、捕集ベルト51と、捕集ベルト51の逆台形型の周回軌道の頂点に掛け回される第1乃至第4のロール55~58と、上側周回軌道における捕集ベルト51の下方に対向配置される吸引ボックス59と、を備える。この捕集ベルト51は、第1乃至第4のロール55~58の少なくとも一つの駆動回転に伴い、時計回りに周回軌道を周回方向Cに移動する。イジェクター40から延伸されたフィラメント集合体3は、直接、捕集コンベア50の捕集ベルト51上に所定の厚さに堆積されるとともに、搬送方向Bにある熱エンボスロール60へと搬送される。 The collecting conveyor 50 comprises a collecting belt 51, first to fourth rolls 55 to 58 that are wound around the apex of the inverted trapezoidal orbit of the collecting belt 51, and a suction box 59 that is arranged below the collecting belt 51 on the upper orbit. The collecting belt 51 moves clockwise around the orbit in the orbit direction C as at least one of the first to fourth rolls 55 to 58 rotates. The filament aggregate 3 drawn from the ejector 40 is directly deposited to a predetermined thickness on the collecting belt 51 of the collecting conveyor 50 and is transported to the heat embossing roll 60 in the transport direction B.

熱エンボスロール60は、所定温度に加熱された凹凸の円筒面と、平らな円筒面とを有する一対の円筒ロールを備える。一対の円筒ロールは、堆積されたフィラメント集合体3を圧搾し、圧力と熱によりフィラメント集合体3の一部を絡合させ、不織布5を形成する。この交絡処理は、熱エンボス法ともいわれ、この方法により得られる不織布5は、表面にエンボスのパターンが現れる。 The thermal embossing roll 60 comprises a pair of cylindrical rolls with an uneven cylindrical surface heated to a predetermined temperature and a flat cylindrical surface. The pair of cylindrical rolls squeezes the deposited filament aggregate 3, entangling a portion of the filament aggregate 3 with pressure and heat to form a nonwoven fabric 5. This entanglement process is also called the thermal embossing method, and the nonwoven fabric 5 obtained by this method has an embossed pattern on its surface.

本実施形態による不織布5には、熱エンボス法の他、繊維の交絡処理の方法として、ニードルパンチ、ウォータージェット、超音波等の手段を用いる方法、またはホットエアースルーにより熱融着させる方法を採用することができる。ニードルパンチ手段は、ニードルをフィラメント集合体3に差し込んで絡合させる方法である。ウォータージェット手段は、高圧の水をフィラメント集合体3に噴射して、絡合させる方法である。超音波手段は、超音波を利用して、一部のフィラメントを溶かして、絡合させる方法である。ホットエアースルーは、ホットエアーをフィラメント集合体3に吹き出して、一部のフィラメントを溶かして絡合させる方法である。 In addition to the thermal embossing method, the nonwoven fabric 5 according to this embodiment can employ methods for entangling fibers, such as needle punching, water jetting, ultrasonic waves, or hot air through thermal fusion. The needle punching method is a method in which a needle is inserted into the filament assembly 3 to entangle the filaments. The water jet method is a method in which high-pressure water is sprayed onto the filament assembly 3 to entangle the filaments. The ultrasonic method is a method in which ultrasonic waves are used to melt and entangle some of the filaments. The hot air through method is a method in which hot air is blown onto the filament assembly 3 to melt and entangle some of the filaments.

ワインダー70は、連続する不織布5に皺の発生させることなく、所定の巻き硬さで巻き取る。 The winder 70 winds the continuous nonwoven fabric 5 with a specified winding tightness without causing wrinkles.

<冷却用送風機の吹出口について>
図3は、図2に示される一対の冷却用送風機30L,30Rの吹出口30AL,30ARを説明する斜視図である。ここで、図3は、模式的に誇張された図であり、実際における、一対の冷却用送風機30L,30R及びフィラメント集合体3の配置関係とは異なる。
<About the cooling fan outlet>
Fig. 3 is a perspective view for explaining the air outlets 30AL, 30AR of the pair of cooling fans 30L, 30R shown in Fig. 2. Here, Fig. 3 is a schematic exaggerated view, and differs from the actual arrangement relationship between the pair of cooling fans 30L, 30R and the filament assembly 3.

一対の冷却用送風機30L,30Rは、図3に示すように、紡糸口金20から吐出されイジェクター40に吸引されるフィラメント集合体3が位置する冷却領域を挟んでX軸方向に対向配置されている。冷却エアーDが吹出口30AL,30ARの上端側及び下端側で水平方向より上方側及び下方側へと傾斜していることから、冷却領域は、X軸方向からみて、一対の冷却用送風機30L,30Rにおける吹出口30AL,30ARの領域より上下方向に広がった領域となっている。この冷却領域において、フィラメント集合体3は両面側から冷却エアーDが供給されるため、均一に冷却される。また、フィラメント集合体3から排出される高温の分離ガスEは、紡出方向Aに沿わず、オープン型である一対の冷却用送風機30L,30Rの上方より排気される。 As shown in FIG. 3, the pair of cooling blowers 30L, 30R are arranged opposite each other in the X-axis direction across the cooling area where the filament aggregate 3 discharged from the spinneret 20 and sucked into the ejector 40 is located. Since the cooling air D is inclined upward and downward from the horizontal direction at the upper and lower ends of the blowing ports 30AL, 30AR, the cooling area is an area that is wider in the vertical direction than the area of the blowing ports 30AL, 30AR of the pair of cooling blowers 30L, 30R when viewed from the X-axis direction. In this cooling area, the filament aggregate 3 is uniformly cooled because the cooling air D is supplied from both sides. In addition, the high-temperature separation gas E discharged from the filament aggregate 3 is exhausted from above the pair of open-type cooling blowers 30L, 30R, not along the spinning direction A.

<複合繊維の捲縮性を向上させるための捲縮性の付与手段について>
前述したように、本実施形態の複合繊維として偏芯芯鞘型を採用している。これにより、複合繊維の生成工程(延伸手段)において、高圧エアーFにより複合繊維が延伸される際に、第1の成分及び第2の成分の分子配向が進みによる結晶化の促進具合、つまり、硬さの違いを利用すること(以下、「第1の捲縮性の付与手段(延伸)」ともいう)により、複合繊維に捲縮性を付与することができる。
<Means for imparting crimpability to improve the crimpability of composite fibers>
As described above, the composite fiber of this embodiment employs an eccentric core-sheath type fiber, which allows the composite fiber to be imparted with crimpability by utilizing the degree of promotion of crystallization due to the progress of molecular orientation of the first and second components, that is, the difference in hardness, when the composite fiber is drawn by high-pressure air F in the composite fiber production process (drawing means) (hereinafter also referred to as "first crimpability imparting means (drawing)").

さらに、発明者は、偏芯芯鞘型複合繊維に捲縮性をより効率的に付与するために、第1の成分及び第2の成分の融点や熱収縮性などの違いを利用すること(以下、「第2の捲縮性の付与手段(急冷)」ともいう)が重要であることを発見した。つまり、複合繊維の生成工程(冷却手段)において、複合繊維が紡糸口金20から吐出された直後に、複合繊維を効率よく急冷することで、複合繊維に付与される捲縮性を顕著に向上させ得ることを発見した。以下において、捲縮性の付与手段、特に、第2の捲縮性の付与手段(急冷)について、詳細を説明する。 Furthermore, the inventors have discovered that in order to more efficiently impart crimpability to eccentric core-sheath composite fibers, it is important to utilize the differences in melting points and heat shrinkability between the first and second components (hereinafter also referred to as "means for imparting second crimpability (quenching)"). In other words, the inventors have discovered that the crimpability imparted to the composite fibers can be significantly improved by efficiently quenching the composite fibers immediately after they are discharged from the spinneret 20 in the composite fiber production process (cooling means). The means for imparting crimpability, particularly the means for imparting second crimpability (quenching), will be described in detail below.

<具体的な捲縮性の付与手段について>
図4は、図3のIV-IV断面線で切断した一対の冷却用送風機30L,30Rを説明する断面図である。フィラメント集合体3は複数の複合繊維10から構成されている。捲縮性の付与手段は、複合繊維に付与される捲縮性を顕著に向上させ得るために、以下の(1)-(5)のいずれかの構成を備える。
<Specific means for imparting crimping properties>
Fig. 4 is a cross-sectional view illustrating a pair of cooling fans 30L, 30R taken along the IV-IV cross-sectional line in Fig. 3. The filament aggregate 3 is composed of a plurality of composite fibers 10. The means for imparting crimpability has any one of the following configurations (1) to (5) in order to significantly improve the crimpability imparted to the composite fiber.

(1)捲縮性の付与手段として、一対の冷却用送風機30L,30Rにおける吹出口30AL,30ARは、上下方向に少なくとも3つの段(図4においては、上段30L1,30R1、中段30L2,30R2、及び、下段30L3,30R3の3つの段)に分割されるとともに、冷却エアーD1-D3の風向をそれぞれ異なるように調整する風向調整手段L1G-L3G,R1G-R3Gがそれぞれ設けられている。これにより、一対の吹出口30AL,30ARの各段に、それぞれ異なる機能(例えば、上段が第2の捲縮性の付与手段(急冷)、下段が第1の捲縮性の付与手段(延伸))を持たせている。 (1) As a means for imparting crimping properties, the air outlets 30AL, 30AR of the pair of cooling blowers 30L, 30R are vertically divided into at least three stages (in FIG. 4, there are three stages: upper stages 30L1, 30R1, middle stages 30L2, 30R2, and lower stages 30L3, 30R3), and each is provided with air direction adjustment means L1G-L3G, R1G-R3G that adjust the wind direction of the cooling air D1-D3 to be different. This allows each stage of the pair of air outlets 30AL, 30AR to have a different function (for example, the upper stage is a means for imparting second crimping properties (quenching), and the lower stage is a means for imparting first crimping properties (stretching)).

(2)第2の捲縮性の付与手段(急冷)として、一対の吹出口30AL,30ARの上段30L1,30R1における風向調整手段L1G,R1Gにより、冷却エアーD1の風向を調整し、詳細は後述するが、冷却開始点cを、紡糸口金20(ノズル21)の下面20DLと、一対の吹出口30AL,30ARの上端部a(図4参照)同士を結ぶa-a直線30ULとの間に位置させる。これにより、冷却エアーD1が紡糸口金20の広範囲にわたり送風されず、紡糸口金20が過冷却されることがないため、溶融樹脂に悪影響を与えることを抑制することができる。さらに、紡糸口金20から吐出されたばかりの初期の偏芯芯鞘型複合繊維を効率よく急冷することができ、複合繊維における融点や熱収縮性などの違いを利用し、複合繊維に捲縮性を付与することができる。 (2) As a second means for imparting crimpiness (rapid cooling), the wind direction of the cooling air D1 is adjusted by the wind direction adjustment means L1G, R1G at the upper stages 30L1, 30R1 of the pair of blowing ports 30AL, 30AR, and the cooling start point c is positioned between the lower surface 20DL of the spinneret 20 (nozzle 21) and the a-a line 30UL connecting the upper ends a (see FIG. 4) of the pair of blowing ports 30AL, 30AR, as described in detail below. This prevents the cooling air D1 from being blown over a wide area of the spinneret 20, and the spinneret 20 from being overcooled, thereby suppressing adverse effects on the molten resin. Furthermore, the initial eccentric core-sheath type composite fiber that has just been discharged from the spinneret 20 can be efficiently quenched, and the difference in melting point, heat shrinkability, etc. in the composite fiber can be utilized to impart crimpiness to the composite fiber.

ここで、本実施形態における冷却開始点cとは、一対の吹出口30AL,30ARの上端部a(図4参照)における冷却エアーD1の風向と紡糸口金20の垂直二等分線との交点cを意味する。つまり、紡糸口金20の垂直二等分線上における、一対の冷却用送風機30L,30Rにより複合繊維に対する冷却が開始される最上流側の位置を示す。本実施形態においては、図4に示すように、一方の吹出口30ALの上段30L1からの冷却エアーD1の風向と、他方の吹出口30ARの上段30R1からの冷却エアーD1の風向とが、紡糸口金20の垂直二等分線上の同じ交点c(冷却開始点)で交わることにより、偏芯芯鞘型複合繊維をさらに効率よく急冷させることができる。しかしながら、これに限らず、一方の吹出口30ALの上段30L1からの冷却エアーD1の風向と、他方の吹出口30ARの上段30R1からの冷却エアーD1の風向とが、紡糸口金20の垂直二等分線上の異なる交点で交わっても良い。 Here, the cooling start point c in this embodiment means the intersection c between the wind direction of the cooling air D1 at the upper end a of the pair of blowers 30AL, 30AR (see FIG. 4) and the perpendicular bisector of the spinneret 20. In other words, it indicates the most upstream position on the perpendicular bisector of the spinneret 20 where the cooling of the composite fiber is started by the pair of cooling fans 30L, 30R. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the wind direction of the cooling air D1 from the upper stage 30L1 of one blower 30AL and the wind direction of the cooling air D1 from the upper stage 30R1 of the other blower 30AR intersect at the same intersection c (cooling start point) on the perpendicular bisector of the spinneret 20, so that the eccentric core-sheath composite fiber can be quenched more efficiently. However, this is not limiting, and the direction of the cooling air D1 from the upper stage 30L1 of one of the air outlets 30AL and the direction of the cooling air D1 from the upper stage 30R1 of the other air outlet 30AR may intersect at different intersections on the perpendicular bisector of the spinneret 20.

(3)第1の捲縮性の付与手段(延伸)として、一対の吹出口30AL,30ARの下段30L3,30R3における風向調整手段L3G,R3Gにより、冷却エアーD3の風向を調整し、詳細は後述するが、冷却終了点fを、一対の吹出口30AL,30ARの下端部b(図4参照)同士を結ぶb-b直線30DLを含む下方側に位置させる。これにより、イジェクター40の牽引力に加え、冷却エアーD3の牽引力を延伸手段として用いることができ、複合繊維における分子配向が進みによる結晶化の促進具合、つまり、硬さの違いを利用し、複合繊維に捲縮性を付与することができる。 (3) As the first means for imparting crimpiness (stretching), the direction of the cooling air D3 is adjusted by the wind direction adjustment means L3G, R3G at the lower stages 30L3, 30R3 of the pair of air outlets 30AL, 30AR, and the cooling end point f is positioned below the line b-b 30DL connecting the lower ends b (see FIG. 4) of the pair of air outlets 30AL, 30AR, as described in detail below. This allows the traction force of the cooling air D3 to be used as a stretching means in addition to the traction force of the ejector 40, and the degree of crystallization promotion due to the progress of molecular orientation in the composite fiber, that is, the difference in hardness, to be utilized to impart crimpiness to the composite fiber.

ここで、本実施形態における冷却終了点fとは、一対の吹出口30AL,30ARの下端部b(図4参照)における冷却エアーD3の風向と紡糸口金20(ノズル21)の垂直二等分線との交点fを意味する。つまり、紡糸口金20の垂直二等分線上における、一対の冷却用送風機30L,30Rにより複合繊維に対する冷却が終了される最下流側の位置を示す。本実施形態においては、図4に示すように、一方の吹出口30ALの下段30L3からの冷却エアーD3の風向と、他方の吹出口30ARの下段30R3からの冷却エアーD3の風向とが、紡糸口金20の垂直二等分線上の同じ交点f(冷却終了点)で交わることにより、偏芯芯鞘型複合繊維をさらに効率よく牽引することができる。しかしながら、これに限らず、一方の吹出口30ALの下段30L3からの冷却エアーD3の風向と、他方の吹出口30ARの下段30R3からの冷却エアーD3の風向とが、紡糸口金20の垂直二等分線上の異なる交点で交わっても良い。 Here, the cooling end point f in this embodiment means the intersection point f between the wind direction of the cooling air D3 at the lower end b (see FIG. 4) of the pair of blowing ports 30AL, 30AR and the perpendicular bisector of the spinneret 20 (nozzle 21). In other words, it indicates the most downstream position on the perpendicular bisector of the spinneret 20 where the cooling of the composite fiber is terminated by the pair of cooling fans 30L, 30R. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the wind direction of the cooling air D3 from the lower stage 30L3 of one blowing port 30AL and the wind direction of the cooling air D3 from the lower stage 30R3 of the other blowing port 30AR intersect at the same intersection point f (cooling end point) on the perpendicular bisector of the spinneret 20, so that the eccentric core-sheath type composite fiber can be pulled more efficiently. However, this is not limited to the above, and the direction of the cooling air D3 from the lower stage 30L3 of one of the air outlets 30AL and the direction of the cooling air D3 from the lower stage 30R3 of the other air outlet 30AR may intersect at different intersections on the perpendicular bisector of the spinneret 20.

(4)第2の捲縮性の付与手段(急冷)として、一対の吹出口の上段30L1,30R1からの冷却エアーD1は、下段30L3,30R3からの冷却エアーD3と比べて、風速を大きくするとともに、温度を低くしている。これにより、紡糸口金20から吐出されたばかりの初期の偏芯芯鞘型複合繊維を効率よく急冷することができ、複合繊維における融点や熱収縮性などの違いを利用し、複合繊維に捲縮性を付与することができる。 (4) As a second means for imparting crimpiness (rapid cooling), the cooling air D1 from the upper tier 30L1, 30R1 of the pair of blowing ports has a higher wind speed and a lower temperature than the cooling air D3 from the lower tier 30L3, 30R3. This allows the initial eccentric core-sheath composite fiber that has just been discharged from the spinneret 20 to be efficiently quenched, and the differences in the melting points and thermal shrinkage properties of the composite fibers to be utilized to impart crimpiness to the composite fiber.

ここで、本実施形態において、冷却エアーD1の風速は、0.5~1.2(m/秒)が好ましく、0.8~1.0(m/秒)がより好ましい。また、冷却エアーD1の温度は、10~30(℃)が好ましく、15~30(℃)がより好ましい。 In this embodiment, the wind speed of the cooling air D1 is preferably 0.5 to 1.2 (m/sec), and more preferably 0.8 to 1.0 (m/sec). The temperature of the cooling air D1 is preferably 10 to 30 (°C), and more preferably 15 to 30 (°C).

(5)第1の捲縮性の付与手段(延伸)及び第2の捲縮性の付与手段(急冷)として、一対の吹出口30AL,30ARの各段に設けられる風向調整手段L1G-L3G,R1G-R3Gにより、一対の吹出口30AL,30ARの上段30L1,30R1から下段30L3,30R3へと向かうにともない、冷却エアーD1-D3同士が干渉しないように、冷却エアーD1-D3の風向を、水平方向より上方側へと傾斜した方向から、水平方向より下方側へと傾斜した方向へと離散的又は連続的に変化させる。これにより、冷却エアーD1-D3同士が打ち消し合わずに、冷却エアーD1-D3を効率的に利用することができる。具体的には、冷却エアーD1により、紡糸口金20から吐出されたばかりの初期の偏芯芯鞘型複合繊維をさらに効率よく急冷することにより、複合繊維における融点や熱収縮性などの違いを利用し、複合繊維に捲縮性を付与することができる。また、冷却エアーD3により、複合繊維における分子配向が進みによる結晶化の促進具合、つまり、硬さの違いを利用し、複合繊維に捲縮性を付与することができる。 (5) As the first means for imparting crimpiness (stretching) and the second means for imparting crimpiness (quenching), the wind direction adjustment means L1G-L3G, R1G-R3G provided at each stage of the pair of air outlets 30AL, 30AR discretely or continuously changes the wind direction of the cooling air D1-D3 from a direction inclined upward from the horizontal to a direction inclined downward from the horizontal so that the cooling air D1-D3 does not interfere with each other as it moves from the upper stage 30L1, 30R1 of the pair of air outlets 30AL, 30AR to the lower stage 30L3, 30R3. This allows the cooling air D1-D3 to be used efficiently without cancelling each other out. Specifically, by using the cooling air D1 to more efficiently quench the initial eccentric core-sheath composite fiber that has just been discharged from the spinneret 20, it is possible to impart crimping properties to the composite fiber by utilizing the differences in melting point and heat shrinkage properties of the composite fiber. In addition, by using the cooling air D3, it is possible to impart crimping properties to the composite fiber by utilizing the degree of promotion of crystallization due to the progress of molecular orientation in the composite fiber, that is, the difference in hardness.

ここで、本実施形態における一対の吹出口30AL,30ARの中段30L2,30R2に設けられる風向調整手段L2G,R2Gは、図4に示すように、冷却エアーD2が、水平方向の同一風向を向くように調整されているが、同一風向の方向はこれに限らない。例えば、冷却エアーD2が、上向側方向を向いた同一風向を有することにより、冷却エアーD1と同様に、第2の捲縮性の付与手段(急冷)として機能させることができる。また、例えば、冷却エアーD2が、下向側方向を向いた同一風向を有することにより、冷却エアーD3と同様に、第1の捲縮性の付与手段(延伸)として機能させることができる。また、本実施形態における一対の吹出口30AL,30ARの各段における風向調整手段L1G-L3G,R1G-R3Gは、それぞれ同一風向(上段が水平方向より上方側へと傾斜した方向、中段が水平方向、下段が水平方向より下方側へと傾斜した方向)となっているが、各段内における冷却エアーの風向同士が干渉しないように異ならせても良い。 Here, the wind direction adjustment means L2G, R2G provided in the middle stages 30L2, 30R2 of a pair of air outlets 30AL, 30AR in this embodiment are adjusted so that the cooling air D2 faces the same wind direction in the horizontal direction as shown in Figure 4, but the direction of the same wind direction is not limited to this. For example, by having the cooling air D2 have the same wind direction facing the upward side, it can function as a second crimping means (quenching) like the cooling air D1. Also, for example, by having the cooling air D2 have the same wind direction facing the downward side, it can function as a first crimping means (stretching) like the cooling air D3. In addition, in this embodiment, the airflow direction adjustment means L1G-L3G, R1G-R3G in each stage of the pair of air outlets 30AL, 30AR each have the same airflow direction (the upper stage is inclined upward from the horizontal, the middle stage is horizontal, and the lower stage is inclined downward from the horizontal), but the airflow directions of the cooling air in each stage may be different so as not to interfere with each other.

<冷却エアーの風向についての比較評価>
本発明の実施例1乃至実施例5の各実施例に係る冷却エアーの風向についての比較評価において、物性に係る7個のパラメータについて、比較例1及び比較例2に対する比較評価を行った。この比較評価について、以下の表1に示す。ここで、比較評価における共通する条件として、フィラメントを、偏芯芯鞘型複合繊維とし、フィラメントの材質は、ポリプロピレン樹脂とした。また、一対の冷却用送風機30L,30Rにおける吹出口30AL,30ARは、上下方向に3つの段(図4においては、上段30L1,30R1、中段30L2,30R2、及び、下段30L3,30R3の3つの段)に分割されている。この一対の吹出口30AL,30ARの各段における冷却エアーD1-D3は、同一風向を有している。ここで、一対の吹出口30AL,30ARの中段30L2,30R2からの冷却エアーD2は、水平方向の同一風向を有している。さらに、紡糸口金20から一対の吹出口30AL,30ARの上端部a(図4参照)までの垂直方向の距離H1を72.17(mm)とし、吹出口30AL,30ARのそれぞれから紡糸口金20の垂直二等分線までの水平方向の距離Wを125(mm)とした。一対の吹出口30AL,30ARの各段30L1-30L3,30R1-30R3の高さH2-H4は、それぞれ200(mm)とし、一対の吹出口30AL,30ARの各段30L1-30L3,30R1-30R3のY軸方向の長さ(不図示)は、4.2(m)とした。加えて、冷却エアーD1-D3のそれぞれの風速を、0.8(m/秒)、1.0(m/秒)、1.2(m/秒)とする。また、冷却エアーD1-D3のそれぞれの温度を、25.0(℃)、15.0(℃)、10.0(℃)とする。
<Comparative evaluation of cooling air direction>
In the comparative evaluation of the wind direction of the cooling air in each of the examples of the present invention, Example 1 to Example 5, seven parameters related to physical properties were compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. The comparative evaluation is shown in Table 1 below. Here, as a common condition in the comparative evaluation, the filament is an eccentric core-sheath type composite fiber, and the material of the filament is polypropylene resin. In addition, the outlets 30AL and 30AR in the pair of cooling blowers 30L and 30R are divided into three stages in the vertical direction (in FIG. 4, the upper stage 30L1 and 30R1, the middle stage 30L2 and 30R2, and the lower stage 30L3 and 30R3). The cooling air D1-D3 in each stage of the pair of outlets 30AL and 30AR have the same wind direction. Here, the cooling air D2 from the middle stage 30L2 and 30R2 of the pair of outlets 30AL and 30AR has the same wind direction in the horizontal direction. Furthermore, the vertical distance H1 from the spinneret 20 to the upper end a (see FIG. 4) of the pair of blowout ports 30AL, 30AR was set to 72.17 (mm), and the horizontal distance W from each of the blowout ports 30AL, 30AR to the perpendicular bisector of the spinneret 20 was set to 125 (mm). The heights H2-H4 of the respective stages 30L1-30L3, 30R1-30R3 of the pair of blowout ports 30AL, 30AR were each set to 200 (mm), and the length (not shown) of each stage 30L1-30L3, 30R1-30R3 of the pair of blowout ports 30AL, 30AR in the Y-axis direction was set to 4.2 (m). In addition, the wind speeds of the cooling airs D1-D3 were set to 0.8 (m/s), 1.0 (m/s), and 1.2 (m/s). The temperatures of the cooling airs D1-D3 are set to 25.0 (° C.), 15.0 (° C.), and 10.0 (° C.), respectively.

Figure 0007543663000001
Figure 0007543663000001

<糸切れ難さの評価について>
フィラメントに糸切れが生じると、不織布5中に塊状のフィラメントとして出現する。よって、糸切れ難さの評価は、欠陥検出器(COGNEX社製のSmartView自動欠陥検査システム)を用いて、不織布5の面積120000m2当たりの塊状(凸状)のフィラメントの個数、つまり、欠陥数を測定し、欠陥数が6個以上であれば、糸切れの発生が多いため「×」、3個以上6個未満であれば、糸切れの発生が少ないため「△」、3個未満であれば、糸切れの発生がないため「○」とした。
<Evaluation of thread breakage resistance>
When filaments break, they appear as clumps of filaments in the nonwoven fabric 5. Therefore, the resistance to breakage was evaluated by measuring the number of clumps (protruding) filaments per 120,000 m2 of the area of the nonwoven fabric 5, i.e., the number of defects, using a defect detector (SmartView automatic defect inspection system manufactured by COGNEX Corporation). If the number of defects was six or more, the occurrence of thread breakage was high, so it was marked as "X", if the number of defects was three or more but less than six, the occurrence of thread breakage was low, so it was marked as "△", and if the number of defects was less than three, the occurrence of thread breakage was not high, so it was marked as "O".

<紡糸口金の下面から冷却開始点までの距離L(mm)について>
紡糸口金20の下面20DLから冷却開始点cまでの距離L(mm)は、紡糸口金20の下面20DLを基準線とし、一対の吹出口30AL,30ARの最上流側における冷却エアーD1の風向と、紡糸口金20の垂直二等分線との交点c(冷却開始点)までの距離L(mm)を示し、下向きを正の値とする。ここで、一対の吹出口30ALの上段30L1からの冷却エアーD1の風向と、一対の吹出口30ARの上段30R1からの冷却エアーD1の風向とが、それぞれ、紡糸口金20の垂直二等分線上の同じ交点cで交わるものとする。この紡糸口金20の下面20DLから冷却開始点cまでの距離L(mm)は、「複合繊維の捲縮率」及び「糸切れ難さ」に影響を及ぼすパラメータである。
<Distance L (mm) from the bottom surface of the spinneret to the cooling start point>
The distance L (mm) from the lower surface 20DL of the spinneret 20 to the cooling start point c indicates the distance L (mm) from the lower surface 20DL of the spinneret 20 to the intersection c (cooling start point) between the wind direction of the cooling air D1 at the most upstream side of the pair of blowing ports 30AL, 30AR and the perpendicular bisector of the spinneret 20, with the lower surface 20DL of the spinneret 20 being the reference line, and the downward direction is a positive value. Here, the wind direction of the cooling air D1 from the upper stage 30L1 of the pair of blowing ports 30AL and the wind direction of the cooling air D1 from the upper stage 30R1 of the pair of blowing ports 30AR intersect at the same intersection c on the perpendicular bisector of the spinneret 20. The distance L (mm) from the lower surface 20DL of the spinneret 20 to the cooling start point c is a parameter that affects the "composite fiber crimp rate" and "difficulty of yarn breakage".

本実施形態の紡糸口金20の下面20DLから冷却開始点cまでの距離L(mm)(表1参照)が、0~72.17(mm)、つまり、冷却開始点cが、紡糸口金20の下面20DLと、一対の吹出口30AL,30ARの上端部a(図4参照)同士を結ぶa-a直線30ULとの間に位置させることが好ましい。ここで、交点距離L(mm)が0(mm)以上であれば、冷却エアーD1により、紡糸口金20が過冷却され、溶融樹脂に悪影響を与えることを抑制することができ、「糸切れ難さの評価」を向上させることができる。一方、交点距離L(mm)が72.17(mm)以下であれば、紡糸口金20から吐出されたばかりの初期の偏芯芯鞘型複合繊維を効率よく急冷することにより、複合繊維における融点や熱収縮性などの違いが顕著に発現するため、「複合繊維の捲縮率」を向上させることができる。 In this embodiment, the distance L (mm) from the lower surface 20DL of the spinneret 20 to the cooling start point c (see Table 1) is preferably 0 to 72.17 (mm), that is, the cooling start point c is preferably located between the lower surface 20DL of the spinneret 20 and the a-a line 30UL connecting the upper ends a (see FIG. 4) of the pair of blowout ports 30AL, 30AR. Here, if the intersection distance L (mm) is 0 (mm) or more, the spinneret 20 is prevented from being overcooled by the cooling air D1, which adversely affects the molten resin, and the "evaluation of the resistance to thread breakage" can be improved. On the other hand, if the intersection distance L (mm) is 72.17 (mm) or less, the initial eccentric core-sheath type composite fiber just discharged from the spinneret 20 is efficiently quenched, and the differences in the melting point, heat shrinkability, etc. of the composite fiber are significantly expressed, and the "shrinkage rate of the composite fiber" can be improved.

<最上流側における冷却エアーのなす角度α(°)について>
最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)は、紡糸口金20の垂直二等分線に対する最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)、つまり、図4に示す冷却開始点c、冷却終了点f、一方の吹出口30ALの上端部a(図4参照)、及び、一方の吹出口30ALの下端部b(図4参照)を結ぶ四角形の内角の一つを示す。この最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)は、「複合繊維の捲縮率」及び「糸切れ難さ」に影響を及ぼすパラメータである。
<Regarding the angle α (°) of the cooling air at the most upstream side>
The angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side is the angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side with respect to the perpendicular bisector of the spinneret 20, that is, one of the interior angles of a rectangle connecting the cooling start point c, the cooling end point f, the upper end a of one of the outlets 30AL (see FIG. 4), and the lower end b of one of the outlets 30AL (see FIG. 4) shown in FIG. 4. The angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side is a parameter that affects the "crimp rate of the composite fiber" and the "resistance to yarn breakage."

本実施形態の最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)(表1参照)が、60~90(°)、つまり、冷却開始点cが、紡糸口金20の下面20DLと、一対の吹出口30ALの上端部a(図4参照)同士を結ぶa-a直線30ULとの間に位置させることが好ましい。ここで、最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)が60(°)以上であれば、冷却エアーD1により、紡糸口金20が過冷却されないため、溶融樹脂に悪影響を与えることを抑制することができ、「糸切れ難さの評価」を向上させることができる。一方、最上流側における冷却エアーD1のなす角度α(°)が90(°)以下であれば、紡糸口金20から吐出されたばかりの初期の偏芯芯鞘型複合繊維を効率よく急冷することができ、「複合繊維の捲縮率」及び「糸切れ難さの評価」を向上させることができる。 In this embodiment, it is preferable that the angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side (see Table 1) is 60 to 90 (°), that is, the cooling start point c is located between the lower surface 20DL of the spinneret 20 and the a-a line 30UL connecting the upper ends a (see FIG. 4) of a pair of blowout ports 30AL. Here, if the angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side is 60 (°) or more, the spinneret 20 is not overcooled by the cooling air D1, so that adverse effects on the molten resin can be suppressed and the "evaluation of resistance to thread breakage" can be improved. On the other hand, if the angle α (°) of the cooling air D1 on the most upstream side is 90 (°) or less, the initial eccentric core-sheath type composite fiber just discharged from the spinneret 20 can be efficiently quenched, and the "shrinkage rate of the composite fiber" and the "evaluation of resistance to thread breakage" can be improved.

<最下流側における冷却エアーのなす角度β(°)について>
最下流側における冷却エアーD3のなす角度β(°)は、紡糸口金20の垂直二等分線に対する最下流側における冷却エアーD3のなす角度β(°)、つまり、図4に示す冷却開始点c、冷却終了点f、一方の吹出口30ALの上端部a(図4参照)、及び、一方の吹出口30ALの下端部b(図4参照)を結ぶ四角形の内角の一つを示す。この最下流側における冷却エアーD3のなす角度β(°)は、「イジェクターの紡糸速度(m/分)」、「複合繊維の繊維径」及び「複合繊維の捲縮率」に影響を及ぼすパラメータである。
<Regarding the angle β (°) of the cooling air at the most downstream side>
The angle β (°) of the cooling air D3 at the most downstream side refers to the angle β (°) of the cooling air D3 at the most downstream side with respect to the perpendicular bisector of the spinneret 20, that is, one of the interior angles of a rectangle connecting the cooling start point c, the cooling end point f, the upper end a of one of the outlets 30AL (see FIG. 4), and the lower end b of one of the outlets 30AL (see FIG. 4) shown in FIG. 4. This angle β (°) of the cooling air D3 at the most downstream side is a parameter that affects the "spinning speed (m/min) of the ejector," the "fiber diameter of the composite fiber," and the "crimp rate of the composite fiber."

本実施形態の最下流側における冷却エアーD3のなす角度β(°)(表1参照)が、60~90(°)であることが好ましい。ここで、最下流側における冷却エアーD3のなす角度β(°)が60(°)以上及び90(°)以下であれば、冷却エアーD3の風向をイジェクター40の紡出方向Aへと積極的に働かせることができるため、イジェクター40の牽引力に加え、冷却エアーD3の牽引力を延伸手段として利用することができ、「イジェクターの紡糸速度(m/分)」を向上させ、「複合繊維の繊維径」を細繊化させることができる。さらに、第1の捲縮性の付与手段(延伸)により、「複合繊維の捲縮率」を向上させることができる。 In this embodiment, the angle β (°) of the cooling air D3 at the most downstream side (see Table 1) is preferably 60 to 90 (°). Here, if the angle β (°) of the cooling air D3 at the most downstream side is 60 (°) or more and 90 (°) or less, the wind direction of the cooling air D3 can be actively directed toward the spinning direction A of the ejector 40, and the traction force of the cooling air D3 can be used as a stretching means in addition to the traction force of the ejector 40, thereby improving the "ejector spinning speed (m/min)" and making the "fiber diameter of the composite fiber" finer. Furthermore, the first crimping means (stretching) can improve the "crimp rate of the composite fiber".

<紡糸速度(m/分)について>
紡糸速度(m/分)は、イジェクター40に吸引されたフィラメント集合体3の走行速度であり、駆動流体である高圧エアーFに近い速度になる。紡糸速度S(m/分)は、Q×9000/Dより算出する。ここで、Qは単孔吐出量(g/分)を表し、Dは複合繊維の繊維径(デニール)を表す。
<Spinning speed (m/min)>
The spinning speed (m/min) is the running speed of the filament aggregate 3 sucked into the ejector 40, and is close to the speed of the high-pressure air F, which is the driving fluid. The spinning speed S (m/min) is calculated by Q×9000/D, where Q represents the single-hole discharge rate (g/min) and D represents the fiber diameter (denier) of the composite fiber.

本実施形態の紡糸速度(m/分)(表1参照)が、3000(m/分)以上であることが好ましく、より好ましくは4000(m/分)以上である。紡糸速度を3000(m/分)以上とすることにより、糸の分子配向が進みやすく結晶化が促進され、強度が高い繊維径を細くすることができるとともに、複合繊維に捲縮性を付与することができる。 In this embodiment, the spinning speed (m/min) (see Table 1) is preferably 3000 (m/min) or more, and more preferably 4000 (m/min) or more. By setting the spinning speed to 3000 (m/min) or more, the molecular orientation of the yarn is easily promoted and crystallization is promoted, making it possible to reduce the diameter of high-strength fibers and impart crimping properties to the composite fibers.

<複合繊維の繊維径(μm、デニール)について>
電子顕微鏡(日立製作所製S-3500N)を用いて、倍率1000倍の複合繊維10の写真を撮影する。複合繊維10のうち、任意の100本を選び、選択した複合繊維の繊維径(μm)を測定し、100本の平均値を算出した。また、複合繊維の繊維径D(デニール)は、0.9×100×π×ρ×(複合繊維の繊維径(μm)/200)2より算出する。ここで、ρは密度(g/cm3)(本比較評価においては、0.91:ポリプロピレン樹脂の密度)を表す。
<Fiber diameter (μm, denier) of composite fibers>
Using an electron microscope (S-3500N manufactured by Hitachi, Ltd.), a photograph of the composite fiber 10 was taken at a magnification of 1000 times. 100 fibers were randomly selected from the composite fibers 10, the fiber diameters (μm) of the selected composite fibers were measured, and the average value of the 100 fibers was calculated. The fiber diameter D (denier) of the composite fiber was calculated from 0.9×100×π×ρ×(fiber diameter of composite fiber (μm)/200) 2 , where ρ represents density (g/ cm3 ) (0.91: density of polypropylene resin in this comparative evaluation).

<複合繊維の捲縮率(%)について>
複合繊維の捲縮率(%)は、スパンボンド不織布製造装置100により得られた繊維、つまり、紡出され、冷却され、延伸された複合繊維10について、日本工業規格JIS L1015に準拠して、初荷重及び荷重を負荷した時のそれぞれの長さに基づいて、複合繊維の捲縮率(%)を測定し、20回の平均値を算出した。
<Concerning the crimp rate (%) of composite fibers>
The crimp percentage (%) of the composite fiber was determined by measuring the crimp percentage (%) of the composite fiber obtained by the spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus 100, i.e., the composite fiber 10 that was spun, cooled, and stretched, based on the initial load and the length when the load was applied, in accordance with Japanese Industrial Standard JIS L1015, and calculating the average value for 20 measurements.

<冷却エアーの風向についての比較評価結果>
実施例1乃至実施例5の評価の対比から明らかなように、紡糸口金20の下面20DLから冷却開始点cまでの距離L(mm)が、0~72.17(mm)、つまり、最上流側における冷却エアーのなす角度α(°)が、60~90(°)であれば、「糸切れ難さの評価」が「○」以上、及び、「複合繊維の捲縮率」が18(%)以上となり、それぞれ向上させることができるとの結論を得た。
<Comparative evaluation results for cooling air direction>
As is clear from a comparison of the evaluations of Examples 1 to 5, when the distance L (mm) from the lower surface 20DL of the spinneret 20 to the cooling start point c is 0 to 72.17 (mm), in other words, when the angle α (°) of the cooling air on the most upstream side is 60 to 90 (°), the "evaluation of resistance to yarn breakage" is "○" or higher, and the "crimp rate of composite fiber" is 18 (%) or higher, and it was concluded that each can be improved.

ここで、最下流側における冷却エアーのなす角度β(°)が、60~90(°)であれば、「複合繊維の繊維径」が11(μm)以下となり、複合繊維をより細繊化させることができ、また、「複合繊維の捲縮率」が20(%)以上となり、捲縮性をより向上させることができる(実施例2~4参照)。 Here, if the angle β (°) of the cooling air on the most downstream side is 60 to 90 (°), the "fiber diameter of the composite fiber" will be 11 (μm) or less, making it possible to further fine the composite fiber, and the "crimp rate of the composite fiber" will be 20 (%) or more, making it possible to further improve the crimpability (see Examples 2 to 4).

以上に対し、比較例1又は2では、紡糸口金20の下面20DLから冷却開始点cまでの距離L(mm)、つまり、最上流側における冷却エアーのなす角度α(°)が好ましい数値範囲から外れていることから、「糸切れ難さの評価」が「△」以下となり、また、「複合繊維の捲縮率」が10(%)以下となり、低下している。特に、比較例1においては、糸切れが非常に多くなり、イジェクター40の詰まりや、エンボスが十分かからないことが生じ、不織布を作成することができないため、「複合繊維の繊維径」や「複合繊維の捲縮率」を、「-」(計測不能)としている。 In contrast to the above, in Comparative Examples 1 and 2, the distance L (mm) from the bottom surface 20DL of the spinneret 20 to the cooling start point c, i.e., the angle α (°) of the cooling air on the most upstream side, is outside the preferred range, so the "evaluation of resistance to thread breakage" is "△" or lower, and the "composite fiber shrinkage rate" is 10% or lower, which is a decrease. In particular, in Comparative Example 1, thread breakage occurs very frequently, causing clogging of the ejector 40 and insufficient embossing, making it impossible to produce a nonwoven fabric, so the "fiber diameter of the composite fiber" and the "composite fiber shrinkage rate" are rated as "-" (immeasurable).

<その他>
本発明は、上述した各形態や、各実施例、随所に述べた変形例に限られることなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で、適宜の変更や変形が可能である。
<Other>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modified examples, and can be modified or changed as appropriate without departing from the technical concept of the present invention.

1 第1の成分
2 第2の成分
3 フィラメント集合体
5 不織布
10 複合繊維(フィラメント)
11 第1の押出機(紡糸手段)
12 第2の押出機(紡糸手段)
20 紡糸口金(紡糸手段)
20DL 紡糸口金の下面
21 ノズル
30L,30R 冷却用送風機(冷却手段)
30AL,30AR 吹出口
30L1,30R1 一対の吹出口の上段
30L2,30R2 一対の吹出口の中段
30L3,30R3 一対の吹出口の下段
30UL 一対の吹出口の上端部同士を結ぶa-a直線
30DL 一対の吹出口の下端部同士を結ぶb-b直線
40 イジェクター(延伸手段)
100 スパンボンド不織布製造装置
c 冷却開始点
D1 一対の吹出口の上段からの冷却エアー
D2 一対の吹出口の中段からの冷却エアー
D3 一対の吹出口の下段からの冷却エアー
f 冷却終了点
H1 紡糸口金から一対の吹出口の上端部までの垂直方向の距離
H2 一対の吹出口の上段の高さ
H3 一対の吹出口の中段の高さ
H4 一対の吹出口の下段の高さ
L 紡糸口金の下面から冷却開始点までの距離
L1G,R1G 一対の吹出口の上段の風向調整手段
L2G,R2G 一対の吹出口の中段の風向調整手段
L3G,R3G 一対の吹出口の下段の風向調整手段
W 吹出口から紡糸口金の垂直二等分線への水平方向の距離
α 最上流側における冷却エアーのなす角度
β 最下流側における冷却エアーのなす角度
1 First component 2 Second component 3 Filament aggregate 5 Nonwoven fabric 10 Composite fiber (filament)
11 First extruder (spinning means)
12 Second extruder (spinning means)
20 Spinneret (spinning means)
20DL: Lower surface of spinneret 21: Nozzle 30L, 30R: Cooling blower (cooling means)
30AL, 30AR Air outlets 30L1, 30R1 Upper stage of pair of air outlets 30L2, 30R2 Middle stage of pair of air outlets 30L3, 30R3 Lower stage of pair of air outlets 30UL Straight line a-a 30DL connecting upper ends of pair of air outlets Straight line bb connecting lower ends of pair of air outlets 40 Ejector (extension means)
100 Spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus c Cooling start point D1 Cooled air from the upper stage of the pair of blowing ports D2 Cooled air from the middle stage of the pair of blowing ports D3 Cooled air from the lower stage of the pair of blowing ports f Cooling end point H1 Vertical distance H2 from the spinneret to the upper end of the pair of blowing ports Height H3 of the upper stage of the pair of blowing ports Height H4 of the middle stage of the pair of blowing ports Height L of the lower stage of the pair of blowing ports Distance L1G, R1G from the bottom surface of the spinneret to the cooling start point Air direction adjustment means L2G, R2G of the upper stage of the pair of blowing ports Air direction adjustment means L3G, R3G of the middle stage of the pair of blowing ports Air direction adjustment means W of the lower stage of the pair of blowing ports Horizontal distance α from the blowing port to the vertical bisector of the spinneret Angle β of the cooling air on the most upstream side Angle β of the cooling air on the most downstream side

Claims (12)

溶融した熱可塑性樹脂をフィラメントから構成されるフィラメント集合体として紡糸口金より押し出す紡糸手段と、
前記フィラメント集合体を空気力学的に延伸させる延伸手段と、
前記紡糸手段と前記延伸手段との間に配置され、冷却エアーを前記フィラメント集合体に供給し冷却する冷却手段と、
を備え、
前記フィラメントは、芯成分である第1の成分と鞘成分である第2の成分とを含む偏芯芯鞘型複合繊維であり、
前記冷却手段は、前記フィラメント集合体を挟んだ一対の吹出口を有し、
前記一対の吹出口は、それぞれ、上下方向に少なくとも3つの段に分割され、
前記吹出口の各段には、それぞれの前記冷却エアーが異なる風向となるように調整する風向調整手段が設けられ、
前記風向調整手段により、前記吹出口の上端部における前記冷却エアーの風向と前記紡糸口金の垂直二等分線との交点である冷却開始点を、前記一対の吹出口の上端部同士を結ぶ直線と前記紡糸口金の下面とにより画定される、境界を含む領域内に位置させて、前記フィラメントに捲縮性を付与する捲縮性の付与手段を備えることを特徴とする偏芯芯鞘不織布の製造装置。
A spinning means for extruding the molten thermoplastic resin from a spinneret as a filament aggregate composed of filaments;
a stretching means for aerodynamically stretching the filament assembly;
a cooling means disposed between the spinning means and the drawing means for supplying cooling air to the filament assembly to cool it;
Equipped with
The filament is an eccentric core-sheath type composite fiber including a first component which is a core component and a second component which is a sheath component,
The cooling means has a pair of blowing ports sandwiching the filament assembly,
Each of the pair of air outlets is divided into at least three stages in the vertical direction,
Each stage of the air outlet is provided with a wind direction adjusting means for adjusting the direction of the cooling air so that each stage has a different wind direction,
The apparatus for manufacturing an eccentric core-sheath nonwoven fabric is characterized in that it is equipped with a crimping means that imparts crimping property to the filaments by using the air direction adjustment means to position the cooling starting point , which is the intersection of the air direction of the cooling air at the upper end of the outlet and the perpendicular bisector of the spinneret, within an area including a boundary defined by a straight line connecting the upper ends of the pair of outlets and the lower surface of the spinneret.
前記紡糸口金の垂直二等分線に対する前記吹出口の上端部における前記冷却エアーのなす角度αを、60~90(°)とすることを特徴とする請求項1に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for eccentric core-sheath nonwoven fabric according to claim 1, characterized in that the angle α of the cooling air at the upper end of the blowing port relative to the perpendicular bisector of the spinneret is 60 to 90 (°). 前記紡糸口金の垂直二等分線に対する前記吹出口の下端部における前記冷却エアーのなす角度βを、60~90(°)とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for eccentric core-sheath nonwoven fabric according to claim 1 or 2, characterized in that the angle β of the cooling air at the lower end of the blowing port relative to the perpendicular bisector of the spinneret is set to 60 to 90 (°). 前記吹出口の上段からの前記冷却エアーは、前記吹出口の下段からの前記冷却エアーと比べて、風速を大きくするとともに、温度を低くすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling air from the upper part of the air outlet has a higher wind speed and a lower temperature than the cooling air from the lower part of the air outlet. 前記吹出口の各段に設けられる前記風向調整手段は、前記吹出口の上段から前記吹出口の下段へと向かうにともない、前記冷却エアー同士が干渉しないように、前記冷却エアーの風向を、水平方向より上方側へと傾斜した方向から、水平方向より下方側へと傾斜した方向へと離散的又は連続的に変化させることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the air direction adjustment means provided at each stage of the air outlet discretely or continuously changes the air direction of the cooling air from a direction inclined upward from the horizontal direction to a direction inclined downward from the horizontal direction as it moves from the upper stage of the air outlet to the lower stage of the air outlet so that the cooling air does not interfere with each other. 前記第1の成分及び前記第2の成分は、それぞれ熱可塑性樹脂を主成分とし、
前記第1の成分は、長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を含み、
前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kg、温度230℃で測定したメルトフローレートが4g/10分以上であることを特徴とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。
The first component and the second component each contain a thermoplastic resin as a main component,
The first component contains a long chain branched polyolefin resin,
6. The apparatus for producing an eccentric core-sheath nonwoven fabric according to claim 1, wherein the long chain branching polyolefin resin has a melt flow rate of 4 g/10 min or more as measured in accordance with ASTM D1238 at a load of 2.16 kg and a temperature of 230° C.
前記第1の成分は、前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂を、前記第1の成分の全固形分を基準にして、0.5質量%以上10質量%以下の量で含むことを特徴とする、請求項6に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing apparatus for an eccentric core-sheath nonwoven fabric according to claim 6, characterized in that the first component contains the long-chain branched polyolefin resin in an amount of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less based on the total solid content of the first component. 前記偏芯芯鞘型複合繊維は、前記第1の成分を、前記偏芯芯鞘型複合繊維の全固形分を基準として10質量%以上40質量%以下の量で含むことを特徴とする、請求項6または7に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The eccentric sheath-core nonwoven fabric manufacturing apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the eccentric sheath-core composite fiber contains the first component in an amount of 10% by mass or more and 40% by mass or less based on the total solid content of the eccentric sheath-core composite fiber. 前記第1の成分及び前記第2の成分は、それぞれ各成分の全固形分を基準にして90質量%以上100質量%以下の量で熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for an eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the first component and the second component each contain a thermoplastic resin in an amount of 90% by mass or more and 100% by mass or less based on the total solid content of each component. 前記第1の成分及び前記第2の成分は、それぞれポリプロピレンを主成分とすることを特徴とする、請求項6から9のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing device for eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the first component and the second component each have polypropylene as a main component. 前記第1の成分はポリプロピレンを主成分とし、前記長鎖分岐構造ポリオレフィン樹脂は長鎖分岐構造ポリプロピレンであることを特徴とする、請求項6から10のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。 The manufacturing apparatus for an eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the first component is mainly composed of polypropylene, and the long-chain branched polyolefin resin is long-chain branched polypropylene. 前記第1の成分または前記第2の成分の少なくとも一方に、下記a)からg)、
a)メソペンタッド分率[mmmm]が、30モル%以上80モル%以下であり、
b)ラセミペンタッド分率[rrrr]と[1-mmmm]が、[rrrr]/[1-mmmm]≦0.1の関係を満たし、
c)ラセミメソラセミメソペンタッド分率[rmrm]が、2.5モル%を超え、
d)メソトリアッド分率[mm]、ラセミトリアッド分率[rr]、及びトリアッド分率[mr]が、[mm]×[rr]/[mr]2≦2.0の関係を満たし、
e)重量平均分子量[Mw]が、10,000以上200,000以下であり、
f)前記重量平均分子量[Mw]及び数平均分子量[Mn]が、分子量分布[Mw]/[Mn]≦4の関係を満たし、
g)沸騰ジエチルエーテルによる抽出物の量が、低結晶性ポリオレフィン樹脂の全固形分を基準にして0質量%以上10質量%以下である、
を満たす低結晶性ポリオレフィン樹脂を、全固形分を基準にして5質量%以上50質量%以下の量で含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の偏芯芯鞘不織布の製造装置。
At least one of the first component and the second component contains the following a) to g):
a) the mesopentad fraction [mmmm] is 30 mol% or more and 80 mol% or less;
b) the racemic pentad fraction [rrrr] and [1-mmmm] satisfy the relationship [rrrr]/[1-mmmm]≦0.1;
c) the racemic-mesoracemic-meso pentad fraction [rmrm] is greater than 2.5 mol%;
d) the mesotriad fraction [mm], the racemic triad fraction [rr], and the triad fraction [mr] satisfy the relationship of [mm] × [rr] / [mr] 2 ≦ 2.0;
e) the weight average molecular weight [Mw] is 10,000 or more and 200,000 or less;
f) the weight average molecular weight [Mw] and the number average molecular weight [Mn] satisfy the relationship of the molecular weight distribution [Mw]/[Mn]≦4;
g) the amount of extractables with boiling diethyl ether is 0% by mass or more and 10% by mass or less based on the total solid content of the low crystalline polyolefin resin;
The apparatus for producing an eccentric core-sheath nonwoven fabric according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the low crystalline polyolefin resin satisfying the above condition is contained in an amount of 5 mass% or more and 50 mass% or less based on the total solid content.
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