Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7575576B2 - Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7575576B2 - Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances - Google Patents

Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances Download PDF

Info

Publication number
JP7575576B2
JP7575576B2 JP2023512353A JP2023512353A JP7575576B2 JP 7575576 B2 JP7575576 B2 JP 7575576B2 JP 2023512353 A JP2023512353 A JP 2023512353A JP 2023512353 A JP2023512353 A JP 2023512353A JP 7575576 B2 JP7575576 B2 JP 7575576B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nonwoven fabric
spunbond nonwoven
filaments
bismuth
filament bundle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023512353A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023539153A (en
Inventor
パク,ヨン-シン
イ,ミン-ホ
チョ,ヒ-ジョン
チェ,ウ-ソク
カン,ドンホン
ジャン,ジョン-スン
Original Assignee
コーロン インダストリーズ インク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210103337A external-priority patent/KR102608809B1/en
Application filed by コーロン インダストリーズ インク filed Critical コーロン インダストリーズ インク
Publication of JP2023539153A publication Critical patent/JP2023539153A/en
Priority to JP2024172692A priority Critical patent/JP2024174156A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7575576B2 publication Critical patent/JP7575576B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00Other features of manufacture
    • D01D11/02Opening bundles to space the threads or filaments from one another
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • D01D5/098Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • D01D5/098Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D01D5/0985Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/007Addition polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/03Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/03Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random
    • D04H3/033Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random reorientation immediately after yarn or filament formation
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D04H3/147Composite yarns or filaments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

本発明は、残留有害物を含有せず、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布、その製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a spunbond nonwoven fabric that does not contain residual harmful substances and has improved fiber opening quality, as well as a manufacturing method and manufacturing apparatus for the same.

一般に、スパンボンド不織布の製造工程は、紡糸、冷却、延伸、ウェブ形成、結合、巻取の順に進行する。連続工程で行われるスパンボンド法は、生産性が高く、経済性に優れた特性を有する。 Generally, the manufacturing process for spunbond nonwoven fabrics proceeds in the following order: spinning, cooling, stretching, web formation, bonding, and winding. The spunbond method, which is carried out as a continuous process, has high productivity and excellent economic properties.

スパンボンド不織布の製造工程は、紡糸工程から延伸工程までの差によりドカン(Docan)システムとライコフィル(Reicofil)システムとに区分され、ウェブ形成のためのフィラメント開繊技術により細分化される。 The manufacturing process for spunbond nonwoven fabrics is divided into the Docan system and the Reicofil system based on the difference from the spinning process to the drawing process, and is further subdivided based on the filament opening technology used to form the web.

ライコフィルシステムは、長方形の構造の紡糸パック(spinning-pack)から放流された溶融高分子が、閉鎖された冷却/延伸区間を経て、フィラメントカーテン(curtain)の形態で紡糸され、空力(空気力;aerodynamic-force)またはコロナ帯電(corona-charge)方式の分繊(separation)により、ウェブを形成する。ライコフィルシステムは、高い生産量と速い生産速度で、不織布の製造費用が安価であるというメリットを有しており、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン原料を用いた、衛生材、防護服、フィルタ分野に適用中である。しかし、PETについては、低い機械的物性と外観品位のために、高付加価値市場への進入に困難がある。 In the Lycofil system, molten polymer discharged from a rectangular spinning pack passes through a closed cooling/drawing section and is spun in the form of a filament curtain, which is then separated by aerodynamic force or corona charge to form a web. The Lycofil system has the advantages of high production volume and fast production speed, and low manufacturing costs for nonwoven fabrics. It is being applied in the fields of sanitary materials, protective clothing, and filters using olefin raw materials such as polyethylene and polypropylene. However, PET has difficulty entering the high value-added market due to its poor mechanical properties and appearance quality.

ドカンシステムは、円形の構造の紡糸パックから放流された溶融高分子が、開放された冷却/延伸区間を経て、フィラメントバンドル(bundle)状に繊維化し、機械力(mechanical-force)、静電気力(electrostatic-charge)または複合方式の開繊により、ウェブを形成する。ドカンシステムの下では、不織布の機械的物性に優れ、均一な外観品位を有するので、高付加価値製品に適用される。しかし、ライコフィルシステムに比べて生産性が低いので、製造費用が高いというデメリットを有する。 In the Dokan system, molten polymer discharged from a circular spin pack passes through an open cooling/drawing section and is fiberized into a filament bundle, which is then opened by mechanical force, electrostatic charge, or a combination method to form a web. The Dokan system has excellent mechanical properties and a uniform appearance, making it suitable for high value-added products. However, it has the disadvantage of being more expensive to manufacture than the Lycofil system, as it has lower productivity.

ドカンシステムの下では、コロナ放電による強制帯電法、摩擦素材(例えば、金属)との衝突による摩擦帯電法など、多様な開繊方式が開発された。しかし、前記開繊方式によってフィラメントバンドルの開繊性が改善されても、ウェブの面密度不均衡(つまり、ウェブの単位面積あたりの重量の不均一)については、依然として改善が要求されている。 Under the Dokan system, various spreading methods have been developed, such as forced charging by corona discharge and triboelectric charging by collision with a frictional material (e.g., metal). However, even if the spreading method improves the spreading of filament bundles, there is still a need to improve the unevenness of the web's areal density (i.e., the unevenness of the weight per unit area of the web).

一方、前記摩擦帯電法は、摩擦素材の帯電序列にしたがい、その性能が制御される。例えば、ポリエステルフィラメントと金属板材との間の摩擦(衝突)によって、ポリエステルフィラメントに負電荷を有するようにする。前記摩擦によって同じ電荷を有するようになったフィラメント同士の間のクーロン斥力(Coulomb repulsive-force)によって、フィラメントが開繊される。 On the other hand, the performance of the friction charging method is controlled according to the charging sequence of the friction material. For example, the polyester filaments are made to have a negative charge by friction (collision) between the polyester filaments and the metal plate material. The filaments are opened by the Coulomb repulsive force between the filaments that have the same charge due to the friction.

前記摩擦帯電法での金属板材としては、伝統的に鉛(Pb)が使用されている。しかし、鉛はもろいため、フィラメントとの摩擦によって摩耗しやすい。それによって、前記摩擦帯電法に、鉛を摩擦素材として用いて製造されたスパンボンド不織布では、残留鉛が存在しうる。 Lead (Pb) has traditionally been used as the metal plate material in the frictional charging method. However, lead is brittle and easily wears away due to friction with the filaments. As a result, residual lead may be present in spunbond nonwoven fabrics manufactured using lead as the friction material in the frictional charging method.

鉛(Pb)は、欧州連合(EU)の有害物質制限(RoHS)指針による、6大有害物質の1つであって、人体有害性に対する潜在的リスクを有している。それによって、鉛(Pb)は、生活科学素材の用途別の許容限界値を有しており、ひいては未使用が勧告されているのが現状である。 Lead (Pb) is one of the six major hazardous substances listed in the European Union's (EU) Restriction of Hazardous Substances (RoHS) guidelines, and poses a potential risk to the human body. As a result, lead (Pb) has permissible limits for different uses in life science materials, and it is currently recommended that it not be used.

本発明は、鉛(Pb)と同等水準の負電荷供与性を有しながらも、人体の有害性がない摩擦素材を用いて、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布を製造する方法を提供する。 The present invention provides a method for producing a spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality using a friction material that has the same level of negative charge donating ability as lead (Pb) but is not harmful to the human body.

本発明は、前記スパンボンド不織布の製造装置を提供する。 The present invention provides a manufacturing apparatus for the spunbond nonwoven fabric.

そして、本発明は、残留有害物を含有せず、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布を提供する。 The present invention provides a spunbond nonwoven fabric that does not contain any residual harmful substances and has improved fiber opening quality.

本発明の一実施形態によれば、
熱可塑性樹脂を溶融紡糸して連続的なフィラメントバンドルを得る段階と、
前記連続的なフィラメントバンドルを、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材に衝突させて、摩擦帯電によって開繊されたフィラメントを得る段階と、
前記開繊されたフィラメントを、連続コンベヤネット上に集束して、繊維ウェブを形成する段階と
を含む、スパンボンド不織布の製造方法が提供される。
According to one embodiment of the present invention,
melt spinning a thermoplastic resin to obtain a continuous filament bundle;
impacting the continuous filament bundle against a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy to obtain filaments opened by triboelectric charging;
concentrating the opened filaments on a continuous conveyor net to form a fibrous web.

本発明の他の実施形態によれば、
連続的なフィラメントバンドルを吐出するように構成されて配列された複数のノズルユニットと、
前記ノズルユニットによって吐出された、前記連続的なフィラメントバンドルと衝突するための位置にて、前記ノズルユニットのそれぞれに隣接する衝突ユニットと、
前記衝突ユニットとの摩擦帯電によって開繊されたフィラメントを捕集して移送する連続コンベヤネットとを含み、
前記衝突ユニットは、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材である衝突面を含む、
スパンボンド不織布製造装置が提供される。
According to another embodiment of the present invention,
a plurality of nozzle units arranged and configured to discharge a continuous filament bundle;
an impingement unit adjacent each of the nozzle units in a position for impinging with the continuous filament bundle discharged by the nozzle units;
and a continuous conveyor net for collecting and transporting the filaments opened by frictional charging with the collision unit,
The collision unit includes a collision surface that is a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy;
An apparatus for producing a spunbond nonwoven fabric is provided.

本発明のさらに他の実施形態によれば、
熱可塑性樹脂フィラメントを含む繊維ウェブを含み、
0.01ppmw~10.0ppmwである、ビスマス(Bi)の残留量を有する、
スパンボンド不織布が提供される。
According to yet another embodiment of the present invention,
A fibrous web including thermoplastic filaments,
having a residual amount of bismuth (Bi) of 0.01 ppmw to 10.0 ppmw;
A spunbond nonwoven fabric is provided.

以下、本発明の実施形態によりスパンボンド不織布の製造方法、スパンボンド不織布製造装置、および前記装置を用いて製造されたスパンボンド不織布について、より詳細に説明する。 The following provides a more detailed explanation of the method for producing spunbond nonwoven fabric, the apparatus for producing spunbond nonwoven fabric, and the spunbond nonwoven fabric produced using the apparatus according to an embodiment of the present invention.

本明細書で他に定義されない限り、すべての技術的用語および科学的用語は、本発明の属する通常の技術者によって、一般に理解される意味と同一の意味を有する。本発明で説明に使用される用語は、単に特定の具体例を効果的に記述するためであり、本発明を制限すると意図されない。 Unless otherwise defined herein, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms used in the description of the present invention are merely for the purpose of effectively describing specific examples and are not intended to limit the present invention.

本明細書で使用される単数の形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数形態も含む。 As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates to the contrary.

本明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および/または成分を具体化し、他の特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素、成分および/または群の存在や付加を除外させるわけではない。 As used herein, the meaning of "comprise" is to embody certain properties, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components, and does not exclude the presence or inclusion of other certain properties, regions, integers, steps, operations, elements, components, and/or groups.

本発明は、多様な変更が加えられて、様々な形態を有しうるが、特定の実施例を例示して下記に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、前記思想および技術範囲に含まれる、あらゆる変更、均等物乃至代替物を含むことが理解されなければならない。 The present invention may be modified in various ways and may take various forms, but a specific embodiment will be described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed embodiment, and it should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and alternatives within the spirit and technical scope of the invention.

本明細書において、例えば、「~上に」、「~上部に」、「~下部に」、「~側に」などと、2つの部分の位置関係が説明される場合、「直に」または「直接」という表現が使用されない以上、2つの部分の間に、1つ以上の他の部分が位置することができる。 In this specification, when the positional relationship between two parts is described using, for example, "on", "at the top", "below", "to the side", etc., the expressions "directly" or "indirectly" are not used, so one or more other parts may be located between the two parts.

本明細書において、例えば、「~後に」、「~次に」、「~後に」、「~前に」などと時間的な前後関係が説明される場合、「直に」または「直接」という表現が使用されない以上、連続的でない場合も含むことができる。 In this specification, when a temporal relationship is described using expressions such as "after," "next to," "after," or "before," the expressions "directly" or "in person" are not used, and therefore non-consecutive cases may also be included.

本明細書において、「少なくとも1つ」の用語は、1つ以上の関連項目から提示可能なすべての組み合わせを含むことが理解されなければならない。 As used herein, the term "at least one" should be understood to include all possible combinations of one or more associated items.

I.スパンボンド不織布の製造方法
発明の一実施形態によれば、
熱可塑性樹脂を溶融紡糸して、連続的なフィラメントバンドルを得る段階と、
前記連続的なフィラメントバンドルを、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材に衝突させて、摩擦帯電によって開繊されたフィラメントを得る段階と、
前記開繊されたフィラメントを、連続コンベヤネット上に集束して、繊維ウェブを形成する段階と
を含む、スパンボンド不織布の製造方法が提供される。
I. Method for Producing Spunbond Nonwoven Fabric According to one embodiment of the invention,
melt spinning a thermoplastic resin to obtain a continuous filament bundle;
impacting the continuous filament bundle against a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy to obtain filaments opened by triboelectric charging;
concentrating the opened filaments on a continuous conveyor net to form a fibrous web.

従来、ドカン(Docan)システムの開繊工程は、フィラメントバンドルと鉛板材との摩擦による、静電気力の発生で制御され、フィラメントの運動エネルギーによって、鉛板材が摩耗して製造された不織布内に微量の鉛が残存する。 Conventionally, the Docan system's opening process is controlled by the generation of electrostatic force due to friction between the filament bundle and the lead plate material, and the kinetic energy of the filaments causes the lead plate material to wear away, leaving trace amounts of lead remaining in the nonwoven fabric produced.

しかし、産業用素材とは異なり、生活科学素材においては、口腔、呼吸器または皮膚を通して残留鉛が露出する恐れがあり、このような潜在的なリスクによって、市場進入に困難があった。 However, unlike industrial materials, residual lead may be exposed in consumer products through the mouth, respiratory system or skin, and these potential risks have made it difficult to enter the market.

しかし、本発明者らの継続的な研究の結果、ドカンシステムによるスパンボンド不織布の製造の際、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材を摩擦素材に適用する場合、従来の鉛(Pb)素材である金属部材と同等水準の負電荷供与性を示すことができるとともに、残留有害物を含有せず、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布を製造できることが確認された。 However, as a result of the inventors' ongoing research, it was confirmed that when a metal component containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy is used as the friction material in the production of spunbond nonwoven fabric using the Dokan system, it is possible to produce a spunbond nonwoven fabric that exhibits the same level of negative charge donating properties as conventional metal components made of lead (Pb), does not contain residual harmful substances, and has improved fiber opening quality.

図1は、本発明の一実施形態によるスパンボンド不織布製造装置を概略的に示す図である。 Figure 1 is a schematic diagram of a spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.

まず、(i)熱可塑性樹脂を溶融紡糸して連続的なフィラメントバンドルを得る段階が行われる。 First, (i) a step is performed in which a thermoplastic resin is melt spun to obtain a continuous filament bundle.

前記熱可塑性樹脂としては、本発明の属する技術分野における通常の樹脂が、特別な制限なく使用可能である。 As the thermoplastic resin, any resin commonly used in the technical field to which the present invention pertains can be used without any particular restrictions.

前記熱可塑性樹脂は、200℃以上の融点を有することが、フィラメントの機械的物性の確保に有利であり得る。 The thermoplastic resin may have a melting point of 200°C or higher, which may be advantageous in ensuring the mechanical properties of the filament.

好ましくは、前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂であってもよい。 Preferably, the thermoplastic resin may be one or more resins selected from the group consisting of polyester, polyamide, polyolefin, and polyphenylene sulfide.

具体的には、前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂であってもよい。 Specifically, the thermoplastic resin may be one or more resins selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane terephthalate, polyethylene naphthalate, nylon, polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polyphenylene sulfide.

前記熱可塑性樹脂は、スクリューと加熱体とを有する連続押出機で溶融して、紡糸口金を通して連続的に吐出されることによって、連続的なフィラメントバンドルを形成する。 The thermoplastic resin is melted in a continuous extruder having a screw and a heater, and is continuously extruded through a spinneret to form a continuous filament bundle.

前記連続的なフィラメントバンドルは、ノズルユニット10の円筒形パイプ内で圧縮空気とエジェクタ(ejector)によって延伸されながら、ジェットノズルを通して吐出される。 The continuous filament bundle is stretched by compressed air and an ejector in the cylindrical pipe of the nozzle unit 10 and then discharged through a jet nozzle.

前記連続的なフィラメントバンドルをなすフィラメントの纎度(denier)および断面の形状は特に制限されない。非限定的な例として、前記フィラメントは、1~10デニールの繊度と、円形断面または異形断面を有することができる。 The denier and cross-sectional shape of the filaments constituting the continuous filament bundle are not particularly limited. As a non-limiting example, the filaments may have a fineness of 1 to 10 denier and a circular or irregular cross section.

連続して、(ii)前記連続的なフィラメントバンドルを、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材に衝突させて、摩擦帯電によって開繊されたフィラメントを得る段階が行われる。 Continuing, (ii) the continuous filament bundle is collided with a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy to obtain filaments that are opened by frictional charging.

前記段階(ii)は、前記ノズルユニット10のジェットノズルを通して吐出された、連続的なフィラメントバンドル11を、衝突ユニット20の衝突面に衝突させることによって、前記衝突面の素材とフィラメントバンドルとの帯電の序列によって摩擦帯電を誘導し、同じ電荷を有するようになったフィラメント同士の間のクーロン斥力によってフィラメントを開繊する段階である。 The step (ii) is a step in which the continuous filament bundle 11 discharged through the jet nozzle of the nozzle unit 10 is collided with the collision surface of the collision unit 20, thereby inducing frictional charging due to the charge sequence between the material of the collision surface and the filament bundle, and opening the filaments due to the Coulomb repulsion between the filaments that now have the same charge.

前記段階(ii)にて、フィラメントバンドル11の分散形態と開繊品位を決定する主要な要素の1つは、前記衝突ユニット20の衝突面をなす素材の種類である。 In step (ii), one of the main factors that determines the dispersion form and fiber spreading quality of the filament bundle 11 is the type of material that forms the collision surface of the collision unit 20.

前記衝突ユニット20の衝突面をなす素材としては、鉛(Pb)が伝統的に使用されてきた。しかし、フィラメントとの摩擦によって脱落した微量の鉛が不織布内に残存して、人体有害性に対する潜在的リスクを誘発する。 Lead (Pb) has traditionally been used as the material for the impact surface of the impact unit 20. However, trace amounts of lead that fall off due to friction with the filaments remain in the nonwoven fabric, posing a potential risk of harm to the human body.

固体物理学(solid-state physics)に基づいたアプローチによれば、鉛(Pb)は次のように分類される。鉛(Pb)は、5×10S/mの導電率を有することで、電気的に、導体、半導体および不導体のうちの「導体」に分類される。鉛(Pb)は、-23.0×10-6cm/mol(at 298K)の磁化率(magnetic susceptibility)を有して、磁気的に強磁性体、常磁性体および反磁性体のうちの「反磁性体」に分類される。鉛(Pb)は、600.61K(327.46℃、621.43°F)の融点を有することで、熱的に、高温溶融体および低温溶融体のうちの「低温溶融体」に分類される。そして、鉛(Pb)は、8.11のビッカース硬度(Hv)を有することで、機械的に硬質および軟質のうちの「軟質」、そして脆性および靭性のうちの「靭性」に分類される。 According to an approach based on solid-state physics, lead (Pb) is classified as follows: Lead (Pb) has a conductivity of 5×10 6 S/m, and is therefore electrically classified as a "conductor" among conductors, semiconductors, and nonconductors. Lead (Pb) has a magnetic susceptibility of -23.0×10 -6 cm 3 /mol (at 298 K), and is therefore magnetically classified as a "diamagnetic material" among ferromagnetic materials, paramagnetic materials, and diamagnetic materials. Lead (Pb) has a melting point of 600.61 K (327.46° C., 621.43° F.), and is therefore thermally classified as a "low-temperature melt" among high-temperature melts and low-temperature melts. Lead (Pb) has a Vickers hardness (Hv) of 8.11, and is therefore mechanically classified as "soft" among hard and soft materials, and as "tough" among brittle and tough materials.

発明の一実施例によれば、前記連続フィラメントバンドル11をビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材に衝突させる。 According to one embodiment of the invention, the continuous filament bundle 11 is struck against a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy.

ビスマス(Bi)は、7.7×10S/mの導電率を有することで、電気的に「導体」に分類されるのであり;-280.1×10-6cm/mol(at 298K)の磁化率(magnetic susceptibility)を有することで、磁気的に「反磁性体」に分類され;544.7K(271.5℃、520.7°F)の融点を有することで、熱的に「低温溶融体」に分類され;11.55のビッカース硬度(Hv)を有することで、機械的に「軟質」および「靭性」に分類される。 Bismuth (Bi) is classified electrically as a "conductor" with an electrical conductivity of 7.7×10 5 S/m; magnetically as a "diamagnetic material" with a magnetic susceptibility of -280.1×10 -6 cm 3 /mol (at 298 K); thermally as a "low melt" with a melting point of 544.7 K (271.5° C., 520.7° F.); and mechanically as "soft" and "tough" with a Vickers hardness (Hv) of 11.55.

ビスマス(Bi)は、鉛(Pb)と対比して同等水準の負電荷供与性を示すことができるのでありながらも、より硬く、欧州連合(EU)の有害物質制限(RoHS)指針による有害物質に属しない。 Bismuth (Bi) can provide a similar level of negative charge compared to lead (Pb), but is harder and is not classified as a hazardous substance under the European Union's Restriction of Hazardous Substances (RoHS) guidelines.

したがって、前記衝突ユニット20の衝突面に、ビスマスまたはビスマス合金を適用することによって、残留有害物を含有せず、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布を得ることができる。 Therefore, by applying bismuth or a bismuth alloy to the collision surface of the collision unit 20, a spunbond nonwoven fabric that does not contain residual harmful substances and has improved fiber opening quality can be obtained.

好ましくは、前記衝突ユニット20の衝突面に、ビスマスからなる金属部材を適用することができる。 Preferably, a metal member made of bismuth can be applied to the collision surface of the collision unit 20.

また、前記衝突面に、ビスマス合金からなる金属部材が適用可能である。好ましくは、前記ビスマス合金は、前記ビスマス合金の重量を基準として10重量%以上、あるいは20重量%以上、あるいは30重量%以上、あるいは40重量%以上、あるいは45重量%以上、あるいは50重量%以上のビスマスを含むことが、本発明による前記効果の発現に有利であり得る。具体的には、前記ビスマス合金は、前記ビスマス合金の重量を基準として10重量%~80重量%、あるいは20重量%~80重量%、あるいは20重量%~70重量%、あるいは30重量%~70重量%、あるいは30重量%~60重量%、あるいは40重量%~60重量%、あるいは45重量%~60重量%、あるいは45重量%~55重量%のビスマスを含むものであってもよい。 A metal member made of a bismuth alloy can be applied to the collision surface. Preferably, the bismuth alloy contains 10% or more by weight, or 20% or more by weight, or 30% or more by weight, or 40% or more by weight, or 45% or more by weight, or 50% or more by weight of bismuth based on the weight of the bismuth alloy, which may be advantageous for realizing the effects of the present invention. Specifically, the bismuth alloy may contain 10% to 80% by weight, or 20% to 80% by weight, or 20% to 70% by weight, or 30% to 70% by weight, or 30% to 60% by weight, or 40% to 60% by weight, or 45% to 60% by weight, or 45% to 55% by weight of bismuth based on the weight of the bismuth alloy.

前記ビスマス合金には、ビスマスのほか、前記RoHS指針による有害物質に属せず、かつ、ビスマスの特性を阻害しない金属が、さらに含まれる。例えば、前記ビスマス合金は、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、およびチタン(Ti)からなる群より選択された1種以上の金属を含むことができる。非限定的な例として、前記ビスマス合金は、50重量%のビスマス(Bi)と50重量%の銅(Cu)を含むものであってもよい。前記ビスマス合金に含まれるビスマス以外の金属は、その金属が有する物性、前記衝突面に付与しようとする物性などを考慮して選択可能である。 In addition to bismuth, the bismuth alloy further contains a metal that is not a harmful substance according to the RoHS guidelines and does not impair the properties of bismuth. For example, the bismuth alloy may contain one or more metals selected from the group consisting of copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), aluminum (Al), molybdenum (Mo), and titanium (Ti). As a non-limiting example, the bismuth alloy may contain 50% by weight of bismuth (Bi) and 50% by weight of copper (Cu). Metals other than bismuth contained in the bismuth alloy can be selected in consideration of the physical properties of the metal and the physical properties to be imparted to the collision surface.

発明の一実施例によれば、前記連続的なフィラメントバンドル11は、4,000m/min~6,000m/min、あるいは4,500m/min~6,000m/min、あるいは4,500m/min~5,500m/minの線速度で、前記金属部材に衝突することができる。 According to one embodiment of the invention, the continuous filament bundle 11 can collide with the metal member at a linear velocity of 4,000 m/min to 6,000 m/min, alternatively 4,500 m/min to 6,000 m/min, alternatively 4,500 m/min to 5,500 m/min.

そして、前記連続的なフィラメントバンドル11は、前記連続的なフィラメントバンドルを噴射する1つのノズルあたり、2.0kg/hr~8.0kg/hr、あるいは3.0kg/hr~8.0kg/hr、あるいは3.0kg/hr~6.0kg/hrの質量流動率で、前記金属部材に衝突することができる。 The continuous filament bundle 11 can be impinged on the metal member at a mass flow rate of 2.0 kg/hr to 8.0 kg/hr, or 3.0 kg/hr to 8.0 kg/hr, or 3.0 kg/hr to 6.0 kg/hr per nozzle that sprays the continuous filament bundle.

前記金属部材との衝突による摩擦帯電が十分に発生するようにしながらも、開繊品位と操業性の確保のために、前記連続的なフィラメントバンドル11は、前記線速度範囲と質量流動率範囲との範囲内で前記金属部材に衝突することが好ましい。 It is preferable that the continuous filament bundle 11 collide with the metal member within the linear velocity range and mass flow rate range in order to ensure sufficient generation of frictional electrification due to collision with the metal member while also ensuring fiber spreading quality and operability.

発明の一実施例によれば、前記摩擦帯電によって開繊されたフィラメント22は、-3500nC/sec~-500nC/sec、あるいは-3400nC/sec~-600nC/sec、あるいは-3400nC/sec~-700nC/secの電荷発生量(ファラデーケージ法で測定された値)を有することができる。 According to one embodiment of the invention, the filaments 22 opened by frictional charging can have a charge generation amount (measured by the Faraday cage method) of -3500 nC/sec to -500 nC/sec, or -3400 nC/sec to -600 nC/sec, or -3400 nC/sec to -700 nC/sec.

前記摩擦帯電によって開繊されたフィラメント22は、前記範囲の電荷発生量を有して、広い開繊幅と優れた品位で開繊される。 The filaments 22 that are opened by the frictional charging have a charge generation amount within the above range, and are opened with a wide opening width and excellent quality.

前記開繊されたフィラメント22が有する電荷発生量は、前記金属部材との衝突によってフィラメントが有するようになった静電気放電量(amount of electrostatic discharge)であって、ファラデーケージ(Faraday cage)法を利用して測定されうる。 The amount of charge generated by the opened filament 22 is the amount of electrostatic discharge that the filament has due to collision with the metal member, and can be measured using a Faraday cage method.

ファラデーケージは、内部ケージと外部ケージとに区分される。絶縁された前記内部ケージは、前記金属部材に衝突して開繊されたフィラメント22が閉じ込められるように設置される。接地された前記外部ケージは、前記内部ケージの全体の面を囲むように設置される。前記内部ケージにデジタルクーロンメーターを接触させる。前記内部ケージと前記外部ケージとの電荷量の差が-9,000nCに到達する時間を、前記デジタルクーロンメーターで測定し、時間で標準化することで、前記開繊されたフィラメントが有する静電気放電量を得ることができる。 The Faraday cage is divided into an inner cage and an outer cage. The insulated inner cage is installed to confine the filaments 22 that collide with the metal member and are opened. The grounded outer cage is installed to surround the entire surface of the inner cage. A digital coulomb meter is placed in contact with the inner cage. The time it takes for the charge difference between the inner cage and the outer cage to reach -9,000 nC is measured with the digital coulomb meter and standardized by time to obtain the amount of electrostatic discharge possessed by the opened filaments.

発明の一実施例によれば、前記段階(ii)でフィラメントバンドルを噴射するジェットノズルは、ステップモータ(step motor)の軸に連結されて、-15±5°~+15±5°のノズルの回転角度範囲および3counter/sec~12counter/secのノズルの往復速度で制御されうる。 According to one embodiment of the invention, the jet nozzle that sprays the filament bundle in step (ii) is connected to the shaft of a step motor and can be controlled with a nozzle rotation angle range of -15±5° to +15±5° and a nozzle reciprocating speed of 3 counters/sec to 12 counters/sec.

連続して、(iii)前記開繊されたフィラメント22を連続コンベヤネット30上に集束して繊維ウェブ33を形成する段階が行われる。 Continuing, (iii) the step of converging the opened filaments 22 onto a continuous conveyor net 30 to form a fibrous web 33 is performed.

前記摩擦帯電によって負電荷を有するようになったフィラメントは、フィラメント同士の間のクーロン斥力によって開繊されながら、金属製である連続コンベヤネット30が位置する下方に落下する。負電荷を呈したフィラメントは、接地された前記コンベヤネット30上に静電気力によって載置して繊維ウェブ33を形成する。 The filaments, which have become negatively charged by the frictional charging, are opened by the Coulomb repulsion between the filaments and fall below where the metallic continuous conveyor net 30 is located. The negatively charged filaments are placed on the grounded conveyor net 30 by electrostatic forces to form a fiber web 33.

発明の一実施例によれば、前記開繊されたフィラメント22は、前記フィラメントバンドルを噴射するノズルの回転角度範囲-15±5°~+15±5°および前記ノズルの往復速度3counter/sec~12counter/secの条件下、500mm以上の開繊幅で、前記連続コンベヤネット30上に集束されうる。 According to one embodiment of the invention, the spread filaments 22 can be concentrated on the continuous conveyor net 30 with a spread width of 500 mm or more under the conditions of a rotation angle range of -15±5° to +15±5° of the nozzle spraying the filament bundle and a reciprocating speed of the nozzle of 3 counters/sec to 12 counters/sec.

優れた開繊品位の確保のために、前記開繊されたフィラメント22の開繊幅は、500mm以上であることが好ましい。好ましくは、前記開繊幅は、500mm以上、あるいは500mm~700mm、あるいは500mm~650mm、あるいは520~650mmであってもよい。 To ensure excellent spreading quality, the spread width of the spread filaments 22 is preferably 500 mm or more. Preferably, the spread width may be 500 mm or more, or 500 mm to 700 mm, or 500 mm to 650 mm, or 520 to 650 mm.

ここで、前記開繊幅は、前記連続コンベヤネット30上に集束される開繊されたフィラメント22の移動方向を基準とする最大幅を意味する。前記開繊幅は、1つのノズルユニットと、それに対応する衝突ユニットとから得られる、開繊されたフィラメントが示す値を基準とする。 Here, the spread width refers to the maximum width based on the moving direction of the spread filaments 22 gathered on the continuous conveyor net 30. The spread width is based on the value indicated by the spread filaments obtained from one nozzle unit and its corresponding collision unit.

次に、前記繊維ウェブを熱接着などによって結合することによって、前記スパンボンド不織布が得られる。前記結合は、カレンダーロールまたはエンボスロールを用いて行われる。 Then, the spunbonded nonwoven fabric is obtained by bonding the fiber web by thermal bonding or the like. The bonding is carried out using a calendar roll or an embossing roll.

II.スパンボンド不織布製造装置
発明の他の実施形態によれば、
連続的なフィラメントバンドル11を吐出するように構成され配列された複数のノズルユニット10と、
前記ノズルユニット10によって吐出された、前記連続的なフィラメントバンドル11と衝突するための位置にて、前記ノズルユニット10のそれぞれに隣接する衝突ユニット20と、
前記衝突ユニット20との摩擦帯電によって開繊されたフィラメント22を、捕集して移送する連続コンベヤネット30とを含み、
前記衝突ユニット20は、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材である衝突面を含む、
スパンボンド不織布製造装置が提供される。
II. According to another embodiment of the invention, a spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus includes:
a plurality of nozzle units 10 configured and arranged to deliver a continuous filament bundle 11;
an impingement unit 20 adjacent each of the nozzle units 10 in a position for impinging with the continuous filament bundle 11 discharged by the nozzle units 10;
a continuous conveyor net 30 for collecting and transporting the filaments 22 opened by frictional charging with the collision unit 20;
The collision unit 20 includes a collision surface that is a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy.
An apparatus for producing a spunbond nonwoven fabric is provided.

前記スパンボンド不織布製造装置は、上述した「I.スパンボンド不織布の製造方法」の実行に用いられる。 The spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus is used to carry out the above-mentioned "I. Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric."

図1は、本発明の一実施形態によるスパンボンド不織布製造装置を概略的に示す図である。 Figure 1 is a schematic diagram of a spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.

発明の実施形態によるスパンボンド不織布製造装置は、連続的なフィラメントバンドル11を吐出するように構成され、配列された複数のノズルユニット10を含む。 A spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention includes a plurality of nozzle units 10 arranged and configured to eject a continuous filament bundle 11.

原料である熱可塑性樹脂は、スクリューと加熱体とを有する連続押出機(図1に図示せず)にて溶融されて、紡糸口金を通して連続的に吐出されることによって、連続フィラメントバンドルを形成する。 The thermoplastic resin raw material is melted in a continuous extruder (not shown in FIG. 1) that has a screw and a heater, and is continuously extruded through a spinneret to form a continuous filament bundle.

ノズルユニット10は、前記紡糸口金に連結された円筒形パイプと、前記円筒形パイプの一側に形成されたジェットノズル(jet nozzle)とを含む。 The nozzle unit 10 includes a cylindrical pipe connected to the spinneret and a jet nozzle formed on one side of the cylindrical pipe.

前記連続的なフィラメントバンドルは、ノズルユニット10の前記円筒形パイプ内にて、圧縮空気とエジェクタ(ejector)によって延伸されながら、ジェットノズルを通して吐出される。 The continuous filament bundle is stretched by compressed air and an ejector within the cylindrical pipe of the nozzle unit 10 and then discharged through a jet nozzle.

前記ジェットノズルは、ステップモータ(step motor)の軸に連結されて、-15±5°~+15±5°のノズルの回転角度範囲および3counter/sec~12counter/secのノズルの往復速度で制御される。 The jet nozzle is connected to the shaft of a step motor and controlled with a nozzle rotation angle range of -15±5° to +15±5° and a nozzle reciprocating speed of 3 counters/sec to 12 counters/sec.

前記ジェットノズルは、連続的なフィラメントバンドル11を4,000m/min~6,000m/min、あるいは4,500m/min~6,000m/min、あるいは4,500m/min~5,500m/minの線速度で吐出することができる。 The jet nozzle can extrude the continuous filament bundle 11 at a linear velocity of 4,000 m/min to 6,000 m/min, or 4,500 m/min to 6,000 m/min, or 4,500 m/min to 5,500 m/min.

そして、前記連続的なフィラメントバンドル11は、前記連続的なフィラメントバンドルを噴射する1つのジェットノズルあたり2.0kg/hr~8.0kg/hr、あるいは3.0kg/hr~8.0kg/hr、あるいは3.0kg/hr~6.0kg/hrの質量流動率で衝突ユニット20の金属部材に衝突することができる。 The continuous filament bundle 11 can collide with the metal member of the collision unit 20 at a mass flow rate of 2.0 kg/hr to 8.0 kg/hr, or 3.0 kg/hr to 8.0 kg/hr, or 3.0 kg/hr to 6.0 kg/hr per jet nozzle that sprays the continuous filament bundle.

発明の実施形態によるスパンボンド不織布製造装置は、前記ノズルユニット10によって吐出された、前記連続的なフィラメントバンドル11と衝突するための位置にて、前記ノズルユニット10のそれぞれに隣接する衝突ユニット20を含む。 The spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention includes collision units 20 adjacent to each of the nozzle units 10 in a position for collision with the continuous filament bundles 11 discharged by the nozzle units 10.

前記衝突ユニット20は、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材である衝突面を含む。前記衝突面は、前記衝突ユニット20における前記連続的なフィラメントバンドル11に直接的に衝突する一面を意味する。 The collision unit 20 includes a collision surface that is a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy. The collision surface refers to a surface of the collision unit 20 that directly collides with the continuous filament bundle 11.

好ましくは、前記衝突ユニット20の衝突面に、ビスマスからなる金属部材を適用することができる。 Preferably, a metal member made of bismuth can be applied to the collision surface of the collision unit 20.

また、前記衝突面にビスマス合金からなる金属部材が適用可能である。好ましくは、前記ビスマス合金は、前記ビスマス合金の重量を基準として10重量%以上、あるいは20重量%以上、あるいは30重量%以上、あるいは40重量%以上、あるいは45重量%以上、あるいは50重量%以上のビスマスを含むことが、本発明による前記効果の発現に有利であり得る。具体的には、前記ビスマス合金は、前記ビスマス合金の重量を基準として10重量%~80重量%、あるいは20重量%~80重量%、あるいは20重量%~70重量%、あるいは30重量%~70重量%、あるいは30重量%~60重量%、あるいは40重量%~60重量%、あるいは45重量%~60重量%、あるいは45重量%~55重量%のビスマスを含むものであってもよい。 A metal member made of a bismuth alloy can be applied to the collision surface. Preferably, the bismuth alloy contains 10% or more by weight, or 20% or more by weight, or 30% or more by weight, or 40% or more by weight, or 45% or more by weight, or 50% or more by weight of bismuth based on the weight of the bismuth alloy, which may be advantageous for realizing the effects of the present invention. Specifically, the bismuth alloy may contain 10% to 80% by weight, or 20% to 80% by weight, or 20% to 70% by weight, or 30% to 70% by weight, or 30% to 60% by weight, or 40% to 60% by weight, or 45% to 60% by weight, or 45% to 55% by weight of bismuth based on the weight of the bismuth alloy.

前記ビスマス合金には、ビスマスのほか、前記RoHS指針による有害物質に属さず、かつ、ビスマスの特性を阻害しない金属が、さらに含まれる。例えば、前記ビスマス合金は、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、およびチタン(Ti)からなる群より選択された1種以上の金属を含むことができる。非限定的な例として、前記ビスマス合金は、50重量%のビスマス(Bi)と、50重量%の銅(Cu)とを含むのであってもよい。前記ビスマス合金に含まれるビスマス以外の金属は、その金属が有する物性、前記衝突面に付与しようとする物性などを考慮して選択可能である。 In addition to bismuth, the bismuth alloy further contains a metal that is not a harmful substance according to the RoHS guidelines and does not impair the properties of bismuth. For example, the bismuth alloy may contain one or more metals selected from the group consisting of copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), aluminum (Al), molybdenum (Mo), and titanium (Ti). As a non-limiting example, the bismuth alloy may contain 50% by weight of bismuth (Bi) and 50% by weight of copper (Cu). The metal other than bismuth contained in the bismuth alloy can be selected in consideration of the physical properties of the metal and the physical properties to be imparted to the collision surface.

前記衝突ユニット20は、前記ノズルユニット10によって吐出された、前記連続的なフィラメントバンドル11と衝突するための位置にて、摩擦帯電によって開繊されたフィラメント22が、連続コンベヤネット30上に捕集できるようにする所定の角度で設置されうる。 The collision unit 20 can be installed at a predetermined angle so that the filaments 22 opened by frictional charging can be collected on a continuous conveyor net 30 at a position for collision with the continuous filament bundle 11 discharged by the nozzle unit 10.

発明の実施形態によるスパンボンド不織布製造装置は、前記衝突ユニット20との摩擦帯電によって開繊されたフィラメント22を、捕集して移送する連続コンベヤネット30を含む。 The spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention includes a continuous conveyor net 30 that collects and transports the filaments 22 that have been opened by frictional charging with the collision unit 20.

前記連続コンベヤネット30は、接地されているのが好ましい。つまり、前記衝突ユニット20との摩擦帯電によって負電荷を有するようになった開繊されたフィラメント22が、前記連続コンベヤネット30上に、静電気力によって据え付けられ得るようにすることが好ましい。 The continuous conveyor net 30 is preferably grounded. In other words, it is preferable that the opened filaments 22, which have become negatively charged due to frictional charging with the collision unit 20, can be fixed on the continuous conveyor net 30 by electrostatic forces.

前記連続コンベヤネット30は、前記開繊されたフィラメント22の捕集によって形成された繊維ウェブ33を連続的に移送する。 The continuous conveyor net 30 continuously transports the fiber web 33 formed by collecting the opened filaments 22.

その他、発明の実施形態によるスパンボンド不織布製造装置は、前記繊維ウェブ33を、所定の厚さに調節して結合するための結合ユニットを含むことができる。 In addition, the spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention may include a bonding unit for adjusting and bonding the fiber web 33 to a predetermined thickness.

前記結合ユニットは、本発明の属する技術分野にて、不織布を結合するのに用いられるカレンダーロールおよびエンボスロールといった、通常の構成を有することができる。 The bonding unit may have a typical configuration, such as a calendar roll and an embossing roll, used in the technical field to which the present invention pertains for bonding nonwoven fabrics.

III.スパンボンド不織布
発明のさらに他の実施形態によれば、
上述した製造方法で得られ、
熱可塑性樹脂フィラメントを含む繊維ウェブを含み、
0.01ppmw~10.0ppmwであるビスマス(Bi)の残留量を有する、
スパンボンド不織布が提供される。
III. According to yet another embodiment of the spunbond nonwoven fabric invention,
Obtained by the above-mentioned production method,
A fibrous web including thermoplastic filaments,
having a residual amount of bismuth (Bi) of 0.01 ppmw to 10.0 ppmw;
A spunbond nonwoven fabric is provided.

前記スパンボンド不織布は、上述した「I.スパンボンド不織布の製造方法」により得られたものであってもよい。 The spunbond nonwoven fabric may be obtained by the above-mentioned "I. Manufacturing method of spunbond nonwoven fabric."

そして、前記スパンボンド不織布は、上述した「II.スパンボンド不織布製造装置」を用いて得られたものであってもよい。 The spunbond nonwoven fabric may be obtained using the above-mentioned "II. Spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus."

発明の実施形態によれば、スパンボンド不織布は、熱可塑性樹脂フィラメントを含む繊維ウェブを含む。 According to an embodiment of the invention, the spunbond nonwoven fabric comprises a fibrous web that includes thermoplastic resin filaments.

前記熱可塑性樹脂フィラメントは、熱可塑性樹脂を用いて得られたものである。 The thermoplastic resin filament is obtained using a thermoplastic resin.

前記熱可塑性樹脂としては、本発明の属する技術分野における通常の樹脂が特別な制限なく使用可能である。 As the thermoplastic resin, any resin commonly used in the technical field to which the present invention pertains can be used without any particular restrictions.

前記熱可塑性樹脂は、200℃以上の融点を有することが、フィラメントの機械的物性の確保に有利であり得る。 The thermoplastic resin may have a melting point of 200°C or higher, which may be advantageous in ensuring the mechanical properties of the filament.

好ましくは、前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂であってもよい。 Preferably, the thermoplastic resin may be one or more resins selected from the group consisting of polyester, polyamide, polyolefin, and polyphenylene sulfide.

具体的には、前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂であってもよい。 Specifically, the thermoplastic resin may be one or more resins selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane terephthalate, polyethylene naphthalate, nylon, polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polyphenylene sulfide.

前記熱可塑性樹脂フィラメントの繊度(denier)および断面の形状は特に制限されない。非限定的な例として、前記フィラメントは、1~10デニールの繊度と円形断面または異形断面を有することができる。 The denier and cross-sectional shape of the thermoplastic resin filaments are not particularly limited. As a non-limiting example, the filaments may have a denier of 1 to 10 and a circular or irregular cross section.

優れた機械的物性の確保のために、前記スパンボンド不織布は、20~150g/m、あるいは50~120g/mの単位面積あたりの重量を有することができる。 To ensure good mechanical properties, the spunbond nonwoven fabric may have a weight per unit area of 20 to 150 g/m 2 , or 50 to 120 g/m 2 .

特に、前記スパンボンド不織布は、上述した「I.スパンボンド不織布の製造方法」によって得られることによって、鉛(Pb)といった残留有害物を実質的に含有せず、向上した開繊品位を示すことができる。 In particular, the spunbond nonwoven fabric is obtained by the above-mentioned "I. Manufacturing method of spunbond nonwoven fabric" and is substantially free of residual harmful substances such as lead (Pb), and exhibits improved fiber opening quality.

発明の一実施例によれば、前記スパンボンド不織布は、0.1ppmw(重量ppm)以下である鉛(Pb)の残留量を有することができる。好ましくは、前記スパンボンド不織布は、残留鉛を含有しない。 According to one embodiment of the invention, the spunbond nonwoven fabric may have a residual amount of lead (Pb) of 0.1 ppmw (ppm by weight) or less. Preferably, the spunbond nonwoven fabric does not contain residual lead.

発明の一実施例によれば、前記スパンボンド不織布は、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材との衝突によって開繊されたフィラメントを含むものであって、0.01ppmw~10.0ppmw、あるいは0.05ppmw~5.0ppmw、あるいは0.1ppmw~2.5ppmwである、ビスマス(Bi)の残留量を有することができる。 According to one embodiment of the invention, the spunbond nonwoven fabric includes filaments that are opened by collision with a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy, and may have a residual amount of bismuth (Bi) of 0.01 ppmw to 10.0 ppmw, or 0.05 ppmw to 5.0 ppmw, or 0.1 ppmw to 2.5 ppmw.

そして、前記スパンボンド不織布において、前記ビスマス合金に含まれているビスマス以外の金属の残留量は、0.1ppmw以下として示されうる。前記ビスマス合金は、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、およびチタン(Ti)からなる群より選択された1種以上の金属を含むことができる。 The residual amount of metals other than bismuth contained in the bismuth alloy in the spunbond nonwoven fabric may be 0.1 ppmw or less. The bismuth alloy may contain one or more metals selected from the group consisting of copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), aluminum (Al), molybdenum (Mo), and titanium (Ti).

発明の一実施例によれば、前記スパンボンド不織布は、下記式1で定義される350以下の品位指数(Q)を有することができる: According to one embodiment of the invention, the spunbond nonwoven fabric may have a quality index (Q) of 350 or less, as defined by the following formula 1:

[式1]
品位指数(Q)=SD/OD
[Formula 1]
Quality index (Q) = SD/OD

上記式1中、
ODは、品位評価装置(formation tester)を用いて測定される、前記スパンボンド不織布の光学密度(optical density)であり、
SDは、前記光学密度の標準偏差(standard deviation of OD)である。
In the above formula 1,
OD is the optical density of the spunbond nonwoven fabric, measured using a formation tester;
SD is the standard deviation of the optical density.

前記光学密度(OD)は、スパンボンド不織布の、単位面積あたりの光源の透過率と、前記透過率の分布とにより得られる値である。前記品位指数(Q)は、前記光学密度の標準偏差(SD)を、前記光学密度(OD)で標準化した値である。前記ODおよびSDは、本発明の属する技術分野における、通常の品位評価装置を用いて得られる。 The optical density (OD) is a value obtained by the transmittance of a light source per unit area of the spunbond nonwoven fabric and the distribution of the transmittance. The quality index (Q) is a value obtained by standardizing the standard deviation (SD) of the optical density by the optical density (OD). The OD and SD are obtained using a conventional quality evaluation device in the technical field to which the present invention pertains.

均一で優れた品質の確保のために、前記スパンボンド不織布は、350以下の前記品位指数(Q)を有することが好ましい。より好ましくは、前記スパンボンド不織布の前記品位指数(Q)は、250~350、あるいは270~350、あるいは275~300であってもよい。 To ensure uniform and excellent quality, the spunbond nonwoven fabric preferably has a quality index (Q) of 350 or less. More preferably, the quality index (Q) of the spunbond nonwoven fabric may be 250 to 350, or 270 to 350, or 275 to 300.

本発明によれば、鉛(Pb)と同等水準の負電荷供与性を有しながらも、人体有害性がない摩擦素材を用いて、向上した開繊品位を有するスパンボンド不織布を製造する方法と装置が提供される。前記装置では、前記摩擦素材の取替周期の延長が可能で、操業性の改善にも寄与できる。前記装置と方法により製造されたスパンボンド不織布は、残留有害物を含有せず、向上した開繊品位を有しており、産業用素材はもちろん、生活科学素材に適用されることで、人体有害性に対する潜在的なリスクの解消を可能にする。 According to the present invention, a method and apparatus for producing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality is provided using a friction material that has the same level of negative charge donating ability as lead (Pb) but is not harmful to the human body. The apparatus makes it possible to extend the replacement cycle of the friction material, which also contributes to improving operability. The spunbond nonwoven fabric produced by the apparatus and method does not contain residual harmful substances and has improved fiber opening quality, and can be applied to industrial materials as well as life science materials, eliminating potential risks of harmfulness to the human body.

本発明の一実施形態によるスパンボンド不織布製造装置を概略的に示す図である。1 is a schematic diagram of a spunbond nonwoven fabric manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention;

以下、発明の理解のために好ましい実施例が提示される。しかし、下記の実施例は、本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明をこれらのみに限定するものではない。 Below, preferred examples are presented to aid in understanding the invention. However, the following examples are merely for the purpose of illustrating the invention, and are not intended to limit the invention to these examples.

実施例1
図1による装置を用いてスパンボンド不織布を製造した。
Example 1
A spunbond nonwoven fabric was produced using the apparatus according to FIG.

まず、0.665dl/gの固有粘度(IV)および254℃の融点(T)を有するポリエチレンテレフタレート樹脂を、284℃で溶融させて連続的に吐出した。前記吐出によって得られたフィラメントバンドルは、ノズルユニットの円筒形パイプ内にて、圧縮空気とエジェクタ(ejector)を用いて、5,000m/minの速度で延伸されつつ、EDJノズル(electric distribution jet nozzle)を通して吐出された。前記EDJノズルは、ステップモータ(step motor)の軸に連結されており、前記ノズルの回転角度範囲-15±5°~+15±5°および前記ノズルの往復速度10counter/secに制御された。 First, a polyethylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity (IV) of 0.665 dl/g and a melting point (T m ) of 254°C was melted at 284°C and continuously extruded. The filament bundle obtained by the extrusion was extruded through an electric distribution jet nozzle (EDJ nozzle) while being stretched at a speed of 5,000 m/min using compressed air and an ejector in a cylindrical pipe of a nozzle unit. The EDJ nozzle was connected to the shaft of a step motor, and the rotation angle range of the nozzle was controlled to -15±5° to +15±5° and the reciprocating speed of the nozzle was controlled to 10 counter/sec.

吐出されたフィラメントバンドルは、前記ノズルユニットに隣接して所定の角度で位置した衝突ユニットに前記速度で衝突した。前記衝突ユニットの衝突面としては、ビスマス(Bi)からなる金属部材(厚さ2.0±0.15mmの金属板)が用いられた。この際、前記金属部材に衝突するフィラメントの質量流動率は、前記連続的なフィラメントバンドルを噴射する1つのノズルあたり5.0kg/hrであり、フィラメントの線速度は5,000m/minに制御された。 The extruded filament bundle collided at the speed with a collision unit positioned at a predetermined angle adjacent to the nozzle unit. A metal member (metal plate with a thickness of 2.0±0.15 mm) made of bismuth (Bi) was used as the collision surface of the collision unit. In this case, the mass flow rate of the filaments colliding with the metal member was 5.0 kg/hr per nozzle spraying the continuous filament bundle, and the linear velocity of the filaments was controlled to 5,000 m/min.

前記衝突ユニットとの摩擦帯電によって負電荷を有するようになったフィラメントは、フィラメント同士の間のクーロン斥力によって開繊されつつ、コンベヤネットが位置する下方へと落下する。負電荷を呈したフィラメントは、接地された前記連続コンベヤネット上に、静電気力によって据え付けられて繊維ウェブを形成した。 The filaments, which have become negatively charged due to frictional charging with the collision unit, are opened by the Coulomb repulsion between the filaments and fall below where the conveyor net is located. The negatively charged filaments are fixed by electrostatic forces onto the grounded continuous conveyor net to form a fiber web.

前記繊維ウェブは、130℃と35N/mmを維持するカレンダーローラの間に通過させて、適切な厚さを有するようにした。次に、前記繊維ウェブに熱風を加えて熱接着することによって、スパンボンド不織布(厚さ0.27±0.03mm、重量60±2.0g/m)を得た。 The fibrous web was passed between calendar rollers maintained at 130° C. and 35 N/mm to obtain an appropriate thickness. Next, hot air was applied to the fibrous web to thermally bond it, thereby obtaining a spunbonded nonwoven fabric (thickness 0.27±0.03 mm, weight 60±2.0 g/m 2 ).

実施例2
前記衝突ユニットの衝突面にビスマス金属部材の代わりにビスマス/銅合金(Bi50重量%、Cu50重量%)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Example 2
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of a bismuth/copper alloy (Bi 50 wt %, Cu 50 wt %) was used instead of the bismuth metal member on the collision surface of the collision unit.

比較例1
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、鉛(Pb)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 1
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of lead (Pb) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例2
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、銅(Cu)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 2
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of copper (Cu) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例3
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりにスズ(Sn)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 3
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of tin (Sn) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例4
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、アルミニウム(Al)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 4
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of aluminum (Al) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例5
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、亜鉛(Zn)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 5
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of zinc (Zn) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例6
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、モリブデン(Mo)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 6
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of molybdenum (Mo) was used on the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

比較例7
前記衝突ユニットの衝突面に、ビスマス金属部材の代わりに、チタン(Ti)からなる金属部材を適用したことを除き、前記実施例1と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。
Comparative Example 7
A spunbond nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metal member made of titanium (Ti) was applied to the collision surface of the collision unit instead of the bismuth metal member.

試験例
(1)電荷発生量(nC/sec)
ファラデーケージ(Faraday cage)法を利用して、開繊されたフィラメントが有する単位時間あたりの静電気放電量(amount of electrostatic discharge)を測定した。
Test Example (1) Amount of Charge Generated (nC/sec)
The amount of electrostatic discharge per unit time of the opened filaments was measured using a Faraday cage method.

ファラデーケージは、内部ケージと外部ケージとに区分される。絶縁された前記内部ケージは、前記金属部材に衝突して、開繊されたフィラメント22が閉じ込められるように設置される。接地された前記外部ケージは、前記内部ケージの全体の面を囲むように設置される。前記内部ケージに、デジタルクーロンメーター(NK-1002、KASUGA DENKI,Inc.)を接触させる。前記内部ケージと前記外部ケージとの電荷量の差が-9,000nCに到達する時間を、前記デジタルクーロンメーターで測定し、時間で標準化して、前記開繊されたフィラメントが有する、単位時間あたりの静電気放電量の平均値を得た。 The Faraday cage is divided into an inner cage and an outer cage. The insulated inner cage is installed so that it collides with the metal member and traps the opened filaments 22. The grounded outer cage is installed so as to surround the entire surface of the inner cage. A digital coulomb meter (NK-1002, KASUGA DENKI, Inc.) is placed in contact with the inner cage. The time it takes for the charge difference between the inner cage and the outer cage to reach -9,000 nC is measured with the digital coulomb meter and standardized by time to obtain the average amount of electrostatic discharge per unit time possessed by the opened filaments.

(2)開繊幅(mm)
前記衝突ユニットとの摩擦帯電によって開繊されたフィラメントが形成する開繊幅を測定した。ここで、前記開繊幅は、前記連続コンベヤネット上に集束される開繊されたフィラメントの移動方向を基準とする最大幅を意味する。前記開繊幅は、1つのノズルユニットと、それに対応する衝突ユニットとから得られる、開繊されたフィラメントが示す値を基準とする。前記開繊幅は、前記EDJノズルの回転角度範囲-15±5°~+15±5°および前記EDJノズルの往復速度10counter/secの条件の下に、10回測定後の平均値で示した。
(2) Spreading width (mm)
The width of the filaments spread by the frictional charging with the collision unit was measured. Here, the width of the spread was measured in the moving direction of the spread filaments converged on the continuous conveyor net. The spread width refers to the maximum width based on the standard. The spread width is based on the value of the spread filaments obtained from one nozzle unit and the corresponding collision unit. The spread width is The values were expressed as average values after 10 measurements were made under the conditions of a rotation angle range of the EDJ nozzle of −15±5° to +15±5° and a reciprocating speed of the EDJ nozzle of 10 counters/sec.

(3)品位指数(Q)
品位評価装置(Formation tester、FMT-III、Manufactuerd by NOMURA SHOJI CO.)を用いて、スパンボンド不織布の単位面積あたりの光源の透過率と、前記透過率の分布とにより、光学密度(OD)と前記光学密度の標準偏差(SD)を測定した。上記式1により、品位指数を計算した。
(3) Quality index (Q)
Using a quality evaluation device (Formation tester, FMT-III, manufactured by NOMURA SHOJI CO.), the optical density (OD) and the distribution of the transmittance of the light source per unit area of the spunbond nonwoven fabric were calculated. The standard deviation (SD) of the optical density was measured. The quality index was calculated according to the above formula 1.

前記品位評価装置(FMT-III)は、2次元CCDカメラを用いた画像解析型品位分析器である。不織布サンプルは、下部からの照明がなされるステージに配置される。CCDカメラは、320x230ピクセルのイメージをキャプチャし、各ピクセルによって光強度が測定される。CCDカメラに連結されたPCは、前記光強度を透過率(%)および光学密度(OD)に変換する。 The quality evaluation device (FMT-III) is an image analysis type quality analyzer that uses a two-dimensional CCD camera. A nonwoven fabric sample is placed on a stage that is illuminated from below. The CCD camera captures an image of 320x230 pixels, and the light intensity is measured by each pixel. A PC linked to the CCD camera converts the light intensity into transmittance (%) and optical density (OD).

(4)金属部材の使用周期(days)
スパンボンド不織布の製造工程にて、衝突ユニットに含まれている金属部材(厚さ2.0±0.15mmの金属板)に、厚さ方向の穿孔が発生する時点、または摩耗による凹凸の発生で、操業性が低下する時点を測定した。この際、前記金属部材に衝突するフィラメントの質量流動率は、前記連続的なフィラメントバンドルを噴射する1つのノズルあたり、5.0kg/hrであり、フィラメントの線速度は、5,000m/minの範囲に制御された。
(4) Use period of metal components (days)
In the manufacturing process of a spunbond nonwoven fabric, the time when perforations in the thickness direction occurred in a metal member (a metal plate having a thickness of 2.0±0.15 mm) included in a collision unit, or the time when operability decreased due to the occurrence of unevenness caused by wear, was measured. In this case, the mass flow rate of the filaments colliding with the metal member was 5.0 kg/hr per nozzle spraying the continuous filament bundle, and the linear velocity of the filaments was controlled in the range of 5,000 m/min.

(5)無機物残留量(ppmw)
誘導結合プラズマ(ICP)を用いてスパンボンド不織布内の無機物残留量を測定した。スパンボンド不織布の試験片は、酸分解法で粒子と有機物を除去した水溶液でもって前処理した。試験片内の無機物残留量は、一次的に誘導結合プラズマ-原子放出分光器(ICP-AES)を用いて測定したのであり、残留無機物が未検出であったとき、誘導結合プラズマ-質量分光器(ICP-MS)を用いて、分解能を高めて再測定した。
(5) Amount of residual inorganic matter (ppmw)
The amount of inorganic residues in spunbond nonwoven fabric was measured using inductively coupled plasma (ICP). The test pieces of spunbond nonwoven fabric were pretreated with an aqueous solution that had been used to remove particles and organic matter by acid digestion. Inorganic residues were primarily measured using inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES) and, when residual inorganics were undetectable, inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). ) was used to increase the resolution and perform the measurements again.

前記表1を参照すれば、比較例1では、品位指数と開繊幅に優れていたが、不織布から残留鉛が検出されて生活科学素材への使用に不適であった。 Referring to Table 1 above, Comparative Example 1 had excellent quality index and spread width, but residual lead was detected in the nonwoven fabric, making it unsuitable for use in life science materials.

実施例では、比較例1に対比して同等水準の品位指数と開繊幅を有しながらも、不織布から残留有害物が検出されなかった。そして、実施例に適用された金属部材は、比較例1に比べて約2倍以上の使用周期を有することから、操業性が顕著に向上したことが確認された。 In the example, the quality index and spread width were at the same level as those in Comparative Example 1, but no residual harmful substances were detected in the nonwoven fabric. Furthermore, the metal members used in the example had a usage cycle that was approximately twice as long as those in Comparative Example 1, confirming that operability was significantly improved.

比較例2および3では、不織布の無機物残留量が低かったが、品位指数と開繊幅に劣っていた。比較例4~7では、不織布の残留無機物が検出されなかったが、フィラメントの開繊が不良であったことが確認された。 In Comparative Examples 2 and 3, the amount of inorganic matter remaining in the nonwoven fabric was low, but the quality index and spread width were poor. In Comparative Examples 4 to 7, no residual inorganic matter was detected in the nonwoven fabric, but it was confirmed that the filaments were poorly spread.

10:ノズルユニット 11:フィラメントバンドル
20:衝突ユニット 22:開繊されたフィラメント
30:コンベヤネット 33:繊維ウェブ
10: Nozzle unit 11: Filament bundle 20: Collision unit 22: Spread filament 30: Conveyor net 33: Fiber web

Claims (7)

熱可塑性樹脂を溶融紡糸して連続的なフィラメントバンドルを得る段階と、
前記連続的なフィラメントバンドルを、ビスマス(Bi)またはビスマス合金を含む金属部材に衝突させて、摩擦帯電によって開繊されたフィラメントを得る段階と、
前記開繊されたフィラメントを連続コンベヤネット上に集束して繊維ウェブを形成する段階と
を含み、
前記連続的なフィラメントバンドルは、4,000m/min~6,000m/minの線速度、および、前記連続的なフィラメントバンドルを噴射する1つのノズルあたり2.0kg/hr~8.0kg/hrの質量流動率で、前記金属部材に衝突する、スパンボンド不織布の製造方法。
melt spinning a thermoplastic resin to obtain a continuous filament bundle;
impacting the continuous filament bundle against a metal member containing bismuth (Bi) or a bismuth alloy to obtain filaments opened by triboelectric charging;
and concentrating the spread filaments on a continuous conveyor net to form a fibrous web,
The continuous filament bundle is collided with the metal member at a linear speed of 4,000 m/min to 6,000 m/min and at a mass flow rate of 2.0 kg/hr to 8.0 kg/hr per nozzle spraying the continuous filament bundle.
前記ビスマス合金は、前記ビスマス合金の重量を基準として10重量%以上のビスマスを含む、請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。 The method for producing a spunbond nonwoven fabric according to claim 1, wherein the bismuth alloy contains 10% by weight or more of bismuth based on the weight of the bismuth alloy. 前記ビスマス合金は、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、およびチタン(Ti)からなる群より選択された1種以上の金属を含む、請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。 The method for producing a spunbond nonwoven fabric according to claim 1, wherein the bismuth alloy contains one or more metals selected from the group consisting of copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), aluminum (Al), molybdenum (Mo), and titanium (Ti). 前記開繊されたフィラメントは、前記摩擦帯電による-3500nC/sec~-500nC/secの電荷発生量(ファラデーケージ法で測定された値)を有する、請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。 The method for producing a spunbond nonwoven fabric according to claim 1, wherein the opened filaments have a charge generation amount due to the frictional charging of -3500 nC/sec to -500 nC/sec (measured by the Faraday cage method). 前記開繊されたフィラメントは、前記フィラメントバンドルを噴射するノズルの回転角度範囲-15±5°~+15±5°および前記ノズルの往復速度3counter/sec~12counter/secの条件の下に、500mm以上の開繊幅で、前記連続コンベヤネット上に集束される(ここで、前記開繊幅は、前記連続コンベヤネット上に集束される、開繊されたフィラメントの移動方向を基準とする最大幅を意味する)、請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。 The method for producing a spunbond nonwoven fabric according to claim 1, wherein the spread filaments are collected on the continuous conveyor net with a spread width of 500 mm or more under the conditions of a rotation angle range of -15±5° to +15±5° of the nozzle spraying the filament bundle and a reciprocating speed of the nozzle of 3 counters/sec to 12 counters/sec (here, the spread width means the maximum width based on the moving direction of the spread filaments collected on the continuous conveyor net). 前記熱可塑性樹脂は、200℃以上の融点を有し、
前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂である、
請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。
The thermoplastic resin has a melting point of 200° C. or higher,
The thermoplastic resin is one or more resins selected from the group consisting of polyester, polyamide, polyolefin, and polyphenylene sulfide.
A method for producing the spunbond nonwoven fabric according to claim 1.
前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、およびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択された1種以上の樹脂である、請求項1に記載のスパンボンド不織布の製造方法。 The method for producing a spunbond nonwoven fabric according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is one or more resins selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane terephthalate, polyethylene naphthalate, nylon, polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polyphenylene sulfide.
JP2023512353A 2020-09-08 2021-08-06 Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances Active JP7575576B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024172692A JP2024174156A (en) 2020-09-08 2024-10-01 Spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200114900 2020-09-08
KR10-2020-0114900 2020-09-08
KR1020210103337A KR102608809B1 (en) 2020-09-08 2021-08-05 Spunbond non-woven fabric with improved opening quality and no hazardous residue, manufacturing method thereof and manufacturing apparatus thereof
KR10-2021-0103337 2021-08-05
PCT/KR2021/010410 WO2022055131A1 (en) 2020-09-08 2021-08-06 Spunbond non-woven fabric with improved opening quality and no hazardous residue, and manufacturing method and apparatus thereof

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024172692A Division JP2024174156A (en) 2020-09-08 2024-10-01 Spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023539153A JP2023539153A (en) 2023-09-13
JP7575576B2 true JP7575576B2 (en) 2024-10-29

Family

ID=80632235

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023512353A Active JP7575576B2 (en) 2020-09-08 2021-08-06 Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances
JP2024172692A Pending JP2024174156A (en) 2020-09-08 2024-10-01 Spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024172692A Pending JP2024174156A (en) 2020-09-08 2024-10-01 Spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230279594A1 (en)
EP (1) EP4177389A4 (en)
JP (2) JP7575576B2 (en)
CN (1) CN116057220A (en)
WO (1) WO2022055131A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2663398B2 (en) 1985-07-17 1997-10-15 ユニチカ株式会社 Thread opening method
WO2007088824A1 (en) 2006-02-01 2007-08-09 Toray Industries, Inc. Nonwoven fabric for filters and process for production of the same
JP2008159374A (en) 2006-12-22 2008-07-10 Kasuga Electric Works Ltd Charging electrode device
WO2018079635A1 (en) 2016-10-27 2018-05-03 東レ株式会社 Spunbond nonwoven fabric and method for manufacturing same

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028566A (en) * 1983-07-27 1985-02-13 旭化成株式会社 Opening of continuous filament
JPS60119258A (en) * 1983-12-02 1985-06-26 旭化成株式会社 Opening of continuous filament group
JP2988052B2 (en) * 1991-09-30 1999-12-06 東レ株式会社 Nonwoven fabric manufacturing method and apparatus
JP3163821B2 (en) * 1993-02-23 2001-05-08 東レ株式会社 Fiber web production equipment
JPH0777840A (en) * 1993-09-09 1995-03-20 Ricoh Co Ltd Positively chargeable toner for electrostatic image development
JP3269542B2 (en) * 1994-03-14 2002-03-25 東レ株式会社 Method and apparatus for producing fiber web
JPH07268753A (en) * 1994-03-28 1995-10-17 Mitsubishi Chem Corp Method for manufacturing a wide nonwoven web
JPH08158232A (en) * 1994-12-07 1996-06-18 Toray Ind Inc Fiber web manufacturing method and manufacturing apparatus
JP3444019B2 (en) * 1995-05-23 2003-09-08 東レ株式会社 Base fabric for tufted carpet
JPH10331062A (en) * 1997-05-29 1998-12-15 Unitika Ltd Opening of continuous filament group
KR100831094B1 (en) * 2006-11-02 2008-05-22 한국과학기술연구원 High strength wear resistant nickel based lubrication alloy
JP5298803B2 (en) * 2008-11-20 2013-09-25 東レ株式会社 Nonwoven fabric for filters
RU2535040C2 (en) * 2010-07-02 2014-12-10 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Methods of delivering medicinal active agent by introduction of individual filament-containing medicinal products
KR101345694B1 (en) * 2011-03-11 2013-12-30 옵토팩 주식회사 Fiber, Fiber aggregate and Adhesive having the same
JP2014040677A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Toray Ind Inc Nonwoven fabric for house wrap material and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2663398B2 (en) 1985-07-17 1997-10-15 ユニチカ株式会社 Thread opening method
WO2007088824A1 (en) 2006-02-01 2007-08-09 Toray Industries, Inc. Nonwoven fabric for filters and process for production of the same
JP2008159374A (en) 2006-12-22 2008-07-10 Kasuga Electric Works Ltd Charging electrode device
WO2018079635A1 (en) 2016-10-27 2018-05-03 東レ株式会社 Spunbond nonwoven fabric and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
US20230279594A1 (en) 2023-09-07
EP4177389A4 (en) 2025-10-22
EP4177389A1 (en) 2023-05-10
JP2023539153A (en) 2023-09-13
CN116057220A (en) 2023-05-02
WO2022055131A1 (en) 2022-03-17
JP2024174156A (en) 2024-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101755081B (en) Preparation of nanofibers by melt spinning
Varesano et al. Multi‐jet nozzle electrospinning on textile substrates: observations on process and nanofibre mat deposition
US10036107B2 (en) Nonwoven web and fibers with electret properties, manufacturing processes thereof and their use
CN102264968B (en) Nonwoven web and filter media containing partially split multicomponent fibers
US10753022B2 (en) Particle-filled fiber and articles formed from the same
JPS62263361A (en) Production of nonwoven fabric
JP6011526B2 (en) Mixed fiber nonwoven fabric and filter medium using the same
CN106555277A (en) The device and method of composite ultrafine fiber beam is prepared using melt-blown and electrostatic spinning
DE1435112B1 (en) Process for the production of nonwovens
CN1705558A (en) Nonwoven industrial fabrics with improved barrier properties
CN110302592A (en) The nanofiber of resistance to blowback Compound filtering material and preparation method thereof
JP7575576B2 (en) Method for manufacturing spunbond nonwoven fabric with improved fiber opening quality and no residual harmful substances
EP1528132B1 (en) Method and apparatus for production of nonwoven webs
JPH06220761A (en) Method and apparatus for manufacturing face-like constitutional body of fiber
KR102608809B1 (en) Spunbond non-woven fabric with improved opening quality and no hazardous residue, manufacturing method thereof and manufacturing apparatus thereof
Kimmer et al. The effect of combination electrospun and meltblown filtration materials on their filtration efficiency
US7488441B2 (en) Use of a pulsating power supply for electrostatic charging of nonwovens
JPH11131355A (en) Apparatus and method for producing spunbonded nonwoven fabric
Nayak Review of literature: Melt electrospinning
JPH10331062A (en) Opening of continuous filament group
Yeum et al. Fabrication of highly aligned poly (vinyl alcohol) nanofibers and its yarn by electrospinning
Park et al. Spinline behavior and web morphology in multi-nozzle electrospinning of PAN/DMF solution
JP2988052B2 (en) Nonwoven fabric manufacturing method and apparatus
JPH1025650A (en) Spunbonded nonwoven fabric manufacturing method and fiber opening device
KR102165393B1 (en) Apparatus and method for manufacturing spunbonded non-woven fabric having distribution of uniform density and similar tensile strength in longitudinal direction and transverse direction in a large quantity

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7575576

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150