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JP7619786B2 - Manufacturing method of meltblown nonwoven fabric - Google Patents
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Description

本発明はメルトブロー不織布の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing meltblown nonwoven fabric.

メルトブロー法は細径の繊維からなる不織布の製造に適した方法である。かかる特徴を活かしてメルトブロー不織布は、フィルタを始め、サニタリー製品、衣料、包装材、電池用セパレータなど様々な分野で用いられている。近年においては、繊維径が更に小さいナノファイバーを構成繊維とするメルトブロー不織布の量産に向けての研究が行われている。 The melt-blowing method is suitable for producing nonwoven fabrics made of fine-diameter fibers. Taking advantage of these characteristics, melt-blown nonwoven fabrics are used in a variety of fields, including filters, sanitary products, clothing, packaging materials, and battery separators. In recent years, research has been conducted toward the mass production of melt-blown nonwoven fabrics that use nanofibers, which have even smaller fiber diameters, as their constituent fibers.

メルトブロー不織布の生産性を高めるためには、例えば紡糸ダイにおける紡糸ノズルのピッチを狭くすることが考えられる。しかし、紡糸ノズルのピッチを狭くすると、紡出された繊維が完全に固化する前に繊維どうしの融着が生じてしまい、細径の繊維を製造することが妨げられてしまう。そこで特許文献1においては、紡出された繊維を、紡糸ノズルの直下において強制的に冷却することで、繊維どうしの融着を抑制することが提案されている。 In order to increase the productivity of melt-blown nonwoven fabrics, for example, it is possible to narrow the pitch of the spinning nozzle in the spinning die. However, narrowing the pitch of the spinning nozzle causes fusion between the spun fibers before they completely solidify, which prevents the production of fine-diameter fibers. Therefore, Patent Document 1 proposes forcibly cooling the spun fibers directly below the spinning nozzle to suppress fusion between the fibers.

国際公開第2012/077638号パンフレットInternational Publication No. 2012/077638

しかし特許文献1に記載の技術では、紡糸ダイにおける紡糸ノズルのピッチは依然として広く、吐出量が少ないため、メルトブロー不織布の生産性を高めるには未だ不十分であった。
したがって本発明の課題は、メルトブロー不織布の製造方法の改良にあり、更に詳しくは細径のメルトブロー不織布を生産性よく製造し得る方法を提供することにある。
However, in the technology described in Patent Document 1, the pitch of the spinning nozzle in the spinning die is still wide and the discharge amount is small, so that it is still insufficient to increase the productivity of melt-blown nonwoven fabrics.
Therefore, an object of the present invention is to improve the method for producing a melt-blown nonwoven fabric, and more specifically, to provide a method capable of producing a small-diameter melt-blown nonwoven fabric with good productivity.

本発明は、間隔を置いて直列配置された複数の紡糸ノズルから繊維形成性樹脂の溶融物を吐出させるとともに、該紡糸ノズルを挟むように設けられたスリットから噴出される熱風を該溶融物に吹き付けて、該溶融物を延伸させて繊維に形成する紡糸工程を具備するメルトブロー不織布の製造方法であって、
前記繊維形成性樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用い、
前記熱風が噴出される前記スリットの出口部よりも下方の位置において、前記繊維に冷却風を吹き付けて該繊維を冷却し、
前記紡糸ノズルの直下における雰囲気温度が、前記ポリプロピレン系樹脂の融点よりも125℃以上高くなるように、且つ、該紡糸ノズル直下の雰囲気温度と該紡糸ノズルから35mm離れた位置での雰囲気温度との差が120℃以上になるように紡糸条件を設定するとともに、
前記冷却風の風量を、前記熱風の風量の1.5倍以上4倍未満に設定する、メルトブロー不織布の製造方法を提供することによって前記の課題を解決したものである。
The present invention relates to a method for producing a melt-blown nonwoven fabric, comprising a spinning step in which a melt of a fiber-forming resin is discharged from a plurality of spinning nozzles arranged in series at intervals, and hot air is blown onto the melt from slits provided so as to sandwich the spinning nozzles, thereby stretching the melt to form fibers,
A polypropylene resin is used as the fiber-forming resin,
blowing cooling air onto the fibers at a position below the outlet of the slit from which the hot air is blown out to cool the fibers;
The spinning conditions are set so that the ambient temperature immediately below the spinning nozzle is 125° C. or more higher than the melting point of the polypropylene-based resin, and the difference between the ambient temperature immediately below the spinning nozzle and the ambient temperature at a position 35 mm away from the spinning nozzle is 120° C. or more;
The above problem is solved by providing a method for producing a melt-blown nonwoven fabric, in which the volume of the cooling air is set to 1.5 times or more and less than 4 times the volume of the hot air.

本発明の方法によれば、細径のメルトブロー不織布を生産性よく製造できる。 The method of the present invention allows for the production of small-diameter melt-blown nonwoven fabrics with good productivity.

図1は、本発明の製造方法を実施するための装置の一実施形態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of an apparatus for carrying out the production method of the present invention. 図2は、図1における紡糸ヘッドの構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the spinning head in FIG. 図3は、図2における要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main portion in FIG. 図4は、図1における紡糸ヘッドの一構成部材である紡糸ダイを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a spinning die which is one component of the spinning head in FIG.

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図1には本発明の方法を実施するためのメルトブロー不織布の装置の一実施形態が示されている。同図に示す製造装置1は紡糸ヘッド10を備えている。紡糸ヘッド10は長手方向Xとそれに直交する幅方向Yを有し、幅方向Yが、製造装置1の機械方向MDと一致するように設置されている。
紡糸ヘッド10はホッパー11を有する押出機12に接続されている。ホッパー11には、メルトブロー不織布の原料である繊維形成性樹脂のペレットが充填されている。ホッパー11から供給された樹脂は押出機12内で溶融混練された溶融物となり、該溶融物が紡糸ヘッド10に供給される。
The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. Fig. 1 shows one embodiment of a melt-blown nonwoven fabric device for carrying out the method of the present invention. The manufacturing device 1 shown in the figure is equipped with a spinning head 10. The spinning head 10 has a longitudinal direction X and a width direction Y perpendicular to the longitudinal direction X, and is installed so that the width direction Y coincides with the machine direction MD of the manufacturing device 1.
The spinning head 10 is connected to an extruder 12 having a hopper 11. The hopper 11 is filled with pellets of a fiber-forming resin, which is a raw material for the melt-blown nonwoven fabric. The resin supplied from the hopper 11 is melt-kneaded in the extruder 12 to become a molten material, and the molten material is supplied to the spinning head 10.

紡糸ヘッド10には熱風の供給部13が接続されている。供給部13は熱風の供給源(図示せず)に接続されている。熱風の供給源からは、所定温度に加熱された空気が供給される。供給された熱風は供給部13において流量が調節された後に紡糸ヘッド10に供給される。 A hot air supply unit 13 is connected to the spinning head 10. The supply unit 13 is connected to a hot air supply source (not shown). Air heated to a predetermined temperature is supplied from the hot air supply source. The supplied hot air is supplied to the spinning head 10 after the flow rate is adjusted in the supply unit 13.

更に紡糸ヘッド10には冷却風の供給部14が接続されている。供給部14は冷却風の供給源(図示せず)に接続されている。冷却風の供給源からは、所定温度の空気が供給される。供給された冷却風は供給部14において流量が調節された後に紡糸ヘッド10に供給される。 Furthermore, a cooling air supply unit 14 is connected to the spinning head 10. The supply unit 14 is connected to a cooling air supply source (not shown). Air at a predetermined temperature is supplied from the cooling air supply source. The supplied cooling air is supplied to the spinning head 10 after the flow rate is adjusted in the supply unit 14.

紡糸ヘッド10の下方には、繊維の捕集部15が設置されている。捕集部15は、通気性を有する材料からなる無端ベルト16を備えている。無端ベルト16は一対のローラ17,17間に掛け渡されて周回運動するようになっている。 A fiber collection section 15 is installed below the spinning head 10. The collection section 15 is equipped with an endless belt 16 made of a breathable material. The endless belt 16 is stretched between a pair of rollers 17, 17 and rotates.

捕集部15はサクションボックス18を備えている。サクションボックス18は、無端ベルト16の周回軌道内に設置されている。サクションボックス18は、紡糸ヘッド10における繊維紡糸線と対応する位置に設置されている。サクションボックス18を動作させることで、紡糸ヘッド10から噴出した熱風及び冷却風が吸引されて、無端ベルト16上への繊維の堆積が安定化する。 The collection section 15 is equipped with a suction box 18. The suction box 18 is installed within the orbit of the endless belt 16. The suction box 18 is installed at a position corresponding to the fiber spinning line in the spinning head 10. By operating the suction box 18, the hot air and the cooling air ejected from the spinning head 10 are sucked in, stabilizing the deposition of the fibers on the endless belt 16.

捕集部15は更にワインダ19を備えている。無端ベルト16上に繊維が堆積してなるメルトブロー不織布2はワインダ19によって巻き取られて次工程へ搬送される。 The collection section 15 further includes a winder 19. The meltblown nonwoven fabric 2, which is made up of fibers accumulated on the endless belt 16, is wound up by the winder 19 and transported to the next process.

図2及び図3には紡糸ヘッド10の幅方向Yの断面での構造が模式的に示されている。紡糸ヘッド10は、二分割されたダイ本体20a,20bを備えている。ダイ本体20a,20bは、ボルト(図示せず)などの締結手段によって結合されている。 Figures 2 and 3 show a schematic cross-sectional structure of the spinning head 10 in the width direction Y. The spinning head 10 has two separate die bodies 20a and 20b. The die bodies 20a and 20b are connected by fastening means such as bolts (not shown).

紡糸ヘッド10はその上部に、メルトブロー不織布の原料である繊維形成性樹脂の溶融物が共有される樹脂供給口21を有している。樹脂供給口21に供給された溶融物は、以下に述べる紡糸ダイ22へ供給される。樹脂供給口21から紡糸ダイ22への溶融物の供給は、コートハンガー形状又はトーナメント形状をした流路21aを経由して行われる。 The spinning head 10 has a resin supply port 21 at its top, through which the molten fiber-forming resin, which is the raw material of the melt-blown nonwoven fabric, is fed. The molten material fed to the resin supply port 21 is fed to the spinning die 22, which will be described below. The molten material is fed from the resin supply port 21 to the spinning die 22 via a coat-hanger-shaped or tournament-shaped flow path 21a.

紡糸ヘッド10はその下部に紡糸ダイ22を有している。紡糸ダイ22は、図4に示すとおり、幅方向Yの断面の形状が二等辺三角形であるダイノーズ22aを有している。ダイノーズ22aの稜線の位置には、紡糸ダイ22の長手方向Xに沿って直列配置された複数の紡糸ノズル23が穿設されている。樹脂の溶融物は、上述した流路21aに接続されているダイ流路24(図3参照)を経由して紡糸ノズル23へ供給される。紡糸ノズル23の数は紡糸ダイ22の寸法にもよるが一般に1000個/m以上4100個/m以下である。 The spinning head 10 has a spinning die 22 at its bottom. As shown in FIG. 4, the spinning die 22 has a die nose 22a whose cross section in the width direction Y is an isosceles triangle. At the ridge of the die nose 22a, a plurality of spinning nozzles 23 are drilled and arranged in series along the longitudinal direction X of the spinning die 22. The molten resin is supplied to the spinning nozzle 23 via the die flow path 24 (see FIG. 3) connected to the above-mentioned flow path 21a. The number of spinning nozzles 23 depends on the dimensions of the spinning die 22, but is generally 1000 or more/m and 4100 or less/m.

ダイ本体20a,20bには第1マニホールド25a,25bが設けられている。第1マニホールド25a,25bは、上述した熱風の供給部13(図1参照)と連通している。熱風の供給部13から供給された熱風は、第1マニホールド25a,25b、熱風流路26a,26b及びバッファ空間27a,27bを経由して、互いに対向する一対のスリット28a,28bから噴出される。スリット28a,28bから噴出した熱風は、紡糸ノズル23から吐出された繊維群に吹き付けられる。 The die bodies 20a and 20b are provided with first manifolds 25a and 25b. The first manifolds 25a and 25b are connected to the hot air supply section 13 (see FIG. 1) described above. The hot air supplied from the hot air supply section 13 passes through the first manifolds 25a and 25b, the hot air flow paths 26a and 26b, and the buffer spaces 27a and 27b, and is ejected from a pair of opposing slits 28a and 28b. The hot air ejected from the slits 28a and 28b is blown onto the fibers discharged from the spinning nozzle 23.

図3に示すとおり、スリット28a,28bはいずれも、紡糸ダイ22におけるダイノーズ22aの斜辺に沿って延び、ダイノーズ22aの稜線に向けられている。スリット28a,28bから噴出した熱風はダイノーズ22aの稜線で合流するようになっている。バッファ空間27a,27b及びスリット28a,28bは、紡糸ダイ22とプレート29a,29bとによって画成されている。 As shown in FIG. 3, both slits 28a and 28b extend along the hypotenuse of the die nose 22a in the spinning die 22 and are directed toward the ridge of the die nose 22a. The hot air ejected from the slits 28a and 28b joins at the ridge of the die nose 22a. The buffer spaces 27a and 27b and the slits 28a and 28b are defined by the spinning die 22 and the plates 29a and 29b.

プレート29a,29bの直下には冷却風の吹き出しノズル30a,30bが設置されている。図3においては、プレート29a,29bと吹き出しノズル30a,30bとの間には空隙は存在しておらず、吹き出しノズル30a,30bは、プレート29a,29bの下面に直接取り付けられている状態が示されている。しかし、プレート29a,29bと吹き出しノズル30a,30bとの間に空隙が存在することは妨げられない。あるいは、プレート29a,29bと吹き出しノズル30a,30bとの間に断熱材(図示せず)を介在させ、高温状態になっているプレート29a,29bの熱を、吹き出しノズル30a,30bに伝導しづらくして、冷却風の意図しない温度上昇を抑制するようにしてもよい。 Directly below the plates 29a, 29b are installed cooling air blowing nozzles 30a, 30b. In FIG. 3, there is no gap between the plates 29a, 29b and the blowing nozzles 30a, 30b, and the blowing nozzles 30a, 30b are shown attached directly to the undersides of the plates 29a, 29b. However, there is no need to prevent gaps from being present between the plates 29a, 29b and the blowing nozzles 30a, 30b. Alternatively, a heat insulating material (not shown) may be interposed between the plates 29a, 29b and the blowing nozzles 30a, 30b to make it difficult for the heat of the plates 29a, 29b, which are in a high temperature state, to be conducted to the blowing nozzles 30a, 30b, thereby suppressing unintended temperature increases in the cooling air.

吹き出しノズル30a,30bは、繊維紡糸線Lに対して直交するように設置されている。したがって冷却風は、紡出された繊維に対して直角に吹き付けられるようになっている。これに代えて、冷却風が図3中、斜め下方向に吹き出すように吹き出しノズル30a,30bの設置角度を設定してもよい。
各吹き出しノズル30a,30bの後端は、図2に示すとおり、冷却風流路31a,31bを介して、マニホールドブロック32a,32bの内部に設けられた第2マニホールド33a,33bに接続されている。マニホールドブロック32a,32bはダイ本体20a,20bの側面に取り付けられている。第2マニホールド33a,33bは、上述した冷却風の供給部14(図1参照)と連通している。
The blow nozzles 30a, 30b are installed so as to be perpendicular to the fiber spinning line L. Therefore, the cooling air is blown perpendicularly to the spun fibers. Alternatively, the installation angle of the blow nozzles 30a, 30b may be set so that the cooling air is blown obliquely downward in FIG.
As shown in Fig. 2, the rear end of each blowing nozzle 30a, 30b is connected to a second manifold 33a, 33b provided inside the manifold block 32a, 32b via a cooling air flow path 31a, 31b. The manifold block 32a, 32b is attached to the side of the die body 20a, 20b. The second manifold 33a, 33b is connected to the above-mentioned cooling air supply unit 14 (see Fig. 1).

以上の構成を有する製造装置1を用いてメルトブロー不織布を製造するには、先ず図1に示すホッパー11から原料となる樹脂を押出機12に供給し、該押出機12内で樹脂を溶融混練する。押出機内で溶融物となった樹脂は、紡糸ヘッド10へ送出される。紡糸ヘッド10において溶融物は、間隔を置いて直列配置された複数の紡糸ノズル23(図4参照)から吐出される。これとともに、紡糸ノズル23を挟むように対向して設けた一対のスリット28a,28bから熱風を噴出させ、該熱風を溶融物に吹き付ける。熱風の吹き付けによって溶融物は延伸されて繊維に形成される。溶融物の温度低下や熱風の温度低下に起因する紡糸不良を防ぐ目的で、紡糸ヘッド10を加熱してもよい。 To manufacture a melt-blown nonwoven fabric using the manufacturing apparatus 1 having the above configuration, first, the raw resin is supplied from the hopper 11 shown in FIG. 1 to the extruder 12, and the resin is melted and kneaded in the extruder 12. The resin that has become molten in the extruder is sent to the spinning head 10. In the spinning head 10, the molten material is discharged from a plurality of spinning nozzles 23 (see FIG. 4) that are arranged in series at intervals. At the same time, hot air is ejected from a pair of slits 28a, 28b that are provided opposite to each other so as to sandwich the spinning nozzle 23, and the hot air is blown onto the molten material. The molten material is stretched by the blowing of the hot air and formed into fibers. The spinning head 10 may be heated to prevent spinning defects caused by a decrease in the temperature of the molten material or the hot air.

以上の紡糸工程においては、熱風が噴出されるスリット28a,28bの出口部よりも下方の位置に設置された冷却風の吹き出しノズル30a,30bから冷却風を吹き出させ、紡出された繊維に該冷却風を吹き付けて該繊維を冷却する。この冷却によって、半ば溶融状態にある繊維の温度を低下させて、繊維どうしが接触したとしても融着が生じにくくなる状態にまで該繊維を固化させる。 In the above spinning process, cooling air is blown from cooling air blowing nozzles 30a, 30b installed at a position lower than the outlet of slits 28a, 28b from which hot air is blown, and the cooling air is blown onto the spun fibers to cool the fibers. This cooling lowers the temperature of the semi-molten fibers, solidifying them to a state where they are less likely to fuse together even if they come into contact with each other.

メルトブロー不織布の製造方法において、紡出された繊維に冷却風を吹き付けて該繊維を冷却する手法は、先に背景技術の項で述べたとおり特許文献1に記載されている。しかし同文献に記載の方法では細径のメルトブロー不織布を高い生産性でもって製造することはできない。これに対して本発明においては、メルトブロー不織布の製造条件に工夫を凝らすことによって、これまで困難とされてきた細径のメルトブロー不織布の生産性の向上が可能となった。 As mentioned above in the Background Art section, in a method for producing meltblown nonwoven fabric, a technique for blowing cooling air onto spun fibers to cool the fibers is described in Patent Document 1. However, the method described in this document does not allow for high productivity production of small diameter meltblown nonwoven fabric. In contrast, in the present invention, by making ingenious efforts in the production conditions of meltblown nonwoven fabric, it has become possible to improve the productivity of small diameter meltblown nonwoven fabric, which has been considered difficult to achieve until now.

細径のメルトブロー不織布の生産性の向上のために、本発明では、メルトブロー不織布の原料となる繊維形成性樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用いている。ポリプロピレン系樹脂を用い且つ後述する紡糸条件を採用することで、紡糸ノズル23のピッチを狭くしてメルトブロー不織布の生産性を高めても、紡出された繊維どうしの融着に起因する繊維の太径化を効果的に抑制できる。 In order to improve the productivity of small-diameter melt-blown nonwoven fabrics, the present invention uses a polypropylene-based resin as the fiber-forming resin that is the raw material for melt-blown nonwoven fabrics. By using a polypropylene-based resin and adopting the spinning conditions described below, it is possible to effectively suppress the increase in fiber diameter caused by fusion between spun fibers, even if the pitch of the spinning nozzle 23 is narrowed to increase the productivity of melt-blown nonwoven fabrics.

本発明で用い得るポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンのホモポリマー及びプロピレンとα-オレフィンとのコポリマーが挙げられる。
ホモポリマーの種類に特に制限はなく、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン及びアタクチックポリプロピレンのいずれを用いてもよい。
一方、コポリマーを用いる場合、該コポリマーはランダムコポリマーやブロックコポリマーであり得る。いずれの場合においても、α-オレフィンとして炭素数が好ましくは2以上、更に好ましくは2以上8以下のものを用いることができる。そのようなα-オレフィンとしては例えばエチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテンなどが挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂の中でも、繊維の細径化を図る観点や価格と性能とのバランスがよい点等から、プロピレンのホモポリマーを用いることが好ましい。
The polypropylene-based resin that can be used in the present invention includes a propylene homopolymer and a copolymer of propylene and an α-olefin.
There is no particular limitation on the type of homopolymer, and any of isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene and atactic polypropylene may be used.
On the other hand, when a copolymer is used, the copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. In either case, the α-olefin to be used preferably has a carbon number of 2 or more, more preferably 2 to 8. Examples of such α-olefins include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and 4-methyl-1-pentene.
Among polypropylene-based resins, it is preferable to use a propylene homopolymer from the viewpoint of achieving a fine fiber diameter and a good balance between price and performance.

ポリプロピレン系樹脂はその重量平均分子量が、繊維の細径化を図る観点から、好ましくは25000以上、より好ましくは35000以上であり、また好ましくは100000以下、より好ましくは60000以下である。重量平均分子量は、高温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定できる。重量平均分子量は、標準ポリスチレンを用いて作成した校正曲線を基に計算される。 The weight average molecular weight of the polypropylene resin is preferably 25,000 or more, more preferably 35,000 or more, and is preferably 100,000 or less, more preferably 60,000 or less, from the viewpoint of achieving finer fiber diameters. The weight average molecular weight can be measured by high-temperature gel permeation chromatography (GPC). The weight average molecular weight is calculated based on a calibration curve created using standard polystyrene.

ポリプロピレン系樹脂は、その分子量にもよるが、融点が50℃以上180℃以下であることが好ましく、70℃以上170℃以下であることが更に好ましく、90℃以上165℃以下であることが一層好ましい。この範囲の融点を有するポリプロピレン系樹脂を原料として用いることで、紡糸を首尾よく行うことが可能となる。樹脂の融点は、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメンツ株式会社製DSC6200)を用いて測定する。樹脂試料の熱分析を昇温速度10℃/minで行い融解ピーク温度を樹脂の融点とする。 Although it depends on the molecular weight, the melting point of the polypropylene resin is preferably 50°C or more and 180°C or less, more preferably 70°C or more and 170°C or less, and even more preferably 90°C or more and 165°C or less. By using a polypropylene resin having a melting point in this range as a raw material, it becomes possible to perform spinning successfully. The melting point of the resin is measured using a differential scanning calorimeter (DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc.). Thermal analysis of the resin sample is performed at a heating rate of 10°C/min, and the melting peak temperature is taken as the melting point of the resin.

ポリプロピレン系樹脂は、そのメルトフローレート(以下「MFR」ともいう。)が500g/min以上であることが、熱風使用量を抑制しつつ、得られる不織布の繊維径を小さくする観点から好ましい。この観点からMFRは800g/min以上であることが更に好ましく、1000g/min以上であることが一層好ましい。また、糸切れを防ぐ観点からMFRは2500g/min以下であることが好ましく、2000g/min以下であることが更に好ましい。MFRはJIS K 7210に準拠して、温度230℃、荷重2160g、オリフィス径2.095mm、オリフィス長8.000mmで測定される。なお、製造されたメルトブロー不織布を再溶融させ、前記と同様に測定を行うことで構成樹脂に関するMFRを測定することもできる。 The polypropylene resin preferably has a melt flow rate (hereinafter also referred to as "MFR") of 500 g/min or more, from the viewpoint of reducing the amount of hot air used while reducing the fiber diameter of the resulting nonwoven fabric. From this viewpoint, the MFR is more preferably 800 g/min or more, and even more preferably 1000 g/min or more. In addition, from the viewpoint of preventing thread breakage, the MFR is preferably 2500 g/min or less, and even more preferably 2000 g/min or less. The MFR is measured in accordance with JIS K 7210 at a temperature of 230°C, a load of 2160 g, an orifice diameter of 2.095 mm, and an orifice length of 8.000 mm. The MFR of the constituent resins can also be measured by remelting the produced melt-blown nonwoven fabric and measuring it in the same manner as above.

ポリプロピレン系樹脂には、繊維の細径化や結晶化を図る目的で、あるいは目的とするメルトブロー不織布に各種性能を付与する目的で、各種の添加剤を含有させてもよい。そのような添加剤としては、例えば紫外線吸収剤、結晶核剤、抗菌剤、防かび剤、難燃剤、親水剤、撥水剤及び顔料などが挙げられる。 Various additives may be added to the polypropylene resin for the purpose of thinning the fibers or crystallizing them, or for the purpose of imparting various properties to the target melt-blown nonwoven fabric. Examples of such additives include ultraviolet absorbers, crystal nucleating agents, antibacterial agents, antifungal agents, flame retardants, hydrophilic agents, water repellents, and pigments.

上述したポリプロピレン系樹脂を用いて細径のメルトブロー不織布を製造するには、吐出された溶融物の温度を十分に高くして、該溶融物を十分に延伸させることが望ましい。この観点から、紡糸ノズル23の直下における雰囲気温度が、ポリプロピレン系樹脂の融点よりも好ましくは125℃以上高くなるように紡糸条件を設定する。繊維の一層の細径化の観点から、前記雰囲気温度は、ポリプロピレン系樹脂の融点をMpとすると、更に好ましくは(Mp+160)℃以上、一層好ましくは(Mp+190)℃以上にすることが好ましい。また、前記雰囲気温度は、繊維の糸切防止や繊維の十分な冷却の観点から(Mp+230)℃以下とすることが好ましく、(Mp+210)℃以下とすることが更に好ましい。ポリプロピレン系樹脂は単独の樹脂でもよく、また、複数の樹脂の混合物でもよい。融点が異なるポリプロピレン系樹脂が複数混合されている場合、Mpは最も高い融点を有するポリプロピレン系樹脂の融点を意味する。 In order to manufacture a fine-diameter melt-blown nonwoven fabric using the polypropylene-based resin described above, it is desirable to sufficiently elongate the melt by raising the temperature of the discharged molten material. From this viewpoint, the spinning conditions are set so that the ambient temperature directly below the spinning nozzle 23 is preferably 125°C or higher than the melting point of the polypropylene-based resin. From the viewpoint of further thinning of the fiber, the ambient temperature is preferably (Mp+160)°C or higher, more preferably (Mp+190)°C or higher, where Mp is the melting point of the polypropylene-based resin. In addition, from the viewpoint of preventing the fiber from breaking and sufficiently cooling the fiber, the ambient temperature is preferably (Mp+230)°C or lower, and more preferably (Mp+210)°C or lower. The polypropylene-based resin may be a single resin or a mixture of multiple resins. When multiple polypropylene-based resins with different melting points are mixed, Mp means the melting point of the polypropylene-based resin with the highest melting point.

紡出された繊維を細径化するとともに、繊維どうしが接触することに起因する繊維の太径化を効果的に抑制する観点から、紡糸ノズル23直下の雰囲気温度と、紡糸ノズル23から所定の距離だけ離れた位置での雰囲気温度との差を大きくして繊維を急冷することが望ましい。この観点から本発明者が検討を推し進めたところ、紡糸ノズル23から35mm離れた位置での雰囲気温度を指標とすることが有効であることを見出した。
詳細には、紡糸ノズル23直下の雰囲気温度をTとし、紡糸ノズル23から35mm離れた位置での雰囲気温度をT35としたとき、TとT35との温度差、すなわち(T-T35)が好ましくは120℃以上、更に好ましくは130℃以上、一層好ましくは150℃以上になるように紡糸条件を設定することが、紡出された繊維の細径化、及び繊維どうしが接触することに起因する繊維の太径化の抑制の観点から有利である。雰囲気温度は、紡糸線上(図3における符号Lで示す一点鎖線上)において、樹脂が吐出されていない熱風の吹出部に熱電対を設置することで測定できる。外気の影響をできるだけ受けにくくする目的で、熱電対は、紡糸された繊維が絡まない限度において、熱風の吹出部のうち、樹脂の吹出部寄りの場所に熱電対を設置することが好ましい。
From the viewpoint of reducing the diameter of the spun fibers and effectively suppressing the increase in the diameter of the fibers due to contact between the fibers, it is desirable to rapidly cool the fibers by increasing the difference between the ambient temperature directly below the spinning nozzle 23 and the ambient temperature at a position a predetermined distance away from the spinning nozzle 23. From this viewpoint, the present inventors have furthered their investigations and found that it is effective to use the ambient temperature at a position 35 mm away from the spinning nozzle 23 as an index.
In detail, when the ambient temperature directly below the spinning nozzle 23 is T 0 and the ambient temperature at a position 35 mm away from the spinning nozzle 23 is T 35 , the temperature difference between T 0 and T 35 , i.e., (T 0 -T 35 ), is preferably 120 ° C. or more, more preferably 130 ° C. or more, and even more preferably 150 ° C. or more. It is advantageous to set the spinning conditions so that the diameter of the spun fiber is thinned and the diameter of the fiber is prevented from increasing due to contact between the fibers. The ambient temperature can be measured by installing a thermocouple on the spinning line (on the dashed line indicated by the symbol L in FIG. 3) at the hot air blowing section where the resin is not discharged. In order to minimize the influence of the outside air, it is preferable to install the thermocouple at a location closer to the resin blowing section of the hot air blowing section, to the extent that the spun fibers are not entangled.

紡糸ノズル23の直下における雰囲気温度、及び(T-T35)を調整するには、紡糸条件として、溶融物の温度、溶融物の吐出量、熱風の温度、熱風の風量、冷却風の温度、冷却風の風量、及び冷却風の吹き付け位置などを制御すればよい。 To adjust the ambient temperature directly below the spinning nozzle 23 and (T 0 -T 35 ), the spinning conditions such as the temperature of the molten material, the discharge rate of the molten material, the temperature of the hot air, the volume of the hot air, the temperature of the cooling air, the volume of the cooling air, and the position at which the cooling air is blown may be controlled.

溶融物の温度に関しては、ポリプロピレン系樹脂の融点をMpとすると、好ましくは(Mp+90)℃以上、更に好ましくは(Mp+100)℃以上、一層好ましくは(Mp+110)℃以上に設定する。また、(Mp+140)℃以下、更に好ましくは(Mp+130)℃以下、一層好ましくは(Mp+120)℃以下に設定する。溶融物の温度は、押出機12のバレル内の温度又は紡糸ヘッド10の加熱温度のうちのいずれか高い方の温度とする。 Regarding the temperature of the molten material, assuming that the melting point of the polypropylene resin is Mp, it is preferably set to (Mp + 90)°C or higher, more preferably (Mp + 100)°C or higher, and even more preferably (Mp + 110)°C or higher. It is also set to (Mp + 140)°C or lower, more preferably (Mp + 130)°C or lower, and even more preferably (Mp + 120)°C or lower. The temperature of the molten material is set to the higher of the temperature inside the barrel of the extruder 12 or the heating temperature of the spinning head 10.

溶融物の吐出量に関しては、繊維の糸切防止や繊維の十分な冷却化の観点から好ましくは20kg/hr/m以下、更に好ましくは17kg/hr/m以下、一層好ましくは15kg/hr/m以下に設定する。またメルトブロー不織布の生産性の向上の観点から、好ましくは3kg/hr/m以上、更に好ましくは4kg/hr/m以上、一層好ましくは5kg/hr/m以上に設定する。 The amount of molten material discharged is preferably set to 20 kg/hr/m or less, more preferably 17 kg/hr/m or less, and even more preferably 15 kg/hr/m or less, from the viewpoint of preventing fiber breakage and sufficient cooling of the fibers. Also, from the viewpoint of improving the productivity of the meltblown nonwoven fabric, it is preferably set to 3 kg/hr/m or more, more preferably 4 kg/hr/m or more, and even more preferably 5 kg/hr/m or more.

1つの紡糸ノズル23についての吐出量に関しては、繊維の糸切防止や繊維の十分な冷却化の観点から好ましくは0.08g/min/hole以下、更に好ましくは0.07g/min/hole以下に設定する。またメルトブロー不織布の生産性の向上の観点から、好ましくは0.05g/min/hole以上、更に好ましくは0.06g/min/hole以上に設定する。 The discharge rate for one spinning nozzle 23 is preferably set to 0.08 g/min/hole or less, more preferably 0.07 g/min/hole or less, from the viewpoint of preventing fiber breakage and sufficient cooling of the fibers. Also, from the viewpoint of improving the productivity of the melt-blown nonwoven fabric, it is preferably set to 0.05 g/min/hole or more, more preferably 0.06 g/min/hole or more.

熱風の温度に関しては、繊維の細径化の観点から、ポリプロピレン系樹脂の融点をMpとすると、好ましくは(Mp+125)℃以上、更に好ましくは(Mp+160)℃以上、一層好ましくは(Mp+190)℃以上に設定する。また、繊維の糸切防止や繊維の十分な冷却化の観点から好ましくは(Mp+220)℃以下、更に好ましくは(Mp+205)℃以下、一層好ましくは(Mp+200)℃以下に設定する。熱風の温度は、製造装置1の構造に応じ、紡糸ノズル23直下の雰囲気温度と実質的に同じである場合と、異なる場合がある。熱風の温度は、熱風を発生させる装置の設定温度である。 Regarding the temperature of the hot air, from the viewpoint of thinning the fiber, the melting point of the polypropylene resin is preferably set to (Mp + 125)°C or higher, more preferably (Mp + 160)°C or higher, and even more preferably (Mp + 190)°C or higher, where Mp is the melting point of the polypropylene resin. Also, from the viewpoint of preventing the fiber from breaking and sufficiently cooling the fiber, the temperature is preferably set to (Mp + 220)°C or lower, more preferably (Mp + 205)°C or lower, and even more preferably (Mp + 200)°C or lower. Depending on the structure of the manufacturing apparatus 1, the temperature of the hot air may be substantially the same as the atmospheric temperature directly below the spinning nozzle 23, or it may be different. The temperature of the hot air is the set temperature of the device that generates the hot air.

熱風の風量に関しては、繊維の細径化の観点から、好ましくは500Nm/hr/m以上、更に好ましくは600Nm/hr/m以上、一層好ましくは700Nm/hr/m以上に設定する。また、繊維の糸切防止や繊維の十分な冷却化の観点から、好ましくは1000Nm/hr/m以下、更に好ましくは950Nm/hr/m以下、一層好ましくは900Nm/hr/m以下に設定する。熱風の風量は、供給エアー配管途中に設置されている風量計によって測定される。 From the viewpoint of thinning the fibers, the flow rate of the hot air is preferably set to 500 Nm3 /hr/m or more, more preferably 600 Nm3 /hr/m or more, and even more preferably 700 Nm3 /hr/m or more. From the viewpoint of preventing fiber breakage and sufficient cooling of the fibers, the flow rate is preferably set to 1000 Nm3 /hr/m or less, more preferably 950 Nm3 /hr/m or less, and even more preferably 900 Nm3 /hr/m or less. The flow rate of the hot air is measured by an air flow meter installed in the supply air piping.

冷却風の温度に関しては、繊維の十分な冷却化の観点から、好ましくは20℃以下、更に好ましくは10℃以下、一層好ましくは5℃以下に設定する。冷却風は、冷風発生装置によって温度が調節され、冷却風の温度は冷却風の吹出ノズル出口の位置に熱電対を設置して測定する。 From the viewpoint of sufficient cooling of the fibers, the temperature of the cooling air is preferably set to 20°C or less, more preferably 10°C or less, and even more preferably 5°C or less. The temperature of the cooling air is adjusted by a cold air generator, and the temperature of the cooling air is measured by installing a thermocouple at the position of the outlet of the cooling air blowing nozzle.

冷却風の風量に関しては、繊維の十分な冷却化の観点から、好ましくは1000Nm/hr/m以上、更に好ましくは1500Nm/hr/m以上、一層好ましくは2000Nm/hr/m以上に設定する。また、繊維の細径化の観点から、好ましくは4000Nm/hr/m以下、更に好ましくは3500Nm/hr/m以下、一層好ましくは3000Nm/hr/m以下に設定する。冷却風の風量は、冷却風流路中にピトー管を挿入し風速を測定し、冷却風の流路の断面積とかけ合わせることで求めることができる。 From the viewpoint of sufficient cooling of the fibers, the flow rate of the cooling air is preferably set to 1000 Nm3 /hr/m or more, more preferably 1500 Nm3 /hr/m or more, and even more preferably 2000 Nm3 /hr/m or more. From the viewpoint of thinning of the fibers, the flow rate is preferably set to 4000 Nm3 /hr/m or less, more preferably 3500 Nm3 /hr/m or less, and even more preferably 3000 Nm3 /hr/m or less. The flow rate of the cooling air can be determined by inserting a Pitot tube into the cooling air flow path to measure the air speed and multiplying it by the cross-sectional area of the cooling air flow path.

紡出された繊維の冷却の程度は、熱風の風量と冷却風の風量との比率にも影響を受ける。この観点から、冷却風の風量を、熱風の風量の1.5倍以上に設定することが繊維の十分な冷却化の観点から好ましく、更に好ましくは2倍以上、一層好ましくは3倍以上に設定する。また、冷却風の風量を、熱風の風量の4倍未満に設定することが繊維の細径化の観点から好ましく、更に好ましくは3.8倍以下、一層好ましくは3.5倍以下に設定する。 The degree of cooling of the spun fibers is also affected by the ratio of the volume of hot air to the volume of cooling air. From this perspective, it is preferable to set the volume of cooling air to 1.5 times or more the volume of hot air in order to sufficiently cool the fibers, more preferably 2 times or more, and even more preferably 3 times or more. Also, from the perspective of thinning the fibers, it is preferable to set the volume of cooling air to less than 4 times the volume of hot air, more preferably 3.8 times or less, and even more preferably 3.5 times or less.

冷却風の吹き付け位置に関しては、紡糸ノズル23の直下から、紡糸ノズル23より少なくとも35mm離れた位置までの範囲内において冷却風を吹き付けることが、繊維の十分な冷却化の観点から好ましい。冷却効率の観点から、紡糸ノズル23直下から少なくとも35mm離れた位置までの全域に冷却風を吹き付けることが望ましい。 Regarding the position where the cooling air is blown, it is preferable to blow the cooling air within the range from directly below the spinning nozzle 23 to a position at least 35 mm away from the spinning nozzle 23 from the viewpoint of sufficient cooling of the fibers. From the viewpoint of cooling efficiency, it is desirable to blow the cooling air over the entire area from directly below the spinning nozzle 23 to a position at least 35 mm away.

冷却風は、図2及び3に示すとおり、繊維紡糸線上に対して両側から吹き付けることが安定紡糸の観点及び繊維の十分な冷却化の観点から好ましい。 As shown in Figures 2 and 3, it is preferable to blow the cooling air onto the fiber spinning line from both sides in order to ensure stable spinning and sufficient cooling of the fiber.

以上の製造条件の他に設定可能なメルトブロー不織布の製造条件として、紡糸ノズル23の孔径及びピッチが挙げられる。
紡糸ノズル23の孔径に関しては、繊維の細径化の観点から、好ましくは0.2mm以下に設定し、更に好ましくは0.19mm以下、一層好ましくは0.18mm以下に設定する。また、メルトブロー不織布の生産性を向上させる観点から、好ましくは0.13mm以上に設定し、更に好ましくは0.14mm以上、一層好ましくは0.15mm以上に設定する。
紡糸ノズル23のピッチP(図4参照)に関しては、メルトブロー不織布の生産性を向上させる観点から、好ましくは0.9mm以下に設定し、更に好ましくは0.6mm以下、一層好ましくは0.3mm以下に設定する。また、安定紡糸の観点及び繊維の十分な冷却化の観点から、好ましくは0.20mm以上に設定し、更に好ましくは0.22mm以上、一層好ましくは0.24mm以上に設定する。
In addition to the above manufacturing conditions, other manufacturing conditions that can be set for the melt-blown nonwoven fabric include the hole diameter and pitch of the spinning nozzle 23.
The hole diameter of the spinning nozzle 23 is preferably set to 0.2 mm or less, more preferably 0.19 mm or less, and even more preferably 0.18 mm or less, from the viewpoint of reducing the diameter of the fibers. Also, from the viewpoint of improving the productivity of the melt-blown nonwoven fabric, it is preferably set to 0.13 mm or more, more preferably 0.14 mm or more, and even more preferably 0.15 mm or more.
The pitch P of the spinning nozzle 23 (see FIG. 4) is preferably set to 0.9 mm or less, more preferably 0.6 mm or less, and even more preferably 0.3 mm or less, from the viewpoint of improving the productivity of the melt-blown nonwoven fabric. Also, from the viewpoint of stable spinning and sufficient cooling of the fibers, it is preferably set to 0.20 mm or more, more preferably 0.22 mm or more, and even more preferably 0.24 mm or more.

以上の諸条件を採用することで、得られるメルトブロー不織布における平均繊維径が好ましくは1000nm以下、更に好ましくは800nm以下、一層好ましくは550nm以下という細径の繊維が得られるように紡糸を行うことができる。
また、以上の諸条件を採用することで、得られるメルトブロー不織布における地合指数が好ましくは350以下、更に好ましくは300以下、一層好ましくは280以下という良好な地合の不織布が得られるように紡糸を行うことができる。地合指数は、不織布の地合の良否の評価基準となり、その値が小さいほど不織布の地合が良好であることを意味する。前記の地合指数の値は、不織布の目付が5g/mのときに満足することが好ましい。
By adopting the above conditions, spinning can be performed so as to obtain fine fibers having an average fiber diameter of preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, and even more preferably 550 nm or less in the resulting meltblown nonwoven fabric.
In addition, by adopting the above conditions, spinning can be performed so as to obtain a meltblown nonwoven fabric having a good formation index of preferably 350 or less, more preferably 300 or less, and even more preferably 280 or less. The formation index is a criterion for evaluating the quality of the formation of a nonwoven fabric, and the smaller the value, the better the formation of the nonwoven fabric. The formation index value is preferably satisfied when the basis weight of the nonwoven fabric is 5 g/ m2 .

メルトブロー不織布の平均繊維径が1000nm以下であると、該メルトブロー不織布は(ア)耐水性(耐水圧)及び(イ)フィルタ性等に優れたものとなる。
(ア)耐水性に優れることは、本製造方法で得られたメルトブロー不織布を、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の裏面シートや、前後端や側方に配する立体ガードの構成シート等として用いた場合に、防漏性が高くなる等の利点がある。
(イ)フィルタ性に優れることは、本製造方法で得られたメルトブロー不織布を、各種分離膜や衛生マスク等として用いた場合に、除去したい異物を効率よく捕集できる等の利点がある。
When the average fiber diameter of the melt-blown nonwoven fabric is 1000 nm or less, the melt-blown nonwoven fabric has excellent (a) water resistance (water pressure resistance) and (b) filtering properties.
(a) Excellent water resistance has the advantage of enhancing leak prevention when the meltblown nonwoven fabric obtained by this production method is used, for example, as a back sheet of absorbent articles such as sanitary napkins and disposable diapers, or as a constituent sheet of a three-dimensional guard disposed at the front, rear, or sides.
(a) The excellent filtering property has an advantage that when the melt-blown nonwoven fabric obtained by the present production method is used as various separation membranes, sanitary masks, etc., it can efficiently capture foreign matter to be removed.

メルトブロー不織布の構成繊維の平均繊維径は、以下の方法によって求めることができる。
おむつ等から測定対象の不織布を得る場合は、コールドスプレー又は有機溶剤でホットメルト接着剤を無効化させ、測定対象の不織布を丁寧に剥がして単離する。この工程は、特に記載がない限り、本明細書中において、すべての測定に共通である。
平均繊維径は、先ず、不織布からランダムに小片サンプル5個を採取する。不織布がSMS(スパンボンド/メルトブロー/スパンボンドの3層構造不織布)形態の場合は、不織布の上面から観察してメルトブローに由来する細い繊維を測定する。次に、走査型電子顕微鏡で視野に20~60本の繊維が映るよう1000~10000倍に拡大した写真を撮影する。視野内のすべての繊維について、それぞれ1回ずつカウントするよう繊維径を測定し、繊維100本以上に対する繊維径の平均値をナノメートルオーダーで算出し、小数点以下第一位を四捨五入し算出する。このようにして得られた値を平均繊維径とする。
The average fiber diameter of the constituent fibers of the meltblown nonwoven fabric can be determined by the following method.
When obtaining a nonwoven fabric to be measured from a diaper or the like, the hot melt adhesive is deactivated with a cold spray or an organic solvent, and the nonwoven fabric to be measured is carefully peeled off and isolated. This process is common to all measurements in this specification unless otherwise specified.
The average fiber diameter is measured by first randomly collecting five small samples from the nonwoven fabric. When the nonwoven fabric is in the form of an SMS (spunbond/meltblown/spunbond three-layered nonwoven fabric), the nonwoven fabric is observed from the top surface to measure the fine fibers derived from meltblown. Next, a photograph is taken with a scanning electron microscope at a magnification of 1000 to 10000 times so that 20 to 60 fibers are reflected in the field of view. The fiber diameter is measured so that all fibers in the field of view are counted once, and the average value of the fiber diameter for 100 or more fibers is calculated in nanometer order and rounded off to the first decimal place. The value obtained in this manner is the average fiber diameter.

地合指数は、野村商事株式会社製の地合計(フォーメーションテスター「FMT-MIII」)を用いて求める。
具体的には、メルトブロー不織布から採取した試料片を試料台の上に置き、該試料片の片面側から光を照射したときの透過像を二次元CCDカメラで捕える。試料片中の有効サイズ10cm×10cmを320×230画素に分解し、それぞれの画素が受ける光の強さを測定し、画素それぞれに対する透過率を下記の式で算出する。
透過率T(%)=〔(V-V)/(V100-V)〕×100 ・・・(1)
式中、Vは点灯時(試料片有)の透過光量、Vは消灯時(試料片有)の透過光量であり、V100は点灯時(試料片無)の透過光量、Vは、消灯時(試料片無)の透過光量である。
得られた透過率Tから下記式(2)に従い吸光度を算出する。
吸光度E=2-logT ・・・(2)
得られた吸光度から下記式(3)により地合指数を算出する。
地合指数=吸光度Eの変動係数×10
=〔吸光度の標準偏差(σ)〕/〔吸光度の平均値(Eave.)〕×10 ・・・(3)
測定は10枚の試料片について行い、その平均値をメルトブロー不織布の地合指数とする。
試料片のサイズが小さく、有効サイズとして10cm×10cmの大きさが得られない場合は、該試料片を試料台中央に置き、有効サイズを該試料片の大きさ未満で且つできるだけ広い面積となるよう適宜指定して測定を行うことで、その試料片の地合指数を求めることができる。
The formation index is determined using a formation tester "FMT-MIII" manufactured by Nomura Shoji Co., Ltd.
Specifically, a sample piece taken from a melt-blown nonwoven fabric is placed on a sample stage, and a transmission image when light is irradiated from one side of the sample piece is captured by a two-dimensional CCD camera. The effective size of the sample piece, 10 cm x 10 cm, is divided into 320 x 230 pixels, the intensity of light received by each pixel is measured, and the transmittance for each pixel is calculated using the following formula.
Transmittance T (%) = [(V T - V R )/(V 100 - V 0 )] x 100...(1)
In the formula, V is the amount of transmitted light when the light is on (with a sample piece), V is the amount of transmitted light when the light is off (with a sample piece), V is the amount of transmitted light when the light is on (without a sample piece), and V is the amount of transmitted light when the light is off (without a sample piece).
The absorbance is calculated from the obtained transmittance T according to the following formula (2).
Absorbance E=2-logT...(2)
The formation index is calculated from the absorbance obtained according to the following formula (3).
Formation index = coefficient of variation of absorbance E × 10
= [standard deviation of absorbance (σ)] / [average value of absorbance (Eave.)] × 10 (3)
The measurement is carried out on 10 sample pieces, and the average value is regarded as the formation index of the meltblown nonwoven fabric.
When the size of the sample piece is small and an effective size of 10 cm × 10 cm cannot be obtained, the sample piece is placed in the center of the sample stage, and the effective size is appropriately specified so as to be smaller than the size of the sample piece and as large an area as possible, and then the formation index of the sample piece can be obtained.

本製造方法によって得られたメルトブロー不織布は、その細い繊維径に起因して耐水圧に優れており、例えばSMS形態の形態で、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の構成材料である裏面シートや防漏カフを構成するシート等として有用である。またフィルタ性にも優れており、各種分離膜や衛生マスクのフィルタ材等として有用である。 The meltblown nonwoven fabric obtained by this manufacturing method has excellent water pressure resistance due to its fine fiber diameter, and is useful, for example in the form of SMS, as a sheet constituting the back sheet or leak-proof cuff, which are components of absorbent articles such as sanitary napkins and disposable diapers. It also has excellent filtering properties, making it useful as a filter material for various separation membranes and sanitary masks.

本製造方法によって得られたメルトブロー不織布の用途は特に制限されず、その特性を活かして様々な用途に用いることができる。
例えば、本製造方法によって、吸収性物品の構成部材として用いられるメルトブロー不織布を得ることができる。本製造方法によって得られたメルトブロー不織布は、例えば吸収性物品の吸収体に積層して用いられる。具体的には、上述した方法でメルトブロー不織布を製造する工程と、製造された該メルトブロー不織布と吸収体とを積層する工程とを具備する方法によって吸収性物品を製造できる。
The use of the melt-blown nonwoven fabric obtained by the present production method is not particularly limited, and it can be used for various purposes by taking advantage of its properties.
For example, the present manufacturing method can produce a melt-blown nonwoven fabric used as a component of an absorbent article. The melt-blown nonwoven fabric obtained by the present manufacturing method is used, for example, by laminating it on an absorbent body of an absorbent article. Specifically, an absorbent article can be manufactured by a method including a step of manufacturing the melt-blown nonwoven fabric by the above-mentioned method and a step of laminating the manufactured melt-blown nonwoven fabric and an absorbent body.

吸収性物品は、主として尿、経血等の身体から排泄される液を吸収保持するために用いられるものである。吸収性物品は、典型的には、表面シート、裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備している。吸収性物品は更に、吸収性物品の具体的な用途に応じた各種部材を具備していてもよい。そのような部材は当業者に公知である。例えば吸収性物品が使い捨ておむつや生理用ナプキン、失禁パッドである場合には、着用者の前後方向に沿う長手方向の両側部に一対又は二対以上の防漏カフを配置することができる。防漏カフは、固定端と自由端とを有し、好ましくは前記自由端の近傍に弾性部材が配されている。 Absorbent articles are primarily used to absorb and retain liquids excreted from the body, such as urine and menstrual blood. Absorbent articles typically include a top sheet, a back sheet, and a liquid-retentive absorbent disposed between the two sheets. Absorbent articles may further include various components according to the specific use of the absorbent article. Such components are well known to those skilled in the art. For example, when the absorbent article is a disposable diaper, sanitary napkin, or incontinence pad, one or more pairs of leak-proof cuffs can be disposed on both sides in the longitudinal direction along the front-to-rear direction of the wearer. The leak-proof cuffs have a fixed end and a free end, and preferably an elastic member is disposed near the free end.

本製造方法によって得られたメルトブロー不織布は、SMS形態にすることがシートの強度向上及び搬送性の観点から望ましく、吸収性物品の構成部材のうち、耐水性が要求される裏面シート又は防漏カフの構成シート、経血や尿等の色の隠蔽性が要求される表面シート等として用いることができる。吸収性物品の裏面シートを、樹脂フィルムとその非肌対向面側を被覆する外装不織布との積層シートから形成する場合、この樹脂フィルムに代えて用いてもよいし、外装不織布に代えて用いてもよい。あるいは従来の裏面シート全体に代えて用いてもよい。また本製造方法によって得られたメルトブロー不織布を、衛生マスクのフィルタ材として用いることもできる。 The meltblown nonwoven fabric obtained by this manufacturing method is desirably in the form of an SMS from the viewpoint of improving the strength and transportability of the sheet, and can be used as a constituent member of an absorbent article, such as a back sheet or a constituent sheet of a leak-proof cuff that requires water resistance, or a top sheet that requires concealment of the color of menstrual blood, urine, etc. When the back sheet of an absorbent article is formed from a laminated sheet of a resin film and an exterior nonwoven fabric that covers the non-skin-facing side, this may be used in place of the resin film or the exterior nonwoven fabric. Or it may be used in place of the entire conventional back sheet. The meltblown nonwoven fabric obtained by this manufacturing method can also be used as a filter material for a sanitary mask.

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば上述した製造方法において特に説明しなかった点については、従来のメルトブロー不織布の製造方法に関する条件が適宜適用される。
また、本発明の製造方法を実施するための紡糸ヘッド10の構造は図示したものに限られず、本発明の製造方法を実施可能な限りにおいて紡糸ヘッド10は他の構造を有していてもよい。
Although the present invention has been described above based on its preferred embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-mentioned manufacturing method, the conditions related to the manufacturing method of the conventional melt-blown nonwoven fabric are appropriately applied to the points not specifically described.
Furthermore, the structure of the spinning head 10 for carrying out the manufacturing method of the present invention is not limited to that shown in the figure, and the spinning head 10 may have another structure as long as it is capable of carrying out the manufacturing method of the present invention.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「%」は「質量%」を意味する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such examples. Unless otherwise specified, "%" means "% by mass."

〔実施例1〕
図1ないし4に示す製造装置を用いメルトブロー不織布を製造した。製造条件は以下に示すとおりである。
(1)樹脂
・ポリプロピレンホモポリマー(Mp:160℃、MFR:1200g/min)
(2)製造装置
・紡糸ノズル孔径:0.15mm
・紡糸ノズルピッチ:0.25mm
・紡糸ノズル列の長さ:250mm
・樹脂の温度:270℃
・単孔吐出量:0.06g/min/hole
・樹脂吐出量:14.4kg/hr/m
・熱風の温度:345℃
・熱風の風量:750Nm/hr/m
・紡糸ノズル直下での雰囲気温度T:322℃
・無端ベルト速度:48m/min
(3)冷却風
・温度:5℃
・冷却風を吹き付ける範囲:紡糸ノズル直下から38mmまでの範囲の全域
・風量:2500Nm/hr/m
・紡糸ノズル直下から35mm離れた位置での雰囲気温度T35:185℃
・温度差T-T35:137℃
(4)不織布
・目付:5g/m
・平均繊維径:662nm
・地合指数:258
Example 1
A melt-blown nonwoven fabric was produced using the production apparatus shown in Figures 1 to 4. The production conditions are as follows.
(1) Resin Polypropylene homopolymer (Mp: 160°C, MFR: 1200g/min)
(2) Manufacturing equipment Spinning nozzle hole diameter: 0.15 mm
Spinning nozzle pitch: 0.25 mm
Length of spinning nozzle row: 250 mm
Resin temperature: 270°C
・Single hole discharge amount: 0.06g/min/hole
・Resin discharge amount: 14.4kg/hr/m
Hot air temperature: 345℃
Hot air volume: 750 Nm3/hr/m
Ambient temperature directly below the spinning nozzle T 0 : 322° C.
Endless belt speed: 48 m/min
(3) Cooling air ・Temperature: 5℃
Area where cooling air is blown: Entire area from directly below the spinning nozzle to 38 mm away Air volume: 2500 Nm3/hr/m
Ambient temperature T 35 at a position 35 mm away from the spinning nozzle: 185° C.
・Temperature difference T 0 - T 35 : 137℃
(4) Nonwoven fabric: Weight: 5 g/ m2
Average fiber diameter: 662 nm
・Condition index: 258

〔実施例2ないし4並びに比較例1及び2〕
実施例1において、紡糸ノズル直下での雰囲気温度Tが以下の表1に示す値となるように熱風の温度を変更した。また、冷却風の風量を、以下の表1に示すとおりに変更した。これら以外は実施例1と同様にして目付5g/mのメルトブロー不織布を得た。得られたメルトブロー不織布について測定した平均繊維径及び地合指数を同表に示す。
[Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2]
In Example 1, the temperature of the hot air was changed so that the atmospheric temperature T0 immediately below the spinning nozzle became the value shown in Table 1 below. In addition, the volume of the cooling air was changed as shown in Table 1 below. A melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 5 g/ m2 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. The average fiber diameter and formation index measured for the obtained melt-blown nonwoven fabric are shown in the same table.

Figure 0007619786000001
Figure 0007619786000001

表1に示す結果から明らかなとおり、各実施例では紡糸ノズルのピッチを狭くして生産性を高めた条件でメルトブロー不織布を製造したにもかかわらず、該メルトブロー不織布の構成繊維は平均繊維径が1000nm未満である細径のものであり且つ該メルトブロー不織布は良好な地合を有することが分かる。
これに対して、比較例で得られたメルトブロー不織布は、繊維の冷却が十分でないこと(比較例1)、及び熱風の温度が十分に高くないこと(比較例2)に起因して、平均繊維径が1000nm超となってしまった。
As is clear from the results shown in Table 1, in each example, the melt-blown nonwoven fabric was produced under conditions in which the pitch of the spinning nozzle was narrowed to increase productivity, but the constituent fibers of the melt-blown nonwoven fabric were small, with an average fiber diameter of less than 1000 nm, and the melt-blown nonwoven fabric had good texture.
In contrast, the melt-blown nonwoven fabrics obtained in the comparative examples had an average fiber diameter of more than 1000 nm due to insufficient cooling of the fibers (Comparative Example 1) and an insufficient hot air temperature (Comparative Example 2).

10 紡糸ヘッド
20a,20b ダイ本体
22 紡糸ダイ
22a ダイノーズ
23 紡糸ノズル
25a,25b 第1マニホールド
27a,27b バッファ空間
28a,28b スリット
29a,29b プレート
30a,30b 冷却風の吹き出しノズル
31a,31b 冷却風流路
32a,32b マニホールドブロック
33a,33b 第2マニホールド
REFERENCE SIGNS LIST 10 Spinning head 20a, 20b Die body 22 Spinning die 22a Die nose 23 Spinning nozzle 25a, 25b First manifold 27a, 27b Buffer space 28a, 28b Slit 29a, 29b Plate 30a, 30b Cooling air blowing nozzle 31a, 31b Cooling air flow path 32a, 32b Manifold block 33a, 33b Second manifold

Claims (7)

間隔を置いて直列配置された複数の紡糸ノズルから繊維形成性樹脂の溶融物を吐出させるとともに、該紡糸ノズルを挟むように設けられたスリットから噴出される熱風を該溶融物に吹き付けて、該溶融物を延伸させて繊維に形成する紡糸工程を具備するメルトブロー不織布の製造方法であって、
前記繊維形成性樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用い、
前記熱風が噴出される前記スリットの出口部よりも下方の位置において、前記繊維に冷却風を吹き付けて該繊維を冷却し、
前記紡糸ノズルの直下における雰囲気温度が、前記ポリプロピレン系樹脂の融点よりも125℃以上高くなるように、且つ、該紡糸ノズル直下の雰囲気温度と該紡糸ノズルから35mm離れた位置での雰囲気温度との差が120℃以上になるように紡糸条件を設定するとともに、
前記冷却風の風量を、前記熱風の風量の1.5倍以上4倍未満に設定し、
前記紡糸ノズル直下の前記雰囲気温度及び前記紡糸ノズルから35mm離れた位置での前記雰囲気温度を、紡糸線上において、前記ポリプロピレン系樹脂が吐出されていない前記熱風の吹出部に熱電対を設置することで測定する、メルトブロー不織布の製造方法。
A method for producing a melt-blown nonwoven fabric, comprising a spinning step in which a molten fiber-forming resin is discharged from a plurality of spinning nozzles arranged in series at intervals, and hot air is blown onto the molten resin from slits provided so as to sandwich the spinning nozzles, thereby stretching the molten resin into fibers,
A polypropylene resin is used as the fiber-forming resin,
blowing cooling air onto the fibers at a position below the outlet of the slit from which the hot air is blown out to cool the fibers;
The spinning conditions are set so that the ambient temperature immediately below the spinning nozzle is 125° C. or more higher than the melting point of the polypropylene-based resin, and the difference between the ambient temperature immediately below the spinning nozzle and the ambient temperature at a position 35 mm away from the spinning nozzle is 120° C. or more;
The volume of the cooling air is set to 1.5 times or more and less than 4 times the volume of the hot air ,
The atmospheric temperature immediately below the spinning nozzle and the atmospheric temperature at a position 35 mm away from the spinning nozzle are measured on the spinning line by installing a thermocouple at the hot air blowing section where the polypropylene-based resin is not discharged . A method for producing a melt-blown nonwoven fabric.
前記紡糸ノズル直下から、該紡糸ノズルより少なくとも35mm離れた位置までの範囲内において、前記冷却風を繊維紡糸線上に対して両側から吹き付ける、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, in which the cooling air is blown from both sides onto the fiber spinning line within a range from directly below the spinning nozzle to a position at least 35 mm away from the spinning nozzle. 前記紡糸ノズルの孔径が0.2mm以下であり、該紡糸ノズルのピッチが0.3mm以下である、請求項1又は2に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the hole diameter of the spinning nozzle is 0.2 mm or less, and the pitch of the spinning nozzle is 0.3 mm or less. 前記溶融物の吐出量を20kg/hr/m以下に設定して紡糸を行う、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, in which the melt discharge rate is set to 20 kg/hr/m or less and spinning is performed. 平均繊維径が1000nm以下となるように且つ地合指数が350以下となるように紡糸を行う、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein spinning is carried out so that the average fiber diameter is 1000 nm or less and the formation index is 350 or less. 吸収性物品の構成材料として用いられるメルトブロー不織布を製造する、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, which produces a meltblown nonwoven fabric to be used as a constituent material of an absorbent article. 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の方法でメルトブロー不織布を製造する工程と、製造された該メルトブロー不織布と吸収体とを積層する工程と具備する吸収性物品の製造方法。 A method for manufacturing an absorbent article, comprising the steps of: manufacturing a melt-blown nonwoven fabric by the method according to any one of claims 1 to 6; and laminating the manufactured melt-blown nonwoven fabric and an absorbent body.
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