JPH0215658B2 - - Google Patents
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- JPH0215658B2 JPH0215658B2 JP62008856A JP885687A JPH0215658B2 JP H0215658 B2 JPH0215658 B2 JP H0215658B2 JP 62008856 A JP62008856 A JP 62008856A JP 885687 A JP885687 A JP 885687A JP H0215658 B2 JPH0215658 B2 JP H0215658B2
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- nozzle
- slit
- filament
- compressor means
- slit nozzle
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING 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
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
- D04H3/007—Addition polymers
-
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- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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- D04H3/03—Non-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
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- Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、コンプレツサ手段により生ぜしめら
れたガス状の推進媒質又は推進手段
(Treibmittel)の作用下で紡糸ノズルからフイラ
メント群を引き出し、支持体の上に撒布する繊維
シートの製造方法及び該方法を実施するための装
置に関するものである。尚、本明細書に於いて
「繊維シート」とは、フエルト、不織布、纏絡糸
のマツトやシート(Wirrvliesbahnen)等を包含
しており、フアイバマツトや幅広い繊維層等をも
意味するものとする。
れたガス状の推進媒質又は推進手段
(Treibmittel)の作用下で紡糸ノズルからフイラ
メント群を引き出し、支持体の上に撒布する繊維
シートの製造方法及び該方法を実施するための装
置に関するものである。尚、本明細書に於いて
「繊維シート」とは、フエルト、不織布、纏絡糸
のマツトやシート(Wirrvliesbahnen)等を包含
しており、フアイバマツトや幅広い繊維層等をも
意味するものとする。
(従来の技術及びその問題点)
西独国特許第1785158号、英国特許第1282176号
および西独国特許第1297582号によれば、上記に
前提とされる種類の方法ならびに装置はすでに公
知となつている。これらの方法が持つ共通の特徴
は、フイラメント群が圧搾空気の作用下でフイラ
メント引出し装置により紡糸ノズルから引き出さ
れ、フイラメント引出し装置の中で引き延ばさ
れ、そして拡散装置を通過した後に支持体の上に
撒布されて繊維シートが製造されることにある。
および西独国特許第1297582号によれば、上記に
前提とされる種類の方法ならびに装置はすでに公
知となつている。これらの方法が持つ共通の特徴
は、フイラメント群が圧搾空気の作用下でフイラ
メント引出し装置により紡糸ノズルから引き出さ
れ、フイラメント引出し装置の中で引き延ばさ
れ、そして拡散装置を通過した後に支持体の上に
撒布されて繊維シートが製造されることにある。
繊維シートの製造の際の主要な点は、フイラメ
ント引出し装置の中に生じるフイラメント引出し
力であり、これは公知の装置においては実質的に
はフイラメント引出しパイプの中で生ぜしめられ
る。このパイプはその上端においてフイラメント
引出しノズルを持つており、高圧空気が供給され
る。
ント引出し装置の中に生じるフイラメント引出し
力であり、これは公知の装置においては実質的に
はフイラメント引出しパイプの中で生ぜしめられ
る。このパイプはその上端においてフイラメント
引出しノズルを持つており、高圧空気が供給され
る。
フイラメント引出しパイプを用いた場合には、
充分なフイラメント引出し力を得ることができ
る。その反面、このパイプは別の面で短所を持つ
ことが実際面において実証されている。細いフイ
ラメント引出しパイプ(例えば、3mmの内径)の
中では、個々のフイラメントの間では撚合わせが
行われることになる。そのために、繊維シートの
構造が不均一になるという好ましからぬ結果を伴
う。可及的に均等な構造は繊維シートに要求され
る決定的な品質上の特徴である。
充分なフイラメント引出し力を得ることができ
る。その反面、このパイプは別の面で短所を持つ
ことが実際面において実証されている。細いフイ
ラメント引出しパイプ(例えば、3mmの内径)の
中では、個々のフイラメントの間では撚合わせが
行われることになる。そのために、繊維シートの
構造が不均一になるという好ましからぬ結果を伴
う。可及的に均等な構造は繊維シートに要求され
る決定的な品質上の特徴である。
西独国特許公開公報第1760713号によれば、合
成繊維を用いた繊維シートの製造法は公知であ
り、この場合合成繊維は壁面に沿つて引き出さ
れ、この壁面にはいずれにしろ唯一のスリツトノ
ズルが設けられ、これは引出し装置に用いられ
る。さらにこの場合には、コストのかかる短所的
な方法でフイラメント群を壁面から距てて保持す
るための特別のスペーサーが用いられる。さら
に、公知の方法では断熱的又はポリトロピツクな
プロセスは用いられない。最後に、このような公
知の方法の実施には壁面に対立する形で設けられ
た調節可能なプレートが追加的に必要であり、こ
のことがさらにコスト高をもたらすことになる。
成繊維を用いた繊維シートの製造法は公知であ
り、この場合合成繊維は壁面に沿つて引き出さ
れ、この壁面にはいずれにしろ唯一のスリツトノ
ズルが設けられ、これは引出し装置に用いられ
る。さらにこの場合には、コストのかかる短所的
な方法でフイラメント群を壁面から距てて保持す
るための特別のスペーサーが用いられる。さら
に、公知の方法では断熱的又はポリトロピツクな
プロセスは用いられない。最後に、このような公
知の方法の実施には壁面に対立する形で設けられ
た調節可能なプレートが追加的に必要であり、こ
のことがさらにコスト高をもたらすことになる。
さらに、スイス国特許公報第405220号にも繊維
を用いた平面材料の製造法が記載されているが、
この場合にはフイラメント群はそれらに対応する
閉鎖状の溝を通される。この溝はフイラメント群
の案内と同時に冷却の役割を持つのに対し、本来
のフイラメント引出し力は、各2つの空気の流れ
の中に置かれる紡糸ノズルの直下のスリツトによ
り生ぜしめられる。溝の中では斜めに設けられた
スリツトを通して二次空気が導かれるため、個々
のフイラメント群は対応する溝を出た後に完全に
固化され継続的に堆積されることにより多面性の
フアイバ物体が生じる。できる限りすべてのフイ
ラメントが空気の流れにより補捉される様に紡糸
ノズルは比較的小径を持ち、従つて公知の方法の
押し出し能力は比較的低いレベルにとどまらざる
を得ない。断熱的又はポリトロピツクなプロセス
を用いることはその中では記載されていない。
を用いた平面材料の製造法が記載されているが、
この場合にはフイラメント群はそれらに対応する
閉鎖状の溝を通される。この溝はフイラメント群
の案内と同時に冷却の役割を持つのに対し、本来
のフイラメント引出し力は、各2つの空気の流れ
の中に置かれる紡糸ノズルの直下のスリツトによ
り生ぜしめられる。溝の中では斜めに設けられた
スリツトを通して二次空気が導かれるため、個々
のフイラメント群は対応する溝を出た後に完全に
固化され継続的に堆積されることにより多面性の
フアイバ物体が生じる。できる限りすべてのフイ
ラメントが空気の流れにより補捉される様に紡糸
ノズルは比較的小径を持ち、従つて公知の方法の
押し出し能力は比較的低いレベルにとどまらざる
を得ない。断熱的又はポリトロピツクなプロセス
を用いることはその中では記載されていない。
本発明は、できる限り均等な構造を有する繊維
シートの製造を可能にする方法と装置を提供する
ことを目的とする。
シートの製造を可能にする方法と装置を提供する
ことを目的とする。
(問題点を解決するための手段及び発明の効果)
本発明の目的は、コンプレツサ手段により生ぜ
しめられるガス状の推進媒質又は推進手段の作用
下で紡糸ノズルからフイラメント群を引き出し、
支持体の上に撒布して繊維シートを製造する方法
において、該フイラメント群が、上下方向に配置
された多数のスリツトノズルにより形成され、該
スリツトノズルから噴出するガス状の推進媒質が
その面に沿つて流れるノズル壁に沿いかつ該ノズ
ル壁とは間隔を距てて引き出され、該コンプレツ
サ手段およびスリツトノズルはポリトロピツクに
運転されることをもつて特徴とする繊維シートの
製造方法、並びに、紡糸ノズル、コンプレツサ手
段を有する引出し装置、拡散装置を備え、該引出
し装置が上下に重ねられた多数のスリツトノズル
を有し、該スリツトノズルおよびこれに空気を供
給するコンプレツサ手段がポリトロピツクに運転
されるようにされていることをもつて特徴とする
繊維シートの製造のための装置によつて達成され
る。
しめられるガス状の推進媒質又は推進手段の作用
下で紡糸ノズルからフイラメント群を引き出し、
支持体の上に撒布して繊維シートを製造する方法
において、該フイラメント群が、上下方向に配置
された多数のスリツトノズルにより形成され、該
スリツトノズルから噴出するガス状の推進媒質が
その面に沿つて流れるノズル壁に沿いかつ該ノズ
ル壁とは間隔を距てて引き出され、該コンプレツ
サ手段およびスリツトノズルはポリトロピツクに
運転されることをもつて特徴とする繊維シートの
製造方法、並びに、紡糸ノズル、コンプレツサ手
段を有する引出し装置、拡散装置を備え、該引出
し装置が上下に重ねられた多数のスリツトノズル
を有し、該スリツトノズルおよびこれに空気を供
給するコンプレツサ手段がポリトロピツクに運転
されるようにされていることをもつて特徴とする
繊維シートの製造のための装置によつて達成され
る。
本発明で使用する“断熱的”と“ポリトロピツ
ク”と“等温的”の各用語は、物理学、熱力学の
分野に由来しており、次のように定義する。
ク”と“等温的”の各用語は、物理学、熱力学の
分野に由来しており、次のように定義する。
断熱的:
気体の膨張または圧縮の際に、外部から気体に
熱が加えられず、または気体から熱が放出されな
い時には、断熱的な現象と言われている。従つ
て、気体は圧縮の場合には昇温し、また膨張の場
合には冷却される。この場合には、気体圧力p
(bar)と比体積V(Kg/m3)は物理法則に従つて
変化する。
熱が加えられず、または気体から熱が放出されな
い時には、断熱的な現象と言われている。従つ
て、気体は圧縮の場合には昇温し、また膨張の場
合には冷却される。この場合には、気体圧力p
(bar)と比体積V(Kg/m3)は物理法則に従つて
変化する。
P・Vk=一定 …(7)
ここで、指数k=cp/cvは空気の場合に1.4の
値を持つ; cp=圧力が一定の場合の比熱 cv=体積が一定の場合の比熱 等温的: 気体の膨張または圧縮が、気体の温度を一定に
保ち得るだけの熱を外部から吸収し、または外部
に放出し得るように、ゆるやかに行われる時に等
温変化(等温的)と呼ばれる。
値を持つ; cp=圧力が一定の場合の比熱 cv=体積が一定の場合の比熱 等温的: 気体の膨張または圧縮が、気体の温度を一定に
保ち得るだけの熱を外部から吸収し、または外部
に放出し得るように、ゆるやかに行われる時に等
温変化(等温的)と呼ばれる。
この場合に次の物理法則が成立する;
P・V=一定
ポリトロピツク:
エンギニアリングプロセスにおいて、“断熱”
または“等温”が100%の完全さをもつて行われ
る現象は実在しない。従つて、迅速に進行する
(断熱的)プロセスでも、気体はわずかながら熱
を吸収又は放出する。前記した式(7)の中の指数k
はこの場合1.4よりいくらか小さい。指数kがほ
ぼ1.4に等しいこの現象は、ほぼ断熱的または
“ポリトロピツク(polytropic)”とも呼ばれる。
または“等温”が100%の完全さをもつて行われ
る現象は実在しない。従つて、迅速に進行する
(断熱的)プロセスでも、気体はわずかながら熱
を吸収又は放出する。前記した式(7)の中の指数k
はこの場合1.4よりいくらか小さい。指数kがほ
ぼ1.4に等しいこの現象は、ほぼ断熱的または
“ポリトロピツク(polytropic)”とも呼ばれる。
このように本発明では、“ポリトロピツク”は
“ほぼ断熱的”と同じ意味を持つものである。
“ほぼ断熱的”と同じ意味を持つものである。
本発明は驚くべきまつたく新しい方法であり、
この方法は従来用いられたフイラメント引出しパ
イプを使用せず、その代わりにフイラメント群を
多数のスリツトノズルにより形成された壁面又は
ノズル壁に引出し、走行せしめることを可能にす
る。この場合には、フイラメント引出しパイプの
中での結束現象は起こらぬために、個々のフイラ
メントが撚り合わせられる危険は解消する。従つ
て、均質な構造の繊維シートを製造すことができ
る。
この方法は従来用いられたフイラメント引出しパ
イプを使用せず、その代わりにフイラメント群を
多数のスリツトノズルにより形成された壁面又は
ノズル壁に引出し、走行せしめることを可能にす
る。この場合には、フイラメント引出しパイプの
中での結束現象は起こらぬために、個々のフイラ
メントが撚り合わせられる危険は解消する。従つ
て、均質な構造の繊維シートを製造すことができ
る。
本発明は、上下に重ねて設けられた多数のスリ
ツトノズルを用いることによつて、必要な約
0.2Nのフイラメント引出し力(比較法を用い0.12
mm径の銅線に就て測定)が生じさせることが可能
であるという実験により確認された認識に基づい
ている。この場合、空気はフイラメントの送り方
向を基準として約15゜またはそれ以下の角度をも
つてスリツトノズルから出てくる。そのため、フ
イラメントの送り装置の中で引出し力にとつて著
しく有効な力の成分の生じる装置が望ましい。
ツトノズルを用いることによつて、必要な約
0.2Nのフイラメント引出し力(比較法を用い0.12
mm径の銅線に就て測定)が生じさせることが可能
であるという実験により確認された認識に基づい
ている。この場合、空気はフイラメントの送り方
向を基準として約15゜またはそれ以下の角度をも
つてスリツトノズルから出てくる。そのため、フ
イラメントの送り装置の中で引出し力にとつて著
しく有効な力の成分の生じる装置が望ましい。
本発明の別の重要な特徴は、公知の方法では等
温的なプロセスを用いるのに対し、本発明の方法
では断熱的又はポリトロピツク(polytropisch)
な方法が用いられる点にある。即ち、本発明は断
熱プロセスでは(特に高温時の空気の高い粘性に
より)等温プロセスよりも高いフイラメント引出
し力が得られるという数量的にさらに下記に展開
される認識に基づくのであり、このことは本発明
方法の経済性にとつて特に有利である。等温法と
は異なり凝縮温度が生じないために、フイラメン
ト群が互いに付着し合うことが防止できるという
効果がもたらされる。
温的なプロセスを用いるのに対し、本発明の方法
では断熱的又はポリトロピツク(polytropisch)
な方法が用いられる点にある。即ち、本発明は断
熱プロセスでは(特に高温時の空気の高い粘性に
より)等温プロセスよりも高いフイラメント引出
し力が得られるという数量的にさらに下記に展開
される認識に基づくのであり、このことは本発明
方法の経済性にとつて特に有利である。等温法と
は異なり凝縮温度が生じないために、フイラメン
ト群が互いに付着し合うことが防止できるという
効果がもたらされる。
スリツトノズルの吹き出し圧力は、本発明の好
ましい態様では臨界圧力(kritishce Druck)よ
りもいくらか高く設定される。従つて、吹き出し
圧力の周囲の気圧に対する比はラバル圧力比より
も高い。これにより、スリツトノズルの出口に生
じる噴射空気が、拡がりを持つノズル壁の僅かな
部分の周りでフイラメント群を持ち上げるように
なる。従つて、ここでの捩れまたはノズル壁への
粘着の懼れは無くなる点において有利である。
ましい態様では臨界圧力(kritishce Druck)よ
りもいくらか高く設定される。従つて、吹き出し
圧力の周囲の気圧に対する比はラバル圧力比より
も高い。これにより、スリツトノズルの出口に生
じる噴射空気が、拡がりを持つノズル壁の僅かな
部分の周りでフイラメント群を持ち上げるように
なる。従つて、ここでの捩れまたはノズル壁への
粘着の懼れは無くなる点において有利である。
熱力学の法則によれば圧縮された空気は350゜K
以上にも達し、またスリツトノズルの出口におい
て膨張する場合には室温にまで再び下降するのに
対しスリツトノズル自体はその場合に著しく昇温
することが可能であるために、フイラメントがノ
ズル壁に粘着する危険は存在し得ないであろう。
従つて、本発明の好ましい態様においてはスリツ
トノズルの下面部分に穴の形状を持つ冷却手段が
設けられ、これを通して例えば水を通すことがで
きる。
以上にも達し、またスリツトノズルの出口におい
て膨張する場合には室温にまで再び下降するのに
対しスリツトノズル自体はその場合に著しく昇温
することが可能であるために、フイラメントがノ
ズル壁に粘着する危険は存在し得ないであろう。
従つて、本発明の好ましい態様においてはスリツ
トノズルの下面部分に穴の形状を持つ冷却手段が
設けられ、これを通して例えば水を通すことがで
きる。
本発明によつて得られる繊維シートの意図され
る均等な構造をさらに高めるために、好ましい態
様ではいわゆるフリツプフロツプ変動手段が用い
られる。この手段自体は西独国特許第2421401号
により公知であるが、本発明に於ける新規なノズ
ル壁と共に作用させることにより構造の特に高い
均一性が確実となる。
る均等な構造をさらに高めるために、好ましい態
様ではいわゆるフリツプフロツプ変動手段が用い
られる。この手段自体は西独国特許第2421401号
により公知であるが、本発明に於ける新規なノズ
ル壁と共に作用させることにより構造の特に高い
均一性が確実となる。
本発明の別の好ましい態様は、特許請求の範囲
の従属項および図面から知ることができる。
の従属項および図面から知ることができる。
(実施例)
下記において本発明は図面に示された実施例に
従い記述される。
従い記述される。
第1図においては、合成フイラメント12はフ
イラメント群として紡糸ノズル10から下向きの
空気の流れにより引き出される。この空気流は上
下に配列されたノズル16により生ぜしめられ、
かつこれらは一つのノズル壁18を形成する。矢
印Bで示されている直交空気流により紡糸ノズル
10から出てくるフイラメント12は室温にまで
冷却される。フイラメント12は、水平方向に調
節の可能なパイプ14により方向を整えられる。
イラメント群として紡糸ノズル10から下向きの
空気の流れにより引き出される。この空気流は上
下に配列されたノズル16により生ぜしめられ、
かつこれらは一つのノズル壁18を形成する。矢
印Bで示されている直交空気流により紡糸ノズル
10から出てくるフイラメント12は室温にまで
冷却される。フイラメント12は、水平方向に調
節の可能なパイプ14により方向を整えられる。
図には示されていない断熱的又はポリトロピツ
クなプロセスを使用するエアーコンプレツサ(例
えば、単段ターボコンプレツサ)により、空気は
供給路22を経てノズル室24に送られる。スリ
ツトノズルのノズル出口26は約15゜の角度αを
持つ故に、下に向かう空気流が作り出され、かつ
その中に方向を整えられたフイラメント12が上
記の角度で進入する。
クなプロセスを使用するエアーコンプレツサ(例
えば、単段ターボコンプレツサ)により、空気は
供給路22を経てノズル室24に送られる。スリ
ツトノズルのノズル出口26は約15゜の角度αを
持つ故に、下に向かう空気流が作り出され、かつ
その中に方向を整えられたフイラメント12が上
記の角度で進入する。
音速をもつて噴出する空気は、ここで引張り力
をフイラメント12に作用せしめる。この引張り
力は希望の番手を作り出すために完全に一定化さ
れた値を有する。0.12mmの直径を持つ銅ワイヤを
用いたテスト装置では、2dtex(1dtexは重さ1g
で長さ10000mのフイラメントの太さ)の番手の
ポリプロピレンマツト(pp)を作るためには
0.2Nの引出し力が必要であることが測定されか
つ求められることができる。
をフイラメント12に作用せしめる。この引張り
力は希望の番手を作り出すために完全に一定化さ
れた値を有する。0.12mmの直径を持つ銅ワイヤを
用いたテスト装置では、2dtex(1dtexは重さ1g
で長さ10000mのフイラメントの太さ)の番手の
ポリプロピレンマツト(pp)を作るためには
0.2Nの引出し力が必要であることが測定されか
つ求められることができる。
測定結果は第2図にテスト装置の模式化された
図と共に示されている。この図から知ることので
きるように、0.2Nのフイラメント引出し力は上
下に配置された30個のスリツトノズルにより容易
に作り出されるのに対し、単一構成のスリツトノ
ズルを用いただけでは空気圧力を如何に高めても
充分なフイラメントの引出し力を得ることができ
ない。
図と共に示されている。この図から知ることので
きるように、0.2Nのフイラメント引出し力は上
下に配置された30個のスリツトノズルにより容易
に作り出されるのに対し、単一構成のスリツトノ
ズルを用いただけでは空気圧力を如何に高めても
充分なフイラメントの引出し力を得ることができ
ない。
コンプレツサのみならずスリツトノズル16も
またポリトロピツクに運転される。この場合、コ
ンプレツサは常圧の空気をポリトロピツクプロセ
スにより1.894barの臨界圧力にまたはそれ以上に
圧縮する。エネルギーの利用効率をできる限り高
めかつ理想的な断熱的なプロセスに近づけるため
に、コンプレツサ、配管およびスリツトノズルの
背面は保温される。
またポリトロピツクに運転される。この場合、コ
ンプレツサは常圧の空気をポリトロピツクプロセ
スにより1.894barの臨界圧力にまたはそれ以上に
圧縮する。エネルギーの利用効率をできる限り高
めかつ理想的な断熱的なプロセスに近づけるため
に、コンプレツサ、配管およびスリツトノズルの
背面は保温される。
350〓以上の温度に圧縮された空気がスリツト
ノズル16の出口において解圧される時には再び
室内空気の温度にほぼ戻る。しかし、スリツトノ
ズル16は依然として高温を保つためにフイラメ
ント12がノズル壁18に付着する危険が存在す
る。
ノズル16の出口において解圧される時には再び
室内空気の温度にほぼ戻る。しかし、スリツトノ
ズル16は依然として高温を保つためにフイラメ
ント12がノズル壁18に付着する危険が存在す
る。
従つて、スリツトノズル16の正面部分には熱
を持ち去るための水冷用の穴20が設けられてい
る。
を持ち去るための水冷用の穴20が設けられてい
る。
ノズル壁18又はスリツトノズル16を通過し
た後フイラメント12は拡散装置28に達し、さ
らに続いてスクリーンコンベア30上で均等に分
布したマツトシート上に堆積される。拡散装置2
8は2個の振動するコアンダシヤーレ
(Coandaschale)32を備えており、その構成は
西独国特許第2421401号に述べられているので、
詳細な説明は省略する。
た後フイラメント12は拡散装置28に達し、さ
らに続いてスクリーンコンベア30上で均等に分
布したマツトシート上に堆積される。拡散装置2
8は2個の振動するコアンダシヤーレ
(Coandaschale)32を備えており、その構成は
西独国特許第2421401号に述べられているので、
詳細な説明は省略する。
断熱プロセスおよびそれに関連するフイラメン
ト引出し力の作用を基礎とする本発明方法に関す
る理解を助けるために、次にこれに関する数学的
な理論を詳述する。
ト引出し力の作用を基礎とする本発明方法に関す
る理解を助けるために、次にこれに関する数学的
な理論を詳述する。
メイヤ(Meyer、“Berechnungvon
Schubspannung und Waermeuebergang an
laengs‐angegstaemten Faeden”、Chemie−
Ing.−Technik、42.Jahrgang 1770、Nr.6、401
頁)及びハマナ等(Hamana et al、“Der
Verlauf der Fadenbildung beim
Fadenspinnen”Melliand Textilberiche 4/
1969、384頁)により、静止空気中を走行するフ
イラメントの抵抗係数cを式 c=2gτ/γw2 (1) ここで、 τ=dPf/dπdx (2) に従つて定義することは公知である。この場合
に、τは長いdxのフイラメントエレメントの周
壁剪断応力、γ=1/vは空気の比重、wは空気
速度(フイラメント速度)、dはフイラメントの
径を示す。
Schubspannung und Waermeuebergang an
laengs‐angegstaemten Faeden”、Chemie−
Ing.−Technik、42.Jahrgang 1770、Nr.6、401
頁)及びハマナ等(Hamana et al、“Der
Verlauf der Fadenbildung beim
Fadenspinnen”Melliand Textilberiche 4/
1969、384頁)により、静止空気中を走行するフ
イラメントの抵抗係数cを式 c=2gτ/γw2 (1) ここで、 τ=dPf/dπdx (2) に従つて定義することは公知である。この場合
に、τは長いdxのフイラメントエレメントの周
壁剪断応力、γ=1/vは空気の比重、wは空気
速度(フイラメント速度)、dはフイラメントの
径を示す。
抵抗係数cは定数ではなく、式
c=a・Re-b (3)
(ここで、Reはレイノズル数)、に従つて変化す
る。上の式に含まれる定数aおよびbは研究者毎
に相違しており、メイヤはa=0.14:b=0.726
であるとし、他方、ハマナはa=0.37:b=
0.61、トンプソン(Thompson)はa=1.13:b
=0.60であるとしている。
る。上の式に含まれる定数aおよびbは研究者毎
に相違しており、メイヤはa=0.14:b=0.726
であるとし、他方、ハマナはa=0.37:b=
0.61、トンプソン(Thompson)はa=1.13:b
=0.60であるとしている。
レイノルズ数
Re=w・d/ν=w・d/η・g・v (4)
(この場合νは運動粘性であり、ηは動的粘性を
意味する)、ならびにハマナによる定数を用いる
と、上の式(1)および(3)からフイラメント引出し力
に関して次の式が得られる。
意味する)、ならびにハマナによる定数を用いる
と、上の式(1)および(3)からフイラメント引出し力
に関して次の式が得られる。
dPf/dx=0.2385(d/v)0.39・W1.39・η0.61kp/m
(5) ただし、上式ではdはm、vはm3/Kg、wは
m/s、ηはKgs/m2の単位で入れられるものと
する。
(5) ただし、上式ではdはm、vはm3/Kg、wは
m/s、ηはKgs/m2の単位で入れられるものと
する。
上式(5)からフイラメント引出し力に対する一般
式として次の式を得ることができる。
式として次の式を得ることができる。
Pfw(2-b)ηb/v(1-b) (6)
ただし、この場合にはbの値としてはハマナの
計算法によれば0.61を、メイヤによれば0.726を
入れねばならない。2つの計算法(ハマナおよび
メイヤ)を用いて断熱の場合と等温の場合とを比
較する場合には、d、vおよびηに対してスリツ
トノズル出口での臨界状態が入れられねばならな
い。次には断熱の場合の該当数値が、また括弧の
中には等温の場合の数値がそれぞれ示されてい
る。:wk=342.9(313.0)m/s;vk=0.855
(0.712)m3/Kg;Tk=293(244)〓;η=1.855×
10-6(1.598×10-6)Kgs/m2。従つて、ハマナに
よればPf=1.133(0.978)が、メイヤによればPf=
0.1222(0.1027)が適用される。
計算法によれば0.61を、メイヤによれば0.726を
入れねばならない。2つの計算法(ハマナおよび
メイヤ)を用いて断熱の場合と等温の場合とを比
較する場合には、d、vおよびηに対してスリツ
トノズル出口での臨界状態が入れられねばならな
い。次には断熱の場合の該当数値が、また括弧の
中には等温の場合の数値がそれぞれ示されてい
る。:wk=342.9(313.0)m/s;vk=0.855
(0.712)m3/Kg;Tk=293(244)〓;η=1.855×
10-6(1.598×10-6)Kgs/m2。従つて、ハマナに
よればPf=1.133(0.978)が、メイヤによればPf=
0.1222(0.1027)が適用される。
2つの計算法によるこの比較の結果として、断
熱的に使用されるスリツトノズルは約15%高いフ
イラメント引出し力を生ぜしめることが判る。こ
のことに本発明方法の重要な利点がある、なぜな
らば、示された結果は逆説的に特定のフイラメン
ト引出し力を出す際に断熱的なプロセスの場合に
は等温プロセスの場合よりも少ないエネルギーで
済むことを意味し、かつこのことは大きな省エネ
ルギー効果を可能にすることになるからである。
熱的に使用されるスリツトノズルは約15%高いフ
イラメント引出し力を生ぜしめることが判る。こ
のことに本発明方法の重要な利点がある、なぜな
らば、示された結果は逆説的に特定のフイラメン
ト引出し力を出す際に断熱的なプロセスの場合に
は等温プロセスの場合よりも少ないエネルギーで
済むことを意味し、かつこのことは大きな省エネ
ルギー効果を可能にすることになるからである。
エアーコンプレツサのみならずまたスリツトノ
ズルもまた断熱的又はポリトロピツクに運転され
ることにより、等温法の場合のごとく凝縮による
水分が出現せぬこと、従つてフイラメント群の相
互の付着現象が回避され得るという効果がもたら
される。
ズルもまた断熱的又はポリトロピツクに運転され
ることにより、等温法の場合のごとく凝縮による
水分が出現せぬこと、従つてフイラメント群の相
互の付着現象が回避され得るという効果がもたら
される。
さらにスリツトノズル16の吹き出し圧力を臨
界圧力よりもいくらか高くなるように調整すれ
ば、スリツトノズル16の出口26においてそれ
により生じる噴出空気の拡がりがフイラメント群
をノズル壁18から僅かに浮き上がらせることは
上述した通りである。
界圧力よりもいくらか高くなるように調整すれ
ば、スリツトノズル16の出口26においてそれ
により生じる噴出空気の拡がりがフイラメント群
をノズル壁18から僅かに浮き上がらせることは
上述した通りである。
他方、吹き出し圧力は余り高くは選択されず、
可能な範囲で低く選定される。なぜならば、エネ
ルギー消費量のフイラメント引出し力に対する比
は、ノズルの吹き出し圧力の低い方が有利である
らである。吹き出し圧力の下限界は、フイラメン
ト12と空気との間の相対速度が低下するため
に、フイラメント引出し力が比例的な割合を上回
つて低下する点に定まる。エネルギー消費のフイ
ラメント引出し力に対する比の好ましい値は1.1
から5barの範囲にある。
可能な範囲で低く選定される。なぜならば、エネ
ルギー消費量のフイラメント引出し力に対する比
は、ノズルの吹き出し圧力の低い方が有利である
らである。吹き出し圧力の下限界は、フイラメン
ト12と空気との間の相対速度が低下するため
に、フイラメント引出し力が比例的な割合を上回
つて低下する点に定まる。エネルギー消費のフイ
ラメント引出し力に対する比の好ましい値は1.1
から5barの範囲にある。
本発明方法及び装置に用いられるスリツトノズ
ル16の1例の構造を第3図乃至第7図に示す。
すべてのスリツトノズル16は前室34と後室3
6を備え、かつこれらは1.5mmの間隙42を介し
て互いに連通している。前室34は間隙38
(1.5mm)を介してノズル出口26に開口してい
る。ノズル出口26への供給回路の中に一種の整
流格子の役割を果たす金属薄板40が設けられて
いるので、ノズル出口26の前の撹乱流が整流さ
れる。スリツトノズル16の正面部分には冷却水
または類似のものによる冷却のための穴20が設
けられている。これは特に第3図において明瞭に
知ることができる。後室36の中では各スリツト
ノズル16の中にそれぞれ一つの供給パイプ44
が伸びており、その両外側端は図に示されていな
いコンプレツサに接続されており、供給パイプ4
4の両側から空気の供給が行われる。
ル16の1例の構造を第3図乃至第7図に示す。
すべてのスリツトノズル16は前室34と後室3
6を備え、かつこれらは1.5mmの間隙42を介し
て互いに連通している。前室34は間隙38
(1.5mm)を介してノズル出口26に開口してい
る。ノズル出口26への供給回路の中に一種の整
流格子の役割を果たす金属薄板40が設けられて
いるので、ノズル出口26の前の撹乱流が整流さ
れる。スリツトノズル16の正面部分には冷却水
または類似のものによる冷却のための穴20が設
けられている。これは特に第3図において明瞭に
知ることができる。後室36の中では各スリツト
ノズル16の中にそれぞれ一つの供給パイプ44
が伸びており、その両外側端は図に示されていな
いコンプレツサに接続されており、供給パイプ4
4の両側から空気の供給が行われる。
供給パイプ44の管壁は後室36の上下壁の近
傍を通りそれぞれ一つの約1.5mmの空隙48およ
び50を形成する。
傍を通りそれぞれ一つの約1.5mmの空隙48およ
び50を形成する。
供給パイプ44は一つのスリツト46を持ち、
かつこれを通して空気がコンプレツサーから後室
36に吹き出すことができる。スリツト46は後
室36の略全長にわたつて延びており、第4図に
模式的に示されているごとく長さ方向に異なつた
スリツト幅を持つ。すべてのスリツトノズル幅に
関する均一化を目的として、スリツトの幅はパイ
プの中心に関して対称的(長軸方向に見て)に変
化する。パイプの中央ではスリツト幅Sは2mmで
あり、かつそれはパイプの両端に向かつて別々に
3および4mmまで拡大する。実際には径の非連続
的な増大は行われず、スリツト46は中央部の2
mmから連続的に外方に4mmまで拡大する。
かつこれを通して空気がコンプレツサーから後室
36に吹き出すことができる。スリツト46は後
室36の略全長にわたつて延びており、第4図に
模式的に示されているごとく長さ方向に異なつた
スリツト幅を持つ。すべてのスリツトノズル幅に
関する均一化を目的として、スリツトの幅はパイ
プの中心に関して対称的(長軸方向に見て)に変
化する。パイプの中央ではスリツト幅Sは2mmで
あり、かつそれはパイプの両端に向かつて別々に
3および4mmまで拡大する。実際には径の非連続
的な増大は行われず、スリツト46は中央部の2
mmから連続的に外方に4mmまで拡大する。
本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、本発明の枠内で種々の形に変化せしめられる
ことが可能である。その際常に優先される考え方
は、フイラメント12をパイプの中ではなく、フ
イラメント引出し力を出すために平坦な壁面、す
なわちノズル壁18に沿つて走行せしめることに
より個々のフイラメント12の撚り合わせられる
現象を防止し、従つて製造するべき繊維シートの
単位面積当りの重量分布を均一化することを確実
にすることである。
く、本発明の枠内で種々の形に変化せしめられる
ことが可能である。その際常に優先される考え方
は、フイラメント12をパイプの中ではなく、フ
イラメント引出し力を出すために平坦な壁面、す
なわちノズル壁18に沿つて走行せしめることに
より個々のフイラメント12の撚り合わせられる
現象を防止し、従つて製造するべき繊維シートの
単位面積当りの重量分布を均一化することを確実
にすることである。
第3図に関連して重要な主張を補完する形でさ
らに指摘すべきことは、スリツトノズルの細長く
突き出ている部分は実際には工作機械での製作は
事情によつて困難な場合のあることである。この
場合の対策として、発明の好ましい態様では接着
されたドクターブレード52が用いられ、かつこ
れは要求される条件を容易かつ正確な方法で満足
する。
らに指摘すべきことは、スリツトノズルの細長く
突き出ている部分は実際には工作機械での製作は
事情によつて困難な場合のあることである。この
場合の対策として、発明の好ましい態様では接着
されたドクターブレード52が用いられ、かつこ
れは要求される条件を容易かつ正確な方法で満足
する。
第1図は本発明装置の原理を説明するための模
式化された断面図、第2図はフイラメント引出し
力を示すダイアグラム、第3図は供給パイプを有
するスリツトノズルの縦断面図、第4図は供給パ
イプに設けられたノズルの異なるスリツト幅を示
す図、第5図は第3図の線−に沿う部分断面
図、第6図は第3図の線−に沿う部分断面
図、第7図は第3図の切断線−から見た側面
図である。 10…紡糸ノズル、12…フイラメント、14
…パイプ、16…スリツトノズル、18…ノズル
壁、20…孔、26…ノズル出口、34…前室、
36…後室、44…供給パイプ、46…スリツ
ト、48,50…空隙。
式化された断面図、第2図はフイラメント引出し
力を示すダイアグラム、第3図は供給パイプを有
するスリツトノズルの縦断面図、第4図は供給パ
イプに設けられたノズルの異なるスリツト幅を示
す図、第5図は第3図の線−に沿う部分断面
図、第6図は第3図の線−に沿う部分断面
図、第7図は第3図の切断線−から見た側面
図である。 10…紡糸ノズル、12…フイラメント、14
…パイプ、16…スリツトノズル、18…ノズル
壁、20…孔、26…ノズル出口、34…前室、
36…後室、44…供給パイプ、46…スリツ
ト、48,50…空隙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 コンプレツサ手段により生ぜしめられるガス
状の推進媒質の作用下で紡糸ノズルからフイラメ
ント群を引き出し、支持体の上に撒布して繊維シ
ートを製造する方法において、該フイラメント群
が、上下方向に配置された多数のスリツトノズル
により形成され、該スリツトノズルから噴出する
ガス状の推進媒質がその面に沿つて流れるノズル
壁に沿いかつ該ノズル壁とは間隔を距てて引き出
され、該コンプレツサ手段およびスリツトノズル
はポリトロピツクに運転されることをもつて特徴
とする繊維シートの製造方法。 2 前記ガス状の推進媒質が、前記ノズル壁を基
準として垂直面に対し15゜以下の角度をもつて前
記スリツトノズルから噴出させられることをもつ
て特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 3 前記フイラメント群が前記ノズル壁を通過し
た後に、フリツプフロツプ変動手段により、真空
下にあるスクリーンコンベアーのデザインを持つ
支持体の上に面を覆う形で撒布されることをもつ
て特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
に記載の方法。 4 前記スリツトノズルが冷却されることをもつ
て特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項の
いずれか1項に記載の方法。 5 前記スリツトノズルの吹出し圧力の外気圧に
対する比がラバル圧力比よりも高く設定されてい
ることをもつて特徴とする特許請求の範囲第1項
から第4項のいずれか1項に記載の方法。 6 前記フイラメント群が、前記スリツトノズル
の出口において出現する推進媒質の膨張により、
前記ノズル壁とは距離を距てられることをもつて
特徴とする特許請求の範囲第5項に記載の方法。 7 紡糸ノズルから引き出されるフイラメント
が、直交方向の空気流により室温に冷却されるこ
とをもつて特徴とする特許請求の範囲第1項から
第6項までのいずれか1項に記載の方法。 8 紡糸ノズル、コンプレツサ手段を有する引出
し装置、拡散装置を備え、該引出し装置が上下に
重ねられた多数のスリツトノズルを有し、該スリ
ツトノズルおよびこれに空気を供給するコンプレ
ツサ手段がポリトロピツクに運転されるようにさ
れていることをもつて特徴とする繊維シートの製
造のための装置。 9 前記スリツトノズルにより形成されるノズル
壁の下方に、流れのガイド面として互いに間隔を
距てて設けられた2個のコアンダシヤーレが設け
られており、該コアンダシヤーレがフイラメント
の送り方向と実質的に直角に往復運動を行うよう
にされていることをもつて特徴とする特許請求の
範囲第8項に記載の装置。 10 前記スリツトノズルの出口の方向が、コン
プレツサ手段から供給される空気がフイラメント
の送り方向を基準として15゜以下の角度をなして
噴出するごとく定められていることをもつて特徴
とする特許請求の範囲第8項に記載の装置。 11 前記スリツトノズルが冷却装置を備えてい
ることをもつて特徴とする特許請求の範囲第8項
から第10項のいずれか1項に記載の装置。 12 前記冷却装置が、スリツトノズルの前部に
おいてノズル出口の近傍に設けられていることを
もつて特徴とする特許請求の範囲第11項に記載
の装置。 13 前記冷却装置が、フイラメントの送り方向
に直角に延伸する冷媒のための多数の穴を備えて
いることをもつて特徴とする特許請求の範囲第1
1項または第12項に記載の装置。 14 前記スリツトノズルが、ノズル出口で開口
し、コンプレツサ手段に接続されている中空室を
備えていることをもつて特徴とする特許請求の範
囲第8項から第13項のいずれか1項に記載の装
置。 15 前記中空室が、ノズル出口で開口する前室
およびコンプレツサ手段からの空気を受ける後室
を中に包含していることをもつて特徴とする特許
請求の範囲第14項に記載の装置。 16 前記前室および後室が間〓により互いに連
結されていることをもつて特徴とする特許請求の
範囲第15項に記載の装置。 17 前記後室の中でフイラメントの送り方向と
実質的に直角に供給パイプが伸びており、該供給
パイプの両側端がコンプレツサ手段に接続されて
いることをもつて特徴とする特許請求の範囲第1
5項または第16項に記載の装置。 18 前記供給パイプの壁体には供給パイプの長
さ方向に沿つたスリツトが設けられており、コン
プレツサ手段からの空気が該スリツトを通つて後
室内に噴出するようにされていることをもつて特
徴とする特許請求の範囲第17項に記載の装置。 19 前記スリツトの幅の値がパイプの長さに沿
つて異なつていることをもつて特徴とする特許請
求の範囲第18項に記載の装置。 20 前記スリツト幅が、前記供給パイプの中間
部において最小値を、該供給パイプの端部におい
て最大値を有し、スリツト幅が該パイプの中央部
から端部に向かつて対称的に増大していることを
もつて特徴とする特許請求の範囲第19項に記載
の装置。 21 前記スリツト幅の値が、2、3および4mm
の3種である特許請求の範囲第20項に記載の装
置。 22 前記スリツトが、前室とは反対側の後室の
後端部に設けられており、該スリツトが後室内の
中央に設けられていることをもつて特徴とする上
記の特許請求の範囲第18項から第21項のいず
れか1項に記載の装置。 23 前記供給パイプが、各一つの空〓を形成し
ながら後室の上および下の壁の近くにまで及んで
いることをもつて特徴とする特許請求の範囲第1
8項から第22項のいずれか1項に記載の装置。 24 コンプレツサ手段、スリツトノズルへの供
給路、ならびにスリツトノズルの背面が断熱構造
とされていることをもつて特徴とする特許請求の
範囲第8項から第23項のいずれか1項に記載の
装置。 25 前記スリツトノズルにより形成されるノズ
ル壁の上に水平方向の調節可能なパイプがフイラ
メントを整えるために設けられていることをもつ
て特徴とする特許請求の範囲第8項から第24項
のいずれか1項に記載の装置。 26 前記ノズル出口への供給回路中に撹乱流を
整流するために金属薄片が設けられていることを
もつて特徴とする上記の特許請求の範囲第8項か
ら第25項のいずれか1項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3601201.7 | 1986-01-17 | ||
| DE3601201A DE3601201C1 (de) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Verfahren zur Herstellung von Wirrvliesbahnen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223361A JPS62223361A (ja) | 1987-10-01 |
| JPH0215658B2 true JPH0215658B2 (ja) | 1990-04-12 |
Family
ID=6292013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62008856A Granted JPS62223361A (ja) | 1986-01-17 | 1987-01-16 | 繊維シ−トの製造方法および該方法を実施するための装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
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