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公開番号2025083836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197453
出願日2023-11-21
発明の名称不織布製造装置、及び不織布製造方法
出願人日本ノズル株式会社
代理人弁理士法人柳野国際特許事務所
主分類D01D 5/08 20060101AFI20250526BHJP(天然または人造の糸または繊維;紡績)
要約【課題】不織布の多品種少量生産に最適であり、樹脂材料の切り替えが容易で、材料の無駄を抑制することができ、コスト低減を図ることができ、製造時における異音の発生や材料の供給不良を防止でき、不織布の目付量や繊維径、空隙率等を容易かつ適正に均一化することができる不織布製造装置、及び不織布の製造方法を提供する。
【解決手段】溶融状態の熱可塑性樹脂Cを吐出するノズル列21を有するダイ2と、熱可塑性樹脂Cを溶融状態でダイ2に供給する樹脂供給手段3と、前記ノズル列21から吐出された熱可塑性樹脂に熱風を供給して繊維状に延伸する熱風供給手段4と、繊維状の熱可塑性樹脂をコンベアベルト53上に集積させることにより不織布を生成するコレクタ5と、を備え、樹脂供給手段3は、熱可塑性樹脂Cを収容するシリンダ31と、該シリンダ31内の熱可塑性樹脂Cを前記ダイ2に向けて押し出すピストン32とを有している不織布製造装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
溶融状態の熱可塑性樹脂を吐出するノズル列を有するダイと、
前記熱可塑性樹脂を溶融状態で前記ダイに供給する樹脂供給手段と、
前記ノズル列から吐出された前記熱可塑性樹脂に熱風を供給して繊維状に延伸する熱風供給手段と、
前記繊維状の熱可塑性樹脂をコンベアベルト上に集積させることにより不織布を生成するコレクタと、を備え、
前記樹脂供給手段は、前記熱可塑性樹脂を収容するシリンダと、該シリンダ内の前記熱可塑性樹脂を前記ダイに向けて押し出すピストンとを有している不織布製造装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記樹脂供給手段が、前記シリンダ内に収容された前記熱可塑性樹脂を溶融状態にする加熱手段を備える請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項３】
前記シリンダが、前記ダイに直接接続されている請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項４】
前記樹脂供給手段は、前記ピストンを一定速度で駆動する電動アクチュエータを有している請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項５】
前記シリンダの内径が３０ｍｍ以下である請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項６】
前記ダイと前記コレクタとの間には、前記不織布生成用の空間部が形成されるとともに、該空間部を外部から遮蔽する遮蔽板が設けられている請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項７】
前記シリンダの内径よりも小さな内径を有する予備成形金型と、
該成形金型内に収容されたペレット状の熱可塑性樹脂を軟化温度以上に加熱する加熱部と、
軟化状態となった前記熱可塑性樹脂を加圧して棒状に予備成形する加圧部と、を有する予備成形手段を更に備えている請求項１記載の不織布製造装置。
【請求項８】
一定量の熱可塑性樹脂をシリンダ内に投入し、
該シリンダ内の前記熱可塑性樹脂をピストンにより溶融状態でダイに向けて一定量押出し、
該一定量の前記熱可塑性樹脂を前記ダイのノズル列から吐出させ、
該ノズル列から吐出される前記一定量の熱可塑性樹脂に熱風を供給して繊維状に延伸するとともに、該繊維状の熱可塑性樹脂を集積して不織布を生成する不織布製造方法。
【請求項９】
前記シリンダの内径よりも小さな内径を有する予備成形金型内にペレット状の前記熱可塑性樹脂を収容し、該熱可塑性樹脂を軟化温度以上に加熱するとともに、軟化状態となった前記熱可塑性樹脂を加圧して棒状に予備成形した後、該棒状の予備成形体を前記シリンダ内に投入する請求項８記載の不織布製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイから溶融状態の熱可塑性樹脂を吐出、延伸、集積して不織布を生成するメルトブロー方式の不織布製造装置、及び同不織布製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂を溶融状態として押し出す押出機と、異物を除去するフィルタと、定量の熱可塑性樹脂をダイに向けて連続的に送り出すギアポンプとを有する樹脂供給段により熱可塑性樹脂を溶融状態としてダイに供給し、ダイのノズルヘッドから押し出される熱可塑性樹脂に熱風を供給して繊維状に延伸することにより不織布を生成するメルトブロー不織布製造設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。前記熱可塑性樹脂の押出機には、従来、ヒータにより加熱されたシリンダ内に樹脂製の材料等を供給し、スクリューの回転により材料を混錬しつつ、溶融させてノズルに向けて移送するスクリュー式押出機が用いられている。
【０００３】
上記スクリュー方式押出機は、一般的に樹脂材料を連続供給して大量生産を行う装置として設計され、シリンダ内に投入された樹脂材料をヒータにより加熱して溶融させながらスクリューの回転により順次、ダイに送り込むように構成されている。
【０００４】
これに対し、例えば再生医療分野において不織布用の素材に生体吸収性樹脂を用いることが行われているが、この生体吸収性樹脂は、開発途中にあるものが多く、極めて高価で、且つ使用する量は限られている場合が多い。また、再生医療分野で使用される不織布は、生体組織との適正な関係性を追求するために、不織布の繊維径や空隙率等を適正にコントロールして均一化することが求められている。他の分野も含め、近年、このように高品質なものを多品種少量に生産することが求められる傾向にある。
【０００５】
多品種少量生産をする際、上記したスクリュー方式押出機を用いると、種類を切り替える際に、押出機内に前に使用した樹脂材料が残っており、これを処分したり、スクリューを清掃する等の必要があり、樹脂材料の無駄や切り替えの作業時間が長くなるという問題があった。また、スクリュー方式押出機は内部に新たな樹脂材料が充満されるまで出てこないことから、本来の繊維化に必要な量以上の樹脂材料が必要となる。このように従来の装置で多品種少量生産するには、材料の無駄やコスト高になるという問題があった。
【０００６】
また、上述のスクリュー方式の押出機では、条件によっては混錬不良が発生する虞があり、ダイに樹脂材料を適切に送り込むことができずに異音が発生したり、樹脂材料の供給不良が生じたりする心配もあった。さらに、使用する樹脂材料の物性を考慮してスクリューを特殊な形状に設計する必要もあり、装置の構造が複雑化することが避けられなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－１６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、不織布の多品種少量生産に最適であり、樹脂材料の切り替えが容易で、材料の無駄を抑制することができ、コスト低減を図ることができ、さらには、製造時における異音の発生や材料の供給不良を容易に防止することができ、不織布の目付量や繊維径、空隙率等を容易に適正に均一化できる不織布製造装置、及び不織布の製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、溶融状態の熱可塑性樹脂を吐出するノズル列を有するダイと、前記熱可塑性樹脂を溶融状態で前記ダイに供給する樹脂供給手段と、前記ノズル列から吐出された前記熱可塑性樹脂に熱風を供給して繊維状に延伸する熱風供給手段と、前記繊維状の熱可塑性樹脂をコンベアベルト上に集積させることにより不織布を生成するコレクタと、を備え、前記樹脂供給手段は、前記熱可塑性樹脂を収容するシリンダと、該シリンダ内の前記熱可塑性樹脂を前記ダイに向けて押し出すピストンとを有する不織布製造装置を提供する。
【００１０】
ここで、前記樹脂供給手段が、前記シリンダ内に収容された前記熱可塑性樹脂を溶融状態にする加熱手段を備えていることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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