JPH0221892A - 繊維充填体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、乗物用座席や家具などのクツションに使用す
る繊維充填体およびその製造方法に関するものである。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、繊
維充填体の製造方法としては、カード機より出された短
繊維ウェッブを積層し、所定の大きざに切断して側地の
中に詰込む方法や、空気流により、短繊維を側地または
型枠にその偏平面と平行の方向から吹込んで詰込む方法
があった。

カードウェッブを積層する前者の方法により得られる繊
維充填体は、短繊維のほとんどがカード機より紡出され
た方向に配列されている。そのため、カード機より紡出
された方向（以下、紡出方向という）と平行方向の切断
強力が大きい反面、紡出方向と垂直方向の切断強力が小
さく、したがって、紡出方向と垂直方向の力を受けると
繊維充填体が割れやすいという欠点がめった。

偏平面と平行方向から空気流により短繊維を吹込む後者
の方法により得られる繊維充填体は、ランダムに配列し
た短繊維からなる薄層ウェッブが積層された構造を有し
、通常、空気流の吹込み方向（以下、吹込み方向という
）とほぼ垂直の方向に薄層ウェッブが積層されているた
め、吹込み方向と垂直方向の切断強力が大きい反面、吹
込み方向と平行方向の切断強力が小さく、したがって、
吹込み方向と平行方向の力を受けると繊維充填体が割れ
やすいという問題点があった。

また、型枠または側地が空気の吹込み方向と垂直に近い
方向に凹凸部を有する形状である場合には、該凹凸部に
均一に短繊維を充填することが困難なため、該型枠また
は側地に忠実な形状の繊維充填体を得ることができない
という問題点を有していた。

一方、上記とは逆に、通気性型枠内に短繊維を吹込む方
向が通気性型枠の偏平面とほぼ垂直とした場合に得られ
る繊維充填体は、偏平面と平行方向の力を受けると繊維
充填体がｖｌれやずいという問題点がおった。

ざらに、部位により硬度の異なる繊維充填体を作製する
場合には、従来、硬度の異なる繊維充填体をあらかじめ
作製しておいて接着して積層する、あるいは繊維充填体
に樹脂溶液を部分的に含浸するなどの複数の工程を必要
とし、１工程で得ることは不可能であった。

本発明の目的は、上記の問題点を解決した繊維充填体お
よびその製造方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の繊維充填体は、上記目的を達成するために、次
の構成を有する。すなわち、 短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してなる繊維充
填体であって、該繊維充填体が、該繊維充填体の外層部
表面とほぼ平行に配列された薄層ウェッブおよび該繊維
充填体の外層部表面とほぼ垂直に配列された薄層ウェッ
ブとからなることを特徴とする繊維充填体である。

また、本発明の繊維充填体の製造方法は、次の構成を有
する。すなわち、 短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込みノズルから
通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法であって
、通気性型枠内に短繊維を吹込む方向が通気性型枠の偏
平面とほぼ垂直およびほぼ平行の複数方向であることを
特徴とする繊維充填体の製造方法である。

本発明において基材として使用する短繊維は、ポリエス
テル、ポリアクリル、ポリアミド、ポリプロピレンなど
の合成繊維、木綿、麻、絹、羊毛などの天然繊維、ある
いはこれら合成繊維と天然繊維または異種の合成繊維同
士、天然繊維同士などの混合繊維などの短繊維であり、
いずれも適用可能である。このなかでも、圧縮特性の優
れているポリエステルは最も好ましい材料である。また
、均一に分散させて吹き込むためには絡合性の少ない繊
維を使用することがなお好ましい。

該短ｌｌ１ｆ／ｆＬは、繊維充填体の密度および圧縮荷
重に対する回復性の観点から、その繊度が１〜３０ｄの
範囲が好ましい。また、同様の観点から、該短繊維の繊
維長は２０〜１００１１１ｍの範囲のものが好ましい。

本発明において、短ｌ１１Ｍを主体とするとは、短繊維
の繊維充填体を占める割合が４０重伍％以上であること
を意味する。

本発明において、薄層ウェッブとは、短繊維を主体とす
る繊維原料が空気流により型枠または測地に吹き込まれ
、空気圧により圧着して薄い層状物が積層されたものの
うち、各々の層を意味する。

薄層ウェッブ内では、短繊維は各々ランダムな方向を向
いている。繊維充填体の側面から観察すると、該薄層ウ
ェッブが多数積層されて、少なくとも一方の外層部表面
近辺の側面は縞状の模様を呈する。また、他方の外層部
表面を観察すると、年輪状の模様を呈する。

本発明において、鵠繊維相互間あるいは薄層ウェッブ相
互間は、接着されていなくてもよいが、接着されていて
もよい。接着された場合、繊維充填体は硬くなるととも
に、圧縮に対する反撥性が強くなり、良好なりッション
性を示すようになる。

一方、接着されない場合には柔かくなる。接着の有無は
、繊維充填体に要求される硬度、用途に応じて使い分け
ればよい。

本発明において、短繊維相互間おるいは薄層ウェッブ相
互間を接着する場合の接着手段は、接着剤でもよく、ま
た融着によってもよい。

本発明において、接着剤を用いる場合には、接着剤とし
て接着性繊維を使用することが好ましく、繊維充填体を
形成する前の段階で上記短繊維中に混合することによっ
て、短繊維相互間あるいは薄層ウェッブ相互間を容易に
接着し得る。

上記接着性繊維としては低融点繊維が好ましく使用され
る。この低融点繊維の例としては、例えば低融点特性を
有する共重合ポリエステル、共重合ポリアミド、ポリオ
レフィンなどからなる繊維がある。また、接着性繊維と
しては、少なくとも一方に上記低融点ポリマー成分を有
する複合繊維は、形態保持性ならびに強度特性が優れて
いるので、接着性繊維として好ましい。複合形態が芯鞘
状複合繊維の場合には、鞘成分に低融点成分を配置する
。特に芯成分を多芯状に複合させたものが好ましい。

このような低融点成分からなる接着性繊維は、短繊維が
好ましい。短繊維にすることによって繊維充填体の全体
に均一に分散させることができ、したがって短繊維間や
薄層ウェッブ間を均一に接着できるからである。また、
この接着性繊維の短繊維の分散性向上の観点から、繊度
が２〜１０ｄ、繊維長が２０〜６０ｍｍの範囲であるこ
とが好ましい。

本発明において、この接着性繊維の繊維充填体に混合す
る場合の混合率は、短繊維同士の接着程度および繊維充
填体の硬度を適切にするという観点から、繊維充填体に
対して１０〜６０重１％であることが好ましい。

上記の構造を有する本発明の繊維充填体の製造方法につ
いて以下説明する。

本発明の繊維充填体の製造方法において、まず解繊機ま
たは、カード機などを通して、上記短繊維を解繊する。

これは、短繊維の塊をほぐし、短繊維の捲縮が十分に生
かされるようにするためでおる。この工程により、繊維
充填体は、短繊維による嵩を十分に発揮し、圧縮に対し
て十分に反撥のある、クツション性に優れた特性を示す
ようになる。

このように、十分解繊された短繊維は、送綿ファンによ
る空気流によって、通気性型枠に詰込まれる。なお、本
発明において、通気性型枠とは文字通りの型枠のほかに
側地をも含むものである。

該工程における条件としては、繊維充填体の充填密度の
制御や俊述する通気性型枠の圧力損失の観点から空気流
の流量は１〜２００ｍ’／分、空気圧力は１０〜１００
０ｍｍｔ１Ｍｒｉであることが好ましい。

第１図に示すように、型枠３または側地４の偏平面のほ
ぼ垂直方向および平行方向に取付けられた吹込み口５に
より、型枠３または側地４の中に短繊維が吹込まれるも
のである。これにより、短繊維は、測地または型枠の下
方から上方へ、薄層ウェッブ２を形成しつつ次々に積層
され、繊維充填体を形成する。

本発明において、使用する型枠３または側地４は、任意
の形状のものでよいが、空気流により短繊維を詰込むた
め、適度の通気性が必要である。

フラジール型通気性試験機による測定値が５〜２００　
ＣＣ／−・ｓｅｃの範囲の通気性が好ましい。

また、測地よりも型枠を用いた方が、繊維充填体の端部
の形状が、より型枠に忠実なものを製造することが可能
となる。また、凹凸のある複雑な形状の繊維充填体を必
要とする場合は、測地より型枠の方が、良い結果が得ら
れる。

本発明の方法によれば、型枠が凹凸の部分を有する複雑
な形であっても、凹凸の部分にも均一にしかも確実に短
繊維を充填することができるので特に有効である。また
、部位により硬度の異なる繊維充填体を一工程で得るこ
とができる。

本発明による繊維充填体は、第１図、第２図および第３
図に示したように、偏平面と平行方向に積層した薄層ウ
ェッブおよび偏平面と垂直方向に積層した薄層ウェッブ
とが混在しており、また、この薄層ウェッブ内において
、各短繊維１は、ランダムに配列しており、特定方向に
配向していない。これは、空気流により、短繊維が型枠
内に全面にわたり、吹込まれるためである。

なお、均一に充填するため、下記のように繊維を供給す
ることは好ましい。すなわち、第７図は本発明に用いる
繊維供給ロアの好ましい態様を例示した断面図である。

短繊維供給ロアの断面形状は任意でよいが、繊維充填材
の幅方向の充填密度のバラツキを小さくする観点から第
７図の（Ａ）〜（Ｄ＞に示すように中央部が偏平で両サ
イドの断面積を大きくしたものが好ましい。

第８図は繊維供給口を首撮型としたものの斜視図である
。

さらに、上記と同様の観点から、第８図に示すように繊
維供給ロアの先端部８を支点９を介して揺動自在とし、
周期的に揺動することも好ましい。

揺動するには公知の手段を利用できる。

本発明の繊維充填体およびその製造方法を実施例により
さらに詳細に説明する。

［実施例］ （実施例１） ポリエステル短繊維６ｄｘ３８ｍｍと芯鞘断面の低融点
ポリエステル繊維４　ｄ　ｘ　５１ｍｍを重量比で６０
％対４０％の割合で混合し、開繊を行なった後、幅３０
ｃｍ、長さ４０ｃｍ、厚さ７ｃｍの型枠に偏平面と垂直
方向に取付けた吹込み口（２５ｃｍｘ４ｃｍの矩形）お
よび偏平面と平行方向に取付けた吹込み口（２３ｃｍｘ
　４　ｃｍの矩形〉により、空気流により詰込を行なっ
た。最初に偏平面と平行方向に取付けた吹込み口から、
次に偏平面と垂直方向に取付けた吹込み口から吹込んだ
。

吹込み終了後、熱処理を行ない、低融点繊維を溶融して
、短繊維および薄層ウェッブ間の接着を行なった。この
結果、得られた繊維充填体は、充填密度は４０ｇ／ｌ　
ｏｏｏｃｃであり、第１図に示すような構造を有し、繊
維充填体の側面から見た時に、薄層ウェッブ２は、外層
部表面（偏平面）とほぼ平行および垂直に縞模様を呈し
て積層して配列されていた。

得られた繊維充填体の縦方向（第１図のａａ’方向）お
よび横方向（第１図のｂｂ’方向）の弓張強力をそれぞ
れ表１に示した。

これによると、縦と横方向の引張強力は、はぼ均一であ
ることがわかる。ここで、繊維充填体の引張強力の測定
値は、厚み７　ｃｍ、幅５　ｃｍ、長さ１５ｃｍ大の試
料を採取し、試長１０ｃｍで引張試験機に取り付■ブで
、長さ方向に引張り、切断時の最大強力を読みとった値
である。

（以下、余白） （比較例１） 型枠に、偏平面と平行方向に吹込み口を取付け、空気流
により、短繊維を吹込み繊維充填体を作製した。繊維素
材、充填密度、熱処理方法、引張強力の測定方法は、実
施例１の場合と全く同一とした。得られた繊維充填体は
、第４図に示す通りであり、薄層ウェッブ２は、偏平面
に角度をもって、積層配列しており、また、偏平面の上
面から見た時に、薄層ウェッブは、繊維充填体のほぼ横
方向ｂｂ’に配列していた。

また、繊維充填体の引張強力は、表１に示した通り、縦
方向（ａａ’　）が、横方向（ｂｂ’　）に対し、非常
に小さい値を示し、縦方向にもろく、割れやすい欠点が
あった。

（比較例２〉 型枠に、偏平面と垂直方向に吹込み口を取付け、空気流
により、短繊維を吹込み繊維充填体を作製した。ｍ維素
材、充填密度、熱処理方法、引張強力の測定方法は、実
施例１の場合と全く同一とした。得られた繊維充填体は
、第５図に示す通りであり、薄層ウェッブ２は、偏平面
とほぼ平行に縞模様を呈しており、他方の外層部表面を
構成する薄層ウェッブが年輪状に積層して配列していた
。

また、繊維充填体の引張強力は、表１に示した通り、比
較例１とは逆に、縦方向（ａａ’　）が、横方向（ｂｂ
”）に対し、非常に大きな値を示し、横方向にもろく、
割れやすい欠点があった。

（比較例３） カード機により繊維を紡出し、積層ウェッブを作製して
、側地に手で詰込みを行なった。繊維素材、充填密度、
熱処理方法、および引張強力の測定は、実施例１の場合
と全く同様とした。

得られた繊維充填体は、第６図に示すごとく、ウェッブ
層２は、偏平面７と平行方向に積層しており、またウェ
ッブ層内では、短繊維１は、繊維充填体の縦方向ａａ’
　と平行の方向に揃っていた。

これは、カードウェッブを、その紡出方向が、繊維充填
体の縦方向ａａ’と平行になるように詰込んだためであ
る。また、このカード方式による繊維充填体の引張強力
は、表に示した通りであり、縦方向（ａａ’　）が大き
く、横方向（ｂｂ’　）が小さく、横方向に割れやすか
った。

以上に示したごとく、本発明による実施例に示した繊維
充填体は、薄層ウェッブが外層部表面とほぼ平行に及び
垂直に縞模様を呈して積層配列され、かつ、偏平面にお
いて、各短繊維がランダムの方向に配列しており方向性
が無いため、縦方向（ａａ’　）および横方向（ｂｂ’
　）の引張強力がバランスしており、実用において割れ
にくく、強い耐久性を示した。一方、比較例１，２．３
で示した、偏平面より平行あるいは垂直方向から、空気
流により短繊維を詰込む場合、または、カード綿を積層
させて詰込む場合には、短繊維が一定の方向を向いてい
るため、縦方向と横方向の引張強力のバランスが悪く、
割れやすい欠点がみられた。

［発明の効果］ 本発明の繊維充填体は、各短繊維がすべて特定の一方向
に配列してはいないので、繊維充填体を縦方向または横
方向あるいは任意の方向に引張っても、その引張強力は
、はぼ等しく、バランスしており、そのため、実用にお
いて、割れるなどの問題が起ることのない耐久性のある
繊維充填体を提供することが可能となった。

また、本発明の繊維充填体の製造方法によれば、凹凸を
有する複雑な形状の繊維充填体を製造する場合であって
も、均一にしかも型枠に忠実に短繊維を充填することが
できる。

ざらに、部位により硬度の異なるｗ４＃１充填体を１工
程で製造することができ、硬度の制御も容易となる。し
かも、貼合せなどで部位により硬度の異なる繊維充填体
を積層して製造する場合の問題点であった硬い積層界面
が形成することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、本発明による繊維充填
体の例の側面図である。 第４図は、偏平面に平行方向から吹込みを行なった繊維
充填体（比較例１）の側面図である。 第５図は、偏平面に垂直方向から吹込みを行なった繊維
充填体（比較例２）の側面図である。 第６図は、カード方式による繊維充填体（比較例３）の
側面図である。 また、第７図は、本発明に用いる繊維吹出し口の好まし
い態様を例示した断面図であり、第８図は首振方式とし
た繊維吹出し口の例である。 図中、 １：短繊維　　　　２：薄層ウェッブ ３：型枠　　　　　４：側地 ５：吹込口　　　　６：偏平面 ７：＄ｌ維供給口　　８：先端部 ９：支点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）短繊維を主体とする薄層ウエッブが積層してなる
   繊維充填体であつて、該繊維充填体が、該繊維充填体の
   外層部表面とほぼ平行に配列された薄層ウエッブおよび
   該繊維充填体の外層部表面とほぼ垂直に配列された薄層
   ウエッブとからなることを特徴とする繊維充填体。
2. （２）短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込みノズ
   ルから通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法で
   あつて、通気性型枠内に短繊維を吹込む方向が通気性型
   枠の偏平面とほぼ垂直およびほぼ平行の複数方向である
   ことを特徴とする繊維充填体の製造方法。