JPH0984973A - 繊維集合体の熱成形方法 - Google Patents
繊維集合体の熱成形方法Info
- Publication number
- JPH0984973A JPH0984973A JP7247420A JP24742095A JPH0984973A JP H0984973 A JPH0984973 A JP H0984973A JP 7247420 A JP7247420 A JP 7247420A JP 24742095 A JP24742095 A JP 24742095A JP H0984973 A JPH0984973 A JP H0984973A
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- Japan
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- fiber
- fiber assembly
- thermoforming
- molding
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- Pending
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 繊維集合体（綿）を金型のキャビティ内の所
定の位置へ所望の嵩高密度に制御しなが熱成形でき、し
かも、熱成形後の成形品の形状を正確にコントロールす
ることができる熱成形方法を提供する。 【解決手段】 繊維集合体（Ｆ）を金型（１）のキャビ
ティ内へ充填し、熱成形するに際して、熱成形サイクル
を数段階に分け、金型可動部（１ｃ〜１ｅ）を移動させ
て、キャビティ（Ｃ）内の各領域内に充填された繊維集
合体（Ｆ）を熱成形する方法である。
定の位置へ所望の嵩高密度に制御しなが熱成形でき、し
かも、熱成形後の成形品の形状を正確にコントロールす
ることができる熱成形方法を提供する。 【解決手段】 繊維集合体（Ｆ）を金型（１）のキャビ
ティ内へ充填し、熱成形するに際して、熱成形サイクル
を数段階に分け、金型可動部（１ｃ〜１ｅ）を移動させ
て、キャビティ（Ｃ）内の各領域内に充填された繊維集
合体（Ｆ）を熱成形する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、捲縮形態を有する
合成繊維の短繊維からなるマトリックス中に該短繊維よ
り低い融点を有するバインダー繊維が分散混入された繊
維集合体（以下、「綿」或いは「綿の塊」とも称するこ
とにする。）を熱成形するための方法に関する。
合成繊維の短繊維からなるマトリックス中に該短繊維よ
り低い融点を有するバインダー繊維が分散混入された繊
維集合体（以下、「綿」或いは「綿の塊」とも称するこ
とにする。）を熱成形するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車、航空機等の複雑な形状
を有するシート用クッション材としてウレタンフォーム
が多用されてきた。しかしながら、ウレタンフォーム
は、燃焼時に有毒ガスを発生こと、リサイクル使用が困
難等の問題を有するため、これに代わる成形素材が切望
されてきた。
を有するシート用クッション材としてウレタンフォーム
が多用されてきた。しかしながら、ウレタンフォーム
は、燃焼時に有毒ガスを発生こと、リサイクル使用が困
難等の問題を有するため、これに代わる成形素材が切望
されてきた。
【０００３】このような問題から、近年、ウレタンフォ
ームを代替するための素材として、合成繊維の短繊維か
らなるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有する
バインダー繊維が分散混入された繊維集合体を使用した
繊維構造体が、上記の諸問題を解決することができる素
材として注目されてきた。この綿は、金型のキャビティ
内に充填され、次いで、熱成形されることで綿中に含ま
れるバインダー繊維同士が熱融着して形成されたもので
ある。
ームを代替するための素材として、合成繊維の短繊維か
らなるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有する
バインダー繊維が分散混入された繊維集合体を使用した
繊維構造体が、上記の諸問題を解決することができる素
材として注目されてきた。この綿は、金型のキャビティ
内に充填され、次いで、熱成形されることで綿中に含ま
れるバインダー繊維同士が熱融着して形成されたもので
ある。
【０００４】従来、成形金型内へ綿を充填するための方
法としては、例えば綿の塊を一定の大きさに仮整形し、
仮整形した綿を手詰めしたり、ロボット等の自動機械に
よって成形金型のキャビティ内へ充填する方法が採られ
ていた。しかしながら、この方法は、綿を一度、仮整形
して、その後、仮整形した綿を金型内へ詰め込む必要が
あるため、仮整形という工程を余分に要するためコスト
アップとなると共に、仮整形した綿を設置するための仮
置場所も必要となるといった問題がある。
法としては、例えば綿の塊を一定の大きさに仮整形し、
仮整形した綿を手詰めしたり、ロボット等の自動機械に
よって成形金型のキャビティ内へ充填する方法が採られ
ていた。しかしながら、この方法は、綿を一度、仮整形
して、その後、仮整形した綿を金型内へ詰め込む必要が
あるため、仮整形という工程を余分に要するためコスト
アップとなると共に、仮整形した綿を設置するための仮
置場所も必要となるといった問題がある。
【０００５】このような問題を解決するために、綿を仮
整形せずに、小片の綿の塊として整形金型へ空気輸送す
る方法が、例えば特公昭５６−２９５５６号公報、特公
昭６２−２９０６９号公報、実公平１−２７７２７号公
報等に提案されている。この方法は、仮整形されていな
い綿をコンベアで開繊機へ運搬し、該開繊機によって綿
の小塊とした後、該開繊機から出てきた綿の小塊をブロ
アーによって、ダクト内を移送し、これによって金型の
キャビティへ充填して熱成形する方法である。
整形せずに、小片の綿の塊として整形金型へ空気輸送す
る方法が、例えば特公昭５６−２９５５６号公報、特公
昭６２−２９０６９号公報、実公平１−２７７２７号公
報等に提案されている。この方法は、仮整形されていな
い綿をコンベアで開繊機へ運搬し、該開繊機によって綿
の小塊とした後、該開繊機から出てきた綿の小塊をブロ
アーによって、ダクト内を移送し、これによって金型の
キャビティへ充填して熱成形する方法である。
【０００６】しかしながら、これらの熱成形方法では、
熱成形中の繊維集合体の変形が考慮されていないため、
成形後に金型から取り出した成形品が熱収縮していたり
するため、成形後の成形品の寸法が当初予定したものと
異なる、という問題を有している。
熱成形中の繊維集合体の変形が考慮されていないため、
成形後に金型から取り出した成形品が熱収縮していたり
するため、成形後の成形品の寸法が当初予定したものと
異なる、という問題を有している。
【０００７】この成形時の熱収縮という問題を解消する
ために、従来は収縮量を見込んだ大きめのキャビティを
製作し、これによって収縮誤差を解消しようとする試み
が行われてきた。
ために、従来は収縮量を見込んだ大きめのキャビティを
製作し、これによって収縮誤差を解消しようとする試み
が行われてきた。
【０００８】ところが、このような成形金型を実用に供
するためには、最適な成形条件を特定し、多数の高価な
成形金型を製作し、これによって何度も熱成形実験を重
ねた後、熱収縮量を求めて金型キャビティの形状を決定
しなければならない、という問題がある。しかし、最適
と特定した成形条件が実際は最適ではなく、このため成
形条件を変更したりすることが度々生ずる。また、実際
の製造金型は、形状が極めて大きくなるため、コストダ
ウンや実験を簡略化するために、実験においては、スケ
ールダウンした成形金型を使用することが多く、このた
め、スケールアップした成形金型とは、成形条件が異な
ってくるということもしばしば生じる。
するためには、最適な成形条件を特定し、多数の高価な
成形金型を製作し、これによって何度も熱成形実験を重
ねた後、熱収縮量を求めて金型キャビティの形状を決定
しなければならない、という問題がある。しかし、最適
と特定した成形条件が実際は最適ではなく、このため成
形条件を変更したりすることが度々生ずる。また、実際
の製造金型は、形状が極めて大きくなるため、コストダ
ウンや実験を簡略化するために、実験においては、スケ
ールダウンした成形金型を使用することが多く、このた
め、スケールアップした成形金型とは、成形条件が異な
ってくるということもしばしば生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた諸問題に
鑑み、本発明が解決しようとする課題は、綿を所定の形
状に熱成形するに際して、熱成形後の成形品の形状を成
形前に設計した通りの正確な形状のままに熱成形できる
方法を提供することにある。
鑑み、本発明が解決しようとする課題は、綿を所定の形
状に熱成形するに際して、熱成形後の成形品の形状を成
形前に設計した通りの正確な形状のままに熱成形できる
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、捲縮形態を有する合成繊維の短繊維からなるマトリ
ックス中に該短繊維より低い融点を有するバインダー繊
維が分散混入された繊維集合体を成形するために、金型
のキャビティ内へ開繊された該繊維集合体を充填し、該
繊維集合体を熱成形するための方法において、前記金型
のキャビティ内に充填された前記の繊維集合体を熱成形
中に少なくとも一度以上所定の体積まで圧縮することに
より、熱成形すること、を特徴とする繊維集合体の熱成
形方法が提供される。
ば、捲縮形態を有する合成繊維の短繊維からなるマトリ
ックス中に該短繊維より低い融点を有するバインダー繊
維が分散混入された繊維集合体を成形するために、金型
のキャビティ内へ開繊された該繊維集合体を充填し、該
繊維集合体を熱成形するための方法において、前記金型
のキャビティ内に充填された前記の繊維集合体を熱成形
中に少なくとも一度以上所定の体積まで圧縮することに
より、熱成形すること、を特徴とする繊維集合体の熱成
形方法が提供される。
【００１１】また、本発明の方法においては、前記の圧
縮操作を金型キャビティ内に充填された繊維集合体が位
置するそれぞれの領域に施し、これによって、該各領域
の繊維集合体の嵩高密度をそれぞれ個別に制御すること
が好ましい。
縮操作を金型キャビティ内に充填された繊維集合体が位
置するそれぞれの領域に施し、これによって、該各領域
の繊維集合体の嵩高密度をそれぞれ個別に制御すること
が好ましい。
【００１２】ここで、簡単に、本発明に使用する繊維集
合体について説明する。
合体について説明する。
【００１３】まず、繊維集合体のマトリックスを構成す
る合成繊維の短繊維としては、特に限定されることはな
いが、例えば通常の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、ポリヘキサメチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ１，
４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバ
ロラクトン、又はこれらの共重合エステルからなる短繊
維、乃至これらの繊維の混綿体、または上記のポリマー
成分のうちの２種以上からなる複合繊維等が好適であ
る。また、短繊維の断面形状は、円形、扁平、異形また
は中空のいずれであっても良い。
る合成繊維の短繊維としては、特に限定されることはな
いが、例えば通常の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、ポリヘキサメチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ１，
４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバ
ロラクトン、又はこれらの共重合エステルからなる短繊
維、乃至これらの繊維の混綿体、または上記のポリマー
成分のうちの２種以上からなる複合繊維等が好適であ
る。また、短繊維の断面形状は、円形、扁平、異形また
は中空のいずれであっても良い。
【００１４】さらに、この場合の捲縮は、顕在捲縮であ
ることが好ましく、この顕在捲縮は、クリンパー等によ
る機械的な方法、紡糸時の異方冷却による方法、サイド
バイサイド型あるいは偏心シースコア型複合繊維の加熱
による方法等で得ることができる。
ることが好ましく、この顕在捲縮は、クリンパー等によ
る機械的な方法、紡糸時の異方冷却による方法、サイド
バイサイド型あるいは偏心シースコア型複合繊維の加熱
による方法等で得ることができる。
【００１５】一方、バインダー繊維としては、例えばポ
リウレタン系エラストマーやポリエステル系エラストマ
ー等を成形する製品の要求性能に合わせて混合すればよ
い。
リウレタン系エラストマーやポリエステル系エラストマ
ー等を成形する製品の要求性能に合わせて混合すればよ
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】以上に述べた本発明の実施の形態
について、以下に図面を参照しながら、詳細に説明す
る。
について、以下に図面を参照しながら、詳細に説明す
る。
【００１７】図１は、本発明の熱成形方法を実施するた
めの装置を例示した正面断面図であって、Ｆは綿（繊維
集合体）、１は成形金型、２は熱風循環装置をそれぞれ
表す。
めの装置を例示した正面断面図であって、Ｆは綿（繊維
集合体）、１は成形金型、２は熱風循環装置をそれぞれ
表す。
【００１８】また、図２は本発明の成形方法を実施する
に好適な成形金型を例示した正面断面図である。なお、
成形金型（１）は、固定金型部（１ａ）、繊維供給口
（１ｂ）及び可動金型部（１ｃ〜１ｅ）を含んで構成さ
れている。
に好適な成形金型を例示した正面断面図である。なお、
成形金型（１）は、固定金型部（１ａ）、繊維供給口
（１ｂ）及び可動金型部（１ｃ〜１ｅ）を含んで構成さ
れている。
【００１９】以上のように構成された綿の熱成形装置に
おいて、先ず、空気輸送等によってそのキャビティ内に
充填された綿を有する成形金型（１）が、熱風循環装置
（２）内に設置される。そして、予め設定された温度ま
で熱風を昇温し、この熱風を図１の矢印方向へ循環させ
ることによって成形金型（１）を加熱して、第一段階の
熱成形が行われる。
おいて、先ず、空気輸送等によってそのキャビティ内に
充填された綿を有する成形金型（１）が、熱風循環装置
（２）内に設置される。そして、予め設定された温度ま
で熱風を昇温し、この熱風を図１の矢印方向へ循環させ
ることによって成形金型（１）を加熱して、第一段階の
熱成形が行われる。
【００２０】次いで、可動金型部（１ｃ〜１ｅ）を綿
（Ｆ）を圧縮する方向へそれぞれｅ１〜ｅ３ずつ移動さ
せる。なお、この可動金型部（１ｃ〜１ｅ）の移動は、
この段階で一度に行ってもよいが、各熱成形サイクル毎
に数段階に分けて行ってもよい。このように、可動金型
部の移動を各熱成形サイクル毎に数段階に分けて行うこ
との意義は、一度に綿（Ｆ）を大きく圧縮することがな
いため、この部分の圧縮による成形歪みを緩和できるこ
とにある。ここで、可動金型部（１ｃ〜１ｅ）の移動量
（ｅ１〜ｅ３）は、綿（Ｆ）が充填されたキャビティの
各領域毎にそれぞれ独立に設定することができるため、
成形後の繊維構造体（成形品）の嵩高密度を自由に制御
することができるのである。
（Ｆ）を圧縮する方向へそれぞれｅ１〜ｅ３ずつ移動さ
せる。なお、この可動金型部（１ｃ〜１ｅ）の移動は、
この段階で一度に行ってもよいが、各熱成形サイクル毎
に数段階に分けて行ってもよい。このように、可動金型
部の移動を各熱成形サイクル毎に数段階に分けて行うこ
との意義は、一度に綿（Ｆ）を大きく圧縮することがな
いため、この部分の圧縮による成形歪みを緩和できるこ
とにある。ここで、可動金型部（１ｃ〜１ｅ）の移動量
（ｅ１〜ｅ３）は、綿（Ｆ）が充填されたキャビティの
各領域毎にそれぞれ独立に設定することができるため、
成形後の繊維構造体（成形品）の嵩高密度を自由に制御
することができるのである。
【００２１】そして、最終的に所定の成形温度にまで昇
温して、バインダー繊維同士を熱融着させ、これによっ
て、熱成形を完了する。この後、冷却風を循環させ、成
形金型（１）を冷却する。冷却された成形金型（１）
は、熱風循環装置（２）から取り出され、該成形金型
（１）から成形された繊維構造体が取出される。
温して、バインダー繊維同士を熱融着させ、これによっ
て、熱成形を完了する。この後、冷却風を循環させ、成
形金型（１）を冷却する。冷却された成形金型（１）
は、熱風循環装置（２）から取り出され、該成形金型
（１）から成形された繊維構造体が取出される。
【００２２】なお、上記の成形金型（１）の冷却工程に
おいて、成形金型（１）の可動金型部（１ｃ〜１ｅ）を
非圧縮方向（場合によっては、圧縮方向）へ移動させ
て、熱成形時の成形歪みを除去するようにしてもよいこ
とは、言うまでもない。
おいて、成形金型（１）の可動金型部（１ｃ〜１ｅ）を
非圧縮方向（場合によっては、圧縮方向）へ移動させ
て、熱成形時の成形歪みを除去するようにしてもよいこ
とは、言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、綿
を金型内の所定のキャビティ位置へ所望の嵩高密度に制
御しながら充填することができるという効果を奏する。
しかも、熱成形時の成形歪みを除去したり、熱成形時の
成形品の熱収縮等による形状変化にも十分に対応するこ
とができ、これによって、成形前に設計者が意図した形
状に正確に成形品形状を維持して熱成形できるという極
めて顕著な効果を奏する。
を金型内の所定のキャビティ位置へ所望の嵩高密度に制
御しながら充填することができるという効果を奏する。
しかも、熱成形時の成形歪みを除去したり、熱成形時の
成形品の熱収縮等による形状変化にも十分に対応するこ
とができ、これによって、成形前に設計者が意図した形
状に正確に成形品形状を維持して熱成形できるという極
めて顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の装置を例示した正面断面図である。
【図２】図１における金型部のみを拡大した正面断面図
である。
である。
１ 成形金型 １ａ 固定金型部 １ｂ 繊維供給口 １ｃ〜１ｅ 可動金型部 ２ 熱風循環装置 Ｆ 繊維集合体（綿）
Claims (2)
- 【請求項１】 捲縮形態を有する合成繊維の短繊維から
なるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有するバ
インダー繊維が分散混入された繊維集合体を成形するた
めに、金型のキャビティ内へ開繊された該繊維集合体を
充填し、該繊維集合体を熱成形するための方法におい
て、 前記金型のキャビティ内に充填された前記の繊維集合体
を熱成形中に少なくとも一度以上所定の体積まで圧縮す
ることにより、熱成形すること、を特徴とする繊維集合
体の熱成形方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧縮操作を金型キャビテ
ィ内に充填された繊維集合体が位置するそれぞれの領域
に施し、これによって、該各領域の繊維集合体の嵩高密
度をそれぞれ個別に制御する請求項１記載の繊維集合体
の熱成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7247420A JPH0984973A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 繊維集合体の熱成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7247420A JPH0984973A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 繊維集合体の熱成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984973A true JPH0984973A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17163179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7247420A Pending JPH0984973A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 繊維集合体の熱成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0984973A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033607A (en) * | 1997-07-30 | 2000-03-07 | Teijin Limited | Method and apparatus for molding fiber mixture |
| US6210147B1 (en) | 1997-08-05 | 2001-04-03 | Araco Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for shaping fibrous elastic body |
| CN104592972A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-05-06 | 吉林大学 | 一种通过共组装技术制备纳米粒子双模式荧光探针的方法 |
| CN106572757A (zh) * | 2014-07-04 | 2017-04-19 | 舒克拉机械制造有限公司 | 生产座垫体的设备和方法 |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP7247420A patent/JPH0984973A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033607A (en) * | 1997-07-30 | 2000-03-07 | Teijin Limited | Method and apparatus for molding fiber mixture |
| US6210147B1 (en) | 1997-08-05 | 2001-04-03 | Araco Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for shaping fibrous elastic body |
| CN106572757A (zh) * | 2014-07-04 | 2017-04-19 | 舒克拉机械制造有限公司 | 生产座垫体的设备和方法 |
| CN104592972A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-05-06 | 吉林大学 | 一种通过共组装技术制备纳米粒子双模式荧光探针的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040916 |