JPH1150366A - 繊維集合体の型詰め方法 - Google Patents

繊維集合体の型詰め方法

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JPH1150366A
JPH1150366A JP9204435A JP20443597A JPH1150366A JP H1150366 A JPH1150366 A JP H1150366A JP 9204435 A JP9204435 A JP 9204435A JP 20443597 A JP20443597 A JP 20443597A JP H1150366 A JPH1150366 A JP H1150366A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状を有する金型キャビティにも空気
吹込み法によって繊維集合体を良好に充填でき、嵩密度
も所望の値に制御できる繊維集合体の型詰め方法を提供
する。 【解決手段】 空気吹込み法によって、合成繊維の捲縮
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
空気流に随伴させて金型キャビティＣ１及びＣ２へ供給
して型詰めする方法において、該金型キャビティが、繊
維集合体の吹込み口Ｅから吹込み方向に延在した形状を
有し、且つ該方向に直交する方向に複数個設けられ、前
記吹込み方向に直交する方向に移動自在であって、且つ
前記の複数の金型キャビティを互いに区切る金型キャビ
ティ壁Ｗ１〜Ｗ４によって、型詰めされた繊維集合体を
圧縮自在とされ、前記金型キャビティＣ１及びＣ２のそ
れぞれに対応させて、前記吹込み口から各金型キャビテ
ィ内へ空気流に随伴させて繊維集合体が充填される繊維
集合体の型詰め方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維の捲縮短
繊維からなるマトリックス中に該捲縮短繊維より低い融
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
を金型キャビティ内へ空気流に随伴させて充填するため
の繊維集合体の型詰め方法に関する。
【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安価なウレタンフ
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する。また、リサイク
ル使用が困難であるといった問題を有する。このため、
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、繊維集合体から得ら
れる成形品が注目されている。ここで、該繊維集合体
は、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
たものである。そして、この繊維集合体の成形品が、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
ている。この成形品は、開繊された繊維集合体を金型キ
ャビティ内へ充填し、これを熱成形することで得られ
る。つまり、繊維集合体中に含まれるバインダー繊維に
よって繊維集合体中の繊維同士をその交差点において熱
融着させて形成されたものである。
【０００４】従来、成形金型内へ繊維集合体を充填する
ための方法としては、ロボット等の自動機械によって成
型金型のキャビティ内へ充填する方法が採られていた。
この方法は、繊維集合体を金型キャビティの寸法に合わ
せて一定の大きさに仮整形し、仮整形した繊維集合体を
金型キャビティ内へ充填するものである。しかしなが
ら、この方法は、繊維集合体を一度仮整形する必要があ
る。そして、その後、仮整形した繊維集合体を金型内へ
詰め込む必要がある。このため、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。しかも、仮整形し
た繊維集合体を保管するための仮置場も必要となるとい
った問題がある。
【０００５】このような問題を解決するために、繊維集
合体を仮整形せずに、小片の繊維集合体の塊として空気
流と共に成形金型内へ輸送する方法が、例えば特開昭６
２−１５２４０７号公報に提案されている。この方法
は、仮整形されていない繊維集合体を開繊させ、開繊さ
せた繊維集合体の小塊を空気流に随伴させて金型キャビ
ティへ供給して、該金型キャビティを充填するものであ
る。
【０００６】しかしながら、該成形方法では、図１(a)
及び(b)に示すように金型キャビティの形状が複雑とな
ると対応できないという問題を有している。この問題に
ついて、図１を参照しながら以下に説明する。
【０００７】該図において、１′は成形型枠、２′は上
金型、３′は下金型をそれぞれ示し、これらによって囲
まれた空間が金型キャビティである。この金型キャビテ
ィは、繊維集合体の吹込み口から吹込み方向に延在した
形状を有しており、該方向に直交する方向に複数個（Ｃ
１）及び（Ｃ２′）存在している。ここで、成形型枠
１′に開口する繊維集合体の吹込み口（Ｅ′）から金型
キャビティ（Ｃ１）及び（Ｃ２′）へ繊維集合体を吹込
み充填する場合を考える（図１(a) 参照）。この場合、
吹込み口（Ｅ′）から供給された繊維集合体は、上金型
（２′）の凸部（Ｂ）に引っ掛かかる。また、該凸部
（Ｂ）によって吹込み空気が偏流したりするため、金型
キャビティ内に充填斑を生じることを回避することがで
きない。
【０００８】更には、図１(b) に示すように、キャビテ
ィ（Ｃ１）は、上金型（２′）を下方に移動させること
によって、繊維集合体を圧縮できる（キャビティＣ１′
の状態）のに対して、キャビティ（Ｃ２′）は、圧縮す
ることができない。このため、キャビティ（Ｃ１）に充
填された繊維集合体は、金型キャビティの容積を所望の
値にまで減少させることができ、嵩密度を容易に制御す
ることができる。これに対して、キャビティ（Ｃ２′）
内に充填された繊維集合体の嵩密度を所定の値にコント
ロールすることができない。
【０００９】これらの問題から、空気吹込み法による繊
維集合体の型詰めは、図１のような複雑な形状を有する
金型キャビティでは行われていないのが現状である。
【００１０】
【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、本発明の目的は、下記の通りである。即ち、複雑
な形状を有する金型キャビティであっても、空気吹込み
法を採用しながらも、繊維集合体を良好に型詰めするこ
とができ、しかも、嵩密度も所望の値に容易に制御でき
る方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、空気吹込み法によって、合成繊維の捲縮短繊維から
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空気流に随
伴させて金型キャビティへ供給して型詰めする方法にお
いて、該金型キャビティが、繊維集合体の吹込み口から
吹込み方向に延在した形状を有し、且つ該方向に直交す
る方向に複数個設けられ、前記吹込み方向に直交する方
向に移動自在であって、且つ前記の複数の金型キャビテ
ィを互いに区切る金型キャビティ壁によって、型詰めさ
れた繊維集合体を圧縮自在とされ、前記金型キャビティ
のそれぞれに対応させて、前記吹込み口から各金型キャ
ビティ内へ空気流に随伴させて繊維集合体が充填される
繊維集合体の型詰め方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の繊維集合体のマトリック
スを構成する合成繊維の捲縮短繊維の素材には、特に制
限はない。しかしながら、例えば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、ポリピバラクトン、またはこれらの共重合エステル
からなる短繊維、及至これらの繊維の混繊維集合体、ま
たは上記のポリマー成分の中の２種類以上からなる複合
繊維（コンジュゲート繊維）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。さらに、この場合の合成繊維の短繊
維に付与する捲縮としては、顕在捲縮であることが好ま
しい。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。
【００１３】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
ー繊維、特にこれらポリマーが繊維表面の一部に露出し
た複合繊維を好適に使用することができる。なお、該バ
インダー繊維は成形する製品の要求性能に合わせて適当
な量が前記のマトリックス繊維中に分散・混入されてい
る。
【００１４】以下、図面を参照しながら、本発明の実施
の態様について詳細に説明する。図２は本発明の方法を
実施するための装置を模式的に例示した側断面図であ
る。該図において、１は成形型枠、２及び３は通気性を
有する上金型、４は通気性を有する下金型、Ｗ１〜Ｗ４
は金型キャビティ壁、Ｅは、空気流に随伴させた繊維集
合体の吹込み口、及びＢは上金型の凸部をそれぞれ示
す。なお、該図において、繊維集合体は短い線分によっ
て代表させ、これによって模式的に表わしてある。
【００１５】以上のように構成された装置において、金
型キャビティは、成形型枠１、２つの上金型２及び３、
及び下金型によって囲まれた空間によって形成される。
つまり、図２(a)〜(c)では、Ｃ１、Ｃ１′、Ｃ２、及び
Ｃ２′で示される空間である。この金型キャビティは、
繊維集合体の吹込み口Ｅから吹込み方向に延在した形状
を有し、且つ該方向に直交する方向に複数個（例えば、
図２(c) ではＣ１′とＣ２′が該当する）設けられたよ
うな複雑な形状を有する。
【００１６】また、前記の金型２〜４の一部によって形
成される金型キャビティ壁Ｗ１〜Ｗ４は、吹込み方向に
直交する方向に移動自在とされている。また、これらの
金型キャビティ壁Ｗ１〜Ｗ４は、図２に示すように、前
記の複数の金型キャビティを互いに区切っている。この
ため、各金型キャビティ内に吹込み充填された繊維集合
体は、これらの移動自在の金型キャビティ壁Ｗ１〜Ｗ４
によって、それぞれ所望の圧縮倍率で圧縮できる。つま
り、充填された当初の容積より、圧縮後に小さな容積を
有するようにすることができる。このため、各金型キャ
ビティ内の繊維集合体の嵩密度を成形しようとする製品
の特性に合わせて、所望の値に個別に制御することが可
能となる。以上に述べたことを図２を使用して、以下に
より具体的に説明する。
【００１７】先ず、該図 (a)に示すように、金型キャビ
ティＣ１を成形型枠１、上金型３、及び下金型４によっ
て形成する。このとき、繊維集合体の吹込み口Ｅは、キ
ャビティＣ１に選択的に繊維集合体を供給する位置にあ
ることが肝要である。何故ならば、これによって、複数
に形成された金型キャビティのそれぞれに対応させて、
吹込み口Ｅから各金型キャビティ内へ空気流に随伴させ
て繊維集合体を充填することが可能となるからである。
なお、このときキャビティＣ２′には、繊維集合体が未
だ供給されていないことにも注意する必要がある。
【００１８】キャビティＣ１に選択的に繊維集合体が供
給された後、図 (b)に示すように上金型３を下方へ移動
させることによって、金型キャビティ壁Ｗ２とＷ３を移
動させる。これによって、図 (a)に示されるキャビティ
Ｃ１は、図 (b)に示されるキャビティＣ１′迄圧縮され
ることとなる。このときの圧縮比率は、成形後に得る製
品の特性に合わせて適宜選択されることは言うまでもな
い。
【００１９】更に、図 (b)において重要な事は、上金型
３を移動させることによって、吹込み口Ｅが自動的に金
型キャビティＣ２に個別に対応することとなる。このと
き、最早キャビティＣ１′には、吹込み口は対応せず、
この結果当然のことながら、キャビティＣ１′には、繊
維集合体は供給されない。しかも、上金型３の移動に伴
い、任意に設定可能な容積を有するキャビティＣ２を出
現可能とできることが肝要である。このとき、図 (b)に
示した実施の態様では、上金型２を移動させて、金型キ
ャビティ壁Ｗ１を移動させることが行われていない。し
かしながら、キャビティＣ２の容積を所定の値に設定す
るために、金型キャビティ壁Ｗ１を移動させ、該容積を
制御することができることは言うまでもない。そして、
このような状態に設定されたキャビティＣ２中に吹込み
口Ｅから繊維集合体が供給され、金型キャビティＣ２を
満たす。
【００２０】そして、最終的に図 (c)に示すように上金
型２を移動させて、金型キャビティＣ２′にまで繊維集
合体を圧縮し、このような状態で繊維集合体が成形され
るのである。
【００２１】次に、本発明の方法において、その他の実
施態様について図３を参照しながら以下に説明する。該
図において、図 (a)は、複数の吹込み口Ｅ１及びＥ２を
それぞれの金型キャビティＣ１及びＣ２に対応させて設
けたものであって、この点において図２の装置と異なっ
ている。このようにすることによって、複数の金型キャ
ビティＣ１及びＣ２へ同時進行で繊維集合体を供給でき
るという効果がある。
【００２２】また、図 (b)は、成形型枠１も吹込み方向
に直交する方向（図の矢印方向）へ移動自在とすること
で、吹込み口Ｅを複数のキャビティＣ１及びＣ２にそれ
ぞれ個別に対応させる実施態様を例示したものである。
これによって、繊維集合体を吹込み口Ｅから、それぞれ
のキャビティＣ１及びＣ２へ良好に充填できることとな
る。
【００２３】そして、図 (c)は、成形型枠１は固定した
ままで、吹込み口Ｅの吹込み方向を偏向板５によって図
の矢印方向にそれぞれ切替えることによって、キャビテ
ィＣ１及びＣ２に対してそれぞれ充填する実施態様を示
したものである。
【００２４】なお、以上に述べた図 (a)〜 (c)の実施
態様例においては、繊維集合体を金型キャビティＣ１及
びＣ２へ充填した後、金型１〜３の移動、即ち金型キャ
ビティ壁Ｗ１〜Ｗ４の移動によって、繊維集合体を所望
の嵩密度に圧縮できるのは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、複
雑な形状を有する金型キャビティであっても、空気吹込
み法を採用しながらも、繊維集合体を良好に型詰めする
ことができる。しかも、嵩密度も所望の値に容易に制御
できき、品質に優れた成形品を得ることができるという
極めて顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の繊維集合体の型詰め方法における問題点
を説明するための装置を模式的に例示した側面断面図で
ある。
【図２】本発明の繊維集合体の型詰め方法を模式的に例
示した側面断面図である。
【図３】本発明の他の実施態様を模式的に例示した側面
断面図である。
【符号の説明】
１ 成形型枠 ２，３ 上金型 ４ 下金型 ５ ダクト Ｅ 吹込み口 Ｗ１〜Ｗ４ 金型キャビティ壁 Ｃ１〜Ｃ２ 金型キャビティ（圧縮前） C1′〜C2′ 金型キャビティ（圧縮後）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気吹込み法によって、合成繊維の捲縮
    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
    空気流に随伴させて金型キャビティへ供給して型詰めす
    る方法において、 該金型キャビティが、繊維集合体の吹込み口から吹込み
    方向に延在した形状を有し、且つ該方向に直交する方向
    に複数個設けられ、 前記吹込み方向に直交する方向に移動自在であって、且
    つ前記の複数の金型キャビティを互いに区切る金型キャ
    ビティ壁によって、型詰めされた繊維集合体を圧縮自在
    とされ、 前記金型キャビティのそれぞれに対応させて、前記吹込
    み口から各金型キャビティ内へ空気流に随伴させて繊維
    集合体が充填される繊維集合体の型詰め方法。
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