JPS6119853A - 繊維交絡シートの製造装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、表面平滑性、表面緻密性および絡合性を向上
させた繊維交絡シートの製造方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来、繊維シートの絡合処理としてニードルパンチ法が
広く用いられ、不織布特に人工皮革分野で汎用技術化さ
れている。

近年に至り、ユニット技術としては古くから見出されて
いた高速流体パンチ法が見直され、一部の繊維シートの
絡合に実用化されている。

この従来の高速流体パンチ法は、一定速度で移動するコ
ンヘアネット上に繊維シートを載せ、これに高速流体流
を衝突させ、絡合処理するものである。高速流体による
パンチングは、厚みの薄い繊維シートの高絡合化、緻密
化が可能となり、従来のニードルパンチでは得られない
高密ｅ、製品が得られる。また、例えば、シートの幅方
向にも強力をもたせるため、特公昭４７−３０７４０号
公報に示されている如くミ流体噴射ノズルをシートの幅
方向に揺動させるようにしたものも公知である。

しかしながら、これら従来方法では、シート裏面に高速
流体流が衝突した部分は繊維シートの内部深く裏面まで
表面繊維が移動し、交絡が行なわれるが、繊維シート面
における交絡の範囲は、高速流体流か衝突した部分に限
られ、その部分が溝状に深くくぼみ凹凸の筋として残る
ため、表面の均一性が極めて劣るものであった。

この欠点を改善するため、 ■　処理ごとに流体にかかる圧力を変え、高速流体流の
衝突エネルギーを変化させて繰り返したり、■　特開昭
５４−２７０６４号公帽や特開昭５５−６２２５６号公
報に示されているように、シート面と平行な而において
、噴射ノズルとに回転運動を与え、シート表面に螺旋状
曲線の軌跡を描かせるようにリ−る などの方法が提案されているが、これらの方法によって
も表面均一性の良好な繊維交絡シートは得られなかった
。

（発明が解決しようとする問題点） すなわら、■の方法においては、圧力を変えて何回も繰
り返し処理をしても、結８最後の処理によって打撃され
た部分が溝として残るため、表面の凹凸は依然として大
ぎいものであった。

また、■の方法においては、打撃軌跡によってシート表
面を塗りつぶしていく形を取るため、打撃されない部分
は少なくなるか、第６図に示すように、この打撃パター
ンは、シート表面に螺旋状曲線の軌跡が残り、さらに螺
旋状曲線の同志の交点においては二重打撃状態となり、
他の部分に比べ交絡密度の高い新たな筋状の打撃跡が残
るとい−う欠点を生じることが判明した。

本発明の目的は、上記の如き従来技術の欠陥を解消し、
表面平滑性に優れ、しかも繊維シートの縦方向および横
方向の強度ムラが少なく、また外観ムラの少ない繊維交
絡シートの製造方法及び装置を提供せんとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
上記の目的を達成するため次の構成を有する。すなわち
、 高圧流体噴射ノズルから高圧流体を繊維シートに衝突さ
せて繊維交絡シートを製造する方法において、高圧流体
ｌＩＱ射ノズルを装着したノズルヘッドを、繊維シート
の走行方向に突出させた角を有する矩形にＪｆｆｌ動さ
せることを特徴とするｍＮ交絡シートの製造方法である
。

また、高圧流体噴射ノズルから高圧流体を繊維シートに
衝突させて繊維交絡シートを製造する装置におい−（、
高圧流体噴射ノズルを装着したノズルヘッドをシートの
幅方向（または長さ方向）に揺動「しめるノズルヘッド
揺動装置と、上記ノズルヘッドとノズルヘッド揺動装置
とを支持する架台と、該架台をシートの長さ方向くまた
は幅方向〉に揺動せしめる架台揺動装置と力日うなるこ
とを特徴とする４、ｔｌｉ柑交絡シートの製造装置であ
る。

以下、本発明を図面に基づき更に詳しく説明する。

第１図は、本発明に係るＩＩＨ交絡シートの製造り法を
実施するための装置の一例を示す外観図である。

第１図において、１は１）ドレス（移動するように構成
されたネットコンベアであり、２は該ネットコンベア上
に載置して移送されるＩｌ［シートである。３は高圧流
体流噴射ノズルを下面に装着したノズルヘッドで、該ノ
ズルヘッド３は、両端において揺動軸受７，８に軸承さ
れた揺動軸５゜６により支持されている。一方の揺動軸
５の先端には引張り、圧縮荷重が負荷できる回転自在な
ジヨイント９を介してノズルヘッド３をシート幅方向に
直線往復揺動させ得る揺動アクチュエータ４が取付（〕
られている。また、他方の揺動軸６の先端には、ボール
スプライン軸接手１０および倍力装置としての用いたウ
オーム減速機１１が取付【ノられ、これらノズルヘッド
およびノズルヘッド揺動装置はそれぞれ架台１２．１３
によって支持されている。

第２図は、第１図におけるノズルヘッドとノズルヘッド
揺動装置の一例を示すものであり、揺動方向軸心での正
面断面図である。第３図は、第２図の甲面図である。

高圧流体導入口２０、上段流路２１、下段流路２２、−
Ｆ上流路連絡孔２３さらに整流板２４、高速流体噴射孔
を複数個穿設した高速流体噴射ノズル２５を見備してな
るノズルヘッド３において、加圧ポンプ（図示せず）に
より加圧された高圧流体は、高圧流体導入口２０よりノ
ズルヘッド３内に流入し、手段流路２１内に充満し、上
、下段流路間軸心方向に複数個穿設された上下段流路連
絡孔２３にて下段流路２２へ軸心方向に流量分散されな
がら流入される。

該高圧流体は、下段流路２２の中央部に配置された整流
板２４により整流された後、下段流路と連続スリット状
で連なる流路の末端に配置された高圧流体哨用ノズル２
５の噴射口を通過することで高速流体流となり、繊維シ
ートに噴射される。

なお、図示されないが、繊維シートは、該ノズルヘッド
３の下面に対向する位置に図に向う方向あるいはその逆
のいずれかの方向に走行される。

上記高速流体流生成機構を有するノズルヘッド３の両端
には、それぞれ揺動軸５．６がノズルヘッド３の揺動方
向に対して実質的に同一軸心上に配置されている。そし
て、この揺動軸５，６は、往復運動と回転運動および複
合運動をころがり案内できるベアリング、すなわちＬ　
Ｍストローク２６．２７を内蔵した軸受７．８により支
持されており、ノズルヘッド３の往復ノヱ動運動および
ノズル交換時にお（プるノズルヘッド反転の回転運動を
負荷する。

揺動軸６の先端のボールスプライン軸接手１０はギー２
８によりハウジング２つに回り止め固定されており、さ
らに、ハウジング２９の先端は、倍力装置として用いた
ウオーム減速機１１の出力軸に回り止め用キーおよび抜
ｔ）止め用止めネジ（共に図せず）にて固定されている
。

このウオーム減速機１１の入力軸を回転操作することに
より、出力軸に固定されたポールスプラーイン軸接手１
０を介してノズルヘッド３にトルク伝達が行なわれ、ノ
ズルヘッド３を任意の角度位置まで反転することが可能
である。

なお、図に４３いて、３０は流体噴射ノズル２５を支持
する耐圧板であり、３１は該耐圧板を取付けるためのポ
ル１〜である。さらに、１２．１３は、前記したノズル
ヘッド３おにび揺動装置を支える架台であり、ノズルヘ
ッドの下面を除くノズルヘッドの右および左側に取付け
られている。

第４図は、本発明に適用し１ｑる揺動アクチュエータの
一実施例を示す正面断面図である。

第４図の実施例では、揺動アクチュエータは、電気油圧
ステッピングシリンダーを採用している。

第４図において、３２はパルス発生機（図示せず）によ
り光信されるパルスにより回転制御される電気ステッピ
ングモータであり、該モータ３２と流体噴０４ノズルを
揺動運動せしめる軸３７との間に、シリンダ３５に取囲
まれた油圧室を形成する。該モータ３２軸の先端に取付
けられたネジ軸３３と、該ネジ軸３３にネジ結合された
バルブスプール（３方弁）３４によりステッピングモー
タ３２のステップ状の回転−位を、直線偏位に変換する
変換機構を構成すると共に、この変換機構を油圧室内に
嵌入する。さらに、上記油圧室内のバルブスプ。−ル３
４に油圧を作用せしめて、該パル′ブスプール３４に連
結された軸３７の先端部に固定されたピストンヘッド３
６を介して軸３７を力増幅し、電気ステッピングモータ
３２の回転偏位による駆動力とは別の駆動力を軸３７に
作用せしめるものである、作動油圧は、油圧ポンプ（図
示せず）よりｐｓを経てシリンダー３５の油圧室内に導
かれ、ｐｔよりタンクへ戻るようになっている。

上記の如く、パルスモータで油圧サーボ弁を直接駆動さ
せる方式の電気油圧ステンピンクシリングーは高出力、
高速応答性を有し、また、精密停止位置制御が行なえる
ので好ましく用いられるが、揺動アクチュエータとして
は、この方式に限定されるものではなく、カム式、クラ
ンク式、モータ正逆回転式などの公知の往復部！ｅ機構
が用いられる。

以上、第２図〜第４図を用いて、本発明に係る繊維交絡
シートの製造方法に適用し得るノズルヘラドおよび該ノ
ズルヘッドを繊維シートの幅方向に揺動さじるノズルヘ
ッド揺動装置の一実施例について４へたが、本発明は、
第１図に示すように、」二記ノズルヘッドおよびノス′
ルヘッド多吊動装置を支持する架台１２．１３をさらに
別の揺動装置により、シー１〜の走行方向に揺動させる
点に特徴を右するものである。すなわち、これによって
ノズルヘッドに繊維シートの走行方向に突出した角を有
する矩形の揺動運動を与える点に特徴を有するものであ
る。

再び第１図に戻って、前記したノズルヘッド揺動装置の
支持架台１２．１３の下側に（よ、それぞれ該架台１２
．１３を繊維シートの走行方向に揺動させる揺動装置４
０．４０’　か設（プられている。

両者の揺動装置は、本実施例の場合、それぞれ同一機構
である。この揺動装置は、前記したノズルヘラＩ〜の揺
動装置と、ノズルヘッド３を取り外した点を除いＣはぼ
同じ機構となっている。すなわち、装置全体を支持する
台座４１．／１１’　には、架台１２．１３を挾んで設
けられた軸受４２，４３．４２’　、４３’　を介して
前記ノズルヘット揺動装置の架台１２．１３を支持する
支持軸４４゜４４′と、該支持軸４４．４４’　を繊維
シートの走行方向に揺動せしめる揺動アクチュエータ４
５゜４５′が支持軸４４．４４’　の先端に設けられて
いるのである。なお、図示されていないが、架台１２１
３は、支持軸４４．４４’　にフランジ（図示せず）を
介して取着、固定されている。

なお、４６はシートを通過する高圧流体を受けるドラム
である。

本発明は、上記の装置において、繊維シートの幅方向に
揺動させるノスルヘツト揺動アクチ１エータ４と、ｍ維
シートの走行方向に揺動させる揺動アクチュエータ４５
．４５’　とを交互にあるいは同時に作動させることに
よって、ノズルヘッドに繊維シートの走行方向に突出し
た角を有する矩形の揺動パターンを与えるものである。

すなわち、例えば、まず、揺動アクチュエータ４５．４
５’により繊維シートの走行方向に動かし、次いで揺動
アクチュエータ４により繊維シートの幅方向に動かし、
さＩうに揺動アクチュエータ４５．４５’により繊維シ
ートの走行方向と逆り向に動かして元の位置に戻し、次
に、揺動アクチュエータ４により繊維シー１−幅方向に
前記とは逆の方向に動かして元の位置に戻す揺動パター
ンを繰り返すことにより、得られるのである。あるいは
、揺動アクチュエータ４と４５．４５’　とを同時に同
期させて動かでことも可能である。つまり、繊維シート
の走行方向と同時に繊維シートの幅方向にも動かすので
ある。これにより、揺動パターンは菱形となる。

上記の実施例では、高圧流体噴射ノズルを装着したノズ
ルヘッドをシートの幅方向に揺動する揺８装四を支持す
る架台を、シートの長さ方向に揺動ηる架台１８動装置
により揺動せしめる装置を示したか、本発明の装置は、
上記の実施例に限定され−づ、高ＩＴ流１木００躬ノス
ルを装着したノス゛ルヘツト４シー１への（（さ方向に
ｊ記動Ｖる揺動装置を支持づる架台を、シー１〜の幅方
向に揺動づる架台揺動装ｊｉｌｌｉにＪ、すｌｉｔ’、
　！’ＪＪ　ｔ　Ｌめるようにした装置であってもよい
。

すなりも、第１図において、高圧流体噴射ノズル３を直
接シート長さ方向揺動装置４０．４０′に連結し、この
揺動装置４０．４０’　を架台１２゜１３などにより支
持し、さらに該架台１２．１３を例えば第１図において
符号４へ・１１て示されるシート幅方向揺動装置により
、シートの幅方向に揺動せしめるようにしてもよい。

本発明方法によって得られる繊維シー１−表面の噴射ノ
ズルによる打撃跡の交絡パターンの一例を第５図に示す
。

第５図は、噴射ノス゛ルビツチ２．５ｍｍ、］ヱ動振。

幅９ｍｍ、揺動周波数３．３Ｈ２、シート速度０゜２５
ｍ／分での交絡パターンである。第５図から明らかなよ
うに、本発明による交絡パターンは繊維シートの走行方
向に突出した角を有する矩形波が連続的に繰り返される
パターンとなる。

本発明において、矩形波は、８１Ｍシートの走行方向に
みた場合、菱形の直線状の連続、閉回路状のパターンで
あり、これらのパターンは、４１１１ｍシ−トの走行方
向に連続した軌跡で描かれる。そして、この菱形パター
ンの形状は、揺動アクチュエータ４．４５．４５’の揺
動速度ｊ３よび繊維シートの走行速度によって任意にと
り得る。

本発明の高速流体流による処理において、高速流体流に
用いられる流体としては、液体あるい（よ気イホである
か、取扱い易さ、コスト、流体としての衝突エネルギー
吊の点から水が最も好ましく用いらねる。更に、［１的
に応じて有機溶剤やアルカリ、酸の水溶液なども用い得
る。

かかる流体は、高圧ポンプにより圧力をかｔ）、孔径の
小さい吐出孔から噴…させて、高速の柱状流として繊維
シート面に噴き当てる。

圧力条イ１は５〜３００ｋＵ／ｃｍ２　＆！度の範囲が
使用できる。

（発明の効果） 本発明は上記した構成を有するために、次の如き浸れた
作用効果を奏するものである。

すなわち、ノズルヘッドの揺動パターンをｌ１１１シー
１−の走行方向に突出した角を有する矩形波としたため
、表面平滑性に優れ、（）かもｗ４維シートの縦方向お
よび横方向の強度ムラが少なく、また外観ムラの少ない
繊維交絡シートを得ることかできたのである。。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る繊維交絡シートのＴ！Ａ遣方法
を実施するための装置の一例を示す外観図である。第２
図は、第１図にお番プるノズルヘッドとノズルヘッド揺
動装置の一例を示すものであり、揺動方向軸芯ぐの正面
断面図である。第３図は、第２図の平面図である。第４
図は、本発明方法に適用し得る揺動アクチュ１−夕の一
実施例を示す正面断面図である。第５図は、本発明方法
によって得られる繊維シート表面の噴射ノズルによる打
撃跡の交絡パターンの一例を示す図である。第６図は、
従来の方法によって得られる繊維シート表面の噴射ノズ
ルによる打撃跡の交絡パターンの一例を示す図である。 図面の簡単な説明 １：ネットコンヘア　　２：繊維シート３：ノズルヘッ
ド ４：揺動アクチュエーター ５．６：揺動軸　　　　７，８：揺動軸受９：ジヨイン
ト　　　１０ニスプライン軸接手１１：ウオーム減速機
　１２，１３：架台２０：高圧流体導不口　、１２１：
上段流路２２：下段流路　　　　２３：上下段流路連絡
孔２４：整流板　　　　　２５：流体噴射ノズル２６．
２７：ベアリング ２８：キー　　　　　　２９：ハウジング３０：耐圧板
　　　　　３１：″ボルト３２：電気ステッピングモー
タ、 ３３：ネジ軸　　　　　３４：バルブスプール３５：シ
リジダ−３６＝ピストンヘツド４０．４０’　　：拳台
揺動装置 ４１．４１’：台座 ４２．４３．４２′、　４３′　：ｐａ受４４．４／Ｉ
’　　：支持軸 ４５　＋　４　Ｊ　’　　：揺動アクチＪエータ１６二
流体受番ブトラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧流体噴射ノズルから高圧流体を繊維シートに
   衝突させて繊維交絡シートを製造する方法において、高
   圧流体噴射ノズルを装着したノズルヘッドを、繊維シー
   トの走行方向に突出した角を有する矩形に揺動させるこ
   とを特徴とする繊維交絡シートの製造方法。
2. （２）高圧流体噴射ノズルから高圧流体を繊維シートに
   衝突させて繊維交絡シートを製造する装置において、高
   圧流体噴射ノズルを装着したノズルヘッドをシートの幅
   方向（または長さ方向）に揺動せしめるノズルヘッド揺
   動装置と、上記ノズルヘッドとノズルヘッド揺動装置と
   を支持する架台と、該架台をシートの長さ方向（または
   幅方向）に揺動せしめる架台揺動装置とからなることを
   特徴とする繊維交絡シートの製造装置。