CN100571577C - 座椅片及其制造方法以及该座椅片的永久变形恢复处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供确保应力方向的硬度,应力的分散性、耐久性优异,且具有三维复杂凹凸形状缓冲物的座椅片及其制造方法。座椅片(1)具有框架(15、25)、将多个片状纤维结构体(4a~4d)形成一体的缓冲物(11、21)、以及表皮(13、23),片状纤维结构体(4)是热粘合性复合短纤维混棉于非弹性卷曲短纤维中、交差点被热熔合而成的,以沿着厚度方向排列的短纤维根数为A、以沿着与厚度方向垂直的方向排列的短纤维根数为B时,满足A≥3B/2的关系,缓冲物(11、21)是以层压、在成形模40内压缩片状纤维结构体(4a~4d)的状态配置,高压蒸气成形而一体化形成的,缓冲物(11、21)被配置于框架(15、25)使得厚度方向沿着施加荷重的方向。

Description

座椅片及其制造方法以及该座椅片的永久变形恢复处理方法
技术领域
本发明涉及座椅片及其制造方法以及该座椅片的永久变形恢复处理方法,特别是,涉及使用有纤维制缓冲材料的座椅片及其制造方法以及该座椅片的永久变形恢复处理方法。
背景技术
以往,已知有使用聚酯类短纤维作为缓冲材料的座椅片(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
专利文献1:日本特开平8-318066号公报
专利文献2:日本特开平5-321114号公报
对于日本特开平8-318066号公报所记载的座椅片中使用的缓冲物来说,其是在含有非弹性聚酯类卷曲短纤维聚集体的基质纤维中分散、混合有热粘合性复合短纤维作为粘合成分的网,以朝其长度方向的纤维总数为A、以朝其横方向的纤维总数为B时,满足A>3B/2的关系的网以沿着其长度方向林立形态呈依次折叠的状态。
热粘合性复合短纤维含有熔点比构成短纤维的聚酯聚合物的熔点低40℃以上的热塑性弹性体、和非弹性聚酯,前者至少在纤维表面露出。
此外,对于缓冲物来说,其是通过如下方式构成的:网被折叠成林立状态时,在网中,热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态通过相互热熔合而形成的挠性热粘合点、以及热粘合性复合短纤维和非弹性聚酯类短纤维以交叉的状态通过热熔合而形成的挠性热粘合点分散的方式。
此外,该缓冲物被配置于座椅片,使得该缓冲性填充物的林立方向朝着施加荷重的方向。
该座椅片是以网中纤维长度方向沿着荷重方向的状态构成的,所以自然具有通气性,对于应力方向具有适当的硬度,且易于分散应力。
此外,对于日本特开平5-321114号公报所记载的座椅片中使用的缓冲物来说,在下模和上模的至少一个成形面具有多个蒸气吹出孔的下模成形面与上模成形面之间配置纤维质体,将两模压紧,从吹出孔喷射蒸气来成形,从而形成具有成形面形状,所述纤维质体由混合有通过蒸气热溶解的热塑性粘合剂和熔点高于该粘合剂的纤维、具有适当蓬松性的纤维群形成。
由此,在成形模内配置含有通过蒸气热溶解的热塑性粘合剂的纤维质体,通过蒸气成形,可以得到所希望形状的缓冲物。
然而,对于专利文献1的技术来说,可以应用于二维结构,但对于三维结构是不充分的。也就是说,通过专利文献1的技术难以将荷重接触面形成复杂的凹凸形状,或者难以部分改变缓冲感,从而不能得到就坐感良好的座椅片。
此外,对于专利文献2的技术来说,虽然可以将缓冲物形成三维的凹凸形状,但是在应力方向的硬度及应力的分散性、耐久性方面是不充分的。
此外,纤维制的缓冲物在反复实际使用的过程中,存在遭受压缩应力而永久变形的问题。
鉴于上述技术问题,本发明的目的在于提供确保应力方向的硬度,应力的分散性、耐久性优异,且具有三维复杂凹凸形状缓冲物的座椅片及其制造方法。
此外,还提供对座椅片的缓冲物反复施加荷重、即使产生永久变形也能够使该永久变形恢复的座椅片的处理方法。
发明内容
本发明是一种具备有片框架、将多个片状纤维结构体形成一体的缓冲物以及覆盖该缓冲物的表皮的座椅片,其特征在于:所述片状纤维结构体是热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态热熔合而成的粘合点、以及熔点高于上述热粘合性复合短纤维的非弹性卷曲短纤维与上述热粘合性复合短纤维以交叉的状态热熔合而成的粘合点分散地分布而成的,并且,在每单位体积中,以沿着厚度方向排列的短纤维根数为A、以沿着与厚度方向垂直的方向排列的短纤维根数为B时,满足A≥3B/2的关系;所述缓冲物在具有规定形状的模槽且模面形成有蒸气孔的成形模内,将上述多个片状纤维结构体以在厚度方向层压压缩的状态配置,在高于大气压的气压下对上述成形模喷吹蒸气,由此一体化形成所述缓冲物,并将其配置于上述片框架,使得厚度方向沿着就坐者就座时施加荷重的方向。
由此,本发明中,通过将片状纤维结构体在厚度方向层压,在成形模内进行高压蒸气成形,从而形成缓冲物,所述片状纤维结构体以沿着厚度方向的纤维数目比沿着与厚度方向垂直的方向的纤维数目多三分之二以上的方式形成。接着,该缓冲物被配置于片框架上,使得厚度方向沿着就坐者就座时施加荷重的方向。
通过这样的构成,本发明的座椅片可以将缓冲物形成三维的凹凸形状。此外,由于纤维的长度方向主要朝着荷重方向,所以缓冲物对应力方向具有适当的硬度,易于分散应力,通气性就更不用说了。进一步成为耐久性优异的物质。因此,就坐者在就坐时,可以长时间保持舒服的就坐感。
所述片状纤维结构体的密度分布优选为0.015~0.20g/cm3的范围。
对于所述热粘合性复合短纤维来说,熔点至少为120℃以上即可。
具体而言,所述缓冲物至少可以用于就坐部或靠背部。
此外,本发明是一种具备有片框架、配置于该片框架的缓冲物以及覆盖该缓冲物的表皮的座椅片的制造方法,其特征在于:具有形成所述缓冲物的缓冲物形成工序、以及在所述片框架安装所述缓冲物和所述表皮的组装工序,在所述缓冲物形成工序中,形成片状纤维结构体,接着,将该片状纤维结构体裁断成多个规定形状,在具有规定形状的模槽且模面形成有蒸气孔的成形模内,将上述多个片状纤维结构体以在厚度方向层压压缩的状态配置,在高于大气压的气压下对上述成形模喷吹蒸气,由此形成缓冲物;所述片状纤维结构体是热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态热熔合而成的粘合点、以及熔点高于上述热粘合性复合短纤维的非弹性卷曲短纤维与上述热粘合性复合短纤维以交叉的状态热熔合而成的粘合点分散地分布而成的,并且,在每单位体积中,以沿着厚度方向排列的短纤维根数为A、以沿着与厚度方向垂直的方向排列的短纤维根数为B时,满足A≥3B/2的关系。
此外,本发明的座椅片的永久变形恢复处理方法的特征在于,向所述缓冲物中,喷吹温度高于所述热粘合性复合短纤维和所述非弹性卷曲短纤维的玻璃化温度、且低于所述热粘合性复合短纤维的熔点的蒸气。
附图说明
图1:本发明一种实施方式涉及的座椅片的说明图。
图2:本发明一种实施方式涉及的网的纤维方向的说明图。
图3:本发明一种实施方式涉及的片状纤维结构体的制造工序的说明图。
图4:本发明一种实施方式涉及的片状纤维结构体层压前的说明图。
图5:本发明一种实施方式涉及的成形模的说明图。
图6:本发明一种实施方式涉及的缓冲物的制造工序的说明图。
图7:本发明一种实施方式涉及的缓冲物的制造工序的说明图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明一种实施方式。应说明的是,以下说明的构件、配置等不限于本发明,在本发明的宗旨范围内可以进行各种改变。
图1~图7是本发明一种实施方式涉及的情况,图1是座椅片的说明图,图2是网的纤维方向的说明图,图3是片状纤维结构体的制造工序的说明图,图4是片状纤维结构体层压前的说明图,图5是成形模的说明图,图6、图7是缓冲物的制造工序的说明图。
本例的座椅片1可以应用于汽车、火车、飞机等的座椅,还可应用于办公椅子、护理椅子等各种椅子等。本例的座椅片1如图1所示,具备就坐部10和靠背部20。就坐部10为在片框架15上载置有缓冲物11、并用表皮13覆盖缓冲物11的构成,靠背部20为在片框架25上载置有缓冲物21、并用表皮23覆盖缓冲物21的构成。
对于本例的缓冲物,以就坐部10的缓冲物11为例进行说明。缓冲物21也以同样的方法形成。本例的缓冲物11如后所述,是通过如下方式得到的,即,形成将网2折叠成林立状态的片状纤维结构体4,将该片状纤维结构体4多个层压,并配置在模面形成有无数个蒸气孔的成形模40内,以压紧的状态,在高压蒸气成形机50内进行高压蒸气成形而得到的。
首先,对用于形成本例的缓冲物11的网2进行说明。网2是在含有非弹性卷曲短纤维的聚集体的基质纤维中分散、混合有作为粘合成分的热粘合性复合短纤维而得到的,所述热粘合性复合短纤维的熔点低于该短纤维、具有至少为120℃以上的熔点。
对于本例的网2来说,其是将作为非弹性卷曲短纤维的非弹性聚酯类卷曲短纤维、和热粘合性复合短纤维以纤维方向主要朝着长度方向的方式混棉而得到的,所述热粘合性复合短纤维含有熔点比构成非弹性聚酯类卷曲短纤维的聚酯聚合物的熔点低40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯。本例的网2至少具有30cm3/g的蓬松性,并且,在热粘合性复合短纤维相互之间、以及热粘合性复合短纤维与非弹性聚酯类卷曲短纤维之间形成立体的纤维交叉点。
本例中,作为非弹性聚酯类卷曲短纤维,使用通过各向异性冷却而具有立体卷曲的单丝纤度为12旦、纤维长65mm的中空聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
非弹性聚酯类卷曲短纤维可以使用含有通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸亚己基酯、聚对苯二甲酸亚丁基酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲酯、聚新戊内酯或它们的共聚酯的短纤维或者这些纤维的混棉体、或者含有上述聚合物成分中的2种以上的复合纤维等。这些短纤维中优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯或者聚对苯二甲酸丁二醇酯的短纤维。进而,还可以使用含有在固有粘度上彼此不同的2种聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯或者其组合的、通过热处理等卷曲具有微卷曲的潜在卷曲纤维。
此外,短纤维的剖面形状可以是圆形、扁平、异形或中空的任意形状。该短纤维的粗度优选在2~200旦,特别优选在6~100旦。如果该短纤维的粗度小,则多为虽然柔软性上升但缓冲物的弹性降低。
而如果短纤维的粗度过大,则操作性、特别是网2的形成性恶化。此外,如果构成根数过少,则与热粘合性复合短纤维之间形成的交叉点的数目减少,很可能缓冲物的弹性难以表现,同时耐久性也降低。进而,手感也变得过于粗硬。
此外,本例中,作为热粘合性复合短纤维,使用单丝纤度为6旦、纤维长为51mm的芯/鞘型热熔合性复合纤维(芯/鞘比=60/40:重量比),其中,鞘成分使用熔点为154℃的热塑性聚醚酯类弹性体、芯成分使用熔点为230℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
热粘合性复合短纤维是由热塑性弹性体和非弹性聚酯构成的。因此,优选前者占纤维表面的至少二分之一。以重量比例计,前者与后者的复合比率在30/70~70/30的范围内是适当的。作为热粘合性复合短纤维的形态,可以是并列、鞘-芯型的任意一种,优选为后者。对于这种鞘-芯型来说,非弹性聚酯形成芯,该芯可以在同心圆上或呈离心状。特别是形成离心型的物质时,由于表现出线圈状弹性卷曲,所以更优选。
作为热塑性弹性体,优选聚氨酯类弹性体或聚酯类弹性体。特别优选后者。作为聚氨酯类弹性体是通过分子量为500~6000左右的低熔点多羟基化合物与分子量为500以下的有机二异氰酸酯与分子量为500以下的增链剂的反应而得到的聚合物,所述分子量为500~6000左右的低熔点多羟基化合物例如有二羟基聚醚、二羟基聚酯、二羟基聚碳酸酯、二羟基聚酯酰胺等,所述分子量为500以下的有机二异氰酸酯例如有p,p-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯、六亚甲基二异氰酸酯等,所述分子量为500以下的增链剂例如有二元醇、氨基醇或者三元醇。在这些聚合物中,特别优选的是使用聚丁二醇、或者聚-ε-己内酯或者聚己二酸丁二醇酯作为多羟基化合物的聚氨酯。此时,优选p,p’-二苯基甲烷二异氰酸酯作为有机二异氰酸酯。此外,作为增链剂,优选p,p’-二羟基乙氧基苯和1,4-丁二醇。
另一方面,作为聚酯类弹性体,为以热塑性聚酯为硬段、以聚(亚烷基醚)二醇为软段进行共聚而得到的聚醚酯嵌段共聚物,更具体地说,为由如下化合物构成的三元共聚物:选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、二苯基-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、3-磺基间苯二甲酸钠等芳香族二羧酸、琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸或者它们的能形成酯的衍生物等中的二羧酸的至少一种;和选自1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、癸二醇等脂肪族二醇、或者1,1-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等脂肪族二醇、或者它们的能形成酯的衍生物等中的二醇成分的至少一种;以及平均分子量为约400~5000左右的、聚乙二醇、聚(1,2-和1,3-环氧丙烷)二醇、聚(四亚甲基醚)二醇、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物等聚(亚烷基醚)二醇中的至少一种。
然而,如果从与非弹性聚酯类卷曲短纤维的粘合性、温度特性、强度方面考虑,优选以聚对苯二甲酸丁二醇酯类为硬段、以聚醚丁二醇为软段的聚醚聚酯嵌段共聚物。此时,构成硬段的聚酯部分是主要的酸成分为对苯二甲酸、主要的二醇成分为丁二醇成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯。当然,该酸成分的一部分(通常为30摩尔%以下)可以被其他二羧酸成分或羟基羧酸成分取代,同样地,二元醇成分的一部分(通常为30摩尔%以下)也可以被丁二醇成分以外的二羟基成分取代。
此外,构成软段的聚醚部分可以是被丁二醇以外的二羟基成分取代了的聚醚。应说明的是,根据需要,聚合物中还可以配合各种稳定剂、紫外线吸收剂、增粘支化剂、消光剂、着色剂、其他的各种改良剂等。
这种聚酯类弹性体的聚合度优选固有粘度在0.8~1.7dl/g、特别优选在0.9~1.5dl/g的范围。如果该固有粘度过低,则通过与构成基质的非弹性聚酯类卷曲短纤维形成的热粘合点容易被破坏。另一方面,如果该粘度过高,则热熔合时难以形成纺锤状的节部。
作为热塑性弹性体的基本特征,优选断裂延伸量为500%以上,进一步优选为800%以上。如果该延伸量过低,则缓冲物11被压缩,其变形达到热粘合点时,该部分的结合容易被破坏。
另一方面,热塑性弹性体的300%的延伸应力优选为0.8kg/mm2以下,进一步优选为0.8kg/mm2。如果该应力过大,则对于热粘合点来说,难以分散施加于缓冲物11之力,缓冲物11被压缩时,热粘合点很可能被该力破坏,或者,没有被破坏时,有时甚至会使构成基质的非弹性聚酯类卷曲短纤维变形、或使卷曲永久变形。
此外,热塑性弹性体的300%的延伸恢复率优选为60%以上,进一步优选为70%以上。如果该延伸恢复率低,则缓冲物11被压缩,即便热粘合点变形,也很可能难以恢复到原来的状态。这些热塑性弹性体的熔点低于构成非弹性聚酯类卷曲短纤维的聚合物,而且用于形成热粘合点的融合处理时卷曲短纤维的卷曲没有因热而变形,这是必需的。考虑到这点,优选其熔点比构成短纤维的聚合物的熔点低40℃以上,特别优选低60℃以上。所述热塑性弹性体的熔点可以设为例如120~220℃的范围的温度。
如果该熔点差小于40℃,则下述的融合加工时的热处理温度变得过高,引起非弹性聚酯类卷曲短纤维卷曲的永久变形,还使卷曲短纤维的力学特性降低。应说明的是,对于热塑性弹性体来说,没有明确观察到其熔点时,用软化点来代替熔点。
另一方面,作为复合纤维的热塑性弹性体的另一成分使用的非弹性聚酯,采用如上所述的、构成形成基质的卷曲短纤维的聚酯类聚合物,其中,更优选采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。
以网2的重量为基准,分散、混合有20~100%、优选30~80%范围的上述复合纤维。
本例的网2中,以60∶40的重量比率混棉有作为粘合剂纤维的热粘合性复合短纤维、和作为主体纤维的非弹性卷曲短纤维。
如果复合纤维的分散、混入率过低,则热粘合点的数目减少,缓冲物11容易变形,弹性、回弹性和耐久性很可能会降低。此外,还很可能发生所排列的沟间的破裂。
本例中,非弹性聚酯类短纤维与热粘合性复合短纤维以重量比率40∶60进行混棉,通过罗拉梳理机,形成目付为20g/m2的网2。
考察该连续网2中朝着长度方向(连续的方向)的纤维C与朝着横方向(网的宽方向)的纤维D的每单位体积的总数,明确C∶D=2∶1。
如上所述,以朝着长度方向的纤维比朝着横方向的纤维的相对比例多的方式形成本例的网2。也就是说,以满足每单位体积中、C≥3D/2、优选C≥2D的方式形成本例的网2。
在此,朝着网2长度方向的纤维是指满足如下条件的纤维:如图2所示,纤维长度方向相对于网2长度方向的角度θ满足0°≤θ≤45°的条件。朝着横方向(网的宽方向)的纤维是指满足45°<θ≤90°的纤维。图中,符号a表示构成网的纤维,符号b表示网的长度方向,符号c表示构成网的纤维方向。
此外,对于构成片状纤维结构体4的纤维的方向,沿着片状纤维结构体4的厚度方向和垂直于厚度方向的方向也意味着相对于这些方向在±45°的范围。
各纤维的朝向方向是通过在网2的表层部、内层部抽取随机位点,用透射型光学显微镜进行观察而观察到的。
应说明的是,网2的厚度为5mm以上,优选为10mm以上,进一步优选为20mm以上。通常为5~150mm左右的厚度。
接着,将纤维主要沿着长度方向而形成的网2如手风琴那样地折叠好,以达到规定的密度和作为结构体所希望的厚度,复合纤维相互之间、以及非弹性聚酯类卷曲短纤维与复合纤维之间形成立体的纤维交叉点,然后,通过在比聚酯聚合物的熔点低、比热塑性弹性体的熔点(或流化点)高10~80℃的温度下进行热处理,从而在上述纤维交叉点弹性体成分热熔合,形成挠性热粘合点。
具体地说,如图3所示,采用辊表面速度为2.5m/分钟的驱动辊61,通过压入到热风吸气式热处理机62(热处理区域的长度为5m、移动速度为1m/分钟)内,折叠成手风琴状,用Struto设备于190℃处理5分钟,得到经热熔合的厚度为25mm的片状纤维结构体4。
如此形成的片状纤维结构体4中,热粘合性复合短纤维相互以交叉的状态热熔合得到的粘合点、以及热粘合性复合短纤维与非弹性卷曲短纤维以交叉的状态热熔合得到的粘合点呈分散的状态。
片状纤维结构体4的密度为0.015~0.20g/cm3的范围,这对于体现缓冲性、通气性、弹性是适当的。
通过以折叠的方式形成纤维沿着长度方向而成的网2,片状纤维结构体4朝着厚度方向的纤维比朝着与厚度方向垂直的方向的纤维多,纤维方向主要与厚度方向平行。也就是说,本例的片状纤维结构体4是以如下方式形成的:在每单位体积中,以沿着厚度方向排列的纤维总数为A、以沿着垂直于厚度方向排列的纤维总数为B时,满足A≥3B/2、优选A≥2B的关系。
接着,将片状纤维结构体4裁断成规定形状,如图4所示,在纵方向层压。本例中,裁断成略长方形形状的片状纤维结构体4a、片状纤维结构体4b、用于形成缓冲物11的堤部的U字型片状纤维结构体4c、以及用于形成在两腿之间稍微突出的凸部的片状纤维结构体4d,片状纤维结构体4a与片状纤维结构体4b之间夹有片状纤维结构体4c和片状纤维结构体4d。这些片状纤维结构体4a~4d在其厚度方向被层压。也就是说,以纤维方向统一在纵方向的方式层压。
此外,在片状纤维结构体4a~4d相互接触的部分,根据需要,配置有热熔膜、热熔无纺布、热熔胶粘剂等。
将经如此层压的片状纤维结构体4a~4d配置、压紧在图5所示的成形模40中。本例的成形模40含有上模和下模。将上模和下模进行合模,则形成所希望缓冲物11的具有凹凸形状的模槽40a。此外,在成形模40的模面上部分或整体表面形成蒸气孔41。成形模40是使用铁、铜、铝等金属、玻璃纤维、碳纤维,采用树脂形成的,或者采用合成树脂形成的。
图6是将片状纤维结构体4a~4d配置在内部、将成形模40合模的状态的剖面图。片状纤维结构体4a~4d按容积计比成形模40的模槽40a大1.2~3.0倍左右的方式自然状态地形成。因此,合模时,片状纤维结构体4a~4d呈被压缩成模槽40a的形状的状态。
接着,将内部配置有片状纤维结构体4a~4d的成形模40装入高压蒸气成形机50内。接着,将高压蒸气成形机50的内部加压到作为高于大气压的气压的2~8个大气压左右,向成形机40中喷吹120℃~180℃左右的蒸气1~3分钟。喷吹蒸气后,进行冷却、脱模,得到缓冲物11。
本例中,加压到5.5个大气压,喷吹蒸气约1分10秒。蒸气的温度是高于热粘合性复合短纤维熔点、即热塑性弹性体熔点的温度,并设定在低于非弹性卷曲短纤维熔点的温度。此外,将间歇时间设为3~5分钟。
通过这样喷吹蒸气,蒸气从成形模40的蒸气孔41进入到具有通气性的片状纤维结构体4a~4d内。片状纤维结构体4a~4d以压缩状态配置于成形模40内,通过蒸气热,热粘合性复合短纤维彼此、以及热粘合性复合短纤维与非弹性卷曲短纤维的交叉点热熔合,形成成形模40的模槽40a的形状。
此外,片状纤维结构体4a~4d之间配置的热熔膜、热熔无纺布、热熔胶粘剂等通过融合,粘合片状纤维结构体4a~4d彼此。
如此,通过蒸气片状纤维结构体4a~4d内的纤维彼此热熔合,并且,热熔膜、热熔无纺布、热熔胶粘剂等粘合片状纤维结构体4a~4d彼此,由此形成规定形状的缓冲物11。应说明的是,根据需要,可以在表面装入纺织品,也可以在片状纤维结构体4a~4d之间装入钢铁等的线。
本例的缓冲物11,将厚度方向朝着纤维方向的片状纤维结构体4a~4d层压,并进行高压蒸气成形。因此,构成缓冲物11的纤维以沿着就坐者就坐于座椅片1时施加荷重的方向排列。通过这样的构成,本例的缓冲物11具有通气性,并且对应力方向能够确保适当的硬度,而且应力的分散性、耐久性优异。
此外,本例的缓冲物11是以通过成形模40压缩的状态而成形的,可根据成形模40的模槽形状形成三维的复杂凹凸形状。此时,相应于成形模40内的压缩度,也可以部分调整缓冲感。
以上是对缓冲物11的说明,对于缓冲物21也可以同样地形成。对于缓冲物21,就坐者就坐时施加荷重的方向是缓冲物21的厚度方向。因此,为了在应力方向确保硬度及应力的分散性、耐久性,将片状纤维结构体层压在施加应力的方向,在成形模内进行高压蒸气成形,由此可以制成三维的形状。接着,将如此形成的缓冲物11、21配置于片框架15、25,并用表皮13、23覆盖,由此形成座椅片1。
应说明的是,形成缓冲物11时,可以将表皮13与片状纤维结构体4a~4d介由热熔膜、热熔无纺布、热熔胶粘剂等层压,并将它们配置于成形模40,来进行高压蒸气成形。这样的话,可以将表皮13与缓冲物11形成一体。对于表皮23也是同样的。
接着,对于如上操作而形成的座椅片1的缓冲物11,进行了耐压试验。具体而言,以0.5~1.0G的加速度对缓冲物11反复施加70kg的荷重70万次。
其结果为,缓冲物11的外形呈14mm左右变形的状态。也就是说,产生了永久变形。此外,变形部分的弯曲力降低。
对于如此产生变形的缓冲物11,在大气压下喷射80℃~130℃的蒸气5秒钟。通过如此短时间地喷射蒸气,产生变形的部分迅速恢复成原来的形状。喷射蒸气后,测量外形,确认了喷射蒸气前变形15mm左右的部分恢复到1mm左右的变形。此外,弯曲力也恢复到与变形前同等的程度。
此外,将蒸气喷射时间设为20~50秒左右时,也同样地观察到永久变形恢复。
如此,在大气压下,通过对产生永久变形的缓冲物11喷射蒸气,可以确认永久变形恢复,所述蒸气的温度为形成缓冲物11的热粘合性复合短纤维和非弹性卷曲短纤维的玻璃化温度以上、且低于热粘合性复合短纤维的熔点。
应说明的是,上述实施方式中,使用在就坐部10和靠背部20层压片状纤维结构体4并进行高压蒸气成形而得到的缓冲物11、21,但不限于此,也可以使用在臂支持物及头支持物等通过就坐者施加荷重的部位层压片状纤维结构体4并进行高压蒸气成形而得到的缓冲物。
产业实用性
根据本发明,通过层压纤维长度方向朝着厚度方向形成的片状纤维结构体,在成形模内进行高压蒸气成形,由此构成具有三维凹凸的缓冲物。本发明的座椅片形成如下的构成:将构成纤维朝着厚度方向形成的具有三维形状的缓冲物配置于片框架,使得纤维方向朝着应力方向。
通过这样的构成,本发明的座椅片可以将缓冲物形成三维的凹凸形状,使就坐感良好。此外,由于纤维长度方向是朝着厚度方向形成的,所以成型时的蒸气热容易传播,能够缩短成型时间,并且,成型品的端部可漂亮地成型。而且,由于纤维长度方向主要朝着荷重方向,所以缓冲物不仅有通气性,对应力方向还有适当的硬度,分散应力成为可能,并且可以制成耐久性优异的物质。
此外,本发明的座椅片即使反复施加荷重产生永久变形,也可以通过喷吹规定温度的蒸气而容易地使其恢复原来的形状和弯曲力。如此,通过喷吹规定温度的蒸气之类的简单处理,可以使永久变形恢复,所以可以不费事、长期地保持良好的就坐感。

Claims (6)

1.一种座椅片,其是具备有片框架、将多个片状纤维结构体形成一体的缓冲物、以及覆盖该缓冲物的表皮的座椅片,其特征在于:
所述片状纤维结构体是由网折叠成林立状态而成,所述网是在含有非弹性卷曲短纤维的聚集体的基质纤维中分散、混合有作为粘合成分的热粘合性复合短纤维而得到的,所述非弹性卷曲短纤维的熔点高于所述热粘合性复合短纤维,如此形成的片状纤维结构体中,热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态热熔合而成的粘合点、以及熔点高于所述热粘合性复合短纤维的非弹性卷曲短纤维与所述热粘合性复合短纤维以交叉的状态热熔合而成的粘合点呈分散的状态,并且,在每单位体积中,以沿着片状纤维结构体的厚度方向排列的纤维总数为A、以沿着与片状纤维结构体的厚度方向垂直的方向排列的纤维总数为B时,满足A≥3B/2的关系,其中,对于构成片状纤维结构体的纤维的方向,沿着片状纤维结构体的厚度方向和垂直于厚度方向的方向也意味着相对于这些方向在±45°的范围;
在具有规定形状的模槽且模面形成有蒸气孔的成形模内,将所述多个片状纤维结构体以在厚度方向层压压缩的状态配置,在高于大气压的气压下对所述成形模喷吹蒸气,由此一体化形成所述缓冲物,并将其配置于所述片框架,使得厚度方向沿着就坐者就座时施加荷重的方向。
2.如权利要求1所述的座椅片,其特征在于,所述片状纤维结构体的密度分布为0.015~0.20g/cm3
3.如权利要求1所述的座椅片,其特征在于,所述热粘合性复合短纤维的熔点为120℃以上。
4.如权利要求1所述的座椅片,其特征在于,所述缓冲物至少可以用于就坐部或靠背部。
5.座椅片的制造方法,其是具备有片框架、配置于该片框架的缓冲物、以及覆盖该缓冲物的表皮的座椅片的制造方法,其特征在于:
具有形成所述缓冲物的缓冲物形成工序、以及在所述片框架安装所述缓冲物和所述表皮的组装工序;
在所述缓冲物形成工序中,形成片状纤维结构体,所述片状纤维结构体是由网折叠成林立状态而成,所述网是在含有非弹性卷曲短纤维的聚集体的基质纤维中分散、混合有作为粘合成分的热粘合性复合短纤维而得到的,所述非弹性卷曲短纤维的熔点高于所述热粘合性复合短纤维,如此形成的片状纤维结构体中,热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态热熔合而成的粘合点、以及熔点高于所述热粘合性复合短纤维的非弹性卷曲短纤维与所述热粘合性复合短纤维以交叉的状态热熔合而成的粘合点呈分散的状态,并且,在每单位体积中,以沿着片状纤维结构体的厚度方向排列的纤维总数为A、以沿着与片状纤维结构体的厚度方向垂直的方向排列的纤维总数为B时,满足A≥3B/2的关系,其中,对于构成片状纤维结构体的纤维的方向,沿着片状纤维结构体的厚度方向和垂直于厚度方向的方向也意味着相对于这些方向在±45°的范围;
接着,将该片状纤维结构体裁断成多个规定形状;
在具有规定形状的模槽且模面形成有蒸气孔的成形模内,将所述多个片状纤维结构体以在厚度方向层压压缩的状态配置;
在高于大气压的气压下对所述成形模喷吹蒸气,由此形成缓冲物。
6.座椅片的永久变形恢复处理方法,其是具备有片框架、多个片状纤维结构体形成一体的缓冲物以及覆盖该缓冲物的表皮的座椅片的永久变形恢复处理方法,其特征在于:
所述片状纤维结构体是由网折叠成林立状态而成,所述网是在含有非弹性卷曲短纤维的聚集体的基质纤维中分散、混合有作为粘合成分的热粘合性复合短纤维而得到的,所述非弹性卷曲短纤维的熔点高于所述热粘合性复合短纤维,如此形成的片状纤维结构体中,热粘合性复合短纤维彼此以交叉的状态热熔合而成的粘合点、以及熔点高于所述热粘合性复合短纤维的非弹性卷曲短纤维与所述热粘合性复合短纤维以交叉的状态热熔合而成的粘合点呈分散的状态,并且,在每单位体积中,以沿着片状纤维结构体的厚度方向排列的纤维总数为A、以沿着与片状纤维结构体的厚度方向垂直的方向排列的纤维总数为B时,满足A≥3B/2的关系,其中,对于构成片状纤维结构体的纤维的方向,沿着片状纤维结构体的厚度方向和垂直于厚度方向的方向也意味着相对于这些方向在±45°的范围;
在具有规定形状的模槽且模面形成有蒸气孔的成形模内,将所述多个片状纤维结构体以在厚度方向层压压缩的状态配置,在高于大气压的气压下对所述成形模喷吹蒸气,由此一体化形成缓冲物,并将其配置于所述片框架,使得厚度方向沿着就坐者就座时施加荷重的方向;
向所述缓冲物中,喷吹温度高于所述热粘合性复合短纤维和所述非弹性卷曲短纤维的玻璃化温度、且低于所述热粘合性复合短纤维的熔点的蒸气。
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