CN103169249A - 刷毛材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会对被清洗面造成擦伤痕迹或细微损伤，并且能够发挥高清洗性能的使用于各种清洗刷、各种清扫刷的刷毛材料。该刷毛材料（1），将由热可塑性树脂构成的多根近似柱状的单丝线（2、3）熔融接合，具有通过近似突起状的延伸部（4）形成的接合部（5），集束形成复丝状，同时，能够通过外力将接合的上述单丝线（2、3）从上述接合部（5）或者上述接合部（5）附近分离。

Description

刷毛材料

技术领域

本发明涉及如搭载在汽车和车辆等使用的钢板清洗装置、清洗汽车和车辆等的自动洗车机、各种玻璃清洗机等的旋转刷上使用的刷毛材料，和餐具清洗刷、食品清洗刷等各种清洗用刷上使用的刷毛材料，各种清扫用刷毛材料。

背景技术

对于使用于清洗、清扫等的各种刷毛材料，相对应其使用目的，已经有了各种各样的改进。例如，有一种由截面有多个凹凸的多叶式截面单丝刷毛构成，至少在其一端的末梢，具有经多叶式截面的边界部分分支成的多个末梢分支部的打磨用刷毛材料（专利文献1）。

另外，有一种刷毛材料，其截面由多个芯部和将所述多个芯部连接的结合部构成，至少长度方向的一端在上述结合部被分割（专利文献2）。该刷毛材料，通过任意的设定结合部与芯部的厚度差，能够将刷毛的硬度设定的非常高。

另外，还有一种刷辊的刷毛材料，在刷毛材料的主体圆周面上将纤维以螺旋状缠绕或者以线绳编织状编织设置并使树脂固化，以进行覆盖。上述覆盖使用公定含水率为聚酰胺纤维3倍以上的纤维的复丝纱完成（专利文献3）。

另外，还有一种刷毛材料，对刷毛材料两端末梢部的规定长度，通过具有规定旋转速度的分割刀片或旋转切刀的细切割加工机，进行细切割加工，形成末梢分支部（专利文献4）。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】特开2009-172724号公报

【专利文献2】特开2007-50497号公报

【专利文献3】特开2003-129347号公报

【专利文献4】特开2007-244815号公报

发明内容

（发明的概要）

（发明要解决的问题）

然而，在上述专利文献1中公开的技术中，要形成末梢分支部，需要使其承受一定程度大的机械应力（去毛刺和打磨抛光等的机械应力），因此对于轻度的清洗和磨刷、清扫等小的机械应力来说，存在末梢分支部难以成形的问题。另外，专利文献1中公开的刷毛材料因为是具有多叶式截面的单丝，根据机械应力加载方式的不同，会造成末梢分支部的形成状态参差或不均一等问题发生。

另外，在上述专利文献2中公开的技术中，因为末梢分支部被限定在结合部上，存在难以形成微小的末梢分支部的问题。

另外，在上述专利文献3中公开的技术中，由于覆盖物脱落而容易产生异物，清洗时去除的异物积存在刷毛材料主体圆周面上的覆盖物的编织孔内，造成异物容易转移至被清洗物上的问题。而且，存在制造工程复杂，刷毛材料生产成本高的问题。

另外，在上述专利文献4中公开的技术中，在用细切割加工机的旋转切刀加工软质构件时，软质构件会避开切刀，因此不能固定地接触切刀，会造成末梢分支部产生参差，难以均一切开的问题。

本发明为了解决上述问题而完成，目的在于廉价地提供一种刷毛材料，其不会对被清洗面造成擦伤痕迹或细微损伤，同时，能够使用于发挥高清洗性能的各种清洗刷、各种清扫刷。

（解决问题的方法）

为了解决上述现有的问题，本发明第一方面所述的发明是一种刷毛材料，其具有由热可塑性树脂构成的多根近似柱状的单丝线熔融接合的结合部，集束形成复丝线，同时，能够通过外力将接合的上述单丝线从上述接合部或者上述接合部附近分离，其特征在于，通过在上述单丝线的外周形成的近似突起状的延伸部形成上述接合部。从而能够由单丝线形成末梢分支部，由于从近似突起状的延伸部分离，形成均一的末梢分支部，所以能够发挥高清洗性能。另外，由于从近似突起状的延伸部分离，相比单丝线之间在相互的外周接合的情况，可以以更小的外力均一且恰当的分离。因此，通过分离时施加在刷毛材料上的外力的冲击，就能够使刷毛材料在不被损伤的情况下发挥高清洗性能。另外，因为由单丝线形成末梢分支部，刷毛材料能够犹如毛笔笔触般极其顺滑的与被清洗面接触，发挥高清洗性能。再者，集束形成的复丝线，相比末梢分支部，刷毛具有更高的硬度，能够发挥高耐久性能。

根据本发明第一方面所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料截面为，在中心部具有外周形成有大致突起状的延伸部的单丝线，在该中心部的单丝线周围形成有多根单丝线，所述多根单丝线与形成于上述中心部的单丝线外周的近似突起状的延伸部分别具有接合部，同时，邻接的上述多根单丝线具有相互接触的接触部或者非接触的空间部。从而，由于具有接合部和接触部或者非接触的空间部，复丝状态下截面易于变形，能够通过没有接合的接触部吸收、分散外力。另外，能够通过非接触的空间部保持水分。

根据本发明第一或第二方面所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料的材质使用尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂中的任意一种。这些材质的树脂，能够通过挤出机容易的加工成刷毛材料。

根据本发明第一至第三方面中任一方面所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料的截面为，在单丝线的外缘形成表皮层，同时，具有在邻接的上述单丝线的表皮层之间相互接合的接合部。从而，由于由表皮层形成的接合部，其表皮层彼此容易剥落、接合弱，所以能够由外力轻易的分离。

（发明的效果）

本发明第一方面的发明能够发挥高清洗性能。另外，本发明第二方面的发明能够通过没有接合的接触部或者非接触的空间部吸收、分散外力。本发明第三方面的发明，能够容易地进行刷毛材料的加工。另外，本发明第四方面的发明，能够使通过外力分离为单丝线变的容易。

附图说明

图1：（a）表示本发明的第1实施方式的立体图；（b）表示同实施方式的中央单丝线的立体图；（c）表示同实施方式的周围单丝线的立体图；（d）表示同实施方式的形成末梢分裂部状态的立体图；（e）表示同实施方式的形成前端部状态的立体图。

图2：（a）表示本发明的第2实施方式的截面图；（b）是相同部分扩大截面图；（c）是未形成接合部情况的截面图；（d）是相同部分扩大截面图。

图3：（a）表示本发明的第3实施方式的截面图；（b）表示本发明的第4实施方式的截面图；（c）表示本发明的第5实施方式的截面图；（d）表示本发明的第6实施方式的截面图。

图4：表示本发明的第7实施方式的立体图。

图5：（a）表示使用本发明涉及的刷毛材料的通道刷的截面图；（b）表示在同通道刷形成前端部状态的截面图。

图6：使用本发明涉及的刷毛材料的刷辊的部分主视图。

图7：（a）是装载刷辊的清洗装置的立体图；（b）是（a）的A-A截面图。

符号说明

1、1a、1b、11、21、31、41、51、61、71、133  刷毛材料

2、12、22、32、42、52、62、72  周围的单丝线

3、13、23、33、43、73  中央的单丝线

4、14、24、34、44a、44b、54、64、74  延伸部

5、15、35、45a、45b、55、65、75  接合部

6、133a  分支部

7、133b  末梢分支部

8、133c  前端部

9、19  表皮层

36  空间部

46  孔部

56  凹陷部

66  中空部

76  螺旋状部

209  中空部

130、130a  通道刷

131  带状体

132  芯线

136  单丝线

230  清洗装置

231、231a、231b  刷辊

232  刷部

233  旋转轴

234  驱动单元

235  喷嘴

236  配管

237  钢板

具体实施方式

图1（a）为表示本发明的第1实施方式的立体图，图1（b）为表示第1实施方式的中央单丝线的立体图。另外，图1（c）为表示第1实施方式的周围单丝线的立体图，图1（d）为表示第1实施方式的形成末梢分支部状态的立体图。而图1（e）为第1实施方式的形成前端部状态的立体图。第1实施方式涉及的刷毛材料1，以围绕截面近似圆形的中央单丝线3的周围的方式，配置截面近似圆形的周围的单丝线2，集束形成复丝状。且单丝线2、3为近似柱状。并且，中央的单丝线3，在与周围的单丝线2之间形成近似突起状的延伸部4，该延伸部4的前端与周围的单丝线2的外周面的一部分接合形成接合部5。当对由上述构成的刷毛材料1施加外力时，由近似突起状的延伸部4形成的接合部5分离，形成单丝状的分支部6，在该分支部6均一的分支为单丝线2、3，能够使其吸收、分散对被清洗面的冲击，所以在被清洗面难以造成擦伤痕迹或细微损伤。而且，通过使之从分支部6分离，如图1（d）所示，形成具有末梢分支部7的刷毛材料1a，通过对该末梢分支部7进行尖细加工，如图1（e）所示，形成具有圆锥状前端部8的刷毛材料1b。形成有上述前端部8的单丝线2、3，能够进入到更细小的地方，发挥高清洗性能。另外，前端部8也能够采用尖圆加工等来替代尖细加工。而且，刷毛材料1中，单丝线2、3熔融接合，通过近似突起状的延伸部4形成接合部5。所谓熔融接合，是在单丝线完全固化前，相互接合的状态。另外，作为熔融接合方法，也可以采用在完全固化后的状态下，向单丝线施加振动，使其相互熔融接合的方法。另外，刷毛材料1中，接合的单丝线彼此之间能够通过外力从由近似突起状的延伸部4形成的接合部5或接合部5附近分离。有关施加外力的方法，例如通过刷毛材料在使用时的冲击、单丝线彼此在接合的状态下的碾压等方法，将前端部分解开，使通过近似突起状的延伸部形成的接合部分离的方法等。另外，对于熔融接合的方法，在挤压成形后使用辅助手段（例如定型模具等）也没有问题。

图2（a）为表示本发明第2实施方式的截面图，图2（b）为图2（a）的局部扩大截面图。第2实施方式涉及的刷毛材料11，以包围截面近似圆形的中央的单丝线13的周围的方式，配置截面近似圆形的周围的单丝线12，集束形成复丝状。单丝线12、13为近似柱形状。另外，在中央的单丝线13和周围的单丝线12的外部圆周面形成表皮层9。而且，中央的单丝线13在和周围的单丝线12之间具有通过近似突起状的延伸部14形成的接合部15。通过近似突起状的延伸部14形成的接合部15为，中央的单丝线12的表皮层9和周围的单丝线12的表皮层9相接合而成。另外，单丝线12、13由于是从外部开始被冷却，表皮层9以密度比内部更高的状态形成。另外，由于表皮层9容易被剥离，能够以较弱的外力分离为单丝线12、13。

由上述结构形成的刷毛材料11，当施加外力时，通过近似突起状的延伸部14形成的接合部15分离，形成单丝状的分支部。通过该分支部能够吸收、分散对被清洗面的冲击，不容易对被清洗面造成擦伤痕迹或细微损伤。另外，因为通过近似突起状的延伸部14形成的接合部15是由中央的单丝线13的表皮层9和周围的单丝线12的表皮层9相互接合形成，彼此的表皮层9容易剥落、接合弱，所以容易通过外力形成分支部。这里的表皮层9是指在单丝线12、13的表面上形成的、比内部密度高的层。形成的表皮层9具有容易从表皮层9与内部的边界分离，形成分支部的趋势。另外，也能够通过设定由近似突起状的延伸部14形成的接合部15的接合力，而使相互的表皮层9分离。

另一方面，如同图2（c）以及（d）所示的刷毛材料21一样，在将中央的单丝线23和周围的单丝线22一体挤压成形而制造的情况下，由于以一体覆盖外周面的方式来形成表皮层19，因此并不形成接合部。这种情况下，为了从延伸部24或者其附近使中央的单丝线23和周围的单丝线22分支，需要强大的外力。

对于上述构成，图示了中央的单丝线13的延伸部14与周围的单丝线12的外周面相接合而形成接合部15的方式。也能够随时采用未图示的方式：在周围的单丝线12也形成延伸部，使其与中央的单丝线13的延伸部14相互接合形成接合部，或者仅在周围的单丝线12形成延伸部，使其与中央的单丝线13的外周面相接合形成接合部的方式。

图3（a）为表示本发明的第3实施方式的截面图。第3实施方式涉及的刷毛材料31中，以包围截面近似圆形的中央单丝线33的周围的方式，配置截面为近似圆形的周围的单丝线32，集束形成复丝状。且单丝线32、33与第1实施方式相同，具有近似柱状。并且，中央的单丝线33与周围的单丝线32之间具有通过近似平板状的延伸部34形成的接合部35。另外，在相邻的周围的单丝线32、32彼此之间形成空间部36，为非接触的状态。另外，近似平板状的延伸部34，包含于本发明技术方案所记载的近似突起状的延伸部。另外，相邻的周围的单丝线32、32也可以为接触状态，形成接触部。根据以上所述，由于具有接合部35和接触部或者非接触的空间部36，使得复丝状态的截面变形变得容易，能够通过没有接合的接触部吸收、分散外力。另外，能够通过非接触的空间部36保持水分。

图3（b）为表示本发明的第4实施方式的截面图。第4实施方式涉及的刷毛材料41中，以包围截面近似圆形的中央的单丝线43的周围的方式，配置截面近似圆形的周围的单丝线42，集束形成复丝状且单丝线42、43与第1实施方式相同，具有近似柱状。并且，中央的单丝线43，在与周围的单丝线42之间，具有通过近似平板状的延伸部44b形成的接合部45b。另外，相邻的周围的单丝线42之间，具有通过近似平板状的延伸部44a形成的接合部45a。相邻的周围的单丝线42、42与中央的单丝线43之间，形成有由延伸部44b、44b、44a包围的孔部46。此外，近似平板状的延伸部44a、44b包含于本发明技术方案中所述的近似突起状的延伸部。

图3（c）为表示本发明的第5实施方式的截面图。第5实施方式涉及的刷毛材料51，将多根单丝线52、52形成近似C字形状，形成凹陷部56。另外，在单丝线52、52彼此之间，形成由近似平板状的延伸部54形成的接合部55。从而，能够通过凹陷部56在吸收、分散外力的同时保持水分。另外，即使凹陷部56关闭，成为接触状态的情况，外力的吸收、分散、水分保持等效果也不会有明显的降低。此外，近似平板状的延伸部54包含于本发明技术方案中记载的近似突起状的延伸部。

图3（d）为表示本发明的第6实施方式的截面图。第6实施方式涉及的刷毛材料61中，将多根单丝线62、62形成为念珠状，在中央部形成中空部66。另外，单丝线62、62之间形成通过近似平板状的延伸部64形成的接合部65。从而，能够通过中空部66吸收、分散外力，并且，由于与被清洗面抵接时截面变形变得容易，通过变形为扁平等形状能够增大刷毛材料61与被清洗面的接触面积，从而能够确实的清洗干净。且，近似平板状的延伸部64包含于技术方案中记述的近似突起状的延伸部。

图4为表示本发明的第7实施方式的立体图。第7实施方式涉及的刷毛材料71中，以包围截面近似圆形的中央的单丝线73的周围的方式，配置截面为近似圆形的周围的单丝线72，集束形成复丝状。单丝线72、73为近似柱状。并且，中央的单丝线73，在与周围的单丝线72之间，具有通过近似突起状的延伸部74形成的接合部75。而且，周围的单丝线72，扭转形成螺旋状部76。

对于刷毛材料，使用尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂。尼龙树脂优选尼龙6、尼龙66、尼龙610等。另外，上述使用尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂的刷毛材料的纤度约为650丹尼尔，对应其使用目的，能够适宜采用400丹尼尔-2000丹尼尔的设定。上述使用尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂的刷毛材料，适合使用于清洗汽车或车辆等中使用的钢板的清洗装置上。

另外，刷毛材料也可以使用低密度的聚丙烯树脂。形成刷毛材料的低密度聚丙烯树脂的弯曲弹性率为370MPa，对应其使用目的，能够适宜采用120MPa-1000MPa的热可塑性树脂。

另外，使用低密度聚丙烯树脂的刷毛材料，约为5000丹尼尔，对应其使用目的，能够适宜采用3000丹尼尔-20000丹尼尔的设定。丹尼尔是表示合成树脂或者化学纤维粗细的单位，将每9000m的重量为1g的称为1丹尼尔。

另外，除了低密度聚丙烯树脂以外，还能够采用各种聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯酯树脂、乙烯甲基丙烯酸酯树脂、乙烯丙烯酸丁酯树脂等聚烯烃类树脂，或者聚氨酯树脂。使用这些树脂的刷毛材料，适合使用于清洗汽车或车辆等的自动洗车机。

接下来，对刷毛材料的制造方法进行说明。首先，将形成刷毛材料的尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等各种树脂通过挤出机（未图示）的前端所安装的多个喷嘴挤压，形成多根单丝线。挤压后，在完全固化前的状态下使单丝线相互接合。之后，通过称为退火的工序使之冷却固化而形成。一般来说，树脂的成形技术有熔融成形、固相成形、铸塑成形、注射成形、真空成形、压缩空气成形（圧空成形），冲压成形等。上述所述制造方法是被称为熔融成形的一种的挤压成形。

另外，关于刷毛材料的线径，复丝状的假想外径以0.3-3mm为宜。0.3mm以下的话，难以确保清洗等所需要的刷毛硬度，3mm以上的话，会容易产生清洗斑。所谓假想外径是指，包含复丝状的刷毛材料的假想圆柱的外侧直径。

另外，关于构成刷毛材料的单丝线的线径，根据构成刷毛材料的单丝线的根数，可以适当设置。单丝线的假想外径以0.05-1.5mm为宜。0.05mm以下的话，在制造时容易发生刷毛断裂等，难以确保其具有一定的品质，1.5mm以上的话，容易产生清洗斑。

图5（a）为表示使用本发明涉及的刷毛材料的通道刷的截面图，图5（b）为表示在通道刷形成前端部分方式的截面图。该通道刷130如下形成：由芯线132以及带状体131夹持多根刷毛材料133的同时对折形成。构成通道刷130的芯线132为具有近似圆形截面的近似圆柱状，由铝、铁等金属材料制成。另外，带状体131为具有近似コ字状截面的长形状，由铝、铁等金属材料制成。并且，形成单丝状的分支部133a，在该分支部133a处，均一的分支成单丝线136，由于可以吸收、分散对被清洗面的冲击，所以不容易对被清洗面造成擦伤痕迹或细微损伤。另外，通过使从分支部133a分离而形成末梢分支部133b，通过对该末梢分支部133b进行尖细加工，如图5（b）所示，通道刷130a中形成有前端部133c。形成有该前端部133c的单丝线136，能够进入到更细小的地方，发挥高清洗性能。前端部133c也可以采用尖圆加工等来替代尖细加工。

图6为使用图5的通道刷130的刷辊的局部主视图。刷辊231中，在近似圆筒状的旋转轴233的外周，形成刷部232。所述旋转轴233由铁、铝等金属材料，或者聚氯乙烯、聚缩醛等的合成树脂材料制成，同时具有中空部209。刷部232中，通道刷130具有倾斜角度θ，以螺旋状安装。此外，旋转轴232也可以为实心的近似棒状。

图7（a）为装载图6中刷辊的清洗装置的立体图。图7（b）为图7（a）的A-A截面图。且，为了简明的说明构成，省略各部件的轴承部、支持部件的图示、说明。

在图7（a）中，清洗装置230设置于汽车的钢板237的冲压加工线等，用于清洗供给至冲压机等加工机器（未图示）的钢板237等的毛坯材料。其由如下构成：未图示的上下一对传送辊，将平板状的钢板237送入刷辊231a、231b；上下一对设置的刷辊231a、231b，清洗由上述传送辊送出的钢板237的两面；驱动单元234、234，旋转驱动刷辊231a、231b；配管236、236，具有将清洗液等液体喷付至刷辊231a、231b以及/或者钢板237的多个喷嘴235。

刷辊231a、231b中，刷部232形成于近似圆筒状的旋转轴233的外周。位于上部的刷辊231a清洗钢板237的表面，位于下部的刷辊231b清洗钢板237的背面。

刷辊231a、231b通过驱动单元234，如图7（b），沿箭头方向以一定的旋转速度旋转。通过传送辊（未图示）送入刷辊231a、231b的钢板237，在上部的刷辊231a与下部的刷辊231b之间通过，同时刷辊231a、231b具有的刷部232与钢板237的两面相抵接，除去附着、堆积于钢板237的表面、背面的异物等对象物（未图示）。此时，清洗液由配管236送入喷嘴235，从喷嘴235向刷辊231a、231b以及/或者钢板237进行清洗液喷雾，通过洗净液使得异物等对象物易于从钢板237浮出。

如上述构成的清洗装置230的动作、作用如下所述。通过未图示的传送辊将钢板237送入刷辊231a、231b，通过配管236将洗净液供给至各清洗喷嘴235的同时，对刷辊231a、231b以及/或者钢板237进行清洗液喷雾，钢板237在旋转的上部的刷辊231a和下部的刷辊231b之间通过的同时，上部的刷辊231a将钢板237的表面，下部的刷辊231b将钢板237的背面分别清洗干净。

在钢板237的表面，由上部的刷辊231a擦取的尘埃和铁粉等的对象物和清洗液一起，被送往上部的刷辊231a的一端，落进清洗装置230的内部。另外，在钢板237的背面，由下部的刷辊231b擦取的异物等对象物的一部分，和清洗液一起直接落入清洗装置230的内部，由于清洗液的黏着性和表面张力，刷部232所捕捉的对象物通过下部的刷辊231b的螺旋状刷部232，被送往下部刷辊231b的一端，落入清洗装置230的内部。

落入清洗装置230的内部而被回收的异物等对象物，与被污染的清洗液一起通过排出配管（未图示）被送入到未图示的过滤装置和废液处理装置，被过滤器等捕捉。清洗液被过滤后，再次送入配管236。

本发明能够提供一种清洗装置230，如上所述，使用本发明涉及的刷毛材料的清洗装置230具有优秀的清洗性能，并且不容易在钢板237的两面留下由刷辊231a、231b的刷部232造成的刷痕。

本发明的刷毛材料作为，搭载在汽车或车辆等使用的钢板清洗装置、清洗汽车或车辆等的自动洗车机、各种玻璃清洗机等的旋转刷上使用的刷毛材料，和餐具清洗刷，食品清洗刷等各种清洗用刷上使用的刷毛材料，以及各种清扫用刷的刷毛材料被使用。

Claims (4)

1.一种刷毛材料，其具有由热可塑性树脂构成的多根近似柱状的单丝线熔融接合的接合部，集束形成复丝线，同时，能够通过外力将接合的上述单丝线从上述接合部或者上述接合部附近分离，其特征在于：该刷毛材料，通过在上述单丝线外周形成的近似突起状的延伸部形成上述接合部。

2.根据权利要求1所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料截面为，在中心部具有外周形成有大致突起状的延伸部的单丝线，在该中心部的单丝线周围形成有多根单丝线，所述多根单丝线与形成于上述中心部的单丝线外周的近似突起状的延伸部分别具有接合部，同时，邻接的上述多根单丝线具有相互接触的接触部或者非接触的空间部。

3.根据权利要求1或2所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料的材质使用尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂中的任意一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的刷毛材料，其特征在于：上述刷毛材料的截面为，在单丝线的外缘形成表皮层，同时，具有在邻接的上述单丝线的表皮层之间相互接合的接合部。

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