JP2004068190A

JP2004068190A - 生地とその製造方法、及びこの生地を用いた採暖具

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Publication number: JP2004068190A
Application number: JP2002227594A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Furukawa; 古川　猛; Kenji Hirofuji; 廣藤　賢治
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP3960878B2

Abstract

【課題】厚みがあるにもかかわらず軽量で、しかも柔軟な、採暖具の構成要素として適した生地を提供する。
【解決手段】生地１は、生地１の垂直断面において、個々の繊維２ａ、２ｂを所定方向に傾斜させて配設することにより厚みを増し、且つ空気含有率を高くしている。生地１の上層側に配置された繊維２ａと下層側に配置された繊維２ｂとは線対称的な傾斜をなす。繊維２ａ、２ｂの少なくとも一部はメルト綿で構成し、ホットメルトにより繊維同士を結合する。生地１に不織シートからなる補強材１０を重ね、補強材１０の外側から生地１の厚みの途中までニードルを突き込んで補強材１０と生地１を結合する。この生地１の上に発熱体３２を載せ、表生地３１をその上から重ねて貼り合わせ、全体が面状の電気カーペット本体３０を構成する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生地とその製造方法、及びこの生地を用いた採暖具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭で使用される採暖具には、電気カーペットをはじめ、電気毛布、電気敷布、電気座布団、床暖房パネルなど、様々な種類のものがある。
【０００３】
電気カーペットとして構成される面状採暖具は、表生地と裏生地の間に発熱体を挟むのが一般的な構造である。特開昭５４−１０４６１４号公報にそのような電気カーペットの例を見ることができる。特開平９−２６００３７号公報、特開平１０−２８４２２１号公報、及び特開２０００−３０８３９号公報には裏生地として軟質発泡樹脂を用いた面状採暖具が記載されている。特開平１１−１５９７７９号公報には繊維材の一面に熱反射皮膜を設けるとともに、気密性のある空気層を有するシート材を設けて裏生地を構成した電気カーペットが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
面状採暖具、特に電気カーペットの裏生地には、断熱性、遮音性、及びクッション性といった特性が必要である。これらの条件を満たす、厚みのある裏生地を得るのに、不織布やフェルトを何重にも重ねるとか、軟質発泡樹脂を分厚く成形するといった一般的な手法で厚みを増すと、裏生地が非常に重く、ごわごわしたものとなり、収納時に折り畳むのが困難なうえ、重いので持ち運びにも不便であるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、厚みがあるにもかかわらず軽量で、しかも柔軟な、採暖具の構成要素として適した生地を提供することを目的とする。また、そのような生地を工業的に能率良く製造する方法を提供することを目的とする。さらに、そのような生地を用いて暖房器具としての性能を向上させた採暖具、特に面状採暖具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、生地を次のように構成した。
【０００７】
（１）生地の垂直断面において、繊維を傾斜させた。
【０００８】
この構成によれば、繊維の傾斜方向を適切に設定することにより、低目付量で生地の厚みを増し、空気含有率を高くすることができる。柔軟性も確保できる。
【０００９】
（２）上記のような生地において、生地が上下２層からなり、上層側に配置された繊維群と下層側に配置された繊維群とが線対称的な傾斜をなすものとした。
【００１０】
この構成によれば、繊維の傾斜方向を適切に設定することにより、低目付量で生地の厚みを増し、空気含有率を高くすることができる。柔軟性も確保できる。また生地の表面から裏面まで届く長さの繊維を用いなくても厚みを確保することができる。
【００１１】
（３）上記のような生地において、前記繊維の少なくとも一部をメルト綿で構成し、ホットメルトにより繊維同士を結合することとした。
【００１２】
この構成によれば、繊維が傾斜した状態を良く保ち、生地の厚みを持続させることができる。
【００１３】
（４）上記のような生地において、生地に補強材を設けた。
【００１４】
この構成によれば、目付量が低く、また繊維が傾斜しているため強度が劣る生地に補強材を設けて強度を高め、採暖具の構成要素としても十分実用に耐えるようにすることができる。
【００１５】
（５）上記のような生地において、補強材は少なくとも生地の片面を全面的に補強することとした。
【００１６】
この構成によれば、生地に部位による強度の差が生じない。生地を裁断しても強度に劣る部分が産出されることがない。
【００１７】
（６）上記のような生地において、補強材を接着剤で生地に貼り合わせた。
【００１８】
この構成によれば、生地と補強材を簡単に、且つ強固に結合することができる。
【００１９】
（７）上記のような生地において、補強材を不織シートで構成し、この補強材をニードルパンチングにより生地に結合した。
【００２０】
この構成によれば、生地と補強材とを強靱且つしなやかに結合することができる。
【００２１】
（８）上記のような生地において、不織シートの補強材をニードルパンチングで生地に結合するにあたり、ニードルパンチングでのニードルの加工深さを生地の厚みの途中までにとどめた。
【００２２】
この構成によれば、不織シートを生地に強靱且つしなやかに結合することができるとともに、ニードルが生地を貫通しないので生地が圧縮されて薄くなってしまうことがなく、生地の性能が低下しない。
【００２３】
（９）上記のような生地において、不織シートの補強材をニードルパンチングで生地に結合するにあたり、ニードルパンチングは、不織シートを製造する際のニードルパンチングに比べパンチング密度を粗くした。
【００２４】
この構成によれば、ニードルが不織シートを過剰に突き刺して不織シートの繊維配列を破壊し、また不織シートの繊維が生地の中に必要以上に多量に入り込んで生地の空気含有率を低下させることがない。
【００２５】
また本発明では、生地を次の方法で製造することとした。
【００２６】
（１０）少なくとも一部がメルト綿からなる繊維団をローラ間に通し、ローラ通過時に個々の繊維を所定方向に傾斜させ且つ加温を行うことにより、個々の繊維が生地の垂直断面において傾斜しているか、あるいは上層側に配置された繊維群と下層側に配置された繊維群とが線対称的な傾斜をなす繊維同士をホットメルトで結合した。
【００２７】
この構成によれば、繊維同士がホットメルトで結合された嵩高な生地を効率良く連続生産できる。
【００２８】
また本発明では、採暖具を次のように構成した。
【００２９】
（１１）上記生地のいずれかを構成要素の一つとして採暖具を形成した。
【００３０】
この構成によれば、生地に厚みがあるので断熱性、遮音性、クッション性のいずれにも優れた採暖具とすることができる。厚みがあるにもかかわらず生地は軽量、且つ柔軟なので取り扱いが楽である。
【００３１】
（１２）前記生地を裏生地として使用し、この裏生地の上に発熱体を載せ、表生地をその上から重ねて貼り合わせ、全体を面状に構成した。
【００３２】
この構成によれば、電気カーペットなどの面状採暖具において、裏生地に厚みがあるので断熱性、遮音性、クッション性のいずれにも優れた面状採暖具とすることができる。厚みがあるにもかかわらず裏生地は軽量、且つ柔軟なので取り扱いが楽である。また発熱体の熱は裏生地の空気層で遮断され、床に熱が逃げないので、暖房効率が高くなる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。図１は本発明に係る生地の断面図である。生地１は繊維を集合させて形成するが、その集合態様に本発明の特徴が存する。
【００３４】
すなわち生地１を構成する繊維は、その個々のものが、生地１の垂直断面において、所定方向に傾斜した状態で配設されている。言い換えれば、生地１の主平面（生地の表側の面又は裏側の面がなす平面）を水平に置いた場合、主平面に対し垂直面内で所定方向に傾斜して配設されている。
【００３５】
実施形態では、生地１は上下２層からなっている。「上下」は主平面を水平に置いたときの空間配置の表現である。上層側に位置する繊維２ａは生地１の垂直断面内において、生地１の主平面に対し立体的に厚みをなす方向に傾斜する。生地１の下層側に位置する繊維２ｂも、生地１の垂直断面内において、生地１の主平面に対し立体的に厚みをなす方向に傾斜する。ただし繊維２ａが傾斜する方向と繊維２ｂが傾斜する方向は逆である。すなわち繊維２ａと繊維２ｂを垂直断面側から見たとき、これらは互いに線対称をなすように傾斜している。
【００３６】
繊維２ａ及び繊維２ｂは、いずれも少なくとも一部がメルト綿で構成され、ホットメルトにより繊維同士が結合される。これにより、生地１のシート形状を維持する。
【００３７】
なお図１は繊維の配向状態を観念的に視覚化したものであり、実際の繊維の形状、寸法比、角度などを忠実に表現したものではない。これは図２以下の図についても同様である。
【００３８】
図２は生地１の製造方法を示す断面図である。同一形状のローラ２０、２１を所定間隔を置いて上下対称に配置し、同じ周速度で互いに反対方向に回転させる。このローラ２０、２１の間に繊維団を通す。
【００３９】
繊維団にはローラ２０、２１の間を通過する際に吸引力を及ぼす。ローラ２０、２１自体、あるいはローラ２０、２１の背後に置かれた図示しないノズルが吸引力を発生する。この吸引力により、ローラ２０の側を通る繊維２はローラ２０に引き寄せられて一方に傾斜した状態に揃い、これが上層側の繊維２ａになる。ローラ２１の側を通る繊維２はローラ２１に引き寄せられて一方に傾斜した状態に揃い、これが下層側の繊維２ｂになる。繊維２ａと繊維２ｂは互いに逆方向に傾斜する。
【００４０】
繊維２の少なくとも一部をポリエステルのメルト綿としておく。ローラ２０、２１の間を通過する際に繊維２を加温し、表面の接触部を溶融結合させる。加温はローラ２０、２１により行うか、あるいは他の手段を用いることができる。ローラ２０、２１で繊維２の加温を行うときは、ローラ２０、２１を内蔵熱源又は外部熱源で加熱し、表面温度を１５０゜Ｃ〜２００゜Ｃにする。他の手段としては、例えば熱風ブロアーを用いることができる。
【００４１】
ローラ２０、２１を通り抜けた繊維２はホットメルトされており、上層側の繊維２ａと下層側の繊維２ｂとが生地１の主平面に対し立体的に厚みをなすよう線対称的に傾斜した状態で結合している。このように上層側の繊維２ａと下層側の繊維２ｂとを線対称的に傾斜させてホットメルトすることにより、圧縮されたときの復元力の高い生地１を得ることができる。
【００４２】
長さ１５〜２０ｍｍの繊維２を用い、厚さ１０ｍｍを超える生地１を形成することができる。
【００４３】
上記製造方法の他、長い繊維にプリーツ加工を施し、そのプリーツを所定方向に傾斜させた状態で繊維同士を結合し、生地１を製造する方法もある。
【００４４】
このようにして低目付量で空気含有率の高い生地１を得ることができるが、目付量が低いことと、繊維２ａ、２ｂが傾斜していることとが相まって、生地１は強度が低い。そこで、生地１に補強材を設けて補強する。
【００４５】
図３は生地１に補強材１０を設けた状態を示す断面図である。補強材１０としては通常の製法で製造した不織布やフェルトといった不織シートを使用できる。不織シートの他、天然繊維や合成繊維の織布、あるいは合成樹脂シートや人工皮革も使用可能である。補強材１０は生地１より薄く、密度及び強度は生地１より高い。また補強材１０は生地１の全面をカバーする。補強材１０は生地１の補強の他、熱伝導を均一化する役割も担う。
【００４６】
補強材１０は接着剤で生地１に貼り合わせることができる。接着剤としては酢酸ビニル系接着剤を用いる。
【００４７】
補強材１０として不織布やフェルトといった不織シートを用いた場合は、ニードルパンチングにより生地１との結合を図ることができる。図３には不織シートからなる補強材１０をニードルパンチングで生地１に結合したものが示されている。生地１の上に不織シートからなる補強材１０を重ね、図示しないニードルを補強材１０の外側から突き込むと、補強材１０を構成する繊維１１が生地１に押し込まれ、補強材１０と生地１は結合される。
【００４８】
生地１にニードルを突き込む際の突き込み量（加工深さ）は、生地１を貫通するほど深くせず、生地１の厚みの途中まで、好適には厚みの１／３程度に留める。このようにすることにより、生地１を圧縮してしまうことなく補強材１０を結合することができる。
【００４９】
また補強材１０を生地１に結合するためのニードルパンチングは、補強材１０である不織シートを製造する時のニードルパンチングよりもパンチング密度を粗くする。不織シート製造時のパンチング密度の１／２以下のパンチング密度とすれば、不織シートの繊維配列を破壊することもなく、不織シートの繊維が生地１の中に必要以上に多量に入り込んで生地１の空気含有率を低下させることもない。すなわち断熱性、遮音性、クッション性といった、生地１を採暖具の構成要素とするときに求められる性能を損なうことがない。
【００５０】
上記説明は補強材１０を生地１の上面側に設けることを念頭においているが、生地１の下面側（採暖具の構成要素とする場合は、床面側）に補強材１を設ける構成であっても構わない。また、生地１の上下両面に補強材１０を設けてもよい。
【００５１】
ニードルパンチングと酢酸ビニル系接着剤を併用し、生地１と不織シートからなる補強材１０とを強固に結合するようにしてもよい。
【００５２】
図４は上記のような補強層付き生地１を構成要素の一つとする採暖具の一例を示す断面図である。採暖具として例示するのは面状の採暖具であり、面状採暖具の一例として電気カーペット本体３０が提示されている。
【００５３】
電気カーペット本体３０は生地１を裏生地として用い、生地１の補強層の上に電熱ヒータ線に温度検知線を組み合わせてなる発熱体３２を載せ、その上から表生地３１を重ねて酢酸ビニル系接着剤で貼り合わせ、全体を面状に構成したものである。３３は接着剤層を示す。表生地３１としては不織布のベースシートに合成樹脂の表皮部を形成したものや、織布を使用できる。なお裏生地１を滑りにくくするため、床に接する面にアクリル系合成樹脂を塗布して滑り止め面３とする。
【００５４】
以上本発明の実施形態につき説明したが、これは一例であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００５５】
【発明の効果】
【００５６】
本発明は次のような効果を奏するものである。
【００５７】
（１）生地の垂直断面において、繊維を傾斜させたから、繊維の傾斜方向を適切に設定することにより、低目付量のまま生地の厚みを増し、空気含有率を高くすることができる。柔軟性も確保できる。この生地は生地が立体的に厚みを増すように傾斜しており、空気を大量に含むので断熱性、遮音性、クッション性ともに優れる。また折り曲げにも繊維は柔軟に追随し、折り曲げにくいとか、折り曲げた箇所にひび割れが生じるといった問題が発生しない。
【００５８】
（２）上記のような生地において、生地が上下２層からなり、上層側に配置された繊維群と下層側に配置された繊維群とが線対称的な傾斜をなすものとしたから、生地の表面から裏面まで届く長さの繊維を用いなくても厚みを確保することができる。圧縮されたときの復元力も高い。
【００５９】
（３）上記のような生地において、前記繊維の少なくとも一部をメルト綿で構成し、ホットメルトにより繊維同士を結合することとしたから、繊維が傾斜した状態を良く保ち、生地の厚みを持続させることができる。復元力も高くなる。
【００６０】
（４）上記のような生地において、生地に補強材を設けたから、目付量が低く、また繊維が傾斜しているため強度が劣る生地に補強材を設けて強度を高め、採暖具の構成要素としても十分実用に耐えるようにすることができる。
【００６１】
（５）上記のような生地において、前記補強材は少なくとも生地の片面を全面的に補強することとしたから、生地に部位による強度の差が生じない。生地を裁断しても強度に劣る部分が産出されることがない。
【００６２】
（６）上記のような生地において、補強材を接着剤で生地に貼り合わせたから、生地と補強材を簡単に、且つ強固に結合することができる。
【００６３】
（７）上記のような生地において、補強材を不織シートで構成し、この補強材をニードルパンチングにより生地に結合したから、生地と補強材とを強靱且つしなやかに結合することができる。
【００６４】
（８）上記のような生地において、不織シートの補強材をニードルパンチングで生地に結合するにあたり、ニードルパンチングでのニードルの加工深さを生地の厚みの途中までにとどめたから、不織シートを生地に強靱且つしなやかに結合することができるとともに、ニードルが生地を貫通しないので生地が圧縮されて薄くなってしまうことがなく、断熱性、遮音性、クッション性といった、採暖具の構成要素として求められる性能を損なうことがない。
【００６５】
（９）上記のような生地において、不織シートの補強材をニードルパンチングで生地に結合するにあたり、ニードルパンチングは、不織シートを製造する際のニードルパンチングに比べパンチング密度を粗くしたから、ニードルが不織シートを過剰に突き刺して不織シートの繊維配列を破壊し、また不織シートの繊維が生地の中に必要以上に多量に入り込んで生地の空気含有率を低下させることがない。従って、断熱性、遮音性、クッション性といった、採暖具の構成要素として求められる性能を損なうことがない。
【００６６】
（１０）生地を製造するにあたり、少なくとも一部がメルト綿からなる繊維団をローラ間に通し、ローラ通過時に個々の繊維を所定方向に傾斜させ且つ加温を行うことにより、個々の繊維が生地の垂直断面において傾斜しているか、あるいは上層側に配置された繊維群と下層側に配置された繊維群とが線対称的な傾斜をなす繊維同士がホットメルトで結合されるので、嵩高な生地を効率良く連続生産できる。
【００６７】
（１１）上記生地のいずれかを構成要素の一つとして採暖具を形成したから、生地の厚みを生かし、断熱性、遮音性、クッション性のいずれにも優れた採暖具とすることができる。厚みがあるにもかかわらず生地は軽量、且つ柔軟なので取り扱いが楽である。
【００６８】
（１２）前記生地を裏生地として使用し、この裏生地の上に発熱体を載せ、表生地をその上から重ねて貼り合わせ、全体を面状に構成したから、電気カーペットなどの面状採暖具において、裏生地の厚みを生かし、断熱性、遮音性、クッション性のいずれにも優れた面状採暖具とすることができる。厚みがあるにもかかわらず裏生地は軽量、且つ柔軟なので取り扱いが楽である。また発熱体の熱は裏生地の空気層で遮断され、床に熱が逃げないので、エネルギーを有効活用し、暖房効率を高めることができる。さらに、裏生地の繊維は折り曲げに柔軟に追随するので、暖房シーズンが終わって面状採暖具を片づけるときに折り曲げにくいとか、折り曲げて収納したとき、折り曲げ部にひび割れが生じるといった問題が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生地の断面図
【図２】生地の製造工程を示す断面図
【図３】生地を不織シートで補強した状況を示す断面図
【図４】本発明に係る生地を構成要素とする採暖具の断面図
【符号の説明】
１　　生地
２、２ａ、２ｂ　繊維
３　　滑り止め面
１０　補強材
１１　繊維
３０　電気カーペット本体
３１　表生地
３２　発熱体
３３　接着剤層

Claims

生地の垂直断面において、繊維が傾斜していることを特徴とする生地。
生地が上下２層からなり、上層側に配置された繊維群と下層側に配置された繊維群とが線対称的な傾斜をなすことを特徴とする請求項１に記載の生地。
前記繊維の少なくとも一部をメルト綿で構成し、ホットメルトにより繊維同士を結合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生地。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の生地に補強材を設けたことを特徴とする生地。
前記補強材は少なくとも生地の片面を全面的に補強することを特徴とする請求項４に記載の生地。
前記補強材を接着剤で生地に貼り合わせたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の生地。
前記補強材を不織シートで構成し、この補強材をニードルパンチングにより生地に結合したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の生地。
前記ニードルパンチングは、ニードルの加工深さを生地の厚みの途中までにとどめたことを特徴とする請求項７に記載の生地。
前記ニードルパンチングは、前記不織シート製造時のニードルパンチングに比べパンチング密度を粗くしたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の生地。
少なくとも一部がメルト綿からなる繊維団をローラ間に通し、ローラ通過時に個々の繊維を所定方向に傾斜させ且つ加温を行うことにより請求項３に記載の生地を得ることを特徴とする生地の製造方法。
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の生地を構成要素の一つとする採暖具。
前記生地を裏生地として使用し、この裏生地の上に発熱体を載せ、表生地をその上から重ねて貼り合わせ、全体を面状に構成したことを特徴とする請求項１１に記載の採暖具。