JP2004160905A - Sheet and manufacturing process for sheet - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば室内や乗り物の内装、床用マット、靴の中敷き、ペットマット、空調機のフィルター、畳の材料等に使用されるシート及びシートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より炭には有害物質の吸着性能が高いということで、様々な分野で炭(例えば、活性炭、竹炭)が使用されている。この場合に炭をそのままの状態で使用することは少なく、使いやすい形状に加工して使用されることが多い。例えば、住宅や乗用車の内装材、靴の中敷き等として使用されるシート内に炭粒体を封入して使用するということが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭粒体は一般的にはシートを構成するプラスチックやゴム等の材料中に炭の細粒を前もって混合して成形するようになっており、いわば炭粒体はプラスチック等にくるまれて保持されてしまっていることとなっている。そのため、炭の機能を十分に発揮することは必ずしもできなかった。
本発明は、このような従来の技術が含有する問題点を解決するためになされたものである。その目的は、炭の機能を十分に発揮することが可能なシート及びそのようなシートの製造方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項1の発明では、シートを炭粒体と熱可塑性樹脂粒体を有し、同炭粒体と同熱可塑性樹脂粒体とが部分的に融着された中間層と、同中間層を表裏から挟む不織布層から構成したことをその要旨とする。請求項2の発明では請求項1の発明の構成に加え、前記中間層と不織布層とは部分的に融着されていることをその要旨とする。
このように構成されたシートでは炭粒体は熱可塑性樹脂粒体とが部分的に融着されているにすぎないため有害物質の吸着性能が樹脂によってくるまれて阻害されるということがない。また、炭粒体は表裏を不織布層で挟持されていることと溶融した熱可塑性樹脂粒体によって部分的に融着されていることによってこぼれ落ちることがない。更に不織布層によって通気性が保持される。
この場合に中間層と不織布層とが部分的に融着されていることが好ましい。融着は熱可塑性樹脂粒体又は不織布層に混入させられた熱可塑性繊維の溶融及び再固化によって行われる。
【0005】
また、請求項3の発明では、第1の不織原布層の表面に炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を敷設し、同敷設された混合材料を第2の不織原布層にて覆って三層構造体を構成させ、同三層構造体を前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度に加熱した後に同三層構造体に対して加圧処理を施すようにしたことをその要旨とする。請求項4の発明では請求項3の発明の構成に加え、前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度とは同熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度であることをその要旨とする。請求項5の発明では請求項3又は4の発明の構成に加え、前記加圧処理と同時に冷却処理を施すようにしたことをその要旨とする。請求項6の発明では請求項3〜5のいずれかの発明の構成に加え、前記第1又は第2の不織原布層の少なくともいずれか一方には前記熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度で溶融する熱可塑性繊維が混入されるようにしたことをその要旨とする。
このような構成においては炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を第1の不織原布層上に敷設し第2の不織原布層によってこの混合材料を間に挟むようにして三層構造体を構成させる。この時、炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とはともに粒体であるため均一に混ざりやすくなる。炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とは同種の粒径(炭粒体と熱可塑性樹脂粒体の大部分がある一定範囲の大きさに含まれる粒径であること)が好ましい。そして熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度に加熱することで熱可塑性樹脂粒体が溶融し周囲の炭粒体や第1及び第2の不織原布層と部分的に融着する。特に熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度に加熱することが好ましい。ついで、このように重複状にある三層構造体に対して加圧処理を行うこととなる。
この場合に前記加圧処理と同時に冷却処理を施すようにすることが好ましい。また、第1又は第2の不織原布層の少なくともいずれか一方には前記熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度で溶融する熱可塑性繊維が混入することが好ましい。
【0006】
【発明の効果】請求項1の発明では、炭粒体が熱可塑性樹脂にくるまれることがないため、炭の有害物質の吸着性能が十分発揮できることとなり、また、中間層が不織布層によって挟持されているため炭粒体がこぼれ落ちることもない。
請求項2の発明では請求項1の発明の効果に加え、シートの強度や剛性が向上する。
請求項3及び4の発明では、炭粒体が熱可塑性樹脂にくるまれることがないシートを製造することができるため、炭の有害物質の吸着性能が十分発揮できることとなり、また、中間層が不織布層によって挟持されているシートを製造することができるため炭粒体がこぼれ落ちることもない。
請求項5の発明では請求項3の発明の効果に加え、加圧によってプレス成形されたシート厚みを維持させたままで固化させることができる。
請求項6の発明では請求項4又は5の発明の効果に加え、加圧によって熱可塑性繊維が混入された第1又は第2の不織原布層の少なくともいずれか一方が熱可塑性繊維のバインダ効果によって剛性が向上する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。まず、シートについて説明する。
図1及び2に示すように、シート11は中間層12と同中間層12を表裏から挟んだ第1及び第2の不織布層13,14とより構成されている。中間層12は炭粒体としての活性炭粒子15と熱可塑性樹脂粒体としてのポリプロピレン(以下、PPとする)粒子17とより構成されている。PP粒子17は表面が溶融して活性炭粒子15や不織布層13等周囲の部材と部分的に融着されている。
第1の不織布層13は例えば綿、ポリエチレン(以下、PEとする)、低融点PET等のポリオレフィン系繊維、ナイロン繊維を含む各繊維を混綿して構成されている。本実施の形態ではPE及びPPが熱可塑性樹脂繊維に相当する。熱可塑性樹脂繊維としてPE及びPPは15〜50重量パーセントを含むことが好ましい。15重量パーセント未満ではバインダ作用が十分ではなくなり、50重量パーセントよりも多いとクッション性に欠けるからである。
第2の不織布層14は本実施の形態では例えば綿及びPE由来の再生反毛綿を使用して構成されている。本実施の形態ではPEが熱可塑性樹脂繊維に相当する。熱可塑性樹脂繊維としてPEは上記と同様の理由で15〜50重量パーセントを含むことが好ましい。
このように構成されたシート11は例えば室内や乗り物の内装、床用マット、ペットマット、空調機のフィルター、畳の材料、靴の中敷き等として種々の用途に使用可能である。
【0008】
次に、図3に基づいて実施の形態のシート11の製造方法について説明する。図2に示すように、第1のコンベア20の最上流位置には第1の不織原布G1が巻回された第1の不織原布ドラム21が繰り出し装置22によって回転可能に支持されている。第1の不織原布G1は連続した帯状となって繰り出され前方に送られる。
第1のコンベア20における第1の不織原布G1の下流位置には炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を散布する散布装置23が配設されている。散布装置23はホッパ24から供給された活性炭粒子15とPP粒子17を内部で攪拌し、下部側の散布口25から均等に第1の不織原布G1上に供給する。このとき、活性炭粒子15とPP粒子17はともに粒子形状であるため散布装置23内で均等に混ざることとなる。本実施の形態では活性炭粒子15と加熱前におけるPP粒子17の大きさは共に200〜700μmとされている(但し、活性炭粒子15の製造上発生する細かな粉状部は事実上ここに混入されうる)。
【0009】
第1のコンベア20における散布装置23の下流位置には第2の不織原布G2が巻回された第2の不織原布ドラム27が繰り出し装置22によって回転可能に支持されている。第2の不織原布ドラム27から繰り出された第2の不織原布G2は中間層となる散布された活性炭粒子15及びPP粒子17からなる混合材料上に重ねられる。すなわち、第1の不織原布G1、散布された混合材料及び第2の不織原布G2から構成された三層構造体Sが連続した帯状となって前方に送られる。
【00010】
第2の不織原布G2の下流には加熱室31が配設されている。三層構造体Sは加熱室31内部で加熱された後、第2のコンベア32によって更に下流に搬送される。加熱室31においてはPP粒子17や熱可塑性樹脂繊維が溶融した状態となる。加熱室31の下流にはプレス装置35が配設されており、上記三層構造体Sがプレス装置35に導かれる。プレス装置35内部には冷却水を内蔵した上下ローラ37,38から構成されたロータリープレス39が配設されている。
三層構造体Sはプレス装置35内に搬送されると上下ローラ37,38によって上下方向にプレスされる。同時に上下ローラ37,38は冷却されているため、上記加熱室31においてPP粒子17の溶融したPP樹脂や熱可塑性樹脂繊維が冷却されて固化する。
この時、PP粒子17から溶融したPP樹脂が固化することに伴って活性炭粒子15や第1及び第2の不織原布G1,G2はPP粒子17を核として融着されることとなる。
また、第1及び第2の不織原布G1,G2は上下ローラ37,38によって圧縮されるとともに溶融した熱可塑性繊維が上下ローラ37,38による冷却作用によってプレスと同時に固化するためその圧縮された形状の安定化が図られることとなる。
プレス装置35の下流にはカッター装置40が配設されている。カッター装置40は例えばロータリエンコーダ等で算出した所定の長さに三層構造体Sをカットする装置である。本実施の形態では上記プレスされた三層構造体Sはカッター装置40を使用することで所定の長さにカットされたシート11が得られる(あるいは連続したシート11として得られる)。
【0011】
以上のように構成することで本実施の形態では次のような効果が奏される。
(1)シート11は中間層12内の活性炭粒子15が樹脂にくるまれてしまわずに、炭の吸着特性を十分に発揮できることとなる。一方、活性炭粒子15はPP粒子17に融着されて保持されるため、偏ったりこぼれたりすることがない。
(2)活性炭粒子15は部分的に融着されているにすぎないため、保持されてはいるものの脱落しやすくなっている。ところが、中間層12は第1及び第2の不織布層13,14に挟持されているため、シート11から活性炭粒子15がこぼれ落ちることがない。
(3)活性炭粒子15とPP粒子17は同種の粒径の粒子形状であるため、非常に混ざりやすく、均一な混ざり具合で敷設することができるため、例えばPP粒子17が集中して多めに敷設された箇所で活性炭粒子15が樹脂に完全にくるまれてしまったり、逆に活性炭粒子15が樹脂に融着されずに十分保持されなかったりするという不具合が生じることがなくなる。
(4)第1及び第2の不織布層13,14は通気性がよいため活性炭粒子15における炭の吸着特性を十分に発揮させることが可能となっている。
(5)第1及び第2の不織布層13,14にも熱可塑性樹脂繊維が混入されているため中間層12に対する密着性がよくなりシート11からの活性炭粒子15の脱落防止をさらに確実にしている。
【0012】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では活性炭粒子15と加熱前におけるPP粒子17の大きさは共に200〜700μmであったが、要は炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とが均一に混ざるようにともに粒体であればよく、上記粒径に限定されるものではない。
・熱可塑性樹脂粒体としてPP粒子17以外の材質、例えばPE等を使用しても良い。
・上記実施の形態では加熱されてもPP粒子17の形状は保持されるようになっていたが、形状保持されずに完全に溶融するようにしてもよい。この場合でも、散布装置23内での混合は従来に比べて偏らず均等に混ぜることが可能となっているからである。
中間層12に活性炭粒子15及びPP粒子17以外の材料を混入させてもよい。
・第1及び第2の不織布層13,14の素材は上記実施の形態に限定されるものではない。熱可塑性繊維を混入させるかどうかも自由である。
・上記製造ラインは一例であって、例えばカッター装置40の位置を変更する等の適宜の変更を施して製造することは自由である。
その他、中間層12や第1及び第2の不織布層13,14の厚みは用途に応じて変更可能である等本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のシートの一部破断斜視図。
【図2】本発明の実施の形態のシートのイメージを説明する側面図。
【図3】実施形態のシートの製造工程を説明する工程図。
【符号の説明】11…シート、12…中間層、13…第1の不織布層、14…第1の不織布層、15…炭粒体としての活性炭粒子、17…熱可塑性樹脂粒体としてのPP粒子、G1…第1の不織原布層、G2…第2の不織原布層、S…三層構造体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet used for, for example, the interior of a room or a vehicle, a floor mat, a shoe insole, a pet mat, a filter of an air conditioner, a material for a tatami mat, and a method of manufacturing the sheet. It is.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, charcoal (eg, activated carbon, bamboo charcoal) has been used in various fields because of its high ability to adsorb harmful substances. In this case, the charcoal is rarely used as it is, and is often processed into an easy-to-use shape. For example, it has been practiced to enclose carbon granules in a sheet used as an interior material of a house or a passenger car, an insole of shoes, and the like.
[0003]
However, carbon granules are generally formed by mixing fine granules of charcoal in advance into a material such as plastic or rubber which constitutes a sheet. The granules are wrapped and held by plastic or the like. Therefore, the function of charcoal could not always be fully exhibited.
The present invention has been made to solve the problems contained in the conventional technology. An object of the present invention is to provide a sheet capable of sufficiently exerting the function of charcoal and a method for producing such a sheet.
[0004]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a sheet comprising a carbon granule and a thermoplastic resin granule, wherein the sheet comprises a carbon granule and a thermoplastic resin granule. The gist of the present invention is that it is composed of an intermediate layer partially fused and a nonwoven fabric layer sandwiching the intermediate layer from the front and back. According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the gist is that the intermediate layer and the nonwoven fabric layer are partially fused.
In the sheet configured in this way, the carbon granules are only partially fused with the thermoplastic resin granules, so that the adsorption performance of harmful substances is not hindered by the resin and hindered. In addition, the carbon granules do not spill because the front and back are sandwiched between the nonwoven fabric layers and are partially fused by the molten thermoplastic resin granules. Furthermore, air permeability is maintained by the nonwoven fabric layer.
In this case, it is preferable that the intermediate layer and the nonwoven fabric layer are partially fused. The fusion is performed by melting and re-solidifying the thermoplastic fibers mixed in the thermoplastic resin particles or the nonwoven fabric layer.
[0005]
According to the third aspect of the present invention, the mixed material of the carbon granules and the thermoplastic resin particles is laid on the surface of the first nonwoven fabric layer, and the laid mixed material is transferred to the second nonwoven fabric layer. To form a three-layer structure, and to apply a pressure treatment to the three-layer structure after heating the three-layer structure to a temperature at which the thermoplastic resin particles melt. This is the gist. According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the gist is that the temperature at which the thermoplastic resin particles melt is a temperature at which the shape of the thermoplastic resin particles remains. According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third or fourth aspect, a cooling process is performed simultaneously with the pressurizing process. According to the invention of claim 6, in addition to the constitution of any of claims 3 to 5, the shape of the thermoplastic resin particles remains in at least one of the first and second nonwoven fabric layers. The main point is that thermoplastic fibers that melt at the temperature described above are mixed.
In such a configuration, a mixed material of the carbon granules and the thermoplastic resin granules is laid on the first nonwoven fabric layer, and the mixed material is sandwiched between the second nonwoven fabric layers by a three-layer structure. Make the body composed. At this time, since both the carbon granules and the thermoplastic resin granules are granules, they are easily mixed uniformly. It is preferable that the carbon granules and the thermoplastic resin granules have the same particle diameter (the particle diameters of most of the carbon granules and the thermoplastic resin granules are within a certain range). When the thermoplastic resin particles are heated to a temperature at which the thermoplastic resin particles are melted, the thermoplastic resin particles are melted and partially fused with the surrounding carbon particles and the first and second nonwoven fabric layers. In particular, it is preferable to heat to a temperature at which the shape of the thermoplastic resin particles remains. Next, the pressure treatment is performed on the three-layer structure in such an overlapping manner.
In this case, it is preferable to perform a cooling process simultaneously with the pressing process. In addition, it is preferable that at least one of the first and second nonwoven fabric layers contains thermoplastic fibers that melt at a temperature at which the shape of the thermoplastic resin particles remains.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, since the carbon granules are not wrapped in the thermoplastic resin, the ability to adsorb harmful substances of charcoal can be sufficiently exhibited, and the intermediate layer is sandwiched by the nonwoven fabric layer. So that the granules do not spill.
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, the strength and rigidity of the sheet are improved.
According to the third and fourth aspects of the present invention, it is possible to manufacture a sheet in which the carbon granules are not wrapped in the thermoplastic resin, so that the harmful substance of the charcoal can be sufficiently exhibited, and the intermediate layer is made of a nonwoven fabric. Since the sheets sandwiched by the layers can be manufactured, the carbon granules do not fall off.
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the third aspect, the sheet can be solidified while maintaining the thickness of the sheet formed by pressing.
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effects of the fourth or fifth aspect, at least one of the first and second nonwoven fabric layers into which the thermoplastic fibers are mixed by pressurization has a binder effect of the thermoplastic fibers. This increases rigidity.
[0007]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the sheet will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The first
In the present embodiment, the second
The
[0008]
Next, a method for manufacturing the
At the downstream side of the first nonwoven fabric G1 on the
[0009]
A second
[00010]
A
When the three-layer structure S is conveyed into the
At this time, as the PP resin melted from the
Further, the first and second nonwoven fabrics G1, G2 are compressed by the upper and
A
[0011]
With this configuration, the present embodiment has the following advantages.
(1) The
(2) Since the activated
(3) Since the activated
(4) Since the first and second nonwoven fabric layers 13 and 14 have good air permeability, the activated
(5) Since thermoplastic resin fibers are also mixed in the first and second nonwoven fabric layers 13 and 14, the adhesion to the
[0012]
The present invention can be embodied with the following modifications.
In the above embodiment, the size of the activated
A material other than the
In the above embodiment, the shape of the
Materials other than the activated
-The material of the 1st and 2nd nonwoven fabric layers 13 and 14 is not limited to the said embodiment. It is also free to mix thermoplastic fibers.
-The above-mentioned production line is an example, and the production line can be freely modified, for example, by changing the position of the
In addition, the thickness of the
[0013]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a seat according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view illustrating an image of a sheet according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process chart for explaining a sheet manufacturing process of the embodiment.
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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JP2019141810A (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 三菱ケミカル株式会社 | Noble metal adsorbent, method of removing noble metal and method for producing compound |
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-
2002
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