JP2844015B2 - 不織布マットの製造装置 - Google Patents

不織布マットの製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、不織布マットの製造装置に関するものであ
り、特に、クロスレイヤを用いる方式の不織布マットの
製造工程中において、帯状繊維集積体の少なくとも一方
の耳部を利用して目付量変更を行い、かつ、この目付量
変更部分に多様な均し加工を施すことができる不織布マ
ットの製造装置に関する。
〔従来の技術〕
不織布マット、特に自動車の天井等の内装材に利用さ
れる成形用基材としての不織布マットは、部分的に大き
な剛性が要求されることがある。
このような場合、不織布マット全体の単位面積当たり
の重量(以下目付量と記す。)を大きくして、マット全
体の剛性を向上させることで上記の要求を満足させてい
た。しかしながら、この手段を用いると大きな剛性が必
要のない部分まで目付量を大きくすることになり、不織
布マット全体としては不必要に重くなることがあった。
従って、不織布マットにおける特定の部分の目付量だ
けを自在にかつ効率的に大きくできる技術が求められて
いる。
この点に関し、例えば特開昭58−98463号公報には、
クロスレイヤで処理されていない帯状ストランド積層体
を、まず繊維交絡用のニードラーに送ってガラス繊維マ
ットを構成し、このガラス繊維マットにおける、ニード
ラーによって生じたテーパ状の両耳部を切り込んで、切
り込み線の外側の耳部を内側に反転させると共に、次い
で位置ずれ防止用のニードラーで反転耳部をガラス繊維
マットに一体化させる、という技術が開示されている。
しかし、上記従来技術は、均一単重分布マットの製造
を前提とし、クロスレイヤで処理されていない帯状スト
ランド積層体をニードルパンチングした時に生じる多量
のテーパ状耳部を捨てないための工夫であって、本発明
とは前提条件や加工ラインの構成が基本的に異なるた
め、本発明の如き目的に応用することは困難である。
一方、本件出願人及び他1名の共同出願に係る特願平
2−182214号の明細書には、クロスレイヤを用いて元々
基本的には均一単重分布が確保されている帯状繊維集積
体において、その耳部をある程度の幅に切断して帯状繊
維集積体に積層させ、この積層部分の目付量を大きくす
る技術が開示されている。この技術は、不織布マットに
おける特定の部分の目付量だけを大きくするための、一
つの有力な手段であると考えられる。
しかしながら、前記のように「不織布マットに対して
部分的に大きな剛性が要求されることがある。」と言っ
ても、その要求の内容はケース・バイ・ケースで様々で
ある。
例えば、帯状繊維集積体の一層部分と、耳部を積層さ
せた二層部分との境界部分の目付量の変化(従って境界
部分の剛性等の物性の変化)につき、この部分への応力
集中の問題や、成形用基材としての意匠的外観の問題か
ら、この境界部分の変化を均して、なるべく非連続的な
急激な変化を避けたい、と言う場合がある。その他に
も、例えば後述する実施例で種々述べているように、二
層部分の片側の境界部分の変化のみを均したい場合や、
両側の境界部分の変化を均したい場合、二層部分全体を
均したい場合等、多様である。このような多様な要求に
対しては、前記特願平2−182214の明細書に開示された
技術的構成のみでは必ずしも対応できない。
〔発明の解決すべき課題〕
本発明は、搬送装置上に供給される繊維群をクロスレ
イヤによって帯状繊維集積体となしたものを、無駄なく
効率的に、帯状繊維集積体の耳部を利用して目付量変更
を行い、これによって部分的に厚さの異なる不織布マッ
トを製造するだけでなく、更に、目付量変更の境界部分
における目付量の変化を多様な形態において均すことが
でき、これによって例えば境界部分の剛性の維持や意匠
的外観の面でも優れた不織布マット製造できる装置を提
供すること、を課題として為されたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る不織布マットの製造装置は、上記の課題
を解決するために、 製造ラインの上流側にはクロスレイヤを含む帯状繊維
集積体形成部を、製造ラインの下流側には帯状繊維集積
体の繊維を交絡させるための不織布マット形成用のニー
ドルパンチ機を、それぞれ備え、 かつ、前記帯状繊維集積体形成部と前記ニードルパン
チ機との間には、帯状繊維集積体の少なくとも一方の耳
部を長手方向沿いに切断する切断装置と前記切断された
耳部を帯状繊維集積体に積層させる積層用コンベアとか
らなる目付量変更部、及び、ラインに対して直角方向に
揺動しながら前記積層された耳部に接触することにより
耳部全体あるいは耳部の端部を所定の形態に均す均し手
段とを備えていることを特徴とする。
〔作用・効果〕
本発明に係る不織布マットの製造装置によれば、クロ
スレイヤによって形成された帯状繊維集積体に対して、
その少なくとも一方の耳部を切断し、帯状繊維集積体に
積層させることにより帯応繊維集積体の目付量変更を行
うので、不織布マットにおける特定の部分の目付量だけ
を自在にかつ効率的に大きくすることができる。
更に、ラインに対して直角方向に揺動しながら前記積
層された耳部に接触する均し手段により、積層された耳
部の境界部分を多様な形態において均すことができる。
その一例として、耳部の端部の厚さが耳部の中央から離
れるに従って薄くなるテーパ状になり、つまり、二層部
分から一層部分に変わる境界部の目付量が徐々に変化し
て行き、一層部分と二層部分のつながりがスムーズに行
われる。これらの均しの結果、例えば繊維集積体即ち不
織布マットにおける一層部分と二層部分との境界部分に
おける段差は目立ち難く、意匠的にすぐれると共に、物
性の変化も緩やかであるため成形加工も容易となり、剛
性の低下もない。
なお、次工程の繊維交絡用のニードルパンチングが耳
部の積層及び均しの後に行われるので、もし積層した耳
部の位置ずれを防ぎたい場合でも、このニードルパンチ
ングが同時に位置ずれ防止手段ともなる。
〔発明の実施態様〕
(実施態様1) 本発明の実施態様において、後述の実施例でも述べて
いるように、帯状繊維集積体からは片側の耳部だけを切
り離しても良く、あるいは両側の耳部を切り離しても良
い。従って、耳部を長手方向沿いに切断する切断装置と
切断された耳部を帯状繊維集積体に積層させる積層用コ
ンベアも、帯状繊維集積体の片側のみに設けても良く、
両側に設けても良い。
(実施態様2) 本発明の実施態様において、帯状繊維集積体から切り
離された耳部は、帯状繊維集積体に対して、上下反転さ
せずに、かつ耳部切断後の帯状繊維集積体の幅方向両端
部にほぼ重なるように、積層される。
なぜなら、このことにより、耳部におけるやや不規則
な蛇行形状の端辺を容易に切除して、不織布マット長手
方向においての品質や物性を均一にできるからである。
そしてこの切除作業は、繊維交絡用のニードルパンチ
ングによって帯状繊維集積体に若干の耳部状のはみ出し
部分が生じた時、これと一緒に切除すれば済むので、工
程上の無駄がない。
〔実施例〕
第1図及至第2図は、本発明の一実施例を示す。開繊
機(図示せず)を用いて、原綿を一本一本の繊維に開繊
し、その開繊した繊維群をクロスレイヤ(図示せず)に
供給する。クロスレイヤは、開繊された繊維群を帯状に
形成して、その帯を搬送コンベア1の上に、その搬送方
向に対して略直角方向に折り畳んでいくことによって、
不織布マットの前駆体である繊維集積体2を形成する。
この時の繊維集積体2の幅は1900mm、目付量は150g/
m2、構成繊維は、ポリエチレンもしくはポリプロピレン
とガラス繊維とからなっている。上記のうち有機繊維は
無機繊維のバインダーとして作用するため比較的融点の
低いポリオレフィン系の繊維が望ましく、またポリオレ
フィン系繊維の代わりに低融点ポリエステル繊維を用い
てもよい。繊維長としては、無機繊維・有機繊維ともに
25mmから75mmの繊維を用いることができ、更に望ましく
は、50mm程度の長さの繊維が好適である。
クロスレイヤによって形成された繊維集積体2は搬送
コンベア1によって5m/分の速さで次工程へ搬送される
が、クロスレイヤの下流には繊維集積体2の幅方向両耳
部を切断するための切断用下ローラー3及び切断刃4、
5が設けられている。この切断刃4、5が繊維集積体2
の幅方向において、どれだけ繊維集積体2の中央部寄り
の位置に取り付けられたかで、繊維集積体2から切断さ
れる耳部6、7の幅が決定されるが、本実施例において
は、この両方の耳部の幅がそれぞれ250mmになるよう切
断刃4、5の位置が調節されている。切断刃4、5によ
り分断された両方の耳部6、7と、央部8のうち、央部
8は第2の搬送コンベア9と第3の搬送コンベア10とに
よって分断前と同じ5m/分の搬送速度で次工程に搬送さ
れる。両方の耳部6、7は、第1の積層用コンベア111
2、第2の積層用コンベア13、14によって、央部8とは
別々に搬送される。
具体的には、第一の積層用コンベア11、12によって、
両方の耳部6、7がそれぞれ斜め上方に搬送されること
によって央部8と分断され、次に第2の積層用コンベア
13、14によって央部8の中央部にむかって寄せられなが
ら、斜め下方に搬送され、央部8の幅方向両端部の上に
両方の耳部6、7がそれぞれ積層される。
積層用コンベア13、14の更に下流側には、耳部6,7の
内側端部20,21を均すための揺動コンベア22,23が設けら
れている。この揺動コンベア22,23は、繊維集積体の搬
送方向に対し直交する方向に揺動し、しかも、昇降自在
に取り付けられている。
従って、耳部6、7が積層された積層繊維集積体19が
揺動コンベア22,23の下まで搬送されて来ると、揺動コ
ンベア22,23の下面と耳部6,7の上面とが適度に接触する
位置まで揺動コンベア22,23が下降し、揺動コンベア2
2、23がそれぞれ左右に揺動する。ここで、第3図に示
すように切り立っていた耳部6、7の内側端部20,21は
揺動コンベア22、23の左右の揺動によって均されて、第
4図に示すような央部8の内側に向かって伸びるテーパ
ー形状となる。この時、揺動コンベア22,23は、耳部の
6、7の内側端部20、21を中心として揺動するよう設定
されている。この揺動コンベア22,23によって、一層部
分と二層部分の境界部分が均された積層繊維集積体19
は、第3の搬送コンベア10によってパンチングマシン
(図示せず)内に導入され積層繊維集積体19の構成繊維
同士を交絡させることによって、積層繊維集積体19を突
き固め、不織布マットを形成する。
本実施例では、揺動コンベア22,23は積層用コンベア1
3、14の下流側の上方に設けたが、積層用コンベア13、1
4の下端部上方に設けてもよい。この場合は、耳部の
6、7の内側端部20、21をテーパー形状に均すと同時に
央部8の両端部に耳部6、7を積層することになる。揺
動コンベア22,23は搬送コンベアと同じ方向に回転する
が、その回転軸は搬送コンベアの軸と必ずしも平行であ
る必要はなく、その軸が繊維集積体の内側もしくは外側
に若干傾いた状態で回転してもよい。
なお、耳部の6、7の内側端部20、21を均すための揺
動体として本実施例ではコンベアを用いているが、これ
に限定される必要は無く、均し効果のある部材、例えば
ローラーなど適宜選択されるべきものである。
また、右耳部6の右端辺16と左耳部7の左端辺18は目
付量が多少多くなっていたり、蛇行していることがある
ため、ニードルパンチングを施した後に積層繊維集積体
19の両端部を適宜の幅だけカットして、乱れている端辺
を除去してやれば、目付量のばらつきが殆どなく形状も
安定した不織布マットを製造することができる。
更には、耳部6、7を繊維集積体2から切断する前に
繊維集積体2の乱れている両端辺を予め切除しても上記
と同様な形状の安定した不織布マットを製造することが
できる。
また、本実施例では繊維集積体2の耳部6、7を央部
8の両端の上にに積層しているが、必ずしも両方の耳部
を切断する必要はなく、また、この耳部を央部8の端部
に積層する必要もない。即ち、繊維集積体2の一方の耳
部のみを切断し、それを央部8の真ん中あたりに積層し
てもよい。
また、本実施例における耳部の均しは、耳部の内側端
部を中心に行っているが、耳部全体が均せる位置に前記
の揺動体を配置し、耳部の上側全体を均しても本実施例
と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の製造装置の要部を表す斜視図、第2
図は、本発明の不織布マットの製造工程の要部を表す平
面図である。第3図乃至第4図は、本発明の不織布マッ
トの前駆体である積層繊維集積体の縦断面図である。 1、9、10……搬送コンベア 2……繊維集積体 4、5……切断刃 6、7……耳部 8……央部 11、12、13、14……積層用コンベア 19……積層繊維集積体 22,23……揺動コンベア

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製造ラインの上流側にはクロスレイヤを含
    む帯状繊維集積体形成部を、製造ラインの下流側には帯
    状繊維集積体の繊維を交絡させるための不織布マット形
    成用のニードルパンチ機を、それぞれ備え、 かつ、前記帯状繊維集積体形成部と前記ニードルパンチ
    機との間には、帯状繊維集積体の少なくとも一方の耳部
    を長手方向沿いに切断する切断装置と前記切断された耳
    部を帯状繊維集積体に積層させる積層用コンベアとから
    なる目付量変更部、及び、ラインに対して直角方向に揺
    動しながら前記積層された耳部に接触することにより耳
    部全体あるいは耳部の端部を所定の形態に均す均し手段
    とを備えていることを特徴とする不織布マットの製造装
    置。
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