JP3178840B2 - 大きな引張り強さを有する変形可能な繊維マットの流体動力学的な製造方法及びその製造装置 - Google Patents

大きな引張り強さを有する変形可能な繊維マットの流体動力学的な製造方法及びその製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接着剤の含浸されたセルロース繊維、及び
熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維を含んだ予
備的フリースから大きな引張り強さを有し変形可能な繊
維マットを流体動力学的に製造する方法に関する。この
方法では予備的フリースがシリンダーで解繊されて繊維
混合物が形成され、この混合物から新たなフリースが形
成され、次いで繊維マットを形成するようにニードル機
で一体化される。本発明は、前記方法により製造された
繊維マットの使用、及び前記方法を実行する装置にも関
する。
従来公知のAT特許387798号の方法によれば、予備的フ
リースがシリンダーで解繊され、新たなフリースが、例
えば繊維堆積ドラムにおいて、この解繊された繊維から
形成される。しかし、この方法では、分離された繊維の
シリンダーから該ドラムへの輸送が均一には実行され
ず、ドラム上に繊維が不整に堆積し、例えば、製造され
た新たなフリースの幅を横切る単位面積当たり質量の不
均一分布を生ずることが見いだされた。不均一分布に関
しては、更に、フリースの下層部に重量の大きい合成樹
脂含浸木材繊維が配置され、上層部に熱可塑性及び／又
は植物起源の非含浸天然繊維が配置される傾向があるこ
とも見いだされた。このような異なる層で構成されたフ
リースから作られた繊維マットは、下側が接着剤の多す
ぎる含有量のため固着し、上側には接着剤が実質的に存
在しないので、加工を困難にする。
従って、本発明の基本を形成する目的は、大きな引張
り強さを有し変形可能な繊維マットがその幅を横切って
均一な質量分布を有すべきであり、その層構造は全体に
均一に混合された含浸された繊維と非含浸繊維とを備え
ることである。
この目的は、図面に示された本発明による方法によっ
て満足される。図において、予備的フリース２、２′が
シリンダー６、６′内に供給され、ここで予備的フリー
スは繊維が分離され、こうして分離された繊維14、14′
は空気流により完全に混合され、その流量の分布形状は
空気ダクト10、10′に設けられた制御部材25、26の手段
により、及び流れの方向で下流に連結されたベンチュリ
棒７、７′の手段により調整され、これにより単位面積
当たり均一な質量分布を有する新たなフリース18、18′
を形成し、完全なニードルフェルト処理の後、プレス装
置21、21′に案内され、これにより大きな引張り強さを
有し変形可能な繊維マット23、23′が作られる。
本発明による方法は、制御部材が、空気ダクト10の幅
を横切って分布された１個又は複数個の調整弁25、又は
空気流に向って凸の形に曲げられかつその曲率を調整し
得る１個又は複数個の制御部品26を備えることを特徴と
する。
更に、本発明は図に示されたような本発明により製造
された繊維マットの有利な利用に関し、これは１個又は
それ以上の繊維マット23、23′が高圧かつ高温での圧縮
により成型された部品を作るために使用されることを特
徴とする。
本発明は、また、接着剤の含浸されたセルロース繊
維、及び熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維よ
り構成された予備的フリースから大きな引張り強さを有
し変形可能な繊維マットを流体動力学的に製造するため
の図１に示すような有利な装置に関する。この装置は、
材料の流れの方向に並んだフリーシング機１、１対の圧
縮用ローラー３、４、１対の引入れローラー５、シリン
ダー６、空気流供給ファン12、内部に１個又は複数個の
調整弁の形式の１個又は複数個の制御部材25が設けられ
た空気ダクト10、ベンチュリ棒７、ディフューザー13、
繊維堆積ドラム15、輸送用ローラー16、17、単位面積当
たり質量の測定装置19、ニードル機20、圧縮装置21、切
断機22、及び積重ね装置24を備えることを特徴とする。
更に、本発明は、接着剤の含浸されたセルロース繊
維、及び熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維よ
り構成された予備的フリースから大きな引張り強さを有
し変形可能な繊維マットを流体動力学的に製造するため
の図２に示すような有利な装置に関する。この装置は、
材料の流れの方向に並んだフリーシング機１′、１対の
圧縮用ローラー３′、４′、１対の引入れローラー
５′、シリンダー６′、空気流供給ファン12′、内部に
１個又は複数個の制御部材26が空気流に向かって凸の形
に曲げられかつその曲率が調整可能であるように設けら
れた空気ダクト10′、ベンチュリ棒７′、ディフューザ
ー13′、繊維堆積ドラム15′、輸送用ローラー16′、1
7′、単位面積当たり質量の測定装置19′、ニードル機2
0′、圧縮装置21′、切断機22′、及び積重ね装置24′
を備えることを特徴とする。
図１は、調整弁の形式の制御部品が設けられた装置を
使用する本発明の方法を示す。
図２は、（′）により変更された対応番号を有しかつ
空気流に向かって凸の形に曲げられた制御部品が設けら
れた装置を使用する本発明の方法を示す。
図３及び４は、この方法において制御部品として使用
されるベンチュリ棒の基本的な例の斜視図であり、空気
流の方向を図式的に示している。フリーシング機（１、
１′）で、接着剤（例えばデュロプラスチック、熱可塑
性プラスチック又はエラストマー、あるいはこれらの混
合物）が含浸され乾燥されたセルロース繊維、及び熱可
塑性繊維（例えばポリエステル繊維、ポリオレフィン繊
維、ポリアミオ繊維、ポリアクリル繊維、エチレン酢酸
ビニル繊維）及び／又は植物起源の天然繊維（例えば亜
麻又はジュート繊維、大麻繊維及びセルロース繊維）の
混合物から、予備的フリース（２、２′）が形成され
る。次いで、この予備的フリース（２、２′）は圧縮用
ローラー（３、３′、４、４′）で圧縮され、次いで１
対の引入れローラー（５、５′）によりシリンダーすな
わちドラムローラー（６、６′）に案内される。このロ
ーラーの表面には圧縮された予備的フリース（２、
２′）の繊維を分離するためのニードル又は鋸歯が設け
られる。同一軸で駆動される多数のファン12、12′の手
段により空気ダクト10、10′内に空気流が作られ、この
空気流の流量は、空気ダクトの幅を横切って分布された
１個又は複数個の制御部材25、26の手段により調整され
る（図１、２参照）。図１によれば、制御部品はロータ
ー手段11、11′により制御される調整弁の形式である。
制御部品26（図２参照）は空気流に向かって凸の形に曲
げられ、更にこれに関してその曲率が調整可能である。
空気流中の繊維の通過混合は流量に依存する。前記混
合はベンチュリ棒７、７′の設置により強化され、この
ベンチュリ棒はその中心軸周りで±30゜に亙る回転によ
り調整可能であり、かつ可変幅のウェブ８、８′を備え
る。ウェブ８、８′間に形成されたスリット９、９′
（図３及び４参照）内で、スリットの幅と回転位置とに
依存して空化／繊維混合物の流量が増加され、下流ディ
フューザー13、13′内の繊維14、14′の更なる混合が生
ずる。加えて、かかる流量は、繊維堆積ドラム15、15′
上の繊維14、14′の均一な載置を許すシャベル効果を産
む。こうして形成された新たなフリース18、18′は、輸
送用ローラー16、16′、及び17、17′を経て、単位面積
当たり質量の測定装置19、19′に案内される。これらの
測定結果は、公知のフリース形成方法を使用したときに
得られる測定結果よりも均一な単位面積当たり質量分布
を示す。単位面積当たりの質量分布が不満足な場合に
は、１個又は複数個の制御部品25、26の調整によって流
量を変えることにより、この分布を変更することができ
る。更に加えて、別の手段としてのベンチュリ棒７、
７′を調整することにより、流れの状態を最適化するこ
とができる。
下流のニードル機20、20′において、フリース18、1
8′は、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガ
ラス繊維又はジュートよりなる別のフリース27、27にニ
ードルフェルトされ、その結果、十分に変形可能な繊維
マット28、28′が得られる。しかし、圧縮機による成型
加工時における前記繊維マットのより高度の変形可能性
を確保するために、これは、例えばカレンダー又はベル
ト圧縮機となし得る圧縮装置21、21′を通して案内され
る。繊維マット28、28′は、カレンダーローラー間で、
25から150℃の温度及び５から50kgf/cm2の圧力で予備圧
縮され、これにより合成樹脂の含浸された木材繊維は合
成繊維及び／又は植物起源の天然繊維に更に確りと接合
される。その結果、繊維マットは、更なる加工中に、例
えば加圧成型中に、より大きな引張り力を吸収でき、し
たがって裂けの形成に対しても敏感でなくなる。
かれらの予備圧縮された繊維マット23、23′は、切断
機22、22′を通過したのち、積重ね装置24、24′の上に
積み重ねられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−206071（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−309149（ＪＰ，Ａ) 国際公開89／5366（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D04H 1/00 - 18/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】接着剤の含浸されたセルロース繊維、及び
    熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維を含んだ予
    備的フリース（２、２′）をシリンダー（６、６′）に
    送り、そこで予備的フリース（２、２′）を繊維に分離
    し、分離された繊維（14、14′）を空気流により完全に
    混合し、その際に該空気流の分布形状を空気ダクト（1
    0、10′）に設けられた制御部材（25、26）の手段によ
    り調整し、得られた繊維混合物から新たなフリース（1
    8、18′）を形成し、この新たなフリースをニードル機
    （20、20′）で一体化して繊維マット（23、23′）を形
    成することから成る、大きな引張り強さを有する変形可
    能な繊維マットの流体動力学的製造方法であって、空気
    ダクト（10、10′）からの空気流による繊維（14、1
    4′）の完全な混合を可変幅のウェブ（８、８′）を備
    えかつ中心軸周りで回転できるベンチュリ棒（７、
    ７′）の調節によって更に調整し、そうすることによっ
    て均一な単位面積あたり質量分布を有する新たなフリー
    ス（18、18′）を形成し、これをニードル機（20、2
    0′）につづいて圧縮装置（21、21′）に送ることによ
    って大きな引張り強さを有する繊維マット（23、23′）
    を製造する、ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】制御手段が空気ダクト（10）の幅を横切っ
    て分布された多数の調整弁（25）を備える請求の範囲１
    による方法。
  3. 【請求項３】制御手段が、調整可能な曲率で空気流に向
    かって凸の形に曲がっている多数の制御部材（26）を備
    える請求の範囲１による方法。
  4. 【請求項４】請求の範囲１の方法により製造された大き
    な引張り強さを有する変形可能な１個又は複数個の繊維
    マット（23、23′）を高圧かつ高温で成型する成型品の
    製造方法。
  5. 【請求項５】接着剤の含浸されたセルロース繊維、及び
    熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維より構成さ
    れた予備的フリースから大きな引張り強さを有する変形
    可能な繊維マットを流体動力学的に製造する装置であっ
    て、材料の流れの方向に並んだフリーシング機（１）、
    １対の圧縮用ローラー（３、４）、１対の引入れローラ
    ー（５）、シンリンダー（６）、空気流供給ファン（1
    2）、内部に１個又は複数個の調整弁の形式の１個又は
    複数個の制御部材（25）が設けられた空気ダクト（1
    0）、ディフューザー（13）、繊維堆積ドラム（15）、
    輸送用ローラー（16、17）、単位面積当たり質量の測定
    装置（19）、ニードル機（20）、圧縮装置（21）、切断
    機（22）、及び積重ね装置（24）を備えて成り、該空気
    ダクト（10）に、可変幅のウエブ（８）を備えかつ中心
    軸周りで回転できるベンチュリ棒（７）が設けられてい
    る、ことを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】接着剤の含浸されたセルロース繊維、及び
    熱可塑性繊維及び／又は植物起源の天然繊維より構成さ
    れた予備的フリースから大きな引張り強さを有し変形可
    能な繊維マットを流体動力学的に製造する装置であっ
    て、材料の流れの方向に並んだフリーシング機
    （１′）、１対の圧縮用ローラー（３′、４′）、１対
    の引入れローラー（５′）、シンリンダー（６′）、空
    気供給ファン（12′）、空気ダクト（10′）、ディフュ
    ーザー（13′）、繊維堆積ドラム（15′）、輸送用ロー
    ラー（16′、17′）、単位面積当たり質量の測定装置
    （19′）、ニードル機（20′）、プレス装置（21′）、
    切断機（22′）及び積重ね装置（24′）を備えて成り、
    該空気ダクト（10′）に、調整可能な曲率で空気流に向
    かって凸の形に曲がっている１個又は複数粉の制御部材
    （26）ならびに可変幅のウェブ（８′）を備えかつ中心
    軸周りで回転できるベンチュリ棒が設けられている、こ
    とを特徴とする装置。
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