JP4195043B2 - Method for forming fiber assembly and apparatus for forming fiber assembly - Google Patents

Method for forming fiber assembly and apparatus for forming fiber assembly Download PDF

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Description

本発明は、複数の繊維からなる繊維体を加工することで形成される繊維集合体に関し、特に低密度でかつ厚みの厚い繊維集合体、その成形方法および成形装置に関する。   The present invention relates to a fiber assembly formed by processing a fiber body composed of a plurality of fibers, and particularly to a fiber assembly having a low density and a large thickness, a molding method thereof, and a molding apparatus.
従来、繊維集合体の成形方法としては、大きく分けてニードルパンチング法と熱成形法とが一般に用いられている。これらの方法は、独立して用いられる場合もあるし、組み合わせて用いられる場合もある。   Conventionally, as a method for forming a fiber assembly, a needle punching method and a thermoforming method are generally used. These methods may be used independently or may be used in combination.
以下に、上記二つの方法について簡単に説明する。   The above two methods will be briefly described below.
(1)ニードルパンチング法:
ニードルパンチング法とは、繊維材料の積層体をフェルティング針と呼ばれる針を使ってニードルパンチング機械で串刺しにし、繊維同士を絡み合わせてシート状の繊維集合体を連続的に作製する手法である。
(1) Needle punching method:
The needle punching method is a technique in which a laminated body of fiber materials is skewered by a needle punching machine using a needle called a felting needle, and fibers are entangled to continuously produce a sheet-like fiber aggregate.
(2)熱成形法:
熱成形法とは、融点の異なる複数種の繊維材料の積層体に所望の熱を加え相対的に融点の低い繊維(接着材)を溶融させ、これにより、相対的に融点の高い繊維(骨格材)同士の交点を固定して、繊維集合体を得る方法である。つまり、熱成形法においては、相対的に融点の高い繊維で骨格を構成し、相対的に融点の低い繊維は接着剤としての機能を有する。さらにこの熱成形方法には、代表的な方法として、熱風コンベア炉式と呼ばれ、繊維積層体を熱風コンベア炉に連続的に供給して繊維集合体を連続的に成形する方法や、型成形式と呼ばれ、所望の大きさの型内に繊維積層体を詰め込んで加熱し所望の大きさ(形状/サイズ)の繊維集合体をバッチ式に得る方法がある。
(2) Thermoforming method:
The thermoforming method applies a desired heat to a laminate of a plurality of types of fiber materials having different melting points to melt fibers (adhesive material) having a relatively low melting point, thereby producing fibers (skeleton) having a relatively high melting point. This is a method of obtaining a fiber assembly by fixing the intersections of the materials. That is, in the thermoforming method, a skeleton is constituted by fibers having a relatively high melting point, and the fibers having a relatively low melting point have a function as an adhesive. Further, as a typical method for this thermoforming method, called a hot air conveyor furnace type, a method of continuously forming a fiber assembly by continuously supplying a fiber laminate to a hot air conveyor furnace, There is a method called “type” in which a fiber laminate is packed in a mold of a desired size and heated to obtain a fiber assembly of a desired size (shape / size) in a batch type.
以下に、上記二つの方法についてさらに説明する。   Hereinafter, the two methods will be further described.
(2−a)熱風コンベア炉式:
図4は、熱成形法に用いられる従来の熱風コンベア炉の概略断面図である。図4に示すように、この熱風コンベア炉500は、図示右方から供給される繊維積層体600を上下方向(繊維積層方向)から挟んで図示左方へ移送させるための、上下方向に所定の間隔をあけて対向配置された一対のメッシュベルト510,520を有する。繊維積層体600は、カード機(不図示)あるいはクロスレイヤー機(不図示)等で作製され繊維方向が略揃ったウェブを積層したものであり、その用途に応じて所望の目付け(単位面積当たりの重量)となっている。また、繊維積層体600は、融点の異なる複数種の繊維材料から構成されている。
(2-a) Hot air conveyor furnace type:
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional hot air conveyor furnace used in the thermoforming method. As shown in FIG. 4, the hot air conveyor furnace 500 has a predetermined vertical direction in order to transfer the fiber laminate 600 supplied from the right side in the figure to the left side in the vertical direction (fiber lamination direction). It has a pair of mesh belts 510 and 520 arranged to face each other with a gap. The fiber laminate 600 is formed by laminating webs that are produced by a card machine (not shown), a cross layer machine (not shown), or the like and that have substantially the same fiber direction, and have a desired basis weight (per unit area). Weight). Moreover, the fiber laminated body 600 is comprised from the multiple types of fiber material from which melting | fusing point differs.
メッシュベルト510,520の間隔hは、成形すべき繊維集合体650の厚みと略等しく、必要に応じて自由に設定可能である。熱風コンベア炉500に供給される繊維積層体600の厚みHは、メッシュベルト510,520の間隔hよりも大きく、熱風コンベア炉500内に供給された繊維積層体500は、メッシュベルト510,520により厚さhまで一気に圧縮され、圧縮された状態で加熱成形され、繊維集合体650となる。   The distance h between the mesh belts 510 and 520 is substantially equal to the thickness of the fiber assembly 650 to be molded, and can be freely set as necessary. The thickness H of the fiber laminate 600 supplied to the hot-air conveyor furnace 500 is larger than the interval h between the mesh belts 510 and 520, and the fiber laminate 500 supplied into the hot-air conveyor furnace 500 is transferred by the mesh belts 510 and 520. It is compressed at a stretch to a thickness h, and is heat-molded in a compressed state to form a fiber assembly 650.
繊維積層体600の加熱成形のために、熱風コンベア炉500内には、熱風を吹き出す送風チャンバ530と、送風チャンバ530から送風された熱風を吸い込む受風チャンバ540とが設けられている。送風チャンバ530は、熱風コンベア炉500内を移送される繊維積層体600の上方に配置され、給気口531から吹き出された熱風を、複数の開口532を通って繊維積層体600に吹き付ける構成となっている。受風チャンバ540は、繊維積層体600の下方に配置され、繊維積層体600を通過した熱風を、複数の開口542を介して吸引し、吸引口541から外部に排気する構成となっている。   In order to heat-mold the fiber laminate 600, a hot air conveyor furnace 500 is provided with a blower chamber 530 for blowing hot air and a wind receiving chamber 540 for sucking hot air blown from the blower chamber 530. The blower chamber 530 is disposed above the fiber laminate 600 that is transferred through the hot air conveyor furnace 500, and has a configuration in which hot air blown from the air supply port 531 is blown to the fiber laminate 600 through the plurality of openings 532. It has become. The wind receiving chamber 540 is disposed below the fiber laminate 600 and sucks hot air that has passed through the fiber laminate 600 through the plurality of openings 542 and exhausts the air from the suction port 541 to the outside.
熱風コンベア炉500内に導入された繊維積層体600は、送風チャンバ530から吹き付けられる熱風により所望の温度まで加熱される。繊維積層体600は前述の通り、融点の異なる複数種の繊維材料から構成されているので、熱風の温度を相対的に融点の低い繊維の融点より高く、相対的に融点の高い繊維の融点より低い温度に設定することで、相対的に融点の低い繊維を溶融させ、相対的に融点の高い繊維同士の交点を接着材(相対的に融点の低い繊維)により固定して、所望の厚みの繊維集合体が得られる。   The fiber laminate 600 introduced into the hot air conveyor furnace 500 is heated to a desired temperature by hot air blown from the blower chamber 530. As described above, since the fiber laminate 600 is composed of a plurality of types of fiber materials having different melting points, the temperature of the hot air is higher than the melting point of the fibers having a relatively low melting point and higher than the melting point of the fibers having a relatively high melting point. By setting the temperature to a low temperature, the fibers having a relatively low melting point are melted, and the intersections of the fibers having a relatively high melting point are fixed by an adhesive (fibers having a relatively low melting point). A fiber assembly is obtained.
(2−b)型成形式:
図5は、従来の型成形式による繊維集合体の成形方法を説明する図である。
(2-b) Mold forming formula:
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of forming a fiber assembly by a conventional mold forming method.
繊維積層体610は、熱風コンベア炉式で用いたものと同様の繊維積層体をブロック状に切り出したものであり、図5(a)に示すように、ある一方向に略揃った繊維方向aを有し、繊維方向aと直交する方向に積層方向bを有するものとする。この繊維積層体610をアルミ製の型700に挿入し、図5(b)、(c)に示すように、蓋710をする。この状態では、繊維積層体610は、積層方向bに圧縮されて型700内に詰め込まれている。そして、この状態で型700を前述の温度で加熱することにより、ブロック状の繊維集合体を得ることができる。   The fiber laminate 610 is obtained by cutting out a fiber laminate similar to that used in the hot-air conveyor furnace type into a block shape. As shown in FIG. 5A, the fiber direction a substantially aligned in one direction. And a lamination direction b in a direction orthogonal to the fiber direction a. The fiber laminate 610 is inserted into an aluminum mold 700, and a lid 710 is formed as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c). In this state, the fiber laminate 610 is compressed in the lamination direction b and packed in the mold 700. In this state, the block 700 can be obtained by heating the mold 700 at the above-mentioned temperature.
しかしながら、上記の繊維集合体の作製方法には、それぞれ以下に述べるような課題がある。   However, each of the above-described methods for producing a fiber assembly has the following problems.
(1)ニードルパンチング法:
ニードルパンチング法では、繊維をフェルティング針で物理的に絡ませるため、得られる繊維集合体は、繊維密度が高く、硬さが硬く、しかも厚みの薄いシート状の繊維集合体となってしまう。従って、繊維密度が低く、柔らかく、厚い繊維集合体を得ることが困難であった。
(1) Needle punching method:
In the needle punching method, fibers are physically entangled with a felting needle, so that the obtained fiber aggregate is a sheet-like fiber aggregate having a high fiber density, a high hardness, and a thin thickness. Accordingly, it has been difficult to obtain a fiber assembly having a low fiber density, a soft, and thick fiber.
(2−a)熱風コンベア炉式:
熱風コンベア炉式では、繊維積層体の上方から熱風を吹き付けているため、下方よりも上方の繊維のほうが軟化し易く、しかも、繊維の自重と上方より吹き付ける熱風の風圧によって繊維積層体が潰されてしまう。そのため、下方の繊維密度よりも上方の繊維密度が高くなり、全体として均一な繊維集合体を得ることが困難であった。この問題を回避するためには、熱風の風速を小さくすればよい。しかし、熱風の風速を小さくすると熱風が繊維積層体を通過することができなくなってしまい、繊維積層体の下方がほとんど加熱されないという問題が生じてしまう。
(2-a) Hot air conveyor furnace type:
In the hot air conveyor furnace type, hot air is blown from the upper side of the fiber laminate, so that the upper fiber is easier to soften than the lower side. End up. Therefore, the upper fiber density is higher than the lower fiber density, and it is difficult to obtain a uniform fiber assembly as a whole. In order to avoid this problem, the wind speed of the hot air may be reduced. However, if the wind speed of the hot air is reduced, the hot air cannot pass through the fiber laminate, causing a problem that the lower part of the fiber laminate is hardly heated.
従って、熱コンベア炉式でもニードルパンチング法と同様に、相対的に繊維密度が高く、硬い、シート状の薄物繊維集合体は容易に得られるが、繊維密度が低く、柔らかく、厚い均一な繊維集合体を得ることは困難であった。また、繊維積層体はメッシュコンベアによって圧縮されつつ加熱されるので、繊維集合体の表層にメッシュコンベアの跡(凹凸形状)が転写されてしまうという課題もあった。   Therefore, similar to the needle punching method in the heat conveyer furnace type, a relatively high fiber density, a hard, sheet-like thin fiber assembly can be easily obtained, but a low fiber density, a soft, thick uniform fiber assembly. It was difficult to get a body. Further, since the fiber laminate is heated while being compressed by the mesh conveyor, there is also a problem that the trace (uneven shape) of the mesh conveyor is transferred to the surface layer of the fiber assembly.
(2−b)型成形式:
型成形式によって繊維集合体を成形する場合の課題について図6を参照して説明する。図6は、型成形式による繊維集合体の製造の際の、型の内部の状態を示す図である。
(2-b) Mold forming formula:
A problem in forming a fiber assembly by a mold forming method will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a state inside the mold when the fiber assembly is manufactured by the mold forming method.
繊維積層体610が詰め込まれ、蓋710により内部が密閉された型700を加熱し始めると、図6(a)に示すように、繊維積層体610は、その周辺部から徐々に重力方向に沿って潰れてくる。これは、繊維積層体610を構成する繊維が、ポリエチレン(PE)とポリエチレンテレフタレート(PET)との混紡繊維の組み合わせのように、融点が大きく異なる場合には顕著ではない。しかし、オレフィン材料のみから選択した場合には融点差が比較的少ないため、熱が型700の周りから伝達されることで、熱の影響が繊維積層体610の周囲にまず現れるためである。   When the fiber laminate 610 is packed and when the mold 700 whose inside is sealed with the lid 710 starts to be heated, as shown in FIG. 6A, the fiber laminate 610 gradually follows the gravity direction from its peripheral portion. It will be crushed. This is not significant when the fibers constituting the fiber laminate 610 have greatly different melting points, such as a combination of polyethylene (PE) and polyethylene terephthalate (PET) blended fibers. However, when the olefin material alone is selected, the difference in melting point is relatively small, so that heat is transferred from around the mold 700 so that the influence of heat first appears around the fiber laminate 610.
型700を加熱し続けると、熱は繊維積層体610の内部まで伝わり、図6(b)に示すように、繊維積層体610は底面全体が潰れた状態となる。このとき繊維積層体610は、繊維密度状態が重力方向下方と上方とで異なっている。すなわち、繊維積層体610の下方側は自重の影響を受けるため繊維密度が高く、上方側は下方に比べて繊維密度が低い状態となる。その結果、繊維積層体610には高密度領域610bと低密度領域610aとが存在し、不本意な密度勾配を生じてしまう。なお、図6(b)では、図示を簡略化するために、繊維積層体610を低密度領域610aと高密度領域610bとの二つの領域に分けて図示したが、実際には低密度領域610aから高密度領域610bへと連続した密度勾配が生じている。   When the mold 700 is continuously heated, the heat is transferred to the inside of the fiber laminate 610, and the fiber laminate 610 is in a state where the entire bottom surface is crushed as shown in FIG. 6B. At this time, the fiber laminated body 610 is different in the fiber density state between the lower side and the upper side in the gravity direction. That is, the lower side of the fiber laminate 610 is affected by its own weight, so that the fiber density is high, and the upper side has a lower fiber density than the lower side. As a result, the fiber laminate 610 has a high density region 610b and a low density region 610a, and an unintended density gradient is generated. In FIG. 6B, the fiber laminate 610 is illustrated as being divided into two regions of a low density region 610a and a high density region 610b in order to simplify the illustration, but in actuality, the low density region 610a is illustrated. A continuous density gradient occurs from the high density region 610b to the high density region 610b.
以上述べたように従来の型成形式では、重力の影響による密度勾配が生じてしまうので、熱風コンベア炉式によるものと同様に、相対的に繊維密度が高く、硬い、シート状の繊維集合体は容易に得ることができるが、繊維密度が低く、柔らかく、厚い均一な繊維集合体を得ることが困難であった。   As described above, in the conventional molding method, a density gradient due to the effect of gravity is generated, so that the fiber density is relatively high and hard, like the hot air conveyor furnace type, a sheet-like fiber assembly. Can be easily obtained, but it has been difficult to obtain a uniform fiber assembly having a low fiber density, a soft, and thick thickness.
また、繊維積層体610の型700に接触している面には溶融した繊維(接着材としての機能を有する、相対的に融点の低い繊維)が型700の内面に沿って平面状に広がるので、内部に比べて開口率の低いスキン層が発生する。このスキン層は用途によっては不具合を発生するので、スキン層を剥離する工程が必要となり、さらに材料歩留まりも悪化するという課題もあった。   In addition, the melted fiber (fiber having a function as an adhesive and a relatively low melting point) spreads in a plane along the inner surface of the mold 700 on the surface of the fiber laminate 610 in contact with the mold 700. A skin layer having a lower opening ratio than the inside is generated. Since this skin layer has a problem depending on its use, a step of peeling the skin layer is required, and there is also a problem that the material yield is deteriorated.
本発明の目的は、繊維密度が低く、均一で、しかも厚みの厚い繊維集合体を、特に同種の材料、融点差の少ない材料、または融点の低い材料を用いた場合に有効に成形可能な、繊維集合体の成形方法及び成形装置を提供することである。   An object of the present invention is to form a fiber assembly having a low fiber density, a uniform and thick thickness, particularly when the same kind of material, a material having a low melting point difference, or a material having a low melting point is used. It is providing the shaping | molding method and shaping | molding apparatus of a fiber assembly.
上記目的を達成するため本発明の繊維集合体の成形方法は、繊維体に加熱処理を施して繊維同士の一部を融着して構成される繊維集合体の成形方法において、加熱炉内で前記繊維体を一方向に移送するための第1のメッシュベルトの上に第1の通気性シートを配置し、該第1の通気性シート上に前記繊維体を載せ、前記第1の通気性シートに前記繊維体を構成する繊維が絡み合うことによって前記繊維体の姿勢を規制するとともに、前記繊維体に対して下方から熱風を通過させることで前記繊維体を重力に抗して前記第1のメッシュベルトから浮上させ、前記第1のメッシュベルトに対向配置された第2のメッシュベルトに接触させた状態で前記繊維体を構成する繊維の一部を溶融させる加熱工程と、前記熱風の送風を維持し、前記第2のメッシュベルトの下流側で、前記第1のメッシュベルトと、前記第1のメッシュベルトに対向配置された第3のメッシュベルトとによって、加熱されている前記繊維体の上下方向の厚みを所定の厚みに圧縮する圧縮工程と、前記第3のメッシュベルトの下流側で、圧縮された前記繊維体を冷却し、前記繊維の溶融した個所を固化する冷却工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the method for forming a fiber assembly of the present invention is a method for forming a fiber assembly in which a fiber body is subjected to heat treatment and a part of the fibers are fused. A first breathable sheet is disposed on a first mesh belt for transferring the fibrous body in one direction, the fibrous body is placed on the first breathable sheet, and the first breathable The fiber constituting the fibrous body is entangled with the sheet to regulate the posture of the fibrous body, and the first fibrous body against gravity by passing hot air from below to the fibrous body. A heating step of levitation from the mesh belt and melting a part of the fibers constituting the fibrous body in contact with the second mesh belt disposed opposite to the first mesh belt; and blowing of the hot air And maintain the second method The thickness of the heated fibrous body is set to a predetermined thickness by the first mesh belt and the third mesh belt disposed opposite to the first mesh belt on the downstream side of the schbert. A compression step of compressing, and a cooling step of cooling the compressed fiber body and solidifying the melted portion of the fiber on the downstream side of the third mesh belt.
また、本発明の繊維集合体の成形装置は、繊維体に加熱処理を施して繊維同士の一部を融着して構成される繊維集合体の成形装置であって、前記繊維体を載置し、加熱炉内で前記繊維体を一方向に移送するための第1のメッシュベルトと、前記第1のメッシュベルトの下方から上方に吹き上げられる熱風を発生する熱風発生手段と、前記加熱路内の上流側で、前記第1のメッシュベルトに対向して配置された第2のメッシュベルトと、前記第2のメッシュベルトの下流側で、前記第1のメッシュベルトに対向して配置された第3のメッシュベルトと、を備え、前記第1のメッシュベルトの上に、第1の通気性シート、前記繊維体、および第2の通気性シートをこの順番で載せ、前記第1の通気性シートに前記繊維体を構成する繊維が絡み合うことによって前記繊維体の姿勢を規制しつつ、前記熱風発生手段によって発生した熱風を前記繊維体に対して下方から通過させることで、重力に抗して前記繊維体を前記第1のメッシュベルトから浮上させ、前記第2のメッシュベルトに接触させた状態で、前記第1および第2のメッシュベルトにより前記繊維体を移送させながら前記繊維体を構成する繊維の一部を溶融させ、前記熱風の送風を維持しながら、加熱されている前記繊維体の上下方向の厚みを前記第3のメッシュベルトによって所定の厚みとするように、前記第1および第3のメッシュベルトにより前記繊維体を移送しながら圧縮し、前記第1および第3のメッシュベルトにより前記繊維体を移送させ、圧縮された前記繊維体を前記第3のメッシュベルトの下流側で冷却し、前記繊維の溶融した個所を固化することを特徴とする。   Further, the fiber assembly molding apparatus of the present invention is a fiber assembly molding device configured by heat-treating a fiber body and fusing part of the fibers, and placing the fiber body A first mesh belt for transferring the fibrous body in one direction in a heating furnace, hot air generating means for generating hot air blown upward from below the first mesh belt, and in the heating path On the upstream side of the second mesh belt disposed opposite to the first mesh belt, and on the downstream side of the second mesh belt disposed opposite to the first mesh belt. 3, and the first breathable sheet, the fibrous body, and the second breathable sheet are placed in this order on the first mesh belt, and the first breathable sheet is provided. The fibers constituting the fiber body are intertwined with each other The posture of the fiber body is regulated by the above, and the hot air generated by the hot air generating means is allowed to pass through the fiber body from below, so that the fiber body is separated from the first mesh belt against gravity. In a state where the fiber body is levitated and brought into contact with the second mesh belt, a part of the fibers constituting the fiber body is melted while the fiber body is transferred by the first and second mesh belts, While maintaining the air blowing, the fibrous body is transferred by the first and third mesh belts so that the heated vertical thickness of the fibrous body is set to a predetermined thickness by the third mesh belt. And compressing the fiber body by the first and third mesh belts, cooling the compressed fiber body downstream of the third mesh belt, Characterized by solidifying the molten point of the fibers.
本発明によれば、繊維体への加熱処理時に、繊維体の下から熱風を吹き上げることによって繊維体を浮上させ、浮上時には繊維体の姿勢を規制することで、繊維集合体の成形時に重力の影響が少なくなる。その結果、低密度で均一、しかも厚みの厚い繊維集合体が容易に得られる。   According to the present invention, at the time of heat treatment to the fiber body, the fiber body is levitated by blowing hot air from under the fiber body, and the posture of the fiber body is regulated at the time of ascent, so that the gravity of Impact is reduced. As a result, a low-density, uniform and thick fiber assembly can be easily obtained.
特に、繊維体の上下に通気性シートを配することによって、繊維体の圧縮の際に繊維体を圧縮する部材の表面状態が転写されることによって生じるスキン層を防止することができる。   In particular, by providing a breathable sheet above and below the fibrous body, it is possible to prevent a skin layer caused by the transfer of the surface state of the member that compresses the fibrous body when the fibrous body is compressed.
本発明によれば、繊維体への加熱処理時に、繊維体の下から熱風を吹き上げることによって繊維体を浮上させ、浮上時には繊維体の姿勢を規制することで、低密度で均一、しかも厚みの厚い繊維集合体を容易に得ることができる。   According to the present invention, at the time of heat treatment to the fibrous body, the fibrous body is levitated by blowing hot air from under the fibrous body, and the posture of the fibrous body is regulated at the time of floating, so that the density is uniform at a low density and thickness. A thick fiber assembly can be easily obtained.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による繊維集合体の成形装置の概略断面図であり、図2は、図1に示す成形装置のA−A線断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fiber assembly forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the forming apparatus shown in FIG.
本実施形態の成形装置は、主筐体を構成する加熱炉100内で、上下を通気性シート111,112で挟まれた繊維積層体150を第1〜第3のメッシュベルト101,102,103により図示右側から左側へ移送しながら、繊維集合体を成形するものである。   The molding apparatus of the present embodiment includes a first to third mesh belts 101, 102, and 103 in which a fiber laminate 150 sandwiched between upper and lower breathable sheets 111 and 112 in a heating furnace 100 that constitutes a main housing. Thus, the fiber assembly is molded while being transferred from the right side to the left side in the figure.
第1のメッシュベルト101は、加熱炉100の内部下方において繊維積層体150の移送方向全域にわたって設置されており、加熱炉100内に供給された繊維積層体150は、この第1のメッシュベルト101に載って加熱炉100内を図示左方に移送され、加熱炉100から排出される構成となっている。繊維積層体150の移送方向について、第1のメッシュベルト101の上流側には搬入コンベアが設置され、第1のメッシュベルト101の下流側には搬出ベルトが設置されている。第1のメッシュベルトの繊維積層体150の移送ラインの高さレベルは、搬入コンベア及び搬出コンベアの高さレベルと一致している。これにより、繊維積層体150の、搬入コンベアから第1のメッシュベルト101への受け入れ、及び第1のメッシュベルト101から搬出コンベアへの送り出しがスムーズに行われ、繊維積層体150の連続的な移送が可能となる。なお、第1のメッシュベルト101としては、例えば、4メッシュ/cm程度の金属製ベルトが好適に使用される。   The first mesh belt 101 is installed over the entire area in the transfer direction of the fiber laminate 150 in the lower part of the heating furnace 100, and the fiber laminate 150 supplied into the heating furnace 100 is the first mesh belt 101. The inside of the heating furnace 100 is transferred to the left in the figure and discharged from the heating furnace 100. With respect to the transfer direction of the fiber laminate 150, a carry-in conveyor is installed on the upstream side of the first mesh belt 101, and a carry-out belt is installed on the downstream side of the first mesh belt 101. The height level of the transfer line of the fiber laminate 150 of the first mesh belt coincides with the height level of the carry-in conveyor and the carry-out conveyor. As a result, the fiber laminate 150 is smoothly received from the carry-in conveyor to the first mesh belt 101 and sent from the first mesh belt 101 to the carry-out conveyor, and the fiber laminate 150 is continuously transferred. Is possible. As the first mesh belt 101, for example, a metal belt of about 4 mesh / cm is preferably used.
繊維積層体150は、下面及び上面にそれぞれ通気性シート111,112が敷かれた状態で加熱炉100に供給される。図2に示すように、繊維積層体150の下面に敷かれた通気性シート111は、幅が繊維積層体150の幅よりも大きく、その両側縁部はそれぞれ押さえ部材113によって第1のメッシュベルト101に保持されている。また、繊維積層体150の上に載せられている通気性シート112の幅は、繊維積層体150の幅と等しい。   The fiber laminate 150 is supplied to the heating furnace 100 with the air permeable sheets 111 and 112 laid on the lower surface and the upper surface, respectively. As shown in FIG. 2, the breathable sheet 111 laid on the lower surface of the fiber laminate 150 has a width larger than the width of the fiber laminate 150, and both side edges thereof are respectively pressed by the pressing members 113 to form the first mesh belt. 101. Further, the width of the air permeable sheet 112 placed on the fiber laminate 150 is equal to the width of the fiber laminate 150.
これら2つの通気性シート111,112のうち特に下側の通気性シート111は、後述する加熱工程において、浮き上がる繊維積層体150を保持する機能も持つので、繊維積層体150を構成する繊維と適度に絡み合い、かつ、加熱環境下で伸縮性を有することが必要である。繊維積層体150の繊維と通気性シート111との絡み合いがないと、繊維積層体150を浮上させる際に繊維積層体150が通気性シート111から剥離し、通気性シート111が繊維積層体150を保持することができなくなってしまう。   Of these two breathable sheets 111 and 112, the lower breathable sheet 111 particularly has a function of holding the fiber laminate 150 that floats in the heating process described later, and therefore, the fibers constituting the fiber laminate 150 and the moderately appropriate amount. It is necessary to be entangled with each other and have elasticity in a heating environment. If there is no entanglement between the fibers of the fiber laminate 150 and the breathable sheet 111, the fiber laminate 150 peels off from the breathable sheet 111 when the fiber laminate 150 is levitated, and the breathable sheet 111 causes the fiber laminate 150 to be removed. It can no longer be held.
加熱炉100の内部は、繊維積層体150の移送方向上流側から、加熱部120と、冷却部140とに分けられる。   The inside of the heating furnace 100 is divided into a heating unit 120 and a cooling unit 140 from the upstream side in the transfer direction of the fiber laminate 150.
まず、加熱部120について説明する。加熱部120は、第1のメッシュベルト101の上方に対向配置された第2のメッシュベルト102を有する。第2のメッシュベルト102は、第1のメッシュベルト101と同一速度で同期的に周回移動され、通気性シート112を上方から保持しながら、第1のメッシュベルト101による繊維積層体150の移送を案内する。また、第2のメッシュベルト102は油圧シリンダ等の昇降機構(不図示)によって上下方向に移動可能である。第2のメッシュベルト102と第1のメッシュベルト101との間隔は、通気性シート111,112を含めた繊維積層体150の厚みよりも大きく、後述するように繊維積層体150が第1のメッシュベルト101から浮上することで通気性シート112が第2のメッシュベルト102に接触することのできる間隔に調整されている。なお、第2のメッシュベルト102としては、例えば、4メッシュ/cm程度の金属製ベルトが好適に使用される。   First, the heating unit 120 will be described. The heating unit 120 includes a second mesh belt 102 that is disposed so as to face the upper side of the first mesh belt 101. The second mesh belt 102 is synchronously moved around at the same speed as the first mesh belt 101, and the fiber laminate 150 is transferred by the first mesh belt 101 while holding the breathable sheet 112 from above. invite. The second mesh belt 102 can be moved in the vertical direction by an elevating mechanism (not shown) such as a hydraulic cylinder. The distance between the second mesh belt 102 and the first mesh belt 101 is larger than the thickness of the fiber laminate 150 including the air-permeable sheets 111 and 112, and the fiber laminate 150 has the first mesh as described later. The air-permeable sheet 112 is adjusted to an interval at which it can come into contact with the second mesh belt 102 by floating from the belt 101. As the second mesh belt 102, for example, a metal belt of about 4 mesh / cm is preferably used.
第1のメッシュベルト101と第2のメッシュベルト102で移送される繊維積層体150を間において、繊維積層体150の下方には第1の送風チャンバ122が配置され、繊維積層体150の上方には第1の受風チャンバ121が配置されている。第1の送風チャンバ122は、給気口122aが側面に開口しているとともに、多数の通風孔122bが上面に分散して設けられている。第1の受風チャンバ121も第1の送風チャンバ122と同様に構成され、吸気口121aが側面に開口しているとともに、多数の通風孔121bが下面に分散して設けられている。ここで、図1では、第2のメッシュベルト102が掛け回された搬送ローラ102aは受風チャンバ121内に配置されているように描かれているが、この搬送ローラ102aは、図2に示すように受風チャンバ121の外の両側に配置されているので、搬送ローラ102aが、後述する給気口122aからの熱風の流れに影響を及ぼすことはない。   Between the fiber laminate 150 transferred by the first mesh belt 101 and the second mesh belt 102, a first air blowing chamber 122 is disposed below the fiber laminate 150, and above the fiber laminate 150. The first wind receiving chamber 121 is disposed. The first blower chamber 122 has an air supply opening 122a opened on the side surface and a large number of ventilation holes 122b distributed on the upper surface. The first air receiving chamber 121 is also configured in the same manner as the first air blowing chamber 122. The air inlet 121a is open on the side surface, and a large number of air holes 121b are provided on the lower surface. Here, in FIG. 1, the conveyance roller 102 a around which the second mesh belt 102 is wound is depicted as being disposed in the wind receiving chamber 121, and this conveyance roller 102 a is illustrated in FIG. 2. Thus, since it arrange | positions at the both sides outside the wind receiving chamber 121, the conveyance roller 102a does not affect the flow of the hot air from the air supply port 122a mentioned later.
吸気口121a及び給気口122aは、図2に示すように、それぞれダクトを介して熱風発生機105に接続されている。熱風発生機105内には、ヒータ107と、吸気口121a側から給気口122a側へと向かう気流を発生させる送風ファン106とが設けられている。熱風発生機105を駆動すると、熱風発生機105内に、給気口122aへ向かう熱風が発生する。この熱風は、給気口122aより送風チャンバ122内に送られ、通風孔122bを通って、繊維積層体150に下方から吹き付けられる。そして、繊維積層体150に吹き付けられた熱風は、繊維積層体150内を上に向かって通過し、通風孔121bから受風チャンバ121内に吸引され、吸気口121aを通って熱風発生機105内に戻される。つまり、繊維積層体150が移送されている領域では、下から上へ吹き上げる熱風が生じる。   As shown in FIG. 2, the intake port 121a and the air supply port 122a are connected to the hot air generator 105 through ducts. In the hot air generator 105, there are provided a heater 107 and a blower fan 106 that generates an air flow from the intake port 121a side toward the air supply port 122a side. When the hot air generator 105 is driven, hot air toward the air supply port 122a is generated in the hot air generator 105. This hot air is sent into the blower chamber 122 through the air supply port 122a, and blown onto the fiber laminate 150 from below through the ventilation hole 122b. The hot air blown to the fiber laminate 150 passes through the fiber laminate 150 upward, is sucked into the wind receiving chamber 121 from the vent hole 121b, passes through the intake port 121a, and enters the hot air generator 105. Returned to That is, in the region where the fiber laminate 150 is being transferred, hot air that blows up from below is generated.
なお、後述するように、本実施形態では繊維積層体150の圧縮動作中にも熱風を繊維積層体150に向けて吹き上げることができるように、第1の送風チャンバ122及び第1の受風チャンバ121は、後述する冷却部140の第3のメッシュベルト103が掛け回された最も上流側の搬送ローラ103aの下方にも張り出している。ここで、この搬送ローラ103aも、前述の搬送ローラ102aと同様に、受風チャンバ121の外の両端に配置されているので、この搬送ローラ103aも給気口122aからの熱風の流れに影響を及ぼすことはない。   As will be described later, in the present embodiment, the first air blowing chamber 122 and the first air receiving chamber are provided so that hot air can be blown toward the fiber laminated body 150 even during the compression operation of the fiber laminated body 150. Reference numeral 121 also projects below the most upstream conveying roller 103a around which a third mesh belt 103 of a cooling unit 140 described later is wound. Here, since the conveyance roller 103a is also arranged at both ends outside the wind receiving chamber 121, similarly to the above-described conveyance roller 102a, the conveyance roller 103a also affects the flow of hot air from the air supply port 122a. There is no effect.
次に、冷却部140について説明する。冷却部140も、基本的な構成は加熱部120と同様である。つまり、第1のメッシュベルト101の上方に対向配置された第3のメッシュベルト103と、移送される繊維積層体150の下方に配置された第2の送風チャンバ142と、繊維積層体150の上方に配置された第2の受風チャンバ141とを有する。ただし、この冷却部140は、繊維積層体150の圧縮後、速やかに冷却を行うものであり、熱風発生機の代わりに、冷風発生機(不図示)が、第2の送風チャンバ142及び第2の受風チャンバ141に接続されている。   Next, the cooling unit 140 will be described. The basic configuration of the cooling unit 140 is the same as that of the heating unit 120. That is, the third mesh belt 103 disposed opposite to the upper side of the first mesh belt 101, the second air blowing chamber 142 disposed below the fiber laminate 150 to be transferred, and the upper side of the fiber laminate 150. And a second wind receiving chamber 141 disposed in the space. However, the cooling unit 140 performs cooling immediately after the fiber laminate 150 is compressed, and instead of the hot air generator, a cold air generator (not shown) includes the second air blowing chamber 142 and the second air blowing chamber 142. Are connected to the wind receiving chamber 141.
第3のメッシュベルト103は、第1のメッシュベルト101と同一速度で同期的に周回移動され、通気性シート112を上方から保持しながら、第1のメッシュベルト101による繊維積層体150の移送を案内する。また、第3のメッシュベルト103も第2のメッシュベルト102と同様に不図示の昇降機構によって上下方向に移動可能であり、繊維積層体150の厚みが、最終的に成形される繊維集合体の厚みとなるように、第1のメッシュベルト101との間隔が調整されている。なお、第3のメッシュベルト103としては、例えば、4メッシュ/cm程度の金属製ベルトが好適に使用される。   The third mesh belt 103 is synchronously moved around at the same speed as the first mesh belt 101, and the fiber laminate 150 is transferred by the first mesh belt 101 while holding the breathable sheet 112 from above. invite. Similarly to the second mesh belt 102, the third mesh belt 103 can also be moved up and down by an elevating mechanism (not shown), and the thickness of the fiber laminate 150 is that of the fiber assembly to be finally formed. The distance from the first mesh belt 101 is adjusted so as to have a thickness. As the third mesh belt 103, for example, a metal belt of about 4 mesh / cm is preferably used.
第2の送風チャンバ142は、第1の送風チャンバ122の給気口122a及び通風孔122bと同様の給気口142a及び通風孔142bを有し、上記冷風発生機で発生させた冷風を繊維積層体150の下方から吹き上げる構成となっている。第2の受風チャンバ141は、第1の受風チャンバ121の吸気口121a及び通風孔121bと同様の吸気口141a及び通風孔141bを有し、第2の送風チャンバ142から吹き上げられて繊維積層体150を通過した冷風を吸引し、冷風発生機へ戻す構成となっている。   The second air blowing chamber 142 has air supply holes 142a and air ventilation holes 142b similar to the air supply holes 122a and air ventilation holes 122b of the first air blowing chamber 122, and the cold air generated by the cold air generator is fiber laminated. It is configured to blow up from below the body 150. The second air receiving chamber 141 has the same air inlet 141a and air vent 141b as the air inlet 121a and the air vent 121b of the first air receiving chamber 121, and is blown up from the second air blowing chamber 142 to laminate the fibers. The cool air that has passed through the body 150 is sucked and returned to the cool air generator.
なお、冷却部140では、加熱された繊維積層体150に対する冷却用の空気として、常温空気(外気)を用いてもよい。この場合には、上記冷風発生機を単なる送風機とし、加熱炉100の外から空気を吸い込んで第2の送風チャンバ142へ送り込み、送り込まれた空気を第2の受風チャンバ141より外部に放出するように構成される。ここで、第2の受風チャンバ141の吸気口141aに、第2の受風チャンバ141内の空気を強制的に外部へ排出するブロワ等を設置すれば、排気効率の向上が期待できる。   In the cooling unit 140, normal temperature air (outside air) may be used as cooling air for the heated fiber laminate 150. In this case, the cold air generator is simply a blower, sucks air from outside the heating furnace 100 and sends it to the second blower chamber 142, and discharges the sent air from the second wind receiving chamber 141 to the outside. Configured as follows. Here, if a blower or the like that forcibly exhausts the air in the second wind receiving chamber 141 to the outside of the intake port 141a of the second wind receiving chamber 141 is installed, an improvement in exhaust efficiency can be expected.
また、第1〜第3のメッシュベルト101〜103が掛け回されるローラの少なくとも1つには、電熱線等の予備加熱手段が設けられ、第1〜第3のメッシュベルト101〜103は、繊維積層体150と接触する前に、加熱部120で必要とされる温度と同等の温度に予熱される。   Further, at least one of the rollers around which the first to third mesh belts 101 to 103 are wound is provided with a preheating means such as a heating wire, and the first to third mesh belts 101 to 103 are Before coming into contact with the fiber laminate 150, it is preheated to a temperature equivalent to that required by the heating unit 120.
すなわち、第1のメッシュベルト101は、冷却部140の通過によって温度が低下するので、再び加熱部120に入る前に所定の温度に加熱しておくことで、加熱部120での、繊維積層体150に対する加熱効率の低下を防止する。第2のメッシュベルト102も、繊維積層体150から離れた後、再び接触するまでの間に温度が低下するので、繊維積層体150と接触する前に所定の温度に加熱しておくことで、加熱部120での、繊維積層体150に対する加熱効率の低下を防止する。そして、第3のメッシュベルト103は、第2の送風チャンバ142と第2の受風チャンバ141との間を通過中に、冷却用の空気との接触により温度が低下するので、繊維積層体150と接触する前に所定の温度に加熱しておくことで、圧縮される繊維積層体150の上面部の急激な温度低下が防止される。従って、繊維積層体150は、加熱部120で加熱された温度に維持されたまま表面部から内部に亘って全体が均一的に圧縮されるので、温度低下による固化が始まった繊維積層体150を圧縮するような不都合を回避することができる。   That is, since the temperature of the first mesh belt 101 is lowered by the passage of the cooling unit 140, the first mesh belt 101 is heated to a predetermined temperature before entering the heating unit 120 again. A reduction in heating efficiency with respect to 150 is prevented. Since the temperature of the second mesh belt 102 decreases from the time when the second mesh belt 102 is separated from the fiber laminate 150 until it comes into contact again, by heating to a predetermined temperature before contacting the fiber laminate 150, The heating part 120 is prevented from lowering the heating efficiency with respect to the fiber laminate 150. Since the temperature of the third mesh belt 103 decreases due to contact with the cooling air while passing between the second air blowing chamber 142 and the second air receiving chamber 141, the fiber laminate 150 By heating to a predetermined temperature before coming into contact with the substrate, a rapid temperature drop of the upper surface portion of the fiber laminate 150 to be compressed is prevented. Accordingly, since the entire fiber laminate 150 is uniformly compressed from the surface portion to the inside while being maintained at the temperature heated by the heating unit 120, the fiber laminate 150 that has been solidified due to a decrease in temperature is used. Inconveniences such as compression can be avoided.
ここで、繊維積層体150について説明する。繊維積層体150は、繊維方向が略そろったウェブが積層されたものであり、カード機(不図示)あるいはクロスレイヤー機(不図示)等により、用途に応じて所定の目付け量で作製されている。積層方向は、重力方向と平行であり、図1でいえば図面の上下方向である。繊維方向は、積層方向に対して略垂直方向であり、図1でいえば図面の左右方向または奥行き方向である。なお、本発明においては、繊維積層体150は必ずしも方向性を有する積層体である必要はなく、繊維の方向性がランダムな繊維体でもよい。この場合、繊維体の密度はほぼ均一であることが望ましい。   Here, the fiber laminate 150 will be described. The fiber laminate 150 is formed by laminating webs having substantially the same fiber direction, and is produced by a card machine (not shown) or a cross layer machine (not shown) with a predetermined basis weight according to the application. Yes. The stacking direction is parallel to the gravitational direction, which is the vertical direction of the drawing in FIG. The fiber direction is substantially perpendicular to the laminating direction, and in FIG. 1, it is the left-right direction or the depth direction of the drawing. In the present invention, the fiber laminate 150 is not necessarily a laminate having directionality, and may be a fiber body with random fiber orientation. In this case, it is desirable that the density of the fibrous body is substantially uniform.
繊維積層体150を構成する繊維としては、ポリプロピレン(PP)からなる芯部と、その周囲のポリエチレン(PE)からなる鞘部とからなる二重構造の芯鞘繊維を用いた。ポリプロピレンの融点は約180℃であり、ポリエチレンの融点は約130℃である。従って、両者の融点差は約50℃である。繊維径としては一般には5μmから50μm程度のものが使用されるが、本実施形態では約18μm(2デニール)の繊維を用いた。   As the fiber constituting the fiber laminate 150, a double-sheathed core-sheath fiber including a core part made of polypropylene (PP) and a sheath part made of polyethylene (PE) around the core part was used. The melting point of polypropylene is about 180 ° C., and the melting point of polyethylene is about 130 ° C. Therefore, the melting point difference between them is about 50 ° C. A fiber diameter of about 5 μm to 50 μm is generally used, but in this embodiment, a fiber of about 18 μm (2 denier) was used.
なお、本実施形態では上述したような芯鞘繊維を用いたが、繊維の構成はこれに限るものではなく、例えばPPとPEの内部が単一の構造の繊維(以下、単糸と称する)を混紡しても良いし、単糸と二重構造繊維を混紡しても良い。芯鞘繊維を用いた場合は、繊維同士の交点全てにPEが存在しており殆どの交点がPEで固定されるので、しっかりとした繊維集合体を得ることができる。また、混紡の場合は、PP繊維とPE繊維の比率によって、固定される交点の割合が変化する、すなわち、PE繊維の存在する部位の交点しか固定されないので、相対的に柔らかい繊維集合体を得る場合には有効である。また、本実施形態では繊維材料としてPPとPEを用いたが、互いの融点が異なっていればこれに限るものではない。さらに、繊維の種類についても2種類に限るものではなく、3種類以上であってもよい。   In this embodiment, the core-sheath fiber as described above is used. However, the structure of the fiber is not limited to this, and for example, a fiber having a single structure inside PP and PE (hereinafter referred to as a single yarn). May be blended, or single yarn and double structure fiber may be blended. When the core-sheath fiber is used, PE exists at all the intersections between the fibers, and most of the intersections are fixed with PE, so that a firm fiber assembly can be obtained. In the case of blended fiber, the ratio of the fixed intersection changes depending on the ratio of the PP fiber and the PE fiber, that is, only the intersection of the portion where the PE fiber exists is fixed, so that a relatively soft fiber aggregate is obtained. It is effective in some cases. In the present embodiment, PP and PE are used as the fiber material, but the present invention is not limited to this as long as the melting points of the fibers are different. Furthermore, the types of fibers are not limited to two, and may be three or more.
次に、図1に示した成形装置を用い、見掛け密度0.038〜0.043g/cm3、厚さが35mmの繊維集合体を、太さ2〜6デニールの芯鞘繊維から連続的に形成する例について説明する。 Next, using the molding apparatus shown in FIG. 1, a fiber assembly having an apparent density of 0.038 to 0.043 g / cm 3 and a thickness of 35 mm is continuously formed from a core-sheath fiber having a thickness of 2 to 6 denier. An example of forming will be described.
(1)準備工程:
見掛け密度0.038〜0.043g/cm3で厚さが35mmとされる繊維集合体を上記の芯鞘繊維から成形するためには、繊維積層体150の厚さ(高さ方向に均一的に敷き詰めた後に、上方から軽く押圧してそれを解除した状態での厚さ)が120mm前後(100〜150mm)が適当とされる。従って、繊維積層体150として、厚さが120mmのものを用意する。
(1) Preparation process:
In order to form a fiber assembly having an apparent density of 0.038 to 0.043 g / cm 3 and a thickness of 35 mm from the above-described core-sheath fiber, the thickness of the fiber laminate 150 (uniform in the height direction) After being spread over, the thickness in a state in which it is lightly pressed from the upper side and is released is suitable to be around 120 mm (100 to 150 mm). Accordingly, a fiber laminate 150 having a thickness of 120 mm is prepared.
そして、第2のメッシュベルト102を昇降移動させ、2枚の通気性シート111,112と重ね合わせた状態で繊維積層体150が第1のメッシュベルト101に載せられても繊維積層体150が第2のメッシュベルト102と接触しない位置に、第2のメッシュベルト102の位置が調整される。また、成形する繊維集合体の厚さが35mmなので、第3のメッシュベルト103を昇降移動させ、冷却部140での繊維積層体150の厚さが35mmとなるように、第3のメッシュベルト103の位置が調整される。各メッシュベルト101〜103の回転速度は、繊維積層体150の移送速度が0.5m/minとなるように設定される。   Then, even if the fiber laminate 150 is placed on the first mesh belt 101 in a state where the second mesh belt 102 is moved up and down and overlapped with the two air permeable sheets 111 and 112, the fiber laminate 150 remains in the first state. The position of the second mesh belt 102 is adjusted to a position where it does not contact the second mesh belt 102. Further, since the thickness of the fiber assembly to be molded is 35 mm, the third mesh belt 103 is moved so that the third mesh belt 103 is moved up and down and the thickness of the fiber laminate 150 in the cooling unit 140 becomes 35 mm. The position of is adjusted. The rotation speeds of the mesh belts 101 to 103 are set so that the transfer speed of the fiber laminate 150 is 0.5 m / min.
一方、加熱部120では、繊維の物性条件を前提として、熱風の温度、風速等を設定する。すなわち、繊維積層体150は、前述したようにPEとPPの芯鞘繊維からなるので、加熱部120の下流部に移送されるまでの間に、PEの融点(約130℃)よりも高く、かつ、PPの融点(約180℃)よりも低い温度に加熱されることが条件とされる。そこで、本実施形態では、熱風の温度を約145℃、風速を0.3〜0.8m/secに設定した。なお、この熱風の温度(約145℃)は、PPの軟化点(約120℃)よりも高い。   On the other hand, the heating unit 120 sets the temperature of the hot air, the wind speed, etc. on the premise of the physical property conditions of the fibers. That is, since the fiber laminate 150 is composed of PE and PP core-sheath fibers as described above, it is higher than the melting point of PE (about 130 ° C.) before being transferred to the downstream portion of the heating unit 120, And it is made into the conditions that it is heated to temperature lower than melting | fusing point (about 180 degreeC) of PP. Therefore, in this embodiment, the temperature of the hot air is set to about 145 ° C., and the wind speed is set to 0.3 to 0.8 m / sec. Note that the temperature of the hot air (about 145 ° C.) is higher than the softening point of PP (about 120 ° C.).
また、冷却部140では、加熱かつ圧縮されている繊維積層体150が圧縮部の下流部に移送されるまでの間に、繊維を構成するPEがその融点より低い温度に冷却されることを前提として冷却用の空気の温度、風速等を設定する。繊維積層体150は、下面(第1のメッシュベルト101)側から上面(第3のメッシュベルト103)側に向かって厚さ方向に均一に冷却されることが望ましい。そこで本実施形態では、冷却用の空気の温度を常温程度、風速を0.2〜0.3m/secに設定した。   In the cooling unit 140, it is assumed that the PE constituting the fiber is cooled to a temperature lower than its melting point before the heated and compressed fiber laminate 150 is transferred to the downstream portion of the compression unit. The temperature of the cooling air, the wind speed, etc. are set. The fiber laminate 150 is desirably cooled uniformly in the thickness direction from the lower surface (first mesh belt 101) side to the upper surface (third mesh belt 103) side. Therefore, in this embodiment, the temperature of the cooling air is set to about room temperature and the wind speed is set to 0.2 to 0.3 m / sec.
以上のように各部を設定して繊維積層体150を加熱炉100内に供給するわけであるが、このとき、繊維積層体150の上下を通気性シート111,112で挟んだ状態で供給する。   Each part is set as described above, and the fiber laminate 150 is supplied into the heating furnace 100. At this time, the fiber laminate 150 is supplied with the upper and lower sides of the fiber laminate 150 sandwiched between the air-permeable sheets 111 and 112.
(2)加熱工程:
加熱炉100内に供給された繊維積層体150は、まず、加熱部120へ移送される。繊維積層体150は、加熱部120の通過中に、下から吹き上げられる熱風によって加熱され、繊維の鞘部を構成するPEが溶融することで、繊維同士が相互に熱接着される。このとき、図2にも示したように、繊維積層体150は第1のメッシュベルト101に対して浮上しており、繊維一本一本にかかる重力はキャンセルされている。従って、繊維積層体150は、加熱前の状態を保ったまま、繊維同士が熱接着される。
(2) Heating process:
The fiber laminate 150 supplied into the heating furnace 100 is first transferred to the heating unit 120. The fiber laminate 150 is heated by hot air blown from below while passing through the heating unit 120, and the PE constituting the fiber sheath is melted so that the fibers are thermally bonded to each other. At this time, as shown also in FIG. 2, the fiber laminate 150 floats with respect to the first mesh belt 101, and the gravity applied to each fiber is canceled. Accordingly, the fiber laminate 150 is heat-bonded with the fibers while maintaining the state before heating.
また、熱風により繊維積層体150が浮上するが、繊維積層体150の繊維は通気性シート111と適度に絡み合っており、しかも通気性シート111の両側部が押さえ部材113によって第1のメッシュベルト101に保持されている。そのため、通気性シート111は図2に示すように湾曲した状態となり、繊維積層体150の浮き上がり量及び浮き上がり姿勢は通気性シート111によって規制される。このように、繊維積層体150の浮上時の位置及び姿勢を規制することにより、熱風による繊維積層体150の加熱を安定して行うことができる。   Further, the fiber laminate 150 is floated by the hot air, but the fibers of the fiber laminate 150 are appropriately intertwined with the breathable sheet 111, and both sides of the breathable sheet 111 are pressed by the first mesh belt 101 by the pressing members 113. Is held in. Therefore, the breathable sheet 111 is in a curved state as shown in FIG. 2, and the amount and the lifted posture of the fiber laminate 150 are regulated by the breathable sheet 111. In this way, by controlling the position and posture of the fiber laminate 150 when it floats, the fiber laminate 150 can be stably heated with hot air.
また、熱風により繊維積層体150を浮上させることは、通気性シート111の有無にかかわらず、以下のような効果がある。繊維積層体150を浮上させない場合には、第1のメッシュシート101の開口部と非開口部とで加熱状態が異なる。すなわち、第1のメッシュシート101の開口部から熱風が吹き出すので、開口部の近傍はより積極的に熱風が通気されるため、非開口部に比べてより早く急激に加熱される。そのため、繊維積層体150の昇温状態が不均一となり、均一な繊維集合体を得にくい場合がある。ところが、本実施形態のように繊維積層体150を浮上させることにより、第1のメッシュシート101と繊維積層体150の底面部との間に空間ができる。第1のメッシュシート101の開口部から吹き出た熱風は、第1のメッシュシート101と繊維積層体150の底面部との間の空間がダンパーとなるので、繊維積層体150の底面部から均一に熱風を通気することができ、繊維積層体150を浮上させないで加熱した場合と比べてより均一に加熱することができ、より均一な繊維集合体を得ることができる。   In addition, floating the fiber laminate 150 with hot air has the following effects regardless of the presence or absence of the breathable sheet 111. When the fiber laminate 150 is not lifted, the heating state is different between the opening and the non-opening of the first mesh sheet 101. That is, since hot air blows out from the opening part of the 1st mesh sheet 101, since the hot air is ventilated more actively in the vicinity of the opening part, it is heated more rapidly and rapidly than the non-opening part. Therefore, the temperature rise state of the fiber laminate 150 becomes non-uniform, and it may be difficult to obtain a uniform fiber assembly. However, a space is created between the first mesh sheet 101 and the bottom surface of the fiber laminate 150 by floating the fiber laminate 150 as in the present embodiment. Since the space between the first mesh sheet 101 and the bottom surface of the fiber laminate 150 serves as a damper, the hot air blown from the opening of the first mesh sheet 101 is uniformly distributed from the bottom surface of the fiber laminate 150. Hot air can be ventilated, the fiber laminate 150 can be heated more uniformly than when heated without floating, and a more uniform fiber assembly can be obtained.
押さえ部材113を用いない場合には、下から吹き上げる熱風の風速が大きすぎると繊維積層体150が第2のメッシュベルト102に押し付けられてしまい、上方の繊維密度が下方の繊維密度に比べて大きいものとなる。一方、風速が弱すぎると、繊維積層体150が浮上せず、加熱により軟化した繊維が重力により下方へ落ち、下方の繊維密度が上方の繊維密度に比べて大きいものとなる。いずれにしても、適切な風速で熱風を吹き上げないと均一な繊維密度が得られない。なお、熱風の風速を、繊維積層体150が浮上し、かつ、第2のメッシュシート102に押し付けられることなく、繊維積層体150の上面全体がほぼ均一に第2のメッシュシート102と接触するように適切に制御できるのであれば、押さえ部材113は必ずしも設けなくてもよい。   When the pressing member 113 is not used, the fiber laminate 150 is pressed against the second mesh belt 102 when the wind speed of hot air blown from below is too high, and the upper fiber density is larger than the lower fiber density. It will be a thing. On the other hand, if the wind speed is too low, the fiber laminate 150 does not rise, the fibers softened by heating fall downward due to gravity, and the lower fiber density becomes larger than the upper fiber density. In any case, a uniform fiber density cannot be obtained unless hot air is blown at an appropriate wind speed. Note that the entire upper surface of the fiber laminate 150 is in contact with the second mesh sheet 102 almost uniformly without the fiber laminate 150 being lifted and pressed against the second mesh sheet 102 by the wind speed of the hot air. The pressing member 113 is not necessarily provided as long as it can be controlled appropriately.
また、通気性シート111が繊維積層体150の繊維と適度に絡み合っており通気性シート111と繊維積層体150との摩擦抵抗が大きいため、繊維積層体150は通気性シート111に対して水平方向へずれにくくなる。その結果、この加熱工程や、後述する圧縮工程及び冷却工程時に、外力による物理的なずれや収縮が抑制され、より均一な繊維集合体を得ることができる。   Further, since the air permeable sheet 111 is appropriately entangled with the fibers of the fiber laminate 150 and the friction resistance between the air permeable sheet 111 and the fiber laminate 150 is large, the fiber laminate 150 is horizontal with respect to the air permeable sheet 111. It becomes difficult to slip. As a result, physical deviation and shrinkage due to external force are suppressed during the heating step, the compression step and the cooling step described later, and a more uniform fiber assembly can be obtained.
ここで、 PPとPEの芯鞘繊維からなる繊維積層体50の昇温特性について説明する。図3に、この繊維積層体150の昇温特性のグラフを示す。図3において、縦軸が温度、横軸が加熱時間を示す。   Here, the temperature rise characteristics of the fiber laminate 50 composed of core and sheath fibers of PP and PE will be described. In FIG. 3, the graph of the temperature rising characteristic of this fiber laminated body 150 is shown. In FIG. 3, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents heating time.
繊維積層体150が、PPの融点S2(約180℃)よりも低い温度S3に設定された加熱炉100内に投入されると、繊維積層体150は、時間T1後にPEの融点S1(約130℃)まで昇温する。繊維積層体150の温度がS1に達すると、PEが溶融を開始し、鞘部を構成するPEの溶融が完了するまで繊維積層体150の温度はS1にとどまる。 When the fiber laminate 150 is put into the heating furnace 100 set to a temperature S 3 lower than the melting point S 2 (about 180 ° C.) of PP, the fiber laminate 150 will have a melting point S of PE after time T 1. The temperature is raised to 1 (about 130 ° C.). When the temperature of the fiber laminate 150 reaches S 1 , the PE starts to melt, and the temperature of the fiber laminate 150 remains at S 1 until the melting of the PE constituting the sheath portion is completed.
2時間経過後、すなわちPEの溶融が完了すると、繊維積層体150は再び昇温を開始し、T3時間経過後、加熱炉100の設定温度S3に達する。温度S3は前述の通りPPの融点S2より低い温度に設定されているので、PPが溶融し繊維骨格が崩れてしまうことはない。 When T 2 time elapses, that is, when the melting of PE is completed, the fiber laminate 150 starts to rise again, and after T 3 time elapses, reaches the set temperature S 3 of the heating furnace 100. Since the temperature S 3 is set to a temperature lower than the melting point S 2 of PP as described above, the PP does not melt and the fiber skeleton does not collapse.
1000mm×1000mmの大きさの繊維集合体の場合、T1、T2、T3の値としては、T1は10〜15分、T2は10〜20分、T3は20〜25分が適当である。 In the case of a fiber assembly having a size of 1000 mm × 1000 mm, the values of T 1 , T 2 , and T 3 are 10 to 15 minutes for T 1 , 10 to 20 minutes for T 2 , and 20 to 25 minutes for T 3. Is appropriate.
(3)圧縮工程:
加熱部120で加熱された繊維積層体150は、第2のメッシュベルト102を離れ、第3のメッシュベルト103側へ移動する。第3のメッシュベルト103は、前述したように、成形すべき繊維集合体の厚さを前提として位置調整されているので、第3のメッシュベルト103へ到達した繊維積層体150は徐々に圧縮される。またこのとき、繊維積層体150には第1の送風チャンバ122及び第1の受風チャンバ121によって下から熱風が吹き上げられており、これにより、局所的に繊維密度が高くなるのが防止される。さらに、第3のメッシュベルト103は、前述したように、繊維積層体150と接触する前に、所定の温度に昇温されているので、繊維積層体150を圧縮する際の、第3のメッシュベルト103による繊維積層体150の温度低下が防止される。
(3) Compression process:
The fiber laminate 150 heated by the heating unit 120 leaves the second mesh belt 102 and moves to the third mesh belt 103 side. As described above, the position of the third mesh belt 103 is adjusted on the premise of the thickness of the fiber assembly to be molded, so that the fiber laminate 150 that has reached the third mesh belt 103 is gradually compressed. The Further, at this time, hot air is blown up from the bottom to the fiber laminate 150 by the first air blowing chamber 122 and the first air receiving chamber 121, thereby preventing the fiber density from locally increasing. . Further, as described above, since the third mesh belt 103 is heated to a predetermined temperature before coming into contact with the fiber laminate 150, the third mesh belt 103 is compressed when the fiber laminate 150 is compressed. The temperature drop of the fiber laminate 150 by the belt 103 is prevented.
この圧縮工程では、熱風は止めず、繊維一本一本にかかる重力がキャンセルされた状態で繊維積層体150を圧縮する。これにより、全体として均一な繊維密度を保ったまま繊維積層体150が圧縮される。繊維積層体150の圧縮に伴って、繊維積層体150の繊維密度が徐々に高くなり、熱風の通気性及び通温性が悪くなる。従って、繊維積層体150の圧縮時には、熱風をやや弱くすることが望ましい。これは、繊維密度が高くなり通気性及び通温性が悪くなることにより、繊維積層体150全体が熱風により吹き上げられて第2のメッシュベルト102に押し付けられて、結果的に上部の繊維密度が局所的に高くなる等の不具合が発生するためである。   In this compression step, the hot air is not stopped, and the fiber laminate 150 is compressed in a state where the gravity applied to each fiber is canceled. Thereby, the fiber laminate 150 is compressed while maintaining a uniform fiber density as a whole. Along with the compression of the fiber laminate 150, the fiber density of the fiber laminate 150 gradually increases, and the air permeability and the heat transfer performance of the hot air deteriorate. Therefore, it is desirable that the hot air is slightly weakened when the fiber laminate 150 is compressed. This is because the fiber density is increased and the air permeability and the heat permeability are deteriorated, so that the entire fiber laminate 150 is blown up by the hot air and pressed against the second mesh belt 102, and as a result, the upper fiber density is reduced. This is because problems such as local increase occur.
本実施形態のように連続送りされる繊維積層体150に対してその部位によって熱風の風速を変える手段としては、例えば、通風孔122bの大きさや分散密度を圧縮部と加熱部とで変える方法や、給気口122aの位置を圧縮部に対しては比較的遠い位置に設ける、といった方法等がある。   As means for changing the wind speed of the hot air depending on the portion of the fiber laminate 150 that is continuously fed as in the present embodiment, for example, a method of changing the size and dispersion density of the ventilation holes 122b between the compression unit and the heating unit, There is a method of providing the air supply port 122a at a position relatively far from the compression unit.
(4)冷却工程:
第1のメッシュベルト101と第3のメッシュベルト103とにより圧縮された繊維積層体150は、両メッシュベルト101,103により、圧縮状態のまま、冷却部140内を移送される。冷却部140では、冷却用の空気が下方から吹き上げられており、これにより、繊維積層体150は徐々に冷却され、圧縮が解除されるまでの間にPEが固化する。
(4) Cooling process:
The fiber laminate 150 compressed by the first mesh belt 101 and the third mesh belt 103 is transferred through the cooling unit 140 while being compressed by the mesh belts 101 and 103. In the cooling unit 140, the cooling air is blown up from below, whereby the fiber laminate 150 is gradually cooled, and PE is solidified until the compression is released.
そして、冷却部140を通過した繊維積層体150は、加熱炉100から排出され、通気性シート111,112が剥離されて、見掛け比重0.038〜0.043g/cm3、厚さが35mmの連続した繊維集合体が得られる。得られた繊維集合体は、適宜サイズに切断され、実施に供される。 And the fiber laminated body 150 which passed the cooling part 140 is discharged | emitted from the heating furnace 100, breathable sheet 111,112 is peeled, apparent specific gravity 0.038-0.043g / cm < 3 >, thickness is 35 mm. A continuous fiber assembly is obtained. The obtained fiber assembly is appropriately cut into a size and is put into practice.
以上説明したように、本実施形態によれば、コンベア上に載置されて供給される繊維積層体150を、圧縮しない自然状態で連続的に加熱して所定温度に昇温させた直後に、連続的に圧縮しながら連続的に冷却するので、所望の繊維密度、厚さの繊維集合体を連続的に成形することができる。   As described above, according to the present embodiment, immediately after the fiber laminate 150 placed and supplied on the conveyor is heated in a natural state without compression and heated to a predetermined temperature, Since continuous cooling is performed while continuously compressing, a fiber assembly having a desired fiber density and thickness can be continuously formed.
なお、ここでは上記の見掛け比重、厚さを有する、PPとPEの芯鞘繊維で構成される繊維集合体を成形する場合について述べたが、成形すべき繊維集合体の種類や厚さ、物性条件に応じて前述した加熱炉100内の温度設定や熱風の風速等の各条件が変更される。   In addition, although the case where the fiber assembly which consists of a core sheath fiber of PP and PE which has said apparent specific gravity and thickness was described here was described, the kind, thickness, and physical property of the fiber assembly which should be shape | molded Each condition such as the temperature setting in the heating furnace 100 and the wind speed of the hot air is changed according to the conditions.
このような繊維集合体は、適宜の弾力性を有しているので、例えば乗用車のシート、アームレスト、あるいはヘッドレスト等の内装材や、ベッドやソファを代表とする家具類のクッション材として好適に用いることができる。また、繊維集合体は保水性にも優れているので、各種液体、水分を収容保持する容器製品内に収納する保水部材等としても好適に用いることができる。   Since such a fiber assembly has appropriate elasticity, it is suitably used as an interior material such as a passenger car seat, armrest, or headrest, or a cushion material for furniture such as a bed or sofa. be able to. Moreover, since the fiber assembly is excellent in water retention, it can be suitably used as a water retention member or the like stored in a container product that stores and holds various liquids and moisture.
加熱炉100を用いた本実施形態の繊維集合体の成形方法によれば、加熱工程において、圧縮しない状態の繊維積層体150に対して熱風を下方から吹き上げているので、熱風が繊維積層体150と熱交換をしながら繊維積層体150の内部をスムーズに上昇するようになり、加熱効果が高くなり加熱時間が短縮されるとともに、低密度で厚みの厚い繊維集合体を成形することができる。   According to the method for forming a fiber assembly of the present embodiment using the heating furnace 100, in the heating process, hot air is blown from below to the fiber laminate 150 in an uncompressed state. As the inside of the fiber laminate 150 rises smoothly while exchanging heat with it, the heating effect is enhanced and the heating time is shortened, and a fiber assembly having a low density and a large thickness can be formed.
ここで、通気性シート111,112について補足説明を行う。   Here, supplementary explanation will be given for the air-permeable sheets 111 and 112.
前述したように、下側の通気性シート111は、加熱工程で繊維積層体150が第1のメッシュベルト101から離脱するのを防止することによって、低くかつ均一な繊維密度を有する厚肉の繊維集合体を得るのに有効に働く。この点だけを考えれば、上側の通気性シート112は不要である。しかし、この通気性シート112は、繊維積層体150の浮上加熱時の繊維積層体150の上面の乱れ、加熱された第2のメッシュベルト102からの急激な伝熱による意図しない密度分布の発生を防止する効果がある。加えて、加熱工程後の圧縮工程を考えると、この圧縮工程では、繊維積層体150はPEが溶融している状態で第1のメッシュベルト101及び第2のメッシュベルト102により圧縮される。従って、通気性シート111,112を用いない場合には、第1のメッシュベルト101及び第2のメッシュベルト102の表面状態が繊維積層体150に転写され、いわゆるスキン層が繊維積層体150の上下面に形成される。このようなスキン層の発生を防止する上で、繊維積層体150を圧縮する部材の間に通気性シート111,112を介在させることは有効である。   As described above, the lower breathable sheet 111 prevents the fiber laminate 150 from being detached from the first mesh belt 101 in the heating process, thereby reducing the thickness of the thick fiber having a low and uniform fiber density. It works effectively to obtain an aggregate. Considering only this point, the upper air-permeable sheet 112 is unnecessary. However, this breathable sheet 112 causes unintentional density distribution due to disturbance of the upper surface of the fiber laminate 150 during the floating heating of the fiber laminate 150 and sudden heat transfer from the heated second mesh belt 102. There is an effect to prevent. In addition, considering the compression step after the heating step, in this compression step, the fiber laminate 150 is compressed by the first mesh belt 101 and the second mesh belt 102 in a state where PE is melted. Therefore, when the breathable sheets 111 and 112 are not used, the surface states of the first mesh belt 101 and the second mesh belt 102 are transferred to the fiber laminate 150, and so-called skin layers are formed on the fiber laminate 150. It is formed on the lower surface. In order to prevent the occurrence of such a skin layer, it is effective to interpose the breathable sheets 111 and 112 between the members that compress the fiber laminate 150.
上述したことから明らかなように、通気性シート111,112としては、繊維積層体150の繊維と適度に絡み合い、加熱環境下で伸縮性を有し、加熱工程で溶融しない素材であることが望ましい。加えて、通気性シート111,112の表面状態は少なからず繊維積層体150に転写されるので、通気性シート111,112としては、繊維積層体内部の開口状態と同じ程度の開口状態を持った素材であることが望ましい。そこで、通気性シート111,112として、セル数が約16個/cmの発泡ポリウレタン製シートを用いることができる。   As is apparent from the above, the air-permeable sheets 111 and 112 are desirably materials that are appropriately entangled with the fibers of the fiber laminate 150, have elasticity in a heating environment, and do not melt in the heating process. . In addition, since the surface state of the air permeable sheets 111 and 112 is transferred to the fiber laminate 150, the air permeable sheets 111 and 112 have the same opening state as the opening state inside the fiber laminate. The material is desirable. Therefore, as the breathable sheets 111 and 112, foamed polyurethane sheets having about 16 cells / cm can be used.
また、発泡ポリウレタンフォーム等の、発泡後セル膜を除去させてなる構造体は、繊維に対して、セル(約300〜600μm)スケールでの局部的な通気抵抗の大小の差が少ない。二次元的に表現すれば、繊維体は、襖を取り去った部屋つづきの大広間(柱が繊維)にたとえる事ができるが、ウレタンスポンジのセルは各部屋の大きさ(セルサイズ)も異なる事に加えて、各仕切り(襖)が一部閉まっており局部的に通気抵抗が大きくなっている。こうした発泡体を通気性シートとして繊維積層体の上または下に配することで、通気面全体に対する整流効果も得られる。   In addition, a structure obtained by removing a cell membrane after foaming, such as foamed polyurethane foam, has a small difference in local ventilation resistance on a cell (about 300 to 600 μm) scale with respect to fibers. If expressed two-dimensionally, the fibrous body can be compared to a large room (pillar is a fiber) that has been removed from the fence, but the urethane sponge cells have different sizes (cell sizes). In addition, each partition (tub) is partially closed, and the ventilation resistance is locally increased. By arranging such a foam as a breathable sheet above or below the fiber laminate, a rectifying effect on the entire vent surface can be obtained.
ところで、合成繊維では一般に、繊維の収束性や平滑性の確保や静電気防止等を目的として、紡糸工程で様々な油剤を繊維表面に付着させている。しかしながら、医療分野や精密機器分野ではこうした油剤を極端に嫌う場合がある。このような場合、上記油剤を極端に減らす場合がある。このような繊維を用いて本発明に適用すると、静電気による繊維の不本意な絡み付きや密度の乱れ等の様々な問題が引き起こされる場合がある。そこでこの対策として、繊維積層体を作製する際に、ウェブ全域に除電ブローを施すのが望ましい。また、それに加えて、イオン交換水あるいはノニオン系界面活性剤の水溶液を繊維に噴霧付与する工程を設ける事も有効である。   By the way, in the synthetic fiber, various oil agents are generally adhered to the fiber surface in the spinning process for the purpose of ensuring the convergence and smoothness of the fiber and preventing static electricity. However, in the medical field and precision instrument field, there are cases where such oils are extremely disliked. In such a case, the oil agent may be extremely reduced. When such a fiber is applied to the present invention, various problems such as unintentional entanglement of the fiber due to static electricity and disturbance of density may be caused. Therefore, as a countermeasure against this, it is desirable to carry out static elimination blow over the entire web when producing a fiber laminate. In addition to this, it is also effective to provide a step of spraying the fibers with ion exchange water or an aqueous solution of a nonionic surfactant.
本発明の一実施形態による繊維集合体の成形装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the shaping | molding apparatus of the fiber assembly by one Embodiment of this invention. 図1に示す成形装置のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the shaping | molding apparatus shown in FIG. PEとPPの芯鞘繊維からなる繊維積層体の昇温特性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature rising characteristic of the fiber laminated body which consists of core sheath fiber of PE and PP. 熱成形法に用いられる従来の熱風コンベア炉の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional hot-air conveyor furnace used for a thermoforming method. 従来の型成形式による繊維集合体の成形方法を説明する図である。It is a figure explaining the shaping | molding method of the fiber assembly by the conventional mold shaping type | mold. 従来の型成形式による繊維集合体の成形方法における課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject in the shaping | molding method of the fiber assembly by the conventional die shaping type | mold.
符号の説明Explanation of symbols
100 加熱炉
107 ヒータ
106 送風ファン
111,112 通気性シート
150 繊維積層体
101,102,103 メッシュベルト
102a,103a 搬送ローラ
105 熱風発生機
113 押さえ部材
120 加熱部
121,141 受風チャンバ
122,142 送風チャンバ
140 冷却部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Heating furnace 107 Heater 106 Blower fan 111,112 Breathable sheet 150 Fiber laminated body 101,102,103 Mesh belt 102a, 103a Conveying roller 105 Hot air generator 113 Holding member 120 Heating part 121,141 Air receiving chamber 122,142 Air blowing Chamber 140 Cooling unit

Claims (9)

  1. 繊維体に加熱処理を施して繊維同士の一部を融着して構成される繊維集合体の成形方法において、
    加熱炉内で前記繊維体を一方向に移送するための第1のメッシュベルトの上に第1の通気性シートを配置し、該第1の通気性シート上に前記繊維体を載せ、前記第1の通気性シートに前記繊維体を構成する繊維が絡み合うことによって前記繊維体の姿勢を規制するとともに、前記繊維体に対して下方から熱風を通過させることで前記繊維体を重力に抗して前記第1のメッシュベルトから浮上させ、前記第1のメッシュベルトに対向配置された第2のメッシュベルトに接触させた状態で前記繊維体を構成する繊維の一部を溶融させる加熱工程と、
    前記熱風の送風を維持し、前記第2のメッシュベルトの下流側で、前記第1のメッシュベルトと、前記第1のメッシュベルトに対向配置された第3のメッシュベルトとによって、加熱されている前記繊維体の上下方向の厚みを所定の厚みに圧縮する圧縮工程と、
    前記第3のメッシュベルトの下流側で、圧縮された前記繊維体を冷却し、前記繊維の溶融した個所を固化する冷却工程と、
    を有することを特徴とする繊維集合体の成形方法。
    In the method of forming a fiber assembly that is configured by heat-treating a fiber body and fusing part of the fibers together,
    A first breathable sheet is disposed on a first mesh belt for transferring the fibrous body in one direction in a heating furnace, the fibrous body is placed on the first breathable sheet, and the first The fiber constituting the fiber body is entangled with one air-permeable sheet to regulate the posture of the fiber body, and the fiber body is resisted against gravity by allowing hot air to pass through the fiber body from below. A heating step of levitating from the first mesh belt and melting a part of the fibers constituting the fibrous body in a state of being in contact with the second mesh belt disposed opposite to the first mesh belt;
    The blowing of the hot air is maintained and heated by the first mesh belt and the third mesh belt disposed opposite to the first mesh belt on the downstream side of the second mesh belt. A compression step of compressing the thickness of the fibrous body in a vertical direction to a predetermined thickness;
    A cooling step of cooling the compressed fiber body on the downstream side of the third mesh belt and solidifying the melted portion of the fiber;
    A method for forming a fiber assembly, comprising:
  2. 前記第1の通気性シートは、押さえ部材によって前記第1のメッシュベルトに対して保持されていることを特徴とする、請求項1に記載の繊維集合体の成形方法。   2. The method for forming a fiber assembly according to claim 1, wherein the first air-permeable sheet is held against the first mesh belt by a pressing member.
  3. 前記通気性シートの融点は、前記繊維体を構成する繊維の融点よりも高いことを特徴とする、請求項1または2に記載の繊維集合体の成形方法。   The method for molding a fiber assembly according to claim 1 or 2, wherein the breathable sheet has a melting point higher than that of the fibers constituting the fibrous body.
  4. 前記通気性シートは、前記加熱工程においても伸縮性を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の繊維集合体の成形方法。   The method for forming a fiber assembly according to claim 1 or 2, wherein the breathable sheet has elasticity even in the heating step.
  5. 前記繊維体を構成する繊維は、互いに融点の異なる複数の材料からなるものであり、前記加熱工程で前記繊維体を通過する熱風の温度は、相対的に融点の低い材料の融点及び相対的に融点の高い材料の軟化点よりも高く、相対的に融点の高い材料の融点よりも低いことを特徴とする、請求項1に記載の繊維集合体の成形方法。   The fibers constituting the fibrous body are made of a plurality of materials having different melting points, and the temperature of the hot air that passes through the fibrous body in the heating step is relatively higher than that of the material having a relatively low melting point. 2. The method for forming a fiber assembly according to claim 1, wherein the method is higher than a softening point of a material having a high melting point and lower than a melting point of a material having a relatively high melting point.
  6. 前記繊維は、オレフィン系の材料からなることを特徴とする、請求項5に記載の繊維集合体の成形方法。   The method for forming a fiber assembly according to claim 5, wherein the fibers are made of an olefin-based material.
  7. 繊維体に加熱処理を施して繊維同士の一部を融着して構成される繊維集合体の成形装置であって、
    前記繊維体を載置し、加熱炉内で前記繊維体を一方向に移送するための第1のメッシュベルトと、
    前記第1のメッシュベルトの下方から上方に吹き上げられる熱風を発生する熱風発生手段と、
    前記加熱路内の上流側で、前記第1のメッシュベルトに対向して配置された第2のメッシュベルトと、
    前記第2のメッシュベルトの下流側で、前記第1のメッシュベルトに対向して配置された第3のメッシュベルトと、
    を備え、
    前記第1のメッシュベルトの上に、第1の通気性シート、前記繊維体、および第2の通気性シートをこの順番で載せ、前記第1の通気性シートに前記繊維体を構成する繊維が絡み合うことによって前記繊維体の姿勢を規制しつつ、前記熱風発生手段によって発生した熱風を前記繊維体に対して下方から通過させることで、重力に抗して前記繊維体を前記第1のメッシュベルトから浮上させ、前記第2のメッシュベルトに接触させた状態で、前記第1および第2のメッシュベルトにより前記繊維体を移送させながら前記繊維体を構成する繊維の一部を溶融させ、
    前記熱風の送風を維持しながら、加熱されている前記繊維体の上下方向の厚みを前記第3のメッシュベルトによって所定の厚みとするように、前記第1および第3のメッシュベルトにより前記繊維体を移送しながら圧縮し、
    前記第1および第3のメッシュベルトにより前記繊維体を移送させ、圧縮された前記繊維体を前記第3のメッシュベルトの下流側で冷却し、前記繊維の溶融した個所を固化することを特徴とする繊維集合体の成形装置。
    A fiber assembly forming apparatus configured by heat-treating a fiber body and fusing part of the fibers,
    A first mesh belt for placing the fibrous body and transferring the fibrous body in one direction in a heating furnace;
    Hot air generating means for generating hot air blown upward from below the first mesh belt;
    A second mesh belt disposed on the upstream side in the heating path and facing the first mesh belt;
    A third mesh belt disposed on the downstream side of the second mesh belt and facing the first mesh belt;
    With
    On the first mesh belt, the first breathable sheet, the fibrous body, and the second breathable sheet are placed in this order, and the fibers constituting the fibrous body are placed on the first breathable sheet. By restricting the posture of the fiber body by entanglement, the hot air generated by the hot air generating means is passed from below to the fiber body, thereby allowing the fiber body to resist the gravity against the first mesh belt. In a state where the fiber body is floated and in contact with the second mesh belt, a part of the fibers constituting the fiber body is melted while the fiber body is transferred by the first and second mesh belts,
    While maintaining the blowing of the hot air, the fibrous body is formed by the first and third mesh belts so that the heated fibrous body has a predetermined thickness by the third mesh belt. Compressed while transporting,
    The fiber body is transferred by the first and third mesh belts, the compressed fiber body is cooled on the downstream side of the third mesh belt, and the melted portion of the fibers is solidified. A device for forming a fiber assembly.
  8. 前記第1の通気性シートは、押さえ部材によって前記第1のメッシュベルトに対して保持されることを特徴とする、請求項7に記載の繊維集合体の成形装置。 The fiber aggregate molding apparatus according to claim 7, wherein the first air-permeable sheet is held against the first mesh belt by a pressing member.
  9. 前記第1および第2の通気性シートは、前記熱風発生手段による加熱環境下において伸縮性を有するとともに、その融点は前記繊維体を構成する繊維の融点よりも高いことを特徴とする、請求項7に記載の繊維集合体の成形装置。 The first and second breathable sheets have elasticity in a heating environment by the hot air generating means, and a melting point thereof is higher than a melting point of fibers constituting the fibrous body. 8. The apparatus for forming a fiber assembly according to 7.
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