JP4326814B2 - スプリングカバー材及びそれを用いたスプリング装入体、並びにスプリングの回収方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体に使用するスプリングをカバーするスプリングカバー材及びそれを用いたスプリング装入体に関し、特にポケットコイル等のスプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングカバー材に関する。また、スプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングの回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体にコイル状のスプリングが使用されており、これらの個々のスプリングは不織布等を素材とした袋状のカバー材に装入されたスプリング装入体として使用されている。そして、スプリング装入体の形態であるので、個々のスプリングが独立して働き、振動が全体に伝わり難くなっている。また、スプリング同士の擦れ合いによる異音発生が防止されている。
【０００３】
このようなスプリング装入体としては、例えば特開２００１−２８９２７６号公報（特許文献１）にポケットコイルおよびポケットコイルの製造方法が記載されている。この公報によれば、帯状布の長さ方向に沿った両側部を互いに重なり合わせて筒状体を形成させる筒状体形成工程と、形成された筒状体内に圧縮コイルスプリングを納めると共に、当該筒状体における幅方向に向いた止着部を当該筒状体の長さ方向において間隔を開けて形成して、当該止着部により区分された複数の収納室内にそれぞれ当該筒状体の幅方向にコイルの巻回軸線を向けるように圧縮コイルスプリングを納めさせる圧縮コイルスプリング収納工程とを備えるポケットコイルの製造方法が記載されている。また、この公報には、加熱溶着可能な帯状布の素材は、典型的には、ポリプロピレンの繊維片からなる不織布や、ポリプロピレンの繊維片を主体とした不織布であり、このような不織布を用いることによって製造が容易となることが記載されている。また、加熱溶着以外にも超音波溶接器によって止着部を形成することは、例えば特表２０００−５０８２１８号公報に記載されている。
【０００４】
しかし、近年、再資源利用促進法（リサイクル法 平成３年政令第３２６号 平成３年１０月２５日施行）等の法律による規制が行われ、廃棄処理でも資源の再利用、自然環境への配慮が益々重要な課題になっている。前述のベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等においてもその対策が求められている。
【０００５】
このような対策の例としては、例えば特開２００１−６１６０４号公報にマットレスおよびマットレスの製造方法が記載されている。すなわち、従来のマットレスにあっては、金属材料部分であるコイルスプリングを内蔵したクッション主体部および枠体と繊維材料部分である外被材とが複数箇所において強固に止め付けられているので、マットレスの廃棄ないしリサイクル処理にあたり、分別し難い難を有していた。そこで、この発明のマットレスによって、金属材料部分と繊維材料部分との分別の容易化が可能となったことが記載されている。
【０００６】
しかし、この発明のマットレスにあっては、金属材料部分を構成するクッション主体部（スプリング装入体から構成される）に関しての分離方法については示されていない。つまり、スプリング装入体からスプリングを分離回収する方法については示されていない。
【０００７】
実際のところ、スプリング装入体からスプリングとスプリングを包んでいる袋（例えば不織布の袋）とを分離するには、袋を一つ一つカッターで切り裂く必要があり、手間がかかり過ぎるので、このような方法は行われていない。そこで、現実的な方法として、スプリング装入体のまま電気炉で溶融して、スプリングを鋼材としてリサイクル使用する方法がとられている。
【０００８】
しかし、電気炉で焼却又は溶融する方法は、大規模な設備を必要とすることや、スプリング装入体の投入から焼却又は溶融、冷却、スプリング又は鋼材回収まで長時間が必要などの問題があった。又、スプリング自体に高温の熱負荷がかかり、スプリング特性が変わるため、鋼材としての再利用に限定されており、スプリングとしてのリサイクル使用は困難であった。このように、スプリング装入体に関して、スプリングとスプリングカバー材とを容易に分離してスプリングをリサイクル使用する方法や、それに適したスプリングカバー材が求められていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２８９２７６号公報（請求項１、請求項４、［００３６］、［００３８］、［００３９］）
【特許文献２】
特表２０００−５０８２１８号公報（請求項１５）
【特許文献３】
特開２００１−６１６０４号公報（請求項１、［０００３］、［０００４］、［００２９］）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、先述の問題を解決するものであり、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体に使用するスプリングをカバーするスプリングカバー材及びそれを用いたスプリング装入体に関し、特にポケットコイル等のスプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングカバー材を提供することを課題とする。また、スプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングの回収方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は、請求項１の発明では、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物であって、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１２】
請求項２の発明では、４０℃以上の水に可溶性の成分がポリビニルアルコール系繊維であることを特徴とする請求項１に記載のスプリングカバー材である。
【００１３】
請求項３の発明では、シート状物が袋状に形成されているスプリングカバー材であって、前記スプリングカバー材は４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなり、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１４】
請求項４の発明では、前記シート状物が超音波融着によって袋状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のスプリングカバー材である。
【００１５】
請求項５の発明では、請求項１〜４の何れかに記載のスプリングカバー材にスプリングを装入してなることを特徴とするスプリング装入体である。
【００１６】
請求項６の発明では、前記スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、請求項５に記載のスプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することを特徴とするスプリングの回収方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるスプリングカバー材、スプリング装入体、及びスプリングの回収方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明のスプリングカバー材は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分（以下、可溶部分と称する場合がある。）と、水に不溶性のシート状部分（以下、不溶部分と称する場合がある。）とからなるシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１９】
４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分とは、４０℃未満の水に不溶性であるが４０℃以上の水には可溶性である成分を２０質量％以上含むシート状の形状をした部分である。また、４０℃以上の水に、そのシート状部分を３０分間浸漬したときに、そのシート状部分のさらに一部分又は全部がその水に溶出して、そのシート状部分の浸漬前の質量のうち２０質量％以上が失われるシート状部分のことをいい、２０質量％未満が失われるシート状部分は本発明でいう、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分に含まれない。
【００２０】
水に不溶性のシート状部分とは、０℃以上の水に不溶性であるシート状の形状をした部分であり、４０℃以上の水に不溶性であるシート状部分を含む。
【００２１】
前記シート状物とは、可溶部分と不溶部分とを含む限り、特に限定されるものではなく、例えば、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態がある。或いは、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等を組合せたり、積層してなるシート状物がある。
【００２２】
前記シート状物は、１つの又は複数の可溶部分と１つの又は複数の不溶部分とからなるが、このような形態としては、例えば４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とから形成されたシート状物がある。具体的には、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で繋ぎ合わせて得られたシート状物がある。また、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを積層することによって得られたシート状物がある。
【００２３】
また、例えば前記シート状物は、シート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得ることも可能である。このような形態としては、例えば４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含む繊維ウェブと水に不溶性の繊維ウェブとを巾方向に一定巾ずつ交互に繰り返される繊維ウェブを形成し、次にこの繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて得られる不織布がある。また、例えば前記シート状物は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含む織糸と水に不溶性の織糸とが巾方向に一定巾ずつ交互に繰り返されて得られる織物がある。
【００２４】
前記可溶部分とは、例えば前記シート状物が繊維のみから形成された織物、編物又は不織布である場合、ある部分を構成する繊維のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。また、前記可溶部分とは、例えば前記シート状物が不織布であり、その不織布が繊維とその繊維同士を接着する接着剤とからなる場合、ある部分を構成する繊維及び／又は接着剤のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。また、前記シート状物が、連通孔を有するフィルムの場合、例えばフィルムのある部分のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。
【００２５】
前記可溶部分は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分からなるが、４０℃以上の水に可溶性の成分を３０質量％以上含むことが好ましく、４０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことが更に好ましく、１００％含むことが最も好ましい。
【００２６】
また、前記シート状物を袋状で使用する場合は、スプリングの圧縮に伴い、袋の中の空気が外へ排出できるように、前記シート状物は通気性を有していることが好ましい。この場合の通気性の値は、例えばフラジール型通気度試験機で測定した値が、２０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが好ましく、４０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが更に好ましい。また、前記シート状物の面密度は、３０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、５０〜２００ｇ／ｍ２が更に好ましい。
【００２７】
前記シート状物の可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、４０℃以上の水に可溶性の材質である限り、特に限定されるものではなく、例えば、ポリビニルアルコール系高分子、水溶性ポリエーテルアミド、又はポリカルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子等がある。
【００２８】
前記ポリビニルアルコール系高分子としては、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物あるいは、完全ケン化物のみならず、ビニルエステルとそれと共重合しうる単量体、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド等のカチオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、オキシアルキレン基含有化合物等との共重合体のケン化物が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。また、その平均ケン化度は８５モル％以上、好ましくは９０〜１００モル％、また平均重合度は１５０〜５０００、好ましくは５００〜３０００の範囲から選ぶことができる。
【００２９】
また、前記可溶部分に関して、スプリングカバー材を温湿度条件が厳しい状態のもとでも使用可能とするには、例えばホットコーヒーがこぼれて付着しても溶解し難くするためには、可溶部分は５０℃以上の水に可溶性であることが好ましい。また、更に過酷な条件のもとでも使用可能とするには、例えば水に濡れた状態で加熱乾燥されても溶解し難くするためには、７０℃以上の水に可溶性であることが好ましい。又８０℃以上の水に可溶性であることが更に好ましい。
【００３０】
前記可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、先述の水溶性高分子の中でも、乾熱状態において、熱溶融性を有する材質であることが好ましい。熱溶融性であれば、前記シート状物を袋状に形成する際に、縫製や接着剤等の手間のかかる止着手段を用いる必要がなく、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を利用して袋状とすることができるので、製造効率を極めて高くすることが可能である。このような、熱融着性の材質を有する原材料としては、例えば、クラレ（株）製のクラロンＫ−ＩＩ（商品名）を挙げることができる。
【００３１】
前記シート状物の不溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、０℃以上の水に不溶性の材質である限り、特に限定されるものではなく、例えば、一般的に用いられているポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、又はポリアミド繊維等の合成繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、綿等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、或いは天然樹脂等がある。
【００３２】
また、前記可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、乾熱状態において、熱溶融性を有する材質を含むことが好ましい。熱溶融性を有する材質を含むことにより、前記シート状物を袋状に形成する際に、縫製や接着剤等の手間のかかる止着手段を用いる必要がなく、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を利用して袋状とすることができるので、製造効率を極めて高くすることが可能である。なお、前記シート状物を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質の熱溶融性を有する可溶部分と不溶部分の溶融温度が接近していることが好ましく、例えば溶融温度の差が１００℃以内であることが好ましく、６０℃以内であることが更に好ましい。
【００３３】
前記シート状物の可溶部分の面積は不溶部分の面積に対して１／２〜４倍が好ましく、１〜２倍が更に好ましい。可溶部分が１／２倍未満であると、スプリング装入体からのスプリングの回収が難しくなる場合がある。また、可溶部分が４倍を超えると、可溶部分が多くなるので、水処理などの費用がかかり過ぎるなどの問題が生じる場合がある。
【００３４】
前記シート状物は先述のように、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態があるが、この中でも不織布の形態が好ましい。不織布であれば、柔軟性、嵩高性があり、通気性に優れており、スプリングカバー材に要求される振動吸収性、スプリング同士の擦れ合いによる異音防止性に極めて優れる。また、袋状に形成する際に、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を有効に使用することができるという利点がある。不織布の形態とするには、通常知られている、カード法、エアレイ法、湿式法、スパンボンド法等の不織布の製造方法により得た繊維ウェブを、ニードルや水流などによる絡合処理や、繊維の熱融着性を利用した、全面的又は部分的押圧下、あるいは無押圧下での熱融着処理や、バインダーによる全面的又は部分的な接着処理などによって、繊維シート状の不織布とすることができる。
【００３５】
また、前記シート状物は織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態に形成される工程中で、前記シート状物中に４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分を有することを妨げない限り、前記シート状物中に添加剤として、架橋剤、抗菌剤、殺菌剤、酸化防止剤、可塑剤、硬化剤等を含むことも可能である。
【００３６】
前記シート状物の可溶部分を構成する繊維シート状の不織布として好ましい製造方法の一例を挙げると、４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維からなるステープル繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブに４０℃以上の水に可溶性又は不溶性の接着剤を含浸又はスプレー等によって塗布した後、乾燥させて繊維の質量と接着剤の質量の比率が８０：２０となるように不織布を形成する方法がある。４０℃以上の水に可溶性の接着剤を用いた場合は、不織布の全体を４０℃以上の水に可溶とすることができるという利点がある。また、４０℃以上の水に不溶性の接着剤を用いた場合は、４０℃以上の水に対して接着剤部分は残存してしまうが、スプリングカバー材として用いた場合、水分によりシートの強度が低下しないという利点がある。
【００３７】
他の好ましい製造方法としては、熱溶融性であり、且つ４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維からなるステープル繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて不織布とする方法がある。この不織布は、熱溶融性であるので、袋状の形態に加工する場合、加熱による止着や超音波融着による止着が可能であるという利点がある。また、不織布の全体を４０℃以上の水に可溶とすることができるという利点がある。
【００３８】
他の好ましい製造方法としては、熱溶融性であり、且つ４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維８０質量％とポリプロピレン繊維（４０℃以上の水に不溶性）２０質量％からなる繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて不織布とする方法がある。この不織布は、熱溶融性であるので、後ほど袋状の形態に加工する場合、加熱による止着や超音波融着による止着が可能であるという利点がある。また、スプリングカバー材として用いた場合、水分によりシートの強度が低下しないという利点がある。なお、この不織布は４０℃以上の水に対してポリプロピレン繊維が残存するが、接着部分も一部溶出するので、ポリプロピレン繊維がバラバラに分解してしまうか、あるいは不織布の形態が保たれるとしても、不織布の質量が低下し、不織布の強度が極端に弱くなり容易に破壊することができる。
【００３９】
また、本発明のスプリングカバー材は、シート状物が袋状に形成されているスプリングカバー材であって、前記スプリングカバー材は４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるスプリングカバー材（以下、袋状スプリングカバーと称する場合がある）である。このような形態としては、例えば前記シート状物（可溶部分と不溶部分とからなるシート状物）を袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。
【００４０】
また、例えば４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とから形成された袋状スプリングカバーがある。具体的には、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。また、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを積層して、更に縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。
【００４１】
４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成する場合、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物との面積比率は、１：２〜４：１が好ましく、１：１〜２：１が更に好ましい。
【００４２】
本発明のスプリング装入体は、本発明のスプリングカバー材にスプリングを装入してなることを特徴とするスプリング装入体である。つまり、前記スプリングカバー材に４０℃以上の水に実質的に溶解しない金属又は樹脂等からなるスプリングを装入した形態となっている。かかる形態とするには、予めスプリングカバー材を、適当な止着手段、例えば縫製や接着剤を用いた止着、あるいは熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段によって、袋状の形態としておいてから、スプリングをこの袋に装入して袋の口を止着する方法がある。また、連続的製造を可能とするに好ましい方法として、スプリングカバー材にスプリングを装入しながら、スプリングカバー材を筒状に形成し、その後止着部分を形成して、袋状とする方法がある。また、連続的製造を可能とするに好ましい他の方法として、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物との間にスプリングを装入しながら、それらのシート状物を筒状に形成し（スプリングカバー材に形成し）、その後止着部分を形成して、袋状とする方法がある。また、一定寸法にカットされたスプリングカバー材にスプリングを包み込んでから口を閉じる方法も可能である。
【００４３】
上述のように、スプリングカバー材を袋状に加工する際に、スプリングカバー材に止着部分を形成する必要があるが、この止着に際しては、特に限定されるものではなく、例えば、水溶性の糸を用いて縫製する方法、接着剤を用いて止着する方法、あるいは熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の繊維を融着して止着する方法等を用いることができる。この中でも、超音波融着の場合、止着部分以外には熱がかからないので、スプリングカバー材に熱変形、収縮などの問題が生じないので好ましい。
【００４４】
前記超音波融着は、超音波発生装置を用いて行うが、このような超音波発生装置としては例えば、磁ワイ形振動子、圧電形振動子、電ワイ形振動子、電磁形振動子、サイレン形発振子、空洞共振形発振子、クサビ共振形発振子などを使用できる。また、工具ホーンの押圧力は例えば０.５〜５.０Ｋｇｆ／ｃｍ２、印加時間０.０１〜５秒程度で融着させることができる。
【００４５】
本発明において、連続的に効率よくスプリング装入体を製造する方法としては、例えば特許文献１又は３に記載された方法等を利用することができる。すなわち、原反から引き出される不織布（スプリングカバー材）を二つ折りにして搬送しながら、折った側と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込み、それと共に、この折った側と反対の側を閉じ込むように、かかる不織布に熱溶着を施して横長の筒状布を形成させ、かつ、隣り合うコイルスプリング間において当該筒状布の両側面部を幅方向に長い止着部を形成させるように熱溶着により止着し合わせてスプリング装入体を製造するという方法がある。
【００４６】
また、前述の方法において、原反から引き出される不織布を二つ折りにして搬送しながら、折った側と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込む代わりに、４０℃以上の水に可溶性のシート状物からなる原反と、水に不溶性のシート状物からなる原反とから引き出される２種類の不織布を重ね合わせながら、長手方向に沿った一端を止着しながら搬送し、止着部分と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込む方法を適用することも可能である。
【００４７】
なお、スプリング装入体の形態として、袋状スプリングカバーの可溶部分が、袋を一回りするように細帯状となっている場合は、４０℃以上の水に可溶部分を溶解させることによって、袋を半分に分離することができるので、可溶部分の面積比率が少なくてもスプリング装入体から容易にスプリングを回収することができる。この場合、袋状スプリングカバーの細帯状の可溶部分の面積は全体の面積の１／２０〜３／１０であることが好ましい。
【００４８】
本発明のスプリング装入体は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物を含んでいる。或いは、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状物と、水に不溶性のシート状物とからなるシート状物を一体化した状態で含んでいる。したがって、このスプリング装入体を、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体として使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体を、スプリングカバー材の溶解温度である４０℃以上の水、又は４０℃以上の水蒸気に、例えば１分間以上晒し、そのスプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することによって、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。
【００４９】
また、スプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、スプリング装入体全体を焼却処理するための大規模な設備が不要であり、作業時間の短縮が図れ、廃棄物処理も容易になる。これらにより、環境負荷の低減が可能になる。また、スプリングカバー材の一部分を水に溶解させるので、スプリングカバー材の残留部分を回収して繊維素材としてリサイクル使用することも可能となる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、鋼材としてのリサイクル使用はもちろんのこと、新品と同様の物性のスプリングとしてリサイクル使用が可能である。
【００５０】
本発明のスプリングの回収方法は、前記スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、前記スプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することを特徴とするスプリングの回収方法である。ここで、スプリングカバー材の水に対する溶解温度とは、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物からなるスプリングカバー材の場合、４０℃のことをさすものとする。
【００５１】
本発明のスプリングの回収方法は、例えば、スプリングカバー材の水に対する溶解温度が４０℃であれば、本発明のスプリングの回収方法は、４０℃以上の水、又は４０℃以上の水蒸気に、本発明のスプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去するスプリングの回収方法である。
【００５２】
例えば４０℃以上の水に晒す方法としては、４０℃以上の水とスプリング装入体のスプリングカバー材とが接触できる方法であれば、特に限定されず、例えば４０℃以上に保たれた水の入っている容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入する方法がある。また、例えば容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入した後に、４０℃以上の水を循環させながら流し込む方法がある。また、例えばネット状のコンベアーベルトの上にスプリング装入体を載置して、その上から、４０℃以上の水を流し込むか、あるいは４０℃以上の水をスプレーする方法などがある。
【００５３】
また、４０℃以上の水蒸気に晒す方法としては、４０℃以上の水蒸気とスプリング装入体のスプリングカバー材とが接触できる方法であれば、特に限定されず、例えば容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入した後に、４０℃以上の水蒸気を吹き込む方法がある。また、例えばネット状のコンベアーベルトの上にスプリング装入体を載置して、その上から、４０℃以上の水蒸気を吹きかける方法などがある。
【００５４】
本発明のスプリングの回収方法は、スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、前記スプリング装入体を晒すことによって、スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体としてスプリング装入体を使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体のスプリングカバー材を容易に除去することが可能である。このようにして、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、新品と同様の物性のスプリングとして使用が可能であるという利点がある。
【００５５】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【００５６】
【実施例】
８０℃以上の水に溶解可能であり、且つ乾熱状態で熱溶融性のポリビニルアルコール系繊維であるクラレ（株）製 クラロンＫ−ＩＩ ＷＮ８ のステープル繊維（繊度＝２．２デシテックス、繊維長＝５１ｍｍ）１００質量％からなる、面密度８０ｇ／ｍ２の繊維ウェブをカード機によって作製した。この繊維ウェブは、長さ方向成分が２５ｇ／ｍ２であり、巾方向成分が５５ｇ／ｍ２であった。次に、この繊維ウェブを２１０℃に加熱した平滑なロールと２１０℃に加熱した表面に凹凸を有するエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着した。得られた不織布は部分的に繊維同士が熱接着した面密度８０ｇ／ｍ２の不織布であり、厚さが０．５ｍｍであり、縦方向の引張り強度が９Ｋｇｆ／５ｃｍ巾であり、巾方向の引張り強度が９Ｋｇｆ／５ｃｍ巾であった。また、縦方向の引張り伸度が７％であり、巾方向の引張り伸度が９％であった。また、この不織布の通気度は、フラジール型通気度試験機で評価すると、６０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃであった。
次に、ポリプロピレン繊維からなるスパンボンド不織布（平均繊維径＝約２０μｍ、面密度８０ｇ／ｍ２）を準備した。
次に、これら２種類の不織布を、それぞれ長さ方向６０ｃｍ×巾方向４０ｃｍの寸法にカットして、重ね合わせた後、巾方向の２辺と長さ方向の１辺を超音波融着機を用いて止着して、長さ方向１２ｃｍ×巾方向２０ｃｍの寸法の袋状のスプリングカバー材を作製した。次に、この袋状のスプリングカバー材に、ベッドのコイルスプリングとして使用される直径６５ｍｍで、長さ１３０ｍｍの金属製のコイル状のスプリングを装入して、袋の口を超音波融着機を用いて止着し、スプリング装入体を得た。
次に、このスプリング装入体を８５℃に保たれた熱水の入っている容器に５分間投入した。その結果、スプリング装入体を包んでいた袋状のスプリングカバー材の一部分が、熱水に溶解して、スプリングが容器内に残存した。このようにして、この容器からスプリングを容易に回収することができた。このスプリングは、８５℃の温度に晒されていただけであったので、スプリング装入体に用いたスプリングと実質的に変化していないスプリングであり、リサイクル使用が可能であった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のスプリングカバー材を構成要素とする本発明のスプリング装入体を、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体として使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体に、本発明のスプリングの回収方法を適用することによって、すなわち、スプリングカバー材の溶解温度以上の水、又は水蒸気に晒し、そのスプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することによって、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。また、スプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、スプリング装入体全体を焼却処理するための大規模な設備が不要であり、作業時間の短縮が図れ、廃棄物処理も容易になる。これらにより、環境負荷の低減が可能になる。また、スプリングカバー材の一部分を水に溶解させるので、スプリングカバー材の残留部分を回収して繊維素材としてリサイクル使用することも可能となる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、鋼材としてのリサイクル使用はもちろんのこと、新品と同様の物性のスプリングとしてリサイクル使用が可能である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体に使用するスプリングをカバーするスプリングカバー材及びそれを用いたスプリング装入体に関し、特にポケットコイル等のスプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングカバー材に関する。また、スプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングの回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体にコイル状のスプリングが使用されており、これらの個々のスプリングは不織布等を素材とした袋状のカバー材に装入されたスプリング装入体として使用されている。そして、スプリング装入体の形態であるので、個々のスプリングが独立して働き、振動が全体に伝わり難くなっている。また、スプリング同士の擦れ合いによる異音発生が防止されている。
【０００３】
このようなスプリング装入体としては、例えば特開２００１−２８９２７６号公報（特許文献１）にポケットコイルおよびポケットコイルの製造方法が記載されている。この公報によれば、帯状布の長さ方向に沿った両側部を互いに重なり合わせて筒状体を形成させる筒状体形成工程と、形成された筒状体内に圧縮コイルスプリングを納めると共に、当該筒状体における幅方向に向いた止着部を当該筒状体の長さ方向において間隔を開けて形成して、当該止着部により区分された複数の収納室内にそれぞれ当該筒状体の幅方向にコイルの巻回軸線を向けるように圧縮コイルスプリングを納めさせる圧縮コイルスプリング収納工程とを備えるポケットコイルの製造方法が記載されている。また、この公報には、加熱溶着可能な帯状布の素材は、典型的には、ポリプロピレンの繊維片からなる不織布や、ポリプロピレンの繊維片を主体とした不織布であり、このような不織布を用いることによって製造が容易となることが記載されている。また、加熱溶着以外にも超音波溶接器によって止着部を形成することは、例えば特表２０００−５０８２１８号公報に記載されている。
【０００４】
しかし、近年、再資源利用促進法（リサイクル法 平成３年政令第３２６号 平成３年１０月２５日施行）等の法律による規制が行われ、廃棄処理でも資源の再利用、自然環境への配慮が益々重要な課題になっている。前述のベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等においてもその対策が求められている。
【０００５】
このような対策の例としては、例えば特開２００１−６１６０４号公報にマットレスおよびマットレスの製造方法が記載されている。すなわち、従来のマットレスにあっては、金属材料部分であるコイルスプリングを内蔵したクッション主体部および枠体と繊維材料部分である外被材とが複数箇所において強固に止め付けられているので、マットレスの廃棄ないしリサイクル処理にあたり、分別し難い難を有していた。そこで、この発明のマットレスによって、金属材料部分と繊維材料部分との分別の容易化が可能となったことが記載されている。
【０００６】
しかし、この発明のマットレスにあっては、金属材料部分を構成するクッション主体部（スプリング装入体から構成される）に関しての分離方法については示されていない。つまり、スプリング装入体からスプリングを分離回収する方法については示されていない。
【０００７】
実際のところ、スプリング装入体からスプリングとスプリングを包んでいる袋（例えば不織布の袋）とを分離するには、袋を一つ一つカッターで切り裂く必要があり、手間がかかり過ぎるので、このような方法は行われていない。そこで、現実的な方法として、スプリング装入体のまま電気炉で溶融して、スプリングを鋼材としてリサイクル使用する方法がとられている。
【０００８】
しかし、電気炉で焼却又は溶融する方法は、大規模な設備を必要とすることや、スプリング装入体の投入から焼却又は溶融、冷却、スプリング又は鋼材回収まで長時間が必要などの問題があった。又、スプリング自体に高温の熱負荷がかかり、スプリング特性が変わるため、鋼材としての再利用に限定されており、スプリングとしてのリサイクル使用は困難であった。このように、スプリング装入体に関して、スプリングとスプリングカバー材とを容易に分離してスプリングをリサイクル使用する方法や、それに適したスプリングカバー材が求められていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２８９２７６号公報（請求項１、請求項４、［００３６］、［００３８］、［００３９］）
【特許文献２】
特表２０００−５０８２１８号公報（請求項１５）
【特許文献３】
特開２００１−６１６０４号公報（請求項１、［０００３］、［０００４］、［００２９］）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、先述の問題を解決するものであり、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体に使用するスプリングをカバーするスプリングカバー材及びそれを用いたスプリング装入体に関し、特にポケットコイル等のスプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングカバー材を提供することを課題とする。また、スプリング装入体からスプリングを回収してリサイクル使用するのに適したスプリングの回収方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は、請求項１の発明では、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物であって、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１２】
請求項２の発明では、４０℃以上の水に可溶性の成分がポリビニルアルコール系繊維であることを特徴とする請求項１に記載のスプリングカバー材である。
【００１３】
請求項３の発明では、シート状物が袋状に形成されているスプリングカバー材であって、前記スプリングカバー材は４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなり、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１４】
請求項４の発明では、前記シート状物が超音波融着によって袋状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のスプリングカバー材である。
【００１５】
請求項５の発明では、請求項１〜４の何れかに記載のスプリングカバー材にスプリングを装入してなることを特徴とするスプリング装入体である。
【００１６】
請求項６の発明では、前記スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、請求項５に記載のスプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することを特徴とするスプリングの回収方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるスプリングカバー材、スプリング装入体、及びスプリングの回収方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明のスプリングカバー材は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分（以下、可溶部分と称する場合がある。）と、水に不溶性のシート状部分（以下、不溶部分と称する場合がある。）とからなるシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材である。
【００１９】
４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分とは、４０℃未満の水に不溶性であるが４０℃以上の水には可溶性である成分を２０質量％以上含むシート状の形状をした部分である。また、４０℃以上の水に、そのシート状部分を３０分間浸漬したときに、そのシート状部分のさらに一部分又は全部がその水に溶出して、そのシート状部分の浸漬前の質量のうち２０質量％以上が失われるシート状部分のことをいい、２０質量％未満が失われるシート状部分は本発明でいう、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分に含まれない。
【００２０】
水に不溶性のシート状部分とは、０℃以上の水に不溶性であるシート状の形状をした部分であり、４０℃以上の水に不溶性であるシート状部分を含む。
【００２１】
前記シート状物とは、可溶部分と不溶部分とを含む限り、特に限定されるものではなく、例えば、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態がある。或いは、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等を組合せたり、積層してなるシート状物がある。
【００２２】
前記シート状物は、１つの又は複数の可溶部分と１つの又は複数の不溶部分とからなるが、このような形態としては、例えば４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とから形成されたシート状物がある。具体的には、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で繋ぎ合わせて得られたシート状物がある。また、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを積層することによって得られたシート状物がある。
【００２３】
また、例えば前記シート状物は、シート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得ることも可能である。このような形態としては、例えば４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含む繊維ウェブと水に不溶性の繊維ウェブとを巾方向に一定巾ずつ交互に繰り返される繊維ウェブを形成し、次にこの繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて得られる不織布がある。また、例えば前記シート状物は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含む織糸と水に不溶性の織糸とが巾方向に一定巾ずつ交互に繰り返されて得られる織物がある。
【００２４】
前記可溶部分とは、例えば前記シート状物が繊維のみから形成された織物、編物又は不織布である場合、ある部分を構成する繊維のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。また、前記可溶部分とは、例えば前記シート状物が不織布であり、その不織布が繊維とその繊維同士を接着する接着剤とからなる場合、ある部分を構成する繊維及び／又は接着剤のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。また、前記シート状物が、連通孔を有するフィルムの場合、例えばフィルムのある部分のうち２０質量％以上が４０℃以上の水に可溶性であり、他の８０質量％未満が４０℃以上の水に不溶性であれば、その部分は可溶部分といえる。
【００２５】
前記可溶部分は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分からなるが、４０℃以上の水に可溶性の成分を３０質量％以上含むことが好ましく、４０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことが更に好ましく、１００％含むことが最も好ましい。
【００２６】
また、前記シート状物を袋状で使用する場合は、スプリングの圧縮に伴い、袋の中の空気が外へ排出できるように、前記シート状物は通気性を有していることが好ましい。この場合の通気性の値は、例えばフラジール型通気度試験機で測定した値が、２０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが好ましく、４０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが更に好ましい。また、前記シート状物の面密度は、３０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、５０〜２００ｇ／ｍ２が更に好ましい。
【００２７】
前記シート状物の可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、４０℃以上の水に可溶性の材質である限り、特に限定されるものではなく、例えば、ポリビニルアルコール系高分子、水溶性ポリエーテルアミド、又はポリカルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子等がある。
【００２８】
前記ポリビニルアルコール系高分子としては、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物あるいは、完全ケン化物のみならず、ビニルエステルとそれと共重合しうる単量体、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド等のカチオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、オキシアルキレン基含有化合物等との共重合体のケン化物が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。また、その平均ケン化度は８５モル％以上、好ましくは９０〜１００モル％、また平均重合度は１５０〜５０００、好ましくは５００〜３０００の範囲から選ぶことができる。
【００２９】
また、前記可溶部分に関して、スプリングカバー材を温湿度条件が厳しい状態のもとでも使用可能とするには、例えばホットコーヒーがこぼれて付着しても溶解し難くするためには、可溶部分は５０℃以上の水に可溶性であることが好ましい。また、更に過酷な条件のもとでも使用可能とするには、例えば水に濡れた状態で加熱乾燥されても溶解し難くするためには、７０℃以上の水に可溶性であることが好ましい。又８０℃以上の水に可溶性であることが更に好ましい。
【００３０】
前記可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、先述の水溶性高分子の中でも、乾熱状態において、熱溶融性を有する材質であることが好ましい。熱溶融性であれば、前記シート状物を袋状に形成する際に、縫製や接着剤等の手間のかかる止着手段を用いる必要がなく、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を利用して袋状とすることができるので、製造効率を極めて高くすることが可能である。このような、熱融着性の材質を有する原材料としては、例えば、クラレ（株）製のクラロンＫ−ＩＩ（商品名）を挙げることができる。
【００３１】
前記シート状物の不溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、０℃以上の水に不溶性の材質である限り、特に限定されるものではなく、例えば、一般的に用いられているポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、又はポリアミド繊維等の合成繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、綿等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、或いは天然樹脂等がある。
【００３２】
また、前記可溶部分を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質としては、乾熱状態において、熱溶融性を有する材質を含むことが好ましい。熱溶融性を有する材質を含むことにより、前記シート状物を袋状に形成する際に、縫製や接着剤等の手間のかかる止着手段を用いる必要がなく、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を利用して袋状とすることができるので、製造効率を極めて高くすることが可能である。なお、前記シート状物を構成する繊維又は接着剤又はフィルムの材質の熱溶融性を有する可溶部分と不溶部分の溶融温度が接近していることが好ましく、例えば溶融温度の差が１００℃以内であることが好ましく、６０℃以内であることが更に好ましい。
【００３３】
前記シート状物の可溶部分の面積は不溶部分の面積に対して１／２〜４倍が好ましく、１〜２倍が更に好ましい。可溶部分が１／２倍未満であると、スプリング装入体からのスプリングの回収が難しくなる場合がある。また、可溶部分が４倍を超えると、可溶部分が多くなるので、水処理などの費用がかかり過ぎるなどの問題が生じる場合がある。
【００３４】
前記シート状物は先述のように、織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態があるが、この中でも不織布の形態が好ましい。不織布であれば、柔軟性、嵩高性があり、通気性に優れており、スプリングカバー材に要求される振動吸収性、スプリング同士の擦れ合いによる異音防止性に極めて優れる。また、袋状に形成する際に、熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段を有効に使用することができるという利点がある。不織布の形態とするには、通常知られている、カード法、エアレイ法、湿式法、スパンボンド法等の不織布の製造方法により得た繊維ウェブを、ニードルや水流などによる絡合処理や、繊維の熱融着性を利用した、全面的又は部分的押圧下、あるいは無押圧下での熱融着処理や、バインダーによる全面的又は部分的な接着処理などによって、繊維シート状の不織布とすることができる。
【００３５】
また、前記シート状物は織物、編物、不織布及び連通孔を有するフィルム等の形態に形成される工程中で、前記シート状物中に４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分を有することを妨げない限り、前記シート状物中に添加剤として、架橋剤、抗菌剤、殺菌剤、酸化防止剤、可塑剤、硬化剤等を含むことも可能である。
【００３６】
前記シート状物の可溶部分を構成する繊維シート状の不織布として好ましい製造方法の一例を挙げると、４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維からなるステープル繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブに４０℃以上の水に可溶性又は不溶性の接着剤を含浸又はスプレー等によって塗布した後、乾燥させて繊維の質量と接着剤の質量の比率が８０：２０となるように不織布を形成する方法がある。４０℃以上の水に可溶性の接着剤を用いた場合は、不織布の全体を４０℃以上の水に可溶とすることができるという利点がある。また、４０℃以上の水に不溶性の接着剤を用いた場合は、４０℃以上の水に対して接着剤部分は残存してしまうが、スプリングカバー材として用いた場合、水分によりシートの強度が低下しないという利点がある。
【００３７】
他の好ましい製造方法としては、熱溶融性であり、且つ４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維からなるステープル繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて不織布とする方法がある。この不織布は、熱溶融性であるので、袋状の形態に加工する場合、加熱による止着や超音波融着による止着が可能であるという利点がある。また、不織布の全体を４０℃以上の水に可溶とすることができるという利点がある。
【００３８】
他の好ましい製造方法としては、熱溶融性であり、且つ４０℃以上の水に可溶性のポリビニルアルコール系繊維８０質量％とポリプロピレン繊維（４０℃以上の水に不溶性）２０質量％からなる繊維をカード機等にかけて、繊維ウェブを形成する。この繊維ウェブを加熱したエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着し、繊維同士を熱接着させて不織布とする方法がある。この不織布は、熱溶融性であるので、後ほど袋状の形態に加工する場合、加熱による止着や超音波融着による止着が可能であるという利点がある。また、スプリングカバー材として用いた場合、水分によりシートの強度が低下しないという利点がある。なお、この不織布は４０℃以上の水に対してポリプロピレン繊維が残存するが、接着部分も一部溶出するので、ポリプロピレン繊維がバラバラに分解してしまうか、あるいは不織布の形態が保たれるとしても、不織布の質量が低下し、不織布の強度が極端に弱くなり容易に破壊することができる。
【００３９】
また、本発明のスプリングカバー材は、シート状物が袋状に形成されているスプリングカバー材であって、前記スプリングカバー材は４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるスプリングカバー材（以下、袋状スプリングカバーと称する場合がある）である。このような形態としては、例えば前記シート状物（可溶部分と不溶部分とからなるシート状物）を袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。
【００４０】
また、例えば４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とから形成された袋状スプリングカバーがある。具体的には、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。また、例えば、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを積層して、更に縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成することによって得られた袋状スプリングカバーがある。
【００４１】
４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを縫製、融着、または接着等の手段で袋状に形成する場合、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物との面積比率は、１：２〜４：１が好ましく、１：１〜２：１が更に好ましい。
【００４２】
本発明のスプリング装入体は、本発明のスプリングカバー材にスプリングを装入してなることを特徴とするスプリング装入体である。つまり、前記スプリングカバー材に４０℃以上の水に実質的に溶解しない金属又は樹脂等からなるスプリングを装入した形態となっている。かかる形態とするには、予めスプリングカバー材を、適当な止着手段、例えば縫製や接着剤を用いた止着、あるいは熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の止着手段によって、袋状の形態としておいてから、スプリングをこの袋に装入して袋の口を止着する方法がある。また、連続的製造を可能とするに好ましい方法として、スプリングカバー材にスプリングを装入しながら、スプリングカバー材を筒状に形成し、その後止着部分を形成して、袋状とする方法がある。また、連続的製造を可能とするに好ましい他の方法として、４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物との間にスプリングを装入しながら、それらのシート状物を筒状に形成し（スプリングカバー材に形成し）、その後止着部分を形成して、袋状とする方法がある。また、一定寸法にカットされたスプリングカバー材にスプリングを包み込んでから口を閉じる方法も可能である。
【００４３】
上述のように、スプリングカバー材を袋状に加工する際に、スプリングカバー材に止着部分を形成する必要があるが、この止着に際しては、特に限定されるものではなく、例えば、水溶性の糸を用いて縫製する方法、接着剤を用いて止着する方法、あるいは熱融着、高周波融着、又は超音波融着等の繊維を融着して止着する方法等を用いることができる。この中でも、超音波融着の場合、止着部分以外には熱がかからないので、スプリングカバー材に熱変形、収縮などの問題が生じないので好ましい。
【００４４】
前記超音波融着は、超音波発生装置を用いて行うが、このような超音波発生装置としては例えば、磁ワイ形振動子、圧電形振動子、電ワイ形振動子、電磁形振動子、サイレン形発振子、空洞共振形発振子、クサビ共振形発振子などを使用できる。また、工具ホーンの押圧力は例えば０.５〜５.０Ｋｇｆ／ｃｍ２、印加時間０.０１〜５秒程度で融着させることができる。
【００４５】
本発明において、連続的に効率よくスプリング装入体を製造する方法としては、例えば特許文献１又は３に記載された方法等を利用することができる。すなわち、原反から引き出される不織布（スプリングカバー材）を二つ折りにして搬送しながら、折った側と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込み、それと共に、この折った側と反対の側を閉じ込むように、かかる不織布に熱溶着を施して横長の筒状布を形成させ、かつ、隣り合うコイルスプリング間において当該筒状布の両側面部を幅方向に長い止着部を形成させるように熱溶着により止着し合わせてスプリング装入体を製造するという方法がある。
【００４６】
また、前述の方法において、原反から引き出される不織布を二つ折りにして搬送しながら、折った側と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込む代わりに、４０℃以上の水に可溶性のシート状物からなる原反と、水に不溶性のシート状物からなる原反とから引き出される２種類の不織布を重ね合わせながら、長手方向に沿った一端を止着しながら搬送し、止着部分と反対の側からコイル状のスプリングを一つづつ入れ込む方法を適用することも可能である。
【００４７】
なお、スプリング装入体の形態として、袋状スプリングカバーの可溶部分が、袋を一回りするように細帯状となっている場合は、４０℃以上の水に可溶部分を溶解させることによって、袋を半分に分離することができるので、可溶部分の面積比率が少なくてもスプリング装入体から容易にスプリングを回収することができる。この場合、袋状スプリングカバーの細帯状の可溶部分の面積は全体の面積の１／２０〜３／１０であることが好ましい。
【００４８】
本発明のスプリング装入体は、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物を含んでいる。或いは、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状物と、水に不溶性のシート状物とからなるシート状物を一体化した状態で含んでいる。したがって、このスプリング装入体を、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体として使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体を、スプリングカバー材の溶解温度である４０℃以上の水、又は４０℃以上の水蒸気に、例えば１分間以上晒し、そのスプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することによって、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。
【００４９】
また、スプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、スプリング装入体全体を焼却処理するための大規模な設備が不要であり、作業時間の短縮が図れ、廃棄物処理も容易になる。これらにより、環境負荷の低減が可能になる。また、スプリングカバー材の一部分を水に溶解させるので、スプリングカバー材の残留部分を回収して繊維素材としてリサイクル使用することも可能となる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、鋼材としてのリサイクル使用はもちろんのこと、新品と同様の物性のスプリングとしてリサイクル使用が可能である。
【００５０】
本発明のスプリングの回収方法は、前記スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、前記スプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することを特徴とするスプリングの回収方法である。ここで、スプリングカバー材の水に対する溶解温度とは、４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物からなるスプリングカバー材の場合、４０℃のことをさすものとする。
【００５１】
本発明のスプリングの回収方法は、例えば、スプリングカバー材の水に対する溶解温度が４０℃であれば、本発明のスプリングの回収方法は、４０℃以上の水、又は４０℃以上の水蒸気に、本発明のスプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去するスプリングの回収方法である。
【００５２】
例えば４０℃以上の水に晒す方法としては、４０℃以上の水とスプリング装入体のスプリングカバー材とが接触できる方法であれば、特に限定されず、例えば４０℃以上に保たれた水の入っている容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入する方法がある。また、例えば容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入した後に、４０℃以上の水を循環させながら流し込む方法がある。また、例えばネット状のコンベアーベルトの上にスプリング装入体を載置して、その上から、４０℃以上の水を流し込むか、あるいは４０℃以上の水をスプレーする方法などがある。
【００５３】
また、４０℃以上の水蒸気に晒す方法としては、４０℃以上の水蒸気とスプリング装入体のスプリングカバー材とが接触できる方法であれば、特に限定されず、例えば容器に使用済みの複数のスプリング装入体を投入した後に、４０℃以上の水蒸気を吹き込む方法がある。また、例えばネット状のコンベアーベルトの上にスプリング装入体を載置して、その上から、４０℃以上の水蒸気を吹きかける方法などがある。
【００５４】
本発明のスプリングの回収方法は、スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、前記スプリング装入体を晒すことによって、スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体としてスプリング装入体を使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体のスプリングカバー材を容易に除去することが可能である。このようにして、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、新品と同様の物性のスプリングとして使用が可能であるという利点がある。
【００５５】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【００５６】
【実施例】
８０℃以上の水に溶解可能であり、且つ乾熱状態で熱溶融性のポリビニルアルコール系繊維であるクラレ（株）製 クラロンＫ−ＩＩ ＷＮ８ のステープル繊維（繊度＝２．２デシテックス、繊維長＝５１ｍｍ）１００質量％からなる、面密度８０ｇ／ｍ２の繊維ウェブをカード機によって作製した。この繊維ウェブは、長さ方向成分が２５ｇ／ｍ２であり、巾方向成分が５５ｇ／ｍ２であった。次に、この繊維ウェブを２１０℃に加熱した平滑なロールと２１０℃に加熱した表面に凹凸を有するエンボスロールの間に通過させて、繊維ウェブを部分的に熱圧着した。得られた不織布は部分的に繊維同士が熱接着した面密度８０ｇ／ｍ２の不織布であり、厚さが０．５ｍｍであり、縦方向の引張り強度が９Ｋｇｆ／５ｃｍ巾であり、巾方向の引張り強度が９Ｋｇｆ／５ｃｍ巾であった。また、縦方向の引張り伸度が７％であり、巾方向の引張り伸度が９％であった。また、この不織布の通気度は、フラジール型通気度試験機で評価すると、６０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃであった。
次に、ポリプロピレン繊維からなるスパンボンド不織布（平均繊維径＝約２０μｍ、面密度８０ｇ／ｍ２）を準備した。
次に、これら２種類の不織布を、それぞれ長さ方向６０ｃｍ×巾方向４０ｃｍの寸法にカットして、重ね合わせた後、巾方向の２辺と長さ方向の１辺を超音波融着機を用いて止着して、長さ方向１２ｃｍ×巾方向２０ｃｍの寸法の袋状のスプリングカバー材を作製した。次に、この袋状のスプリングカバー材に、ベッドのコイルスプリングとして使用される直径６５ｍｍで、長さ１３０ｍｍの金属製のコイル状のスプリングを装入して、袋の口を超音波融着機を用いて止着し、スプリング装入体を得た。
次に、このスプリング装入体を８５℃に保たれた熱水の入っている容器に５分間投入した。その結果、スプリング装入体を包んでいた袋状のスプリングカバー材の一部分が、熱水に溶解して、スプリングが容器内に残存した。このようにして、この容器からスプリングを容易に回収することができた。このスプリングは、８５℃の温度に晒されていただけであったので、スプリング装入体に用いたスプリングと実質的に変化していないスプリングであり、リサイクル使用が可能であった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のスプリングカバー材を構成要素とする本発明のスプリング装入体を、ベッド、マットレス、家具、又は車両の座席等のクッション体として使用した後で、廃棄処理するに際して、そのクッション体からスプリング装入体を分離して取り出し、更にその取り出したスプリング装入体に、本発明のスプリングの回収方法を適用することによって、すなわち、スプリングカバー材の溶解温度以上の水、又は水蒸気に晒し、そのスプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することによって、スプリングを容易に回収してリサイクル使用することができる。また、スプリングカバー材の一部分を溶解除去するので、スプリング装入体全体を焼却処理するための大規模な設備が不要であり、作業時間の短縮が図れ、廃棄物処理も容易になる。これらにより、環境負荷の低減が可能になる。また、スプリングカバー材の一部分を水に溶解させるので、スプリングカバー材の残留部分を回収して繊維素材としてリサイクル使用することも可能となる。また、回収されたスプリングには、焼却時にかかるような高熱がかかっておらず、鋼材としてのリサイクル使用はもちろんのこと、新品と同様の物性のスプリングとしてリサイクル使用が可能である。
Claims (6)
- ４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなるシート状物であって、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材。
- ４０℃以上の水に可溶性の成分がポリビニルアルコール系繊維であることを特徴とする請求項１に記載のスプリングカバー材。
- シート状物が袋状に形成されているスプリングカバー材であって、前記スプリングカバー材は４０℃以上の水に可溶性の成分を２０質量％以上含むシート状部分と、水に不溶性のシート状部分とからなり、前記シート状物は４０℃以上の水に可溶性のシート状物と水に不溶性のシート状物とを繋ぎ合わせるか、または積層することによって得られたシート状物であるか、あるいはシート状物を形成する工程上で、可溶部分と不溶部分とが共存するような製造方法を選択することによって得られたシート状物であることを特徴とするスプリングカバー材。
- 前記シート状物が超音波融着によって袋状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のスプリングカバー材。
- 請求項１〜４の何れかに記載のスプリングカバー材にスプリングを装入してなることを特徴とするスプリング装入体。
- 前記スプリングカバー材の水に対する溶解温度以上の水、又は水蒸気に、請求項５に記載のスプリング装入体を晒すことによって、前記スプリング装入体のスプリングカバー材の一部分を溶解除去することを特徴とするスプリングの回収方法。
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