JP5782831B2

JP5782831B2 - 繊維加工品積層体の開繊方法

Info

Publication number: JP5782831B2
Application number: JP2011116310A
Authority: JP
Inventors: 友太山野邊
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: JP2012241305A

Description

本発明は、繊維加工品積層体の開繊方法に関する。更に詳しくは、従来よりも開繊の効率を向上させることができる繊維加工品積層体の開繊方法に関する。

従来、不織布、織物、編物等の繊維加工品、または、それらの端材を開繊処理して再利用することが知られている。繊維加工品を開繊する方法としては、例えば、軸線周りに回転するメインシリンダと、このメインシリンダの外周に沿って配置されるワーカーローラやストリッパーローラといった複数のローラと、を用いた方法が知られている。このような方法では、繊維加工品が、回転するメインシリンダと各ローラとの間を通過することにより、その過程において細かくほぐされて開繊されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１３８３２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されるような方法においては、開繊状態が不十分な未開繊の塊が発生してしまう、といった問題があった。特に、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊する場合には、未開繊塊の発生が顕著であった。このため、開繊効率を向上させる方法の開発が望まれていた。

本発明は、以上の問題に鑑み、従来よりも開繊の効率を向上させることができる繊維加工品積層体の開繊方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊する繊維加工品積層体の開繊方法であって、
前記繊維加工品積層体を層の境から複数に分割する分割工程と、
分割された前記繊維加工品積層体を開繊する開繊工程と、を含み、
前記分割工程では、分割前の前記繊維加工品積層体を、その間隔が前記繊維加工品積層体の厚みよりも小さく設定された一対のローラの間を通過させて積層方向に圧縮し、その圧縮された前記繊維加工品積層体の層の境に刃を入れることにより分割することを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記分割工程では、分割された前記繊維加工品積層体の各層をローラによりそれぞれ挟持しつつ引っ張ることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記開繊工程は、外周面に開繊刃が設けられて軸線周りに回転する開繊シリンダに、分割した前記繊維加工品積層体を一方の端面側から押し当てて開繊する工程であり、前記開繊工程を経た開繊処理物を、前記開繊シリンダと、前記開繊シリンダの外周に沿って配置された補助ローラと、の間を通過させて更に開繊する補助開繊工程を更に含むことを要旨とする。

本発明の繊維加工品積層体の開繊方法によれば、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊するにあたり、繊維加工品積層体を層の境から複数に分割する分割工程と、分割された繊維加工品積層体を開繊する開繊工程と、を含んでいる。これにより、元の繊維加工品積層体よりも低目付である分割された層ごとに開繊処理を行うことができるので、単繊維化されやすくなる。その結果、開繊効率を向上させることができる。また、元の繊維加工品積層体よりも低目付である分割された層ごとに開繊処理を行うようにしたので、開繊されずに残ってしまう未開繊塊が発生したとしても、その大きさを従来よりも小さくすることができる。
また、分割工程では、繊維加工品積層体の層の境に刃を入れることにより分割するので、繊維加工品積層体を容易に分割することができる。
更に、分割工程では、分割前の繊維加工品積層体を積層方向に圧縮するので、圧縮することにより繊維加工品積層体が高密度化されて刃が入りやすくなるので、より容易に分割することができる。
また、分割工程では、分割された繊維加工品積層体の各層をローラによりそれぞれ挟持しつつ引っ張る場合は、引っ張ることにより分割が促進され、より容易に分割することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
本発明に係る繊維加工品積層体の開繊方法に従って繊維加工品積層体を開繊する繊維加工品積層体の開繊装置の一例を示す模式図である。本発明に係る繊維加工品積層体の開繊方法に従って繊維加工品積層体を開繊する繊維加工品積層体の開繊装置の一例を示す部分拡大模式図である。本発明に係る繊維加工品積層体の開繊方法に従って繊維加工品積層体を開繊する繊維加工品積層体の開繊装置の一例を示す部分拡大模式図である。

ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

本実施形態に係る繊維加工品積層体の開繊方法は、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体（ＬＦ）を開繊する繊維加工品積層体の開繊方法であって、以下に述べる分割工程及び開繊工程を含んでいる。
なお、上記繊維加工品積層体は、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる限り、その大きさ、形状、層数等は特に問わない。また、繊維加工品積層体は、同じ種類の繊維加工品を積層したものであってもよいし、異なる種類の繊維加工品を積層したものであってもよい。繊維加工品としては、例えば、不織布、織物、編物等が挙げられる。

また、繊維加工品を構成する繊維も特に限定されないが、例えば、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹（杉、檜等）、広葉樹及び綿花などの各種の植物が有する繊維や、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂を用いてなる繊維、熱硬化性樹脂を用いてなる繊維等が挙げられる。これらの繊維は、１種のみ用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記「分割工程」は、繊維加工品積層体を層の境から複数に分割する工程である限り、その形態等は特に問わない。この分割工程は、例えば、繊維加工品積層体の層の境に刃（分割刃１２）を入れることにより分割する形態（例えば、図２等参照）や、繊維加工品積層体の各層をそれぞれ把持し、剥がすようにして分割する形態等であることができる。

また、上記分割工程では、例えば、分割前の繊維加工品積層体を積層方向に圧縮するようにすることができる。分割前の繊維加工品積層体を圧縮する形態は特に問わないが、例えば、その間隔が繊維加工品積層体の厚みよりも小さく設定された一対のローラ（圧縮ローラ１１）の間を通過させて圧縮する形態（例えば、図２等参照）や、流体シリンダ等により押圧して圧縮する形態等が挙げられる。

また、上記分割工程では、例えば、分割された繊維加工品積層体の各層をローラ（引張ローラ１３）によりそれぞれ挟持しつつ引っ張るようにすることができる（例えば、図２等参照）。この場合、例えば、ローラの外周面に突起が設けられており、この突起で分割された繊維加工品積層体を引っかけて引っ張る形態とすることができる。

上記「開繊工程」は、分割された繊維加工品積層体（Ｆ１、Ｆ２）を開繊する限り、その形態等は特に問わない。開繊工程は、例えば、外周面にガーネットワイヤ等の開繊刃が設けられ、軸線周りに回転する開繊シリンダ（２２）に、分割した繊維加工品積層体を一方の端面側から押し当てて開繊する形態であることができる（例えば、図３等参照）。開繊シリンダに分割した繊維加工品積層体を押し当てる形態としては、例えば、開繊シリンダの外周面の近傍に設けられた一対のローラ（フィードローラ２１）により、繊維加工品積層体の分割された層をローラ同士で挟持して送り出すように押し当てる形態であることができる。この場合、上記ローラの外周面と開繊シリンダの外周面との間隔は、分割された層の厚さよりも小さく設定されていることができる。

また、上記開繊シリンダを用いた場合、開繊工程を経た開繊処理物を、開繊シリンダと、開繊シリンダの外周に沿って配置された補助ローラ（ウォーカローラ２３）と、の間を通過させて更に開繊する補助開繊工程を更に含むようにしてもよい。
上記補助ローラは、通常、開繊シリンダの回転方向とは反対の方向に回転するとともに、開繊シリンダの周速よりも十分に遅い速度となるように回転する（例えば、図３等参照）。この補助ローラとしては、例えば、上記開繊シリンダと同様に、外周面にガーネットワイヤ等の開繊刃が設けられたローラであることができる。
更に、補助開繊工程では、例えば、補助ローラの外周面に付着した開繊処理物をストリッパーローラ（２４）により剥離するようにすることができる。ストリッパーローラは、例えば、補助ローラに隣接するように設けられているとともに、補助ローラと同じ方向に回転するように設けられていることができる（例えば、図３等参照）。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、繊維加工品積層体として、基材となるケナフ等の植物性繊維と、バインダとなる熱可塑性樹脂繊維と、を含有するシート状の不織布を積層した繊維加工品積層体ＬＦを例示する。繊維加工品積層体ＬＦは、型取りされて加熱圧縮成形が施されることにより車両等の内装材として用いられるものであるが、この型取り時に発生する端材を回収して開繊処理を施す場合を例示する。

（１）繊維加工品積層体の開繊装置の構成
最初に、本発明に係る繊維加工品積層体の開繊方法に従って繊維加工品積層体を開繊する装置の例を説明する。本実施例に係る繊維加工品積層体の開繊装置１（以下、単に開繊装置ともいう）は、図１に示すように、繊維加工品積層体ＬＦを層の境から複数に分割する分割手段１０と、分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を開繊する開繊手段２０と、を備えている。

分割手段１０は、図２に示すように、圧縮ローラ１１と、分割刃１２と、引張ローラ１３と、を備えている。
圧縮ローラ１１は、互いに相反する方向に回転する上下一対のローラである。圧縮ローラ１１は、繊維加工品積層体ＬＦをローラの間を通過させることにより繊維加工品積層体ＬＦをその積層方向に圧縮する。

分割刃１２は、圧縮ローラ１１の繊維加工品積層体ＬＦの送り出し方向側に設けられている。分割刃１２は、圧縮ローラ１１から送り出された繊維加工品積層体ＬＦの層の境に入ることにより、繊維加工品積層体ＬＦをＦ１及びＦ２に分割する。

引張ローラ１３は、分割刃１２の上下にそれぞれ一対ずつ設けられている。引張ローラ１３は、分割刃１２により分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を挟持しつつ引っ張って送り出す。また、引張ローラ１３には、各ローラの外周に突起１３Ａが設けられており、この突起１３Ａにより分割された層Ｆ１及びＦ２をそれぞれ引っかけて引っ張るようになっている。

開繊手段２０は、図３に示すように、フィードローラ２１と、開繊シリンダ２２と、を備えている。
フィードローラ２１は、開繊シリンダ２２の外周面の近傍に設けられた一対のローラである。また、フィードローラ２１は、分割手段１０により繊維加工品積層体ＬＦの分割された層Ｆ１及びＦ２をローラ同士で挟持して送り出し、開繊シリンダ２２の外周面に押し当てる。

開繊シリンダ２２には、その外周面に、ガーネットワイヤと呼ばれる表面に複数の突起が形成されたワイヤ（図示せず）が巻き付けられている。そして、開繊シリンダ２２は、その軸線周りに回転することにより、フィードローラ２１から送り出された分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を、ガーネットワイヤの突起で引っ掻くようにして開繊する。また、開繊シリンダ２２は、外周面に付着した開繊処理物をその回転方向に搬送する。

なお、開繊シリンダ２２は、フィードローラ２１の送り速度に比して十分に速い周速となるように回転する。また、開繊シリンダ２２の外周面とフィードローラ２１の外周面との間隔は、層Ｆ１及びＦ２の厚さと比較して小さく設定されている。

本実施例において、開繊手段２０は、図３に示すように、開繊シリンダ２２の外周に沿って配置されたウォーカローラ２３及びストリッパーローラ２４を更に備えている。

ウォーカローラ２３は、開繊シリンダ２２と同様に、その外周面にガーネットワイヤ（図示せず）が巻き付けられたローラである。ウォーカローラ２３は、開繊シリンダ２２の回転方向とは反対の方向に回転するとともに、開繊シリンダ２２の周速よりも十分に遅い周速となるように回転する。これにより、開繊手段２０は、開繊シリンダ２２により搬送される開繊処理物を開繊シリンダ２２とウォーカローラ２３との間を通過させて、開繊処理物に対して更に開繊処理を施す。

ストリッパーローラ２４は、ウォーカローラ２３の外周面に付着した開繊処理物を剥離する。ストリッパーローラ２４は、ウォーカローラ２３に隣接するように設けられているとともに、ウォーカローラ２３と同じ方向に回転するように設けられている。

本実施例において、開繊装置１は、図１に示すように、分割手段１０の上流側及び下流側、並びに開繊手段２０の上流側に、搬送手段３１，３２，３３及び３４が設けられている。搬送手段３１は、繊維加工品積層体ＬＦを分割手段１０に供給するベルトコンベアである。搬送手段３２及び３３は、分割手段１０により分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２をそれぞれ下流へ搬送するベルトコンベアである。搬送手段３４は、搬送手段３２及び３３により搬送される分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を開繊手段２０に供給するベルトコンベアである。これら搬送手段３１〜３４により、開繊装置１は、繊維加工品積層体ＬＦの分割及び開繊を連続的に行うことができるようになっている。
また、開繊手段２０の下流側には、開繊処理物を収集する収集手段４０が設けられている。

（２）繊維加工品積層体の開繊方法
次に、上記構成の繊維加工品積層体の開繊装置１を用いた開繊方法について説明する。
（２−１）分割工程
まず、繊維加工品積層体ＬＦを搬送手段３１に載置して搬送し、分割手段１０に供給する。分割手段１０では、最初に、圧縮ローラ１１により繊維加工品積層体ＬＦをその積層方向に圧縮する。これにより、繊維加工品積層体ＬＦの密度が高められる。そして、圧縮ローラ１１から送り出された繊維加工品積層体ＬＦの層の境に分割刃１２が入り、層Ｆ１と層Ｆ２とに分割される。このとき、繊維加工品積層体ＬＦは圧縮されて密度を高められているので、圧縮されていない元の状態の繊維加工品積層体ＬＦよりも刃が入りやすくなっており、容易に分割できるようになっている。

次に、分割刃１２により分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を、それぞれ引張ローラ１３により引っ張る。この引張ローラ１３により分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２をそれぞれ引っ張ることによって、分割刃１２による繊維加工品積層体ＬＦの分割が促進される。また、引張ローラ１３には、その外周に突起１３Ａが形成されており、ローラの駆動は分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２に十分に伝達される。分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２は、搬送手段３２及び３３によりそれぞれ搬送され、搬送手段３４を経て開繊手段２０に供給される。

（２−２）開繊工程
開繊手段２０では、最初に、フィードローラ２１により分割された層Ｆ１及びＦ２を挟持して開繊シリンダ２２の外周面に押し付けるように送り出す。開繊シリンダ２２はその軸線周りに回転しており、押し付けられた層Ｆ１及びＦ２は、ガーネットワイヤの突起で引っ掻かれて開繊される。このとき、分割された層Ｆ１及びＦ２は、分割される前の繊維加工品積層体ＬＦよりも目付量が小さくなっているので単繊維化されやすい。

（２−３）補助開繊工程
その後、開繊処理された開繊処理物は、開繊シリンダ２２の表面に付着して搬送され、ウォーカローラ２３との間を通過することにより更に開繊される。また、ウォーカローラ２３に付着した開繊処理物は、ストリッパーローラ２４により剥離される。
これらの工程を経て、開繊処理物が収集手段４０に収集される。

（３）実施例の効果
以上より、本実施例の繊維加工品積層体の開繊方法によると、繊維加工品積層体ＬＦを層の境から複数に分割する分割工程と、分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を開繊する開繊工程と、を含んでいる。これにより、分割前の繊維加工品積層体ＬＦよりも低目付である分割された層Ｆ１及びＦ２ごとに開繊処理を行うことができるので、単繊維化されやすくなる。その結果、開繊効率を向上させることができる。また、分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２ごとに開繊処理を行うようにしたので、開繊されずに残ってしまう未開繊塊が発生したとしても、その大きさを従来よりも小さくすることができる。

また、本実施例では、分割工程において、繊維加工品積層体ＬＦの層の境に分割刃１２を入れることにより分割するようにしたので、繊維加工品積層体ＬＦを容易に分割することができる。

更に、本実施例では、分割前の繊維加工品積層体ＬＦを積層方向に圧縮するようにしたので、圧縮することにより繊維加工品積層体が高密度化されて刃が入りやすくなり、より容易に分割することができる。

また、本実施例では、分割された繊維加工品積層体Ｆ１、Ｆ２を引張ローラ１３によりそれぞれ挟持しつつ引っ張るようにしたので、引っ張ることにより分割が促進され、より容易に分割することができる。また、外周に突起１３Ａが形成された引張ローラ１３により引っ張るようにしたので、引張ローラ１３の駆動を十分に伝達することができ、繊維加工品積層体ＬＦをより確実に分割することができる。

更に、本実施例では、開繊工程を経た開繊処理物を、開繊シリンダ２２と、開繊シリンダの外周に沿って配置されたウォーカローラ２３と、の間を通過させて更に開繊する補助開繊工程を更に含むようにしたので、開繊効率をより高めることができる。

なお、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更することができる。即ち、上記実施例では、開繊する繊維加工品積層体として、２つのシート状の繊維加工品を積層してなる繊維加工品積層体ＬＦを例示したが、これに限定されず、例えば、３つ以上の繊維加工品を積層してなる繊維加工品積層体であってもよい。この場合、繊維加工品積層体を層数と同数に分割するようにしてもよいし、単層と複数層、単層と複数層と他の単層、複数層と他の複数層、等のように、繊維加工品積層体の層数以下の数に分割するようにしてもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊する技術として広く利用される。特に、基材となるケナフ等の植物性繊維と、バインダとなる熱可塑性樹脂繊維と、を含有するシート状の不織布の積層体を開繊する技術として好適に利用される。

１；開繊装置、１０；分割手段、１１；圧縮ローラ、１２；分割刃、１３；引張ローラ、１３Ａ；突起、２０；開繊手段、２１；フィードローラ、２２；開繊シリンダ、２３；ウォーカローラ、２４；ストリッパーローラ、３１，３２，３３，３４；搬送手段、４０；収集手段、Ｆ１，Ｆ２；分割された繊維加工品積層体、ＬＦ；繊維加工品積層体。

Claims

シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊する繊維加工品積層体の開繊方法であって、
前記繊維加工品積層体を層の境から複数に分割する分割工程と、
分割された前記繊維加工品積層体を開繊する開繊工程と、を含み、
前記分割工程では、分割前の前記繊維加工品積層体を、その間隔が前記繊維加工品積層体の厚みよりも小さく設定された一対のローラの間を通過させて積層方向に圧縮し、その圧縮された前記繊維加工品積層体の層の境に刃を入れることにより分割することを特徴とする繊維加工品積層体の開繊方法。
前記分割工程では、分割された前記繊維加工品積層体の各層をローラによりそれぞれ挟持しつつ引っ張る請求項１記載の繊維加工品積層体の開繊方法。
前記開繊工程は、外周面に開繊刃が設けられて軸線周りに回転する開繊シリンダに、分割した前記繊維加工品積層体を一方の端面側から押し当てて開繊する工程であり、
前記開繊工程を経た開繊処理物を、前記開繊シリンダと、前記開繊シリンダの外周に沿って配置された補助ローラと、の間を通過させて更に開繊する補助開繊工程を更に含む請求項１又は２に記載の繊維加工品積層体の開繊方法。