JPH01118664A - 捲縮短繊維集積体の表面掻取成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ１１発明目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は捲縮短繊維を多数集積してなるマット状物、ブ
ロック状物などの表面層を、該集積体の繊維集積密度を
変動するこなく掻取除去して所望形状に成形する方法並
びにその方法を実施する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

捲縮類ＭＩＮをランダムに１！積し、そのｉ＊ｍ交叉部
を弾性接着剤で結合した嵩高柔軟弾性９通気性を有する
成形体は、家具、車両などのクツション材として広く用
いられている。

上記の捲縮短繊維集積体は、通常、エンドレスベルトコ
ンベア上に、捲縮短繊維を分散落下堆積することによっ
て、連続マット状に、あるいはエンドレスコンベアベル
ト而に設けた成形費は型によって所定形状をなすように
し堆積して連続的に製造され、そのさいに、該集積体の
上面を全面的にまたは部分的に、植針ローラーによって
掻取り除去して表面成形を行っている。（例えば特開昭
５７−３７４８２号、同５７−２１１３８７号公報参照
）〔発明が解決しようとする問題点〕 捲縮短繊維集積体の表面成形を、植針ローラーによる掻
取りによって行う前記従来の手段においては、紡績用の
針布、メタリック、テイ力イン。

ボーキュパインなどの回転掻取ローラーによって、１集
積体表面を掻き上げ除去するようにしているが、その多
数の掻取先端が密接した状態で、集積体表面に接触回転
されるため、捲縮によって結合された短ｍＨ間相互の結
合力によって小塊状をなして掻取られ成形面が粗い凹凸
状となり、条件によっては、集積体自体が掻取ローラー
に巻き上げられ、掻取り成形が不能になる場合があるな
ど、所望表面形状を得ることは極めて困難であった。

口１発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は捲縮類１＃ｉＮ集積体の表面層掻取条件につい
て考究試験を重ねた結果、従来の植針ローラーによる掻
取りが、密接した掻取り先端部によって掻取間隔並びに
順次行われる掻取作用時間差が極めて小さいことによる
累積作用によって、掻取先端に係合した短繊維とともに
隣接した周囲繊維群を一緒に引き上げて掻取られること
に起因して、掻取り面の乱れざらには集積体自体の掻取
ローラーへの巻き付きを生ずるものであることを確認し
、掻取ローラー面に植立する掻取針の配設密度を極度に
粗とすることによって、従来の問題点を解決することに
成功したものである。

すなわち、本発明は、単数または複数の掻取針を植立し
た回転体の針先回転軌跡に僅かに交差して該針先回転方
向に対向する方向に表面層が通過するように捲縮類ｍ帷
の集積体を移動せしめて、その表面層を除去するに当た
って、各掻取針による類１８８掻取りが集積体自体の引
上げ累積作用を生じない位置的問隔並びに作用時間差の
下に行なわれることを特徴とする捲縮短繊維集積体の表
面掻取成形方法を要旨とする第１の発明、該成形方法に
おける集積体の移動速度と横取針植立ローラーの回転速
度を調整すること並びに該掻取針先端の回転周速度を特
定範囲に決定することをその実ｍ態様としたこと、並び
に第１の発明を実施する装置として、捲ｆ！短ｕＡＮの
集積体を載置して略水平方向に移動する移送装置と、該
移送装置の上方に位置して回転される単数または複数の
掻取針を植立しｑ回転体を有する掻取装置とよりなり、
上記掻取針を複数植立した回転体が回転軸の軸方向に、
集積体を構成する捲縮類４Ｉ雑の見掛けの長さより僅か
に大なる間隔をおいて略回転半径方向に掻取針が植立さ
れ、且つその隣接した横取針の先端間の直線距離を捲縮
類ｍｓａの伸長長さと同等またはそれ以上としたことを
特徴とする捲縮短繊維集積体の表面掻取成形装置を要旨
とする第２の発明、該装置における掻取装置の掻取針を
、特定寸法範囲のピアノ線とするとともに、回転軸に対
する植立角度を特定範囲とすること、並びに掻取装置が
集積体の移送方向に対し複数配設したことをその実施態
様としたことよりなるものである。

本発明によって表面掻取成形される捲縮短繊維の集積体
は、主としてクツションに供されるものとしてポリエス
テル、ポリアミドなどの５０ｄｅ以上の合成繊維に大き
なカール、クリンプを与えて約５０％以上の捲縮率とし
、これをカット良く伸長寸法）を５０〜１５０ｍｒａ１
見掛は寸法が２０〜６０１ＩＩＰｉ！度の捲縮短繊維に
切断した後ランダム集積して、０．００５〜０．０５９
／Ｉ：ＩＮ”の嵩比重に集積したものであるが、同じ程
度の獣毛などの天然捲縮短繊維の集積体であってもよい
ことは勿論である。

上記の集積体は、ふとん綿などの製造手段である通常の
紡績カードによっては製造できなく、捲縮短ｌ１ｉｔＩ
ｆｉを分散風送してベルトコンベア面に落下せしめてラ
ンダム繊維方向に堆積する方法によって一般に製造され
るので、その集積体の表面に比較的多きな凹凸状を呈す
ることは避けられなく、したがってその表面の突部を除
去して平坦性を向上することが必要となり、さらには表
面層を全面的にまたは部分的に除去ルて厚さを調整した
り所定形状に成形する場合にもその掻取面の平坦性が得
られることが望まれている。しかし多数の掻取針を密植
した掻取ローラーを用いる従来の手段によっては、集積
体の送りを極めて低速とし、これに対して掻取ローラー
の周速度を大とし且つ掻取針先端の集積体表面への差し
込み係合■を極めて僅かとすることによって、集積体の
引上げを回避して連続掻取仕上げが可能であったが、こ
れとても！Ｉ！積体表体表面凹凸状態動した場合には往
々にして集積体の引−トげ事故を生じ、操業停止の問題
を回避できなく、したがって極めて低い生産効率のもの
であった。

上記の植針掻取ローラーへの集積体巻き上げを防止する
ため、掻取ローラー直前の集積体上面に押えローラーを
設けあるいは下向ぎ噴気流を吹き当てる手段が提案され
ているが、押圧によって捲ＩＩｉ！短繊維間の絡合性が
増し掻取ｍ紺の塊状化が助長され、かえって仕上げ面の
乱れを生ずるので好ましいものではなかった。

本発明者は従来の掻取針を密植した掻取ローラーによる
捲縮短繊維の掻取仕上げ手段の前記の問題点について検
討試験を重ねた結果、掻取ローラーに植立した複数の掻
取針のそれぞれの繊維掻取作用が相互に関連影響しない
位置的間隔と作用時間差を有しせしめて、個々の掻取針
の掻取作用が独立個別的に行うようにすれば、従来の問
題点を完全に解決できることを見出して、特許請求の範
囲に記載したとおりの本発明方法並びに装置の発明に到
達したものである。

すなわち、本発明における基本的要件は掻取針を植立し
た回転体における掻取針の配設条件を集積体の捲縮短ｓ
ｅｗの形態的条件並びにその集積状態に関連して決定す
るとともに、集積体の移送速度に関連して掻取針植立回
転体の回転速度を調整して、各掻取針による掻取りが集
積体自体の引１げ累積作用を生ずることなく、表面層の
捲縮短繊維の掻取除去を円滑能率的に行い得るようにし
、そのさい掻取針の回転周速度を１００〜１２００ｍ　
／分の範囲とすることにより、短繊維の集積体本体から
慣性的引扱き除去を効果的に行うようにしたものである
。

また装置においては、前記のような方法条件を満足する
ために、特に掻取用回転体における掻取針の回転軸に対
する植立間隔を捲縮短繊維の見掛は長さより大とすると
ともに、隣接する針先間の直線距離を捲縮短繊維の伸長
長さと同等またはそれ以上とすることにより、集積体自
体の引上げ累積作用を生じないようにし、掻取針を特定
寸法範囲のピアノ線とし、その植立条件を限定してより
良好な掻取りを可能にし、さらに前記掻取装置を複数直
列的に用いることにより成形工程を効率化したものであ
る。

〔実施例〕

以下、クツション用の捲縮短繊維集積体を対象として本
発明を実施する場合についてその方法を装置とともに図
面を参照して説明する。

第１図は本発明の表面掻取仕上げ装置の要部を示す側面
図であり、Ｃは移送装置で、駆動ローラー１と遊転ロー
ラー２の間にエンドレスベルトコンベア３を掛は渡して
、その上面が略水平方向に移動するように駆動される。

４は水平移動するベルトコンベア３のテンション調節ロ
ーラー、５は水平移動するベルトコンベア３の下面に設
けた支持ローラー、２０は掻取り飛散した短繊維を吸引
除去するための吸気ダクトである。

Ｍはベルトコンベア３とともに矢印方向に移送されるマ
ット状の捲縮短繊維集積体く以下単に集積体と称する）
である。

Ｓは前記の移送装置Ｃの上面に位置して設けた掻取装置
であって、ベルトコンベア３の水平移動方向に直交し、
該ベルト面に平行に設けた回転軸９と該回転軸９にその
回転半径方向に略一致して植立固設した複数の掻取針１
０〜１３を設けた掻取回転体を有している。

上記の掻取回転体は第２図の模式的斜視図に示すように
、回転軸９の軸方向に間隔ｄを置いた位置に、掻取針１
０．１１．１２．１３．　　・・・。

ｎ−１、ｎが回転方向に順次９０°の位相を異ならしめ
て、掻取り血中に適合するように植立固設されてなり、
その掻取針の先端の回転軌跡Ｔをコンベア面に供給載置
された集積体Ｍの表面層に僅かに交叉せしめるように回
転軸９が支持される。

なお、文は隣接する掻取針の先端間の直線距離を示す。

第３図は回転軸９に対する掻取針１０の固設状態を示寸
側面図であり、直線状の掻取針１０は、回転軸９に嵌着
されビス２８によって固定されたボス付フランジ２５に
、用心して略回転半径方向に穿設した挿入孔２６に、掻
取針１ｏの基端を嵌着してビス２７によって固定され、
回転軸９の回転半径ｒに対し、回転方向に角αの傾斜状
に取付けられる。

前記のベルトコンベアの駆動ローラー１と掻取回転体の
回転軸９は、適宜の連動機構により同調回転せしめる。

以下、上記の装置を用いて、集積体の表面掻取成形を実
施する具体的条件について説明する。

集積体Ｍは、６００ｄｅのポリエステルフィラメントを
捲縮加工して比較的大きなループ状カール。

クリンプを形成した約７５％の捲縮率を与えた見掛は長
さ約２０〜２５Ｉ、伸長寸法８０〜９０ｍｍの短繊維を
分散落下してランダム堆積した嵩比重０．０１３ｇ／ｌ
Ｉの平均厚さ６５Ｉｌｌｆｆｉのマット状物であり、こ
の集積体は捲縮短繊維が相互に絡み合って比較的に安定
に結合されている。

この集積体Ｍの立体的な平均繊維間隔の計算値は４．１
７ｍｆｌ＋であり、したがってベルトコンベアの移送速
度を２７Ｉ／分とすれば、その表面層は１秒間に約８本
のフィラメントが移動されることになる。

一方、掻取回転体は直径２５ｍｍの回転軸９にボス付フ
ランジ２５をＦｆ！Ｉｉし、そのフランジに回転軸心か
ら３０ｎ＋ｎ扁心して略回転半径方向に延びる直線状の
１１径のピアノ線よりなる掻取針１０を、その先端回転
半径が２００ｍｍになるように立設した。

この場合の掻取針１０は回転半径に対し約８，５゜の傾
斜角αを有したものである。

上記のようにして、複数の掻取針１０．１１゜・・・、
ｎが、回転軸９の軸方向に２５ｍｍの間隔をおき、隣接
する掻取針が回転方向に順次９０°の位相をを異ならし
めて植立固定され、したがって隣接する掻取針の先端間
の直線距離は約２８０１となり、掻取り巾は２４１１１
１１Ｘ　Ｑより僅かに大となる。

そして、この掻取針の先端回転軌跡Ｔを集積体Ｍの平均
的表面から約５ｎｕｎの深さになるように交差せしめて
、その回転軸９を毎秒８回転しく　４８０ｒｐＨ）、そ
の針先周速度を約６００ｍ／分としたところ、掻取１】
全中にわたって、８Ｉ！積体Ｍの表面層の捲縮短繊維は
小塊状となることなく略短ｍ雑として円滑に掻取られて
、その針先端の遠心力と掻取針自体の掻取時の弾性的な
僅かな彎曲が掻取短繊維の集積体から離脱したさいの弾
性復元する反発力によって極めて円滑に撥ね飛ばされて
短繊維状に飛散して吸気ダクト２０に吸引排除され、集
積体Ｍ自体は引上げられることなく安定した連続操業を
行うことができ、その掻取仕上げ面の平坦性も極めて良
好であった。

なお、上記の実滴例において、回転軸９に掻取針１０を
１本のみ植立して、掻取を行えば直線溝形成を容易良好
に行うことができ、このさいは溝深さに適合した長さの
掻取針を用いることは勿論である。

ハ０発明の効果 以上説明したとおり、本発明の方法並びに該方法を実論
する装置によれば、捲縮短繊維のランダム集積体の表面
層を円滑安定に掻取り除去して、平坦性の侵れたし仕上
げ表面を有した成形面を、能率的に得ることができるも
のであり、したがって、性能の優れたクツション体の製
造技術に寄与するところは甚だ著しいものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の実施例を示すもので、第１図は要部
の側面図、第２図は掻取回転体の模式的斜視図、第３図
は掻取回転体におけるけ固設状態を示す側面図である。 Ｃ・・・移送装置　Ｍ・・・捲縮短繊維集積体Ｓ・・・
掻取装置 １・・・駆動ローラー ３・・・エンドレスベルトコンベア　９・・・回転軸１
０．１１．１２．１３・・・掻取針 １１Ｊ　　　　　　　１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　１）．単数または複数の掻取針を植立した回転体の針
   先回転軌跡に僅かに交差して該針先回転方向に対向する
   方向に表面層が通過するように捲縮短繊維の集積体を移
   動せしめて、その表面層を除去するに当たって、各掻取
   針による短繊維掻取りが集積体自体の引上げ累積作用を
   生じない位置的問隔並びに作用時間差の下に行なわれる
   ことを特徴とする捲縮短繊維集積体の表面掻取成形方法
   。 　２）．回転体の回転速度と捲縮短繊維の集積体の移動
   速度を調整して、集積体の平均繊維間間隔毎に掻取針先
   端による短繊維掻取りが行われるようにした特許請求の
   範囲第１項記載の捲縮短繊維集積体の表面掻取成形方法
   。 　３）．回転体の掻取針先端の回転周速度が１００〜１
   ２００ｍ／分である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の捲縮短繊維集積体の表面掻取成形方法。 　４）．捲縮短繊維の集積体を載置して略水平方向に移
   動する移送装置と、該移送装置の上方に位置して回転さ
   れる単数または複数の掻取針を植立した回転体を有する
   掻取装置とよりなり、上記掻取針を複数植立した回転体
   が回転軸の軸方向に、集積体を構成する捲縮短繊維の見
   掛け長さよりも僅かに大なる間隔をおいて略回転半径方
   向に掻取針が植立され、且つその隣接した掻取針の先端
   間の直線距離を捲縮短繊維の伸長長さと同等またはそれ
   以上としたことを特徴とする捲縮短繊維集積体の表面掻
   取装置。 　５）．回転軸に植立された掻取針が直径０．５〜２．
   ０ｍｍのピアノ線であつて、植立固定端から先端までの
   長さが２０〜２００ｍｍで且つその先端部が回転半径に
   対して１０゜以下の角度で回転方向に傾斜したものであ
   る特許請求の範囲第４項記載の捲縮短繊維集積体の表面
   掻取成形装置。 　６）．集積体の移送方向に対し、掻取装置が間隔をお
   いて複数配設した特許請求の範囲第４項記載の捲縮短繊
   維集積体の表面掻取成形装置。