JPH06248553A - 通気性材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空隙率のばらつきを防止できる通気性材の製
造方法を提供する。 【構成】 金属繊維ＳＴ１と低融点繊維ＳＴ２とが混ざ
り合った繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の繊維
圧縮物ＳＡを得る行程と、低融点繊維ＳＴ２を溶融可能
な温度下で繊維圧縮物を加熱して低融点繊維ＳＴ２を溶
融除去する行程を経て通気性材を製造しているので、従
来のように空隙率にばらつきを生じることがなく、また
低融点繊維ＳＴ２の径，量等から空隙率を容易にコント
ロールできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナヘッドやフィル
タ等に有用な通気性材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属繊維を主材とした通気性材、
例えば通気性シートは、繊維１本当たりの長さが数十ｍ
ｍ程度の金属繊維を型内に所定量供給、或いは可動台上
に均一厚みで供給し、プレスやロール等にしてシート状
に圧縮した後、これを加熱炉に投入して焼結し所望の大
きさに切断して製造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の製造方法では、繊維集合物を単にシート状に圧縮し焼
結しているだけなので、供給繊維量及び圧縮ストローク
の誤差影響によって空隙率にばらつきを生じ易い難点が
ある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、空隙率のばらつきを防止
できる通気性材の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、金属繊維と低融点繊維とが混ざり合
った繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の繊維圧縮
物を得る行程と、低融点繊維を溶融可能な温度下で繊維
圧縮物を加熱して低融点繊維を溶融除去する行程とから
通気性材を製造している。

【０００６】請求項２では、金属繊維と可溶性繊維とが
混ざり合った繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の
繊維圧縮物を得る行程と、可溶性繊維を溶解可能な溶解
液に繊維圧縮物を浸漬して可溶性繊維を溶解除去する行
程とから通気性材を製造している。

【０００７】請求項３では、金属繊維と可燃性繊維とが
混ざり合った繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の
繊維圧縮物を得る行程と、可燃性繊維を燃焼可能な温度
下で繊維圧縮物を加熱して可燃性繊維を燃焼除去する行
程とから通気性材を製造している。

【０００８】

【作用】請求項１の製造方法によれば、低融点繊維を溶
融可能な温度下で繊維圧縮物を加熱し低融点金属を溶融
除去することにより、低融点繊維とほぼ同等の空隙部分
を内部に形成できる。繊維混合物を高密度に圧縮するこ
とにより、繊維間の隙間を排除して該隙間を原因とした
空隙率のばらつきを防止できる。

【０００９】請求項２の製造方法によれば、可溶性繊維
を溶解可能な溶解液に繊維圧縮物を浸漬して可溶性繊維
を溶解除去することにより、可溶性繊維とほぼ同等の空
隙部分を内部に形成できる。繊維混合物を高密度に圧縮
することにより、繊維間の隙間を排除して該隙間を原因
とした空隙率のばらつきを防止できる。

【００１０】請求項３では、可燃性繊維を燃焼可能な温
度下で繊維圧縮物を加熱して可燃性繊維を燃焼除去する
ことにより、可燃性繊維とほぼ同等の空隙部分を内部に
形成できる。繊維混合物を高密度に圧縮することによ
り、繊維間の隙間を排除して該隙間を原因とした空隙率
のばらつきを防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に従って、本発明に係る通気性材
の製造例を各行程で使用する装置構成を含めて詳細に説
明する。

【００１２】図１には金属繊維ＳＴ１と低融点繊維ＳＴ
２とが混合された繊維束ＳＴを製造するコイル切削機Ｓ
を示してある。

【００１３】同図において、１は床面等に載置されるベ
ース、２，３はベース１上面に対向配置された軸受台、
４は軸受台２，３内の軸受２ａ，３ａに回動自在に軸支
された回転軸、１ａはベース１上面に回転軸４と平行に
配置されたガイドレールである。回転軸４は多段状に形
成されており、回転軸４の軸線Ｊと軸線を一致し、且つ
その表面に軸線方向の溝４ａを有する円柱状の材料板巻
付部４ｂを中央部に、また材料板Ｚの側縁を支承する大
径の鍔部４ｃを軸受台３寄り位置に有している。図示を
省略したが回転軸４はモータに直接またはベルト等を介
して連結され、モータ作動によって所定方向（図中矢印
方向）に一定速度で回転できるようになっている。

【００１４】Ｚは回転軸４の巻付部４ｂに巻き付けられ
た帯状の材料板で、詳しくは一端を溝４ａに差し込んだ
後に回転軸４の回転方法とは逆方向に多数回堅密に巻き
付けられその他端を巻付表面に止着されている。この材
料板Ｚは図２に示すように金属層Ｚ１と低融点層Ｚ２と
が積層された２層構造を有しており、金属層Ｚ１には通
気性材の主材とする金属材が選択され、一方低融点層Ｚ
２には金属層Ｚ１よりも融点が低い金属材やプラスチッ
ク等の非金属材が採用される。例えば、金属層Ｚ１に鉄
を選択する場合には、低融点層Ｚ２として鉄よりも融点
が低い銅，亜鉛等の金属材が採用される。この材料板４
は予め別々に形成した薄板を巻き付け前に重ねるか、或
いは一方の薄板の表面に他方の膜を鍍金，コーティング
等によって一体形成することで簡単に得ることができ
る。

【００１５】５は高速度鋼や超硬合金等から成る切削
刃、６は切削刃５を支持する刃物台である。切削刃５の
刃線の延長線Ｅは回転軸４の軸線Ｊと直交し、且つ刃線
を巻き付けられた材料板Ｚの端面の高さ方向の中心位置
に接している。また、切削刃５はそのすくい面５ａと回
転軸４の軸線Ｊとのなす角度（すくい角）を２１°〜３
７°の範囲内、好ましくは３５°前後に設定され、また
その逃げ面５ｂと材料板Ｚの端面とのなす角度（逃げ
面）を１０°前後に設定されている。一方、刃物台６は
その下面に形成されたガイド溝６ａをベース１上面のガ
イドレール１ａに摺動自在に嵌合されている。図示を省
略したが刃物台２６はその下面に垂設された駆動片をベ
ース１内の微量送り機構、例えばモータ駆動のボールネ
ジに螺合されたナットに連結され、モータ作動によって
所定方向（図中矢印方向）に一定速度で移動できるよう
になっている。

【００１６】ここで上記コイル切削機Ｓによる切削行程
について説明する。図１の状態で回転軸４を回動させ刃
物台６を移動させると、巻き付けられた材料板Ｚの端面
に切削刃５が当接した後は金属層Ｚ１と低融点層Ｚ２が
送り量に従って周方向に切削される。予め別々に形成し
た薄板を重ねて２層構造の材料板４を構成した場合に
は、図３に示すように上記の切削により同一本数の金属
繊維ＳＴ１及び低融点繊維ＳＴ２が混合された繊維束Ｓ
Ｔが連続的に製造される。また、一方の薄板の表面に他
方の膜を鍍金，コーティング等で一体形成して２層構造
の材料板４を構成した場合には、低融点繊維が金属繊維
の長手方向に一体に付設された繊維束が連続的に製造さ
れる。

【００１７】材料板Ｚを構成する各層Ｚ１，Ｚ２の厚み
は繊維束ＳＴにおける各繊維径に関係し、材料板４を構
成する各薄板の厚み、または薄板及び膜の厚みを等しく
すれば各繊維径を一致させることができ、厚みを変えれ
ば互いの繊維径を異ならせることが可能である。また、
図２には各層Ｚ１，Ｚ２が１対１の割合で積層された２
層構造の材料板４を示したが、各層Ｚ１，Ｚ２の比率を
変えれば金属繊維と低融点繊維の割合を変化させること
も可能であり、例えば金属層Ｚ１を１層増やした３層構
造とすれば繊維束ＳＴにおける金属繊維と低融点繊維の
割合を２対１に変更することができる。

【００１８】図４には金属繊維ＳＴ１と低融点繊維ＳＴ
２とが混ざり合った繊維混合物ＳＫを圧縮する圧縮機Ａ
を示してある。

【００１９】同図において、１１は矩形状の凹部１１ａ
を有する圧縮型、１２は図示省略のシリンダによって上
下動する圧縮板である。圧縮板１２は圧縮型１１の凹部
１１ａに合致した形状を成し、圧縮型１１との当接で下
降ストロークを規制するストッパ１２ａを有している。

【００２０】ここで上記圧縮機Ａによる圧縮行程につい
て説明する。まず、先のコイル切削機Ｓで得られた繊維
束ＳＴを所定長さに切断し、これを複数個束ねて金属繊
維ＳＴ１と低融点繊維ＳＴ２とが混ざり合った繊維混合
物ＳＫを用意する。次に用意された繊維混合物ＳＫを圧
縮機１１の凹部１ａ内に投入し圧縮板１２を下降させ
る。金属繊維ＳＴ１及び低融点繊維ＳＴ２が混合された
図７の繊維束ＳＴを使用した場合には、上記の圧縮によ
り図５に示すように金属繊維ＳＴ１と低融点繊維ＳＴ２
とが隙間なく高密度で圧縮されたシート状の繊維圧縮物
ＳＡが製造される。また、低融点繊維が金属繊維の長手
方向に一体に付設された繊維束を使用した場合には、該
金属繊維が隙間なく高密度で圧縮されたシート状の繊維
圧縮物が製造される。

【００２１】図６には繊維圧縮物ＳＡを加熱して低融点
繊維を溶融除去する加熱炉Ｋを示してある。

【００２２】同図において、２１は入口２１ａ及び出口
２１ｂを対向して有する炉本体、２２は炉本体２１内に
設けられた電熱ヒータである。図示を省略したが炉本体
２１ａの出入口間には、繊維圧縮物ＳＡを入口２１ａか
ら出口２１ｂに向かって搬送するチェーン等の搬送手段
が配置されている。

【００２３】ここで、上記加熱炉Ｋにおける加熱行程に
ついて説明する。まず、先の圧縮機Ａで得られたシート
状の繊維圧縮物ＳＡを炉本体２１内に投入し、これを低
融点繊維の融点よりも高く、且つ金属繊維の融点よりも
低い温度で数時間加熱する。金属繊維ＳＴ１と低融点繊
維ＳＴ２とが高密度で圧縮された図５の繊維圧縮物ＳＡ
を使用した場合には、上記の加熱により低融点繊維が溶
融除去され該繊維とほぼ同等の空隙部分が内部に形成さ
れた図７に示すようなシート状の通気性材Ｔが製造され
る。また、長手方向に低融点繊維部分を有する金属繊維
が高密度で圧縮された繊維圧縮物を使用した場合には、
低融点繊維部分が溶融除去され図７と同様の通気性材Ｔ
が製造される。低融点繊維の溶融物は全てが外部に排出
されるわけではなく、その一部は内部に残留して金属繊
維ＳＴ１を相互に結合する役目を果たす。

【００２４】通気性材Ｔ内に形成される空隙の大きさは
低融点繊維の径に依存するので、先に述べた方法で低融
点繊維の径を選択変更すれば空隙の大きさを適宜コント
ロールすることができる。また、通気性材Ｔの空隙率は
金属繊維と低融点繊維との比率に依存するので、先に述
べた方法で両繊維の割合を変えれば空隙率を適宜コント
ロールすることができる。

【００２５】ところで、上述の製造例では空隙形成のた
めに低融点繊維を溶融除去するものを示したが、空隙形
成には溶融除去の他に下記の方法が採用できる。

【００２６】一つは、低融点繊維の代わりに可溶性繊維
を使用し、該繊維を溶解除去することで空隙を形成する
方法である。詳しくは、図２に示した層Ｚ２を特定の溶
解液に溶解可能な可溶性材料、例えば水に溶解可能な水
溶性樹脂（ポリビニルアルコール，ポリアクリル酸，ポ
リエチレンオキシド，ポリエチレンイミン，ポリビニル
ピロリドン等の１種もしくは２種以上を含む樹脂）から
形成し、これを切削して金属繊維と可溶性繊維とが混合
された繊維束、或いは可溶性繊維が金属繊維の長手方向
に一体に付設された繊維束を得るようにすればよい。上
記実施例同様の圧縮行程で得られた繊維圧縮物を溶解液
中に所定時間浸漬すれば、可溶性繊維が溶解除去されて
該繊維とほぼ同等の空隙部分が形成され所望の通気性材
が得られる。

【００２７】もう一つの方法は、低融点繊維の代わりに
可燃性繊維を使用し、該繊維を燃焼除去することで空隙
を形成する方法である。詳しくは、図２に示した層Ｚ２
を燃焼可能な可燃性材料、例えば紙材，布材等の植物繊
維材から形成し、これを切削して金属繊維と可燃性繊維
とが混合された繊維束、或いは可溶性繊維が金属繊維の
長手方向に一体に付設された繊維束を得るようにすれば
よい。上記実施例同様の圧縮行程で得られた繊維圧縮物
を可燃性繊維を燃焼可能な温度下で加熱すれば、可燃性
繊維が燃焼除去されて該繊維とほぼ同等の空隙部分が形
成され所望の通気性材が得られる。

【００２８】尚、上記各実施例では通気性材の主材とし
て１種類の金属繊維を使用した例を示したが、低融点繊
維等の他に２種類以上の金属繊維を用いれば複合金属繊
維から成る通気性材を得ることもできる。また、金属繊
維，低融点繊維，可溶性繊維及び可燃性繊維には、条件
が該当する実施例以外の周知のものが種々採用できるこ
とは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至３の
製造方法によれば、繊維混合物を高密度に圧縮すること
で繊維間の不要な隙間を排除でき、しかもこれから低融
点繊維，可溶性繊維または可燃性繊維を除去してこれら
繊維とほぼ同等の空隙部分を形成できるので、従来のよ
うに空隙率にばらつきを生じることがなく、また除去繊
維の径，量等から空隙率を容易にコントロールできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コイル切削機の斜視図

【図２】材料板の部分斜視図

【図３】繊維束の部分概略断面図

【図４】圧縮機の側面図

【図５】繊維圧縮物の部分概略断面図

【図６】加熱炉の断面図

【図７】通気性材の部分概略断面図

【符号の説明】

Ｓ…コイル切削機、Ｚ…材料板、ＳＴ…繊維束、ＳＴ１
…金属繊維、ＳＴ２…低融点繊維、Ａ…圧縮機、ＳＫ…
繊維混合物、ＳＡ…繊維圧縮物、Ｋ…加熱炉、Ｔ…通気
性材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属繊維と低融点繊維とが混ざり合った
   繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の繊維圧縮物を
   得る行程と、 低融点繊維を溶融可能な温度下で繊維圧縮物を加熱して
   低融点繊維を溶融除去する行程とを具備した、 ことを特徴とする通気性材の製造方法。
2. 【請求項２】 金属繊維と可溶性繊維とが混ざり合った
   繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の繊維圧縮物を
   得る行程と、 可溶性繊維を溶解可能な溶解液に繊維圧縮物を浸漬して
   可溶性繊維を溶解除去する行程とを具備した、 ことを特徴とする通気性材の製造方法。
3. 【請求項３】 金属繊維と可燃性繊維とが混ざり合った
   繊維混合物を高密度に圧縮して所定形状の繊維圧縮物を
   得る行程と、 可燃性繊維を燃焼可能な温度下で繊維圧縮物を加熱して
   可燃性繊維を燃焼除去する行程とを具備した、 ことを特徴とする通気性材の製造方法。