JPH0985759A - 繊維集合体の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開繊した繊維集合体を空気輸送によって金型
に型詰めでき、しかも、成形品の各部の特性に個別に対
応できる加熱成形方法を提供する。 【解決手段】 捲縮形態を有する合成繊維の短繊維から
なるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有するバ
インダー繊維が分散混入された繊維集合体（Ｆ）を成形
するために、金型（１）のキャビティ内に、予め所定の
形状に仮整形された充填材（４）を載置し、該充填材
（４）の載置後、繊維集合体（１）を空気流に随伴させ
ながら、金型キャビテイ内に充填して型詰めし、加熱成
形することを特徴とする繊維集合体の成形方法法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、捲縮形態を有する
合成繊維の短繊維からなるマトリックス中に該短繊維よ
り低い融点を有するバインダー繊維が分散混入された繊
維集合体を成形するために、金型内へ該繊維集合体（綿
の塊であって、以下「綿」或いは「綿の塊」とも称する
ことにする。）を充填して加熱成形するための方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車、航空機等の複雑な形状
を有するシート用クッション材として安価なウレタンフ
ォームが多用されてきた。しかしながら、ウレタンフォ
ームは、燃焼時に有毒ガスを発生こと、リサイクル使用
が困難等の問題を有するため、これに代わる成形素材が
切望されてきた。

【０００３】このような問題から、近年、ウレタンフォ
ームを代替するための素材として、合成繊維の短繊維か
らなるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有する
バインダー繊維が分散混入された繊維集合体を使用した
繊維構造体が、上記の諸問題を解決することができる素
材として注目されてきた。この繊維構造体は、金型のキ
ャビティ内へ綿を充填し、これを熱成形することで綿中
に含まれるバインダー繊維同士を熱融着させて形成され
たものである。

【０００４】従来、成形金型内へ綿を充填するための方
法としては、例えば綿の塊を一定の大きさに仮整形し、
仮整形した綿を手詰めしたり、ロボット等の自動機械に
よって成形金型のキャビティ内へ充填する方法が採られ
ていた。しかしながら、この方法は、綿を一度、仮整形
して、その後、仮整形した綿を金型内へ詰め込む必要が
あるため、仮整形という工程を余分に要するためコスト
アップとなると共に、仮整形した綿を設置するための仮
置場所も必要となるといった問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、綿を仮
整形せずに、小片の綿の塊として成形金型へ空気輸送す
る方法が、例えば特公昭５６−２９５５６号公報、特公
昭６２−２９０６９号公報、実公平１−２７７２７号公
報等に提案されている。この方法は、仮整形されていな
い綿をコンベアで開繊機へ運搬し、該開繊機によって綿
の小塊とした後、該開繊機から出てきた綿の小塊をブロ
アーによって、ダクト内を移送し、これによって金型の
キャビティへ充填し、加熱成形する方法である。

【０００６】しかしながら、これらの型詰め方法では、
綿を空気輸送によって型詰めすることを必須としている
ため、容易に綿の種類を他の種類に切り替えることがで
きないという問題を有している。何故ならば、綿の種類
を切り替えようとすれば、綿を開繊するための開繊機や
空気輸送ダクト内に残留する綿が混入するのを防ぐため
に、残留する綿を取り除かなければならないからであ
る。もし、このような付加工程が必要となると、「空気
輸送による型詰め成形」をすることによるコストダウン
効果が減殺されてしまうからである。また、成形品の各
部分毎に異なった物性が要求された時には、キャビティ
の決められた領域毎に物性の異なる綿を充填するといっ
た細かな充填制御をすることができないという理由か
ら、「空気輸送による型詰め成形」の利点が失われるこ
とともなる。

【０００７】このような問題を有するため、従来より、
要求される性能が低い部分（安価な材料で十分に代用で
きる部分）であっても、高価な綿を止むを得ず使用する
といったことが行われており、これらの問題を解決する
成形方法が切望されてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた諸問題に
鑑み、本発明が解決しようとする課題は、空気輸送によ
る金型キャビティ内への綿の型詰め方法を採用しながら
も、成形品の各部に要求される特性に合わせて、加熱成
形が可能な繊維集合体の加熱成形方法を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、捲縮形態を有する合成繊維の短繊維からなるマトリ
ックス中に該短繊維より低い融点を有するバインダー繊
維が分散混入された繊維集合体を成形するために、金型
のキャビティ内へ開繊された該繊維集合体を充填して熱
成形するための方法において、前記金型のキャビティ内
に、予め所定の形状に仮整形された充填材を載置した状
態で、前記繊維集合体を空気流に随伴させながら該キャ
ビテイ内に充填して型詰めし、加熱成形すること、を特
徴とする繊維集合体の成形方法が提供される。

【００１０】ここで、簡単に、本発明に使用する繊維集
合体について説明する。

【００１１】まず、繊維集合体のマトリックスを構成す
る合成繊維の短繊維としては、特に限定されることはな
いが、例えば通常のポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ１，
４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバ
ロラクトン、又はこれらの共重合エステルからなる短繊
維、乃至これらの繊維の混綿体、または上記のポリマー
成分のうちの２種以上からなる複合繊維等が好適であ
る。また、短繊維の断面形状は、円形、扁平、異形また
は中空のいずれであっても良い。

【００１２】さらに、この場合の捲縮は、顕在捲縮であ
ることが好ましく、この顕在捲縮は、クリンパー等によ
る機械的な方法、紡糸時の異方冷却による方法、サイド
バイサイド型あるいは偏心シースコア型複合繊維の加熱
による方法等で得ることができる。

【００１３】一方、バインダー繊維としては、例えば、
ポリウレタン系エラストマーやポリエステル系エラスト
マー等を少なくとも構成成分とする短繊維が挙げられ、
これを成形品の要求性能に合わせて、予め繊維集合体に
混合しておけばよい。

【００１４】また、綿を空気輸送して金型キャビティ内
に型詰めする前に、予め該キャビティ内に載置しておく
充填材としては、例えば、上述の綿からなる成形品を使
用した後のリサイクル品、全てが低融点ポリマー（例え
ば、前述の低融点ボリエステル等）からなる硬綿、硬質
ウレタン、発泡ポリスチレン、その他合成繊維等が用い
られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以上に述べた本発明の実施の形態
について、以下に図面を参照しながら、詳細に説明す
る。

【００１６】図１は、本発明の装置を例示した正面断面
図であって、Ｆは綿（繊維集合体）、１は金属製パンチ
ングプレート等で構成された、通気性を有する成形金
型、２は熱風循環装置、３は金型キャビティへの綿供給
口、及び４は充填材をそれぞれ表す。なお、成形金型
（１）の構造については、特に詳述しないが、例えば、
公知の金型のように、上金型と下金型とに分割すること
ができ、成形後の製品を取出したり、充填材（４）を金
型キャビティに載置できるようになっている。

【００１７】以上のように構成された綿の加熱成形装置
において、開繊機（図示せず）によって開繊された綿
（Ｆ）は、空気輸送されて、金型（１）のキャビティ内
に充填される。この際、綿（Ｆ）を金型キャビティまで
空気輸送する前に、成形金型（１）には、充填材（４）
が予め載置されていることは、言うまでもない。なお、
この充填材（４）の材質に関しては、「発明を解決する
ための手段」の項で説明した材料をその特性に応じて適
宜使用することができる。

【００１８】このようにして金型（１）のキャビティ内
に綿（Ｆ）が充填されると、加熱成形のサイクルが始ま
る。すなわち、熱風循環装置内の熱風温度が徐々に上昇
し、綿（Ｆ）に含まれるバインダー繊維同士が熱融着
し、繊維構造体が形成されるのである。そして、加熱サ
イクルが終了すると、直ちに冷却サイクルに入り、成形
品は冷却されて金型から取出され、加熱成形を終了す
る。

【００１９】このようにして成形された成形品において
は、特に高機能を要求されない部位には、充填材（４）
として、リサイクル品や安価な材料を充填できるため、
成形品のコストダウンが可能となる。また、金型のキャ
ビティへ供給するために、空気輸送する綿の種類を、そ
の都度、変更することもなくなる。

【００２０】なお、本発明で使用する通気性金型（１）
の材質は、熱成形されることや金型として要求される剛
性等を考慮するとステンレス鋼等が好ましいが、特に、
この材質に限定する必要はない。また、熱成形後の成形
物の取出し性を考慮して、離型性をよくするため、表面
を梨地としたり、テフロン被覆しておいてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、空
気輸送によって綿を成形金型に型詰めする方法を採用し
ながらも、この方法が有する欠点を克服することができ
る。すなわち、成形品の各部に要求される性能が異なっ
た場合において、きめ細かく対応することが可能とな
り、高価な綿を使用する必要がない個所では、安価な充
填材で代替することができるという極めて顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を例示した正面断面図である。

【符号の説明】

１ 成形金型 ２ 熱風循環装置 ３ 綿供給口 ４ 充填材 ５ 通気性部材 Ｆ 繊維集合体（綿）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 103:00 Ｂ２９Ｌ 31:58

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 捲縮形態を有する合成繊維の短繊維から
   なるマトリックス中に該短繊維より低い融点を有するバ
   インダー繊維が分散混入された繊維集合体を成形するた
   めに、金型のキャビティ内へ開繊された該繊維集合体を
   充填して熱成形するための方法において、 前記金型のキャビティ内に、予め所定の形状に仮整形さ
   れた充填材を載置した状態で、前記繊維集合体を空気流
   に随伴させながら該キャビテイ内に充填して型詰めし、
   加熱成形すること、を特徴とする繊維集合体の成形方
   法。