JPS62121046A - 積層した布および繊維マツト、並びにそれらの製造方法 - Google Patents

積層した布および繊維マツト、並びにそれらの製造方法

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JPS62121046A
JPS62121046A JP61271645A JP27164586A JPS62121046A JP S62121046 A JPS62121046 A JP S62121046A JP 61271645 A JP61271645 A JP 61271645A JP 27164586 A JP27164586 A JP 27164586A JP S62121046 A JPS62121046 A JP S62121046A
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batt
fabric
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bat
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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】 本発明は陸軍省により承認された契約１１ｈＤＡＡＫ６
０−８２−Ｃ−００６０のもとて政府に支持されて行な
われた。政府は本発明に一定権利を有する。
本発明はシェル布で積層した繊維マントおよびそのよう
な積層材料の製造方法に関する。
有害ガスを濾過および（または）吸収できる材料は多く
の用途を有する。炭素はその蒸気吸収特性について広く
認められているので、そのような材料はしばしば炭素を
含有する。そのような材料は例えば防護衣に殊に有用で
ある。従って、炭素繊維を含む不織バット材料を提供す
ることが提案された。米国特許第４，５１４．８８Ｑ号
には、例えば防護衣中に用いるそのような炭素含有バッ
トの製法が開示されている。しかし、炭素繊維を含む不
織ウェブまたはバットに軽量の内側および外側シェル布
を積層することが必要である。炭素繊維を含まないバッ
トにおいても、容易に引離すことができるバットの保全
性を保護し、維持するためにシェル布を用いることが必
要である。
従って、内部バットおよびバットの両面上のシェル布を
含む積層布の提供が提案された。しかし、シェル布のバ
ットに対する付着が非常に困難であることが証明された
。ナイロンのようなシェル布がバットの表面に融着され
た。しかし、この方法で作られた積層布は、熱融着性シ
ェル布が単にバットの表面に結合するので容易に引離す
ことができ、これらのシェル布を残余のバットから引離
すことが比較的容易である。熱融着性シェルバント布を
バット中へ融解させることもまた提案された。
換言すれば、シェル布がバットの離れた位置の部分で互
いに接触するようになるまでシェル布をバット中へ押し
込み、そこでそれらを互いに熱融着させる。しかし、こ
の方法は多くの理由のために不十分であることが証明さ
れた。シェル布を互いに融着させるためにバットを貫通
させねばならないことはまたバットを通る路を与え、そ
のために防護衣の有効性を低下する。さらに、そのよう
な方法は、内側および外側のシェル布を互いに結合させ
る積層布の領域間にバットの炭素繊維を“−固化（ｂｕ
ｎｃｈ　ｕｐ）　　”させる。これは自明の理由のため
に好ましくない。例えば４オンス毎平方ヤードまたはそ
れ以上の重量を有する比較的重いバットをそのような衣
服に使用しなければならないので問題が増大される。
本発明は積層生成物の３つの等しくない成分に共通に、
結合した融着結合を有する積層布を提供することにより
従来技術の問題点を解決する。必要な結合は超音波ピン
結合機構の使用により達成され、その場合に結合は融着
により得られ、３層の熱可塑性成分の音波エネルギーに
より誘発させてピン結合機構のピンに接触する熱可塑性
媒質層を融着させる。ピン結合光景のパタンは積層構造
物に、着心地のための通気性を保持し、また望まれない
か又は有害な物質の除去のための吸着性層の適合性を保
持しながら、衣服で使用される運動の適合性を与えるよ
うに選ばれる。超音波法は織物処理に対し従来技術にお
いて用いられたく例えば米国特許第４，３１１，５４０
号）けれども、それらは比較的軽い布に用いられ、内側
および外側のシェル布を積層する比較的重いバット中に
構造成分を発生させる融着結合または積層法には使用さ
れなかった。
従って本発明は、炭素繊維を含む不織バットを、バット
を通って延びて全３層を互いに結合させる構造成分によ
り、熱融着性内側および外側シェル布に積層させた積層
防護布を提供する利点を有する。本発明はさらに、バッ
ト中の繊維の好ましくない一団化を防ぎ、またバットを
通る好ましくない通路を回避する利点を有する。
本発明のこれらおよび他の利点は添付図面に関連させた
以下の明細書の記載から明らかになろう。
次に図面を参照すると、第１図に示された超音波処理機
が数字１０により一般的に示される。不織パソｌ−１２
は貯蔵ロール１４から機械１０中へ供給される。バット
１２は米国特許第４，５１４，８８０号の教示に従って
製造され、ポリアクリロニトリル繊維前駆物質から、ま
たはノボロイド（ｎｏｖｏｌｏｉｄ）繊維前駆物質から
加工された活性炭繊維７０％と、熱融着性結合剤繊維、
例えばビニコン・コポリ酢酸ビニル−塩化ビニル、また
は低融点ポリエステル繊維と支持高融点ポリエステル繊
維との配合物３０％との混合物を含む。炭素繊維と熱融
着性結合剤繊維に加えて、バット１２はまた他の紡織繊
維を含むことができる。ナイロン・トリコットニット１
６がロール１８から供給される。ナイロン・トリコット
ニットは例えばナイロン６６糸のニットである。ナイフ
（Ｎｙｃｏ）作業服斜文織布（ｗｏｒｋｃｌｏｔｈｉｎ
ｇ　ｔｗｉｌｌ　ｗｅａｖｅ）　２０がロール２２から
供給され、それは作業服の製造に普通に使用される型の
ものである。この材料は熱融着性ナイロン加工糸を含む
紡織繊維から製織される。積層物１２．１６および２０
は普通のフィードローラー２４．２６を通して、数字２
８により一般に示される超音波処理装置に供給される。
積層物はナイフ作業服斜交織布２０を、後に詳細に説明
するパタンドピンソニソクローラー（ｐａｔｔｅｒｎｅ
ｄ　ｐｉｎｓｏｎｉｃｒｏｌｌｅｒ）　　３０に接して
装置２８に供給される。装置２８はさらに音波ホーン３
２を含み、それはピンソニックローラー３０と共同して
積層物に音波エネルギーを印加する。音波ボーン３２は
数字３４により一般に示された普通の電源により運転さ
れる。完成した布は装置１０から普通のコンベヤー３６
上に取り出され、普通のフィードローラー３８によりそ
れに接触保持される。装置１０は、好ましくは約２０ポ
ンド毎平方インチのピンソニックロール３０上のアンビ
ル圧で約１６００ワツト毎平方インチの割合で音波エネ
ルギーが印加されるように調節する。これらの条件は、
好ましくは材料の約４平方ヤード毎分の速度に維持して
適用される。
次に第２図について説明すると、ピンソニックローラー
３０はその周辺に広がる表面から突出するピン４０を含
む。ピンに対して多くのパタンを使用できるけれども、
第２図に例示されるダイヤ型マトリックスに配列したピ
ンのピンパタンか満足な結果を与えることが見出された
。第３図に示されるように、装置１０で処理した結果の
布は従って、布の幅を横切り、その長さに沿って配列さ
れたマトリックスの頂点４２でエンボスされたダイヤ形
マｌ−リックスパタンを有する。
ホーン３２を通して音波エネルギーをピンソニックロー
ラー３０に向けて適用することにより、熱エネルギーが
積層物に適用されてピンソニックローラー上のピンに集
中される。従って、積層物の熱融着性成分はローラー３
０上のピン３２が布を掛ける地点で融着される。音波エ
ネルギーを印加する前の積層物の分解図を示す第５図を
参照すると、ナイロントリコットニット１６およびナイ
フ作業服斜文織布１８のようにバット１２が実質的に均
一であることが示されている。バット１２は前記のよう
に、炭素繊維と混合された未融着熱可塑性繊維を含む。
次に音波エネルギーで処理した後の第５図中の積層物を
示す第３図および第４図を参照すると、構造支柱４４が
形成されてナイロントリコット布１６およびナイフ作業
服斜文織布１８と一体化していることが認められよう。
ナイロントリコット１６およびナイフ作業服斜交織布１
８がともに熱融着性繊維を含むので、構造支柱４４は炭
素繊維と音波ホーン３２およびアンビルロール３０上の
ピン４０による音波エネルギーの印加に起因して融着し
た熱可塑性繊維との混合物からなる。アンビルロール３
０上のピン４０のためにホーン３２により印加された音
波エネルギーはピンが積層物を掛ける地点に集中し、そ
れにより音波ホーン３２とピン４０との間に配置された
バット１２中の熱可塑性繊維の部分を、布をフィードロ
ーラー２４．２６および３８、並びにコンベヤー３６に
より装置２８を通して進ませながら融解する。従って、
支柱４４はピン４０により与えられたダイヤ形マトリッ
クスパタンに配置され、未融着バットの大きい体積によ
って分離されている。もちろん、バット１２の未融解部
分もまた熱可塑性繊維を含むが、しかしこれらの繊維は
、ピン４０が材料に掛かる地点に音波エネルギーが集中
する事実のために未融着のま＼残される。従って、炭素
繊維の蒸気吸収性および支柱４４間のバラ）１２の部分
は変化しない。同様に、炭素繊維は熱可塑性繊維で融着
されて支柱４４を形成するが、しかしそれらはそれ以外
積層物の構造形成に影響しない。支柱４４は離れて位置
し、支柱間のバットの部分よりも非常に小さい体積のバ
ットを消費するので、バット１２の非融着部分は、この
同じ一般型の従来技術の布の場合のように集合し、凝集
する傾向がない。さらに、多少硬い支柱４４は蒸気が材
料を透過する通路を形成しない。
トリコツ１−１６および斜交織布１８の可融性のために
支柱４４は外側布層１６および１８と一体に形成される
。
第６図の態様について説明すると、熱可塑性繊維を含ま
ない外層を有する衣服を第５図の積層物と同様の方法で
装置１０により加工することができる。第６図において
、外層４６はノメックス（Ｎｏｍｅｘ）パジャマ・チェ
ックであり、１Ｊ４８はノメックスーケプラー（Ｎｏｍ
ｅｘ−Ｋｅｖｌａｒ）平織り布である。熱可塑性材料で
あるポリエステル・シャネット（ｓｈａｒｎｅｔ）布の
層がバット１２の両側に、バットの上・下面（第６図を
見て）と布１４６．４８との間に適用される。シャーネ
ット布の層は参照数字５０および５２により示される。
材料は次いで装置１０に供給され、そこで超音波装置２
８中で処理され、バット中に前記支柱が形成され、それ
が前記のようにシャーネ・２ト布５０．５２０層をバッ
トと一体化する。しかし、シャーネット布が熱融着性材
料であるので、シャーネ・７ト布が非常に薄いために前
記のようなシャーネット布の超音波処理がまたシャーネ
ットを外層４６および４８に融着させる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従う積層物の製造に用いる超音波装置
の略図であり、 第２図は第１図の装置に用いるパタンドアンビルローラ
ーの拡大図であり、 第３図は第１図の装置によって作られた積層布の外面図
であり、 第４図は第３図の線４−４に実質的に沿ってみた拡大断
面図であり、 第５図は第１図に示される装置により処理する直前の積
層布を示す分解図であり、 第６図は第５図に類似するが、開示した方法によって作
られた他の積層布を示す図面である。 １０・・・超音波処理機、 １２・　・　・不織バット、 １６．２０・・・シェル布層、 ２８・・・超音波処理装置、 ３０・・・アンビルロール、 ３２・　・・音波ホーン、 ３４・・・電源、 ４０・　・　・ピン、 ４２・・・頂点、 ４４・・・構造支柱、 ４６．４８・・・布層、 ５０．５２・・・シェル布層。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱融着性材料を含む内側シェル布層（１６）およ
    び外側シェル布層（１８）、並びに前記内側および外側
    のシェル布層間に位置する内層（１２）を含む積層布材
    であって、前記内層が熱可塑性である繊維と熱可塑性で
    ない繊維との混合物を含み、熱可塑性繊維が互いに融着
    してバット（１２）を通って延びる構造成分（４４）を
    形成した離れた位置の部分を含み、前記構造成分の端部
    は内側および外側のシェル布層 （１８、１６）にそれぞれ融着し、同時に構造成分（４
    ４）間の非熱可塑性繊維が改変されないようにバット（
    １２）内に熱可塑性繊維を構造成分の間で融着しないで
    残す不織バットを含むことを特徴とする積層布材。
  2. （２）さらに、構造成分（４４）の断面積がバット（１
    ２）の非融着部分の断面積より実質的に小さいことを特
    徴とする、特許請求の範囲第（１）項記載の積層布材。
  3. （３）さらに、構造成分（４４）がピン形状であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第（２）項記載の積層布
    材。
  4. （４）さらに、構造成分（４４）が予定反復パタンに配
    置されることを特徴とする、特許請求の範囲第（３）項
    記載の積層布材。
  5. （５）さらに、予定反復パタンがダイヤ形マトリックス
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第（４）項記
    載の積層布材。
  6. （６）さらに、ダイヤ形マトリックスパタンの頂点（４
    ２）が布材の幅を横切り、長さに沿って配列されること
    を特徴とする、特許請求の範囲第（５）項記載の積層布
    材。
  7. （７）さらに、熱可塑性材料を含まない布（４６または
    ４８）が内側および外側のシェル布（１８、１６）の少
    くとも１つに、そのバットに接して配置された側の反対
    側に結合されることを特徴とする、特許請求の範囲第（
    １）項〜第（６）項のいずれか一項に記載の積層布材。
  8. （８）さらに、バットが４ｏｚ／ｙｄ＾２より大きい重
    量を有することを特徴とする、特許請求の範囲第（１）
    項〜第（７）項のいずれか一項に記載の積層布材。
  9. （９）特許請求の範囲第（１）項〜第（８）項のいずれ
    か一項に記載の積層布材をバット（１２）とバット（１
    ２）の両面上の熱可塑性シェル布層 （１６、１８）とから製造する方法であって、熱可塑性
    材料と熱可塑性でない材料との混合物を含む不織バット
    （１２）を製造する工程、前記バットを所定方向に漸次
    供給する工程、前記シェル布（１６、１８）を前記所定
    方向に、前記バットの両面に並列に供給する工程、およ
    び前記所定方向に供給しながら前記バットの離れた位置
    の部分（４４）のみを、前記離れた位置の部分における
    バット中の熱可塑性繊維を融合させて前記離れた位置の
    部分における前記熱可塑性繊維を前記シェル布（１６、
    １８）に連結させ、それにより前記バット（１２）を通
    って延びて前記シェル布（１６、１８）をバット（１２
    ）の離れた位置の部分と連結する構造成分（４４）を形
    成させ、前記離れた位置の部分（４４）以外の残りの前
    記バット（１２）を前記熱可塑性繊維が融解する温度よ
    り低い温度に維持するのに十分な温度に加熱する工程を
    含む方法。
  10. （１０）さらに、前記離れた位置の部分（４４）が前記
    の離れた位置の部分に音波エネルギーを印加することに
    より加熱されることを特徴とする、特許請求の範囲第（
    ９）項記載の積層布材を製造する方法。
  11. （１１）さらに、音波エネルギーが前記バット（１２）
    を前記バット（１２）の両面上に並置した前記シェル布
    （１６、１８）とともに超音波ホーン（３２）とアンビ
    ルロール（３０）との間に供給することにより印加され
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第（１０）項記載
    の積層布材を製造する方法。
  12. （１２）さらに、バット（１２）がその両面上に並置し
    た前記シェル布（１６、１８）とともに超音波ホーン（
    ３２）とパタンドアンビルロール（３０）との間に供給
    され、アンビルロール（３０）上のパタンが前記離れた
    位置の部分（４４）を規定することを特徴とする、特許
    請求の範囲第（１０）項記載の積層布材を製造する方法
    。
  13. （１３）さらに、バット（１２）がその両面上に並置し
    た前記シェル布（１６、１８）とともに超音波ホーン（
    ３２）とその上のパタン中に配列したピン（４０）を有
    するアンビルロール（３０）との間に供給され、前記ピ
    ン（４０）が前記離れた位置の部分（４４）を規定する
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第（１０）項記載の
    積層布材を製造する方法。
  14. （１４）さらに、前記方法に、熱可塑性材料を含まない
    布（４６または４８）を前記内側および外側のシェル布
    層（１６、１８）の少くとも１つに結合させる工程が含
    まれることを特徴とする、特許請求の範囲第（９）項〜
    第（１３）項のいずれか一項に記載の積層布材を製造す
    る方法。
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