TWI551741B - 不織纖維成形體及其製造方法 - Google Patents

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Description

不織纖維成形體及其製造方法
本發明是有關質輕且體積高，同時，通氣性、隔熱性、耐久性、成形性、回收再利用性優良的不織纖維成形體，以及該不織纖維成形體的製造方法。
作為質輕材料的發泡苯乙烯(styrol；聚苯乙烯發泡體)一直以來都被廣泛地使用著。發泡苯乙烯是輕質、隔熱性、成形性、衝擊吸收性優異，係作為緩衝或梱綁包裝材，或是必要物的保溫或保冷之隔熱材使用。然而，當發泡苯乙烯的局部負重時就成為凹陷之形狀而不會回復原形，或是受到彎曲應力時就容易折斷，而耐久性低。又，作為頭盔(安全帽)之衝擊緩衝材等使用的情形，由於沒有通氣性，故容易悶熱。
作為緩衝材者，由於軟質聚胺脂發泡體(urethane foam)之觸感與視覺的風味良好並且形態安定性優異而被廣泛使用。然而，一般軟質聚胺脂發泡體由於是獨立發泡，故沒有通氣性而容易悶熱。又，容易引起耐候劣化或黃變，故耐久性也低。在回收再利用方面，由於燃燒時會發生有毒害的NOx、CO氣體，而成為不適合熱回收的材料。作為材料回收者，雖然有利用將聚胺脂發泡體廢料經破碎後之聚胺脂小片加以再成形的方法，但必需要添加為了將破碎後之聚胺脂互相連結的黏著劑。
在此，已知作為質輕，且通氣性、耐久性、隔熱性、耐折性優異的材料者，係將含有濕熱接著性纖維的不織纖維網[本文中的『網web』表示不規則的纖維團，有稱為棉網的情形並不是net]加以積層，再藉由高溫水蒸氣加熱，而成為有不織纖維結構，且在厚度方向以均勻之接著率融著濕熱接著性纖維的硬質成形體(專利文獻1：國際公開WO2007/116676號公報)。然而，在此成形體，將梳棉網(card web)以蒸氣濕熱接著之際，由於纖維集合體之表觀密度會上昇，而得不到0.05 g/cm3以下的成形體。又，由於是在2台的皮帶輸送機之間將網挾住成形的方法，故有可能作成板形狀的成形體者，要作成複雜的3次元結構物就有困難。
作為纖維集合體的3次元結構物之方法，已知有將纖維材料與黏著劑充填到模具內的熱成形方法(專利文獻2：日本特開2000-238057號公報)。然而，此方法，為了接著纖維，有必要將黏著劑一起充填，又將黏著劑均勻地付著在纖維中是很困難的工作。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1：國際公開WO2007/116676號公報
專利文獻2：日本特開2000-238057號公報
因此，本發明之目的是提供有不織纖維結構，質輕且體積高，同時，成形性優，即使複雜的三次元形狀也可以簡單地成形的不織纖維成形體及其製造方法。
本發明之另一目的是提供回收利用性優的不織纖維成形體及其之製造方法。
本發明之另外之目的是提供通氣性、隔熱性、耐久性優異的不織纖維成形體及其之製造方法。
本發明之別的目的是提供質輕且吸音性優，同時，形態安定性也優異的不織纖維成形體及其之製造方法。
本發明人等為了達成前述課題經過精心研究之結果，顯現，將含有濕熱接著性纖維之複數之不織纖維集合體藉由前述濕熱接著纖維的融著及固定，可以有不織纖維結構，質輕且體積高，同時，成形性優，即使複雜的三次元形狀，也可以簡單地形成，遂而完成本發明。
亦即，本發明的不織纖維成形體，係以複數的不織纖維集合體所形成的不織纖維成形體，前述不織纖維集合體為含有濕熱接著性纖維，且前述不織纖維集合體相互間為藉由前述濕熱接著性纖維的融著而固定。此成形體的表觀密度也可以有0.01至0.7 g/cm3。前述不織纖維集合體藉由濕熱接著性纖維的融著也可以固定纖維。本發明的不織纖維成形體中，前述不織纖維集合體為不定形狀，並且，集合體表面中濕熱接著性纖維的根數比率也可以為50%以上。又，前述不織纖維集合體為各向異性形狀，且各不織纖維集合體也可以為在不規則之方向配向。前述不維集合體也可以由藉由濕熱接著性纖維的融著所固定織纖的不織纖維集合體或該不織纖維集合體而得到成形體的廢料。前述不織纖維集合體的體積也可以有0.01至300 cm3左右。
本發明的不織纖維成形體，其表觀密度為0.01至0.05 g/cm3左右，藉由Frazir Type法的通氣度也可能為0.1至300 cm3/cm2‧秒鐘)程度，並且熱傳導率為0.03至0.1 W/m‧k程度。
前述不織纖維集合體可以用濕熱接著性纖維單獨形成，也可以由濕熱接著性纖維/非濕熱接著性纖維=10/90至100/0的範圍選擇。前述不織纖維集合體也可以復含有非濕熱接著性纖維，濕熱接著性纖維與非濕熱接著性纖維之比率(質量比)也可以是濕熱接著性纖維/非濕熱接著性纖維=10/90至99/1。
前述濕熱接著性纖維係以乙烯單元含量10至60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚合物與非濕熱接著性樹脂所形成，前述乙烯-乙烯醇系共聚合物與非濕熱接著性樹脂的比率(質量比)為前者/後者=90/10至10/90，並且前述乙烯-乙烯醇系共聚合物，也得以長方向連結的形態佔有前述濕熱接著性纖維表面的至少一部份。尤其也可以是前述濕熱接著性纖維係以濕熱接著性樹脂所構成的鞘部，與選自由聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂及聚醯胺系樹脂所成群組中之至少一種類的非濕熱接著性樹脂所構成的芯部而形成的芯鞘複合纖維。
本發明的不織纖維成形體，也可以是使用高溫水蒸氣將前述不織纖維集合體相互間熱接著。
本發明中也包含前述成形體的製造方法，係含有將複數的不織纖維集合體熱接著的步驟。前述熱接著也可以是使用高溫水蒸氣來熱接著。
本發明由於將含有濕熱接著性纖維的複數之不織纖維集合體藉由前述濕熱接著性纖維的融著而固定，而有不織纖維結構，質輕且體積高，同時，成形性優，即使複雜的三次元形狀也可以簡單地成形。又，作為不織纖維集合體者，由於可以將不織纖維集合體的廢材，例如，在製造過程等發生的切割末端，或廢棄物或使用過之不織纖維集合體，加以破碎或切斷處理之集合體等加以利用，故回收利用性方面也優異。又，由於有不織纖維結構，故可以提高通氣性、隔熱性、耐久性。又，質輕在吸音性方面優異，同時，形態安定性(或是自立性)方面也可以提高。
 [實施發明之最佳形態]
[不織纖維集合體]
在本發明中，由於複數的不織纖維集合體(不織纖維集合體單元或粒狀不織纖維集合體)，係在各不織纖維集合體所含之濕熱接著性纖維為在集合體相互間的接觸部分形成接著點，故可以製造全體為體積高且質輕的成形體。
(濕熱接著性纖維)
濕熱接著性纖維至少是以濕熱接著性樹脂所構成。濕熱接著性樹脂係藉由高溫水蒸氣在容易可實現之溫度中，只要可能流動或容易變形並能顯現接著機能就可以。具體上，以熱水(例如：80至120℃，尤其是95至100℃程度)軟化後自己接著或是在其他纖維上可以接著的熱可塑性樹脂，例如，可列舉：纖維素系樹脂(甲基纖維素等之C1至3烷基纖維素、羥基甲基纖維素等之羥基C1至3烷基纖維素、羧基甲基纖維素等之羧基C1至3烷基纖維素或其鹽等)、聚伸烷基二醇樹脂(聚伸乙基氧化物、聚伸丙基氧化物等之聚伸C2至4烷基氧化物等)、聚乙烯系樹脂(聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基醚、乙烯醇系聚合物、聚乙烯基縮醛等)、丙烯酸系共聚物及其鹽[含有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯醯胺等丙烯酸系單體所構成的單元之共聚物或其鹼金屬鹽等]、改質乙烯系共聚物(異丁烯、苯乙烯、乙烯、乙烯基醚等之乙烯基系單體，與馬來酸酐等之不飽和羧酸或其酸酐的共聚物或其鹽等)、導入親水性取代基之聚合物(導入磺酸基或羰基、羥基等之聚酯、聚醯胺、聚苯乙烯或其鹽等)、脂肪族聚酯系樹脂(聚乳酸系樹脂等)等。又，也包含聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚胺酯系樹脂、熱可塑性彈性體或橡膠(苯乙烯彈性體等)等之中，也包含在熱水(高溫水蒸氣)之溫度中軟化後能顯現接著機能的樹脂。
此等濕熱接著性樹脂，可以單獨使用，也可以組合2種以上而使用。濕熱接著性樹脂通常是以親水性高分子或水溶性樹脂所構成。此等濕熱接著性樹脂之中，以乙烯-乙烯醇共聚物等之乙烯醇系聚合物、聚乳酸等之聚乳酸系樹脂、含(甲基)丙烯醯胺單元之(甲基)丙烯酸系共聚物，尤其是含乙烯或丙烯等之α-C2至10烯烴單元的乙烯醇系聚合物、特別是以乙烯-乙烯醇系共聚物為佳。
乙烯-乙烯醇系共聚物中，乙烯單元的含量(共聚合比率)，例如是10至60莫耳%，以20至55莫耳%為佳，更佳是30至50莫耳%程度。由於乙烯單元在此範圍內，可以得到雖然有濕熱接著性，但無熱水溶解性之特異性質。乙烯單元的比率太少時，乙烯-乙烯醇系共聚物在低溫之蒸氣(水)中容易膨脹濕潤或凝膠化，在水中只暫時濕濡就容易形態變化。另一方面，乙烯單元的比率過多時，吸濕性降低，由於濕熱而難顯現纖維融著，故變成難以確保實用性的強度。乙烯單元的比率，尤其是在30至50莫耳%的範圍時，加工性特別優異。
乙烯-乙烯醇系共聚物中，乙烯醇單元之鹼化度，例如是90至99.99莫耳%左右，以95至99.98莫耳%為佳，更佳是96至99,97莫耳%程度。鹼化度太少時，熱安定性下降，由於熱分解或凝膠化而安定性降低。另一方面，鹼化度太多時，纖維本身之製造會變困難。
乙烯-乙烯醇系共聚物的黏度平均聚合度，因應需要是可以選擇，例如是200至2500，而以300至2000為佳，更佳是400至1500程度。聚合度在此範圍時，紡絲性與濕熱接著性的平衡優異。
濕熱接著性纖維的橫截面形狀(與纖維的長度方向成垂直的截面形狀)，不限定為圓型截面或異型截面[偏平狀、橢圓狀、多角形狀、3至14片葉狀、T字狀、H字狀、V字狀、狗骨(I字形狀)等]，也可以是中空截面狀等。
濕熱接著性纖維也可以是至少由含有濕熱接著性樹脂的複數樹脂所構成之複合纖維。複合纖維、濕熱接著性纖維只要是在至少纖維表面的一部分有濕熱接著性樹脂就可以，由接著性之觀點而言，以長度方向連結之形態佔有表面的至少一部分濕熱接著性樹脂者為佳。濕熱接著性樹脂的被覆率，例如是在50%以上，而以80%以上為佳，以90%以上為更佳。
作為濕熱接著性纖維佔有表面的複合纖維之橫截面結構者，可以列舉如：同芯芯鞘型、偏芯芯鞘型、邊靠邊(side by side)型、海島型、多層黏貼型、放射狀黏貼型、無規則複合型等。此等之橫截面結構中，從接著性高的結構觀點而言，以濕熱接著性樹脂以長度方向連結之形態佔有全表面之結構的芯鞘型(即，鞘部為以濕熱接著性樹脂所構成的芯鞘型結構)為佳。
複合纖維之情形，雖也可以將濕熱接著性樹脂相互組合，但也可以與非濕熱接著性樹脂組合。作為非濕熱接著性樹脂者是指非水溶性或疏水性樹脂，可以列舉：聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、氯化乙烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚胺酯系樹脂、熱可塑性彈性體等。此等之非濕熱接著性樹脂，可以單獨使用亦可以組合2種以上而使用。
此等非濕熱接著性樹脂之中，從耐熱性及尺寸安定性之觀點而言，融點為比濕熱接著性樹脂(尤其是乙烯-乙烯醇系共聚物)更高的樹脂，例如，聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂，尤其是從耐熱性或纖維形成性等之平衡優之觀點而言，以聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂為佳。
作為聚酯系樹脂者，以聚C2至4伸烷基芳香族酸酯系樹脂等的芳香族聚酯系樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸三甲酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等)，尤其是以PET等之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為佳。聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂，係在對苯二甲酸乙二酯單元以外，亦可以含有其他之二羧酸(例如：間苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、鄰苯二甲酸、4,4'-二苯基二羧酸、雙(羰基苯基)乙烷、5-鈉硫代間苯二甲酸等)，或二醇(例如：二乙二醇、1,3-丙二醇、1.4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、環己烷-二甲醇、聚乙二醇、聚四甲基二醇等)所構成單元在20莫耳%以下程度的比率。
作為聚醯胺系樹脂者，以聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺630、聚醯胺10、聚醯胺12、聚醯胺6-12等之脂肪族聚醯胺及此之共聚物、由芳香族二羧酸與脂肪族二醯胺所合成的半芳香族聚醯胺等為佳。在此等之聚醯胺系樹脂中，也可以含有可以共聚合的其他單元。
濕熱接著性樹脂與非濕熱接著性樹脂(纖維形成性聚合物)的比率(質量比)，可以因應結構(例如，芯鞘型結構)而選擇，濕熱接著性樹脂只要在表面存在著即可，而無特別限定，例如，濕熱接著性樹脂/非濕熱接著性樹脂=90/10至10/90，而以80/20至15/85為佳，以60/40至20/80程度為更佳。濕熱接著性樹脂之比率過多時，很難確保纖維之強度，濕熱接著性樹脂之比率過少時，則在纖維表面之長度方向連結並存在濕熱接著性樹脂變成有困難，濕熱接著性會下降。此傾向係與將濕熱接著性樹脂在非濕熱接著性樹脂之表面塗布之情形相同。
濕熱接著性纖維的平均纖度，因應用途，例如，可以自0.01至100 dtex程度之範圍選擇，而以0.1至50 dtex為佳，以0.5至30 dtex(尤其是1至10 dtex)程度為更佳。當平均纖度在此範圍時，纖維的強度與濕熱接著性的顯現之平衡優異。
濕熱接著性纖維的平均纖維長，例如是可以自10至100 mm程度的範圍選擇，而以20至80 mm為佳，以25至75 mm(尤其是35至55 mm)程度為更佳。當平均纖維長在此範圍時，由於纖維有充分的糾纒，而可以提高纖維集合體的機械強度。又，當纖維長太長時，就變成很難形成均勻的單位面積重量的不織纖維集合體。
濕熱接著性纖維的捲縮率，例如是1至50%，而以3至40%為佳，以5至30%(尤其是10至20%)程度為更佳。又，捲縮數，例如是1至100個/25 mm，而以5至50個/25 mm為佳，以10至30個/25 mm程度為更佳。加熱後之捲縮數，例如是5個/25 mm以上(例如是，5至200個/25 mm)，而以5至150個/25 mm為佳，以10至100個/25 mm程度為更佳。本發明藉由濕熱接著性纖維的捲縮可以提高集合體單元相互間的接著性。
在不織纖維集合體中，除了此等纖維之外，在不損及前述纖維的特性範圍內，也可以含有其他之纖維。作為其他之纖維者，例如，除了在濕熱接著性纖維項中所例示的非濕熱接著性樹脂之外，也可以使用：纖維素纖維[例如，天然纖維(木綿、羊毛、絲、麻等)、半合成纖維(三醋酸酯纖維等之醋酸酯纖維等)、再生纖維(嫘縈、高濕模量黏膠纖維(Polynosic)、cupra(日本人造纖維之一種)、Lyocell(例如，註冊商標「Tencel」纖維等)等]、無機纖維(例如，碳纖維、玻璃纖維、金屬纖維等)。其他纖維的平均纖度及平均纖維長是與濕熱接著性纖維同樣。此等其他之纖維，可以單獨使用也可以組合2種以上而使用。
此等其他纖維之中，以嫘縈等再生纖維、醋酸酯等之半合成纖維、聚丙烯或聚乙烯等之聚烯烴系纖維、聚酯纖維、聚醯胺纖維等為佳。尤其，濕熱接著性纖維為聚酯系纖維時，其他纖維也可以是聚酯系纖維。
濕熱接著性纖維的比率，相對於不織纖維集合體全體，例如是10質量%以上，而以30質量%以上為佳。尤其是從不織纖維集合體單元相互間的接著觀點而言，集合體表面中濕熱接著性纖維的根數比率也可以是在30%以上，例如是50%以上，以70%以上為佳，更佳是90%以上。
不織纖維集合體，也可以進一步含有慣用的添加劑，例如：安定劑(銅化物等之熱安定劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑等)、抗菌劑、消臭劑、香料、著色劑(染料、顏料等)、充填劑、帶電防止劑、難燃劑、可塑劑、潤滑劑、結晶化速度延緩劑等。此等添加劑，可以單獨使用也可以組合2種以上而使用。此等添加劑，可以在纖維表面擔持，也可以在纖維中含有。
(不織纖維集合體的特性)
前述不織纖維集合體(粒狀或塊狀不織纖維集合體)至少是有以濕熱接著性纖維所形成的不織纖維結構。
又，本發明之不織纖維成形體中，由於具備高體積性與通氣性之不織纖維結構，在前述不織纖維集合體的內部形狀中，藉由濕熱接著性纖維的融著而有必要適度調整纖維的接著狀態。
詳細而言，不織纖維集合體係以濕熱接著性纖維相互間或與其他纖維之交叉點(即，濕熱接著性纖維相互間之交接點，濕熱接著性纖維與其他纖維之交接點)融著為佳。在本發明，不織纖維集合體中，構成不織纖維結構的纖維，係藉由濕熱接著性纖維在各個之纖維的接觸點接著，為了儘可能以少接點數保持纖維集合體的形態，該接著點為自集合體的表面附近以在橫跨整個內部大致均勻地分布為佳。
當接著點為集中在表面或內部等時，接著點少的部分之形態安定性會降低。例如，以熱黏接法所得之高體積的不織纖維集合體，雖是接近熱源部分為過度接著以致表面硬化，但離熱源遠的內部是接著點少而形態不安定。又，因形成接著點，由於將過剩之熱經歷會賦與纖維，而變成不能再度將不織纖維集合體互相接著。
相對於此，不織纖維集合體，自集合體的表面附近在橫跨內部全體大致均勻地分布接著點，為了能效率佳地固定纖維，不管藉由濕熱接著性纖維融著點數少也可以顯現形態安定性，也可以兼具體積高性及通氣性。又，藉由濕熱接著性纖維，由於融著各纖維，故可以抑制纖維的脫落，故不易引起結構的破壤。又，由於以100至120℃程度的水蒸氣軟化後接著，故濕熱接著性纖維不會受到過剩的熱經歷，也不會受到為了在製造不織纖維集合體的暫時熱處理，而有可能再度互相接著不織纖維集合體。
又，不織纖維集合體，藉由濕熱接著性纖維不僅融著為均一地分散而成為點接著，且此等之點接著為短融著點距離(例如是數十至數百μm)故能密緻的網路結構掛滿四周。藉由有如此結構之不織纖維集合體形成成形體，本發明的成形體即使有外力作用，也有對不正的追從性變高，同時，在微細地分散的纖維之各融點由於外力的分散變小，可以推定能顯現高的形態安定性。
不織纖維集合體的表觀密度，可以因應用途而選擇，例如是0.05至0.7 g/cm3，而以0.08至0.5 g/cm3為佳，更佳是0.1至0.4 g/cm3程度。尤其是製作硬質的成形體的情形，表觀密度也可以是0.2至0.7 g/cm3，而以0.25至0.65 g/cm3為佳，更佳是0.3至0.6 g/cm3程度。又，製作軟質的成形體的情形，表觀密度也可以是0.05至0.5 g/cm3，而以0.08至0.4 g/cm3為佳，更佳是0.1至0.35 g/cm3程度。密度過小時，以現狀之製造方法製造是有困難，而生產性下降。另一方面，密度太大時，質輕性或通氣性會下降。
不織纖維集合體的單位面積重量，例如是可以由50至10000 g/m2程度的範圍中選擇，而以100至8000 g/m2為佳，更佳是200至6000 g/m2程度。單位面積重量太小時，很難確保硬度，又，單位面積重量太大時，纖維網(web)變得太厚因而在濕熱加工中，高溫水蒸氣不能充分進入網的內部，而在厚度方向有困難作成均勻的結構體。
藉由不織纖維集合體的Frazir Type法形成通氣度是0.1cm3/(cm2‧秒)以上[例如是0.1至300 cm3/(cm2‧秒)]，而以1至250 cm3/(cm2‧秒)為佳，更佳是5至200 cm3/(cm2‧秒)程度。通氣度太小時，高溫水蒸氣或熱風很難到達內部，就變得很困難製造成形體。另一方面，通氣度太大時，通氣性變高，但集合體內部的纖維空隙變得過大，形態安定性會下降。
在不織纖維集合體中，構成不織纖維結構的纖維藉由前述濕熱接著性纖維的融著，纖維接著率是可以自1至85%程度的範圍選擇，硬質的成形體例如是10至85%，而以20至80%為佳，更佳是30至75%程度。又，軟質的成形體，例如是1至60%，而以2至50%為佳，更佳是3至35%(特別是3至30%)程度。又，不織纖維集合體在厚度方向，三等分之各個領域中，相對於纖維接著率的最大值，最小值的比率(最小值/最大值)(纖維接著率為相對於最大的領域之最小領域的比率)，例如，50%以上(例如是50至100%)，而以55至99%為佳，以60至98%(特別是70至97%)程度為更佳，在厚度方向中也可以均勻地接著。纖維接著率及此之均勻性，在不織纖維截面中，相對於全纖維截面數，可以根據2根以上接著的纖維截面數之比率而算計出來，而可以在國際公開WO2007/116676號公報(專利文獻1)所記載的方法測定。
不織纖維集合體的體積是可以自0.01至300 cm3的範圍選擇，而以0.1至100 cm3為佳，更佳是0.5至50 cm3。不織纖維集合體的體積比0.01 cm3小時，密度很難作成0.05 g/cm3以下的低密度成形體，比300 cm3大時，模具中充填集合體成形之際，就變成不能均勻地充填。
不織纖維集合體的形狀，也可以是球狀、骰子狀等的等方形狀、棒狀(四方形狀、圓柱狀等)、板狀或薄片狀、圓錐狀、角錐狀、塊狀、不定形狀等的各向異性形狀等。此等形狀之中，從成形體的安定性等的觀點而言，以不定形狀、棒狀、板狀或薄片狀等的各向異性形狀為佳。又，各集合體的形狀，可以為相同的，亦可以為相異的。
不織纖維集合體的大小，可以因應目的的成形體而選擇，例如是可以自平均徑1至500 mm程度的範圍選擇，而以2至100 mm為佳，以3至50 mm(尤其是5至30 mm)程度為更佳。
尤其是棒狀的情形，例如，長徑是3至100 mm，而以5至80 mm為佳，以10至50 mm(尤其是15至40 mm)程度為更佳，截面的平均徑是0.1至50 mm，而以0.5至30 mm為佳，以1至20 mm(尤其是3至10 mm)程度為更佳。
板收或薄片狀的情形，例如，平均形狀的平均徑是5至300 mm，而以10至200 mm為佳，以15至100 mm(尤其是20至80 mm)程度為更佳，厚度是0.1至30 mm，而以0.3至20 mm為佳，以0.5至15 mm(尤其是1至10 mm)程度為更佳。
各集合體的大小、形狀也都是一樣，可以是相同，亦可以是相異。
不織纖維集合體中，濕熱接著性纖維與非濕熱接著性纖維的比率(質量比)，係濕熱接著性纖維/非濕熱接著性纖維=10/90至100/0(例如是10/90至99/1)，而以30/70至100/0(例如是30/70至95/5)為佳，以50/50至100/0(例如是50/50至90/10)程度為更佳。濕熱接著性纖維的比率太小時，纖維集合體的形態容易崩潰。從可以提高不織纖維集合體單元相互間的接著之觀點而言，也可以是濕熱接著性纖維/非濕熱接著性纖維=70/30至100/0，而以80/20至100/0為佳，以90/10至100/0程度為更佳，也可以濕熱接著性纖維單獨來形成。
不織纖維集合體，進一步也可以含有捲縮纖維。捲縮纖維也可以是熱收縮率不同的複數樹脂形成相分離結構的複合纖維。例如，可以利用在日本特開2009-97133號公報、日本特開2009-183363號公報、日本特開2010-84284號公報等所揭示的捲縮纖維。捲縮纖維的比率，相對於不織纖維集合體全體，係在50質量%以下，而以1至40質量%為佳，以5至30質量%程度為更佳。
[不織纖維成形體]
本發明之不織纖維成形體是以組合複數的前述不織纖維集合體單元而形成，將前述不織纖維集合體單元相互間藉由濕熱接著而形成成形體。各不織纖維集合體的配向(尤其是各向異性形狀之集合體的配向)，並無特別限定，也可以是規則配向，也可以是無規則配向。本發明之不織纖維成形體，也可以是在各不織纖維集合體之間有空隙部，雖然也可以特別有貫通成形體之空隙部，但各不織纖維集合體相互間以相互密接者為佳，尤其是在硬質的成形體，各單元為相互密接接著，無貫通成形體之空隙部為佳。
第1圖是將不織纖維集合體規則地配向的本發明之不織纖維成形體的一個例子的模示圖。該不織纖維成形體1係將截面略為長方形狀的棒狀不織纖維集合體以複數組合而形成，主要的不織纖維集合體2為將長度方向與面方向平行配向並配列，關於所定之間隔，不織纖維集合體3為將長度方向與面方向垂直配向並配列。該成形體，相對於將長度方向與面方向平行配向的棒狀集合體，係將長度方向與面方向垂直配向的棒狀集合體因為是有適當的間隔地存在，故棒狀集合體是面方向及厚度方向中平衡良好地接著，成形體是有均勻的強度。
第2圖是將不織纖維集合體不規則地配向的本發明之不織纖維成形體的一個例子的概略斜視圖。該不織纖維成形體11係將截面略為正方形狀的棒狀不織纖維集合體12以複數組合而形成，各不織纖維集合體12是在不規則的方向配向而配設。該成形體，由於各向異性形狀的不織纖維集合體為在不規則的方向配向，故各不織纖維集合體為藉由各個方向的配列，集合體相互間的接著點有適度間隔隔開而均勻地分散，在成形體內部形成適度空隙部。因此，如此之成形體，質輕性及通風性優異，並且，藉由棒狀集合體的無規則配向，可以顯現也有均勻的強度及耐折性。
第3圖是表示使不織纖維集合體在不規則方向配向的本發明不織纖維成形體之其他例子的概略斜視圖。該不織纖維成形體21是將平面形狀為不定形狀的板狀之不織纖維集合體22以複數組合而形成，各不織纖維集合體22是在不規則的方向配向而配列。該不織纖維集合體是軟質者，在不織纖維集合體之中，也包含以折疊狀態與其他集合體接著的集合體。在該成形體，由於板狀的不織纖維集合體為面接觸，並不限定是柔軟的，作為成形體的一體性都優異，如此之成形體，緩衝性優異，同時，不容易分離，由於可以保持一體性，故適合作為棉被的綿等之用途。
此等之成形體之中，不織纖維集合體的形狀為各向異性形狀的情形，從生產性高，並且質輕性或成形體的強度之均勻性也高的觀點而言，各不織纖維集合體以在無規則的方向配向之成形體為佳。
(不織纖維成形體的特性)
進一步，為了將本發明之不織纖維成形體製作成具備高體積性、通氣性、耐久性、與成形性的成形體，在成形體的內部形狀中，藉由不織纖維集合體相互間的融著，接著狀態有必要適當地調整。
本發明之不織纖維成形體，係以與前述不織纖維集合體單元相互間或與其他結構單元(不含濕熱接著性纖維的纖維集合體或粒狀物等)的交點(即，不織纖維集合體的交點，不織纖維集合體與其他結構單元的交點)融著後而接著為佳。由於各不織纖維集合體單元相互間融著，故也可以抑制不織纖維集合體的脫落，不易引起結構的破壤。又，由於以100至120℃程度的水蒸氣軟化後而接著，因為不織纖維集合體不會受到過剩熱經歷，故可能再度相互間接著不織纖維集合體，且回收再利用性優。
不織纖維集合體相互間的接著點面積(1個的不織纖維集合體單元是與鄰接之不織纖維集合體單元，或其他結構單元以複數處所接著的情形，各接著點面積)是有0.1至100 cm2，而以1至10 cm2為佳，以1至5 cm2為更佳。比0.1 cm2的接著面積小時，受到外力時結構就容易破壤，又大於100cm2時，因為會失去成形性而不可能成形複雜的3次元結構物。
本發明之不織纖維成形體的密度，具體上，表觀密度例如，可以自001至0.7 g/cm3程度之範圍選擇，例如是0.02至0.4 g/cm3，而以0.05至0.4 g/cm3為佳，以0.07至0.3 g/cm3為更佳。表觀密度過低時，固然通氣性會提高，但形態安定性會下降，相反的，太高時，雖然形態安定性是可以確保，但通氣性會下降，而損及質輕性。在本發明藉由均勻性高的融著，一方面有比較的低密度，一方面可以保持成形體的形態。
又，如前述，各不織纖維集合體，由製造上的限制，調製0.05 g/cm3以下成形體是有困難，相對於此，在本發明中，藉由組合複數的不織纖維集合體單元而成形，可以調製以往的不織纖維集合體不能達到的低密度的成形體。即，本發明的不織纖維成形體之表觀密度，例如，也可以是0.01至0.05 g/cm3程度的低密度。
本發明的不織纖維成形體，由於有不織纖維結構，而在纖維間產生有空隙。此等空隙是與如海綿般的樹脂發泡體不同，由於不是各自獨立的空隙而是連續的，故有通氣性。本發明的成形體的通氣度，藉由Frazir Type法的通氣度有0.1 cm3/(cm2‧秒)以上(例如是0.1至300 cm3/(cm2‧秒))，而以0.5至250 cm3/(cm2‧秒)(例如是1至250 cm3/(cm2‧秒))為佳，以5至200 cm3/(cm2‧秒)程度為更佳，通常有1至100cm3/(cm2‧秒)程度。通氣度太小時，在成形體中為了使空氣通過而必需自外部加入壓力，導致自然的空氣出入變成困難。另一方面，通氣度過大時，則通氣性是變高，致成形體內的纖維空隙會變得過大，形態安定性會下降。
本發明的不織纖維成形體的隔熱性也高，熱傳導率低到0.1W/m.K以下，例如是0.03至0.1W/m.K，而以0.05至0.08W/m.K程度為佳。
本發明的不織纖維成形體除了不織纖維集合體之外，在不損及前述不織纖維集合體的特性範圍內，也可以含有其他結構單元或結構材料(或粒狀物)。作為其他結構單元者，係不含濕熱接著性纖維，可列舉，以非濕熱接著性纖維所形成的纖維集合體(例如是不織纖維集合體等)等。其他結構單元的比率，相對於成形體全體，也可以是在10重量%以下(尤其是5重量%以下)。本發明的不織纖維成形體，也可以將在前述不織纖維集合體項中所例示的慣用之添加劑同時摻配在不織纖維集合體中。
本發明的不織纖維成形體的形成，由於是組合複數的不織纖維集合體而形成，故不限定薄片狀或板狀等的二次元形狀，可以形成各種的三次元形狀。
[不織纖維成形體的製造方法]
本發明的不織纖維成形體的製造方法，包含將複數的不織纖維集合體熱接著的步驟。本發明的方法，進一步也包含形成不織纖維集合體的成形步驟。
(不織纖維集合體的成形步驟)
在不織纖維集合體的成形步驟中，首先，將含有前述濕熱接著性纖維的纖維網狀化。作為形成網的方法者，可以利用慣用的方法，例如是：絲織黏接法(spunbond)、熔融流動法(meltblow)等的直接法、使用熔融流動纖維或短絲纖維(staple fibre)等的梳棉法(card method)、充空氣法等的乾式法等。此等方法之中，使用熔融流動纖維或短絲纖維的梳棉法，尤其是以使用短絲纖維的梳棉法最為廣泛。使用短絲纖維而得之網者，例如可列舉：無規則網、半無規則網、同方向的網、交聯重疊網等。
其次，所得纖維網是藉由輸送帶送到其次的步驟去，以高溫水蒸氣加熱處理，進而濕熱接著性纖維互相融著。在本發明中作為加熱的方法，藉由使用以高溫水蒸氣處理方法，由纖維集合體的表面橫跨內部全部，可以顯現均勻的融著。又，作為融著步驟的前步驟者，從抑制纖維飛散的觀點而言，也可以經過將所得纖維網的一部分纖維，藉由噴射低壓力水(例如是0.1至1.5 MPa，較佳是0.5至1 MPa程度的水)等噴霧或噴射(噴灑)而交纒的方法等能輕度地交纒的步驟。
具體上，所得之纖維網是藉由輸送帶運送到其次的步驟去，然後藉由過熱或高溫蒸氣(高壓蒸氣)流的噴灑，而得到有不織纖維結構的纖維集合體。即，以輸送帶搬運的纖維網通過自蒸氣噴射裝置的噴嘴所噴出的高速高溫水蒸氣流之中時，藉由噴吹的高溫水蒸氣，而融著濕熱接著性纖維。尤其是本發明中，由於纖維網有通氣性，故高溫水蒸氣可以浸透到內部，可以得到有略為均勻組織的纖維集合體。
使用的輸送帶，只要基本上不會將在加工中使用的纖維網形態變亂而可以高溫水蒸氣處理即可，而無特別的限定，適合使用環狀輸送帶。又，可以是一般的單獨輸送帶，因應必要也可以組合另外一台之輸送帶機，以在兩皮帶之間挾住網之方式而搬運。藉由如此之搬運，在處理纖維網之際，藉由在處理中使用的水、高溫水蒸氣、輸送帶的振動等之外力，可以抑制所搬運的纖維網形態之變形。又，藉由調整該輸送帶的間隔，而可以抑制處理後的不織纖維的密度或厚度。
為了供應水蒸氣到纖維網，可以使用慣用的水蒸氣噴射裝置。作為該水蒸氣噴射裝置者，以所期望的壓力與量，在全部網全寬中以可以概略地均勻地吹付水蒸氣的裝置為宜。組合2台輸送帶的情形，在一邊的輸送帶內裝置，經由通水性的輸送帶，或是通過在輸送帶上所載置的輸送網供給水蒸氣到網上。在另一邊的輸送帶也可以裝置吸水箱(suction box)。藉由吸水箱，可以吸引排出通過纖維網的過剩水蒸氣。又，纖維網的表及裡的兩側為了暫時水蒸氣處理，進一步在裝著前述水蒸氣噴射裝置的輸送帶之反側的輸送帶中，在比裝置前述水蒸氣噴射裝置部位的更下游部的輸送帶內也可以設置其他的水蒸氣噴射裝置。沒有下游部的蒸氣噴射裝置及吸水箱之情形，蒸氣處理纖維網的表及裡的情形，也可以將暫時經處理的纖維網的表裡反轉而通過再度處理裝置內來代替。
在輸送帶使用環狀帶，只要不妨礙纖維網的搬運或高溫水蒸氣處理即可，而無特別限定。但是，在進行高溫水蒸氣處理時，隨著其條件在纖維網表面因有轉印皮帶表面形狀的情形，故以因應用途而適當選擇為佳。尤其是在得到表面平坦的纖維集合體時，只要使用網眼(mesh)細的網就可以，又，以90網眼左右為上限，大概比90網眼粗的網(例如是10至50網眼程度的網)為佳。此以上網眼的細網，通氣性低、水蒸氣通過變困難。網眼皮帶的材質，從對於水蒸氣處理的耐熱性等之觀點而言，以金屬、經耐熱處理的聚酯系樹脂、聚伸苯基硫化物系樹脂、聚芳香酸酯系樹脂(全芳香族系聚酯系樹脂)、芳香族聚醯胺系樹脂等的耐熱性樹脂等為佳。
由水蒸氣噴射裝置所噴射的高溫水蒸氣，由於是氣流之故，與水流纒結處理或穿孔處理不同，被處理體的纖維網中的纖維並未有大的移動而進入纖維網內部。藉由對此纖維網中的水蒸氣流的進入作用及濕熱作用，水蒸氣流能有效地覆在纖維網內存在的各纖維表面而成濕熱狀態，被認為可以變成均勻的熱接著。又，與乾熱處理相比較，對纖維內部由於可以充分地熱傳導，故表面及厚度方向中捲縮的程度變得大致略為均勻。
用以噴射高溫水蒸氣的噴嘴，可以使用所定噴孔為在寬方向連續地並列板或擠壓模具，只要將此在所供給的纖維網的寬方向噴孔為並列配置即可，噴孔列是只要1列以上即可，也可以複數列並行配列。又，也可以將有1列的噴孔列之噴嘴設置成複數台並列。
使用在板上打開噴孔型式的噴嘴時，板的厚度也可以是0.5至1 mm程度，噴孔的直徑或間距的關係，只要符合作為目的之纖維固定，與捲縮顯現可以有效率地實現之條件就可以而無特別限制，但噴孔的直徑通常是0.05至2 mm，而以0.1至1 mm為佳，以0.2至0,5 mm程度為更佳。噴孔的間距，通常是0.5至3 mm，而以1至2.5 mm為佳，以1至1.5 mm程度為更佳。噴孔的直徑太小時，噴嘴的加工精度變低，有加工變困難之設備問題點，與容易產生堵住網眼之所謂的運轉上的問題點。相反的，噴孔的直徑太大時，則變成要得到充分的水蒸氣噴射力會有困難。另一方面，間距太小時，由於噴嘴孔變得太密，噴嘴本身的強度會下降。另一面，間距太大時，由於會產生高溫水蒸氣不能充分對準纖維網之情形，變成難以確保網的強度。
關於使用的高嗢水蒸氣，也是只要作為目的的纖維之固定能實現就可以，而無特別限定，藉由使用的纖維材質或形態而設定即可，但壓力例如是在0.1至2 MPa，以0.2至1.5 MPa為佳，以0.3至1 MPa程度為更佳。水蒸氣的壓力過高，太強時，形成網的纖維會產生超過必要之振動而導致質地的混亂，而使纖維熔融過度部分變成不能保持纖維形狀，可能會有超過必要的接著。又，壓力太弱時，不能對被處理物之網上賦與纖維的融著或捲縮顯現所必要之熱量，或水蒸氣不能貫通網，或在厚度方向有變成纖維融著斑或捲縮不均勻的情形。也會有自噴嘴之水蒸氣均勻地噴出的控制變成困難的情形。
高溫水蒸氣的溫度，例如是100至150℃，而以100至120℃為佳，更佳是100至110℃程度。高溫水蒸氣的處理速度，例如是200 m/分鐘以下，而以0.1至100 m/分鐘為佳，更佳是1至50 m/分鐘程度。
必要的話，也可以將複數張板狀的纖維集合體重疊作成積層體，也可以形成與其他的資材積層的積層體。
再且，纒結不織纖維集合體的網之步驟，如前述，可將濕熱接著性纖維藉由高溫水蒸氣接著而得到，但藉由其他慣用方法，例如，針刺(needlepunch)等的處理方法也可以接著。
以如此的方法所得之不織纖維集合體，通常為形成薄片狀或板狀。薄片狀不織纖維集合體藉由破碎、粉碎、或切斷作成如前述大小，而形成本發明中的不織纖維集合體。只要成為目的的體積的話，不織纖維集合體的成形方法，並無特別限定，也可以使用慣用的機械的單軸破碎機、雙軸破碎機、高速切斷機。進一步，在本發明中，不織纖維集合體，也可以使用將廢材，例如是在本發明的製造過程中切斷或破碎過程等發生的切斷末端、或廢棄物，或使用過的不織纖維集合體(例如是板狀形態等使用的不織纖維集合體，或本發明的不織纖維成形體)經粉碎或切斷處理的集合體。在本發明中由於可以利用如此之廢材，所以回收再利用性也很優異。
(不織纖維集合體的熱接著步驟)
在熱接著步驟中，熱接著複數的不織纖維集合體單元的方法並無特別限定，也可以使用熱風或熱水等之加熱方法，但與不織纖維集合體的成形步驟相同以使用高溫水蒸氣熱接著的方法為佳。使用高溫水蒸氣時，作為不織纖維集合體者，即使使用前述之廢材也可以良好地熱接著，例如，即使重覆複數次(例如，5次以上)熱接著處理，由於不織纖維集合體可以良好地熱接著，故可以重覆再利用。
將不織纖維集合體相互間接著，作為成形板狀的方法者，可以列舉一面將在前述輸送帶上的不織纖維集合體均勻地分散，一面蒸氣處理的方法。
要成形複雜的立體結構物時，可以使用蒸氣加壓成形機。蒸氣加壓成形機並無特別限定，但從生產性的觀點而言，下部模具為凹形狀，也可以是能充填不織纖維集合體的成形機。蒸氣的供給也可以在模具中設置蒸氣供給孔而行之。第4圖表示蒸氣加壓成形機之一個例子的模式圖。蒸氣加壓成形機30是具備上部模具31，與此之上部模具31可能嵌合，並且在內部有可能充填不織纖維集合體的空隙部32的下部模具33，在下部模具33的底部有用以供給高溫水蒸氣的蒸氣孔34。蒸氣加壓成形機並不限定如此之蒸氣加壓成形機，也可以將上部模具作成開放狀態，自此之間隙供給蒸氣。關於在模具打開蒸氣供給孔的直徑或間距，只要塊狀不織纖維集合體相互間可以充分接著的話就可以而無特別限制，通常是0.1至3 mm，而以0.5至2mm程度為佳。蒸氣供給孔太小時，噴嘴的加工精度變低，有加工變困難之設備問題點，與容易產生堵住網眼之所謂的運轉上的問題點。相反的，太大時，則變成難以得到充分的水蒸氣噴射力。
在蒸氣加壓成形機中充填之不織纖維集合體的充填量，並無特別限定，以調整充填量，不拘不織纖維集合體的表觀密度，都可以調整成形體的表觀密度在0.01至0.7 g/cm3之間。在本發明，將不織纖維集合體在無規則方向配向時，只要將所定量的不織纖維集合體在蒸氣加壓成形機(特別是有空隙部的下部模具的蒸氣加壓成形機)充填並熱接著著，就可以製造成形體，故成形體之生產性優異。又，藉由變換模具的形狀，也可以容易形成有複雜的立體結構的三次元形狀的成形體。
關於使用的蒸氣，也只要不織纖維集合體相互間能充分接著即可，並無特別限制，壓力，例如是在0.05至2 MPa，以0.07至1.5 MPa為佳。在蒸氣的壓力過高，或太強時，不織纖維集合體會超過必要振動而變成不均勻的接著結構，蒸氣供給孔的周邊會有超過必要的接著，有可能高密度化。又，壓力太弱時，在不織纖維集合體的接著變成得不能賦予必要的熱量，密度會變成不均勻的情形。再且，也有難以控制自蒸氣供給孔的蒸氣均勻噴出之情形。
也可以在蒸氣加壓成形機裝著吸引扇，吸引自蒸氣噴出孔滯留在模具內的蒸氣後，並冷卻。冷卻可以使濕熱接著的固著時間提早。
作為模具的保溫溫度者，期望是100至120℃，模具的溫度不到100℃時，在模具的表面蒸氣會結露而引起接著斑點。超過120℃時，在濕熱接著性纖維由於賦予過剩的熱經歷，而不能再成形。
可將不織纖維集合體與其他素材的結構單元混合之後，以前述之方法得到成形體。
實施例
以下，根據實施例具體的進一步說明本發明，但本發明並不侷限於此等實施例。實施例中各物性值是藉由以下所示方法來測定。同時，實施例中的「份」及「%」若無限定則表示質量基準。
(1)單位面積重量(g/m2)
根據JIS L 1913「一般短纖維不織布試驗方法」測定。
(2)厚度(mm)、表觀密度(g/cm3)
根據JIS L 1913「一般短纖維不織布試驗方法」測定厚度，由此值與單位面積重量的值算出表觀密度。
(3)捲縮數
根據JIS L 1015「化學纖維短纖試驗方法」(8.12.1)評估。
(4)熱傳導率
根據「JIS R 2648，由耐火隔熱磚瓦的熱線法之熱傳導率的試驗方法」，藉由非定常熱線法測定。
(5)通氣度
根據JIS L 1096以Frazir Type法測定。
(6)成形性
1 cm3的不織纖維集合體20 g充填到有如第4圖所示形狀的模具(寬22 cm，深度30 cm，高度10 mm)的蒸氣加壓成形機中，成形為密度0.03 g/cm3，厚度10 mm的成形體。以目視觀察成形體可否維持模具的形狀，以下述基準評估。
○：幾乎維持模具的形狀，不織纖維集合體相互間有接著。
△：雖仍維持模具的形狀，但可看到一部分的不織纖維集合體脫落。
×：不能維持模具的形狀，可看到很多部分的不織纖維集合體脫落。
(7)回收性
在成形試驗所得之成形體再度裁斷成每個1 cm3碎片，再度使用如第4圖的蒸氣加壓成形機，賦予0.07 MPa的蒸氣30秒鐘，可得密度0.03 g/cm3，厚度10 mm的再生品。在將此重覆5次後，以目視觀察成形體可否維持模具形狀，使用以下的基準來評估。
○：幾乎維持模具的形狀，不織纖維集合體相互間有接著。
△：雖仍維持模具的形狀，但可看到一部分的不織纖維集合體脫落。
×：不能維持模具的形狀，可看到很多部分的不織纖維集合體脫落。
(8)彎曲韌性
根據JIS K 7017所記載的方法之中的A法(3點彎曲法)測定。此時，測定樣品是使用30 mm寬x 200 mm長的樣品，支點間距離定為50 mm，試驗速度定在2 mm/分鐘進行測定。同時，採取網流方向(MD)成為平行方式的測定樣品。本發明中在彎曲變成30 mm時，以目視觀察樣品是否彎曲破壞，使用以下的基準來評估。
○：幾乎維持試驗前的樣品形態。
×：試驗前的樣品形態有顯著變形。
(9)吸音率
根據「JIS A 1429殘響室法吸音率之測定方法」，測定在250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、5000 Hz的5個地方之頻率的吸音率，使用以下的基準來評估。同時，在此評估中，吸音率在50%以上(0.5以上)的地方也沒有1個時，反響音變大，而無吸音效果，吸音率在50%以上的地方有1至3個地方時，只吸收特別頻率的音，變得不自然的音場而令人不愉快。
○：4個地方以上的頻率全部吸音率在50%以上。
△：在1至3個地方的頻率吸音率在50%以上。
×：雖吸音率在50%以上，但1個地方也沒有。
(11)自立性(形態安定性)
在吸音率試驗製作的120 cm(高度)、直徑22 cm的圓柱狀的吸音體為以目視確認可否自立1分鐘重覆3次，使用以下基準來評估。
○：3次都沒有倒而自立著。
△：有1至2次倒而自立著。
×：1次也沒有自立。
實施例1
準備作為濕熱接著性纖維者，芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯，鞘成分為乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯含量44莫耳%，鹼化度98.4莫耳%)的芯鞘型複合短纖維(Kuraray(股)製，「SOPHISTA」，纖度3.3 dtex，纖維長51 mm,芯鞘質量比=50/50，捲縮數21個/25 mm，捲縮率13.5%)。
將前述芯鞘型複合短纖維(濕熱接著性纖維)，藉由梳棉法製作單位面積重量約500 g/m2的梳棉網。
將該梳棉網(card web)移送到裝備50網眼，寬500 mm的不銹鋼製的環狀金屬絲網的輸送帶。同時，該輸送帶的金屬絲網上部裝備有相同金屬絲網的輸送帶，分別以相同速度同方向回轉，使用此兩金屬絲網之間隔可以任意地調整的輸送帶。
其次，對在下側的輸送帶所具備的水蒸氣噴射裝置導入梳棉網，由該裝置將0.2 MPa的高溫水蒸氣以向梳棉網的厚度方向通過方式(垂直)噴出，進行水蒸氣處理，而得到不織纖維集合體。該水蒸氣噴射裝置在下側的輸送帶內，以隔著輸送網將高溫水蒸氣向網噴吹方式設置噴嘴，在上側的輸送帶設置吸水裝置。又，在該噴射裝置的網進行方向中的下游側，裝置另一台噴嘴與吸水裝置的配置為逆轉的組合之噴射裝置，對網的表裡兩面實施水蒸氣處理。
水蒸氣噴射噴嘴的孔徑是0.3 mm，使用噴嘴為沿著輸送帶的寬方向以1 mm間距並排1列的水蒸氣噴射裝置。加工速度是5 m/分鐘，噴嘴側與吸水側的上下輸送帶間的間隔(距離)是設定為5 mm。噴嘴是在輸送帶的裡側與輸送帶幾乎連接地配置。
其次，以高速裁斷機裁斷5 mm厚度的板(寬1 cm x長度2 cm)，作成1cm3的不織纖維集合體。該不織纖維集合體的密度是0.1 g/cm3，通氣度是51cm3/(cm2‧秒)，纖維接著率是表面31%、中央28%，裡面33%。進一步，將在第4圖所示形狀的模具(寬22 cm、深度30cm、高度10cm)在100℃中保溫，在其凹部充填20 g前述的不織纖維集合體。送入0.07 MPa的蒸氣30秒鐘，而得到密度0.10g/cm3、厚度10 mm的成形體。所得到的成形體有良好的通氣性、隔熱性、耐久性。進一步，該成形體再度裁斷成1cm3，作為再生品的材料，再度充填模具，授與0.07MPa的蒸氣30秒鐘，可得到密度0.03 g/cm3、厚度10 mm的再生品。同樣的再生重覆5次，不織纖維集合體相互間的接著狀態是良好，回收再利用性也良好。結果在表1中表示。
實施例2
除了使用170℃的熱風爐以外，其餘與實施例1同樣操作，而得到由不織纖維集合體所成的成形體。所得之成形體通氣性、隔熱性、耐久性良好。進一步，該成形體與實施例1同樣操作得到再生品。所得再生品雖保持模具的形狀，但發現不織纖維集合體的一部分有脫落現象。
比較例1
除了使用聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖度3 dtex，纖維長51 mm)藉由梳棉法得到單位面積重量約500 g/m2的網(web)之外，其餘與實施例1同樣，試圖得到由不織纖維集合體所成的成形體，但由於不含濕熱接著性纖維，故未能形成不織纖維集合體相互間的接著結構而未能保持形態。結果在表1中表示。
比較例2
關於市售的發泡苯乙烯(10 mm厚)，評估的結果在表1中表示。
比較例3
關於市售的發泡聚胺酯(Inoac公司製，10 mm厚)，評估的結果在表1中表示。
由表1的結果可知，實施例的成形體之成形性、回收再利用性、彎曲韌性均優異。
實施例3
與實施例1同樣，將所得到的不織纖維集合體之裁斷物，在實施例1使用的模具中，將凹部分的形狀為圓柱狀的模具(截面圓形狀的直徑22 cm，高度40cm)在100℃中保溫，在該凹部分充填前述的不織纖維集合體475 g。將0.07 MPa的蒸氣送入30秒鐘，而得到密度0.03 g/cm3、截面圓形狀的直徑23 cm、高度40cm的成形體。製作此成形體3個，堆積成高度120 cm的圓柱方式製作1.4 kg的吸音體。所得成形體之吸音性能優異、質輕、自立。同時，各頻率中吸音率的圖表如在第5圖中表示。
比較例4
除了噴嘴側與吸水側的上下輸送帶間的間隔(距離)定為10mm之外，其餘與實施例相同，得到10 mm厚的板。其次，將所得之10 mm厚的板使用直徑22 cm的模具穿孔加工，得到密度0.05 g/cm3的圓盤狀成形體(直徑22 cm、厚度10 mm)。將該成形體120個堆積製作2.3 kg的吸音體。所得成形體之吸音性能優異、質輕，但要使其自立有困難。同時，各頻率中吸音率的圖表在第5圖中表示。
比較例5
將市售的12 k玻璃綿輥(Glass wool roll；密度0.012 g/cm3、厚度100 mm、寬1200 mm)切斷成95 cm。將切斷物捲成輥筒狀(如海苔卷狀)，試圖製作成直徑22 cm、高度120 cm、1.4 kg的吸音體，但因沒有剛性而不能自立。
實施例3及比較例4至5的評估結果在表2中表示。
由表2的結果可知，實施例3的成形體是吸音性優異，同時，自立性也高。相對於此，比較例中，自立性低。尤其是，在比較例4，除了自立性低之外，厚度大的三次元成形體的製造也有困難。
產業上的可利用性
本發明的不織纖維成形體，具有質輕且體積高，同時，由於通氣性、隔熱性、耐久性、成形性、回收再利用性優良，故可以作為吸音材、隔熱材、地板(flooring)材、空調用濾過材及排水過濾材、熱發散板、屋上墻壁面綠化基材、水質淨化用微生物擔體、擦拭材、吸水材等利用。又緩衝性優，故可以利用來作為食品或水果的梱包材、或各種領域(工業、農業、生活資材等)的緩衝材，例如，沙發、床墊、枕頭、車輛用的緩衝材、頭盔、鞋的內墊、坐墊等。進一步，因質輕有吸音性，同時，形態安定性也優，故可以在建築物(例如是住宅、工廠的屋子或設備、大厦、醫院、學校、體育館、文化會館、人民會館、高速公路之隔音墻壁等)或在車輛(例如，汽車等的車輀、飛機等)等使用的各種吸音材也可以有效利用。
1,11,21．．．不織纖維成形體
2,3,12,22．．．不織纖維集合體
30．．．蒸氣加壓成形機
31．．．上部模具
32．．．空隙部
33．．．下部模具
34．．．蒸氣供給孔
第1圖表示使不織纖維集合體規則地配向的本發明不織纖維成形體之一個例子的模式圖。
第2圖表示使不織纖維集合體在不規則方向配向的本發明不織纖維成形體之一個例子的概略斜視圖。
第3圖表示使不織纖維集合體在不規則方向配向的本發明不織纖維成形體之其他例子的概略斜視圖。
第4圖表示在本發明之製造方法中所使用的蒸氣加壓成形機之一個例子的模式圖。
第5圖表示相對於實施例3及比較例4所得之吸音體的頻率之吸音率圖表。
1．．．不織纖維成形體
2．．．不織纖維集合體
3．．．不織纖維集合體

Claims (13)

  1. 一種不織纖維成形體，係以複數的不織纖維集合體所形成，且表觀密度為0.01至0.05g/cm3的不織纖維成形體，其中，前述不織纖維集合體為含有濕熱接著性纖維，藉由該濕熱接著性纖維的融著而固定纖維，前述不織纖維集合體表面中濕熱接著性纖維的根數比率為70%以上，且前述不織纖維集合體相互間為藉由融著前述濕熱接著性纖維而固定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成形體，其中，不織纖維集合體為不定形狀，並且前述不織纖維集合體之表面中濕熱接著性纖維的根數比率為90%以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體為異方形狀，並且各不織纖維集合體為在無規則的方向配向。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體是藉由濕熱接著性纖維的融著而固定纖維的不織纖維集合體或由該不織纖維集合體而得之成形體的廢料。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體的體積是0.01至300cm3。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，表觀密度為0.01至0.032g/cm3，藉由Frazir Type法之通氣度為0.1至300cm3/(cm2‧秒)，並且熱傳導率為0.03至0.1W/m‧K。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體復含有非濕熱接著性纖維，濕熱接著性纖維與非濕熱接著性纖維之比率(質量比)是濕熱接著性纖維/非濕熱接著性纖維=10/90至99/1。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，濕熱接著性纖維為乙烯單元含量10至60莫耳%的乙烯-乙烯醇系共聚合物，與非濕熱接著性樹脂所形成，前述乙烯-乙烯醇系共聚合物與非濕熱接著性樹脂的比率(質量比)為前者/後者=90/10至10/90，並且前述乙烯-乙烯醇共聚合物為以長度方向連結之形態佔有前述濕熱接著性纖維表面的至少一部分。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體係由濕熱接著性纖維單獨形成。
  10. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，濕熱接著性纖維為以濕熱接著性樹脂所構成的鞘部，與選自由聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂及聚醯胺系樹脂所成群組中至少一種類的非濕熱接著性樹脂所構成的芯部而形成的芯鞘複合纖維。
  11. 如申請專利範圍第1或2項所述之成形體，其中，不織纖維集合體相互間是使用高溫水蒸氣而熱接著。
  12. 一種成形體的製造方法，係製造如申請專利範圍第1項所述之成形體之方法，該方法包含將複數的不織纖維集合體熱接著的步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之成形體的製造方法，係使用高溫水蒸氣施行熱接著。
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