TWI770305B - 腹板支持體之製造方法以及花紋設置方法 - Google Patents

Abstract

提供一種花紋的自由度高且耐久性優異之腹板支持體及其製造方法以及花紋設置方法。

腹板支持體10係在往腹板噴射高壓水流對不織物設置花紋之際所使用。腹板支持體10的製造方法包含：準備平板狀且金屬製的母材16之工程；以含有從母材16的表面橫亙背面貫通的第1通水孔14、第2通水孔15、第1通水孔14之方式，在母材16的表面蝕刻加工以形成與花紋對應的凹部12之工程；及將母材16的端部彼此熔接並將母材16形成於圓筒狀的本體部11之工程。

Description

腹板支持體之製造方法以及花紋設置方法

本發明係有關一種以水針法(Spunlace)製造不織布、花紋紙(fancy paper)、壁紙、毛巾或建材等之不織物且係對不織物設置花紋之際所使用之腹板支持體、及其製造方法以及花紋設置方法。

以往，已知一種水針法，係對將纖維積層擴展成薄片狀之腹板噴灑高壓水流以製造不織布或紙等之不織物。又，有時為了改善不織物的質地或顯現柔軟感而對不織物設置凹凸的花紋、為吸附除去廢料或污物等而在不織布面內設置不存在有纖維的穴部。在此種情況，使用對應花紋而熔接於線上的標記(mark)、藉印刷或UV硬化將樹脂形成與花紋對應的圖案狀者(例如，參照專利文獻1)、或花紋設置用織物等(例如，參照專利文獻2)。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本國專利第4744151號公報

〔專利文獻2〕日本國專利第4266841號公報

然而，在使用對應花紋而熔接於線上的標記來設置花紋的情況，標記的熔接耗費工夫且有所熔接的標記脫離之虞的問題。又，在使用形成與花紋對應的圖案狀之樹脂設置花紋的情況，雖花紋的自由度高，但具有當反複噴灑高壓水流時會有樹脂脫離之虞的問題。

又，在使用花紋設置用織物設置花紋之情況，由於受格子、Z字型等之幾何學花紋等所限定，所以有花紋的自由度低的問題。

於是，為了提供花紋的自由度且耐久性優異的腹板支持體及其製造方法以及花紋設置方法而衍生出應解決之技術課題，本發明之目的即為解決該課題。

為達成上述目的，本發明的腹板支持體，係在對腹板噴灑高壓水流以設置不織物花紋之際所使用，其具備：形成圓筒狀之金屬製的本體部；對應於前述花紋而設置在前述本體部的表面之凹部及凸部；及以將前述凹部及凸部與前述本體部的背面連通之方式形成的通水孔。

依據此構成，因為凹部及凸部是在本體部成為一體而形成，所以可避免凹部及凸部的落下或脫落等。又，金屬製的本體部係耐久性優異，且耐伸長、變形及摩耗強，可長時間使用。再者，由於形成於本體部的表面之凹部及凸部可因應於花紋的形狀作自由設定，所以能對應各式各樣的花紋。此外，花紋係包含對不織物設置的凹凸、不織物內的空隙(穴部)。

又，較佳為，本發明的腹板支持體係前述本體部可外插於支持該本體部之具通水性的輥。

依據此構成，準備複數個不同花紋的腹板支持體，透過因應想設置不織物的花紋而換裝腹板支持體，可對應各式各樣的花紋。

又，本發明的腹板支持體的製造方法，係在對腹板噴灑高壓水流以設置不織物花紋之際所使用，該腹板支持體的製造方法包含：準備平板狀且金屬製的母材之工程；於前述母材的表面蝕刻加工，形成和前述花紋對應的凹部與凸部、及將該凹部及凸部與前述母材的背面連通的通水孔之工程；及將前述母材形成於圓筒狀的本體部之工程。此外，花紋係包含對不織物設置的凹凸、不織物內的空隙(穴部)。

依據此構成，腹板支持體，係藉由蝕刻加工將凹部及凸部以及通水孔成批形成於母材表面且僅將母材的端部彼此熔接就可形成圓筒狀，所以能有效率地製造腹板支持體。

又，因為凹部及凸部是在本體部成為一體而形成，所以可避免凹部及凸部的落下或脫落等。又，金屬製的本體部係耐久性優異，且耐伸長、變形及摩耗強，可長時間使用。又，由於形成在本體部的表面之凹部及凸部可因應於花紋的形狀作自由設定，所以可對應各式各樣的花紋。

又，較佳為，本發明的腹板支持體的製造方法，係在進行前述蝕刻加工的工程中，於從前述母材的 表面橫亙背面形成通水孔後，將前述凹部以半蝕刻加工形成。

依據此構成，可將通水孔以及凹部及凸部精度佳地形成於所期望的位置。又，可因應凹凸的強弱來變更要設置腹板的花紋。

又，較佳為，本發明的腹板支持體的製造方法係包含：在將前述母材形成筒狀的工程之前，對前述母材進行電解研磨處理之工程。

依據此構成，因為凹部的角隅部及通水孔係藉由未電解研磨處理形成和緩的曲面狀，所以不織物的剝離性變好，可容易地將不織物從腹板支持體釋出。

又，本發明的花紋設置方法，係使用上述的腹板支持體或以上述的製造方法所製造的腹板支持體對不織物進行花紋設置。

依據此構成，因為凹部及凸部與腹板支持體形成一體，所以可避免凹部及凸部的落下或脫落等。又，金屬製的腹板支持體係耐久性優異，且耐伸長、變形及摩耗強，可長時間使用。又，由於形成在本體部的表面之凹部及凸部可因應於花紋的形狀作自由設定，所以可對應各式各樣的花紋。

本發明因為凹部及凸部是在本體部成為一體而形成，所以可避免凹部及凸部的落下或脫落等。且金屬部的本體部係耐久性優異、伸長變形及摩耗強，可長期間使用。又，由於形成在本體部的表面之凹部及凸部可因 應於花紋的形狀作自由設定，所以可對應各式各樣的花紋。

1‧‧‧不織布製造裝置

2‧‧‧腹板

3a、3b‧‧‧網帶

4a、4b、4c‧‧‧噴水器

5‧‧‧第1輥

6‧‧‧第2輥

10‧‧‧腹板支持體

11‧‧‧本體部

11a‧‧‧表面

11b‧‧‧背面

12‧‧‧凹部

12a、12b‧‧‧角隅部

12c‧‧‧底面

13‧‧‧凸部

14‧‧‧第1通水孔

14a‧‧‧(第1通水孔的)角隅部

15‧‧‧第2通水孔

15a‧‧‧(第2通水孔的)角隅部

16‧‧‧母材

圖1係表示適用本發明一實施形態的腹板支持體之腹板的花紋設置裝置之示意圖。

圖2係表示將不織布的花紋作成凸部的情況的腹板支持體的表面之立體圖。

圖3係圖2中的I-I線的腹板支持體之剖面圖。

圖4係顯示圖1中的A部的部份切口放大圖。

圖5係表示腹板支持體的製程之示意圖。

針對本發明實施形態，依據圖面作說明。此外，在以下有提及構成要素數、數值、量及範圍等之情況，除了特別明示的情況及原理上清楚限定特定數的情況以外，並不受其特定數所限定，亦可為特定數以上或以下。又，構成本實施形態的各步驟的先後順序除了特別明示的情況及原理上清楚情況以外，並未受限於以下的順序，又，複數個步驟是被並列地執行亦無妨。

本發明的腹板支持體係可適用於不織布或紙等之不織物的製造裝置。不織物包含不織布、花紋紙、壁紙、毛巾或建材等。本實施形態中，以將腹板支持體10適用於使用水針法製造具有凸狀的花紋之不織布的不織布製造裝置1的情況為例作說明。此外，花紋係包含被設置到不織物之凹凸、不織物內的空隙(穴部)。

圖1係表示適用了腹板支持體10的不織布製造裝置1的構成之示意圖。不織布製造裝置1係具備：網帶 3a、3b；3個噴水器4a、4b、4c；外插有腹板支持體10的第1輥5；及將腹板2引導到所期望的搬送方向之第2輥6。

噴水器4a、4b、4c係沿著腹板2的搬送方向D依序配置。噴水器4a、4b係以與第2輥6對向的方式一個一個配置在第2輥6的上方。噴水器4a、4b係向沿著第2輥6的外周搬送的腹板2噴射高壓水流。此外，噴水器4a、4b對1個第2輥6的設置個數未特別限定，可為一個，亦可為複數個。又，噴水器4a、4b未受限於配置於第2輥6的上方，例如，若是對第2輥6垂直者，則也可為橫向配置者。

噴水器4c係以與第1輥5對向的方式在第1輥5的上方配置1個。噴水器4c係朝向順著第1輥5的外周搬送的腹板2噴射高壓水流。噴水器4c係對腹板2設置花紋。此外，關於噴水器4c對1個第1輥5的設置個數係未特別限定，可為1個，亦可為複數個。又，噴水器4c不受限於配置在第1輥5的上方，例如，若係相對於第1輥5垂直，則橫向配置亦無妨。

在第1輥5外插有腹板支持體10。第1輥5及第2輥6具有通水性。

如此，以腹板2沿著外插於第1輥5的腹板支持體10的外周及第2輥6的外周之方式設定軌道。

網帶3a係將腹板2往在腹板2的搬送方向D中的最初的第2輥6搬送。腹板2係在承受來自噴水器4a的高壓水流之前從網帶3a被剝離，腹板單體在未隔介網帶3a下被搬送。

又，網帶3b會被從第2輥6遞交設置有花紋的腹板2。此外，不織布製造裝置1未受限於以直接接觸於 腹板支持體10上的方式搬送的構成，亦可為例如腹板2隔介著網帶的情況下沿著腹板支持體10的周圍搬送的構成。

圖2係表示將不織布的花紋呈現為凸部的情況之腹板支持體10的表面之立體圖。圖3係圖2中的I-I線的腹板支持體10的縱剖面圖。如圖2、3所示，腹板支持體10係形成有圓筒狀的本體部11、凹部12、凸部13、第1通水孔14、及第2通水孔15。

凹部12係凹設於本體部11的表面11a。又，凸部13係凸設於凹部12的周圍。凹部12及凸部13係因應於要設置腹板2的凹凸花紋來設定形狀。凹部12的深度係設定成腹板支持體10厚度的大致一半的程度。此外，凹部12的深度也可因應於設置腹板2的花紋之凹凸的強弱作適宜變更。凹部12的角隅部12a、12b係形成為和緩的曲面狀。

第1通水孔14係從凹部12的底面12c橫亙本體部11的背面11b貫通地形成。第1通水孔14的角隅部14a係形成為和緩的曲面狀。

第2通水孔15係從本體部11的表面11a橫亙背面11b貫通地形成。第2通水孔15的角隅部15a係形成為和緩的曲面狀。

其次，依據圖1、4來說明不織布製造裝置1的動作。圖4係將圖1中的A部放大之局部切口圖。

作為原料的纖維係在被未圖示的梳棉機(carding machine)開纖的狀態下積層於網帶3a上而形成腹板2。纖維係連續地被供給至網帶3a上。

網帶3a係朝圖1中的箭頭D的方向順著第2輥6的外周搬送腹板2。例如，腹板2的搬送速度係設定成 20m/min以上。在使腹板2均一地排列於網帶3a上之後，噴水器4a提供腹板2預淋浴(pre-shower)使腹板2潮濕，噴水器4b將腹板2形成薄片狀。

當腹板2搬送到噴水器4c的下方時，腹板2內的纖維藉由從噴水器4c噴射的高壓水流而混雜。噴水器4a、4b、4c係可設定成互異的壓力，例如，設定成10MPa以下。噴水器4a、4b、4c的壓力係可依序設定成5Mpa、10MPa、10MPa。又，噴水器4a、4b、4c係以噴嘴徑Φ0.1mm、1mm間距噴射高壓水流。從噴水器4c所供給之高壓水流係在透過腹板2後，經由第1通水孔14、第2通水孔15而通過腹板支持體10。

又，如圖4所示，以直接接觸於腹板支持體10上的方式搬送的腹板2係藉由高壓水流而被按壓於腹板支持體10。由於腹板2係以順著腹板支持體10的表面形狀的方式被壓縮，所以腹板2中的與凹部12對向的部分是被形成凸狀。

通過第1輥5及第2輥6後的腹板2，係在被搬送到未圖示的乾燥工程之後被捲成卷狀。在乾燥工程中，例如進行120℃的熱風乾燥5分鐘使之乾燥。

其次，針對腹板支持體10的製造方法作說明。圖5(a)~(i)表示腹板支持體10的製造工程。

首先，如圖5(a)所示，準備板狀的母材16。母材16的板厚，例如設定成2mm以下，較佳為，設定成0,3~2mm。藉由將母材16的厚度設定成2mm以下，可對母材16實施後述的蝕刻加工。本實施形態中，母材16的厚度係 設定成1mm。又，本實施形態中，母材16的材質雖採用了耐腐蝕性優異的SUS304，但不受此所限。

其次，將塗布於母材16的表面之防鏽油藉由洗鹼脫脂除去。其次，如圖5(b)所示，於母材16的表面貼附第1感光性樹脂的乾膜阻劑或塗布液體性阻劑。之後，如圖5(c)~(e)所示，使用遮罩進行圖案曝光，洗掉非曝光部。其次，如圖5(f)所示，將氯化鐵液以噴霧器對母材16噴射而將阻劑的露出部分從母材16的表面遍及背面慢慢除去，如圖5(g)所示，藉由將阻劑的露出部分從母材16的表面遍及背面貫通除去，以成批形成凹部12的一部份、第1通水孔14及第2通水孔15。然後，如圖5(h)所示，用氫氧化鈉水溶液剝離阻劑。此外，凹部12係亦可在形成第1通水孔14、第2通水孔15後，以半蝕刻加工所形成。

其次，如圖5(i)所示，將凹部12的角隅部12a、12b、第1通水孔14及第2通水孔15形成和緩的曲面狀。藉由凹部12的角隅部12a、12b形成和緩的曲面狀，剝離性變好，可容易將腹板2從腹板支持體10釋出。

本實施形態中，使用電解研磨將凹部12的角隅部12a、12b、第1通水孔14及第2通水孔15形成曲面狀。電解研磨的程序係採一般者，例如，將酸洗後的母材16浸泡於電解研磨液，對母材16與電解研磨液之間以規定時間施加電壓。作為電解研磨液，例如使用硫酸、磷酸、硝酸、過氯酸、鹽酸或其鹽類等。在研磨結束後，洗淨電解研磨液等。

此外，作為電解研磨以外的研磨方法，可考慮採用化學研磨、物理研磨。電解研磨相較於化學研磨 係在可乾淨地清除邊緣部這點較為優異，而相較於物理研磨係在因能與母材16進行非接觸加工而不會在母材16產生變形等這點較為優異。

之後，透過使母材16變形成筒狀，將母材16端部彼此以雷射熔接接合，可獲得圓筒狀的腹板支持體10。此外，亦可依腹板支持體10的大小，將複數片的母材16的端部彼此熔接，使已熔接的母材16變形成筒狀。雷射熔接相較於其他熔接方法，因為銲珠寬度窄、熔透深度深且熔接痕小，所以在母材16的表面可將凹部12以涵蓋廣範圍的方式作配置，且能減低朝向母材16的總熱量，所以具有在母材16難以產生變形的優點。

如此，本實施形態的腹板支持體10，係凹部12藉由蝕刻加工而在母材16的全面成批形成且本體部11僅熔接形成有凹部12的母材16的端部彼此就能形成圓筒狀，所以能有效率地製造腹板支持體10。

又，因為凹部12是與本體部11成為一體而形成，所以可避免與花紋對應的圖案之落下或脫落等。再者，因為凹部12可自由地設定形狀，所以可與各式各樣的花紋相對應。

又，金屬製的腹板支持體10係耐伸長、變形及摩耗，可長時間使用。

再者，藉由形成腹板支持體10可被外插於第1輥5，事先準備複數個不同花紋的腹板支持體10，可因應欲設置腹板2的花紋而換裝腹板支持體10。

此外，本發明可在不悖離本發明精神下進行各種改變，而且，本發明當然可及於該改變者。

1‧‧‧不織布製造裝置

2‧‧‧腹板

3a、3b‧‧‧網帶

4a、4b、4c‧‧‧噴水器

5‧‧‧第1輥

6‧‧‧第2輥

10‧‧‧腹板支持體

Claims (3)

1. 一種腹板支持體的製造方法，該腹板支持體係在對腹板噴灑高壓水流以設置不織物花紋之際所使用，該腹板支持體的製造方法之特徵為包含：準備平板狀且金屬製的母材之工程；於前述母材的表面蝕刻加工並成批地形成和前述花紋對應的凹部與凸部、及將該凹部及凸部與前述母材的背面連通的通水孔之工程；及將前述母材形成於圓筒狀的本體部之工程。
2. 如請求項1之腹板支持體的製造方法，其中包含：在將前述母材形成筒狀的工程之前，對前述母材進行電解研磨處理之工程。
3. 一種花紋設置方法，其特徵為：使用如請求項1或2之製造方法所製造的腹板支持體，對不織物進行花紋設置。

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