制造纤维成形体的方法、由该方法制成的纤维成形体及使用在该方法中的纤维垫制造机技术

用一种制造纤维成形体的方法预制一包括粗纤维和细纤维的纤维混合物，以形成纤维垫。将混合纤维供给到一辊的外周面上。当该辊旋转时，自该辊释放混合纤维，并且将其抛向一纤维接纳面。在纤维接纳面上形成一纤维垫，其低密度层靠近纤维接纳面，其高密度层位于低密度层的顶部。粗纤维主要形成低密度层，而细纤维主要形成高密度层。第一和第二纤维垫彼此叠合，以使其低密度层彼此相对。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及纤维成形体，该纤维成形体包括一低密度层，该低密度层主要由粗纤维粗制而成，并且内嵌在主要由细纤维紧密制成的高密度层之间。本专利技术还涉及制造这种纤维成形体的方法。
技术介绍
日本公开专利公报No.6-200460揭示了一种已知的纤维成形体和制造该成形体的方法。该公报的已知纤维成形体图示在图5中，并且以标号“A”标注。纤维成形体“A”包括一低密度的核心层51和上、下高密度层53、55，所述高密度层设置在核心层51的顶面和底面上。核心层51主要由粗无机纤维(厚度为15微米)粗制而成。表面层53和55主要由细无机纤维(厚度为10微米)紧密制成。为了制造纤维成形体“A”，不同的机器单独形成核心层51、顶面层53和底面层55。然后将这些层彼此叠合，并且用针刺孔以形成一纤维垫。随后，用树脂薄膜叠合纤维垫的上下两侧。对树脂薄膜进行加热。最后，用一热压机冲压具有被加热的树脂薄膜的纤维垫，通过熔化的树脂使垫子的纤维彼此粘合，以获得纤维成形体。然而，这种用于制造纤维成形体“A”的已知方法需要单独形成核心层51和顶面、底面层53、55。这会使整个机器的成本增加。另外，由于必须在层51、53、55彼此叠合之后将它们结合在一起，制造效率相对较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的技术，该技术可以降低用于制造纤维成形体的机器成本，并且可以提高纤维成形体的相应制造效率。根据本主旨的一个方面，揭示了用于制造纤维成形体的方法。纤维成形体包括一主要由内嵌在上、下高密度层之间的粗纤维粗制而成的低密度层，所述高密度层主要由细纤维紧密构成。该方法包括以下步骤(a)至(f)(a)预制包括粗纤维和细纤维的纤维混合物。细纤维的平均重量轻于粗纤维的平均重量。(b)由混合纤维制成一第一和第二纤维垫。第一和第二纤维垫均包括一主要由粗纤维粗制而成的低密度层和一主要由细纤维紧密构成的高密度层。第一和第二纤维垫均由以下分步骤(b1)和(b2)制成(b1)将混合纤维供给到一辊的外周面上。该辊被构造成将混合纤维临时保持在外周面上。(b2)旋转所述辊，以使混合纤维与辊一起旋转，并且自该辊释放混合纤维，以使混合纤维由于辊的旋转力而抛向一平直的纤维接纳面。释放后的纤维在平直的纤维接纳面上形成一纤维垫。(c)翻转第一和第二纤维垫之一。(d)将第一和第二纤维垫相叠合，以使每张纤维垫的低密度层彼此相对。(e)使彼此叠合的两张纤维垫相结合。(f)将纤维粘合在一起。根据该方法，辊的旋转力将混合纤维抛离该辊的外周面，致使其落在平直的纤维接纳面上。因此，粗纤维可以在细纤维到达纤维接纳面之前到达纤维接纳面。因此，主要包括粗纤维的低密度层首先形成在纤维接纳面上。然后，主要包括细纤维的高密度层借助一中间层(被称为过渡层)形成在低密度层上。由此，单次处理步骤可以在一纤维接纳面上形成一纤维垫，该垫具有一低密度层和一高密度层。第一纤维垫和第二纤维垫可由以下步骤获得。翻转两垫之一。然后使两垫彼此叠合，以使低密度层直接相对。然后使第一纤维垫和第二纤维垫彼此结合。将两垫的纤维粘合在一起，形成一复合纤维成形材料，该材料具有上、下高密度层和内嵌在高密度层之间的一低密度层。根据该方法，可以用单次处理步骤形成具有一低密度层和一高密度层的纤维垫。因此，与需要单独机器形成一低密度层、一上高密度层和一下高密度层的已知方法相比，可以减少制造一纤维成形体所需机器的数量。另外，由于纤维垫可由单次处理步骤构成，因此可以提高纤维垫的制造效率。在本主旨的另一个方面，相同的辊和相同的纤维接纳面可用于形成第一和第二纤维垫。在本主旨的另一个方面，不同的辊可用于形成第一和第二纤维垫。在该情况下，步骤(c)可包括将第一纤维垫定位在一表面上。第一纤维垫被定向成使高密度层接触该表面，并且使低密度层暴露于周围环境，例如，沿向上方向远离表面。第二纤维垫被定位成使第二纤维垫的低密度层直接与第一纤维垫的低密度层相对。第二纤维垫放置在第一纤维垫上。因此，第二纤维垫可以直接放置在第一纤维垫上，以形成纤维成形体。因此，可以进一步提高纤维成形体的制造效率。在本主旨的另一个方面中，第一和第二纤维垫形成在不同的纤维接纳面上。翻转第一纤维垫的步骤(步骤(c))还包括自动翻转和将第一纤维垫传送到位于用来形成第二纤维垫的辊下方的一移动面上。第二纤维垫直接形成在翻转后的第一纤维垫上。每张垫的低密度层彼此靠近。在本主旨的又一个方面，细纤维包括无机纤维和热塑性树脂纤维。热塑性树脂纤维可作为用于将其它纤维粘合在一起的介质。更具体地说，热塑性树脂纤维可受热熔化，以将无机纤维粘合在一起和/或将无机纤维粘合于粗纤维。较佳的是，热塑性树脂纤维包括聚丙烯纤维，该聚丙烯纤维的直径可在15微米至17微米之间选择。较佳的是，无机纤维包括碳纤维，该碳纤维的直径小于10微米。较佳的是，粗纤维包括剑麻纤维，剑麻纤维的直径可在80微米至250微米之间选择。在本主旨的另一个方面中，揭示的纤维成形体包括一主要由粗纤维粗制而成的低密度层和主要由细纤维紧密制成的第一和第二高密度层。低密度层内嵌在第一和第二高密度层之间。粗纤维的直径可在80微米与250微米之间选择。较佳的是，粗纤维包括剑麻纤维。由于粗纤维的直径等于或大于80微米，因此可以确保纤维成形体的必要厚度和刚度。然而，由于粗纤维的直径小于或等于250微米，因此低密度层的变形能力不会降低，以保持纤维成形体的可成形性。较佳的是，细纤维包括无机纤维和热塑性树脂纤维。热塑性树脂纤维可作为用于将其它纤维粘合在一起的介质。例如，热塑性树脂纤维可以是聚丙烯纤维，该聚丙烯纤维的直径可在15微米至17微米之间选择。较佳的是，无机纤维包括碳纤维，该碳纤维的直径小于10微米。在本主旨的又一个方面中，揭示的纤维垫制造机包括一旋转辊，该旋转辊具有一外周面和一将纤维保持在外周面上一预定旋转角度内的纤维保持装置。一供给机用于将粗纤维和细纤维的混合物供给到该辊的外周面上。一传送机设置在该辊的下方，并且适于在辊旋转时接纳并传送被抛离该辊的纤维。在传送机上形成一纤维垫，该纤维垫包括一主要由细纤维构成的高密度层和一主要由粗纤维构成的低密度层。因此，可以通过单次处理步骤制造具有一高密度层和一低密度层的纤维垫。由此，可以减少制造纤维垫所需机器的数量。单次处理步骤可使制造成本降低、制造效率提高。因此，单台机器可以有利地用来制造具有一内嵌在一第一和第二高密度层之间的低密度层的纤维成形体。较佳的是，纤维保持装置包括多根从辊的外周面向外延伸的针。纤维保持装置还可包括若干辅助辊，所述辅助辊沿辊的外周面设置，每根辅助辊均与辊的外周面隔开一预定距离。较佳的是，传送机包括一以恒定速度驱动的传送带。对于给定的辊旋转速度来说，该速度大致与单位长度的材料数量和/或合成的纤维垫的厚度成比例。在本主旨的另一个方面，揭示的纤维垫制造机可包括第一和第二旋转辊。每根旋转辊具有一外周面。外周面具有一在预定的旋转角内将纤维保持在外周面上的装置。第一和第二供给机分别用于将粗纤维和细纤维的混合物提供到第一和第二辊的外周面上。第一传送机设置在第一辊的下方，并且适于接纳和运送纤维。该纤维在第一辊旋转时被抛离所述第一辊，从而在第一传送机上形成一第一纤维垫，该第一纤维垫包括一主要由细纤维构成的高密度层和一主要由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造纤维成形体的方法，其中，纤维成形体包括一主要由内嵌在上、下高密度层之间的粗纤维粗制而成的低密度层，所述高密度层主要由细纤维紧密构成，该方法包括：（ａ）预制包括粗纤维和细纤维的纤维混合物，其中，细纤维的平均重量轻于粗纤维的 平均重量；以及（ｂ）由混合纤维制成一第一和第二纤维垫，其中，每张纤维垫包括一主要由粗纤维粗制而成的低密度层和一主要由细纤维紧密构成的高密度层，并且其中，每张纤维垫由以下方法制成：（ｂ１）将混合纤维供给到一辊的外周面上，其中， 所述辊被构造成将混合纤维临时保持在外周面上；以及（ｂ２）旋转所述辊，以使混合纤维与所述辊一起旋转，并且自所述辊释放混合纤维，以使混合纤维借助所述辊的旋转力抛向一纤维接纳面，从而在纤维接纳面上形成一纤维垫；以及（ｃ）翻转第一纤 维垫；以及（ｄ）将翻转后的第一纤维垫与第二纤维垫相叠合，以使每张纤维垫的低密度层彼此相对；以及（ｅ）使彼此叠合的第一和第二纤维垫相结合；以及（ｆ）将纤维粘合在一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村哲也，棚部和雄，妹尾伦太郎，石原知彦，坂本达夫，中川敬章，
申请(专利权)人：丰田纺织株式会社，丰田自动车有限公司，中川产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]