纤维集料形成方法以及纤维集料形成装置制造方法及图纸

一种将纤维彼此熔接的纤维集料形成方法，该方法包括加热步骤，向上对纤维块下部施加热气，以便使热气穿过所述纤维块而使其浮起，其中在纤维块浮起时至少熔化部分纤维；挤压步骤，在基本垂直方向将加热的纤维块挤压到要求的高度；以及冷却步骤，冷却挤压的纤维块以便固化在纤维彼此交叉部分的纤维熔化部分。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由包括纤维的纤维材料形成的纤维集料，特别涉及较低密度和较厚的纤维集料。本专利技术还涉及用于形成该纤维集料的热熔方法和用于形成该纤维集料的装置。广泛使用的用于形成纤维集料的普通方法通常可以分为两类针刺类和热熔类。在某些情况下，针刺方法和热熔方法是独立使用的，而在另一些情况下，这两种方法可以结合使用。下面，将简要说明两类纤维集料的形成方法。(1)针刺方法这是一种通过缠绕纤维而连续形成一片纤维集料的方法；通过使用针刺机往复穿过多层纤维材料，针刺机使用一种称为制毡针的针。(2)热熔方法这是一种通过热熔粘结纤维而形成纤维集料的方法；对包括具有不同熔点的多种纤维的多层纤维材料施加预定热量，使低熔点的纤维(粘结材料)熔化并在具有高熔点的纤维的相交处粘结具有高熔点的纤维(结构材料)。换句话说，根据该热熔方法，具有高熔点的纤维起结构材料的作用，而具有低熔点的纤维起粘结剂的作用。至于典型的热熔方法，有一种称为热空气输送机加热室方法，其中将多层纤维材料连续喂送进热空气输送机加热室以形成连续形的纤维集料；有一种称为模制方法或分批方法，其中将多层纤维材料塞预定尺寸的模具中并加热以形成具有预定尺寸(大小和形状)的块状纤维集料。下面将详细说明这两种方法。(2-a)热空气输送机加热室方法图12是用于热熔纤维集料形成方法的普通热空气输送机加热室的剖面图。由图12所示，该热空气输送机加热室500具有一对网眼带510和520，以彼此垂直相对的方式设置这对网眼带，使两带之间具有预定间隙，以便在图中的向左方向移动多层纤维材料600，同时由上侧和下侧(在纤维堆置的方向)压制多层纤维材料600,而由图中的上右方向喂送多层纤维材料600。多层纤维材料600实际上是外皮纤维的纤维网层。采用梳理机(未示)、交叉铺网非制造物机或类似机器生产各个纤维网，各个纤维网中的纤维大致呈平行铺放。根据用途设定每单位面积多层纤维材料600的重量。此外，多层纤维材料600包括具有不同熔点的多种类型纤维两网眼带510和520之间的距离大约等于最终制品或连续纤维集料650的厚度，并且可以根据需要进行调整。喂送进热空气输送机加热室500的连续多层纤维材料600的厚度H大于两网眼带510和520之间的间隙h。连续多层纤维材料600在喂送进热空气输送机加热室500后立即被网眼带510和520压制到厚度h，并且在保持于压制状态时通过热熔形成连续纤维集料650。为了通过热熔将连续多层纤维材料600制成连续纤维集料650，用于吹送空气的空气输送室530和用于抽吸从空气输送室530中吹出的热空气的空气吸收室540设置在热空气输送机加热室500中。空气输送室530具有供气孔531和多个孔眼，并且位于热空气输送机加热室内的多层纤维材料600的通道上方。热空气通过供气孔531吹入吹入空气输送室530，并且通过多个孔眼532由空气输送室530中吹出以吹到纤维材料600上。空气吸收室540设置在多层纤维材料600的下方，并且具有多个孔眼542和多个吸气孔541。如上所述，当热空气由空气输送室530吹到多层纤维材料600上时，其穿过多层纤维材料600，该热空气通过多个孔眼542被吸入空气吸收室540，并通过多个吸气孔541排出。连续多层纤维材料600在进入热空气输送机加热室500时由空气输送室530吹出的热空气加热，一直加热到其温度上升到一预定值如上所述，连续多层纤维材料600是具有不同熔点的多种类型连续层。因此，可以通过将热空气的温度设定在高于具有较低熔点的纤维熔点温度并低于具有较高熔点的纤维熔点温度来使具有相对较低熔点的纤维熔化，使得在具有较高熔点纤维的相交处使其相互粘结，具有较低熔点的熔化纤维起粘结剂的作用，以制成具有预定厚度的连续纤维集料650。(2-b)基于压制的方法图13是显示一种形成纤维集料的普通方法的视图。多层纤维材料块610在材料方面与在热空气输送机加热室方法中使用的连续多层纤维材料600是相同的，只是形状为块状而已。此外，特别是如图13(a)所示，多层纤维材料块610包括几层纤维其中的纤维在一定方向a大致呈平行排列，并且在垂直于每层中纤维排成一行的该方向的方向b上进行叠放。多层纤维材料块610放置在铝制模具700中，并且覆盖有如图13(b)和(c)所示的盖710。在此阶段，在模具中，只在叠放方向b上对在模具700中的多层纤维材料块610进行压制。接着，通过加热模具700直到满足上述条件，从而获得纤维集料块。但是，上述形成纤维集料块的方法本身将在下面说明的问题。(1)针刺法针刺法由于采用制毡针而实际上会引起纤维缠结。因此由针刺法制成的纤维集料硬、薄、并且松密度高。换句话说，采用针刺法难于制成具有较低松密度的柔软而且厚的纤维集料。(2a)基于热空气输送机加热室的方法在热空气输送机加热室方法中，热空气从上方吹到多层纤维材料上，因而，在上侧层中的纤维在下侧层中的纤维之前变软。结果，上侧层中的纤维被来自上方的热空气的压力以及该纤维层的自重压扁，造成上侧层的松密度高于下侧层的松密度。换句话说，采用基于热空气输送机加热室的方法难于生产密度均匀的纤维集料。解决该问题的一种办法是降低热空气速度。但是，降低热空气速度则不能使热空气穿过多层纤维集料，从而带来不能实际加热多层纤维集料下部的问题。因此，与采用针刺法生产该材料一样，采用基于热空气输送机加热室的方法业也难于生产具有较低和均匀松密度的柔软而厚的纤维集料，与前一种方法一样，后一种方法也易于制成具有较高松密度的硬纤维集料片。此外，在通过网眼输送机保持在压制状态时将层状纤维材料加热，因此带来网眼输送机的图案(隆起和凹下)会印在多层纤维材料的表面层上的问题。(2b)基于模具的方法参照图14，现在说明与采用模具形成纤维集料的方法有关的问题。图14是用于显示在采用模具生产纤维集料中的生产模具内部状态的视图。当多层纤维材料块610叠放在模具700中并用盖710密封模具700后而开始加热模具700时，多层纤维材料块610开始由其边缘在重力方向上被逐渐压扁。当在多层纤维材料块610中的多种纤维的熔点差别很大时，这一现象不明显，例如当一类纤维是由聚丙烯形成的而另一类纤维是由聚丙烯-对苯二甲酸酯形成的时。但是，如果两类纤维由烯材料中选择时，该现象变得很明显这是由于在这种情况下两肋纤维之间的熔点稍有不同，因此，由模具700传递的热效应首先作用在多层纤维材料块610的边缘部分。对模具700继续加热，热量一直传递到多层纤维材料块610的中部，将与多层纤维材料块610下表面相邻的整块压扁，如图14(b)所示。当多层纤维材料块610处于这种状态时，多层纤维材料块610的松密度在重力方向是不一致的；多层纤维材料块610上部的松密度低于多层纤维材料块610下部的松密度，这是因为多层纤维材料块610的下侧受多层纤维材料块610本身重量的影响更大。换句话说，在多层纤维材料块610中同时产生高松密度区域610a和低松密度区域610b；形成了不良的松密度梯度。如上所述，在使用基于普通模具方法的情况下，发生松密度梯度，因此易于形成较硬的并且松密度高的纤维集料块，如由基于普通热空气输送机加热室的方法形成的纤维集料块，但是难于生产具有均匀的低松密度的柔软而且厚的纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维集料的形成方法，其中对纤维进行加热以使其彼此熔接，所述方法包括：加热步骤，向上对纤维块下部施加热气，以便使热气穿过所述纤维块而使其浮起，其中在纤维块浮起时至少熔化部分纤维；挤压步骤，在基本垂直方向将加热的纤维块挤压到要求的高 度；以及冷却步骤，冷却挤压的纤维块以便固化在纤维彼此交叉部分的纤维熔化部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村全男，长谷哲也，森田晴夫，山本肇，清水英一郎，宇田川健太，北畠健二，
申请(专利权)人：日本井上株式会社，佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]