(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理により溶融する熱溶融合成繊維を平板状に圧縮しこれを複数積層した後に加熱および冷却して硬綿シートを成形する硬綿シート成形工程と、
その硬綿シート成形工程により成形された硬綿シートの一面から反対側の他面へ千鳥格子状に多数の切り込みを入れる切込工程と、
その切込工程によって切り込みが入れられた硬綿シートを引き延ばし、その切り込みを広げた状態で前記硬綿シートを加熱してその硬綿シートの構成材料を溶融させる加熱溶融工程と、
その加熱溶融工程後の硬綿シートを冷却しその硬綿シートの構成材料を凝固させて多穴硬綿成形体を成形する冷却凝固工程とを備えていることを特徴とする多穴硬綿成形体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多穴硬綿成形体の成形方法に関し、特に、適度な弾力と良好な通気性とを備えたクッション材として使用することができる多穴硬綿成形体の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マットレスやシート等に使用するクッション材や防音壁に使用する吸音材等には、ウレタンフォームが多用されていた。このウレタンフォームは、リサイクルが困難であると共に、焼却廃棄する際に有毒ガスを生じてしまうことから、特許第２９４４８３３号公報には、ウレタンフォームに代えて、ポリエステル繊維と低融点のポリエステル複合繊維とを所定の割合で混合し圧縮したシート状の硬綿を利用することが提案されている。その硬綿は、リサイクルが可能であるので廃棄処分の必要がない上に、通気性も良いという優れた特性を有している。よって、環境保全の要請を背景に、ウレタンフォームに代わる材料として、その硬綿の使用が期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の硬綿では、その硬綿の内部全域に形成された繊維間の隙間により通気性が保たれているので、重量物が置かれて硬綿が圧縮されると、その部分の繊維間の隙間が詰まって通気性が悪くなる。かかる硬綿をマットレスやシート等に使用した場合には、体重を支える部分がむれ易くなるという問題点があった。一方、重量物が置かれた場合にも、繊維間の隙間を確保しようとすると、縮み難い硬い硬綿となってしまう。硬い硬綿を使用したマットレスやシート等では、十分な弾力を得られないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、適度な弾力と良好な通気性とを備えたクッション材として使用することができる多穴硬綿成形体の成形方法に関するものである。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の多穴硬綿成形体の成形方法は、熱処理により溶融する熱溶融合成繊維を平板状に圧縮しこれを複数積層した後に加熱および冷却して硬綿シートを成形する硬綿シート成形工程と、その硬綿シート成形工程により成形された硬綿シートの一面から反対側の他面へ千鳥格子状に多数の切り込みを入れる切込工程と、その切込工程によって切り込みが入れられた硬綿シートを引き延ばし、その切り込みを広げた状態で前記硬綿シートを加熱してその硬綿シートの構成材料を溶融させる加熱溶融工程と、その加熱溶融工程後の硬綿シートを冷却しその硬綿シートの構成材料を凝固させて多穴硬綿成形体を成形する冷却凝固工程とを備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の多穴硬綿成形体１の斜視図である。なお、図１では、多穴硬綿成形体１の一部分のみを図示している。
【０００９】
多穴硬綿成形体１は、マットレスやシート等のクッション材として使用され、物を支える適度な弾力と良好な通気性とを備えたものである。その多穴硬綿成形体１は、平板状に形成され、一方の面から反対側の他面に貫通した多数の穴２を備えている。多数の穴２は千鳥格子状に配設され、それぞれの穴２の外形は、略菱形状に形成されており、隣り合う２つの穴を隔てる仕切りは、略平板状に形成されている。
【００１０】
次に、多穴硬綿成形体１の成形方法について、図２を参照して説明する。図２は、多穴硬綿成形体１の成形方法の概略を示した平面図である。まず、トウ（藤）状のポリエステル繊維（２〜１００デニール、５〜１０ｃｍ）に、芯鞘型でトウ状のポリエステル複合繊維（２〜１００デニール、５〜１０ｃｍ）を５〜４０重量％混合して圧縮し、平板状の硬綿を４枚製造する。各硬綿の硬度はそれぞれ１０度、１５度、２５度、３０度（高分子計器（株）製アスカーＦ型硬度計で測定）とし、密度は０．０２〜０．０５ｇ／ｃｍ３の範囲とする。ポリエステル複合繊維の鞘は、重縮合時にイソフタール酸を混合してパイプインパイプ等で製造した低融点共重合体ポリエステルである。よって、平板状の硬綿を硬度が小さいものから順に積層し、１００〜２００℃の熱風を通すことにより、ポリエステル複合繊維の鞘が溶融してポリエステル繊維同士が節結され、積層した硬綿の体積は減少する。その後、体積が減少した硬綿を冷却することにより、溶融したポリエステル複合繊維が凝結して、硬綿シート３が成形される。
【００１１】
このように成形された硬綿シート３に対して、その一面から反対側の他面へ向けて、多数の鋭利な刃を千鳥格子状に備えた型を押しつけることにより、硬綿シート３には、図２（ａ）に示すように、多数の切り込み４が千鳥格子状に入れられる。この多数の切り込み４は、カッター等で１つずつ入れても良いし、また、複数の刃を備えた型を何度も押しつけて入れても良い。
【００１２】
多数の切り込み４を硬綿シート３に入れた後、その切り込み４に直交する方向へ硬綿シート３を引き延ばす。この引き延ばしは、硬綿シート３の一方の端部を固定し、他方の端部をつかんで引っ張ることにより行われる。すると、硬綿シート３には、多数の切り込み４が広げられることにより、図２（ｂ）に示すように、略菱形状の多数の穴２が成形される。この状態では、硬綿シート３を引き延ばして成形した多数の穴２は、その硬綿シート３を引っ張る力を弱めると縮んでしまう。
【００１３】
硬綿シート３を引き延ばして多数の穴２を成形した状態で、その硬綿シート３に１００〜２００℃の熱風を１０〜１８０秒間通過させる。硬綿シート３が熱せられることにより、硬綿シート３を構成する構成材料のポリエステル複合繊維は溶融して、硬綿シート３の形状は不安定になる。なお、ポリエステル複合繊維を溶融させるためには、恒温槽等を使用して硬綿シート３を熱しても良い。
【００１４】
熱風の停止後、硬綿シート３を引き延ばしたまま、２０〜１８０秒間経過したのち冷風を均一的に通過させ、熱風により加熱された硬綿シート３を冷却する。この冷却は、冷風を使用することなく、硬綿シート３を常温に放置して行っても良い。硬綿シート３は、冷却されることにより、その硬綿シート３を構成する構成材料のポリエステル複合繊維が凝結して、硬綿シート３の形状は安定する。硬綿シート３を引き延ばして成形した多数の穴２は、その硬綿シート３を引っ張る力を弱めても縮まない。よって、多数の穴２が千鳥格子状に穿設された多穴硬綿成形体１が成形される。
【００１５】
成形された多穴硬綿成形体１は、必要な大きさに裁断することにより、マットレスやシート等のクッション材として利用することができる。なお、ポリエステル複合繊維を、再度、加熱して溶融した後、冷却して凝固させることにより、多穴硬綿成形体１や硬綿シート３等を積層して厚みを持たせたり、シート等において曲面を持たせた形状に変形することも可能である。
【００１６】
次に、この多穴硬綿成形体１の使用例を説明する。図３は、多穴硬綿成形体１を使用したパネル材１１を示した斜視図であり、理解を容易にするため、外板１２の一部を切り取って図示している。
【００１７】
パネル材１１は、建築物や車両等の吸音材として壁面等に貼着して使用したり、オフィスの室内等を仕切るためのパーティションとして使用するものである。かかるパネル材１１は、多数の穴２が貫通して穿設されている多穴硬綿成形体１と、その多穴硬綿成形体１の両面に、平板状の硬綿により形成された外板１２，１３が貼着されて構成されている。
【００１８】
多数の穴２は、多穴硬綿成形体１の両面に形成された開口を外板１２，１３に塞がれており、パネル材１１の内部に多数の空気室を形成する。その空気室により、パネル材１１を軽量にすることができると共に、パネル材１１の片面から反対側へ通過する音を低減する防音壁とすることができる。
【００１９】
図４は、多穴硬綿成形体１を使用した植生マット２１の一部分を示した斜視図である。植生マット２１は、例えば、屋上やベランダ等でガーデニングをするための容器として使用するものである。かかる植生マット２１は、多穴硬綿成形体１と、その多穴硬綿成形体１の下面に底板２２を貼着して、多数の穴２を備えた容器状に形成される。多数の穴２内には用土２３がほぼ一杯に入れられており、その用土２３には植物２４が植えられている。
【００２０】
この植生マット２１では、用土２３は、多穴硬綿成形体１により仕切られた多数の穴２に入れられる。よって、少ない用土２３を均等に間引いて広範囲に広げることができるので、用土２３の目方は軽くなり、建物への負担を軽減することができる。
【００２１】
なお、請求項１に記載の熱溶融合成繊維としては、芯鞘型でトウ状のポリエステル複合繊維が該当する。
【００２２】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００２３】
例えば、本実施例では、多穴硬綿成形体１の成形方法として、多数の切り込み４を入れた硬綿シート３を引き延ばし、その多数の切り込み４を広げた状態で加熱した後、冷却することにより、多数の穴２を成形する場合を説明したが、多数の穴２はパンチや裁断等を利用して穿設しても良い。この場合、所望の形状をした多数の穴２を備えた多穴硬綿成形体１を成形することができる。なお、パンチや裁断等により切り屑が発生しても、これを細かくほぐすことにより、硬綿の綿材あるいは不織布等としてリサイクルが可能である。
【００２４】
また、本実施例では、多穴硬綿成形体１の成形方法として、平板状の硬綿シート３を利用する場合を説明したが、硬綿シート３を帯状に成形してもよい。帯状に成形した硬綿シート３を利用すれば、その硬綿シート３に多数の切り込み４を入れる工程と、硬綿シート３を引き延ばしその多数の切り込み４を広げた状態で加熱する工程と、加熱した硬綿シート３を冷却する工程とを連続して行うことができるので、仕掛かり品を無くすことができる。また、硬綿シート３を冷却工程の下流で引っ張る設備を備えることにより、硬綿シート３を各工程から、その次の工程に搬送することと、多数の切り込み４を開口することとを１つの設備を利用して実施することができる。この結果、設備を簡略にすることができ、設備費用を低減することができる。
【００２５】
さらに、本実施例では、多穴硬綿成形体１の原料として、リサイクルが可能なポリエステル繊維とポリエステル複合繊維とを混合して使用する場合を説明したが、多穴硬綿成形体１には用途に応じて他の材料を混合しても良い。例えば、乾燥しやすい場所において使用する植生マット２１に、多穴硬綿成形体１を用いる場合には、吸湿性に優れた綿を混合することにより、多穴硬綿成形体１の内部に、植物が育成するために必要な水分や養分等を十分に蓄えることができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の多穴硬綿成形体の成形方法によれば、切込工程によって千鳥格子状に多数の切り込みを入れた硬綿シートを引き延ばし、その切り込みを広げた状態で加熱した後、冷却することにより、多数の穴を形成する。よって、打ち抜き等により切り屑を出して多数の穴を形成する場合に比べて、多穴硬綿成形体を歩留まり良く成形することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多穴硬綿成形体の一部分を示した斜視図である。
【図２】  多穴硬綿成形体の成形方法の概略を示した平面図である。
【図３】  多穴硬綿成形体を使用したパネル材を示した斜視図である。
【図４】  多穴硬綿成形体を使用した植生マットの一部分を示した斜視図である。
【符号の説明】
１                  多穴硬綿成形体
２                  多数の穴
３                  硬綿シート
４                  多数の切り込み
【図１】
0003636310.tif 000002
【図２】
0003636310.tif 000003
【図３】
0003636310.tif 000004
【図４】
0003636310.tif 000005