(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプモールド成形体の製造工程に用いられる製造型であって、内部に吸引路を有する弾性変形自在の弾性体からなる吸引型と、該吸引型の吸引面に配設され、該吸引型の弾性変形に追従し且つ前記吸引路を通じた吸引変形に耐える剛性及び流体透過性を有する柔靱性ネットと、該柔靱性ネットの外側に配設され伸縮可能で前記吸引型の弾性変形に追従して変形し且つパルプが堆積される柔軟性ネットとを備えているパルプモールド成形体の製造型。
【請求項２】
請求項１記載のパルプモールド成形体の製造型を用いたパルプモールド成形体の製造方法であって、前記製造型にパルプスラリーを供給し、前記吸引路を通じて該パルプスラリーを吸引して前記柔軟性ネットにパルプを堆積させてパルプ層を形成した後に、前記製造型と共に該パルプ層を乾燥型に移行し、該乾燥型の内面に該パルプ層を押圧しつつ乾燥させるパルプモールド成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルプモールド成形体の製造型及び該製造型を用いたパルプモールド成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
パルプモールド成形体の製造型に関する従来技術としては、例えば、特開平８−４９２００号公報に記載の繊維成形物の抄造型が開示されている。この抄造型は、吸水孔を設けた剛性体における成形面の側表面に、該吸水孔への導水通路（分散媒案内路）を形成するとともに、該側表面の一部又は全体に網状体を敷設し、抄造時の吸水効率を高めたものである。
【０００３】
ところで、この種の抄造型を用いて繊維成形体を抄造した後に、該繊維成形体とともに抄造型を乾燥型内に納め、さら吸水孔及び導水通路を通じた脱気を行いつつ該抄造型で該繊維成形体を押圧・乾燥させて乾燥を行うと、吸水孔や導水通路に対応する部分における押圧力が他の部分に比べて低くなるため、繊維成形体を乾燥した後において、該繊維成形体の当該吸水孔や導水通路に対応する部分における内・外表面に、それぞれ凸・凹状となる不要な転写痕が残ってしまい、成形体の美観を損ねる問題があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、成形体の内・外表面における不要な転写痕の発生を抑えることができるパルプモールド成形体の製造型及びこれを用いたパルプモールド成形体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
本発明者らは、吸引路を有する吸引型の吸引面に配設する抄紙ネットを、所定の流体透過性及び剛性を有する柔靱性ネットと、パルプが堆積される柔軟性ネットとで構成し、押圧・乾燥工程における通気性を確保しつつ押圧ムラを抑えることで、乾燥後の成形体の内・外表面の転写痕の発生を抑える得ることを知見した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記知見に基づきなされたものであり、パルプモールド成形体の製造工程に用いられる製造型であって、内部に吸引路を有する弾性変形自在の弾性体からなる吸引型と、該吸引型の吸引面に配設され、該吸引型の弾性変形に追従し且つ前記吸引路を通じた吸引変形に耐える剛性及び流体透過性を有する柔靱性ネットと、該柔靱性ネットの外側に配設され伸縮可能で前記吸引型の弾性変形に追従して変形し且つパルプが堆積される柔軟性ネットとを備えているパルプモールド成形体の製造型を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、上記本発明のパルプモールド成形体の製造型を用いたパルプモールド成形体の製造方法であって、前記製造型にパルプスラリーを供給し、前記吸引路を通じて該パルプスラリーを吸引して前記柔軟性ネットにパルプを堆積させてパルプ層を形成した後に、前記製造型と共に該パルプ層を乾燥型に移行し、該乾燥型の内面に該パルプ層を押圧しつつ乾燥させるパルプモールド成形体の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明のパルプモールド成形体の製造型（以下単に製造型ともいう）を、その好ましい実施形態に基づいて、添付図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明の製造型の一実施形態を示したものである。同図において、符号１は、製造型を示している。
【００１０】
同図に示すように、製造型１は、上方に向けて開する箱形形状の成形体の製造に係るものであり、内部に吸引路２０を有するコア（吸引型）２と、コア２の吸引面２１に配設される抄紙ネット３と、コア２の上部の周囲を囲繞するフランジ４とコア２の上面を覆うキャッププレート５とを備えている。
【００１１】
コア２は、成形すべき成形体の外形よりもやや小さな外形をしている。但し、コア２の高さは、成形体の高さ（深さ）よりも大きくなされている。コア２は、弾性変形可能な材料から構成されている。そのような材料の例としては、シリコーンゴム、可撓性ラバー、ウレタンゴム等のゴム系材料が挙げられる。コア２の上部中央は開口した空間となっており、チャンバー２２を形成している。コア２の外面をなす各側面及び底面は、網目状の凹凸模様を有している。
【００１２】
上記吸引路２０は、チャンバー２２とコア２の外部とを連通するように多数形成されている。吸引路２０は、チャンバー２２の内面からコア２の外部へ向けて放射状に形成されている。吸引路２０は、コア２の吸引面２１において開口している。吸引路２０の開口部の数は、１ｃｍ２当たり１〜４個、特に１〜２個とすることが、後述するパルプ層の脱水効率の点、及びコア２が弾性変形して抄紙ネット３に堆積したパルプを押圧する場合にコア２の強度が十分に保たれる点から好ましい。また、吸引路２０は、コア２が押圧によって弾性変形しても流体の通過が妨げられない程度の大きさの断面を有している。
【００１３】
前記抄紙ネット３は、コア２の吸引面２１に配設される柔靱性ネット３０と、この柔靱性ネット３０の外側に配設されてパルプが堆積される柔軟性ネット３１とから構成されている。柔靱性ネット３０と柔軟性ネット３１とは、後述のそれぞれの機能を損なわない手法で固定することができ、例えば、互いの周縁部を金属ワイヤー等で相互に編み込んで固定することができる。
【００１４】
柔靱性ネット３０は、流体透過性及び押圧・乾燥工程における吸引路２０を通じた吸引による変形（吸引変形）に耐える剛性を有している。すなわち、柔靱性ネット３０は、後述の押圧・乾燥工程において、前記吸引路２０を通じて吸引しつつをパルプ層を押圧・乾燥している状態において、柔靱性ネット自身が流体透過性を有することは勿論のほか、吸引路２０を通じた吸引による流体（水や水蒸気）の透過空間を確保しつつ、コア２の弾性変形に追従し且つ該吸引路２０を通じた吸引変形に耐えうる剛性を有する柔靱なものである。これにより、押圧・乾燥工程において、コア２の凹凸形状に拘わらず、押圧力をパルプ層に均一に伝えつつ凹凸のないスムーズな吸引面を形成できるようになっている。
【００１５】
柔靱性ネット３０は、上述の柔靱性を得る上では、吸引路２０の開口部に対応する部分において負荷荷重に対する変形量が、吸引路２０の開口部の長径に対して、０〜５％であることが好ましい。具体的には、例えば、吸引路２０の開口部における付加荷重が、０．７〜１．２ｋｇ／（吸引路１個）、吸引路２０の開口部における内径が３〜４ｍｍである場合に、柔靱性ネット３０当該付加加重に対して変形しないものとすることが好ましい。また、柔靱性ネットの網目の大きさは流体透過性の点からは１５〜６０メッシュ（ＪＩＳ  Ｌ０２０８、以下同じ。）、特に３０〜４０メッシュであることが好ましい。柔靱性ネット３０は、流体透過性及び保形性の点からコア２の吸引面２１を被覆した状態における厚みが０．２〜１．５ｍｍ、特に０．５〜０．８ｍｍであることが好ましい。かかる特性を備えた柔靱性ネット３０は、具体的には、ステンレス、銅、真鍮、ケブラー、テフロン、ナイロン、ポリエステル等の素材で構成された繊維メッシュで構成することができる。
【００１６】
柔軟性ネット３１は、柔靱性ネット３０の表面を密着被覆している。柔軟性ネット３１も、コア２の弾性変形に追従して変形し得る伸縮可能な材料から形成されている。柔軟性ネット３１は、コア２の弾性変形時にも潰れることなく流体を流通させる必要がある。この観点から、柔軟性ネット３１は、伸縮性を有し、流体の流通性を有する材料から構成されていることが好ましい。柔靱性ネットの表面を被覆した被覆した状態における延伸性（伸張性）が、２０〜２００％、特に２０〜８０％であることが好ましい。また、柔軟性ネット３１は、通水性、通気性の点から、柔靱性ネット３０の表面を被覆した状態における厚みが０．４〜１．２ｍｍ、特に０．５〜０．８ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
柔軟性ネット３１は、パルプ層を形成する際の抄紙ネットとしても機能するものである。従って柔軟性ネット３１は、パルプスラリー中の水分は通過させるがパルプ繊維は通過させない程度の網目を有する。この網目の大きさは２５〜６０メッシュ、特に３０〜４０メッシュであることが、パルプ層の成形性及びパルプ繊維の目詰まり防止の点から好ましい。また、柔軟性ネット３１は、これを柔靱性ネットの表面に密着被覆させた状態での平均開孔面積率が４０〜８０％、特に４０〜５０％であることが吸水性、通気性及び強度の点から好ましい。
【００１８】
以上の点を総合的に勘案すると、柔軟性ネット３１として好ましく用いられるものとしては、天然繊維又は合成繊維から形成された編物が挙げられ、特にパルプ層の押圧時におけるコア２の弾性変形に追従性及び押圧後の離型において必要とされる伸縮性の点から、ナイロン、ポリエステル、テフロン等の合成繊維製の編物を用いることが好ましい。
【００１９】
フランジ４は、コア２の上部の周囲を囲繞しており、平面視して矩形状の外形をなしている。フランジ４は所定手段によってコア２に固定されている。フランジ４は、金属、セラミックス、樹脂等の剛直体から構成されており、外部から力が加わっても実質的に変形しない。これによって、後述するように、成形体にフランジ部を形成する場合に、該フランジ部の仕上がり状態が良好となる。
【００２０】
キャッププレート５は、平面視して矩形状をしており、フランジ４と同じ外形をしている。キャッププレート５の周縁部には貫通孔が穿設されている。一方、フランジ４の対応する位置には、ネジ穴が形成されている。そして、製造型１が組み立てられた状態においては、キャッププレート５の貫通孔にネジ５０を通し、ネジ５０をフランジ４に形成されたネジ穴に通してネジ止めすることで、キャッププレート５がコア２に固定されるようになっている。
【００２１】
キャッププレート５の略中央部には、ネジ孔５１が形成されており、ネジ孔５１に吸引パイプ５２が螺着されている。その結果、製造型１が組み立てられた状態においては、吸引パイプ５２、チャンバー２２、吸引路２０、及び抄紙ネット３が連通して、製造型１の外部と内部とを連通する流通路が形成される。
【００２２】
次に、本発明のパルプモールド成形体を、その好ましい実施形態として上記製造型１を用いた実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図２は、本実施形態のパルプモールド成形体の製造方法における各工程を順次示したものである。具体的には（ａ）は抄紙工程、（ｂ）は製造型の引き上げ工程、（ｃ）は製造型の乾燥型への挿入工程、（ｄ）は製造型の乾燥型への押し込み工程、（ｅ）は押圧・乾燥工程、（ｆ）は脱型工程である。
【００２４】
先ず図２（ａ）に示すように、製造型１をパルプスラリーが満たされた容器６内に浸漬させる。製造型１をパルプスラリー中に浸漬した状態下に、吸引パイプ５２に接続された吸引ポンプ等の吸引手段（図示せず）により、パルプスラリーを吸引する。吸引は前述した流通路を通じて行われる。即ち、前記流通路を通じてパルプスラリー中の水分が吸引されて、製造型１の前記吸引面２１に配設された抄紙ネット３の表面に、パルプの繊維が堆積され、含水状態のパルプ層が形成される。前述の通り、コア２の吸引面２１と抄紙ネット３との間には所定の空間が存在しており、水の流通性が確保されているので、パルプ繊維の堆積は円滑に行われ、均一な厚みのパルプ層が形成される。尚、コア２が弾性変形可能な材料から構成されていることは前述の通りであるが、これに加えてコア２は、前記吸引によって変形しない程度の剛性を有していることが好ましい。
【００２５】
本発明において用いられるパルプスラリーは、パルプ繊維と水とからなるものでもよく、或いはこれらに加えてタルクやカオリナイト等の無機物、ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維、ポリオレフィン等の合成樹脂の粉末又は繊維、非木材又は植物質繊維、多糖類等の成分を含有していてもよい。これらの成分の配合量は、前記パルプ繊維及び該成分の合計量に対して１〜７０重量％、特に５〜５０重量％であることが好ましい。パルプ繊維は、針葉樹または広葉樹等の木材パルプや竹、わら等の非木材パルプであるのが好ましい。また、パルプ繊維の長さと太さは、それぞれ０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であるのが好ましい。また、パルプスラリーは、脱水効率等を向上させる点から４０〜１２０℃のものが好ましい。
【００２６】
所定の厚みのパルプ層７が形成されたら、図２（ｂ）に示すように製造型１をパルプスラリー中から引き上げ、吸引パイプ５２を通じた吸引を引き続き行ってパルプ層７を脱水し、その含水率を所定の値とする。吸引脱水後のパルプ層の含水率は、６０〜９５重量％、特に６０〜８０重量％であることが、吸引によってパルプ層７を製造型１の表面に十分に保持し得る点、及び保持されたパルプ層が脱落すること無く製造型１を搬送移動し得る点から好ましい。また、脱水時の吸引圧力は、０．０１〜０．１Ｐａ、好ましくは０．０３〜０．０８Ｐａである。そして、斯かる圧力範囲において、吸引路２０の開口部に対応する部分における負荷荷重に対する柔靱性ネット３０の変形量は、上述のように吸引路２０の開口部の長径に対して０〜５％である。
【００２７】
パルプ層７を所定の含水率まで吸引脱水できたら、図２（ｃ）に示すように、パルプ層７が形成された製造型１を、成形すべき成形体の外形に対応した形状の開口した凹部を有する乾燥型８の凹部８０に挿入し、凹部８０内でパルプ層７の加圧脱水、形状付与、加熱乾燥を行う。本実施形態においては乾燥型８は１つの部材から構成されているが、成形すべき成形体の形状（例えば複雑な形状やアンダーカットを有する形状）に応じて２つ以上の割型を組み合わせて乾燥型を構成してもよい。
【００２８】
乾燥型８は電熱ヒータ等の加熱手段８１により予め所定の温度に加熱されている。また、乾燥型８の凹部８０の内面には、パルプ層７から生ずる水分、即ち水や水蒸気の排出用の通気路が設けられておらず、内面は平滑になされている。更に、乾燥型８における成形体が成形される面（本実施形態においては乾燥型８の凹部８０の周縁の面）に送風孔８２が穿設されている。送風孔８２は空気の供給源（図示せず）につながっている。
【００２９】
挿入は、パルプ層７の底部が、乾燥型８の凹部８０の底部と最初に当接するように行う。次いで図２（ｄ）に示すように、製造型１を更に押し込んで押圧する。この押圧により、製造型１におけるコア２が乾燥型８の凹部８０の内面に追随するように変形し、凹部８０の空間を完全に埋める。この状態では、抄紙ネット３を構成する柔靱性ネット３０は、コア２の吸引面２１との間に流体の透過スペースを確保しつつコア２の弾性変形に追従し、押圧力をパルプに均一に伝達し得る凹凸のない滑らかな平面を形成する。また、その表面を被覆する柔軟性ネット３１もこれに追従するように伸長する。
【００３０】
その結果、抄紙ネット３上に形成されたパルプ層７が更に略均一に押圧されて加圧脱水され、且つパルプ層７に凹部８０の内面形状が転写される。また、製造型１におけるフランジ４の下面に形成されたパルプ層は、該下面と乾燥型８の上面とに挟まれて押圧される。この部分は、得られる成形体におけるフランジ部となる。前述の通り、フランジ４は剛直体から構成されており、前記押圧によっても実質的に変形しないので、前記押圧が均一且つ効果的に行われ、該フランジ部の仕上がり状態が良好となる。
【００３１】
製造型１の押圧状態を保ちつつ、製造型１において吸引パイプ５２を通じた吸引を継続する。前述の通り、製造型１の外面に配された抄紙ネット３は、製造型１の押圧状態下においても潰れることなく流体を流通させ得るものなので、前記吸引によってパルプ層７に含まれている水は前記流通路を通じて製造型１の外へ排出される。パルプ層７の乾燥によって発生した水蒸気も、同様の経路を通じて製造型１の外へ排出される。
【００３２】
製造型１の前記押圧状態を所定時間保ちパルプ層７を乾燥させて、目的物であるパルプモールド成形体を得る。次いで、製造型１の押圧を停止する。これにより図２（ｅ）に示すように製造型１のコア２は押圧前の形状に復帰すると共に得られたパルプモールド成形体７０は製造型１の抄紙ネット３から離型されて乾燥型８の凹部８０内に留まる。
【００３３】
次に製造型１を乾燥型８から取り出す。製造型１の取り出し後、乾燥型８の送風孔８２を通じて、乾燥型８における成形体７０が成形された面（本実施形態においては乾燥型の凹部周縁の面）から成形体７０に向けて空気を吹き付ける。これによって該面と成形体７０の外面と間に空隙が生じ、成形体７０が乾燥型８から離型する。更に図２（ｆ）に示すように凹部８０内からパルプモールド成形体７０を取り出す。
【００３４】
このようにして製造されたパルプモールド成形体７０は、開口部を有する箱形中空状の成形体であり、該開口部の周縁から外方に延出するフランジ部を有するものである。
【００３５】
このように、本実施形態によれば、製造型１のコア２の表面に、柔靱性ネット３０及び柔軟性ネット３１からなる抄紙ネット３を配設し、押圧・乾燥工程において、コア２を乾燥型３の凹部３０に押圧・乾燥させる際に、コア２の吸引面２１に配設した柔靱性ネット３０で、流体の透過スペースを確保しつつ均一に押圧力を伝えてスムーズな平面を形成するようにしたので、成形体７０の内・外表面における不要な転写痕の発生を抑えることができる。本実施形態では、特に、乾燥型８の内面に水や水蒸気を型外へ排出するための通気路が形成されていないので、パルプモールド成形体の表面が平滑となり、該成形体の外観が極めて良好になる。また、成形体７０におけるフランジ部の成形においては剛直体からなるフランジ４の下面と乾燥型８の上面との間で押圧が行われるので、当該フランジ部の仕上がり状態が良好となる。更に、成形体の乾燥型８からの取り出しに際しては、成形体の成形面２１から成形体７０に向けて空気を吹き付けるので、成形体７０の乾燥型からの離型が極めて円滑に行われる。
【００３６】
本発明は、上記実施形態に限定されない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、パルプモールド成形体の内・外表面における不要な転写痕の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパルプモールド成形体の製造型の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明のパルプモールド成形体の製造方法の概略工程を示す概略図であり、（ａ）は抄紙工程、（ｂ）は製造型の引き上げ工程、（ｃ）は製造型の乾燥型への挿入工程、（ｄ）は製造型の乾燥型への押し込み工程、（ｅ）は押圧・乾燥工程、（ｆ）は脱型工程である。
【符号の説明】
１：パルプモールド成形体の製造型
２：コア（吸引型）
３：抄紙ネット
７：パルプ層
２０：吸引路
２１：吸引面
３０：柔靱性ネット
３１：柔軟性ネット
【図１】
0003568874.tif 000002
【図２】
0003568874.tif 000003