(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体型と、
前記立体型の高さ、位置、傾斜角度を調整可能とする調整可能な支持部と、
前記立体型と前記調整可能な支持部を連結させ、前記調整可能な支持部に対し前記立体型を回転させる回転軸と、
複数本の繊維をメルトブローする複数の孔を有するメルトブロー装置と、を備え、
前記立体型が前記孔の前で回転して前記繊維を受け、前記立体型に立体不織布構造を形成させるに伴い、前記立体型に近接して設けられ、余計な繊維を除去する収集軸を更に備える、立体不織布構造の製造装置。
【請求項２】
前記立体型の前記回転軸方向の両側それぞれと前記回転軸の間の距離が同じである請求項１に記載の立体不織布構造の製造装置。
【請求項３】
コンベヤーと、
複数本の繊維をメルトブローする複数の孔を有するメルトブロー装置と、
複数の立体型と、
前記立体型と前記コンベヤーを連結させ、前記立体型を前記コンベヤーで回転させる複数の回転軸とを備え、
前記立体型のいずれかが前記コンベヤーによって前記孔の前に移動された時に、前記繊維が回転中の前記立体型上に付着して立体不織布構造を形成する立体不織布構造の製造装置。
【請求項４】
それぞれの前記立体型の前記回転軸方向の両側それぞれと、対応する前記回転軸の間の距離が同じである請求項３に記載の立体不織布構造の製造装置。
【請求項５】
前記メルトブロー装置に近接して設けられ、余計な繊維を除去する繊維回収装置を更に備える請求項３に記載の立体不織布構造の製造装置。
【請求項６】
立体型を提供するステップと、
複数本の繊維をメルトブローする複数の孔を有するメルトブロー装置を提供するステップと、
前記立体型を前記孔の前で回転し、前記繊維を前記立体型に接着させて立体不織布構造を形成するステップと、
前記立体不織布構造をホットプレスするステップと、
余計な繊維を除去するために繊維回収装置を用いるステップと、
を含む立体不織布構造の製造方法。
【請求項７】
前記立体型は、前記メルトブロー装置の所定領域に入る前に第１の方向に回転し、前記メルトブロー装置の所定領域に入った後に第２の方向に回転する請求項６に記載の立体不織布構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不織布構造の製造装置に関し、特に、メルトブロー製造工程によって立体不織布構造を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維工業の発展につれて、いろいろな繊維製品がすでに私たちの日常生活に幅広く応用されている。通常の繊維製品として、下着、外着、靴、帽子等が挙げられ、製造する時において、ほとんどカッティング、縫合又は接着等の工程が必要とされ、一体成形で縫い目のない要求を満たすことが困難で、時間がかかる。
【０００３】
また、立体不織布構造が製造され、縫い目のない製品として提供されているが、その生産量及び製品の厚みの均等性はまた不十分であり、一体成形で良好な均等性を有する不織布立体構造が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、立体で良好な均等性を有する立体不織布構造を製造するための装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、調整可能な支持部と、立体型と、立体型と調整可能な支持部を連結させ、調整可能な支持部に対し、立体型を回転させる回転軸と、複数本の繊維をメルトブローする複数の孔を有するメルトブロー装置とを備え、立体型が孔の前で回転して繊維を受け、立体型に立体不織布構造を形成させる立体不織布構造の製造装置を提供する。
【０００６】
このとき、立体型の両側と回転軸の間の最大幅がほぼ同じであるのが好ましい。メルトブロー装置の孔の密度が立体型の形状に合わせて調整される。また、立体不織布構造の製造装置は、立体型に近接して設けられ、余計な繊維を除去する収集軸を備える。更に、立体不織布構造の製造装置は、立体不織布構造を加熱してプレスするホットプレス装置を備える。
【０００７】
また、本発明は、コンベヤーと、複数本の繊維をメルトブローする複数の孔を有するメルトブロー装置と、複数の立体型と、立体型とコンベヤーを連結させ、立体型をコンベヤーで回転させる複数の回転軸とを備え、立体型のいずれかがコンベヤーによって孔の前に移動された時に、繊維が回転中の立体型上に付着して立体不織布構造を形成する立体不織布構造の製造装置を提供する。
【０００８】
このとき、立体型の両側と回転軸の間の最大幅がほぼ同じであるのが好ましい。メルトブロー装置の孔の密度が立体型の形状に合わせて調整される。また、立体不織布構造の製造装置は、立体型に近接して設けられ、余計な繊維を除去する収集軸を備える。更に、立体不織布構造の製造装置は、立体不織布構造を加熱してプレスするホットプレス装置を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、立体型をメルトブロー装置の孔の前に素早く回転させ、メルトブロー装置からメルトブローされた繊維を立体型の表面に付着、沈積させ、立体不織布構造を形成することができる。また、本発明によれば、調整可能な支持部の位置、回転軸と立体型がなす角、孔の分布密度、立体型の回転速度、収集軸による余計な繊維を収集する方法等を調整することにより、立体不織布構造の均等性を向上して、剥離強度を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
下記図面の簡単な説明は、本発明の前記または他の目的、特徴、メリット、実施形態をより分かりやすくするためのものである。
【図１】本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第１の実施形態を示す模式図。
【図２】本発明に係る立体不織布構造の製造装置における立体型１２０と回転軸１３０の相対位置関係を示す模式図。
【図３】本発明に係る立体不織布構造の製造装置における孔１４４の分布密度と立体型１２０の相互関係を示す模式図。
【図４】本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第２の実施形態を示す模式図。
【図５】本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第３の実施形態を示す模式図。
【図６】本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第４の実施形態を示す模式図。
【図７】本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第５の実施形態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面及び詳細な説明によって本発明をより詳しく説明し、当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明の好適な実施形態を理解した後、本発明の精神と領域を離脱しない範囲内で、多様の変動や修正を加えることができる。
【００１２】
図１は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第１の実施形態の模式図である。立体不織布構造の製造装置１００は、調整可能な支持部１１０、立体型１２０、調整可能な支持部１１０と立体型１２０を連結させる回転軸１３０、及びメルトブロー装置１４０を備える。立体型１２０は、規則又は不規則な形状であってよく、回転軸１３０によって、調整可能な支持部１１０に対して回転する。また、調整可能な支持部１１０によって、立体型１２０の高さと傾斜角度が調整される。メルトブロー装置１４０は、プラスチック原料を融溶状態に溶かして噴出し、繊維を形成する。メルトブロー装置１４０のノズル部材１４２に複数の孔１４４を有し、ノズル部材１４２から繊維を形成する原料が噴出される。立体型１２０をノズル部材１４２の前方に設置して回転させ、繊維を立体型１２０に付着させて、立体不織布構造１５０を形成する。
【００１３】
調整可能な支持部１１０は、立体型１２０の高さと傾斜角度を変える外に、立体型１２０とノズル部材１４２の間の距離と角度を変えるように、調整可能な支持部１１０自身が移動可能である。回転軸１３０は、モーター１３２を備え、ノズル部材１４２に対して立体型１２０を回転させ、モーター１３２の回転速度を自由に調整することにより、立体型１２０の回転速度を調整する。立体型１２０の高さや、傾斜角度、回転速度、ノズル部材１４２との距離と角度等を含むパラメーターを調整することにより、一体成形の立体不織布構造１５０の厚みを一層に均等させることができる。
【００１４】
図２は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置における立体型１２０と回転軸１３０の相対位置関係を示す模式図である。立体型１２０が規則で対称軸を有する形状である場合は、回転軸１３０を対称軸に直接に沿って設けてよいが、立体型１２０が不規則な形状である場合は、立体型１２０とノズル部材（図１を参照）の間の距離が回転軸１３０と立体型１２０の間の角度に影響され、立体不織布構造（図１を参照）の均等性が影響される。このため、立体不織布構造の均等性を向上するために、立体型１２０を適切に配置する必要がある。
【００１５】
本実施形態に示すように、立体型１２０は、中段部１２２、先端部１２４及び踵部１２６の幅と高さがいずれも異なり、不規則な形状を有する靴型であってよい。複数回の実験により、先端部１２４から回転軸１３０までの距離ｄ１と、踵部１２６から回転軸１３０までの距離ｄ２とがほぼ同じである時に、得られた立体不織布構造の均等性がより理想的である。即ち、立体型１２０の両端から回転軸１３０までのそれぞれの最大距離が、本実施例に示すように先端部１２４と踵部１２６から回転軸１３０までの距離ｄ１及びｄ２がほぼ同じになるように、回転軸１３０と立体型１２０の間の角度を調整すれば、得られた立体不織布構造の均等性がより理想的である。
【００１６】
図３は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置におけるノズル部材１４２の孔１４４の分布密度と立体型１２０の相互関係を示す模式図である。靴型を立体型１２０として、中段部１２２の表面積が明らかに先端部１２４や踵部１２６の表面積より大きいので、同じ回転時間において、ノズル部材１４２が先端部１２４や踵部１２６を通す面積よりも、ノズル部材１４２が中段部１２２を通す面積が大きくなる。即ち、繊維が先端部１２４や踵部１２６に付着する時間よりも、繊維が中段部１２２に付着するための時間が長くなる。
【００１７】
中段部１２２に沈積される繊維の厚みが先端部１２４と踵部１２６に沈積される厚みより厚くならないように、立体型１２０の形状に合わせて孔１４４の分布密度を調整して、例えば中段部１２２のような沈積される繊維が厚くなり易い箇所に対応する孔１４４の数を減らして、製品の均等性を向上するのを図る。実際に、沈積される繊維が厚くなり易い箇所を見つけるために、複数回の実験を行い、対応する孔１４４を塞いだりして、製品の均等性を有効に向上させることができる。
【００１８】
実験の結果により、孔１４４と立体型１２０の間の距離は４０〜７０ｃｍであってよく、好ましくは５０〜６０ｃｍである。繊維の射出する方向と、立体型１２０と回転軸１３０が成す角は０度〜１８０度であってよく、好ましくは８０度〜１００度で、９０度程度で製造が直接に行われることが一般的である。立体型１２０の回転速度は２００ｒｐｍ〜５５０ｒｐｍであってよく、２００ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍである場合に、剥離強度が最適で好ましい。メルトブローする時間は製品の厚みによって決められる。
【００１９】
図４は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第２の実施形態を示す模式図である。立体不織布構造を製造する装置１００は、調整可能な支持部１１０、立体型１２０、前記調整可能な支持部１１０と立体型１２０を連結させる回転軸１３０、及びメルトブロー装置１４０を備える外に、ホットプレス装置１６０を更に備える。メルトブロー装置１４０によってメルトブローされた繊維が立体型１２０に付着、沈積され、立体不織布構造１５０を形成した後、立体型１２０と前記形成された立体不織布構造１５０がホットプレス装置１６０によって加圧、加熱され、更に立体不織布構造１５０の形を定着させる。図５は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第３の実施形態を示す模式図である。立体不織布構造の製造装置１００は、調整可能な支持部１１０、立体型１２０、前記調整可能な支持部１１０と立体型１２０を連結させる回転軸１３０、メルトブロー装置１４０、及びホットプレス装置１６０を備える外に、立体型１２０に近接して設けられる収集軸１７０を更に備える。立体型１２０の形状が不規則な形状の場合、メルトブロー装置１４０から繊維をメルトブローする時に、多少に繊維が立体型１２０をはずれる可能性がある。この場合、収集軸１７０により立体型１２０に付着されたが有効に接着されていない余計な繊維を引いて収集して除去し、立体不織布構造１５０の均等性を向上させ、剥離強度を強化する。
【００２０】
図６は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第４の実施形態を示す模式図である。立体不織布構造の製造装置２００は、調整可能な支持部２１０、立体型２２０、前記調整可能な支持部２１０と立体型２２０を連結させる回転軸２３０、メルトブロー装置２４０、及び収集軸２７０を備える。図に示すように、立体型２２０は、長さがメルトブロー装置２４０のノズル部材２４２の幅より長い。
【００２１】
回転中の立体型２２０が連続的に進行するように、メルトブロー装置２４０に対し調整可能な支持部２１０が移動し、メルトブロー装置２４０からメルトブローされた繊維が立体型２２０に付着、沈積され、縫い目のない立体不織布構造２５０を形成する。立体型２２０には、直径の広い箇所と狭い箇所を有するので、立体不織布構造２５０の均等性を向上するために、立体型２２０の形状に合わせて、例えば、立体型２２０の直径の広い箇所がノズル部材２４２を通す時に、立体型２２０の滞留時間を伸ばすように、調整可能な支持部２１０の進行速度を調整してもよい。
【００２２】
前記と同様に、立体型２２０の直径の狭い箇所がノズル部材２４２を通す時に、収集軸２７０により余計な繊維を除去し、不規則な形状の立体型２２０による余計な繊維の問題を解決し、立体不織布構造２５０全体均等性を向上して、剥離強度を強化する。
【００２３】
図７は、本発明に係る立体不織布構造の製造装置の第５の実施形態を示す模式図である。立体不織布構造の製造装置３００は、コンベヤー３１０、メルトブロー装置３２０、複数の立体型３３０、複数の回転軸３４０、ホットプレス装置３５０、及び繊維回収装置３６０を備える。コンベヤー３１０は、予定の方向に進行し、ループ状に設けられることが好ましい。立体型３３０がコンベヤー３１０の上で立って回転するように、回転軸３４０に支持される。繊維回収装置３６０は、メルトブロー装置３２０に近接して設けられる。
【００２４】
立体型３３０は、メルトブロー装置３２０の前の所定領域に入る前に、第１の方向に回転され、メルトブロー装置３２０の前の所定領域に入った後に、第２の方向に回転される。これによって、付着した望ましくない繊維を引張って切断して、製品の均等性がこのような繊維に影響されることを回避する。
【００２５】
前記のように、立体型３３０がメルトブロー装置３２０の前で所定の時間に回転し、メルトブロー装置３２０からメルトブローされた繊維を立体型３３０上に付着、沈積し、立体不織布構造３７０を形成する。そして、立体不織布構造３７０を立体型３３０に形成されたまま、ホットプレス装置３５０に入れ、ホットプレス装置３５０によって立体不織布構造３７０を加熱、加圧し、形状を定着させ、剥離強度を強化する。
【００２６】
繊維回収装置３６０は、メルトブロー装置３２０に近接して設けられ、立体型３３０に付着していない繊維を回収する。繊維回収装置３６０は、集糸器３６２を備える。集糸器３６２は、メルトブロー装置３２０に対向して設けられるのが好ましく、立体型３３０をはずれた余計な繊維を回収する。繊維回収装置３６０は、メルトブロー装置３２０の原料の添加口に接続され、集糸器３６２に回収された余計な繊維を再利用可能な原料として、メルトブロー装置３２０に送って再び製造に利用される。
【００２７】
本発明に係る立体不織布構造の製造装置は、靴、潜水服、マスク、頭巾、帽子、女性下着、運動下着、膝サポーター、腕サポーター等の製造に用いることができる。立体型は、規則又は不規則な形状であってよい。メルトブロー装置に用いる原料は、弾性プラスチック又は非弾性プラスチックであってよく、例えば、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、スチレン／ブタジエン／スチレン共重合物の熱可塑性弾性体（ＴＰＥ）、熱可塑性ゴム（ＴＰＲ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、セルロース（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ホットメルト接着剤（ＥＭＡ、ＥＶＡ）等材料であってよい。
【００２８】
前記本発明の好適な実施形態により、本発明を応用すれば、下記のメリットが挙げられる。本発明によれば、立体型をメルトブロー装置のノズル部材の前に素早く回転させ、メルトブロー装置からメルトブローされた繊維を立体型の表面に付着、沈積させ、立体不織布構造を形成することができる。また、本発明によれば、調整可能な支持部の位置、回転軸と立体型がなす角、孔の分布密度、立体型の回転速度、収集軸による余計な繊維を収集する方法等を調整することにより、立体不織布構造の均等性を向上して、剥離強度を強化することができる。
【００２９】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これは決して本発明を限定するものではなく、当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明の精神と領域を離脱しない範囲内で、多様の変動や修正を加えることができる。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００３０】
１００：装置
１１０：調整可能な支持部
１２０：立体型
１２２：中段部
１２４：先端部
１２６：踵部
１３０：回転軸
１３２：モーター
１４０：メルトブロー装置
１４２：ノズル部材
１４４：孔
１５０：立体不織布構造
１６０：ホットプレス装置
１７０：収集軸
２００：装置
２１０：調整可能な支持部
２２０：立体型
２３０：回転軸
２４０：メルトブロー装置
２４２：ノズル部材
２５０：立体不織布構造
２７０：収集軸
３００：装置
３１０：コンベヤー
３２０：メルトブロー装置
３３０：立体型
３４０：回転軸
３５０：ホットプレス装置
３６０：繊維回収装置
３６２：集糸器
３７０：立体不織布構造
ｄ１、ｄ２：距離
【図１】
0005833352.tif 000002
【図２】
0005833352.tif 000003
【図３】
0005833352.tif 000004
【図４】
0005833352.tif 000005
【図５】
0005833352.tif 000006
【図６】
0005833352.tif 000007
【図７】
0005833352.tif 000008