(57)【要約】  本発明は、裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材、特に自動車製造分野での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材から繊維を再生する方法に関する。
2021511450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材、特に自動車製造での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材から繊維を再生する方法であって、
１．前記端材を切断装置で縦方向及び横方向に切断することにより、所望の大きさに切断し、
２．切断された前記端材を、一つ又は二つのローラー給送器を用いた第１細断工程において切り刻み、
３．前記繊維をダスト及び粉末状破片から粗分離し、
４．分離された前記繊維を計量及び必要に応じて貯蔵に供し、
５．前記繊維を少なくとも一つの連続した第２細断工程に供し、
６．得られた前記繊維を自動車製造における不織布又は遮音部品に使用する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
自動車製造における、裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材から繊維を再生する方法であって、
１ａ．ローラー給送器の、２つ又は４つの給送シリンダーに前記端材を給送して、前記給送シリンダー間の距離を、それに使用する前記端材に適合させ、
２ａ．粗く粉砕された前記端材を、計量し及び必要に応じて貯蔵した後、少なくとも第１ローラー給送器に連続して供給し、
３．前記繊維を、粉砕している間にダスト及び粉末状破片から粗分離し、
４．分離された前記繊維を計量し及び必要に応じて貯蔵した後、更に少なくとも一回の細断工程に続けて供給し、
５．得られた前記繊維を自動車製造における不織布又は遮音部品に使用する
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材、特に自動車製造での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料からの端材を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
分離された前記繊維を、湿潤又は蒸気処理する、特に空調室内で処理することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材、特に自動車製造分野での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材から繊維を再生する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業において採用されている客室カーペット材料のほとんどが、最上層（実用層）と、それとは異なった裏打ち材を有するカーペット地と、断熱材とからなる。このようなカーペット地として、特にフラットニードルフェルト、ベロア、及びタフティングが用いられる。
【０００３】
ヤーン材料として、主にＰＡ６．６、ＰＡ６、ＰＰ、ｒＰＡ、及びｒＰＥＴが、タフテッドカーペット地に用いられ、繊維材料として、主にＰＥＴ、ＰＥＴ／ＰＰ、ＰＰ、ＰＡ／ＰＥＴ、及びｒＰＥＴが、ベロア及びフラットニードルフェルトカーペット地に用いられている。タフティング類におけるタフティングの裏打ち材は、主にＰＥＴ／ＰＰ、ＰＥＴ／ｃｏＰＥＴ、又はＰＥＴ／ＰＡで形成されている。ここで繊維結合材料として、特に、タフテッドカーペット地では主にＥＶＡ及びＰＥ、ベロア及びフラットニードルフェルトカーペット地ではＳＢＲラテックス又はアクリレート；さらにベロア及びフラットニードルフェルトカーペット地ではシート、不織布、接着剤（ホットメルト）、熱可塑性材料（主にＰＥ）、及び熱接着材が含まれる（Klieverik；特許文献１）。さらに、結合繊維、ＥＶＡ、又は熱可塑性分散材が、ますます用いられている。コーティングは、基材不織布の接着層としてだけでなく補強のためにも、主にＰＥ又はＰＰを含んでいる。
【０００４】
裏打ち材（主に、吸音性及び／又は補強性不織布）は通常、ＰＥＴ及び混合繊維不織布からなっている。ＰＥ／ＰＡ及びＰＥ／ＰＡ／ＰＥシートは封止又は減衰シートとして用いられ、ＰＥ／ＰＡ／ＰＥ＋ＰＥＴはシート状不織布として用いられる。
【０００５】
吸音性の要求項目に応じて、所謂ヘビーシートも用いられる。
【０００６】
最上層とボディ床地との間に、断熱層、特にＰＵＲ発泡材又は不織布構造がある。この発泡材は最上層に確りと接合し（発泡接合）、この不織布構造もまた最上層に確りと接合している（通常は接着接合）。しかし、単なる重合せも採用されている。
【０００７】
今日、カーペット布の製造においては約６％、フロアカーペットの製造においては最大で３０％の端材（外形のトリミング）が生じている。
【０００８】
フラットニードルフェルト及びベロア（接着剤なし、コーティングなし）の製造における端材は、通常、再処理される。多くは細断され、繊維加工にリサイクルされる。
【０００９】
客室カーペット材料及び荷室カーペット材料の製造における端材は、通常、燃焼（サーマルリサイクル）に用いられる。また例えば、馬術競技場の床被覆材製造にも用いられる（特許文献２、３）。
【００１０】
自動車製造において、客室カーペット材料及び荷室カーペット材料への成形後や裏打ち後、カーペット地及び裏打ち材の端材（外形のトリミング端材）の高品質繊維材料について、いかなる再処理／追処理も行われていない。
【００１１】
フラットニードルフェルト及びベロア（接着剤なし、コーティングなし、又は微量のみ）の製造における端材も、吸音性／補強性不織布（個々の不織布；裏打ちされておらず成形されていない布帛）も、再処理されている。
【００１２】
また例えば、カーペット布の個々の層又は繊維を、複合材料全体から分離する方法及び装置がある。従来技術において、この目的のために用いられる方法及び装置には、次のようなものがある。
【００１３】
細断：
特許文献４〜６
【００１４】
分離（タフテッドカーペットも）：
特許文献７〜２０、特許文献２１（加熱による）、特許文献２２（加熱による）、特許文献２３（加熱による）、及び特許文献２４（ウォーターバス法による）
【００１５】
溶剤を用いた加工：
特許文献２５
【００１６】
押出し法による端材リサイクル方法（接着剤及びコーティング付きカーペット、並びに場合により裏打ち材付きカーペット）が知られている：
特許文献２６及び２７
【００１７】
コーティング／複合物の追処理 ＝＞ 押出コーティング
特許文献２８〜３０
【００１８】
端材を特定することなく、繊維状の始発材料及び端材を切り刻んで再生する方法に対応した細断装置が、特許文献３１に記載されている。繊維に分離されるべき材料は、細断刃を有する回転細断ドラムの投入装置によって供給され、内部空間が減圧された有孔ドラムからなる下流の不織布形成手段により処理される。
【００１９】
プラスチックコートされた繊維材料、特にプラスチックで裏打ちされた織布のフロアカバーを再処理し、そこに含まれる織布繊維とプラスチックとを再生する方法が特許文献３２に記載されている。この方法は以下の作業工程を有している。
−小片へと再処理すべき材料を、おおよそ５×５〜１０×１０ｍｍ２の大きさに切り刻み、この小片を水と混合することによりポンプでくみ上げ可能な嵩とし、
−小片をミルで粉砕してパルプを形成し、
−パルプを脱水及び乾燥し、
−得られたプラスチック顆粒から繊維を機械的に分離する。
【００２０】
さらにこの方法を実施するための装置が記載されており、これは以下の構成を特徴としている。
−再処理されるべき材料のための縦刃と横刃とから構成される細断装置と、
−下流での計量器を有している少なくとも一つの中間小片貯蔵装置及び搬送装置と、
−小片の懸濁液を産生するための少なくとも一つの攪拌槽と、
−小片の懸濁液をパルプに変えるための少なくとも一つのミルと、
−下流に配置されたドライヤーを有する少なくとも一つの分級装置と、
−得られたプラスチック顆粒から繊維を分離するための少なくとも一つの機械的分離装置とを、有し、
成分攪拌槽、ミル、及び分級装置は、遮断可能で透明なパイプによって互いに接続されている。
【００２１】
特許文献３３は、織布端材を工業的に利用可能な製品、特に非配向性又は低温配向性で合成重合又は重縮合製品の連続糸に転化するための方法及び装置に関する。
【００２２】
一方、カーペット地の端材を再処理するための先行技術において、そこで説明された方法及び装置は非常に複雑であり、また最終的に製造される「リサイクル品」は非常に高価である。他方では、特に自動車用品産業において得られる客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材（外形のトリミング）--裏打ち及び成形されたカーペット＋基材不織布＋必要に応じシール又は補強シート--は、再処理されていない。このように、それらに含まれている繊維は再利用されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】欧州特許第１ ５９８ ４７６号明細書
【特許文献２】独国特許第１０１ ４７ ６７６号明細書
【特許文献３】欧州特許第１ ２８５ ９９７号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１００ ５２ ２６２号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１９６ ２１ ９１６号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第０ ７４０ ００１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１３／００６８８６５号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２０１５／０１１５０７５号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１３／０３２７８５８号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１５／０３２１３８３号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１５／０１０２１３８号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１３／０１１２７９０号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２０１６／０１７６００６号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２０１６／０３６８１７１号明細書
【特許文献１５】国際公開第２０１６／１０６０２４号
【特許文献１６】米国特許出願公開第２０１２／０２９１６０１号明細書
【特許文献１７】米国特許出願公開第２０１３／０２３１０３０号明細書
【特許文献１８】米国特許出願公開第２０１２／０１４９２８４号明細書
【特許文献１９】米国特許出願公開第２０１２／００３７７３４号明細書
【特許文献２０】米国特許出願公開第２０１４／０２５１５４５号明細書
【特許文献２１】米国特許出願公開第２０１５／００５７３７９号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第２０１３／０１１２７２７号明細書
【特許文献２３】欧州特許出願公開第３ １４１ ３６６号明細書
【特許文献２４】米国特許出願公開第２０１３／０１７４５１７号明細書
【特許文献２５】米国特許出願公開第２０１６／００７５８４８号明細書
【特許文献２６】独国特許第４３ １１ ７０８号明細書
【特許文献２７】米国特許出願公開第２０１５／０３２２２３１号明細書
【特許文献２８】米国特許出願公開第２０１１／０２４４１７２号明細書
【特許文献２９】国際公開第２０１７／００４４９４号
【特許文献３０】米国特許出願公開第２０１３／０３４４２８１号明細書
【特許文献３１】独国特許出願公開第２９ １２ １５８号明細書
【特許文献３２】独国特許出願公開第４１ ２１ ０２４号明細書
【特許文献３３】独国特許第２００３ ３９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は、裏打ちされていない、裏打ちされた、及び成形された端材、特に自動車用の客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材から繊維を再生する方法、及びそれらを主に工業製品、特に不織布（エアレイドウェブ、ニードルパンチウェブ、ストルト（Ｓｔｒｕｔｏ）ウェブ）及び断熱材（パッド、不織布成形された部品、繊維フロック部品）に再利用する方法を提供することを目的とする。
【００２５】
本発明による方法は、自動車製造における客室カーペット材料及び荷室カーペット材料の成形後や裏打ち後に、カーペット地及び裏打ち材の端材（外形のトリミング端材）から繊維を再利用すること、及びそれらを主に不織布材料や遮音部材へ再利用することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の第１の実施形態において、上記の目的は、裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ち材の端材、特に自動車製造での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料の端材から繊維を再生する方法であって、
１．前記端材を切断装置で縦方向及び横方向に切断することにより、所望の大きさ、特に少なくとも１００×１００ｍｍ２に切断し、
２．切断された前記端材を、一つ又は二つのローラー給送器を用いた第１細断工程において切り刻み、
３．前記繊維をダスト及び粉末状破片から粗分離し、
４．分離された前記繊維を計量及び必要に応じて貯蔵に供し、
５．前記繊維を、必要に応じて湿潤又は蒸気処理し、特に空調室内で処理し、
６．前記繊維を少なくとも一つの連続した第２細断工程に供し、
７．得られた前記繊維を自動車製造における不織布又は遮音部品に使用すること
を特徴とする方法によって達成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の方法により、自動車製造における、客室カーペット材料及び荷室カーペット材料への成形後や裏打ち後に、カーペット地及び裏打ち材の端材（外形のトリミング端材）から繊維を再利用すること、及びそれらを主に不織布材料や遮音部品へ再利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は第１の実施形態における本発明の方法を示している。
【図２】図２は、別な実施形態として、予備粉砕及び予備開繊を伴う本発明の方法を説明している。
【図３】多層複合材を成形した後及びそれをパンチングカットした後の客室カーペットの製造における外形のトリミング端材。
【図４】分離された繊維は、繊維フロック法におけるフロアカーペットの断熱材の製造に再利用された。この断熱材の一部を示す。
【図５】繊維は、繊維フロック法によって客室カーペットの断熱材の製造に再利用された。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ちされた端材、特に自動車製造での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料からのトリミング端材及びパンチング端材は、様々な大きさとなるように、細断支持テーブルの上に置かれる。厚さ（ｍｍ）及び材料の繊維配向（ＭＤ／ＣＤ）の観点から、投入での重量変動が非常に大きくなる場合がある。
【００３０】
ここでトレイ給送器に代え、ローラー給送器を用いると、細断ローラーへの供給口寸法がより大きくなる（ローラー直径１０４ｍｍの場合、例えば、繊維複合材のための自由距離、すなわち、細断ローラーまでのクランプポイントは約５２ｍｍである）。この自由距離は縦方向又は横方向の供給及び厚さに関係なく、材料のための更なるスペースを形成する。
【００３１】
それにより、第１細断ローラーへの投入量がより良好になる。
【００３２】
金属製のカーディング針布（取付金具）は、給送ローラー上にあることが好ましく、また相当な支持力があることも利点である。このことにより、所謂「針貫通」、すなわち、針貫通して長い破片が制御不能に引き込まれることを防止する。
【００３３】
給送ローラーは材料に応じて互いに間隔（ギャップ距離）を調整でき、第１細断ローラーまでの距離を変化させることができる。このことは機械的に又は設定モーターによって行うことができる。
【００３４】
投入された材料の不均一さを補償するために、好ましくは（上向きに移動可能な）ばね受けにローラーを取り付けることも重要である。
【００３５】
このような供給システムと同様に、金属モニタリング及び機械的過負荷制御によって安全策に取り組むことができる。
【００３６】
好ましくは、第２細断工程の前に、繊維を湿潤若しくは蒸気処理する、又は空調室内で処理する。
【００３７】
投入する材料を予備粉砕することなしに、三つの細断ローラーによる場合、図１の形態が好ましく示される。
【００３８】
この場合の利点は、細断ローラー２，３を一層調整できることである。細断ローラー２，３とトレイとの距離が近くなると、品質が明らかに向上する。
【００３９】
このことは、使用できない材料分（プラスチックや木材等）が、給送器（第１の細断装置）の下流の工程に取り込まれないことを意味している。
【００４０】
その結果、細断装置２，３のローラー給送器の下方で、主にダストが得られる。
【００４１】
図２は、別な実施形態として、予備粉砕及び予備開繊を伴う本発明の方法を説明している。
【００４２】
裏打ちされていない、裏打ちされた、及び／若しくは成形されたカーペット地の端材、並びに／又は織布多層複合材の裏打ちされた端材、特に自動車製造での客室カーペット材料又は荷室カーペット材料から得られたトリミング端材及びパンチング端材が、切断設備の特性に応じて投入される。切断工程は、縦横両方向に行われる。それにより規定の破片、特に少なくとも１００×１００ｍｍ２の最適化された大きさを有する破片が得られる。切断ナイフ間の距離は、一定であっても可変であってもよい。
【００４３】
切断された端材は、例えば、縦型のスパイクドラチス、排出シリンダーを成す幅調節可能なシャフト、及びベルトを有するコンベヤーベルトによって、中間貯蔵庫へ移送される。
【００４４】
コンベヤーベルトから第１細断機のローラー給送器へ端材が搬送される。第１細断機は、すでに切り刻まれている端材を、静電容量コンデンサによって重量測定できる連続コンベアばかりを有するシャフト計量器へ移動させる。
【００４５】
単位時間又は単位分量当りの数量モニタリング機能が、コンベアばかりに採用されている。コンベアばかりは、第２細断機へ常に所定の分量が使用されることを保証する。ここにおいても、第２の細断前に、繊維は湿潤され、若しくは蒸気処理され、又は空調室内で処理されてもよい。
【００４６】
画一的な製造により、一定の開繊、すなわち一定の品質が得られる。
【００４７】
またこのシステムは、様々な始発材料の品質にも、一層適合させることができる。
【００４８】
予備開繊と微細開繊とを別々に行うことで、機械的設定をより適切に調整したり、動力と消費電力をより少なくしたりすることができる。またローラーピンの取り付けを最適化できる。したがって「予備細断の質」は、端材の構造に依って選択的に影響され得る。
【００４９】
またこの発明の概念は、連続システムとして、すなわち、繊維が設備を連続的に通過できるシステムとして設計することが可能である。
【００５０】
この場合も、コンベアばかりでシステム全体が制御されるようになっている。このための必須条件は、給送を設計することであり、理想的には、細断ローラー２，３の駆動を制御できるようにした結果、細断された繊維の長さを選択的に調整するように設計することができる。
【００５１】
したがって本発明の本質的核心は、一方では、圧縮された、接着された、及び部分コーティングされた繊維材料を、織布材料複合材（客室カーペット材料及び荷室カーペット材料）から分離する方法を提供することにあり、他方では、例えば不織布（エアレイドフリース、ニードルパンチフリース、ストルト（Ｓｔｒｕｔｏ）フリース）及び断熱材（パッド、不織布成形された部品、繊維フロック部品）にするための高品質繊維材料の再処理／追処理する方法を提供することにある。
【００５２】
本発明は、新たな原材料／材料の節約、省エネルギー、及び環境への負荷低減に利点がある。
【００５３】
さらに部材及び人員の両面で、先行技術に比してコストが明らかに低減される。
【００５４】
サーマルリサイクル（燃焼）をも考慮すると、端材のほぼ完全な利用が可能である。
【実施例】
【００５５】
多層複合材を成形し、それをパンチングカットした後の客室カーペット材料の製造における外形のトリミング端材は、例えば、図３に示される下記材料構造からなっている。
【００５６】
２０％のＢｉＣｏ（複合）繊維、ＰＥ／ＰＡ／ＰＥシート（１００μｍ）、及びリサイクルサンドイッチ基材不織布（９００ｇ／ｍ２、ＰＥＴ／ＰＰ／ＢｉＣｏ）が接合した５６０ｇ／ｍ２のＰＥＴカーペット地。
【００５７】
予備粉砕及び予備開繊を伴う図２の本発明による方法を適用することによって、細断が行われた。
【００５８】
投入された端材の粉砕によって、第１の細断後に、処理に適した設定を見出すことができた。
【００５９】
シャフト計量器から排出された材料を、規定の方法でコンベアばかりを介して細断機２，３へ供給することができた。
【００６０】
コンベアばかりにより、製造が管理された。
【００６１】
コンベアばかりでの重量が＋又は−（例えば、５０％範囲内）に逸脱した場合、供給はそれに応じて調整される。
【００６２】
フィードバック制御システムは、それの上流のシステムもその速度に適合するように設計されていた。
【００６３】
そのため、分離された繊維（図３参照）は、繊維フロック法におけるフロアカーペット断熱材の製造に再利用された。この断熱材の一部を、図４に示すことができる。
【００６４】
この断熱材を自動車産業の要求項目に従い、とりわけＴＶＯＣ、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、臭気、フォギング、及び機械的・熱的要件について試験を行った。
【００６５】
全ての要件が満たされていた。
【００６６】
以下の材料構成について、別な試験を行った。５６０ｇ／ｍ２ＰＥＴのカーペット地、１２０ｇ／ｍ２のラテックス、１２０ｇ／ｍ２のＰＥコーティング、及びリサイクルサンドイッチ基材不織布（９００ｇ／ｍ２、ＰＥＴ／ＰＰ／ＢｉＣｏ）。
【００６７】
本発明の方法によって繊維からラテックスも分離されることが明らかとなった。ラテックスは粒子の形で滴り落ちた。
【００６８】
ここでも繊維（図５）は、繊維フロック法によって客室カーペット材料の断熱材の製造に再利用された。
【００６９】
全ての試験で自動車産業の要求項目が満たされていた。カーペットのラテックス接合にもかかわらず、排出値が順守されたことに注目すべきである。
【図１】
2021511450.tif 000003
【図２】
2021511450.tif 000004
【図３】
2021511450.tif 000005
【図４】
2021511450.tif 000006
【図５】
2021511450.tif 000007
【国際調査報告】
2021511450.tif 000008
2021511450.tif 000009
2021511450.tif 000010
2021511450.tif 000011