纤维层叠体及其应用的服饰用衬里、合纸、及捆包用材料的制作方法

文档序号:2442678阅读:332来源:国知局
专利名称:纤维层叠体及其应用的服饰用衬里、合纸、及捆包用材料的制作方法
技术领域
本发明涉及纤维层叠体、以及应用了该纤维层叠体的服饰用衬里、合 纸、及捆包用材料。
背景技术
目前,公知的有纤维(细丝)在一个方向排列而成的纤维排列层(参
照特开平11-302961号公报、特开2001-98455号公报、特开2001-140159
号公报)。
该纤维排列层可以通过将聚乙烯、聚丙烯、聚脂等热塑性树脂在熔融 状态下从纺丝喷嘴丝状挤出,堆积在一方向行进的带(输送机)上来制造。 在本说明书中,将纤维在带上延伸的方向称为纵方向。通过使堆积于带上 的纤维向纵方向延伸,可以使纤维的朝向在纵方向更一致。这样制造的纤 维排列层在纵方向具有大的相对强度,纵方向的耐变形性也大,但是在横 方向(和纤维排列层内的纵方向正交的方向)容易变形。于是,通过将这
种纤维排列层按照纤维的纵方向彼此正交的方式重合多层,可以得到在任 何方向都具有高的相对强度和耐变形性的纤维层叠体。
这种纤维层叠体具备耐久性、轻量、高强度这样的特性,因此,可以 用于住宅、汽车遮片、过滤器、制袋等各种用途。但是,因为延伸度缺乏, 又没有体积高度,因此,用途受到限制。

发明内容
本发明的目的在于,提供一种纤维层叠体,将纤维在一方向排列而成 的纤维排列层按照纤维的纵方向彼此正交的方式层叠多层,其中,该纤维 层叠体具备伸长度和体积高度。
本发明提供一种纤维层叠体,将纤维在一方向排列而成的纤维排列层 层叠多层而形成,其中, 一部分的纤维排列层和其它纤维排列层按照纤维的延伸方向彼此正交的方式层叠。在本纤维层叠体中设置有与一部分纤维 排列层的纤维的延伸方向或其它纤维排列层的纤维的延伸方向的任一方 向平行地延伸的多个缝隙。
当在纤维层叠体上沿与缝隙延伸的方向正交的方向施加拉伸力时,缝 隙向拉伸力的方向开口,因此,能够改善纤维排列层的延伸度。这时,缝
ic开口成为泪形状,因此,在缝隙延伸的方向的各位置缝隙的开口宽度改-
变,因此,纤维层叠体的延伸量也在缝隙延伸的方向的各位置改变。但是, 当纤维层叠体的平面的延伸量不受缝隙延伸的方向的位置限定而变形为 一定时,延伸量大的部位吸收其大的延伸量,因此,按照相对于纤维层叠 体的主面为倾斜的方式变形。其结果是,纤维层叠体的体积高度增加。这 样,通过设置缝隙,可维持耐久性、轻量、高强度等特性,并且可以赋予 纤维层叠体延伸度及体积高度。
理想的是,缝隙按照任一个缝隙通过与缝隙延伸的方向正交的任意的 断面的方式配置。
理想的是,形成有向与缝隙延伸的方向正交的方向延伸的多个槽部。 本发明的服饰用衬里、合纸、捆包用材料可以使用所述的纤维层叠体 制造。
这样,根据本发明,可以提供一种纤维层叠体,将纤维在一方向排列 而成的纤维排列层按照纤维的纵方向彼此正交的方式层叠多层,其中,该 纤维层叠体具备延伸度和体积高度。


图1是本发明的纤维层叠体的分解立体图2是将纤维排列层的局部进行放大表示的局部立体图3是纤维层叠体的上面图4是表示承受了拉伸力的缝隙变形的状态的示意图; 图5是从图3的5-5线看到的纤维层叠体的剖面图; 图6是用于纤维排列层的制作的制造装置的概略图。
具体实施方式

下面,参照

本发明的纤维层叠体。图l是本发明的纤维层叠 体的分解立体图。通过将纤维在一个方向排列而成的纤维排列层重叠多层
而形成纤维层叠体l。图中表示有四个纤维排列层2A、 2B、 2C、 2D,但 是,层叠的层数根据用途可适当决定。纤维排列层2A、 2B、 2C、 2D彼此 热压接,作为整体形成为一个纤维层叠体l。
图2是将纤维排列层的局部放大表示的局部立体图。在同图中只表示 了纤维排列层2A、 2B,但是,其它的纤维排列层也是同样的构成。如图 所示,纤维排列层2A是彼此平行且直线状延伸的多个纤维3A的集合体。 同样,纤维排列层2B是彼此平行且直线状延伸的多个纤维3B的集合体。 纤维3A、 3B有时在中途折叠,有时进行两层以上的折叠。纤维排列层2A 可以用聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、聚氯乙烯类树脂、聚氨基甲酸乙 酯、氟素类树脂等热塑性树脂及它们的变性树脂制成。也可以使用聚乙烯 醇类树脂、聚丙烯腈类树脂等湿式或干式纺织装置得到的树脂。纤维排列 层2B也同样。各纤维3A、 3B的直径例如是10 u m左右。纤维排列层2A、 2B按照纤维排列层2A的纤维3A的延伸方向5A和纤维排列层2B的纤维 3B的延伸方向5B彼此正交的方式层叠。纤维排列层2C的纤维3C的延 伸方向5C和纤维排列层2B的纤维3B的延伸方向5B正交。同样,纤维 排列层2D的纤维3D的延伸方向5D和纤维排列层2C的纤维3C的延伸 方向5C正交。纤维排列层的纤维朝向不需要在相邻的纤维排列层彼此之 间彼此正交,也可以连续设置具有相同的延伸方向的两层或其两层以上的 纤维排列层。
各纤维排列层2A、 2B、 2C、 2D的纤维3A、 3B、 3C、 3D不能向延 伸方向5A、 5B、 5C、 5D以外的方向弯曲,或不能朝向随意的方向,具有 极高的直线性和方向性。因此,即使向纤维的延伸方向施加拉伸力也几乎 不会产生纤维的伸长。与之相对,对于和纤维的延伸方向正交的方向的拉 伸力几乎没有抵抗力,因此,在单独设置有各纤维排列层2A、 2B、 2C、 2D时,这些纤维排列层自由变形。例如,在单独设置纤维排列层2A时, 相对于延伸方向5A的拉伸力几乎不变形,但是,相对于和延伸方向5A 正交的方向的拉伸力就自由变形。在本实施方式中,纤维排列层2A、 2B、 2C、 2D层叠设置,纤维排列层2A、 2C的纤维3A、 3C分别向延伸方向5A、 5C (以下,总称为第一方向S1)延伸,纤维排列层2B、 2D的纤维 3B、 3D分别向延伸方向5B、 5D (以下,总称为第二方向S2,第二方向 S2和第一方向S1正交)延伸。这样,通过将纤维排列层按照纤维的延伸 方向彼此正交的方式层叠,从而即使对于来自任何方向的拉伸力也会产生 大强度和对变形的拘束力。
图3是纤维层叠体的上面图。在纤维层叠体1上设置有多个缝隙4。 缝隙4贯通纤维层叠体1而设置。缝隙4配置成锯齿状,从第一方向Sl 看缝隙4时,属于列R1的缝隙4与属于列R2的缝隙4重合(图中x)。 缝隙4的配置不局限于锯齿状,但是,缝隙4优选以任一个缝隙4通过与 缝隙4延伸方向正交的任意的断面的方式进行配置。图3中,该条件通过 重合部x实现。因为重合,故容易对纤维层叠体l赋予延伸度。缝隙4与 第二方向S2平行延伸,但也可以与第一方向S1平行延伸。
图4是表示承受了拉伸力的缝隙变形的状态的示意图。如图4 (a)的 上面图所示,对第一方向S1施加拉伸力时缝隙4向第一方向S1开口。平 面看时,缝隙4以在中央部最宽的方式开口成为大致泪形状。因此,在通 过缝隙4的中央部的位置Pl和通过缝隙4的端部的位置P2,在第一方向 Sl的纤维层叠体1的延伸量改变。但是,在纤维层叠体1按照向第一方向 Sl均匀延伸的方式施加力时,纤维层叠体1的平面的延伸量即使在第二方 向S2的任何位置都必须为相同。因此,为了吸收缝隙4的中央部的多余 的延伸量,因此,如4 (b)(沿图4 (a)的b-b线的剖面图)所示,在缝 隙4的中央部的附近,纤维层叠体1相对于纤维排列层的主面8倾斜变形。 变形的情况也图示于表示实际的纤维层叠体的变形的图4 (c)。其结果是, 纤维层叠体1的体积高度H增加。体积高度H可以通过改变缝隙4的大 小、排列间距等迸行适当的调节。
图5是从图3的5-5线看到的纤维层叠体的剖面图。 一同参照图3, 纤维层叠体1以具备向第一方向Sl延伸的槽部6的方式进行皱稠加工。 当向第二方向S2施加拉伸力时,槽部6按照成为直线状形状的方式进行 变形,因此其被赋予延伸度。延伸度的程度通过改变槽部6的深度、间距 等可进行调节。由于具备槽部6,从而纤维层叠体1的体积高度增加。缝 隙4的变形导致的体积高度的增加在缝隙4未变形的状态下是不能期待的,但是,即使在该情况下,也可以由槽部6确保一定的体积高度。
这样,本实施方式的纤维层叠体具有相对于第一方向Sl及第二方向
S2的延伸度和大的体积高度。而且,所谓的上述的耐久性、轻量、高强度 的特性能够维持原状,因此能够扩大新的适用范围。
例如,在服饰用衬里中,为确保作为服装的穿着感,理想的是在所有 方向都具有若干的延伸度。本实施方式的纤维层叠体满足这种要求,同时 尺寸稳定性高、轻量、且也具有通气性,因此适用于服饰用衬里。在用于 服饰用衬里时不优选大的体积高度,但是,如上所述,体积高度可以通过 调节缝隙配置、皱稠加工形成的槽部的形状等来控制。用于服饰用衬里时, 也认为不进行皱稠加工。
本实施方式的纤维层叠体也可以作为配置于彼此接触且易损伤的制 品间的工程内合纸来优选使用。这种的工程内合纸需要某种程度的体积高 度,但是,本实施方式的纤维层叠体中,可以通过实施缝隙加工和皱稠加 工赋予适当的体积高度。而且,本实施方式的纤维层叠体具有通气性,另 外,通过缝隙加工也可以赋予更大的通气性,因此,特别适用于怕紧密接 触的制品间、即优选确保通气的制品间。
本实施方式的纤维层叠体也可以作为捆包材料来优选使用。若形成大 的缝隙来提高变形能力,则可以随着对象物的形状而变形,与此同时,在 变形时,缝隙部开口,从而纤维层叠体的体积高度增加。由此,可体积高 度高地包裹对象物对其进行保护,可以作为捆包材料优选使用。若不进行 皱稠加工则能够抑制体积高度,因此,输送时等统一使用捆包用材料时的 效率提高。在需要柔软捆包时,为进一步赋予体积高度,也可以迸行皱稠 加工。该捆包用材料可以用于例如易损伤的易碎物品、果品、精密仪器等 的捆包。
下面,对以上说明的纤维层叠体的制造方法进行说明。图6是表示用
于纤维排列层的制作的制造装置的概略图。纤维排列层制造装置21具有
主要由烙喷模(TOl/卜/口一y夕、V7) 24和输送机25构成的纺丝组件 22、由延伸圆筒26a、 26b、取引咬入辊(引取二 :7 7°口 一 , ) 27a、 27b 等构成的延伸组件23。熔喷模24在前端(下端)具有在相对于纸面垂直 的方向并列的多个喷嘴28 (图中只显示了一个)。由齿轮泵(未图示)送入的熔融树脂30从喷嘴28挤出,形成多数纤维31。在各喷嘴28的两侧 分别设置有空气积存部32a、32b。加热至树脂的融点以上的高压加热空气, 被送入这些空气积存部32a、 32b,从和空气积存部32a、 32b连通且在熔 喷模24的前端开口的缝隙33a、 33b喷出。由此,产生和从喷嘴28挤出 的纤维31的挤出方向大致平行的高速气流。通过该高速气流,从喷嘴28 挤出的纤维31维持在可拉伸的熔融状态,通过高速气流的摩擦力对纤维 31施与拉伸,使纤维31细径化。高速气流的温度比纤维31的纺丝温度高 8(TC以上,理想的是高12(TC以上。在应用熔喷模24形成纤维31的方法 中,通过提高高速气流的温度,能够使从喷嘴28挤出之后的纤维31的温 度比纤维31的融点更高,因此,可以减小纤维31的分子定向。
在熔喷模24的下方配置有输送机25。输送机25通过驱动源(未图示) 巻缠于旋转的输送辊29和其它辊上,通过输送辊13的旋转驱动输送机25, 由此,从喷嘴28挤出的纤维31被输送向图示的右方向。
纤维31沿从喷嘴28的两侧的缝隙33a、 33b喷出的高压加热空气合 流而成的气流即高速气流而流动。高速气流通过与从缝隙33a、 33b喷出 的高压加热空气合流,向与输送机25的输送面大致垂直的方向流动。
在熔喷模24和输送机25之间设置有喷雾喷嘴35。喷雾喷嘴35向高 速气流中喷出雾状的水,由此,纤维31被冷却,且快速凝固。喷雾喷嘴 35b实际上可以设置多个,但是,图6中只表示了一个。从喷雾喷嘴35 喷射的流体只要能够冷却纤维,则不一定必须含有水,也可以是冷空气。
在熔喷模24的附近的、基于缝隙33a、 33ba的高速气流产生的区域, 设置有椭圆柱状的气流振动机构34。气流振动机构34绕与输送机25上的 纤维31的输送方向D大致正交的、即与要制造的纤维排列层的宽度方向 大致平行配置的轴34a沿箭头A方向旋转。通常,在气体及液体的高速喷 流附近存在壁时,喷流有流向沿壁面的方向的附近的倾向,这是所谓的附 壁效果。气流振动机构34利用该附壁效果而改变纤维31的流动方向。图 6的情况中,气流振动机构34的椭圆形的长轴与高速气流的方向(图面的 上下方向) 一致时,纤维31朝向输送机25大致垂直落下。气流振动机构 34围着轴34a旋转90度,气流振动机构34的椭圆形的长轴与高速气流的 方向正交时,纤维31向输送机25的输送方向D (图中右侧)偏移,偏移量这时成为最大。另外,当气流振动机构34围着轴34a旋转时,纤维31 向输送机25的落下位置相对于输送方向D在前后方向周期运动。即,凝 固的纤维31 —边在纵方向振动一边在输送机25上集聚,在纵方向部分的 折叠且连续的捕集。
在输送机25上捕集到的纤维31,通过输送机25向输送方向D输送, 由被加热至延伸温度的延伸圆筒26a和挤压辊36夹持,移动至延伸圆筒 26b。之后,纤维31被延伸圆筒26b和挤压橡胶辊37夹持而移动至延伸 圆筒26b,两个延伸圆筒26a、 26b密接。这样一来,纤维31—边与延伸 圆筒26a、 26b密接一边被输送,由此,纤维31成为在纵方向局部折叠的 状态下、邻接的纤维31彼此溶融的网织物。
通过与延伸圆筒26a、 26b密接输送而得到的阿织物,进一步用取引 咬入辊27a、 27b (后段的取引咬入辊27b是橡胶制品)取引。取引咬入辊 27a、 27b的圆周速度比延伸圆筒26a、 26b的圆周速度更大,由此,网织 物向纵方向延伸,成为纵延伸纤维排列层38。这样,通过将纺丝后的网织 物向纵方向延伸,能够进一步提高纤维丝的排列性。通过纤维31充分急 冷,形成延伸应力小且延伸度大的纤维31。这是通过如上所述那样自喷雾 喷嘴35喷出的雾状的水,并使高速气流中含有雾状的液体而实现的。用 上述的方法形成的纤维排列层的纤维方向在一方向一致。
将这样制造的纤维排列层按照纤维方向彼此正交的方式按顺序重叠 并热压接。进而形成缝隙,并实施皱稠加工,由此完成上述的纤维排列层
权利要求
1、一种纤维层叠体,将纤维在一方向排列而成的纤维排列层层叠多层而形成,其中,一部分的所述纤维排列层和其它所述纤维排列层按照所述纤维的延伸方向彼此正交的方式层叠,设置有与所述一部分纤维排列层的所述纤维的延伸方向或所述其它所述纤维排列层的所述纤维的延伸方向的任一方向平行地延伸的多个缝隙。
2、 根据权利要求1所述的纤维层叠体,其特征在于,所述缝隙按照 任一个缝隙通过与该缝隙延伸的方向正交的任意的断面的方式配置。
3、 根据权利要求1所述的纤维层叠体,其特征在于,形成有向与所 述缝隙延伸的方向正交的方向延伸的多个槽部。
4、 一种服饰用衬里,其特征在于,使用了权利要求1所述的纤维层 叠体。
5、 一种合纸,其特征在于,使用了权利要求l所述的纤维层叠体。
6、 一种捆包用材料,其特征在于,使用了权利要求1所述的纤维层
全文摘要
本发明的课题是对纤维在一方向排列而成的纤维排列层按照纤维的纵方向彼此正交的方式层叠多层而成的纤维层叠体赋予延伸度和体积高度。纤维层叠体(1)是将纤维(3A~3D)在一方向排列而成的纤维排列层(2A~2D)重叠多层而形成的纤维层叠体,一部分的纤维排列层(2A、2C)和其它纤维排列层(2B、2D)按照纤维的延伸方向彼此正交的方式层叠。在本纤维层叠体中设置有与一部分纤维排列层(2A、2C)的纤维的延伸方向(5A、5C、S1)或其它纤维排列层(2B、2D)的纤维的延伸方向(5B、5D、S2)的任一方向平行地延伸的多个缝隙(4)。
文档编号B32B5/26GK101407977SQ2008101450
公开日2009年4月15日 申请日期2008年8月1日 优先权日2007年8月1日
发明者村上修一, 松本光太郎, 矢泽宏, 石田大 申请人:新日本石油株式会社;株式会社高分子加工研究所
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