专利名称：纤维集料形成方法、通过所述方法形成的纤维集料以及纤维集料形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由包括纤维的纤维材料形成的纤维集料，特别涉及较低密度和较厚的纤维集料。本发明还涉及用于形成该纤维集料的热熔方法和用于形成该纤维集料的装置。
广泛使用的用于形成纤维集料的普通方法通常可以分为两类针刺类和热熔类。在某些情况下，针刺方法和热熔方法是独立使用的，而在另一些情况下，这两种方法可以结合使用。
下面，将简要说明两类纤维集料的形成方法。
(1)针刺方法这是一种通过缠绕纤维而连续形成一片纤维集料的方法；通过使用针刺机往复穿过多层纤维材料，针刺机使用一种称为制毡针的针。
(2)热熔方法这是一种通过热熔粘结纤维而形成纤维集料的方法；对包括具有不同熔点的多种纤维的多层纤维材料施加预定热量，使低熔点的纤维(粘结材料)熔化并在具有高熔点的纤维的相交处粘结具有高熔点的纤维(结构材料)。换句话说，根据该热熔方法，具有高熔点的纤维起结构材料的作用，而具有低熔点的纤维起粘结剂的作用。至于典型的热熔方法，有一种称为热空气输送机加热室方法，其中将多层纤维材料连续喂送进热空气输送机加热室以形成连续形的纤维集料；有一种称为模制方法或分批方法，其中将多层纤维材料塞预定尺寸的模具中并加热以形成具有预定尺寸(大小和形状)的块状纤维集料。
下面将详细说明这两种方法。(2-a)热空气输送机加热室方法图12是用于热熔纤维集料形成方法的普通热空气输送机加热室的剖面图。由图12所示，该热空气输送机加热室500具有一对网眼带510和520，以彼此垂直相对的方式设置这对网眼带，使两带之间具有预定间隙，以便在图中的向左方向移动多层纤维材料600，同时由上侧和下侧(在纤维堆置的方向)压制多层纤维材料600,而由图中的上右方向喂送多层纤维材料600。多层纤维材料600实际上是外皮纤维的纤维网层。采用梳理机(未示)、交叉铺网非制造物机或类似机器生产各个纤维网，各个纤维网中的纤维大致呈平行铺放。根据用途设定每单位面积多层纤维材料600的重量。此外，多层纤维材料600包括具有不同熔点的多种类型纤维两网眼带510和520之间的距离大约等于最终制品或连续纤维集料650的厚度，并且可以根据需要进行调整。喂送进热空气输送机加热室500的连续多层纤维材料600的厚度H大于两网眼带510和520之间的间隙h。连续多层纤维材料600在喂送进热空气输送机加热室500后立即被网眼带510和520压制到厚度h，并且在保持于压制状态时通过热熔形成连续纤维集料650。
为了通过热熔将连续多层纤维材料600制成连续纤维集料650，用于吹送空气的空气输送室530和用于抽吸从空气输送室530中吹出的热空气的空气吸收室540设置在热空气输送机加热室500中。空气输送室530具有供气孔531和多个孔眼，并且位于热空气输送机加热室内的多层纤维材料600的通道上方。热空气通过供气孔531吹入吹入空气输送室530，并且通过多个孔眼532由空气输送室530中吹出以吹到纤维材料600上。空气吸收室540设置在多层纤维材料600的下方，并且具有多个孔眼542和多个吸气孔541。如上所述，当热空气由空气输送室530吹到多层纤维材料600上时，其穿过多层纤维材料600，该热空气通过多个孔眼542被吸入空气吸收室540，并通过多个吸气孔541排出。
连续多层纤维材料600在进入热空气输送机加热室500时由空气输送室530吹出的热空气加热，一直加热到其温度上升到一预定值如上所述，连续多层纤维材料600是具有不同熔点的多种类型连续层。因此，可以通过将热空气的温度设定在高于具有较低熔点的纤维熔点温度并低于具有较高熔点的纤维熔点温度来使具有相对较低熔点的纤维熔化，使得在具有较高熔点纤维的相交处使其相互粘结，具有较低熔点的熔化纤维起粘结剂的作用，以制成具有预定厚度的连续纤维集料650。(2-b)基于压制的方法图13是显示一种形成纤维集料的普通方法的视图。多层纤维材料块610在材料方面与在热空气输送机加热室方法中使用的连续多层纤维材料600是相同的，只是形状为块状而已。此外，特别是如图13(a)所示，多层纤维材料块610包括几层纤维其中的纤维在一定方向a大致呈平行排列，并且在垂直于每层中纤维排成一行的该方向的方向b上进行叠放。多层纤维材料块610放置在铝制模具700中，并且覆盖有如图13(b)和(c)所示的盖710。在此阶段，在模具中，只在叠放方向b上对在模具700中的多层纤维材料块610进行压制。接着，通过加热模具700直到满足上述条件，从而获得纤维集料块。
但是，上述形成纤维集料块的方法本身将在下面说明的问题。
(1)针刺法针刺法由于采用制毡针而实际上会引起纤维缠结。因此由针刺法制成的纤维集料硬、薄、并且松密度高。换句话说，采用针刺法难于制成具有较低松密度的柔软而且厚的纤维集料。(2a)基于热空气输送机加热室的方法在热空气输送机加热室方法中，热空气从上方吹到多层纤维材料上，因而，在上侧层中的纤维在下侧层中的纤维之前变软。结果，上侧层中的纤维被来自上方的热空气的压力以及该纤维层的自重压扁，造成上侧层的松密度高于下侧层的松密度。换句话说，采用基于热空气输送机加热室的方法难于生产密度均匀的纤维集料。解决该问题的一种办法是降低热空气速度。但是，降低热空气速度则不能使热空气穿过多层纤维集料，从而带来不能实际加热多层纤维集料下部的问题。
因此，与采用针刺法生产该材料一样，采用基于热空气输送机加热室的方法业也难于生产具有较低和均匀松密度的柔软而厚的纤维集料，与前一种方法一样，后一种方法也易于制成具有较高松密度的硬纤维集料片。此外，在通过网眼输送机保持在压制状态时将层状纤维材料加热，因此带来网眼输送机的图案(隆起和凹下)会印在多层纤维材料的表面层上的问题。(2b)基于模具的方法参照图14，现在说明与采用模具形成纤维集料的方法有关的问题。图14是用于显示在采用模具生产纤维集料中的生产模具内部状态的视图。
当多层纤维材料块610叠放在模具700中并用盖710密封模具700后而开始加热模具700时，多层纤维材料块610开始由其边缘在重力方向上被逐渐压扁。当在多层纤维材料块610中的多种纤维的熔点差别很大时，这一现象不明显，例如当一类纤维是由聚丙烯形成的而另一类纤维是由聚丙烯-对苯二甲酸酯形成的时。但是，如果两类纤维由烯材料中选择时，该现象变得很明显这是由于在这种情况下两肋纤维之间的熔点稍有不同，因此，由模具700传递的热效应首先作用在多层纤维材料块610的边缘部分。
对模具700继续加热，热量一直传递到多层纤维材料块610的中部，将与多层纤维材料块610下表面相邻的整块压扁，如图14(b)所示。当多层纤维材料块610处于这种状态时，多层纤维材料块610的松密度在重力方向是不一致的；多层纤维材料块610上部的松密度低于多层纤维材料块610下部的松密度，这是因为多层纤维材料块610的下侧受多层纤维材料块610本身重量的影响更大。换句话说，在多层纤维材料块610中同时产生高松密度区域610a和低松密度区域610b；形成了不良的松密度梯度。
如上所述，在使用基于普通模具方法的情况下，发生松密度梯度，因此易于形成较硬的并且松密度高的纤维集料块，如由基于普通热空气输送机加热室的方法形成的纤维集料块，但是难于生产具有均匀的低松密度的柔软而且厚的纤维集料块。
此外，穿过模具700内表面的部分，纤维通过其进行接触，熔化纤维(具有较低熔点的并且作为粘结剂的纤维)平散开来。结果，孔隙度小于多层纤维材料块610内部的多孔表层以沿模具700内表面包缠多层纤维材料块610的方式形成。根据纤维集料的用途，不希望有这种表层，因此有必要采用去除这样的表层的过程，问题在于相对于原材料来说，去除该表层降低了产量。
本发明的首要目的是提供一种能形成具有低而均匀的松密度的较厚纤维集料的方法和装置，特别是一种即使当用于形成纤维集料的多层纤维材料中的纤维具有相同特性、熔点没有很大区别和/或熔点相对较低时也能形成纤维集料的方法和装置。
一种根据本发明用于实现上述目的的纤维集料形成方法是一种热处理纤维集料以形成纤维集料的方法，包括加热步骤，其中由纤维块下部向上吹送热气以便熔化纤维材料中预定组的每一纤维的至少一部分，同时保持纤维材料浮起并在与吹送热气之前相同的状态下；挤压步骤，其中从上下侧将加热的纤维材料挤压到要求的高度；以及冷却步骤，其中将纤维材料冷却以便固化每一纤维的熔化部分，使得在纤维交叉处将纤维彼此牢固地熔接。
一种根据本发明的纤维集料形成装置是一种热处理纤维材料以形成纤维集料的装置，包括支撑部件，上述纤维材料固定在该支撑部件上；热气流产生部件，用于从纤维材料下部向上吹送用于热处理的热气以提起和保持纤维材料从该支撑部件上浮起，该热气熔化至少每根纤维的一部分；挤压部件，用于向着支撑部件挤压纤维材料；以及姿态控制部件，用于通过热气控制纤维材料的姿态保持浮起。
根据本发明的一方面，当热处理纤维材料时，通过从纤维材料下部直接向上对纤维材料吹送热气而提起纤维材料并保持其浮起，并且调节保持浮起的纤维材料的姿态。结果，消除了影响纤维集料形成的重力效应，并因此限方便地获得松密度较低的较厚纤维集料。
特别是，放置通风片接触纤维材料的上下表面，因此用于挤压纤维材料的部件的表面图案不会印在纤维材料的表层或上层上。
下面参照附图对本发明优选实施例进行说明将使本发明的上述和其他的目的、特征和优点更明显。
图1是本发明第一实施例形成纤维集料的加热加热室的横截面图；图2是根据本发明的纤维材料中一根纤维的横截面图；图3是显示采用图1所述加热加热室形成纤维集料块的方法的示意图，图中显示了将模放置在一对一接触多层纤维材料块的上面和下面的状态；图4是显示采用图1所述加热加热室形成纤维集料块的方法的示意图，图中显示了设置在加热加热室内的下模和上模之间位置关系；图5是显示采用图1所述加热室形成纤维集料块的方法的示意图，图中显示了热空气从下面吹在多层纤维材料上的状态；图6是由具有芯部和外皮部的纤维形成的多层纤维材料块随温度升高的特性图表，其中芯部和外皮部分别由聚丙烯和聚乙烯构成；图7是显示采用图1所述加热加热室形成纤维集料块的方法的示意图，图中显示了纤维层块由上模和下模压制的状态；图8是显示采用图1所述加热加热室形成纤维集料块的方法的示意图，图中显示了在完成压制处理和冷却处理后将透气片剥去的状态；图9是显示采用图1所述加热加热室形成的纤维集料块的立体图；图10是本发明第二实施例中纤维集料形成装置的横截面视图；图11是沿图10中线A-A的纤维集料形成装置的横截面视图；图12是显示用于热熔模制方法的普通热空气输送机加热室的横截面视图13是显示采用普通模制方法形成纤维集料块的方法的示图；图14是用于说明在普通模制纤维集料形成方法中存在的问题的示图。
下面，将参照
本发明的优选实施例。(实施例1)图1是本发明第一实施例中用于形成纤维集料的加热加热室的横截面图。
图1所示的加热加热室10包括用于产生热空气流的热空气流产生单元11。热空气流产生单元11位于加热加热室10的下部并且具有多个用于产生热量的加热棒12；位于加热棒12下面以产生向上的热空气流的吹气扇13；以及位于加热器12上面的带孔不锈钢盘14。由于具有这样的结构设置，当加热加热室10内部的空气被吹气扇13吹向上时，由加热棒12对空气进行加热。然后，当热空气流穿过带孔盘14时进行均匀扩散。在穿过带孔盘14后，热空气流冲到加热加热室的顶壁，向下流动穿过返回通道15，由吹气扇13抽吸，然后再次吹向上以便循环通过加热加热室10。通过一未显示的控制部件使加热加热室10的内部温度保持恒定。
模制单元20位于热空气流产生单元11之上，模制单元12从上下侧固定位多层纤维材料。模制单元20具有上下模子22和21，其结构使得可以将其彼此独立地放置在加热加热室10内或者从加热加热室10中拆卸下来。上模子22由上模子导向件26支承，导向件26可以通过未示的驱动件上下移动，从而使上模子22可以在加热加热室10内上下移动。图1的左半部分显示了上模子22向上移动的状态，而右半部分显示了上模子22向下移动的状态。上下模子22和21是这样构成的，使得热空气可以向上通过两模子，如后面将要说明的那样，并且还当挤压多层纤维材料50时使两模子不变形。因此，上下模子22和21是冲孔的不锈钢板。
这里将说明多层纤维材料50。多层纤维材料50是多层纤维网块，并且纤维大致呈平行延伸。其采用梳理机(未示)、交叉铺网非织造纤维机(未示)或类似的机械生产。每单位面积多层纤维材料50的重量根据最终产品的用途来确定。它具有预定尺寸。网层叠的方向平行于重力方向，并且与图1的垂直方向一致。纤维延伸的方向大致垂直于网层叠的方向，并与图1中的左右方向或前后方向一致。在该实施例中，将采用上述梳理机、交叉铺网非织造纤维机或类似的机械生产的大片多层纤维材料切成大致方形片，该方形片的尺寸为大致1000mm×1000mm，这些片作为多层纤维材料50使用。这里应该指出的是，多层纤维材料50不必总是有方向性的；多层纤维材料50中的纤维可以在任意方向延伸。多层纤维材料50的松密度要求大致均匀。
至于多层纤维材料50中纤维51的材料，一种由两部分构成的纤维如图2所示，聚丙烯芯部51a和包裹芯部51a的聚乙烯外皮部51b在本实施例中(以下为旋覆纤维)用作纤维聚丙烯的熔点大约为180℃，而聚乙烯的熔点大约为130℃。因此，两种材料之间熔点之差约为50℃。至于纤维直径，通常使用直径为5μm至50μm的纤维。在该实施例中，使用直径约为18μm(2旦)的纤维尽管在该实施例中使用了上述旋覆纤维51，但是纤维结构不限于这种结构。例如，可以采用在纯聚丙烯纤维和纯聚乙烯纤维之间的混合，或由聚丙烯和聚乙烯构成的旋覆纤维和纯纤维之间的混合。当使用旋覆纤维51时，聚乙烯在纤维中交叉，因此，实际上所有纤维在交叉处牢固地固定到纤维上而与其接触结果，生产出结实的纤维集料。当采用聚乙烯纤维和聚丙烯纤维之间的混合时，固定在纤维上而与其接触的纤维比率随聚乙烯纤维和聚丙烯纤维的混合率而变化。换句话说，只在一聚乙烯纤维和另一聚乙烯纤维接触的交叉处形成纤维对纤维固定。这样，采用上述混合非常有益于获得较柔软的纤维集料。此外，即使聚乙烯和聚丙烯在本实施例中作为纤维集料使用，但是只要多种选择的纤维彼此有不同熔点，则纤维选择不限于该实施例中的这一种。此外，不同纤维的数量不必为两种，可以是三种或更多种。
下面，参照形成表观密度为0.038-0.043g/cm3、厚度为35mm的纤维集料为例来说明采用图1所示加热加热室10的纤维集料形成方法。(1-1)准备过程为了采用上述旋覆纤维形成表观密度为0.038-0.043g/cm3、厚度为35mm的纤维集料，在准备好多层纤维材料块50厚度后，即在纤维独立的网被垂直叠放之后，略微向下压并随后解除压力，希望要求厚度为近似为120mm(100-150mm)。在该实施例中，使用具有厚度为120mm的多层纤维材料块50。
参照图3，首先从加热加热室10(图1)上拆去下模子21，然后在下模子21上铺上通风片23。然后，将多层纤维材料块50放在通风片23上。通风片23的边缘部用重块24固定在下模子21上。为了保证有足够量的边缘用于重块24以固定通风片23，而且还为了使通风片23在以后将要说明的加热过程中由下模子21浮起，表面通风片23的尺寸(放置多层纤维材料块50的表面的整个尺寸)变得足够大，比得上其上放置多层纤维材料块50的通风片23的精确表面部分。
在多层纤维材料块50的上面，放置类似于通风片23的通风片25。通风片25的尺寸大约与多层纤维材料块50的上表面尺寸相同。两通风片23和25中，要求在下面将要说明的加热过程中将下通风片23保持在多层纤维材料块50上，因此，要求通风片23能与多层纤维材料块50的纤维进行足够结合和缠结，并且还能在加热的环境中拉伸或收缩。当多层纤维材料块50浮起时，如果多层纤维材料块50的纤维不与通风片23缠结，则其与通风片23分离；通风片23失去与多层纤维材料块50的接触。
另一方面，首先将上模子22(图1)设定在加热加热室10中。在这种情况下，要球上模子22已经加热到加热加热室10的预定内温度，这将在下面予以说明。如果上模子22的温度太低，当在将在下面予以说明的压制过程中上模子22接触多层纤维材料块50时，纤维会迅速冷却和固化，则不能均匀压制多层纤维材料块50。(1-2)加热过程在如上所述将多层纤维材料块50安装在下模子21上后，将其上安装有多层纤维材料块50的下模子21设置在加热加热室10中。在这一阶段，上模子22的位置是这样的，当多层纤维材料块50设置在加热加热室10中时，多层纤维材料块50和上模子22之间产生一间隙，如图4所示。此外加热加热室10的内部首先加热到要求的温度。如上所述，多层纤维材料决50由前述旋覆纤维构成，即纤维具有分别由聚丙烯和聚乙烯构成的芯部和外皮部，因此加热加热室10内部加热的温度只介于聚乙烯的熔点(大约130℃)和聚丙烯的熔点(大约180℃)之间，而且高于聚丙烯的软化温度(大约120℃)。在该实施例中，加热加热室10内部设定在140℃。
在将下模子21设置在加热加热室10内后，驱动吹气扇13从多层纤维材料块50下面向多层纤维材料块50吹热气以加热多层纤维材料块50。这样设置吹气扇13，即由吹气扇13形成的上气流速度成为0.3-0.8m/sec。如上所述，上下模子22和21由多孔板构成，多层纤维材料块50由上下通风片23和25夹在当中。因此，热空气更均匀通过多层纤维材料块50。顺便说一下，为了避免上下模子22和21干涉通风片23和25的通风性，选择上下模子22和21的孔尺寸和密度，使得上下模子22和21的通风性大致与通风片23和25的通风性相同或高于通风片23和25的通风性。驱动吹气扇13产生热气流，使得热气流能保持多层纤维材料块50以这样的方式克服重力G而浮在下模子21上，即多层纤维材料块50保持与上模子22接触而不由此受挤压。换句话说，纤维本身受来自下面的热空气作用而浮起，而由上模子21通过上表面固定住多层纤维材料块50。因此，影响每根纤维的重力作用降低了。此外，通风片25插入在多层纤维材料块50和上模子22之间可以加热多层纤维材料块50之间防止了多层纤维材料块50的上层松密度局部变得很高。换句话说，由于具有上述加热结构，可以加热多层纤维材料块50，而在实际加热前堆放多层纤维材料块50。
如上所述，热空气使多层纤维材料块50浮起。但是，多层纤维材料块50的纤维支撑与通风片23进行足够缠结，此外，通风片23的边缘部通过重块24锚固在下模子21上。因此，如图5所示，使通风片23隆起；当热空气使多层纤维材料块50浮起时，由通风片23调节多层纤维材料块50的提升量和多层纤维材料块50的状态。当多层纤维材料块50由热空气保持浮起时，通过调节多层纤维材料块50的位置和状态，保证了多层纤维材料块50由热空气均匀加热。
如果不使用重块24，会发生下述问题。即，如果直接从多层纤维材料块50下面向上吹的热空气速度过高，则过大的力将多层纤维材料块50压向上模子22，因此多层纤维材料决50的上部松密度高于多层纤维材料块50的下部松密度。另一方面，如果热空气速度过低，多层纤维材料块50不能被举起，并且纤维不能被下降的热空气软化，引起多层纤维材料块50下部中的松密度变得高于多层纤维材料块50的上部。另一方面，除非以何时的速度向上吹热空气，否则多层纤维材料块50的松密度在加热后不会变得均匀。顺便说说，如果可以控制热空气速度，使得举起多层纤维材料块50并保持其浮起。多层纤维材料块50的整个上表面与上模子22保持实际均匀接触，而不使多层纤维材料块50的上部受上模子22的挤压，不一定需要重块24。
此外，通风片23与多层纤维材料块50的纤维缠结到合适程度，其依此提高通风片23和多层纤维材料块50之间的摩擦阻力。因此，对多层纤维材料块50来说，难于沿水平方向相对通风片23进行移动。这样防止了多层纤维材料块50在加热过程、挤压过程和冷却过程中受外力作用而被移动、拉伸或挤压。结果，生产出密度均匀的纤维集料块。
关于上述多层纤维材料块50的举起和保持浮起，通过由重块24的锚固，至少防止举起设置在接触多层纤维材料块50的多边形下平面的通风片23两相对边缘部，并且由于通风片23在热空气作用下向上隆起，在通风片23上的多层纤维材料块50实际上从下模子21上被举起并保持浮起。因此，防止向上的热气流从多层纤维材料块50的侧边漏出。结果，根据水平方向以及垂直方向即厚度方向，多层纤维材料块50的松密度尽可能保持到多层纤维材料块50的表面。
现在，根据温度升高说明由具有聚丙烯芯部和聚乙烯外皮的旋覆纤维构成的多层纤维材料块50特比图6是显示多层纤维材料块50随温度升高的特性的图表。在图6中，表示温度的纵坐标轴和表示加热时间的横坐标轴。
当多层纤维材料块50放置在已经加热到低于熔点S2(大约为180℃)的目标温度S3的加热加热室10中时，经过时间T1后，多层纤维材料块50的温度升高到熔点S1(大约为130℃)。当多层纤维材料块50的温度到达S1时，聚乙烯开始熔化，多层纤维材料块50的温度保持在S1，直到聚乙烯即外皮部完全熔化。
接着，在经过时间T2后，即多层纤维材料块50的温度再次开始上升，并经过时间T3后到达加热加热室10的目标温度S3。由于已经将温度设置在低于聚丙烯的温度S3，因此不会使聚丙烯熔化和使多层纤维材料块50的结构受到破坏。
在该实施例中多层纤维材料块50的尺寸为1000mm×1000mm的情况下，其时间长度T1、T2和T3相应为10-15分钟、10-20分钟和20-25分钟。
在该过程中，无论采用通风片23与否使纤维材料块50浮起都是有利的。如果不使纤维材料块50浮起，靠近模子开口部分和靠近模子封闭部分之间的加热状态是不同的，在该实施例中模子21是不锈钢多孔板。热空气通过开口部分，因此靠近开口部分更快速加热，结果在纤维材料块50中的温度分布不均匀，则生产的纤维材料会不均匀。但是由于采用该实施例使纤维材料块50浮起，因此在下模子21和纤维材料块50下部分之间形成间隙。多孔和间隙的作用类似阻尼器，使得热空气可以相对均匀传递到纤维材料块50的下面以均匀加热块50。因此，可以生产出均匀的纤维材料块。(1-3)挤压过程参照图7，在整个多层纤维材料块50进行足够加热后，放下上模子22以将多层纤维材料决50挤压到预定厚度(松密度)。在该阶段，要求上模子22已经加热到大约与多层纤维材料决50相同的温度。其理由如下。如果上模子22的温度低于起粘结剂作用的聚乙烯的熔点，多层纤维材料决50的最上部中的聚乙烯固化，使纤维粘结到相邻纤维上。因此，发生多层纤维材料块50的上部松密度局部变得很高的问题；多层纤维材料块50的上部松密度会不良升高而高于其余部分的松密度。
在该挤压过程中，热空气不停止流动，因此多层纤维材料块50受挤压，而作用在每根纤维上的重力由气流消除了。结果，多层纤维材料块50受挤压，而保持整个块的均匀松密度。当多层纤维材料块50受挤压时，多层纤维材料决50的松密度逐渐增大，使得热空气更难于通过多层纤维材料块50，并且热量更难于通过多层纤维材料块50进行传递。这样，需要当挤压多层纤维材料块50时，热空气流稍稍减小。其理由如下。当松密度提高时，提高的松密度降低了多层纤维材料块50的通风性和热传导性，其依此通过热气流将整个多层纤维材料块50吹向上并压靠上模子22，结果产生多层纤维材料块50的上部松密度局部升高的问题或类似的问题。在该实施例中，将在该过程中的热空气流速度设定为0.2-0.4m/sec。
至于挤压速度(该实施例中上模子22的速度降低)，当为了获得具有高松密度(0.15g/cm3或更高)纤维集料块时挤压速度关系最小。但是当为了获得具有低松密度的纤维集料块时，需要多层纤维材料块50受低速挤压。其理由如下，如果挤压速度很高，在整个多层纤维材料块50受挤压前，多层纤维材料块50接触上模子22一侧的松密度提高，该侧的纤维彼此熔接而使该侧保持很高的松密度。因此产生上部松密度局部提高的问题或类似的问题。
显然，在挤压过程中还需要在正上方放下上模子22，而通过从多层纤维材料块50的下面直接向上吹送热气保持多层纤维材料块50浮起。(1-4)冷却过程在将多层纤维材料决50挤压到预定厚度后，从加热加热室10中移出上下模子22和21，保持在两模子之间挤压多层纤维材料块50，则冷却两个模子22和21和多层纤维材料块50。在该冷却期间，可以采用重块或类似部件保持上模子22压向下模子21，在上下模子22和21之间放置具有预定高度的隔片(未示)，使得保持多层纤维材料块50在加热加热室10中受挤压的状态在冷却过程中得以精确保持。至于冷却方法，任何方法都适用自然冷却，通过冷却扇的强制冷却或类似的冷却。此外，可以在加热加热室10中进行冷却；冷却加热加热室10的内部而不从加热加热室10中取出上下模子22和21。
在多层纤维材料块50的表面层温度即接触上下模子22和21的多层纤维材料块50上下表面温度分别降低到聚乙烯熔点以下，从上下模子22和21上分离多层纤维材料块50，多孔片23和25留在多层纤维材料块50上。在此阶段，多层纤维材料块50已经转变成聚乙烯纤维集料块55(图9)，即多层纤维材料块50实际与纤维集料块55相同，尽管在该阶段多孔片23和25还牢牢接触多层纤维材料块50。因此，在冷却过程，多层纤维材料块50指的是纤维集料块55。
在将上下模子22和21从纤维集料块55上分离后，如图8所示，从纤维集料块55上剥去多孔片23和25以获得在如图9所示的状态中的纤维集料块55。
经过上述每个过程形成毛比重为0.038-0.043g/cm3、厚度为35mm的纤维集料块55。根据用途，将获得的纤维集料块55切成具有预定尺寸的较小片，或和其他纤维集料块55结合使用。
在该实施例的上述说明中，描述了采用具有聚丙烯芯和聚乙烯外皮的旋覆纤维形成具有上述毛比重和上述厚度的纤维集料块55的情况。但是，可以根据要形成的纤维集料块的类型、厚度和物理特性调节各种制造条件如加热加热室10的内部温度设定和热空气流速度的设完。根据在该实施例中采用的方法，可以采用具有松密度大约为0.02g/cm3的多层纤维材料块50生产厚而且均匀的松密度范围在0.03-0.3g/cm3的纤维集料块55。
这样形成的纤维集料块55具有合适的弹性量，并因此可以最好用作内部材料作为客车的座位、扶手、头枕或类似部件，或者最好用于由床和沙发代表的家具的垫子材料。此外，纤维集料块在保水方面优越，并因此可以用作放在各种存有各种液体的液体容器中的很好的保水材料。
包括熔接在纤维交叉点的纤维的纤维集料优于下面的未熔接纤维的集料。
当集料用于垫子时，会易于变形，因为纤维没有在交叉点彼此固定，在外部压力作用下的纤维彼比相对滑动，而使垫子的性能改变。根据本发明，纤维的位置关系几乎不能在压力下改变，因此可以保持形状，从而保持了垫子的性能。
当集料用作保水材料时，由于冲击或吸水作用使纤维变得不均匀，导致集料松密度变化，从而不能提供预定的保水性能。通过在交叉点熔接纤维，可以避免这些问题。
此外，根据本发明，可以提供具有低松密度和高厚度的熔接纤维集料。低密度范围随纤维直径(旦)变化。一般，随着厚度提高生产的难度会越高。根据本发明，可以生产密度为0.025g/cm3厚度为45mm或密度为0.03g/cm3厚度为60mm的低密度纤维集料。采用普通方法，难于生产密度为0.06g/cm3的集料。根据本发明，当厚度不低于15mm或不超过60mm时可以很容易地生产密度不低于0.03g/cm3的纤维集料。这样的低密度纤维集料的优点在于抵抗压力的变形程度较高，因此可以用于轿车的薄片或家具的垫子或特别用于贵重金属、珠宝易碎材料或类似材料的装饰的包装材料，其需要具有低弹性和高恢复性能的垫子。
如上所述，根据该采用加热加热室10的纤维集料形成方法，在加热过程中从多层纤维材料块50下面向上向着多层纤维材料块50吹送热空气，多层纤维材料块50没有受挤压，因此热空气平稳通过多层纤维材料块50而与多层纤维材料决50进行热交换，有效加热多层纤维材料块50并由此缩短加热时间。因此可以形成具有低松密度的厚纤维集料块。
现在，将补充说明多孔片23和25。
如上所述，通过防止在加热过程中多层纤维材料块50与下模子22分离，将在下侧的多孔片23有效用于生产厚片的纤维集料块55，其具有低的并且均匀的松密度，当只考虑纤维集料生产方面时，不必要使用在上侧的多孔片25。但是，上多孔片25用于防止在多层纤维材料块50保持浮起和被加热时多层纤维材料块50的上表面不受影响。而且还通过从加热的上模子22的突然导热而防止在多层纤维材料块50中产生非预定松密度分布的现象。此外，在考虑加热过程以后的挤压过程时，其中在聚乙烯处于熔化状态时多层纤维材料块50受上下模子22和21的挤压，如果不使用多孔片23和25，上下模子22和21的表面织物组织压印在多层纤维材料块50上，因此多层纤维材料决50的上下表面变成了所谓的表层。在两个由于挤压多层纤维材料块50的部件之间介入的多孔片23和25有效地防止了这些表层的形成。
由上述说明表明，用于多孔片23和25的材料要求是这样的材料，即能够有效与多层纤维材料块50的纤维缠结，能够在加热环境中拉伸和收缩，而且不会在加热过程中熔化。此外，由于不是在很小程度上在多层纤维材料块50的表明压印了多孔片23和25的表面织物组织，由于多孔片23和25的材料片要求是多孔性类似于多层纤维材料决50内部的材料片。这样，在该实施例中，采用具有大约为16/cm网眼数的泡沫聚氨酯片作为多孔片23和25的材料片。
片形式的材料，例如，通过在发泡后去除网眼膜片而生产的一片泡沫聚氨酯与多层纤维材料块在高气流阻力区域和低气流阻力区域之间的网眼度(大约300-600μm)上的局部气流阻力差别没有显著不同。由两维示图显示，多层纤维材料可以比作通过去除多个邻接小房间的所有壁而形成的大房间(立柱可以比作纤维)。但是，如果将氨基甲酸乙酯海绵的网眼比作建筑物房间，则这些房间的大小不同。此外，去除了一些壁，但是另一些壁没有去除，使通过建筑物受阻(增加气流阻力)。放置泡沫材料片作为通风片而与多层纤维材料的上下表面接触，这样产生调整气流通过使热气流过的整个表面的效应。
一般说来，合成纤维覆盖有各种油性物质以使其具有会聚性和光滑性，从而防止产生静电或类似的目的；在纺纱过程中使油性物质粘在合成纤维上。但是，在机械或精密机械领域中，在有些情况下及其讨厌油性物质。在这样的情况下，必须将油性物质的量降低到极低的水平。如果将本发明应用于该纤维，在有静电时发生纤维以不定方式缠结、松密度受到干扰和类似的各种问题。这样，需要其作为这样问题的干扰器，即在制造纤维集料时将使整个纤维网受到排出气体作用。此外，除排气流过程外可以提供将离子交换水或非离子表面活化剂的水溶液喷到纤维上的过程。这样的附加过程也是非常有效的。
图10是在本发明第二实施例中纤维集料形成装置的横截面示图，图11是在沿图10的线A-A所示的平面的图10所示装置的横截面示图。
在该实施例的纤维集料形成装置中，在加热加热室100的壳体中，采用第一至第三网眼带101、102和103，通过从图的右侧向左侧移动由通风片111和112在上下侧夹住的连续多层纤维材料150的整体而形成纤维集料。
第一网眼带101在加热加热室100的下侧。第一网眼带101延伸穿过连续多层纤维材料单元150移动的整个范围。在将连续多层纤维材料单元150喂送进加热加热室100后，在第一网眼带101上传送连续多层纤维材料单元150，接着将其从加热加热室100中排出。根据连续多层纤维材料单元150移动的方向，喂送输送器设置在第一网眼带101的上游侧，而排出带设置在第一网眼带101的下游侧。第一网眼带101输送连续多层纤维材料单元150所处的垂直水平面与喂送和排出输送器输送连续多层纤维材料单元150所处的垂直水平面一致。由于具有上述结构设置，连续多层纤维材料单元150可以从喂送输送器平稳传递到第一网眼带101上，接着可以从第一网眼带101平稳地传出到排出输送器上；换句话说，可以连续移动连续多层纤维材料单元150。至于用于第一网眼带101的优选材料，例如有网眼数大约为4网眼/cm的金属带。
将连续多层纤维材料单元150喂送到加热加热室100内，使其下上表面上覆盖通风片111和112，通风片111和112接触相应的表面。参照图11，接触连续多层纤维材料单元下表面的通风片111宽于连续多层纤维材料单元150，延伸超过连续多层纤维材料单元150相应边缘的通风片111的相对边缘部分通过使用锚固件113固定在第一网眼带101上。放置在连续多层纤维材料单元150上部的通风片112的宽度与连续多层纤维材料单元150的宽度相同，通风片111和112的材料和结构与第一实施例中的相同。
根据连续多层纤维材料单元150移动的方向，加热加热室100的内部具有两个分开的部分在上游侧的加热部分120和在下游侧的冷却部分140。
首先说明加热部分。加热部分120具有以与第一网眼带101相对的方式位于第一网眼带101之上的第二网眼带102。第二网眼带102在与第一网眼带101相同的速度下与第一网眼带101同步旋转。当连续多层纤维材料单元150由第一网眼带101移动时，第二网眼带102直接向下靠在通风片112上而对连续多层纤维材料单元150导向。第二网眼带102可由提升机构(未示)垂直移动，例如液压缸或类似机构，并且其距第一网眼带101的距离可以调整到大于包括通风片111和112的连续多层纤维材料单元150的厚度，使得连续多层纤维材料150的上表面只在连续多层纤维材料单元150浮在第一网眼带101上时才与第二网眼带102接触。至于第二网眼带102的优选材料，为网眼数大约是4网眼/cm的金属带。
连续多层纤维材料单元150由第一和第二网眼带101、102移动通过一通道，在该通道上下一定距离处分别设有第一送气室122和第一收气室121。第一送气室122具有在第一送气室122侧壁开口的送气供气孔122a和第一送气室122上壁上的大量均匀分布的冲孔122b。第一收气室121的结构类似于第一送气室122的结构；吸气孔121a在侧壁上，大量冲孔121b均匀分布在下壁上。参照图10，第二网眼带102呈悬挂围绕一对输送器滚子102a，就象在送气室121中一样。但是，其设置在送气室之外，每侧各一个如图11所示，因此其不影响将在下面予以说明的来自供气孔122a的热气流。
参照图11，吸气孔121a和供气孔122a通过相应的气管连接到热气流产生装置105。热气流产生装置105包括加热器107和产生气流的吹气扇106，该气流从吸气孔121a侧流向供气孔122a侧。当驱动热气流产生装置105时，在热气流产生装置105中产生流向供气孔122a的热气流。将热气通过供气孔122a送入送气室122，并直接从下面通过冲孔122b吹入连续多层纤维材料单元150。热气在吹入连续多层纤维材料单元150后，向上流过连续多层纤维材料单元150，然后通过冲孔121b被吸入收气室121，接着通过供气孔121a返回热气流产生装置105。换句话说，产生向上穿过连续多层纤维材料单元150移动的范围的热气流。
如下所述在该实施例中，为了即使在挤压连续多层纤维材料单元150时也能将热气向上吹向连续多层纤维材料单元150，第一送气室122和第一收气室121分别延伸到一对输送器滚子103a的下面和上面的区域，即输送器滚子最上游，第三网眼带103围绕该滚子悬挂在将在下面予以说明的冷却部分140内。象上述的输送器滚子对102a一样，这些输送器滚子103a也设置在送气室之外，因此，不会影响来自供气孔122a的热气流。
接下来说明冷却部分140。冷却部分140的基本结构与加热部分120的结构相同，换句话说，其具有以与第一网眼带101相对的方式位于第一网眼带101之上的第三网眼带103、位于输送连续多层纤维材料单元150的通道下面的第二送气室142和位于输送连续多层纤维材料单元150的通道之上的第二送气室141。但是，冷却部分140会在挤压连续多层纤维材料150后快速冷却连续多层纤维材料单元150，因此将冷气流产生装置(未示)而不是上述的热气流产生装置连接到第二送气室142上和第二收气室141上。
第三网眼带103以与第一网眼带101相同的速度和第一网眼带101同步旋转。当连续多层纤维材料元150由第一网眼带101输送时，第三网眼带103直接向下靠在通风片112上而对连续多层纤维材料单元150导向。象第二网眼带102一样，第三网眼带103可由提升机构(未示)垂直移动，并且其距第一网眼带101的距离可以这样调整，以便将连续多层纤维材料单元150挤压到最终产品或联系纤维集料的厚度。用于第一网眼带101的优选材料，为网眼数大约是4网眼/cm的金属带。
第二送气室142具有与第一送气室122的供气孔122a和122b相同的供气孔142a和冲孔142b，由上述冷气流产生装置产生的冷气从连续多层纤维材料单元150的下面向上吹。第二收气室141具有与第一收气室121的供气孔121a和冲孔121b相同的吸气孔141a和冲孔141b，冷气由第二送气室142向上吹，通过连续多层纤维材料单元150吸气并返回到冷气流产生装置内。
至于要吹过加热的连续多层纤维材料单元150的冷气，可以使用常温的气体(大气)。在这种情况下，上述冷气流产生装置是由简单的风扇构成的，其从加热加热室10外部吸入空气，然后将空气从第二收气室141排出。由于在第二收气室141的吸气孔141a处具有风扇或类似的装置而将第二收气室141内的空气强制排出，提高了排气效率。
至少悬挂第一和第三网眼带101-103的滚子之一具有第二加热部件，该加热部件由一片电热丝或类似元件构成，在第一至第三网眼带101-103的任何给定部分接触连续多层纤维材料单元150之前，将其预加热至大约与加热加热室10中要求的温度相同的温度。
特别是，当第一网眼带101给定部分移动穿过冷却部分140时其温度下降因此将第一网眼带101的这部分在进入加热部分120之前被预加热至预定温度，以便防止在加热部分120加热连续多层纤维材料单元150的效率下降。在第二网眼带102的给定部分与连续多层纤维材料单元150分离后，第二网眼带102给定部分的温度也在其接触连续多层纤维材料单元之前降低，因此第二网眼带102的这部分在再次接触连续多层纤维材料150之前也被加热到预定温度，以便防止在加热部分120加热连续多层纤维材料单元150的效率下降。第三网眼带103的给定部分在第二送气室142和第二收气室141之间移动时，由于第三网眼带103的给定部分接触冷气而使第三网眼带103给定部分的温度下降，因比，在其接触连续多层纤维材料单元150之前将其加热到预定温度，以便防止被挤压的连续多层纤维材料单元150上部的温度迅速下降。结果，当连续多层纤维材料单元150保持在在加热部分120中加热的温度时将其整体从表面至芯部均匀挤压，克服了这样的问题，即连续多层纤维材料单元150在由于温度降低而开始固化之前受到挤压。
接下来说明采用如10所示的形成装置由具有2-6旦细度的旋覆纤维形成具有0.038-0.043g/cm3松密度和35mm厚度的连续纤维材料单元的过程。(2-1)准备过程首先，准备好类似于第一实施例中的多层纤维材料块50的连续多层纤维材料单元150。接着，调节第二网眼带102的位置；第二网眼带102垂直移动到连续多层纤维材料单元150不接触第二网眼带102的位置，该连续多层纤维材料150已被两通风片111和112夹住并安装在第一网眼带101上。由于连续多层纤维材料单元150形成的连续纤维集料的厚度是35mm，因此调节第三网眼带103的位置；第三网眼带103垂直移动，以便使连续多层纤维材料单元150的厚度在冷却部分140变成35mm。设定网眼带101-103的旋转速度，以便使输送连续多层纤维材料单元150为0.5m/min。
至于加热部分120，根据纤维的物理特性设定加热空气的温度、吹送空气的速度以及类似参数。特别是，连续多层纤维材料单元150由这样的旋覆纤维单纱构成，该旋覆纤维具有上述的聚丙烯芯部和聚乙烯外皮部。因此，要求将连续多层纤维材料单元150加热到高于聚乙烯熔点并低于聚丙烯熔点的温度，同时将连续多层纤维材料低于150输送到加热部分120的下游端。在该实施例中，将热气温度设定到大约140℃，将热气速度设定在0.3-0.8m/sec的范围内。
至于冷却部分140，根据当已经被加热和挤压的连续多层纤维材料150输送到挤压部分的下游端时聚乙烯即连续多层纤维材料单元150中纤维的成分之一必须冷却到低于聚乙烯熔点的实际情况来设定和冷气的温度和速度以及类似参数。要求连续多层纤维材料单元150沿厚度方向从下表面(第一网眼带101)向上表面(向第三网眼带103)均匀冷却。因此在该实施例中，冷气温度设定到大约常温，冷气速度设定到速度范围为0.2-0.3m/sec。
在如上所述调节各部分后，将连续多层纤维材料单元150喂送进加热加热室100中，连续多层纤维材料单元150被通风片112和111分别在上下侧夹住。(2-2)加热过程在将连续多层纤维材料单元150喂送进加热加热室100中后，其首先被输送经加热部分120内。当将连续多层纤维材料单元150输送通过加热部分120时，由直接从连续多层纤维材料单元150的下部向上吹送的热气对其进行加热。结果，构成纤维外皮部分的聚乙烯熔化，引起连续多层纤维材料单元150的纤维熔接在一起。在此过程中，连续多层纤维材料单元150由图11所示的向上热气流保持浮在第一网眼带101之上，作用在每根纤维上的重力由气流抵消。这样，在连续多层纤维材料单元150中的纤维保持在与其被事先加热相同的状态下彼此热熔接。通风片111和112所需特性与在第一实施例中的特性相同，该实施例中所需的一对重块113与第一实施例中所需的重块相同。因此，这两不作详细说明了。(2-3)挤压过程在通过第一和第二网眼带101和103将连续多层纤维材料单元150挤压后，将其输送通过冷却部分140，同时保持由第一和第二网眼带101和103挤压。在冷却部分140中，直接从连续多层纤维材料单元150的通道之下向上吹送冷气。因此，连续多层纤维材料单元150逐渐冷却，纤维的聚乙烯部分在将多层纤维材料块50从带101和103的挤压效应中释放前固化。
在将连续多层纤维材料单元150穿过冷却部分140后，将其从加热加热室100中排出，从连续多层纤维材料单元150上去除通风片111和112。因此，获得连续多层纤维材料单元150。将获得的连续纤维集料单元根据用途切成不同尺寸的多个小片纤维集料。
如上所述，根据该实施例，连续多层纤维材料单元150安装在输送器上并喂送进加热加热室101中，加热加热室101将连续多层纤维材料单元150连续加热到预定温度而不对其挤压，然后在加热后立即连续冷却连续多层纤维材料单元150，同时保持对其挤压。因此可以连续形成具有预定松密度和预定厚度的连续纤维集料单元。通过直接从连续多层纤维材料150下部向上吹送热气而保持连续多层纤维材料单元150浮起的效应和放置通风片与连续多层纤维材料单元150的下表面接触的效应与第一实施例中的效应相同。
在本发明的另一实施例中，在第一实施例中使用一多对上下模子和能连续移动多对上下模子的加热加热室用于形成连续纤维集料单元。在该实施例中的准备过程与上述第一实施例中的相同，因此这里将不作说明了。下面将接着说明该实施例中的加热过程的细节包括挤压和冷却过程。(实施例3)在本发明的该实施例中，通过准备在本发明第一实施例中使用的多对上下模子、能连续移动多对上下模子的加热加热室而形成连续纤维集料单元。(3-1)准备过程该实施例中的准备过程与上述第一实施例中的相同，因此这里就不对其细节进行说明了，下面讲说明本实施例的加热、挤压和冷却过程的细节。(3-2)加热过程象在第一实施例中一样，多层纤维材料块50放置在每个下模子32上。在这个阶段，上模子22的位置使得在上模子22和在上侧的通风片5之间形成间隙。加热加热室内部由加热器12预加热到要求的温度。在这个状态下，其上放置由多层纤维材料块50的下模子21和设置在多层纤维材料块50上的上模子22移进加热加热室。加热加热室包含用于移动上下模子22和21的移动部件。在加热加热室中，上下模子22和21之间的距离通过模子移动部件而保持在要求距离。上下模子之间的距离可以任意设置。如上所述，可以准备多对上下模子，并使其连续移动通过加热加热室。根据要求的加热时间和模子移动速度确定加热加热室的尺寸(长度)。由于用于在加热加热室中加热多层纤维材料块50的方法与在上述实施例中的相同，因此这里就不对其进行说明了。(3-3)挤压过程在上述加热加热室中对整个多层纤维材料块50加热后，降下每个上述上模子22以将多层纤维材料块50挤压到要求厚度(松密度)。象在第一实施例中的下模子21一样，每个下模子21具有为要求高度的隔片，并降下每个上模子22直到其接触隔片为止上述上模子22移动部件可以在挤压区域中垂直移动。象在第一实施例中一样，当由上述模子移动部件移动通过加热加热室时，每个上模子22已经被加热到与多层纤维材料块50实际相同的温度。
而且在该挤压过程中，热气不象在第一实施例那样被阻止，因此，挤压多层纤维材料块50，同时作用在每根纤维上的重力被热气流抵消。很明显，在该挤压过程中，要求从多层纤维材料块50之上降下上模子22，同时由直接从多层纤维材料块50下面的向上热气流保持多层纤维材料决50浮起。(3-4)冷却过程在被挤压到要求厚度后，保持挤压多层纤维材料块50的上下模子22和21由上述移动部件移出加热加热室，并完全冷却，同时保持与其被移出加热加热室时的状态相同的状态，至于冷却方法，可以使其自然冷却，或采用冷却扇或类似部件强制冷却；可以采用任何冷却部件作为该实施例的冷却部件。在至少多层纤维材料块50接触上下模子22和21的表面层温度降低到聚乙烯熔点以下后，向上移动上模子22，并且将多层纤维材料块50移出下模子21。在此阶段，多层纤维材料块50还牢固地与通风片23和25接触。但是，实际上多层纤维材料块50与多层纤维材料块55(图9)相同。根据该实施例，在取出多层纤维材料块50后，可以设置下一个多层纤维材料决50以重复加热-挤压-冷却过程，使得其就象连续生产大量纤维集料一样。在除上述以外的该实施例中的结构和其效应与上述实施例中的相同。此外，如上所述，在该实施例的这一结构的情况下，可以高效生产大量纤维集料块。装置的尺寸和上下模子的对数应根据多层纤维材料块50的加热时间、挤压时间和冷却时间以及多层纤维材料块50移动的速度来确定。
这里已经参照公开的结构说明了本发明，本发明不限于给出的细节，本申请试图覆盖在下面的权利要求的改进和范围内的变形和改变。
权利要求
1.一种纤维集料的形成方法，其中对纤维进行加热以使其彼此熔接，所述方法包括加热步骤，向上对纤维块下部施加热气，以便使热气穿过所述纤维块而使其浮起，其中在纤维块浮起时至少熔化部分纤维；挤压步骤，在基本垂直方向将加热的纤维块挤压到要求的高度；以及冷却步骤，冷却挤压的纤维块以便固化在纤维彼此交叉部分的纤维熔化部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中纤维决包括层叠的纤维层，纤维层中的纤维基本在相同方向延伸。
3.如权利要求1所述的方法，其中在所述挤压步骤，向上的热气施加在下纤维决上以使热气穿过纤维块。
4.如权利要求3所述的方法，其中在所述挤压步骤，纤维块由向上的热气浮起。
5.如权利要求3所述的方法，其中在所述挤压步骤中的热气速度低于在所述加热步骤中的热气速度。
6.如权利要求3所述的方法，其中采用挤压件完成所述挤压步骤，在所述挤压件与纤维块接触之前对其加热。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括准备步骤，在所述加热步骤之前在透气支承件上放置纤维块，同时在纤维块和透气支承件之间插入透气片，所述透气片与纤维块结合。
8.如权利要求7所述的方法，其中透气片固定在支撑件上的至少一部分上，并且在所述加热步骤，当纤维块在所述透气片上时所述纤维块从所述支承件浮起。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述准备步骤包括在上纤维块上部放置透气片的步骤。
10.如权利要求7所述的方法，其中透气片的熔点高于纤维熔点
11.如权利要求7所述的方法，其中透气片可在所述加热步骤中膨胀。
12.如权利要求7所述的方法，其中透气片由具有类似于纤维块的孔隙率的泡沫材料制成。
13.如权利要求7所述的方法，其中进一步包括分离步骤，在所述冷却步骤后将透气片与纤维块上分离。
14.如权利要求1所述的方法，其中每根纤维由具有不同熔点的材料制成，并且在所述加热步骤穿过纤维块的加热空气的温度高于具有较低熔点的材料之一的熔点，并且高于具有较高熔点的材料之一的软化点，具有较高熔点的材料的软化点低于具有较高熔点的材料之一的熔点。
15.如权利要求7所述的方法，其中所述纤维为烯烃类树脂材料。
16.一种由权利要求所述方法生产的纤维集料。
17.一种形成纤维集料的纤维集料形成装置，其中将纤维加热以使其彼此熔接，所述装置包括支撑部件，用于支撑纤维决；热气形成部件，用于向着纤维块下部向上施加热气，以使热气穿过纤维块并使纤维块从所述支撑部件浮起，其中当纤维块浮起时至少一部分纤维熔化；挤压部件，用于在基本垂直方向将加热的纤维块挤压到要求的高度；以及姿态调节部件，用于调节浮起的纤维块的姿态。
18.如权利要求17所述的装置，其中在将纤维决下部施加向上的热气时所述挤压部件挤压纤维块。
19.如权利要求17所述的装置，其中所述纤维块支撑在所述支撑部件上，使纤维决和支撑部件之间插入透气片，所述透气片与纤维块结合。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述姿态调节部件具有固定部件，用于固定至少一部分所述透气片。
21.如权利要求19所述的装置，其中透气片放置在纤维块的上部。
22.如权利要求17所述的装置，其中所述挤压部件包括相对于所述支撑部件并在所述支撑部件上面设置的进行基本垂直移动的板。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述板还起所述姿态调节部件的作用以停止在有热气浮起的所述纤维决上部。
24.如权利要求17所述的装置，其中所述支撑部件呈喂送带的形式，用于带动和喂送纤维块。
25.如权利要求24所述的装置，其中所述姿态调节部件是在热气施加在纤维块上的区域中相对所述喂送带设置的导向带，其中所述导向带用于接触纤维块以引导纤维块，
26.如权利要求24所述的装置，其中所述挤压部件包括相对所述喂送带设置的挤压带，具有相应于在关于纤维块喂送方向的所述热气产生部件下游的纤维集料厚度的间隙。
27.如权利要求24所述的装置，进一步包括冷却部件，设置在所述喂送带和所述挤压带彼比相对设置的区域中。用于冷却有热气加热的并由所述挤压带挤压的纤维块。
28.一种包括彼此在纤维交叉点熔接的纤维的纤维集料，其中纤维集料的松密度不超过0.06g/cm3。
29.如权利要求28所述的纤维集料，其中纤维集料的松密度不超过0.03g/cm3。
30.如权利要求28所述的纤维集料，其中所述纤维集料的厚度不低于15mm并且不高于60mm。
全文摘要
一种将纤维彼此熔接的纤维集料形成方法,该方法包括加热步骤,向上对纤维块下部施加热气,以便使热气穿过所述纤维块而使其浮起,其中在纤维块浮起时至少熔化部分纤维;挤压步骤,在基本垂直方向将加热的纤维块挤压到要求的高度;以及冷却步骤,冷却挤压的纤维块以便固化在纤维彼此交叉部分的纤维熔化部分。
文档编号D04H1/542GK1321572SQ01120760
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月13日 优先权日2000年4月13日
发明者中村全男, 长谷哲也, 森田晴夫, 山本肇, 清水英一郎, 宇田川健太, 北畠健二 申请人:日本井上株式会社, 佳能株式会社