纤维结构体及其制造方法

专利名称：纤维结构体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维结构体及其制造方法。具体地说，本发明涉及如下纤维结构体及纤维结构体的制造方法该纤维结构体由于堆积起来的纤维自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，并且排列成年轮状，当沿径向施加有拉伸力时不容易伸长和断裂，因此便于使用，并且由于不会对堆积纤维而成的纤维集合体施加特定方向的按压力，因此不会发生成形后的弹性回复(spring back)等，具有优良的形状保持性；该纤维结构体的制造方法能够利用简单的装置并以简便的操作得到这种纤维结构体。
背景技术：
以往，在底板内饰、车顶内饰、车门内饰等车辆用内部装饰材、以及房屋、楼房等建筑物的地板、顶棚、墙壁、地毯等建材等的广泛的产品领域中，使用薄片状等的纤维结构体来实现隔热、隔音、缓冲等目的。作为这种纤维结构体大多使用无纺布，使用针刺法、纺粘法、熔喷法(melt blown)等各种方法来制造无纺布。例如，根据日本登录实用新型公报第 3147964号及日本特开2008-89620号公报可知如下纤维基材(纤维结构体)该纤维结构体是由非弹性卷缩单纤维和热粘接性复合单纤维以预定的重量比率混绵、热熔接单纤维的固着点分散、各单纤维沿厚度方向排列而成的纤维结构体，用作房屋的顶棚、墙壁及汽车内部装饰材等中的隔热材。但是，在日本登录实用新型公报第3147964号及日本特开2008-89620号公报中记载的纤维基材是利用如下方法制造的(参照图15)将各短纤维混绵，利用罗拉梳理机纺成均勻的片状物，之后将片状物一边折叠成摺状一边进行加热处理，利用热熔接形成固着点。 因此存在如下问题当沿层间方向施加有拉伸力时容易伸长(参照图16)，有时还在层之间断裂(参照图17)，不便使用。此外，当对折叠成摺状的片状物加热、加压而成形时，由于沿折叠方向施加按压力，因此存在在消除压力之后发生弹性回复(参照图18)而形状变得不稳定的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供这样一种纤维结构体及其制造方法，即，该纤维结构体由于堆积起来的纤维自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向， 并且排列成年轮状，当沿径向施加有拉伸力时不容易伸长和断裂，因此便于使用，并且由于不会对堆积纤维而成的纤维集合体施加特定方向的按压力，因此不会发生成形后的弹性回复等，具有优良的形状保持性；该纤维结构体的制造方法能够利用简单的装置并以简便的操作得到这种纤维结构体。本发明的内容如下。1. 一种纤维结构体，其为板状，并具有相互粘接的多根纤维，其特征在于，上述纤维自上述纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，上述纤维以虚拟轴为中心排列成年轮状。
2.根据上述1所述的纤维结构体，其中，上述纤维结构体形成为具有深拉成形的深拉部，并且在年轮的径向上具有密集的部分和稀疏的部分，上述密集的部分对应于上述深拉部。3. 一种纤维结构体，其特征在于，向中空的箱状的、具有第1底壁、侧壁及第2底壁的成形模具的内部，从形成在上述第1底壁上的纤维供给口注入供给第1短纤维及第2短纤维，上述第2短纤维的至少一部分熔融，从而得到上述纤维结构体。4. 一种纤维结构体的制造方法，其特征在于，包括纤维供给工序，向中空的箱状的、具有第1底壁、侧壁及第2底壁的成形模具的内部，从形成在上述第1底壁上的纤维供给口注入供给第1短纤维及第2短纤维；以及熔融工序，使上述第2短纤维的至少一部分熔融。5.根据上述4所述的纤维结构体的制造方法，其中，在上述纤维结构体中，上述第1短纤维及上述第2短纤维的至少一者以虚拟轴为中心被排列成年轮状。6.根据上述4或5所述的纤维结构体的制造方法，其中，对上述纤维供给工序中的上述第1短纤维及上述第2短纤维的至少一者的供给速度进行多级调整。根据本发明的纤维结构体，构成纤维结构体的多根纤维自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，并且以虚拟轴为中心排列成年轮状，因此当沿径向施加有拉伸力时不容易伸长和断裂，并且也不会发生成形后的弹性回复等。因而，便于使用，并且充分地保持预定形状。此外，当纤维结构体成形为具有深拉成形的深拉部、并沿年轮的径向具有密集的部分和稀疏的部分、密集的部分对应于深拉部时，能够充分地抑制深拉部薄层化，从而能够形成沿整个表面更均质的纤维结构体。根据本发明的纤维结构体的制造方法，向中空的箱状的成形模具的内部，从纤维供给口注入供给各短纤维，之后，使一者的纤维的至少一部分熔融，因此能够利用简单的装置，并以简便的操作容易地制造便于使用并充分地保持预定形状的纤维结构体。此外，当纤维结构体中第1短纤维及第2短纤维的至少一者以虚拟轴为中心排列成年轮状时，以纤维供给口为中心供给并堆积的第1短纤维及第2短纤维中各短纤维排列成年轮状，由此能够更容易地制造更便于使用并更充分地保持预定形状的纤维结构体。而且，当对纤维供给工序中的第1短纤维及第2短纤维的至少一者的供给速度进行多级调整时，能够使排列成年轮状的纤维沿径向容易地疏密化，能够考虑深拉成形等而形成为使预定部位密集而使其他的部位稀疏，从而能够制造沿整个表面更均质的纤维结构体。


图1是用于说明从形成在成形模具的一个底壁的中心部上的纤维供给口注入供给各短纤维、并将纤维自成形模具的侧壁表面向中心部的纤维供给口依次堆积成年轮状的状况的示意图；图2是由各短纤维在成形模具的自侧壁表面至纤维供给口的整段上堆积成年轮状而形成的预成形体的立体图；图3是示意性地表示将图2的预成形体加热、加压而形成为预定形状的纤维结构体的局部的立体图；图4是与各短纤维一起注入供给粒状发泡体、并在堆积的短纤维中分散有粒状发泡体而成的预成形体的立体图；图5是示意性地表示将图4的在堆积的短纤维中分散有粒状发泡体而成的预成形体加热、加压而形成为预定形状的纤维结构体的局部的立体图；图6是用于说明从形成在成形模具的一个底壁上的2个纤维供给口注入供给各短纤维、并将纤维自成形模具的侧壁表面和2个纤维供给口的中间部向2个纤维供给口依次堆积成年轮状的状况的示意图；图7是各短纤维在自成形模具的侧壁表面和2个纤维供给口的中间部向各纤维供给口堆积成年轮状而形成有2个年轮状的纤维集合体的预成形体的立体图；图8是示意性地表示将图7的预成形体加热、加压而形成为预定形状的纤维结构体的局部的剖视图；图9是用于说明由于堆积成年轮状的各短纤维被热熔接而连接因此在沿纸面上的左右的箭头方向拉伸了时不易伸长的状况的示意图；图10是用于说明在如图9所示那样施加拉伸力之后、当消除了压力时、虽然稍微挠曲而残留有变形、但不会断裂的示意图；图11是用于说明具有在成形具有图12那种深拉部的纤维结构体时使用的预成形体的纤维集合体中、与深拉部对应处的纤维比其他部分密集的状况的示意图；图12是用于说明纤维结构体为铺设在车辆的底板上的底板铺设材时的深拉部的示意图；图13是用于说明在预成形体上预先形成有多个预成形部的状况的示意图；图14是用于说明成形图13的预成形体并形成有多个纤维成形部的状况的示意图；图15是斜向观看折叠由纤维堆积形成的片状物并使用其制造的现有的纤维基材的示意图；图16是用于说明当沿片状物的折叠方向拉伸图15的以往的纤维基材时纤维基材容易地伸长的示意图；图17是用于说明当预使图15的以往的纤维基材沿厚度方向变形时该纤维基材在折叠的界面上折损的状况的示意图；图18是用于说明在沿折叠方向被压缩的状态下成形的以往的纤维基材在去消除压力之后产生弹性回复的状况的示意图。
具体实施例方式关于本发明，列举了本发明的典型的实施方式中的非限定性的例子，参照所提及的多个附图在以下的详细叙述中进一步说明，在若干个附图中用相同的附图标记表示相同的产品。以下，参照图1 图14详细地说明本发明。在此表示的情况是例示性的并且是用于例示性地说明本发明的实施方式的，其目的在于提供一种认为能够最有效且易于理解本发明的原理和概念性的特征的说明。关于这一点，没有意图示出根本性地理解本发明所需的并超出某种程度地详细表示本发明的构造，而是使该领域的技术人员根据结合附图的说明来了解如何实现本发明的若干实施方式。1纤维结构体本发明的一个实施方式的纤维结构体是具有相互粘接的多根纤维23的板状的纤维结构体100，纤维23自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，并且各纤维23以虚拟轴101为中心排列成年轮状(参照图3、图5及图8)。本发明的纤维结构体100中的纤维23的取向例如是图3中的自上表面侧朝向下表面侧，并且为纵向或倾斜方向。另外，本发明的纤维结构体也可以包含有沿着横向取向的纤维。上述“纤维”没有特别的限定，可以使用各种合成纤维及麻、绵等天然纤维。优选的是，纤维为合成纤维。该合成纤维没有特别的限定，可以使用各种合成纤维。作为合成纤维，可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维等聚酯纤维，尼龙6纤维、尼龙66纤维等聚酰胺纤维，聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等聚烯烃纤维、及聚甲基丙烯酸甲酯纤维等丙烯酸纤维等。作为合成纤维，特别优选的是聚酯纤维及聚烯烃纤维。作为纤维， 既可以只使用这些纤维中的1种，也可以并用2种以上。构成纤维结构体的多根纤维在长度方向的至少一部分相互粘接。为了使纤维如此相互粘接，并且形成具有充分的拉伸强度等的纤维结构体，通常使用基体用纤维、及在比基体用纤维熔解的温度低的温度下熔解的粘合用纤维。利用该粘合用纤维粘接基体用纤维和粘合用纤维之间、及粘合用纤维之间，形成纤维结构体。该纤维的粘接也可以使用例如聚氨酯系等的液状的粘接剂来进行。作为粘合用纤维，优选的是能够在更低温度下熔解并粘接基体用纤维的低熔点的聚酯纤维及聚烯烃纤维。此外，作为粘合用纤维，也可以使用由低融点的鞘部和在鞘部的熔融温度下不会熔融的高融点的芯部构成的芯鞘纤维。作为这种芯鞘纤维，可列举如下芯鞘纤维等鞘部由融点相对低的聚酯纤维构成，芯部由融点相对高的聚酯纤维构成；鞘部由聚乙烯纤维构成，芯部由聚丙烯纤维构成。而且，作为粘合用纤维，也可以使用聚丙烯和聚乙烯的并列(side by side)纤维等的并列纤维。粘合用纤维的质量比例没有特别的限定，优选的是当设基体用纤维和粘合用纤维的合计为100质量％时，粘合用纤维为5 50质量％，特别优选的是15 25质量％。若粘合用纤维的质量比例为5 50质量％，则能够得到具有预定的拉伸强度等的纤维结构体。也可以使纤维结构体含有由聚氨酯发泡体、聚烯烃发泡体等树脂发泡体构成的粒状发泡体(参照图4的预成形体10及图5的纤维结构体100)。作为发泡体，既可以使用未使用过的发泡体，也可以在能够形成具有预定品质的纤维结构体的前提下再生利用废料。 例如，也可以再生利用从车辆的破碎粉末(shredder-dust)中去除金属、玻璃、线束等的粉末之后的残留部分中含有的破碎物、及在制造底板装饰、车顶装饰、车门装饰等的车辆用内部装饰材时修剪产生的端材等。粒状发泡体的形状没有特别的限定，可以是任意的形状。例如，破碎物及端材等是形状不确定。粒状发泡体的尺寸也没有特别的限定，可以使用最大尺寸为5 18mm、特别是 10 15mm的粒状发泡体。优选的是，将该粒状发泡体的最大尺寸根据纤维结构体的厚度设置为适宜的尺寸。此外，关于纤维和发泡体的质量比例，只要能够利用粘合用纤维粘接成粒状发泡体不易脱落，则没有特别的限定。当纤维和发泡体的合计为100质量％时，可设成发泡体为7. 5 65质量％，特别优选为10 60质量％ (纤维中的基体用纤维和粘合用纤维的优选质量比例如上所述)。而且，在能够使纤维和发泡体充分地并均勻地分散的情况下， 即使纤维为更少的量，也能够粘接成粒状发泡体不易脱落。在本发明的纤维结构体100中，纤维以虚拟轴101为中心排列成年轮状(参照图 3、图5及图8)。上述“虚拟轴101”意指如后述2纤维结构体的制造方法中记载的那样在制造纤维结构体100时被注入并供给纤维的纤维供给口 14(参照图1、图6)的中心轴， 纤维自该中心轴朝向周向供给，自成形模具1的内壁面朝向纤维供给口 14的中心轴依次堆积成同心圆状，如上述那样排列成“大致年轮状”。虚拟轴101既可以是1根(参照图3、图 5)，也可以是多根(参照虚拟轴为2根时的图8)。也可以根据需要在纤维结构体中含有各种添加剂。作为这种添加剂，可列举例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、阻燃剂、阻燃助剂、软化剂、用于提高纤维结构体的耐冲击性和耐热性等的无机或有机的各种填充剂、抗静电剂、着色剂、增塑剂等。可以将这些填充剂混合于基体用纤维和/或粘合用纤维中，使纤维结构体含有这些填充剂。此外，当使用粒状发泡体时，也可以是发泡体中所含有的添加剂。在本发明的纤维结构体100中，纤维23自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，并且以虚拟轴101为中心排列成年轮状(参照图3、图5及图8)。因此，当沿平面方向施加有拉伸力时，不容易变形，不会容易断裂。例如，如图9所示，当沿平面方向的一个方向施加有拉伸力时，成为沿另一个方向被压缩的状态而产生反作用力，拉伸力被分散而不容易沿施加有拉伸力的方向伸长，不会容易断裂。此外，如图10所示，在消除拉伸力之后，以稍微挠曲的状态残留有变形，但不会发生大变形或断裂等。2纤维结构体的制造方法本发明的一个实施方式的纤维结构体100的制造方法包括纤维供给工序和熔融工序。在纤维供给工序中，从纤维供给口 14向成形模具1的内部注入供给第1短纤维23 及第2短纤维23，该成形模具1为中空的箱状，并具有第1底壁11、侧壁13及第2底壁12， 该纤维供给口 14形成于第1底壁11。此外，在熔融工序中，使第2短纤维23的至少一部分熔融并第1短纤维23等彼此粘接(参照图1 图3，另外，由于没必要在图中特别地区分第 1短纤维和第2短纤维，因此标注相同的附图标记)。在上述“纤维供给工序”中，向成形模具1的内部注入供给第1及第2短纤维23。 而且，如上所述，含有粒状发泡体3 (关于该“粒状发泡体”，可以直接适用关于上述1纤维结构体中的粒状发泡体的记载。另外，为了便于说明，对图4、图5中的粒状发泡体标注相同的附图标记)纤维结构体100(参照图5，另外，为了便于说明，对未含有粒状发泡体的纤维结构体和含有粒状发泡体的纤维结构体标注相同的附图标记)除了与第1及第2短纤维 23 一起注入并供给之外，可以与上述相同地制造。而且，在图1、图6中，虽然图示成第1底壁11为上方侧的底壁、从上方注入并供给第1及第2短纤维23等，但也可以将第1底壁11 作为下方侧的底壁、从下方注入并供给第1及第2短纤维23等。向成形模具1内供给第1及第2短纤维等的供给速度既可以是恒定的，也可以对其进行多级变化的调整。通过改变供给速度，能够沿排列成年轮状的纤维集合体的径向形成更清楚的交界部。例如，当制造如图12所示的具有深拉部102的纤维结构体100时，可以使用以下述方式制作的预成形体10 (参照图11)将第1及第2短纤维等的供给速度设置得较大而沿径向形成密集的部分2a，将供给速度设置得较小而沿径向形成稀疏的部分2b， 密集的部分加对应于深拉部102。这样，能够防止预成形体10在成形时破损，并且能够抑制深拉部102薄层化。上述“成形模具1”为中空的箱状，并具有第1底壁11、侧壁13及第2底壁12 (参照图1、图6)。该成形模具1的内部空间是与用于制造板状的纤维结构体100(参照图3、图 5及图8)的预成形体10 (参照图2、图4及图7)的外形大致相同的形状，通常是比纤维结构体100的厚度厚的平板形状。此外，成形模具1的材质没有特别的限定，若考虑使用便利性及耐热性等则优选的是金属制。金属的种类也没有特别的限定，可以使用不锈钢、铝等。 若为不锈钢制，则能够得到具有充分强度并且不易生锈的成形模具1，若为铝制，则能够得到具有充分强度并且轻质量的成形模具1。在成形模具1的底壁中的上述“第1底壁11”上形成有上述“纤维供给口 14”，该纤维供给口 14用于向成形模具1的内部注入供给第1及第2短纤维23(有时也同时注入并供给粒状发泡体幻，第1及第2短纤维等以虚拟轴101为中心排列成年轮状而形成纤维集合体2 (参照图1，另外，为了便于说明，例如分别对图2的预成形体10及图3的纤维结构体100各自中的纤维集合体标注相同的附图标记)。如上述1纤维结构体中记载的那样，虚拟轴既可以是1根(参照图3、图5)，也可以是多根(参照虚拟轴为2根时的图8)。S卩，纤维供给口 14既可以是1个(参照图1)， 也可以是多个(参照2个时的图6)。例如，关于如图8所示那样虚拟轴101为2根的纤维结构体100，意指当如上述1纤维结构体中记载的那样制造时被注入并供给纤维的2个纤维供给口 14的各中心轴，纤维自这些中心轴朝向周向被供给，自成形模具1的内壁面及从各纤维供给口 14供给的纤维的碰撞面起朝向各中心轴依次堆积成同心圆状，形成2个大致年轮状的纤维集合体21、22。成形模具1的模壁具有通气性。根据材质的不同，使用具有通气性的材料来形成成形模具1就形成具有通气性的模壁，但当成形模具1为金属制时，通过在模壁上设置多个开口，能够使模壁具有通气性。开口的形状没有特别的限定，可以是圆形、椭圆形、三角形及四边形等的多边形、星形等。此外，关于开口的最大径(当圆形时为直径，当其他形状时为最大尺寸)，虽然根据从纤维供给口 14注入并供给的第1及第2短纤维23的纤维长度等而不同，可以是1 10mm、特别优选的是1 6mm。而且，优选的是，将开口大致均勻地设置在成形模具1的整个模壁，由此，能够制造沿平面方向更均质的纤维结构体100。此外，更优选的是，将开口以大致等间隔地设置在成形模具1的整个模壁。而且，成形模具1的平面形状在图1、图6中为长方形，但不限定于此，既可以是正方形、三角形等的多边形，也可以是圆形、椭圆形等。此外，如制造图14的纤维结构体用成形体IOOb时那样，也可以将成形模具1设置成长方形的四角被切除的平面形状。若成形模具的平面形状为圆形，则通过在中心部形成1个纤维供给口，注入供给第1及第2短纤维等，能够容易地制造纤维在整体上排列成年轮状的纤维结构体。此外，在长方形的四角被切除的平面形状的情况下，通过相同的方式，容易地在纤维结构体的整体上将纤维排列成年轮状。而且，若成形模具的平面形状为椭圆形，则以使纤维供给口与内壁之间、及2个纤维供给口之间大致等间隔的方式沿长径方向分别形成2个纤维供给口，注入并供给第1及第2短纤维等，从而能够容易地制造具有2个排列成年轮状的纤维集合体的纤维结构体。上述“第1短纤维”是成为在上述1纤维结构体中记载的基体用纤维的纤维，上述“第2短纤维”是成为在上述1纤维结构体中记载的粘合用纤维的纤维。作为第1及第2短纤维，可列举上述的各种天然纤维及合成纤维，其中优选的是合成纤维，特别优选的是聚酯纤维及聚烯烃纤维。此外，作为成为粘合用纤维的纤维的第2短纤维，优选的是如上述那样在低温下熔解并容易与成为基体用纤维的第1短纤维粘接的低融点的聚酯纤维及聚烯烃纤维等。此外，也可以使用上述芯鞘纤维和并列纤维。第1短纤维和第2短纤维的各纤度及纤维长度没有特别的限定，平均纤度优选的是1 10分特、特别优选是3 6分特，平均纤维长度优选的是5 20mm、特别优选的是 7 13mm。另外，第1及第2短纤维的各平均纤维长度是，利用依照JISL1015的直接法，随机抽取一根根单纤维，非拉伸地将其拉直，其置于下面而测量纤维长度，对合计200根进行测量后的平均值。在上述“熔融工序”中，熔融第2短纤维的至少一部分。在该熔融工序中，第1短纤维一点也没熔融，利用至少一部分熔融的第2短纤维使第1短纤维和第2短纤维之间以及第2短纤维之间粘接，之后进行冷却，由此形成纤维结构体。关于熔融第2短纤维时的加热温度，可考虑第1及第2短纤维的各材质及融点等而设定为使第1短纤维一点也不会熔融，仅使第2短纤维的至少一部分熔融而作为粘合用纤维发挥功能的。而且，加热时间根据第1及第2短纤维的各材质及加热温度而不同，没有特别的限定，不优选第2短纤维几乎整体被熔融而失去纤维形状程度的加热，优选的是在使第1短纤维和第2短纤维之间等充分粘接的情况下进行短时间的加热。在熔融工序中，第2短纤维23的至少一部分熔融，第1短纤维23和第2短纤维23 之间等被粘接而制造纤维结构体100，但是例如也可以以根据第1及第2短纤维23的各融点设定的预定温度对形成在成形模具1内的预成形体10(参照图2、图4及图7)进行加热， 并根据需要进行加压，由此制造纤维结构体100。更具体地说，可以利用如下方法制造纤维结构体100，即通过使预成形体10通过加热炉的、利用远红外线加热器加热等的方法对预成形体10进行加热，使第2短纤维23软化、熔融，之后，使其穿过一对冷却辊之间或者利用冷却用加压板之间对其进行加压而冷却等的方法。此外，如上述那样制造的纤维结构体为平板状，虽然根据用途等可以直接使用，但是利用成形模具成形为具有预定形状的纤维结构体而使用的情况也较多，该纤维结构体例如成形为配设于车辆的底板内饰、车顶内饰、车门内饰等的各种内部装饰材的与外观面相反一侧的面(背面)和车身外板之间、并沿着内部装饰材或车身外板的形状。另外，纤维结构体不需要精确地成形为预定形状，其形状沿着内部装饰材或车身外板的形状即可。如此，模具成形平板状的预成形体的方法没有特别的限定，可以利用根据环境温度或需要被冷却到预定温度的成形模具对预先被加热到预定温度的平板状的预成形体进行加压，从而制造预定形状的纤维结构体。此外，也可以使用成形模具，在被调节在预定温度的模具内放置平板状的预成形体，进行加热、加压，之后冷却，从而制造预定形状的纤维结构体。而且，在纤维供给工序中，向成形模具1内注入并供给的第1及第2短纤维23 (有时也同时注入并供给粒状发泡体幻是，通常在被填充于成形模具1内的状态下直接加热， 形成预成形体10。在此时的加热下，第2短纤维23的一部分软化、熔融，第1短纤维23的一部分与第2短纤维23的一部分粘接，形成预成形体10 (参照图2、图4及图7)。形成预成形体时的加热温度及加热时间没有特别的限定，只要在供给熔融工序时，预成形体的形状被充分地保持，便于使用即可。此外，加热方法也没有特别的限定，可以是将填充有第1及第2短纤维等的成形模具静置在加热炉内、穿过加热炉内部等方法，也可以对设置有开口的成形模具吹入热风而加热。3纤维结构体的用途本发明的纤维结构体的用途没有特别的限定，可以使用于车辆、建筑等的广泛的产品领域中，特别是作为车辆的内部装饰材是有用的。例如，成形为配设于底板内饰、车顶内饰、车门内饰等的各种内部装饰材的与外观面相反一侧的面(背面)和车身外板之间、并沿着内部装饰材或车身外板的形状而使用。本发明的纤维结构体不容易变形，不容易折损， 作为配设于内部装饰材和车身外板之间的大型的纤维结构体是有用的。由于纤维结构体如上所述那样被用于各种用途，因此其厚度没有特别的限定，可以根据用途等设定适宜的厚度。关于纤维结构体的厚度，通常，可设定为5 200mm，特别优选的是5 80mm，只要纤维结构体的厚度为5 200mm，就能够在很多用途中具有充分的强度等，并且作为轻量的构件来使用。实施例以下，根据实施例具体说明本发明。实施例1使用40质量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(日本高安(高安)株式会社制， 商品名“SD 150”，平均纤度3. 3分特，平均纤维长度10mm)作为第1短纤维，使用40质量％的芯鞘型热融接性短纤维(日本东丽(東 > )株式会社制，商品名“T9611”，平均纤度2. 2分特，平均纤维长度10mm)作为第2短纤维，并使用20质量％的粒状聚氨酯发泡体 (使用将块状的软质聚氨酯发泡体破碎而成的破碎物。密度0. 015 0. 030g/cm3，最大尺寸15mm)，其中，该芯鞘型热融接性短纤维的芯部的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(融点 2600C )，该芯鞘型热融接性短纤维的鞘部的材质为共聚物聚酯(融点110°C )的纤维，。干混上述第1及第2短纤维与粒状聚氨酯发泡体，将混合物向图1记载的形状的不锈钢制的成形模具1(内部尺寸为，纵900mm，横900mm，厚度100mm，在模壁上设置有圆形的开口)内以50g/秒的速度气力输送30秒，之后以40g/秒的速度气力输送15秒，接着以 20g/秒的速度气力输送15秒，供给合计MOOg。之后，从设置在模壁上的开口吹入热风，使第2短纤维的一部分软化、熔融，使第1短纤维和第2短纤维之间等粘接，形成图11所示那样的沿径向形成有密集的部分加和稀疏的部分2b并且纤维23配列成年轮状的预成形体 10。该预成形体10的尺寸与成形模具的内部尺寸大致相同。
以180°C对如上述那样形成的预成形体10加热30秒，之后，将预成形体10放置在具有预定形状的模腔的成形模具内，在室温(25 30°C )下以IOOMpa的压力加压0. 5 1 秒，接着，使室温温度的水在模具内的冷却介质的流路中流通而进行冷却，制造车辆用底板铺设材(纤维结构体100)，该制造车辆用底板铺设材(纤维结构体100)具有如图12所示那样铺设在车辆的底板上沿着底板的形状的深拉部102。此外，在上述预成形体10中，通过调整第1及第2短纤维等的供给速度，能够如图11所示那样使配列成年轮状的纤维23形成密集的部分加和稀疏的部分2b。而且，在使用这种预成形体10来制造如图12所示那样的具有深拉部102的车辆用底板铺设材(纤维结构体100)时，通过以容易伸长的密集的部分加对应于深拉部102方式成形，能够防止在成形时破损，并且能够充分地抑制深拉部 102薄层化。实施例2将干混20质量％的第1短纤维、20质量％的第2短纤维、60质量％的粒状聚氨酯发泡体而成的混合物，向具有沿着预成形体IOa的形状的模面的成形模具，以50g/秒的恒定速度进行气力输送而供给，形成如图13所示那样具有4个预成形体IOa的预成形体10。 之后，使用形成有该4个预成形体IOa的预成形体10，与实施例1的情况相同地进行热处理，制造如图14所示那样形成有4个纤维成形部IOOa的纤维结构体用成形体100b (另外， 为了避免繁杂，在图14中省略了年轮状的虚线)。如上述那样，特别是在纤维结构体的最终形状更复杂的情况下，也可以预先形成具有与最终形状相对应的形状的预成形部10b，制造纤维结构体用成形体100b。由此，即使是具有更复杂的形状的纤维结构体，也能够制造凸部及凹部等密度上没有大差异的均质的纤维结构体。此外，特别是较小型的纤维结构体时，如本例那样，可以一次性地形成多个成为纤维结构体的纤维成形部IOOa(在图14中形成有4个纤维成形部100a)，之后从纤维结构体用成形体IOOb切割出预定的纤维结构体而形成多个产品，S卩，所谓的制造多个。另外，上述记载只是以说明为目的，不能解释为限定本发明。列举典型的实施方式来说明了本发明，但本发明的叙述及图示中使用的语句不是限定性的语句，而应理解为说明性及例示性的语句。如在此详细说明的那样，在该实施方式下不脱离本发明的范围或者精神的情况下，可以在附加的权利要求书的范围内进行变更。在此，本发明的详细叙述中参照了特定的结构、材料及实施方式，但本发明不限于在此公开的情况，本发明当然包括在附加的权利要求书的范围内的功能上等同的结构、方法、使用等全部。
权利要求
1.一种纤维结构体，其为板状，并具有相互粘接的多根纤维，其特征在于， 上述纤维自上述纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，上述纤维以虚拟轴为中心排列成年轮状。
2.根据权利要求1所述的纤维结构体，其中，上述纤维结构体成形为具有深拉成形的深拉部，并且在年轮的径向上具有密集的部分和稀疏的部分，上述密集的部分对应于上述深拉部。
3.根据权利要求1所述的纤维结构体，其中，向中空的箱状的、具有第1底壁、侧壁及第2底壁的成形模具的内部， 从形成在上述第1底壁上的纤维供给口注入供给第1短纤维及第2短纤维， 上述第2短纤维的至少一部分熔融， 从而得到上述纤维结构体。
4.一种纤维结构体的制造方法，其特征在于，包括纤维供给工序，向中空的箱状的、具有第1底壁、侧壁及第2底壁的成形模具的内部，从形成在上述第1底壁上的纤维供给口注入供给第1短纤维及第2短纤维；以及熔融工序，使上述第2短纤维的至少一部分熔融。
5.根据权利要求4所述的纤维结构体的制造方法，其中，对上述纤维供给工序中的上述第1短纤维及上述第2短纤维的至少一者的供给速度进行多级调整。
6.根据权利要求4所述的纤维结构体的制造方法，其中，在上述纤维结构体中，上述第1短纤维及上述第2短纤维的至少一者以虚拟轴为中心被排列成年轮状。
7.根据权利要求6所述的纤维结构体的制造方法，其中，对上述纤维供给工序中的上述第1短纤维及上述第2短纤维的至少一者的供给速度进行多级调整。
全文摘要
本发明提供一种纤维结构体及其制造方法。本发明的纤维结构体为板状，并具有相互粘接的多根纤维，纤维自纤维结构体的一表面侧向另一表面侧取向，纤维以虚拟轴为中心排列成年轮状。本发明的纤维结构体的制造方法包括纤维供给工序，向中空的箱状的、具有第1底壁、侧壁及第2底壁的成形模具的内部，从形成在第1底壁上的纤维供给口注入供给第1短纤维及第2短纤维；以及熔融工序，使第2短纤维的至少一部分熔融。
文档编号D04H1/74GK102330288SQ20111015098
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月8日
发明者上野伸和, 别府泰礼, 坪内晃 申请人:丰田纺织株式会社