缓冲材料的制造方法以及缓冲材料与流程
未命名
08-05
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1.本发明涉及一种缓冲材料的制造方法以及缓冲材料。
背景技术:
2.一直以来,已知有包含纤维和树脂的缓冲材料的制造方法。例如,在专利文献1中,公开了一种包含源自天然物质的纤维和生物分解性热融合合成纤维的弹性纤维结构体的制造方法。该弹性纤维结构体的用途被设为缓冲用材等。
3.然而,在专利文献1所记载的制造方法中,存在提高作为缓冲材料的机械强度较为困难的那样的问题。详细而言,在将各种纤维进行混合并放在梳棉机上之后使之层叠。因此,使得纤维的长度方向易于在与层叠方向交叉的方向上对齐,从而减少了纤维彼此的缠绕。由此,会变得难以确保缓冲材料的机械强度,从而存在缓冲材料变得易于因为外力而发生变形的可能性。即,需求一种可以提高机械强度的缓冲材料的制造方法。
4.专利文献1:日本特开2001-226864号公报
技术实现要素:
5.缓冲材料的制造方法具备:解纤工序,对布料以干式方式进行解纤而生成纤维;混合工序,将结合材料混合到所述纤维中而生成混合物;堆积工序,使所述混合物在空气中进行堆积而生成料片;一次成形工序,对所述料片进行加压以及加热而进行成形。
6.缓冲材料包含:纤维,其以对包含平织面料或针织面料的布料进行解纤的方式而得到;源自天然物质的结合材料,其使所述纤维结合,所述缓冲材料具有与被打包物品的立体形状相应的形状的凹部。
附图说明
7.图1为表示实施方式所涉及的缓冲材料的制造方法的流程图。
8.图2为表示缓冲材料制造装置的结构的示意图。
9.图3为表示板状的缓冲材料中的纤维的状态的示意性剖视图。
10.图4为表示使图3的缓冲材料压缩成形时的对金属模具的追随性的示意图。
11.图5为表示板状的缓冲材料中的纤维的状态的示意性剖视图。
12.图6为表示使图5的缓冲材料压缩成形时的对金属模具的追随性的示意图。
13.图7为表示现有技术所涉及的板状的缓冲材料中的纤维的状态的示意性剖视图。
14.图8为表示使图7的缓冲材料压缩成形时的对金属模具的追随性的示意图。
具体实施方式
15.在以下所述的实施方式中,对用于收纳立体物的缓冲材料的制造方法进行例示,并参照附图来进行说明。在以下的各附图中,根据需要而标注了作为坐标轴的z轴,并将箭头标记所指的方向设为+z方向,将与+z方向相反的方向设为-z方向。有时也会将+z方向称
为上方,并将-z方向称为下方。另外,在图2中,-z方向与铅直方向一致。
16.此外,为了便于图示,从而使各部件的大小与实际情况有所不同。在缓冲材料制造装置中,有时也会将原料或料片等的输送方向的前方称为下游,将逆输送方向而上的一侧称为上游。
17.1.缓冲材料
18.作为原料,通过本实施方式所涉及的缓冲材料的制造方法而被制造的缓冲材料而包含纤维和结合材料。从减少环境负荷的观点出发,将纤维以及结合材料设为源自天然物质。此外,优选为,纤维以及结合材料具有生物分解性。
19.纤维为缓冲材料的主要成分之一,其与结合材料一起给缓冲材料的机械强度等物理性质带来影响。在纤维中,使用对布料进行解纤所得到的物质。从资源的再利用的观点出发,优选为,在布料中利用旧衣服等旧布。
20.优选为,布料包含针织面料、平织面料、以及起绒面料。此外,布料也可以包含无纺布。
21.作为纤维,例如可以列举出棉、麻、羊毛、丝绸、再生纤维素等源自天然物质的纤维材料。在纤维中,将这些物质中的一个种类单独地使用、或将两个种类以上进行组合而使用。特别地,在上述的纤维材料中,从旧衣服等的获得的容易程度以及纤维的物理性质等观点出发,也优选为布料包含棉或羊毛。
22.虽然纤维也可以包含聚丙烯、聚酯、聚氨酯等合成纤维,但从减少环境负荷的观点出发,而优选为仅设为源自天然物质的纤维。
23.结合材料在缓冲材料中使纤维彼此结合。在结合材料中,使用具有热塑性或热硬化性的树脂。作为树脂,例如可以列举出虫胶、松脂、达玛脂、聚乳酸、源自植物的聚丁二酸丁二醇酯、源自植物的聚乙烯、钟化公司的phbh(注册商标)(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate,3-羟基丁酸和3-羟基乙酸的共聚聚酯)))等。在结合材料中,将这些物质中的一个种类单独地使用、或将两个种类以上进行组合而使用。特别地,结合材料从减少环境负荷的观点出发,而优选为具有生物分解性的树脂。
24.缓冲材料除了纤维以及结合材料之外也可以包含添加剂。作为添加剂,例如可以列举出着色剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、凝集抑制剂、抗菌剂、防霉剂、蜡、以及脱模剂等。
25.缓冲材料使用上述的原料来进行制造。缓冲材料具有对被打包物品进行收纳以进行保护的凹部。缓冲材料在被一次成形为板状或块状之后,通过压缩成形等二次成形,从而形成与被打包物品的立体形状相应的形状的凹部。另外,缓冲材料的制造方法的详细内容会在后文进行叙述。
26.优选为,凹部的形状为与被打包物品的立体形状相对应的所期望的形状。因此,在压缩成形时必须使金属模具的形状正确地反映给凹部。因此,在缓冲材料中,需要抑制由金属模具的按压而导致的意图之外的变形的产生,以提高对金属模具的追随性。即,在缓冲材料的机械强度中,对金属模具的追随性也是较为重要的物理性质。
27.作为被打包物品,例如可以列举出手表、笔记本电脑、小型游戏机、智能手机、打印机、投影仪等信息终端设备、精密零件、模型、陶器、磁器、玻璃器皿、家电产品、以及蔬菜和水果等。
28.2.缓冲材料的制造方法
29.如图1所示,本实施方式所涉及的缓冲材料的制造方法具备原料供给工序、粗碎工序、解纤工序、混合工序、堆积工序、一次成形工序、裁断工序以及二次成形工序。
30.在缓冲材料的制造方法中,从上游的原料供给工序起至下游的二次成形工序为止,按照上述的顺序而经过各个工序来制造出缓冲材料。另外,本发明的缓冲材料的制造方法包括解纤工序、混合工序、堆积工序以及一次成形工序,而其他的工序并不被限定于上述内容。此外,本发明的缓冲材料也可以在一次成形工序完成而二次成形工序未完成的状态下被使用。未经二次成形工序的缓冲材料为板状或块状。
31.关于缓冲材料的制造方法的具体例,与缓冲材料制造装置一起进行说明。本实施方式所涉及的缓冲材料制造装置1为一个示例,并不被限定于此。
32.如图2所示,在缓冲材料制造装置1中,从上游朝向下游地具备供给部5、粗碎部10、解纤部30、混合部60、堆积部100、料片输送部70、一次成形部150、以及裁断部160。此外,虽然省略了图示,但在缓冲材料制造装置1中还具备对上述各的结构的运转进行统一控制的控制部。另外,在本实施方式的缓冲材料的制造方法中,针对利用缓冲材料制造装置1所制造出的板状的缓冲材料p,而使用执行二次成形工序的压缩成形机。在压缩成形机中,可以采用公知的装置。
33.在供给部5中实施了原料供给工序。供给部5向粗碎部10供给原料。供给部5例如具备自动进给机构6,以将原料的布料c连续且自动地投入至粗碎部10中。布料c为包含上述的纤维的材料。
34.在粗碎部10中实施了粗碎工序。粗碎部10将从供给部5被供给的布料c在大气等气氛中切碎而使之成为碎片。粗碎部10为具有粗碎刃11的粉碎机、切碎机等。布料c被粗碎刃11切碎从而成为碎片。碎片的平面形状例如为几mm见方或不定形。碎片被聚集到定量供给部50中。
35.定量供给部50对碎片进行计量并将之向料斗12定量供给。定量供给部50例如为振动送料器。被供给至料斗12中的碎片在管20内被输送,从而到达解纤部30的导入口31。
36.在解纤部30中实施了解纤工序。解纤部30对布料c的碎片以干式方式进行解纤,从而生成纤维。解纤部30具备导入口31、排出口32、定子33、转子34、以及未图示的气流产生机构。布料c的碎片通过气流产生机构的气流,而经由导入口31被导入至解纤部30的内部。另外,在本说明书中,干式方式是指,并未在液体中被实施而是在大气等气体中被实施的方式。
37.定子33以及转子34被配置在解纤部30的内部。定子33具有大致圆筒状的内侧面。转子34沿着定子33的内侧面而进行旋转。布料c的碎片被夹在定子33与转子34之间,并通过在它们之间产生的剪切力而被解纤。
38.被解纤的纤维的长度加权平均纤维长度优选为1.0mm以上,最长纤维长度优选为5.0mm以上。由此,由于并未使纤维过度短,因此可以进一步提高缓冲材料p的机械强度。纤维的长度加权平均纤维长度通过依据iso 16065-2:2007的方法来进行求取。
39.纤维的最长纤维长度通过以下的方法来进行求取。将纤维以尽量不重叠的方式载置于玻璃板上。在该状态下,使用基恩士公司的数码显微镜vhx-5000,来对玻璃板上的纤维的纤维长度进行测量。具体而言,针对通过该显微镜而拍摄到的数码照片,通过装置附属的
长度测量软件而求取出纤维长度。针对任意且随机选取出的50根纤维来实施该操作,并将最长的纤维长度设为最长纤维长度。另外,纤维长度是指,在纤维发生了弯曲的情况下沿着弯曲的距离。
40.纤维的纵横比优选为0.9以下。纤维的纵横比为将纤维最短长度除以纤维长度所得到的值。由此,发生了弯曲或屈曲的纤维被包含在缓冲材料p中。因此,在缓冲材料p中,难以在纤维的取向方向中发生分布不均,并且使得纤维彼此易于缠绕在一起。由此,可以进一步提高缓冲材料p的机械强度。
41.纤维的纵横比通过以下的方法来进行求取。采用与纤维的最长纤维长度同样的方式,来对载置于玻璃板上的纤维进行拍摄。纤维最短长度是指,纤维的两端间的直线距离。针对该数码照片,通过装置附属的长度测量软件而求取出纤维长度以及纤维最短长度。针对任意且随机选取出的50根纤维来实施该操作,并将纤维的纵横比设为50根纤维的平均值来进行求取。
42.通过解纤部30而被生成的纤维被从排出口32向管40内被排出。管40与解纤部30的内部和堆积部100的内部连通。纤维通过气流产生机构所产生的气流而被从解纤部30被输送向堆积部100。在解纤部30与堆积部100之间的管40上设置有混合部60。
43.在混合部60中实施了混合工序。混合部60将结合材料等在空气中混合到纤维中,从而生成混合物。混合部60包括料斗13、14、供给管61、62、阀65、66。
44.料斗13经由供给管61而与管40的内部连通。在供给管61中,阀65被设置在料斗13与管40之间。料斗13向管40内供给结合材料。阀65对从料斗13向管40被供给的结合材料的重量进行调节。由此,可以调节纤维和结合材料的混合比。结合材料也可以作为粉体而被供给,也可以以被溶融的方式来被供给。
45.料斗14经由供给管62而与管40的内部连通。在供给管62中,阀66被设置于料斗14与管40之间。料斗14向管40内供给结合材料以外的添加剂。阀66对从料斗14向管40被供给的添加剂的重量进行调节。由此,可以调节添加剂相对于纤维以及结合材料的混合比。另外,在缓冲材料p中,添加剂并不是必须的成分,料斗14以及供给管62等也可以被省略。此外,也可以预先将添加剂与结合材料混合在一起,并从料斗13进行供给。
46.纤维以及结合材料等在管40内向堆积部100被输送的同时被混合,从而成为混合物。为了促进管40中的混合物生成,以及提高混合物的输送性,也可以在管40中配置产生气流的鼓风机等。混合物经由管40而被输送向堆积部100。
47.在堆积部100中实施了堆积工序。堆积部100使包含纤维以及结合材料等在内的混合物在空气中进行堆积,从而生成料片w。堆积部100具有滚筒部101、以及对滚筒部101进行收纳的壳体部102。堆积部100将混合物从管40导入至滚筒部101的内部,并以干式方式而使之堆积在网带122上。
48.在堆积部100的下方处,配置有包括网带122以及抽吸机构110的料片输送部70。抽吸机构110在沿着z轴的方向上隔着网带122而与滚筒部101对置配置。
49.滚筒部101为通过未图示的电机而被旋转驱动的圆柱状的筛子。在圆柱状的滚筒部101的侧面处,设置有具有筛子的功能的网。滚筒部10使与筛子的网的网眼的大小相比而较小的纤维或混合物等颗粒从内部通过至外侧。混合物通过滚筒部101而对被缠绕在一起的纤维进行拆解,并使之被分散在壳体部102内的空气中。
50.纤维被分散在壳体部102内的空气中,从而纤维在网带122上随机地进行堆积。因此,在料片w中,难以使纤维向特定的方向进行取向。
51.滚筒部101的筛子也可以不具备对混合物中的较大的纤维等进行筛选的功能。即,滚筒部101也可以对混合物的纤维进行拆解,并将混合物全部释放到壳体部102的内部。壳体部102内的被分散在空气中的混合物通过重力和抽吸机构110的抽吸从而堆积在网带122的上方的面上。
52.在料片w中,纤维与结合材料的质量比优选为,按照纤维比结合材料而设为15比85至45比55的范围。由此,能够确保包括缓冲材料p的机械强度在内的诸项物理性质。此外,所制造的缓冲材料p的密度或厚度可以通过料片w的单位面积重量来进行调节。
53.料片输送部70具备网带122以及抽吸机构110。料片输送部70通过抽吸机构110来促进混合物向网带122的堆积。此外,料片输送部70通过网带122的转动,从而将由混合物所形成的料片w向下游输送。
54.抽吸机构110被配置在滚筒部101的下方。抽吸机构110经由网带122所具有的多个孔来对壳体部102内的空气进行抽吸。由此,被释放到滚筒部101的外侧的混合物与空气一起向下方被抽吸,从而堆积在网带122的上方的面上。在抽吸机构110中,可以采用鼓风机等公知的抽吸装置。
55.网带122的多个孔使空气穿过,且难以使混合物中所包含的纤维以及结合材料等穿过。网带122为无接头带,且其通过三个架设辊121而被架设。
56.网带122通过架设辊121的自转而使上方的面朝向下游移动。换而言之,网带122在图2中顺时针地进行转动。通过利用架设辊121而使网带122被转动,从而连续地对混合物进行堆积而形成料片w。料片w含有较多的空气,从而柔软且膨胀。料片w伴随着网带122的移动而朝向下游被输送。
57.在此,也可以通过无纺布等而使料片w叠层。具体而言,在使料片w堆积在网带122上时,使无纺布介于网带122与料片w之间。此外,利用无纺布来对料片w的上方的面进行覆盖。通过相对于料片w而连续地供给上方以及下方的无纺布,从而使料片w被无纺布叠层。也可以由该状态的料片w来对缓冲材料p进行制造。
58.在叠层中所使用的无纺布优选为由聚乳酸、纤维素、再生纤维素等纤维而构成的无纺布。由此,可以与料片w中所包含的原料一起促进环境负荷的减少。
59.也可以在堆积部100的下游处配置加湿器130,通过将水以雾状的形式喷出至网带122上的料片w上从而进行加湿。由此,可以抑制料片w中所包含的纤维或结合材料等的飞散。此外,也可以使用于加湿的水含有水溶性的添加剂等,并与加湿并行地使料片w含浸添加剂。
60.料片w通过网带122而向下游被输送,从网带122上被剥离并被引入至调布辊141处。调布辊141是为了确保下游的一次成形的加工时间而被设置的。详细而言,由于后续于堆积工序之后的一次成形工序成为分批处理,因此,针对从堆积部100连续地被供给的料片w,使调布辊141上下地移动来确保一次成形工序的加工时间。料片w经由调布辊141而到达一次成形部150处。
61.在一次成形部150中实施了一次成形工序。在一次成形工序中,对料片w进行加热以及加压,从而成形为连续表单状的缓冲材料p。一次成形部150为加热冲压装置,其具备上
基板152以及下基板151。上基板152以及下基板151以将料片w夹在中间的方式来进行加压,并且通过内置的加热器来对料片w进行加热。
62.料片w通过加压而从上下方向被压缩而致使密度增加,并通过加热而使结合材料熔融,从而在纤维之间润湿扩展。当在该状态下加热结束使树脂固化时,纤维彼此通过结合材料而被结合在一起。另外,在一次成形工序中,也可以使用加热辊等而设为连续处理。
63.一次成形部150中的加压以及加热的条件通过缓冲材料p中的所期望的密度以及结合材料树脂的熔点等来进行适当调节。虽然并未被特别限定,但上述加压的条件例如为0.1mpa以上,上述加热的条件例如为90℃以上。通过一次成形部150,从而料片w成为连续表单状的缓冲材料p,并向裁断部160前进。
64.在裁断部160中实施裁断工序。裁断部160将连续表单状的缓冲材料p裁断为单张状且板状的缓冲材料p。虽然省略了图示,但裁断部160包括纵刃和横刃。
65.纵刃在沿着连续表单状的缓冲材料p的行进方向的方向上对缓冲材料p进行切断。横刃在与连续表单状的缓冲材料p的行进方向交叉的方向上对缓冲材料p进行切断。由此,制造出大致矩形的板状的缓冲材料p,且使之被收纳于托盘170中。
66.在二次成形工序中,在一次成形工序后,针对板状的缓冲材料p在预定的区域通过加压而形成凹部。具体而言,使用压缩成形机来形成凹部。如上文所述,凹部设为与被打包物品的立体形状相对应的形状。压缩成形时的对金属模具的追随性被缓冲材料p的机械强度所影响。该机械强度被缓冲材料p中的纤维的形态或分散状态所影响。此外,也可以与凹部一起地形成凸部。另外,在以下的说明中所参照的图3至图8中,-z方向并不被限定于铅直方向。
67.如图7所示,在由现有技术实现的板状的缓冲材料p3中,多个纤维f大致沿着与z轴正交的面进行取向。此外,纤维f彼此的缠绕较为轻微,纤维f彼此的干涉较少。这些形态源自于将纤维放在梳棉机上来进行层叠的制造方法。
68.如图8所示,当通过金属模具m而将缓冲材料p3向-z方向压缩成形时,金属模具m所接触的区域的周边会大幅地凹陷进去。这是因为,根据缓冲材料p3的多个纤维f的取向状态以及形态,会使得金属模具m的压缩力分散并波及到周边。在此所说的纤维f的形态是指,上述的长度加权平均纤维长度、最长纤维长度、以及纵横比等。
69.另外,由于在压缩成形中会对缓冲材料p3进行加热,因此,缓冲材料p3中的树脂不会有助于压缩成形时的机械强度。由此,在现有的缓冲材料p3中,提高机械强度较为困难,从而会变得易于使对金属模具的追随性恶化。
70.与此相对,在作为本实施方式的板状的缓冲材料p的缓冲材料p1、p2中,多个纤维f的取向方向难以对齐,从而并不会偏向特定的方向地进行取向。这是源自于,为了在空气中实施上述的堆积工序,从而与放在梳棉机进行层叠的情况相比而使纤维f随机地进行堆积。此外,由于经由了解纤工序,因此与不实施解纤工序的情况相比,使得纤维f的长度加权平均纤维长度以及最长纤维长度较短。
71.当作为纤维f的原料而使用了针织面料时,如图3所示的那样,在缓冲材料p1中包含较多的发生了弯曲的纤维f。由于针织面料由线成圈地被编织而成,因此会产生从针织面料中所包含的线成圈的部位起而发生弯曲的纤维f。因此,在由针织面料所制作出的纤维f中,具有纵横比较小的趋势。
72.此外,在本实施方式中,纤维f在通过堆积工序而被分散在空气中后进行堆积,从而形成料片w。因此,在缓冲材料p1中,纤维f难以向特定的方向进行取向。由此,在缓冲材料p1中,比较短的多个纤维f随机地分散,并且发生了弯曲的纤维f或笔直的纤维f相较地缠绕在一起而存在。因此,在缓冲材料p1中,与现有的缓冲材料p3相比而可以提高机械强度。
73.如图4所示,当通过金属模具m而将缓冲材料p1向-z方向压缩成形时,在金属模具m接触的区域的周边几乎不会发生凹陷。这是因为,根据缓冲材料p1的多个纤维f的形态或分散状态,会使得金属模具m的压缩力难以波及到周边。由此,缓冲材料p1在机械强度方面较为优异,从而可以提高对金属模具的追随性。
74.当作为纤维f的原料而使用了平织面料时,如图5所示的那样,在缓冲材料p2中,比较短的多个纤维f随机地分散而存在。在多个纤维f中,还包含有与针织面料相比而较为少量并且发生了弯曲的纤维f。由于平织面料通过使纵线与横线交叉地被编织而成,因此易于产生从平织面料中所包含的纵线与横线的交叉部位起而发生弯曲的纤维f。
75.此外,在本实施方式中,纤维f在通过堆积工序而被分散在空气中后进行堆积,从而形成料片w。因此,在缓冲材料p2中,纤维f难以向特定的方向进行取向。由此,在缓冲材料p2中,比较短的多个纤维f随机地分散,并且纤维f缠绕在一起而存在。因此,在缓冲材料p2中,与现有的缓冲材料相比而提高了机械强度。
76.如图6所示,当通过金属模具m而将缓冲材料p2向-z方向压缩成形时,虽然会在金属模具m接触的区域的周边发生一点点凹陷,但与现有的缓冲材料p3相比而凹陷的程度较为轻微。这是因为,根据缓冲材料p3的多个纤维f的形态或分散状态,会使得金属模具m的压缩力难以波及到周边。由此,缓冲材料p2具有优异的机械强度,从而提高了对金属模具的追随性。
77.通过以上方式,制造出具有凹部的缓冲材料p。根据本实施方式,能够获得以下的效果。
78.能够制造出提高机械强度的缓冲材料p。详细而言,由于对布料c进行解纤,因此易于使得被生成的纤维f的纤维长度比较短。此外,由于使混合物在空气中进行堆积从而生成料片w,因此使得纤维f在料片w中难以偏向特定的方向地进行取向。由此,在缓冲材料p的内部,比较短的多个纤维f随机地分散,并且相互缠绕在一起而存在。因此,与像现有技术那样使纤维f向特定的方向进行取向并被层叠的情况相比,提高了缓冲材料p的机械强度。即,能够提供提高了机械强度的缓冲材料p的制造方法以及缓冲材料p。
79.由于缓冲材料p具有凹部,因此能够将被打包物品收纳在凹部内以进行保护。此外,由于提高了缓冲材料p的机械强度,因此,在压缩成形等二次成形工序中,提高了缓冲材料p对金属模具的追随性。由此,能够精度良好地形成所期望的形状的凹部。
80.3.实施例以及比较例
81.以下,示出实施例以及比较例,并更加具体地对本发明的效果进行说明。针对实施例1、2的缓冲材料p以及比较例1的缓冲材料,在表1中示出在制造中所使用的原料的组成、制造条件、评价结果。表1的原料组成的栏中的标记
“‑”
是指未添加的情况。本发明并不被以下的实施例施加任何限定。
82.表1
[0083][0084]
3.1.缓冲材料的制造
[0085]
如表1所示,在实施例1中,作为纤维f的原料的布料c而使用了100%棉的针织面料。具体而言,作为粗碎工序,通过槙野产业公司的切碎机而将针织面料粗碎为长边为1mm至30mm的不定形的碎片。接下来,作为解纤工序,采用与上述实施方式的解纤工序同样的方式而对上述碎片实施解纤以使之成为解纤物。
[0086]
从解纤物中选取纤维f,通过上述的方法而求取出长度加权平均纤维长度、最长纤维长度、以及纤维的纵横比。其结果为,长度加权平均纤维长度为32mm,最长纤维长度为60mm,纤维的纵横比为0.66。
[0087]
接下来,作为混合工序,将作为纤维f的解纤物和作为结合材料的聚乳酸按照7比3的质量百分比,通过空气搅拌而使之成为混合物。此后,作为堆积工序,使该混合物在空气中进行堆积,从而形成单位面积重量为1500g/m2的料片w。然后,作为一次成形工序,对料片w实施了加热冲压。此时,加热条件设为在135℃下5分钟,并以制造后的厚度成为15mm的加压条件,而制造出实施例1的板状的缓冲材料p。将实施例1的板状的缓冲材料p的制造方法设为制造方法α。
[0088]
在实施例2中,作为纤维f的原料的布料c而使用了100%棉的平织面料。详细而言,在实施例2中,除了变更纤维f的原料之外,与实施例1的板状的缓冲材料p同样地通过制造方法α而制造出实施例2的板状的缓冲材料p。
[0089]
另外,在从实施例2的解纤物中选取出的纤维f中,长度加权平均纤维长度为20mm,最长纤维长度为45mm,纤维的纵横比为0.72。
[0090]
在比较例1中,作为纤维f的原料而以市场销售的脱脂棉来作为纤维f的原料。具体而言,用剪刀将脱脂棉切断为30mm
×
30mm左右的大致矩形的碎片。接下来,向该碎片吹送压缩空气,从而将纤维f按照单体的每个纤维f而拆解开。在此,选取被拆解成的纤维f,通过上述的方法而求取出长度加权平均纤维长度、最长纤维长度、以及纤维的纵横比。其结果为,长度加权平均纤维长度为28mm,最长纤维长度为30mm,纤维的纵横比为0.93。
[0091]
将被拆解成的纤维f和作为结合材料的聚乳酸按照7比3的质量百分比,通过空气搅拌而使之成为混合物。此后,将该混合物放置在金属托盘上,在抑制其分布不均的同时使纤维f扩散。反复执行该操作,从而在金属托盘上形成了混合物层叠而成的料片。然后,采用与实施例1同样的方式,对该料片实施加热冲压。此时,加热条件设为在135℃下5分钟,并以制造后的厚度成为15mm的加压条件而制造出比较例1的板状的缓冲材料。将比较例1的板状
的缓冲材料的制造方法设为制造方法β。
[0092]
3.2.缓冲材料的评价
[0093]
针对实施例1、2的缓冲材料p以及比较例1的缓冲材料,作为机械强度的指标,而对二次成形工序的压缩成形中的对金属模具的追随性进行了调查。
[0094]
具体而言,将板状的缓冲材料p切断为一个边为10cm的正方形,并将之作为试验片。在于该试验片的主表面中央处放置直径4cm、高度3cm的铁制圆柱体的状态下,载置于液压机的底板上。液压机的顶板以及底板预先加热至135℃。接下来,通过液压机而对试验片以及圆柱体从上下方向进行压缩,以使圆柱体没入试验片1cm中。在以该状态放置5分钟之后,在保持放置圆柱体的状态下,将试验片从液压机上卸下,并放置在大约25℃的室温下。
[0095]
在放置并冷却后,将圆柱体从试验片上取走,并对由圆柱体所产生的试验片的凹部的形状进行观察。详细而言,对圆柱体的底面所接触的大致圆形的凹部的底面、与由圆柱体而被压入至试验片内部的凹部的侧面所成的角度进行测量。具体而言,将包含凹部底面的中心、以及压缩成形时的压缩方向的截面切下。对该截面进行拍摄并印刷作为图像,通过度数计而测量出上述角度。针对实施例以及比较例的各个试验片实施测量,并根据以下的判定基准进行了评价。
[0096]
评价基准
[0097]
a:上述角度为80
°
以上。
[0098]
b:上述角度为70
°
以上且小于80
°
。
[0099]
c:上述角度为60
°
以上且小于70
°
。
[0100]
d:上述角度小于60
°
。
[0101]
如表1所示,实施例1的缓冲材料p成为评价a,实施例2的缓冲材料p成为评价b。由此,在实施例1、2中,示出了成为提高了机械强度、且压缩成形时的对金属模具的追随性较为优异的情况。与此相对,比较例1的缓冲材料成为评价d,从而可知难以提高机械强度,且对金属模具的追随性较差。
[0102]
符号说明
[0103]c…
布料;f
…
纤维;p
…
缓冲材料;w
…
料片。
技术特征:
1.一种缓冲材料的制造方法,具备:解纤工序,对布料以干式方式进行解纤而生成纤维;混合工序,将结合材料混合到所述纤维中而生成混合物;堆积工序,使所述混合物在空气中进行堆积而生成料片;一次成形工序,对所述料片进行加压以及加热而进行成形。2.如权利要求1所述的缓冲材料的制造方法,其中,还具备二次成形工序,所述二次成形工序在所述一次成形工序后在预定的区域通过加压而形成凹部,所述凹部具有与被打包物品的立体形状相应的形状。3.如权利要求1或权利要求2所述的缓冲材料的制造方法,其中,所述布料为针织面料。4.如权利要求1或权利要求2所述的缓冲材料的制造方法,其中,所述布料为平织面料。5.如权利要求1所述的缓冲材料的制造方法,其中,所述布料包含棉或羊毛。6.如权利要求1所述的缓冲材料的制造方法,其中,所述结合材料为具有生物分解性的树脂。7.一种缓冲材料,其中,包含:纤维,其以对包含平织面料或针织面料的布料进行解纤的方式而得到;源自天然物质的结合材料,其使所述纤维结合,所述缓冲材料具有与被打包物品的立体形状相应的形状的凹部。8.如权利要求7所述的缓冲材料,其中,所述纤维的长度加权平均纤维长度为1.0mm以上,所述纤维的最长纤维长度为5.0mm以上。
技术总结
本发明提供一种提高机械强度的缓冲材料的制造方法以及缓冲材料。缓冲材料P的制造方法具备:解纤工序,对布料以干式方式进行解纤而生成纤维(F);混合工序,将结合材料混合到纤维(F)中而生成混合物;堆积工序,使混合物在空气中进行堆积从而生成料片(W);一次成形工序,对料片(W)进行加压以及加热而进行成形。对料片(W)进行加压以及加热而进行成形。对料片(W)进行加压以及加热而进行成形。
技术研发人员:吉冈佐登美
受保护的技术使用者:精工爱普生株式会社
技术研发日:2023.01.28
技术公布日:2023/8/2
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