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公開番号2025064089
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023173551
出願日2023-10-05
発明の名称フィラメント3次元結合体の製造装置
出願人株式会社エアウィーヴ
代理人個人
主分類D04H 3/033 20120101AFI20250410BHJP(組みひも;レース編み;メリヤス編成;縁とり;不織布)
要約【課題】溶融フィラメント同士の融着点における接着強度が低下することなく、より均一なフィラメント3次元結合体を形成できるフィラメント3次元結合体の製造装置を提供する。
【解決手段】フィラメント3次元結合体の製造装置は、多数本のフィラメントが3次元に結合した結合体の製造装置であって、多数本の直線状の溶融フィラメントからなる溶融フィラメント群を供給する溶融フィラメント供給部と、前記溶融フィラメント群の供給方向に対して垂直な第1方向に離隔対向し、前記溶融フィラメント群の前記第1方向の両端部を受け止めて、対向する相手方向に案内する傾斜面53a,53bを有する一対の案内部材5a,5bと、前記傾斜面53a,53bに冷却水を供給する冷却水供給部とを備え、前記一対の案内部材5a,5bが前記傾斜面53a,53bの表面に親水性層HLを有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
多数本のフィラメントが３次元に結合した結合体の製造装置であって、
多数本の直線状の溶融フィラメントからなる溶融フィラメント群を供給する溶融フィラメント供給部と、
前記溶融フィラメント群の供給方向に対して垂直な第１方向に離隔対向し、前記溶融フィラメント群の前記第１方向の両端部を受け止めて、対向する相手方向に案内する傾斜面を有する一対の案内部材と、
前記案内部材の傾斜面に冷却水を供給する冷却水供給部と、
を備え、
前記一対の案内部材が前記傾斜面の表面に親水性層を有することを特徴とするフィラメント３次元結合体の製造装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記親水性層が、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）の群から選ばれた少なくとも１種の金属からなるメッキ層である請求項１記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項３】
前記一対の案内部材が、前記傾斜面を有する傾斜部と、前記傾斜部の前記溶融フィラメント群の供給方向下流端に接続し、前記溶融フィラメント群の供給方向と平行で供給方向下流側に延在する平行部とを有し、
前記平行部の対向する側面も表面に親水性層を有している
請求項１又は２記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項４】
前記一対の案内部材の前記傾斜面に、前記第１方向に対して垂直な第２方向と交差する方向に多数の溝が形成されている請求項１又は２記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項５】
前記多数の溝が所定間隔で平行に延在している請求項４記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項６】
前記多数の溝の延在方向に対して垂直な断面形状が、三角形状、四角形状、円弧状のいずれかである請求項４記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項７】
前記多数の溝の前記第２方向との交差角度が９０°である請求項４記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項８】
前記多数の溝が、
前記第２方向との交差角度が３０°以上６０°以下である第１溝群と、
前記第２方向との交差角度が１２０°以上１５０°以下である第２溝群と、
を有している請求項４記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。
【請求項９】
前記第１溝群の溝が所定間隔で平行に延在し、前記第２溝群の溝も所定間隔で平行に延在している請求項８記載のフィラメント３次元結合体の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マットレスや枕などのクッション素材として使用できるフィラメント３次元結合体の製造装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リサイクルに手間がかかる金属スプリングやウレタンフォームの欠点を克服するクッション素材として、熱可塑性エラストマーからなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体（立体網状構造体）が注目されている。このクッション素材は、リサイクルが容易な上、蒸れにくく水洗いができる利点がある。
【０００３】
フィラメント３次元結合体の製造方法として、例えば特許文献１には、鉛直方向下向きに流れ落ちる多数の溶融フィラメントからなる溶融フィラメント群（溶融状態の熱可塑性樹脂の線状集合体）を冷却水中に落下させ、水の浮力によって溶融フィラメントループを形成させると同時に、ループ形成時の撓みによって溶融フィラメント同士を接触させ、その接触点を融着結合させてフィラメント３次元結合体（立体網状構造体）を製造する方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献１には、フィラメント３次元結合体の厚みを一定にするために、溶融フィラメント群の厚み方向両端部から溶融フィラメント群の厚み方向中央部に向かって傾斜する一対のシュート（案内部材）を設けるとともに、シュート表面の全面に冷却水を行き渡らせるために、シュート表面を晒しなどの透水シートで覆い、その透水シートに冷却水を供給することによって、シュート表面の全面に冷却水層を形成することも記載されている。冷却水を行き渡らせることにより、シュート表面への溶融フィラメントの付着を防止する効果が得られる。
【０００５】
しかしながら、シュート表面を透水シートで覆う手法においては、透水シートにしわが発生したり、異物（サビ等）が付着する不具合や、長期間の製造により透水シートが摩耗し、破れるなどの不具合が生じる欠点があった。その欠点を克服する方法として、特許文献２には、シュート表面をサンドブラストによって粗面化することによって、透水シートを用いることなく、シュート表面に冷却水層を形成することが記載されている。
【０００６】
図１０（ａ）は、シュート（案内部材）５３１の表面５３１ａを、サンドブラスト処理によって粗面化した場合の状態を示す概念図である。本図に示すように、表面５３１ａの表面には凹凸が形成されている。図１０（ｂ）は、シュート５３１の表面５３１ａに供給される冷却水が、当該凹凸によって滞留または減速され、冷却水膜Ｗが形成されている様子を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００４－２１８１１６号公報
国際公開第２０１２／３５７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、サンドブラスト処理では凹部の深さや広さをシュート表面の全てのエリアで一定とすることは難しく、凹部の傾斜角が小さいので、冷却水を滞留または減速させる能力が低く、冷却水が少ない場合、均一な冷却水の薄膜を形成するのが難しかった。局所的であっても、凹部が浅いエリア（相対的に凸部となるエリア）では冷却水を滞留または減速させる能力が低下するので、シュート表面に冷却水を供給しても、水の表面張力で冷却水膜が形成されないまま流れ落ちることがある。その結果、冷却水膜が形成されていないシュート表面に溶融フィラメントが一時的に付着して、シュート表面を移動するスピードが不規則になることでフィラメント３次元結合体が不均一になるといった課題があった。
【０００９】
なお、シュート表面に確実に冷却水膜を形成するために、冷却水の供給量を多くすると、溶融フィラメントが冷えて、溶融フィラメント同士の融着点における接着強度が低下するという問題が生じる。また、凹部が浅いエリアにおいて冷却水を滞留または減速させるために、シュート表面を全体的に粗くすると、溶融フィラメントがシュート表面で滑りにくくなるので、溶融フィラメントが一時的に付着しやすくなるといった二律背反の課題がある。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、溶融フィラメント同士の融着点における接着強度が低下することなく、より均一なフィラメント３次元結合体を形成することが可能となるフィラメント３次元結合体の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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