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立体網状構造体、立体網状構造体製造方法及び立体網状構造体製造装置
説明

立体網状構造体、立体網状構造体製造方法及び立体網状構造体製造装置

【課題】 後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させた立体網状構造体の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】 立体網状構造体1は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着した板状の立体網状構造体であることを特徴とした立体網状構造体であり、前記立体網状構造体の外周の少なくとも三面又は四面のいずれかの表面側の密度が、前記表面側を除く部分の密度より相対的に低いことが好ましく、熱可塑性樹脂の原料又は主原料としてPETボトルのフレーク状又はチップ状を使用し、PETボトルをそのまま粉砕しそれを溶融させてフレーク形状にしたものであり、リサイクル促進の時代にも適合し、廃棄処理コスト削減に威力を発揮でき、立体網状構造体1の用途としては、主として、衝撃吸収材、クッション材、吸音建材等が挙げられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クッション材等に使用する立体網状構造体、立体網状構造体製造方法及び立体網状構造体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、空隙を有する立体網状構造体の製造方法としては特公昭50−39185号記載の方法あるいはポリエステル繊維を接着剤で接着した樹脂綿、例えば接着剤にゴム系を用いたものとして特開昭60−11352号等が公知である。また、一方、無端ベルトで樹脂糸を巻き込むことで空隙を有する立体網状構造体を製造する方法或いは製造装置があり、特開平11−241264号等に示す発明が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特公昭50−39185号公報
【特許文献2】特開昭60−11352号公報
【特許文献3】特開平11−241264号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、こうした立体網状構造体製品への要求は多様化しており、製造工程の後工程で要求された形状に切断又は成形をして異形網状体にいちいち仕上げをする必要があり、仕上げが非常に煩雑化する。
また、従来の方法で製造された立体網状構造体は、密度が低くことがあり、束の両面部がベルトコンベアに接するため、実質的に表面がフラット化されるが、束の左・右端面はランダムな螺旋形状であって、側面は横方向に波打つように不整列になる。
また一方、無端ベルトで巻き込んでいるが、無端ベルトが熱等によって損傷しやすく耐久性に問題が生じるおそれがある。
そこで、本発明は、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させた立体網状構造体の製造方法及び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】
【0005】
本発明の第1は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有する口金を先端部に有するダイスから下方へ押し出し滑り板または引取機の間を水面に向けて降下させ、水中で該降下速度より前記線条を遅く引き込むことにより立体網状構造体を製造する際、前記押し出し方向と垂直な方向に、滑り板または引取機によって規定される異型の断面が形成され、但し、押出された線条の集合体の幅より前記滑り板または引取機の間隔が狭く設定されることで、前記押し出し方向と平行な外周の全ての表面側の密度が、前記表面側を除く部分の密度より相対的に高くなることを特徴とした立体網状構造体の製造方法である。
また、本発明の第2は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする、押し出された複数本の線条が螺旋状に無秩序に絡まり合い熱接着した、押し出し方向と垂直な方向に異型の断面を有する立体網状構造体であって、前記線条が押し出される方向の外周の全ての面が成形されることによって、該外周の全ての表面側の密度が、該表面側を除く部分の密度より相対的に高いことを特徴とした立体網状構造体である。
立体網状構造体は熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し水で冷却され、押し出し方向に対して疎密が交互に形成されたものである。これにより疎の部分をフックで引っ掛ける等を可能としたクッション材等に適用ができる。
【0006】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、押し出し方向に対して中空部が形成されたものである。これにより、中空部に他の部材を挿入するなど、中空部を有効に活用でき、多様な用途に適用できるようになる。
【0007】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、押し出し方向に対して空隙率が概ねゼロのシートを形成したものである。これにより、シートによる防音、衝撃吸収等の性能を高まる。
【0008】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、2つ以上の領域を備えたものである。これにより2つ以上の領域を分離することで、リサイクルが困難であった複合樹脂等のリサイクルの困難性を克服できる。
【0009】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却された、断熱材又は吸音材である。これにより建築、自動車内装材等としての用途ができる。
【0010】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、難燃性材料を塗布、包囲、又は、添加したものである。これにより内断熱材、外断熱材、側壁内装材、自動車内装材等の信頼性が高まる。
【0011】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却された、屋上緑化用の苗床である。これにより苗床のリサイクルが可能となり、屋上緑化を促進できる。
【0012】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却された、園芸用クッション材である。これにより、木製トレリス等の代えて、耐久性を向上させる。
【0013】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、側面が多面形状又は異形形状である。
【0014】
立体網状構造体は、再生熱可塑性樹脂、特に、ポリエチレンテレフタレートを原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却されたリサイクル品である特徴とした。これによりポリエチレンテレフタレートボトル等の回収が促進できる。
【0015】
立体網状構造体は、脆性原因素材を含有した熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、外力を加えることで脆性破壊が可能である。これにより、衝突の衝撃により立体網状構造体の組織が破壊されるので、車両の衝突により損傷を防止できる。
【0016】
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引き込み装置の間に自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、押出された線条の集合体の幅より前記引き込み装置の間隔が狭く設定され、前記引き込み装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも三面又は四面が前記引き込み装置に接触するように前記引き込み装置が配置されたものである。これにより、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高めることができる。
【0017】
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没したローラの間に自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、押出された線条の集合体の幅より前記ローラの間隔が狭く設定され、前記ローラが水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも一面が前記ローラに接触するものである。これにより、装置の簡素化、設計の容易性を実現できる。
【0018】
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した、下方に向かって徐々に間隔が狭くなるように設定された表面が滑り性の板材と、該板材の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、押出された線条の集合体の幅より前記板材の下方の部分の間隔が狭く設定され、前記板材が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも一面が前記板材に接触するものである。これにより可動部分を減少させるか無くすことで、装置の小型化を実現できる。
【0019】
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引取装置の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、前記押出された線条の集合体の幅より前記引取装置の間隔が狭く設定され、前記引取装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも一面が前記引取装置に接触し、前記引取装置の外周部材の断面が異形断面とされたものである。これにより後工程の作業をなくすことができる。
【0020】
立体網目状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引取装置の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、前記押出された線条の集合体の幅より前記引取装置の間隔が狭く設定され、前記引取装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも一面が前記引取装置に接触し、前記ダイスが、2以上のチャンバを有し複数の孔を有する口金を有する複合ダイスを備え、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を隔壁で隔てられた別々の経路を経て前記口金の孔から下方へ押し出すものである。これにより分離分割可能な立体網状構造体を製造できる。
【0021】
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引取装置の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、前記押出された線条の集合体の幅より前記引取装置の間隔が狭く設定され、前記引取装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも一面が前記引取装置に接触し、前記引取装置が周回する部材を備え、該部材の外周に金網又は板材を周設したものである。これにより引取装置の耐久性を向上させることができる。
【0022】
立体網状構造体は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱融着し液体で冷却され、口金の孔密度を変更することにより押し出し方向と直交する方向に疎密が交互に形成されたことを特徴とする。
立体網状構造体は、前記口金により、前記押し出し方向と直交する方向の両端部に密度の高い領域を形成し、当該密度の高い領域の間に密度の低い領域を形成することが好ましい。
立体網状構造体は、前記口金により、外周囲に密度の高い領域が形成され、当該領域の内側領域に密度の低い領域が形成されることが好ましい。
立体網状構造体製造方法は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有し口金に孔の密度の高い領域及び低い領域を形成するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引取装置の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、前記押出された線条の集合体の幅より狭く設定された間隔の引取装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも二面が前記引取装置に接触することを特徴とする。
立体網状構造体製造方法は、前記熱可塑性樹脂の押し出しの前に、前記密度を孔の個数で設定する工程を含むことが好ましい。
立体網状構造体製造方法は、前記口金の孔が形成された領域に孔を塞いだ領域が形成される工程を含むことが好ましい。
立体網状構造体製造装置は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有するダイスから下方へ押し出し、一部水没した引取装置の間に前記線条を自然降下させ、該降下速度より前記線条を遅く引き込み、前記押出された線条の集合体の幅より前記引取装置の間隔が狭く設定され、前記引取装置が水没する前後に前記線条の集合体の少なくとも二面が前記引取装置に接触し、前記口金に孔の密度の高い領域及び低い領域を形成したものである。これにより設計の幅が広くなる。
立体網状構造体製造装置は、前記口金の孔が形成された領域に孔を塞いだ領域が形成されることが好ましい。
立体網状構造体製造装置は、前記口金の長手方向の両端部に密度の高い領域を形成し、当該密度の高い領域の間に密度の低い領域を形成することが好ましい。
【0023】
立体網状構造体の製造方法は、本発明に適用される。
【発明の効果】
【0024】
本明細書に記載の発明によれば、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させた立体網状構造体の製造方法及び装置を提供でき、各種産業に与える工業的利用価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】図1は、本発明第1実施形態の立体網状構造体の斜視図である。
【図2】図2(a)は、本発明第1実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(b)は、第2実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(c)は、第4実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(d)は、第5実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(e)は、第6実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(f)は、第7実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(g)は、第8実施形態の立体網状構造体の縦断面図である。
【図3】図3(a)は、第9実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(b)は、第9実施形態の立体網状構造体の側面図である。
【図4】図4(a)〜(g)は、第3実施形態の立体網状構造体の断面図である。
【図5】図5は、第1実施形態の立体網状構造体製造装置の斜視図である。
【図6】図6は、第1実施形態の立体網状構造体製造装置の動作状況を示す説明図である。
【図7】図7(a),(b)は、同立体網状構造体製造装置の無端コンベアの側面図及び正面図である。
【図8】図8(a)〜(f)は、同立体網状構造体製造装置及び変更形態の無端コンベアの側面図である。
【図9】図9(a)は、四面成形の場合の立体網状構造体製造装置の無端コンベアの 平面図、(b)は、同立体網状構造体製造装置の側面図、(c)は、他の形態の四面成形の立体網状構造体製造装置の側面図、(d)は、同立体網状構造体製造装置による四面成形の様子を示す平面図、(e)は、同立体網状構造体製造装置による三面成形の様子を示す平面図である。
【図10】図10は、(a)は四面成形の場合の独立駆動構造の立体網状構造体製造装置の無端コンベアの平面図、(b)は滑り板を端面に設けた立体網状構造体製造装置の無端コンベアである。
【図11】図11(a)〜(h)は、ダイスの口金の各種形態を示す平面図及び正面図である。
【図12】図12(a),(b)は、変更形態の四面成形用の立体網状構造体製造装置の無端コンベアの正面図である。
【図13】図13(a)は第10実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(b)は第11実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(c)は第12実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(d)は第13実施形態の立体網状構造体の縦断面図である。
【図14】図14(a)は第14実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(b)は第15実施形態の立体網状構造体の縦断面図、(c)は第16実施形態の立体網状構造体の縦断面図である。
【図15】図15は第2実施形態の立体網状構造体製造装置の斜視図である。
【図16】図16(a)は本発明実施形態の立体網状構造体製造装置の複合ダイスの口金上部付近における横断面図、(b)は複合ダイスの下部の正面図である。
【図17】図17(a),(b)は第2実施形態の立体網状構造体製造装置の変更形態の説明図である。
【図18】図18(a),(b),(d)はダイスの口金の各種形態を示す平面図、(c)は(d)の正面図である。
【図19】図19(a)〜(d)はダイスの口金の各種形態を示す平面図である。
【図20】図20は第3実施形態の立体網状構造体製造装置の動作状況を示す説明図である。
【図21】図21(a),(b)は同立体網状構造体製造装置のロールの側面図及び正面図である。
【図22】図22(a)〜(g)は同立体網状構造体製造装置及び変更形態のロールの側面図である。
【図23】図23(a)は第17実施形態の立体網状構造体(園芸用クッション材等に適用)の正面図、(b)は同立体網状構造体の平面図、(c)は同立体網状構造体の側面図、(d)は変更形態の立体網状構造体である。
【図24】図24(a)は第4実施形態の立体網状構造体製造装置のダイスの口金の平面図、(b)は同正面図、(c)は他のダイスの口金の平面図、(d)は同正面図である。
【図25】図25は第17実施形態の立体網状構造体の使用状態を示す説明図である。
【図26】図26は第17実施形態の立体網状構造体の他の使用状態を示す説明図である。
【図27】図27は第4実施形態の立体網状構造体製造装置の部分構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下第1実施形態の立体網状構造体1は、図1及び図2(a)の通り、再生熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着した板状の立体網状構造体であることを特徴とした立体網状構造体であり、2つの側面、左右端面、上下端面を備えている。前記立体網状構造体の側面のうち三面の表面側の密度が、前記表面側を除く部分の密度より相対的に高いことが好ましい。即ち、第1実施形態の立体網状構造体1(図2(a)参照)は、三面成形であり、対向する他の1面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものであり、中央部内部の領域の密度はそれよりも低く設定され他の一面が不揃いと成っている。このため、後工程で加工することがない利点が生じる。つまり、幅の広い一対の面及び一側面は後述の無端コンベア等によって強制的に成形され、端縁が他の面よりもきれいに揃えられている。
【0027】
ここでは再生熱可塑性樹脂の原料又は主原料としてPETボトルのフレーク状又はチップ状を使用する。PETボトルをそのまま粉砕しそれを溶融させてフレーク形状にしたものである。リサイクル促進の時代にも適合している。これが再生品ではなく、純正品であると、乾燥結晶化、或いはごみ除去等、コスト的に1m2あたりの製造費が倍増する。廃棄処理コスト削減に威力を発揮できる。しかしながら、再生以外の熱可塑性樹脂等においても適用可能である。例えば、熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン66などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとし共重合したコポリマーやエラストマー、上記樹脂をブレンドしたもの等が挙げられる。更に、立体網状構造体1の用途としては、主として、クッション材、衝撃吸収材、吸湿材、吸音材(床材の下、内部、壁内材)、断熱材(内断熱と外断熱)、壁面、屋上緑化、コンクリートモルタル割れ防止材、自動車内装材等に適用される例が挙げられるが、二重壁体の内部に適用することもできる。
また、立体網状構造体を炭素繊維等の不織布で挟んだり添えたりするなど、立体網状構造体に難燃塗料を塗装するなど、立体網状構造体に難燃材質を混入することで、難燃性を持たせると、建築断熱材、建築吸音材等として一層好適である。
この第1実施形態は概ね内部が均一な密度に成形されたものである。見掛密度は0.02〜0.9g/cm3(空隙率36〜98.4%に相当する)が好ましく、0.05〜0.15g/cm3が特に好ましい。立体網状構造体1は例えば幅0.1m〜2m、厚さは5mm〜200mmが好ましく、長さ方向においては無端状であり、適宜の長さ(例えば900mm)に切断するが、それらのサイズ例に限定されるわけではない。
【0028】
第2実施形態の立体網状構造体2(図2(b)参照)は、四面成形であり全ての面が揃えられており、第1実施形態の立体網状構造体1の左右側面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものであり、中央部内部の領域の密度はそれよりも低く設定されている。即ち、上面及び底面を除き、全ての面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものである。
【0029】
第3実施形態の立体網状構造体3は、その表面を異形又は多面形態とするものである。例えば、凸面を備えたもの3A(図4(a)参照)、凹面を備えたもの3B(図4(b)参照)、複数の連続的に形成された凹凸面を備えたもの3C(図4(c)参照)、複数の鋸歯面を備えたもの3D(図4(d)参照)、複数の波面を備えたもの3E(図4(e)参照)、隅が曲面(アール)形状のもの3F(図4(f)参照)、角が所定角度(ここでは45度)にカットされたもの3G(図4(g)参照)、或いはそれらの適宜の組合せ等が挙げられ、建築施工現場で様々な形態のものが製品として要求され、これに対応することが出来る。また、複雑な形状とすることで、多様な用途が生じると考えられる。特に、前述の第1実施形態及び第2実施形態のように立体網状構造体の三面又は四面を強制的に成形することで、多様な製品要求を満足させることができる。さらに一般的には製品の要求される異形形状に対しては、後工程で要求形状の切断又は成形をして異形網状体とするのであるが、本実施形態によれば、製品の要求する形状、寸法を後工程で仕上することなく即座に製品の提供が出来、後工程を不要にできる。
【0030】
第4実施形態の立体網状構造体4(図2(c)参照)は、単数又は複数(ここでは2個)の中空部4A,4Bを備えたものであり、コストの更なる削減等を目的とするものである。
第5実施形態の立体網状構造体5(図2(d)参照)は、第4実施形態の立体網状構造体4の中空部4A,4Bと同様の中空部5A,5Bに板状の再生ベニア、板状の再生シュレッダーダスト等の同種又は異種の材料の再生部材5C,5Dを入れたものであり、再生板材により吸音性、断熱性、クッション性等の向上を目的としたものである。
第6実施形態の立体網状構造体6(図2(e)参照)は、第1実施形態の立体網状構造体1の内部において、厚さ方向に密度を高めて、部分的に、単数又は複数(ここでは3本)の梁状の高密度領域6A,6B,6Cを所定間隔で形成することで、吸音性、断熱性、クッション性、耐衝撃性を高めたものである。
第7実施形態の立体網状構造体7(図2(f)参照)は、その内部において、幅方向に密度を高めて、部分的に、単数又は複数(ここでは1本)の高密度領域7Aを形成することで、吸音性、断熱性、クッション性、耐衝撃性を高めたものである。
第8実施形態の立体網状構造体8(図2(g)参照)は、第7実施形態において、波型の高密度領域8Aとし、吸音性、断熱性、クッション性、耐衝撃性を高めたものである。
【0031】
第9実施形態の立体網状構造体9(図3(a)参照)は、立体網状構造体1,2の内部において、幅方向の所定位置にシート9A(空隙がない領域)を形成することで、吸音性、断熱性、クッション性、耐衝撃性を高めたものである。シート9Aの周囲に線条(樹脂糸)が絡まりあっている。シート9Aは図示の通り横幅一杯に設けても良いし、例えば中央部分等に部分的に設けても良い。
上記第9実施形態の立体網状構造体9(図3(b)参照)のシート9Aは概ね波型に形成されており、吸音性、断熱性、クッション性、耐衝撃性を高めたものである。こうした波型に成形できるのは、後述の通り、ロールの引き取り速度が樹脂糸の下降速度よりも遅いからである。シート9Aの波の間隔、高さ、幅等は製造条件によって異なり、図示のものに限られるものではない。シート9Aの波の間隔が狭い場合、互いに接着されることもある。第9実施形態は、図11(e)のスリット(線状貫通溝)75aを使用することで製造できる。
その他、図示は略すが、断面形状が三角形状、Y型形状等の異形断面となるものについても実施可能である。
【0032】
(立体網状構造体製造装置)
次に、立体網状構造体製造装置10を説明する。
この立体網状構造体製造装置10は、図5の通り、押出成形機11、無端部材12,13を備えた一対の無端コンベア14,15(図7参照)、無端部材12,13を駆動する駆動モータ16、チェーン及び歯車から構成され無端部材12,13の移動速度を変速させる変速機17、一対の無端コンベア14,15を一部水没させる水槽18、制御装置19、その他計器類等から構成されている。
無端部材12,13は複数の金属製(ここではステンレス等)の板材21が所定の隙間22(図8(a)参照)を設けて複数(ここでは各2本)の無端チェーン12a,13a(図7(a),(b)参照)にねじ(図示略)で連結されたものである。これに代えて図8(b)の通り、隙間22を無くしたステンレスメッシュ(金網)等のベルト23でも良い。このメッシュベルトは、スパイラル(螺旋)とロッド(力骨)を組み合わせてできたものであり、この2つの要素の形状、線径、ピッチにより、様々なタイプができあがる。動きが滑らかでベルト表面を水平に保つことに優れ、高温使用に優れ、補修も簡単である。或いは、図7の点線で示す通り、ステンレスメッシュのベルト23を無端部材12,13の外周に張設したものも実施可能であり、隙間22による凹凸の形成を防止したい場合に好適である。また、板材21の断面は長方形であるが、凸形のもの24(図8(c)参照)、凹形のもの25(図8(d)参照)、鋸歯形のもの26(図8(e)参照)、連続的に形成された凹凸形のもの27(図8(f)参照)等様々な変更形態が考えられる。
【0033】
無端コンベア14は、図7の通り、上下に配置された、前記無端チェーン12aが巻き掛けられたスプロケット14aを有する駆動軸14bと、スプロケット14cを有する従動軸14dを備えている。また、無端コンベア15は無端コンベア14と同期して駆動され、上下に配置された、前記無端チェーン13aが巻き掛けられたスプロケット15aを備えた従動軸15bと、スプロケット15cを備えた従動軸15dとを備えている。
【0034】
図5の通り、押出成形機11は、コンテナ31、コンテナ31上部に設けた原料供給口32、ダイス33、ダイス33の下端部に脱着自在に固定可能な口金34等から構成されている。押出成形機11のダイス内部の温度範囲は100〜400℃、押出量は20〜200Kg/時間、等に設定可能である。ダイス33の圧力範囲は0.2〜25MPa、例えば75mmスクリューの吐出圧である。立体網状構造体の厚さが100mmを越えるとキヤポンプ等によりダイス圧力の均一化が必要なこともある。したがって、ダイス内全域から均等に線条を吐出させるためにギヤポンプ等によりダイス内の圧力を上げることが必要となる。このとき立体網状シートの形状を形成するため、無端コンベア14,15の各面は自由に移動出来る構造とし、ダイス33の口金34の形状(孔Hの密度又は径)と無端コンベア14,15の搬送速度により所望の密度、強度をもった製品を製造することができ、製品の多様な要求を満足させることができる。
【0035】
ここで、図9(a),(b)に示す通りの四面成形機である場合の立体網状構造体製造装置50を説明する。この立体網状構造体製造装置50は、図7に示す二面成形の場合の無端コンベア14,15に対応した、回転軸54a,55aを有する無端コンベア54,55と、これらの無端コンベア54,55の長手方向端部にそれらと回転軸が直交して配置された回転可能な回転軸56a,57aを備えた一対のロール56,57が配置されている。回転軸54aにはそれぞれ傘歯車54b,54cが設けられ、回転軸56a,57aにもそれぞれ傘歯車56b,57bが設けられ、傘歯車54b,54c及び傘歯車56b,57bが歯合され、回転軸54a,55aはチェーンCを介してモータMによって同期駆動され、従って、回転軸56a,57aも同期駆動されるようになっている。回転軸56a,57aの他端部は軸受58a,58bで支持されている。
図9(c)の通り、無端コンベア54,55と同様な構造で短尺の一対の無端コンベア59a,59bを直交して配置したものでも良い。この場合、一層、成形を精密に行うことができ、寸法精度が向上する。
図9(d)の通り、四面成形を用いて製造ができる。また、図9(e)の通り、これを用いて、三面成形を行うことも出来る。即ち、立体網状構造体の種類によってはダイスを2系列設けて、平行して線条を押出すようにすれば、生産効率が2倍と成る。
【0036】
図10(a)の通り、変更形態として、前述の同期駆動に替えて、駆動源(モータ等)をそれぞれ設けて、無端コンベア64,65と、ロール66,67(無端コンベアとしても良い)とが独立駆動するような構成も可能である。即ち、三面又は四面成形の場合、回転軸64a,65aを有する無端コンベア64,65と、これらの無端コンベア64,65の長手方向端部にそれらと回転軸が直交して配置された回転可能な回転軸66a,67aを備えた一対のロール66,67が配置されている。回転軸66a,67aにもそれぞれモータMが設けられ、独立駆動されるようになっている。回転軸66a,67aの他端部は軸受68a,68bで支持されている。
図10(b)の通り、他の変更形態として、上述例において一対のロール66,67、回転軸66a,67a、軸受68a,68b及びモータMを削除し、表面にポリテトラフルオロエチレンの加工等がなされた滑り性の曲板69a、69bをロール66,67のあった位置に設けることで、駆動機構を簡素化できる。この曲板69a、69bは側面視で、弧状であり、上部から下部にかけて徐々に間隔が狭まるように設定され、平面視で長方形状に形成されている。
【0037】
口金34の穴は直列下降であり、穴があいてここから糸が下方向に降下して出てくる。等間隔でも良いし、非等間隔でも良い。穴は千鳥状、直交状等、様々な配列を取り得る。配列密度を変えたい場合、積極的に端部領域だけ密度を高くする方法をとることもある。口金の形態を様々に変形されることで製品の多様な要求を満足させることができる。例えば、1.0m×180mmの面積に直径0.5mmの約3500個の孔Hがほぼ等間隔で形成された口金71(口金の孔Hの設けた領域の大きさの範囲は口金71の面積の90%を占める)(図11(a)参照)、周辺部72aだけ孔Hの密度を高くした口金72(図11(b)参照)、升目状領域となるように枠状部73bの密度を高めた口金73(図11(c)参照)、多数の孔Hの他に短手方向に並行にスリット(線状貫通孔)74a〜74cを形成した口金74(図11(d)参照)、多数の孔Hの他に長手方向の中央部にスリット(線状貫通孔)75aを形成した口金75(図11(e)参照)、多数の孔Hの他に長手方向にスリット(線状貫通孔)76aを長手方向の辺に近い位置に形成した口金76(図11(f)参照)等、中空部作成のため、該当する個所に孔Hが設けられていない領域77c,77dを形成し、該領域の下部に下方に延び出す角形の誘導部材(パイプ等)77a,77bを設けた口金77(図11(g),(h)参照)等、多数の仕様が実施可能である。前記口金に形成された孔Hの密度は、1〜5個/cm2が好ましい。
【0038】
(立体網状構造体の製造方法)
この立体網状構造体1は次のように製造される。まず再生PETボトルフレークを加水分解防止のため加熱し乾燥させ、これに適宜仕上がりを良好にする薬剤、又は抗菌剤等を添加することもある。口金34からフラットに線条が降下すると、無端コンベア14,15の無端部材12,13の巻き込み作用により螺旋状に巻かれる。巻いたときに無端部材12,13の面に当たったところから、巻き込んでいく。巻き込まれた部分は密度が大きく、巻き込まれない部分は密度が小さい。
【0039】
つぎに、図6の通り、溶融した熱可塑性樹脂を複数のダイス33より下方へ押出し、一部水没した1対の無端コンベア14,15の間に自然降下させ、上記の降下速度より遅く引き取ることにより立体網状構造体である立体網状構造体1を製造する際に、押出された溶融樹脂の集合体の幅より1対の無端コンベア14,15の間隔が狭く、かつ無端コンベア14,15が水没する前後に上記溶融樹脂の集合体の両面あるいは片面が無端コンベア14,15に接触するようにした。
溶融した熱可塑性樹脂の集合体の両面あるいは片面の表面部分は、無端コンベア14,15上に落下し、溶融した熱可塑性樹脂の集合体の内側へ移動し密な状態となるため、水中にそのまま落下した中央部分より空隙率が小さくなるわけである。当然ながら空隙率が低くなった表面部分は、空隙率が高い中央部分より交点の数が多くなり、引張り強度が著しく強くなる。また、空隙率が低い表面部分は空隙部の面積が小さくなり、衝撃吸収層、防音層となるわけである。
【0040】
立体網状構造体1として機能するためには、全体の空隙率は、使用する現地施工状況にもよるが、50%〜98%の空隙率の範囲が良好であるとの結果が得られた。つまり、密度が大きいと音がブロックされると考えられる。リサイクル吸音建材、クッション材、断熱材等として十分な機能を発揮するには、空隙率は少なくとも70%以上にすると良いという結果が得られた。つまり、空隙率が70%より小さいと、衝撃吸収効果、防音効果、断熱効果、クッション性が期待したほど向上しないことがある。この空隙率については、立体網状構造体1の用途に応じて、70%〜98%の範囲で適宜設計すると良い。
吸音材とクッション材は85〜98%、床下に配置する床衝撃吸収材は40〜80%、衝突防止用の衝撃吸収材は60〜90%が好適である。用途によって空隙率の好ましい範囲は変わる。
空隙率=100−{(B÷A)×100}である。Aは樹脂比重に立体網状構造体の容積を掛けたもの、Bは立体網状構造体の重さである。
ここで使用する熱可塑性樹脂としては、PETボトルを粉砕し、フレークとしたものを原料又は主原料とする。しかし、主原料にポリプロピレン等のポリマー或は複数のポリマーをブレンドしたものなど、通常の押出成形機で加工のできる樹脂であれば問題ない。
【0041】
異形立体網状体を製品形状にする工程をダイスの内部圧力を均一化し、引取面を二面、三面又は四面又は中間部で引き取る構造とした。これにより見掛密度0.02〜0.9g/cm3を可能とし、溶融した線条を無秩序な螺旋形状から平板状とし、また、厚さ方面の前面、後面、左端面、右端面の立体網状構造体表面部を平面、凸凹の異形形状とすることを特徴とする。立体網状構造体を形成するためのダイスの口金形状を丸棒、異形(パイプ、Y形)等の形状とその複合による組合せでの多様な立体網状構造体を可能とする。また、立体網状構造体を引取機のロール圧縮によって超密構造体のシート構造体とする。ダイスから再生PET樹脂が均一して吐出されるためのダイス内圧の均一化と立体網状シート製造をする際に押出された溶融樹脂の集合体の三面又は四面にコンベアで形状形成する引取コンベアに接触するようにした。つまり溶融した再生PET樹脂の集合体を三面又は四面表面部に製品形状に対応した形状にする。例えば必要により多角形等のコンベアに樹脂集合体を引取り製品を形成する。立体網状シートを得る方法の一つとしては、溶融した樹脂の複数のダイスより下方へ押し出し、水面、又は一部水没したコンベアの間に自然降下させることにより、無秩序な螺旋形状を作り出し立体網状シートとなる。
シートの幅1.0m、厚さ100mmとした場合、密度が変化することを確かめるため無端コンベアの速度を変化させることにより密度は変化することを確認した。
【0042】
さらに押出機の吐出量の変化により密度が変化することを確かめた。
スクリューの直径が75mmの単軸押出し機に、1.0m×180mmの面積のダイス33に、直径0.5mmとされた、ほぼ等間隔で約3500個の孔Hを有する口金34を取り付けた。ダイス33の下約120mmの位置に水位がある水槽18を設置し、幅1.2mの無端コンベア14,15を50mmの間隔をあけて1対、無端コンベア14,15の上部が40mm程度水面から出るようにほぼ垂直に設置した。
この装置で、再生PET樹脂を熱を加えて可塑化しながら樹脂温度が240℃になるように、ダイス33の温度をコントロールして、1時間当たり120kgの押出し量で口金34から出た溶融樹脂の集合体の両面が無端コンベア14,15に落ちるようにそれらの間に押出した。この時の無端コンベア14,15の引取速度は0.7m/分とした。無端コンベア14,15に挟まれて下方へ移動した成形物は、水槽18の下部で向きを変え、押出し機とは反対の側から水面へと移動し、水槽18から出た時点で圧縮エアー又は真空ポンプで水分を吹き飛ばした。
このようにして得られた立体網状構造体は、幅1.0m、厚さ50mmで、密度は、0.07g/cm3〜0.14g/cm3が得られた。用途は、断熱材、下地材、吸音材、排水パイプ等が挙げられる。
【0043】
以上説明した立体網状構造体1及び立体網状構造体製造装置10によれば、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させることができる。
また本実施形態により現状では用途のないPETボトルに立体網状構造体としての用途ができ、PETボトルの回収率が高まると考えられる。これにより、PETボトルのリサイクルが大いに促進される。
【0044】
図12は四面成型の立体網状構造体製造装置50の変更形態であり、図12(a)は図9(b)に対応したものであり、前述の一対のロール56,57の表面に単数又は複数の突部90a〜90cが形成されたものである(ロール57及びその突部は図示略)。これは、立体網状構造体の側面に凹みを形成するためである。突部90a〜90cは、断面角形で且つ弧状に形成されている。理論的には前記の凹みは角形になるはずであるが、樹脂糸が前述の通り上から落ちてくるので、ブラインドが出来、実際には、樹脂糸が入ってこない領域ができるので、立体網状構造体の側面の凹みは曲線状のものになる。つまりアールを取るような感じになる。また、図12(b)は図9(c)に対応したものであり、前述の一対の無端コンベア54,55等の表面に単数又は複数の突部96が形成されたものである(無端コンベア55及びその突部は図示略)。また、前述のロール56,57又は無端コンベア54,55等の回転体にカムとばねを入れておいて、前述の突部を、回転に同期させて、カムが突部を外方向に押出すように構成することもでき、これにより、前記のブラインドを減少させ、より精密な凹みを形成することができる。その他の構造は図9(b),(c)と同様であるから、図示及び説明は援用する。
【0045】
次に第2実施形態を説明する。立体網状構造体製品のリサイクルへの要求は多様化しており、現状では対応できないことがある。例えば、2種類以上の樹脂を混合してリサイクル利用する場合、リサイクルの際に、分離できる原料と、分離できない原料とがあり、リサイクルの現場では、分離できない原料が混じってしまい、せっかくリサイクルしようとしても、リサイクル利用が実際上、不可能となることがある。また、同一の原料であっても、粗密を形成したい場合、中空部を後から作りたい場合等、形状を変更したい場合、或いは、成形性を高めたい場合がある。
そこで、本実施形態は、熱可塑性樹脂のリサイクルに支障が起きないようにすること、形状の変更容易性を可能とすることを目的とする。
【0046】
第10実施形態の立体網状構造体101は、図13(a)の通り、再生熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着した板状の立体網状構造体であることを特徴とした立体網状構造体である。また、原料が同一又は異なる、内側領域101aと外側領域101bとから構成されている。内側領域101aと外側領域101bの境界は実線で示す。この実線は境界を示すための仮想的な線であり、以下のその他の実施形態でも同様である。前記立体網状構造体の二面、三面又は四面の表面側の密度が、前記表面側を除く部分の密度より相対的に高いことが好ましい。即ち、第10実施形態の立体網状構造体101(図13(a)参照)は、二面成形であり、対向する他の一面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものであり、中央部内部の領域の密度はそれよりも低く設定され他の一面が不揃いと成っている。このため、後工程で加工することがない利点が生じる。つまり、幅の広い一対の面及び一側面は後述の無端コンベア等によって強制的に成形され、端縁が他の面よりもきれいに揃えられている。
第11実施形態の立体網状構造体102(図13(b)参照)は、三面成形であり端面と一側面を除き全ての面が揃えられており、右側面を除き、全ての面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものである。また、原料が同一又は異なる内側領域102aと外側領域102bとから構成されている。
第12実施形態の立体網状構造体103(図13(c)参照)は、四面成形であり端面を除き全ての面が揃えられており、第1実施形態の立体網状構造体1の左右側面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものであり、中央部内部の領域の密度はそれよりも低く設定されている。即ち、全ての側面から内部に向かって所定間隔の領域は密度が高く成形されたものである。また、原料が同一又は異なる内側領域103aと外側領域103bとから構成されている。
第13実施形態の立体網状構造体104(図13(d)参照)は、単数又は複数(ここでは1個)の中空部104cを備えたものであり、コストの更なる削減等を目的とするものである。また、原料が同一又は異なる内側領域104aと外側領域104bとから構成されている。
【0047】
第14実施形態の立体網状構造体105(図14(a)参照)は、原料が同一又は異なる三層の領域105a,105b、105cから構成されている。三層の領域の原料が全て異なっていても、また、領域105aと領域105cとが同一原料で、領域105bが異なる原料であっても良い。さらに、三層の領域の原料が全て同一であっても良い。三層の領域105a,105b,105cは長手方向に分割されている。
第15実施形態の立体網状構造体106(図14(b)参照)は、原料が同一又は異なる二層の領域106a,106bから構成されている。二層の領域106a,106bの原料が異なっていても、また、同一であっても良い。二層の領域106a,106bは横幅方向に分割されている。
第16実施形態の立体網状構造体107(図14(c)参照)は、原料が同一又は異なる二層の領域107a,107bから構成されている。二層の領域107a,107bの原料が異なっていても、また、同一であっても良い。第14及び第15実施形態と異なり、領域の分割方向が厚み方向となっている。
図3に図示するものにおいて、密度の高いシート9A(概ね空隙がない充填領域)とそれ以外の領域とを別の押し出し成形機からの別々の経路で形成することで部分的に横幅方向の所定位置に形成することができる。説明は前記を援用する。
その他、図示は略すが、断面形状が三角形状、Y型形状等の様々な異形断面となるものについても実施可能である。以上の通り、口金に設けた2以上の領域に別々に供給することで、原料の温度、或いは線条の押出速度等の製造条件の調整が容易である。
【0048】
次に、第2実施形態の立体網状構造体製造装置110を説明する。
この立体網状構造体製造装置110は、図15の通り、押出成形機111、無端部材112,113を備えた一対の無端コンベア114,115、無端部材112,113を駆動する駆動モータ116、チェーン及び歯車から構成され無端部材112,113の移動速度を変速させる変速機117、一対の無端コンベア114,115を一部水没させる水槽118、制御装置119、その他計器類等から構成されている。
無端部材112,113等は第1実施形態等の説明を援用する。
図15の通り、押出成形機111は、同一又は異なる熱可塑性樹脂原料が貯留されたコンテナ131a及び131b、コンテナ131a及び131bの上部にそれぞれ設けた原料供給口132a及び132b、コンテナ131a及び131bとそれぞれ接続された原料供給管133a及び133bと、原料供給管133a及び133bとパッキン134a及び134bを介装させて接続された複合ダイス135(図16参照)、複合ダイス135の下端部に脱着自在に固定可能な口金136(図16参照)等から構成されている。原料供給管133aは、途中で複数本(ここでは4本)に分岐され、原料供給管133bの上に跨設されている。また、原料供給管133aの下端部は原料供給管133bの下端部の周囲に配置されている。複合ダイス135は、図16(a),(b)の通り、外枠138の内側領域に枠状の隔壁139が形成されて複合ダイス135の内部を2つのチャンバ137a及び137bに区画し、原料供給管133a又は133bを経て供給されてくる同一種類の原料又は2種類の異なる原料が混合しないように構成している。原料が同一の場合でも、押出速度を別々に調整するためには、隔壁139を設けることが望ましい。押出成形機111のダイス内部の詳細は第1実施形態を援用する。なお、原料供給管133aを4本に分岐させたが、2本(図17(a)参照)、3本(図17(b)参照)等の適宜数の本数に分岐させても良い。
【0049】
口金136には2以上の領域が形成され、別々に原料が供給されるようになっている。このため、線条の押出速度、或いは押出量の調整が非常に容易になり、成形性が格段に向上する効果がある。口金の詳細は第1実施形態等を援用するが、ここでは、ほぼ等間隔或いは適宜の間隔で形成された口金171(口金の孔Hの設けた領域の大きさの範囲は口金171の面積の90%を占める)(図18(a)参照)が挙げられる。この口金171は内側領域171aと外側領域171bとが点線で示す隔壁171cで区画され、それぞれ、原料供給管133a及び133bに対応して、同一又は異なる原料の線条が別個独立に押出されるようになっている。
多数の孔Hを備えた内側領域172aと外側領域172bとが点線で示す隔壁172cで区画され、内側領域172aを外側領域172bに対して偏倚させ、内側領域172aに対応する線条を分離しやすくした口金172(図18(b)参照)が挙げられる。
多数の孔Hを備えた内側領域173aと外側領域173bとが点線で示す隔壁173cで区画され、内側領域173aを外側領域173bが両側から挟んだもので、且つ、中空部作成のため、該当する個所に孔Hが設けられていない領域173d,173eを形成し、該領域の下部に下方に延び出す角形の誘導部材(パイプ等)173f,173gを設けた口金173(図18(c),(d)参照)が挙げられる。
【0050】
多数の孔Hを備えた上側領域174aと中央領域174bと下側領域174cとを点線で示す隔壁174d及び174eで区画し3段(3層)とした口金174(図19(a)参照)が挙げられる。
多数の孔Hを備えた上側領域175aと下側領域175bを点線で示す隔壁175cで区画し2段(2層)とした口金175(図19(b)参照)が挙げられる。
多数の孔Hを備えた左側領域176aと右側領域176bを点線で示す隔壁176cで区画し2列(2層)とした口金176(図19(c)参照)が挙げられる。
多数の孔Hのある領域177aと、所定方向(ここでは長手方向)に並行に中央部等の適宜の位置に形成したスリット(直線状溝)177bとを、点線で示す隔壁177cで区画した口金177(図19(d)参照)が挙げられる。スリット177bは隔壁177cの領域内に存在する。スリット(直線状溝)177bの溝幅、長さ又は位置は適宜選択できる。仮に多数の孔Hのある領域177aとスリット(直線状溝)177bとに同一のダイスから原料を供給すると、図3(b)の波形が崩れて成形性が悪いことがあるが、上述の口金177によれば、2種類以上の押出成形機111から原料が別個独立して、領域177aの孔Hと、スリット177bとに供給されることから、好適な波形が得られる効果がある。なお、スリット177bに代えて孔Hを設けても良い。その場合、孔Hの密度を高くすると良い。
その他、多様な仕様が実施可能である。前記口金に形成された孔Hの密度は、1〜5個/cm2が好ましい。
立体網状構造体の製造方法は第1実施形態等を援用する。
【0051】
第10〜16実施形態の立体網状構造体101〜107によれば、分離が難しい樹脂或いは分離が不可能な樹脂を第1の領域101aとし、分離が可能な樹脂を第2の領域101bとし、これをリサイクルの際に分離することで、繰り返しリサイクルを行うことができる。
熱可塑性樹脂の特性に応じて領域を区分けした立体網状構造体を製造でき、熱可塑性樹脂のリサイクルが円滑に行われる。また、領域を分離する等簡単な作業によって形状を後から変更できる利点が生じる。また、複数の押出し機から別個独立に口金に原料を供給することから、立体網状構造体の成形性が向上する。
【0052】
第3実施形態の立体網状構造体製造装置210は、無端ベルトの変形による不都合を回避し、また、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させた立体網状構造体の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
立体網状構造体製造装置210は第1実施形態等を援用し、異なる構成を説明する。押出成形機211、所定間隔を置いて水平位置に設置された一対のロール212,213、該一対のロール212,213の下方にそれらに対して整列して配置され、所定間隔を置いて水平に配置された一対のロール214,215(図20参照)、ロール212〜215を駆動する駆動モータ、チェーン及び歯車から構成されロール212〜215の移動速度を変速させる変速機、一対のロール212,213を一部水没させ一対のロール214,215を完全に水没させる水槽、制御装置、その他計器類等から構成されている。図20において、下方のロールを1個削除し、ロールを3個設けた構造としても良い。
ロール212,213は、円形断面のロール224(図22(a)参照)の他、異形断面のものも挙げられる。例えば、外周面が鋸歯断面のロール225(図22(b)参照)、連続的に形成された凹凸形のもの、例えば外周面が歯車断面のロール226(図22(c)参照)、外周面に1以上の突起物227a(例えば、三角形状、丸形突起物)が形成されたロール227(図22(d)参照)、楕円断面のロール228(図22(e)参照)、三角形ないしおにぎり断面のロール229(図22(f)参照)、多角形断面、例えば、八角形断面のロール230(図22(g)参照)等の様々な変更形態が考えられる。
図21の通り、ロール212〜215は、それぞれ駆動軸212a〜215aを備えている。駆動軸212a〜215aはそれぞれの軸受によって回転自在に支持され、変速機を介して駆動モータによって図20の矢印方向にそれぞれ駆動されるようになっている。
以上説明した立体網状構造体製造装置210によれば、後工程での仕上げを不要とし、整列度を高め、異形形状への対応を可能とし、耐久性を向上させる。
【0053】
第17実施形態の立体網状構造体401は、構造体に粗密を設けたものである。用途としては、例えば、園芸容器を吊り下げる壁材、園芸容器を載せるデッキ、目隠し、日よけ、簾、塀、花飾り等に適用される園芸用クッション材等に適用可能である。
立体網状構造体401の粗密は、モータの回転速度の制御によって、引取装置、例えば、無端コンベア又はローラの搬送速度を調整する。押出成形機の液圧調整よりは、安定した粗密を製造可能である。
図23(a)の通り、密度が疎な部分401aと密度が密な部分401bが順に繰り返し形成されている。さらに、図23(b)の通り、中空部406A,406Bが所定方向に貫設されている。変更形態として図23(d)の通り、複数の小穴407a〜407dを長さ方向に貫設した園芸用クッション材402でも良い。疎の部分401aと密な部分401bの密度範囲は適宜設定可能である。熱可塑性樹脂の原料等は第1実施形態等の説明を援用する。
【0054】
図24の通り、口金471に中空部作成のため、該当する個所に孔Hが設けられていない領域477a,477bを形成し、該領域の下部に下方に延び出す角形の誘導部材(板材、パイプ等)477c,477dを設けている(図24(b)参照)。他の例として、所定個数の孔Hがほぼ等間隔で形成された口金481(口金の孔Hの設けた領域の大きさの範囲は口金71の面積の90%を占める)(図24(c)参照)があり、中空部作成のため、該当する個所に孔Hが設けられていない領域487a〜487dを形成し、該領域の下部に下方に延び出す角形の誘導部材(板材、パイプ等)488a〜488dを設けている(図24(d)参照)。前記口金に形成された孔Hの密度は、1〜5個/cm2が好ましい。その他、多数の仕様が実施可能である。
【0055】
立体網状構造体401は、園芸容器を吊り下げる壁材、花飾り用の壁体、目隠し材、垣根の代替品として使用できる。例えば、図25の通り、杭480(柱でも良い)を地面に打ち込んで立設し、立体網状構造体401の中空部406A,406Bに差し込んで固定する。立体網状構造体401は複数に分割して、分割したものを組み合わせることで寸法の選択自由性を確保しても良い。そして、フック481の付いたハンギングバスケット482を適宜数、疎な部分401aに引っ掛ける。密な部分401bよりもフック481を掛けやすい。また一方、デッキとしても利用できる。例えば、立体網状構造体490は、中空部を備えていないが、立体網状構造体401と同様の製造工程にて製造されたものであり、その上に栽培ポット491やコンテナ492等を置くことができる。その他、日よけ、簾、塀、花飾り等に適用できる。また、図26の通り、立体網状構造体402は屋根、日よけ、道路の中央分離帯の樹木の仕切りとして利用できる。立体網状構造体402の小穴407a〜407cに、それぞれ、ヒモ、輪、パイプ等の連結具403を通すなどの適宜手段によって構造物に固定できるようになっている。道路の中央分離帯の樹木の仕切りとして利用する場合、自動車のライトに対する防眩作用がある。
以上説明した立体網状構造体401によれば、ハンギングバスケット用壁材、デッキ、目隠し等に適用でき、しかも、コストが削減され、また、風雨や太陽光に晒されても耐久性があり、腐らず反りが生じることもなく、さらに色も退色しにくい。様々な色彩を採用でき、着色も自在であって色彩の選択の幅が拡大し、さらにクッション性が大変優れており、さらに目隠し効果が高まり、質感の異なる外観を提供でき、非常に便利である。
【0056】
また、立体網状構造体は、屋上緑化用の苗床として適用できる。通気性、通水性のタイルの上に適宜箇所に孔又は凹みを形成し立体網状構造体を敷設し、孔又は凹みに栽培用土等を入れて植物を植設する。
【0057】
立体網状構造体の上面に通気性、通水性のタイルを貼り付けて舗道材としても適用できる。立体網状構造体により温度を下げることができる。
【0058】
脆性原因素材例えばタルク等の無機物質を含有した熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、外力を加えることで脆性破壊が可能であることを特徴とした立体網状構造体も製造できる。
【0059】
さらに熱可塑性樹脂を原料又は主原料とし、複数本の線条が押し出し成形によって螺旋状に無秩序に絡まり合い部分的に熱接着し液体で冷却され、難燃性材料を塗布したり、炭素繊維不織布等で包囲したり、又は、難燃性材料を熱可塑性樹脂に添加した立体網状構造体も製造可能である。炭素繊維不織布等で包囲すると、天井裏、壁内等に配置できる。
【0060】
第4実施形態の立体網状構造体製造装置510は、図27の通り、無端部材、ロールに代えて、曲板582、583で立体網状構造体501を形成するものである。曲板582、583は紙面に対して垂直に延長され、ポリテトラフルオロエチレンコーティング等によって表面に滑り性を持たせている。側面視では長方形状である。曲板582、583は上部から下部にかけて、その間隔が徐々に狭まっている構造である。曲板582、583は固定構造でも良いし、点線で示す通り、往復動駆動装置590、591(例えば、流体圧シリンダ)によって、その間隔を可変とすることで、立体網状構造体の左右前後の密度、形状等を変化させることができる。曲板582、583の下方にも曲板584が設けられ、立体網状構造体501を下流の引き取り機に適切に誘導する。
【符号の説明】
【0061】
1〜9,101〜107,401,402,490,501…立体網状構造体
10,50,110,210,510…立体網状構造体製造装置
11,111,211…押出成形機
12,13,112,113…無端部材
14,15,54,55,59a,59b,64,65,114,115…無端コンベア
33…ダイス
135…複合ダイス
34,71〜77,136,171〜177,471,481…口金
56,57,66,67,212〜215,224〜230…ロール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする溶融した線条を複数の孔を有する口金を先端部に有するダイスから下方へ押し出し滑り板または引取機の間を水面に向けて降下させ、水中で該降下速度より前記線条を遅く引き込むことにより立体網状構造体を製造する際、前記押し出し方向と垂直な方向に、滑り板または引取機によって規定される異型の断面が形成され、但し、押出された線条の集合体の幅より前記滑り板または引取機の間隔が狭く設定されることで、前記押し出し方向と平行な外周の全ての表面側の密度が、前記表面側を除く部分の密度より相対的に高くなることを特徴とした立体網状構造体の製造方法。
【請求項2】
熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする、押し出された複数本の線条が螺旋状に無秩序に絡まり合い熱接着した、押し出し方向と垂直な方向に異型の断面を有する立体網状構造体であって、前記線条が押し出される方向の外周の全ての面が成形されることによって、該外周の全ての表面側の密度が、該表面側を除く部分の密度より相対的に高いことを特徴とした立体網状構造体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【公開番号】特開2013−57158(P2013−57158A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−234690(P2012−234690)
【出願日】平成24年10月24日(2012.10.24)
【分割の表示】特願2010−260658(P2010−260658)の分割
【原出願日】平成13年3月16日(2001.3.16)
【出願人】(300054206)株式会社シーエンジ (15)
【Fターム(参考)】