專利名稱：中空纖維成型體的制造方法、中空纖維成型體及其制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中空纖維成型體的制造方法、中空纖維成型體和中空纖維成型體的制造裝置。
可是，盡管這種漿模法成型體的制造方法適于形成開口向上的具有開口的中空容器，但不適于制造具有彎曲和扭曲的管狀的中空纖維成型體。
另一方面，就彎曲的中空纖維成型體的制造涉及的現(xiàn)有技術，例如特開昭52-128412號公報所記述的技術已廣為人知。這種技術是在通過將一組分型模組合、形成具有兩個以上通往外部的開口部的空腔的抄制模內，從該開口部貫通插入兩個型芯，抄制脫水形成“＜”字形的成型體。
在這種技術中，因為通過空腔的開口部取出插入型芯，所以當空腔為在2個以上的若干個地方有彎曲的復雜的形狀時，型芯也有可能不能插入該空腔中。另外，這種技術難以適用于開口端部的內徑比中間內徑小的中空纖維成型體和具有扭曲的管狀中空纖維成型體的制造。
由特開2000-239998號公報所記述的技術，可以了解具有若干個開口部的管狀中空纖維成型體的制造方法。
這種技術是將若干個分型模分別抄制而形成的纖維層壓體，通過將這些分型模組合形成一體，制造均勻壁厚的管狀成型體的技術，但是，人們期待開發(fā)出一種能夠使纖維層壓體形成更堅固的一個整體的、具有均勻壁厚的管狀中空纖維成型體的制造方法。
因此本發(fā)明的目的是提供一種包括復雜的彎曲狀態(tài)的、且使纖維層壓體形成一個堅固的整體的、具有均勻壁厚的中空纖維成型體，適于該成型體的制造方法及其制造裝置。
另外，本發(fā)明通過提供若干纖維層壓體形成一體，具有彎曲部或扭曲部的中空纖維成型體，達到上述目的。
另外，本發(fā)明的中空纖維成型體的制造裝置是具有由一組分型模組合形成空腔的抄制模；和對經上述各模抄制的纖維層壓體進行脫水處理，形成中空纖維成型體用型芯的中空纖維成型體的制造裝置，通過提供上述抄制模的空腔具有兩個以上通往外部的開口部；上述型芯可膨脹自如且橫亙于至少兩個的上述開口部之間，以使其可自如彎曲地配置于上述空腔內的中空纖維成型體的制造方法，達成上述目的。
圖2(a)～(c)為上述實施方式1中的抄制·脫水工序的步驟的部分剖面示意圖。圖2(a)表示纖維成型體上配有型芯的狀態(tài)。圖2(b)表示通過某組分型模進行的抄制工序。圖2(c)表示脫水成型工序。
圖3(a)～(d)為表示上述實施方式1中的制造工序的步驟的部分剖面示意圖。圖3(a)表示從脫水成型工序向干燥成型工序的轉移。圖3(b)和(c)表示通過型芯進行的干燥成型工序。圖3(d)是從干燥模中取出的纖維成型體和型芯的示意圖。
圖4表示本發(fā)明的中空纖維成型體適用于具有兩個開口部的管狀成型體的一種實施方式的立體圖。
圖5(a)～(d)為本發(fā)明的中空纖維成型體的制造方法適用于管狀成型體制造時的實施方式2中的抄制·脫水工序步驟的立體示意圖。圖5(a)表示抄制工序。圖5(b)表示型芯配置之前的狀態(tài)。圖5(c)表示脫水工序。圖5(d)表示分型模分離后的狀態(tài)。
圖6(a)～(c)為上述實施方式2中的干燥工序的步驟的示意圖。圖6(a)表示干燥模內配置成型體和型芯前的狀態(tài)。圖6(b)表示干燥模內配置有成型體和型芯的狀態(tài)。圖6(c)表示成型體和型芯分離的狀態(tài)。
圖7(a)～(f)為在本發(fā)明中，根據其它形態(tài)的纖維層壓體的中空纖維成型體的制造工序的示意圖。圖7(a)和(b)表示含有接合法蘭部的中空纖維成型體的制造工序。圖7(c)和(d)以及圖7(e)和(f)表示具有法蘭安裝部的中空纖維成型體的制造工序。


圖1～圖3表示本發(fā)明的中空纖維成型體的制造方法適用于管狀纖維成型體制造的實施方式1的圖。在這些圖中，符號1表示中空纖維成型體(以下都簡稱為“成型體”)，10表示纖維漿，P表示纖維漿池。
如圖2(b)所示，在本實施方式的成型體的制造方法中，使用了由具有通過將一對(一組)分型模21、22組合而形成通往外部的開口部20a、20b的且具有彎曲部的空腔20形成的抄制模2和設置于空腔20內且可自如地膨脹收縮的型芯3。
另外，本實施方式的制造方法所使用的裝置還具有圖中未表示的將上述抄制模2的分型模21、22浸入纖維漿10中，再從纖維漿10中提上來的上下移動機構；和在上述纖維漿中及空中對上述抄制模2進行開閉操作的合模機構。上述上下移動機構由油壓缸構成，使上述抄制模2能穩(wěn)定地上下移動。上述合模機構采用可使分型模彼此之間能與模開閉方向平行地開閉，并且在抄制模2處于關閉狀態(tài)時，能使預定的合模力產生作用的油壓缸機構，從而使得抄制模2能在纖維漿中穩(wěn)定地開閉。上下移動機構、合模機構除了可采用油壓缸機構以外，還可以采用諸如連桿機構、氣缸機構、伺服機構及其它的驅動機構或它們的組合。
上述的上下移動機構也能由使抄制模2圍繞長方向軸的周圍旋轉的旋轉軸、使該旋轉軸轉動的驅動源、以預定角度設置于該旋轉軸上的抄制模的支撐臂。這種情況下，能夠將構成抄制模的一組分型模，沿水平方向與纖維漿表面相對地配置在上述臂的各個尖端，在抄制模隨著旋轉軸的轉動而轉動一周的時間內，可將分型模浸入到上述纖維漿中，進行纖維層壓體的抄制和中空纖維成型體的脫水成型。而且，在纖維漿外打開抄制模，將脫水成型后的中空纖維成型體與型芯3一起使用后述的移送裝置，轉移到干燥模內。
各分型模21、22分別具有空腔的形成面21a、22a；在空腔的形成面21a、22a上開口的流通路21b、22b；覆蓋在空腔的形成面21a、22a上的抄制網(無圖示)。
流通路21b、22b連接著通向吸引泵等吸引裝置(無圖示)的管路(無圖示)。另外，在空腔的形成面21a、22a上形成未圖示的連接著流通路21b、22b之間的流通溝，用于在抄制·脫水時，使纖維漿中的液體部分通過流通路21b、22b排到外部。
對上述抄制網的材質沒有特別的限制，例如，可以舉出植物纖維、動物纖維等的天然材料；熱塑性樹脂、熱固性樹脂、再生樹脂、人造樹脂等的合成樹脂材料；不銹鋼、銅、黃銅等金屬材料等。
如圖2(b)所示，上述空腔20具有通往外部的兩個開口部20a、20b。使從開口部20a到開口部20b不能一直看到底地在上述空腔20的兩處形成彎曲。
上述型芯3具有由中空的彈性體構成的可自如地膨脹收縮的中空擠壓部30和配置在中空擠壓部30的兩端的擠壓部31，使其能彎曲自如地配置在空腔20的開口部20a和20b之間。擠壓部31用于認為僅使用中空擠壓部30對中空纖維成型體的端部擠壓不充分的情況、中空擠壓部30確實地設置在抄制模2和干燥模4處等情況下。在擠壓部31內配置有通向中空擠壓部30內的流體的流通路(無圖示)。而且，該流通路與通往壓縮機或吸引泵的管路(無圖示)相連。后述流體有時通過該管路供給到中空擠壓部30內，該流體有時通過該管路從中空擠壓部30內排出，使得該中空擠壓部30膨脹收縮。
擠壓部31的錐形尖端嵌入到成型體1的錐形開口部1a、1b中。因為該尖端和抄制模2或干燥模4(參照圖3)之間夾有成型體1，所以直到該開口部的角部為止，都能對成型體1均勻地進行脫水或干燥。
形成的擠壓部31的尖端比抄制模2和后述的干燥模4(參照圖3)的開口部和纖維成型體1的開口部都小，其長度也比成型體1的開口部的深度長。因此，使得抄制模2或干燥模4或朝向成型體的擠壓部31的存取能夠平穩(wěn)進行且使得成型體1和擠壓部31易于分開。另外，如圖2(c)所示，由于成型時的擠壓力，使橫亙抄制?；蚋稍锬５拈_口部及成型體1的開口部密接于角部，以將擠壓力確實傳遞到成型體1。
作為型芯3的中空擠壓部30的材質，如果是彈性體，沒有特別的限制，從耐久性、耐熱性、成型性等方面考慮，除天然橡膠外，優(yōu)選使用聚胺酯類橡膠、氟類橡膠、硅酮類橡膠或彈性體等合成橡膠等。另外，擠壓部31的材質，除上述的彈性體外，還可使用如金屬這樣的剛體。
因為型芯3的中空擠壓部30內配有錠狀物32(參照圖2(c))，所以當將型芯3配置在纖維層壓體的上面時，防止了由中空擠壓部30的浮力引起的上浮。一方面，由于錠狀物32的自重，有可能使纖維層壓體10a產生變形，并且，如果中空擠壓部30過于緊貼纖維層壓體10a，就有可能對此后的新纖維層壓體的抄制帶來不良影響。另外，由于有可能給脫水成型后的搬運帶來障礙，因此錠狀物優(yōu)選為不會產生這些不良影響的重量。對錠狀物32的形狀沒有特別的限制，從不使其在中空擠壓部30內產生偏移、以及易于配置在中空擠壓部30內或從中取出等方面考慮，除鏈狀和繩狀等形態(tài)外，優(yōu)選使用繩子等穿過球形和橢圓形等的多個個錠狀物，固定該繩子等的兩端，使該錠狀物不會從這兩端脫落的形態(tài)。
然后，如圖1(a)和(b)所示，使空腔形成面(抄制面)向上地將分型模(部分分型模)21浸到纖維漿10中，通過通向上述流通路21b的上述纖維漿10的吸引作用使固體成分在上述抄制網上堆積，抄制成大致呈半圓弧狀的纖維層壓體10a。
上述纖維漿優(yōu)選為僅由漿纖維和水形成的物質。另外，上述纖維漿中除漿纖維和水以外還可含有以下成分如滑石和高嶺土等無機物、玻璃纖維和碳纖維等無機纖維、聚烯烴等熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物纖維、多糖類等。這些成分的配合量優(yōu)選為對于漿纖維和該成分總量的1～70重量％，特別優(yōu)選5～50重量％。并且，纖維漿中還可適當添加漿纖維的分散劑、成型助劑、著色劑、著色助劑、防霉劑等，還可適當添加粒度劑、顏料、固定劑等。
上述漿纖維還能與酯化漿中混入丙烯纖維的材料混合。作為該酯化漿，例如，特愿昭52-5200號所揭示的那樣，可以舉出天然纖維素、將它的衍生物或聚乙烯醇等的合成纖維酯化得到磷酸類纖維素纖維或磷酸類聚乙烯醇纖維等。
并且，上述纖維漿也能與含有上述酯化漿的漿料中混入丙烯纖維打漿后的材料混合。
接著，如圖2(a)所示，將上述型芯3配置成能覆蓋住上述纖維層壓體10a的形態(tài)。在它的另一面，將分型模22(剩余的模)浸入上述的纖維漿中，抄制另一部分的半圓弧狀纖維層壓體10b(參照圖2(b))。
優(yōu)選為以分型模21配置在纖維漿10的水面正下面的狀態(tài)，將上述型芯3配置在纖維層壓體10a上。這里所說的配置在纖維漿10的水面正下面的狀態(tài)是指分型模21的接合面21c位于纖維漿10的水面以下100mm以內的狀態(tài)，優(yōu)選0～50mm以內。一旦超過100mm，由于中空型芯的浮力，該型芯將難以配置在預定的位置。如果纖維層壓體露出到漿外，由于吸引等作用，水分從該纖維層壓體過度散發(fā)，造成下一個工序中的各纖維層壓體接合不良。
除使分型模21的空腔形成面22a向下以外，還可與使用分型模21抄制的纖維層壓體10a一樣，抄制纖維層壓體10b。另外，當分型模21和分型模22由合頁連接，一方轉動而另一方相互結合時，也可使分型模21的空腔形成面22a朝上。
接著，如圖2(b)所示，將由上述各纖維層壓體10a、10b抄制的分型模21、22在上述纖維漿中組合，形成抄制模2。在上述纖維漿10中形成上述抄制模2后，通過上述流通路21b、22b再度吸引纖維漿10，在上述各纖維層壓體10a、10b表面，抄制新的纖維層壓體(未圖示)。這樣，幾乎不會殘留有各纖維層壓體10a、10b的接頭，制得的成型體1的內周面的表面性良好。
接著，在抄制模2內使上述型芯3膨脹，脫水成型為上述各纖維成型體10a、10b成為一體的成型體1。在該脫水成型工序中，用擠壓部3 1從兩側擠壓成型體1，一面使成型體1的兩端開口部1a、1b脫水，一面向中空押壓部30供給流體，使該中空擠壓部30膨脹，將上述成型體1在抄制模2的內部(上述各分型模的空腔形成面)擠壓。然后將抄制模2和型芯3從纖維漿10中撈出，接著，一邊將成型體1在抄制模2的內部擠壓，一邊脫水，形成成型體1。這樣，通過在纖維漿10中使中空擠壓部30膨脹，可以使制得的成型體1沒有接頭和高低不平、強度增高。另外，抄制模2既可以在對成型體1進行之前，從纖維漿10中撈出，也可以在對成型體1進行擠壓的過程中，從纖維漿10中撈出。
用于使型芯3的中空擠壓部30膨脹的流體，可以舉出空氣(加壓空氣)、熱風(加熱并加壓的空氣)、蒸汽、過熱蒸汽等氣體、油(加熱油)以及其它液體。從可操作性等方面考慮，特別優(yōu)選使用空氣、熱風、過熱蒸汽。
向型芯3的中空擠壓部30內供給流體的壓力，可根據用于脫水成型的纖維層壓體進行適當選擇，優(yōu)選0.01～5MPa，特別優(yōu)選0.1～3MPa。
在該脫水成型工序中，一方面通過源自中空擠壓部30和擠壓部31的擠壓力向抄制模2的內部擠壓成型體1，另一方面通過上述流通路21b、22b吸引除去成型體1的水分。這樣，因為通過型芯3施加擠壓并吸引除去成型體1的水分，所以成型體1被均勻擠壓，使得成型體1不僅厚度均勻，而且脫水迅速。
從防止向干燥成型工序轉移時損傷成型體1和提高干燥效率等方面考慮，脫水成型結束時的成型體1的含水率，優(yōu)選30～80％，更優(yōu)選40～70％。
然后，打開上述分型模21、22，在脫水成型的上述成型體1內依然配有上述型芯3的情況下，將它們從上述抄制模2中脫離。然后，如圖3(a)所示，將它們轉移到干燥成型工序中。
從脫水成型向干燥成型工序的轉移是利用操作機器人等轉移裝置(未圖示)，把持住擠壓部31，將型芯3和中空纖維成型體1一起移向干燥模4。
如圖3(b)所示，將型芯3和中空纖維成型體1配置在通過將一組分型模41、42組合而形成的具有開口部40a、40b的空腔40的干燥模4內，使成型體1脫水干燥后成型。
干燥成型使用的干燥模4由分型模41、42組成，具有加熱器等加熱裝置(未圖示)。分型模41、42和抄制模2的分型模21、22一樣，設有空腔的形成面41a、42a，并具有在空腔的形成面41a、42a上開口的流通路41b、42b。
接著，通過使用上述加熱裝置對干燥模4進行加熱以保持預定的溫度。從成型體1防焦和干燥效率方面考慮，干燥模4的溫度優(yōu)選100～250℃，更優(yōu)選120～220℃。另外，在干燥模4內配置中空纖維成型體1之前，優(yōu)選為將加熱干燥模4的溫度保持在預定溫度。
然后，如圖3(c)所示，一面用擠壓部31從兩側擠壓成型體1，將成型體1的兩端開口部1a、1b干燥，另一方面向中空擠壓部30內供給流體，使中空擠壓部30膨脹，在干燥模4的內表面(上述各分型?？涨坏男纬擅?擠壓成型體1，一邊從內側對成型體1加壓，一邊進行脫水干燥。
向中空擠壓部30內供給流體時的該流體的壓力，可根據用于干燥的成型體進行適當設定，優(yōu)選0.01～5MPa，特別優(yōu)選0.1～3MPa。用于使中空擠壓部30膨脹的流體，可使用在脫水工序中使用的流體。
干燥成型工序與在脫水成型中一樣，一面通過源自中空擠壓部30和擠壓部31的擠壓力在干燥模4的內部擠壓成型體1，另一方面，通過流通路41b、42b，吸引除去成型體1的水分。這樣，因為通過型芯3施加擠壓而吸引除去成型體1的水分，所以成型體1被均勻擠壓，使得成型體1不僅厚度均勻，而且干燥迅速。
如果成型體1被干燥至預定的含水率，通過上述流通路41b、42b的吸引就停止，同時，排出中空擠壓部30內的流體，使中空擠壓部30收縮。
然后，打開分型模41、42，如圖3(d)所示，從干燥模4取出成型體1，從擠壓部31取出中空擠壓部30的一端，再從成型體1中抽出型芯3，脫水干燥成型工序結束。
對這樣成型的成型體1，可根據需要實施修剪處理、安裝其它部件、在內外表面涂敷樹脂層、印刷處理、防水處理等。特別是干燥成型后，通過在成型體1的表面設置硅酸鈉層或/和硅氧樹脂層，能提高成型體1的耐熱性和耐水性。
如以上說明所述，如果根據本實施方式的成型體的制造方法，在分型模21的表面層壓纖維層壓體10a后，在該分型模21配置于纖維漿10的水面正下方的狀態(tài)下，將型芯3配置在纖維層壓體10a的上方，將該分型模21和抄制纖維層壓體10b的分型模22組合，形成抄制模2后，用型芯3使成型體1脫水成型。因此，能高效率地制造具有無接頭、厚度薄、重量輕、厚度均勻且強度高的彎曲、扭曲等形態(tài)的成型體。這樣，由于制得的成型體1具有高的吸音性，所以在對其內部固體、氣體等流動時發(fā)出的聲音的消音效果方面也很優(yōu)異。
另外，在本實施方式的中空纖維成型體的制造方法中，在纖維漿中，當分型模組合形成抄制模2后，從纖維漿中撈出分型模，用型芯3從其內側擠壓纖維層壓體，使成型體1脫水成型。因此，使?jié)駶櫊顟B(tài)的各纖維層壓體在脫水的同時形成為一體，進而形成無接頭的、厚度均勻的成型體1。
另外，因為通過使分型模21、22組合形成抄制模2，所以能形成具有復雜的彎曲和扭曲等形態(tài)的空腔形狀的，具有各種各樣復雜形狀的中空纖維成型體。
另外，因為通過使用中空擠壓部30的兩側具有擠壓部31的型芯，用擠壓部31使成型體1的錐形開口部1a、1b成型，所以該開口部的角部成型精度也很好。
另外，由于將用于脫水成型工序中使用的型芯3依原樣用于干燥成型工序中，所以能平穩(wěn)地從脫水成型工序向干燥成型工序轉移，提高了成型體的生產效率。
另外，在干燥成型工序中，因為用型芯3從內側向干燥模4內部擠壓成型體1的同時進行脫水干燥，所以不僅能高效率地對成型體1進行脫水干燥，而且能制造厚度均勻且薄的高強度的成型體。
圖4表示本發(fā)明的中空纖維成型體適用于具有兩個開口部的管狀成型體時的一種實施方式。在圖4中，符號1表示管狀成型體(以下都簡稱為‘成型體’)。
圖4所示的成型體1，由兩個纖維層壓體形成一體。
成型體1有兩個開口1a、1b，它們之間有彎曲部11。從成型體1的開口部1a不能一直看到開口部1b。另外，在成型體1中形成用于保護開口部1a、1b的法蘭部1c、1d。法蘭部1c、1d分別向外卷曲，當成型體1和其它管狀成型體等接合時，可防止該開口受到損傷。
成型體1優(yōu)選為僅由漿纖維制成的成型體。成型體1除漿纖維以外還可含有滑石和高嶺土等無機物、玻璃纖維和碳纖維等無機纖維、聚烯烴等熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物纖維、多糖類等成份。這些成分的配合量優(yōu)選為對于漿纖維和該成分總量的1～70重量％，特別優(yōu)選5～50重量％。并且，在成型體1中還可適當添加成型助劑、著色劑、著色助劑、防霉劑、粒度劑、顏料、固定劑等。
成型體1中還能與上述酯化漿中混入丙烯纖維的材料相混合。
另外，從付與高耐熱性及高耐水性方面考慮，成型體1優(yōu)選為具有硅酸鈉層或/和硅氧樹酯層。
下面一邊參照附圖一邊說明本發(fā)明中空纖維成型體的制造裝置的一種實施方式。
本實施方式的制造裝置100具有如圖5(a)所示，由一組分型模21、22組合形成彎曲的空腔20的抄制模2；和如圖5(b)所示，用于使由分型模21、22抄制而成的纖維層壓體10a、10b脫水、以形成上述中空纖維成型體1的型芯3。
如圖5(a)所示，分型模21、22分別設有空腔的形成面21a、22a；在形成面21a、22a開口的流通路21b、22b；覆蓋著形成面21a、22a的抄制網(透液性材料，未圖示)。分型模21、22形成于幾乎與接合面(僅圖示21c)相同的平面上。
流通路21b、22b在分型模21、22中匯成一條流通路(僅圖示22d)，這些流通路的開口部與通向吸引泵等吸引裝置(未圖示)的管路(未圖示)相連。另外，在空腔的形成面21a、22a上形成了連接流通路21b、22b間的流通溝(未圖示)。在抄制、脫水時，纖維漿中的液體通過流通路21b、22b平穩(wěn)地排到外部。
上述空腔20有兩個通往外部的開口20a、20b。因為空腔20在兩個地方有彎曲，所以從上述開口20a不能一直看到開口20b。
上述型芯3具有由中空的彈性體構成的管狀形態(tài)，可自如地膨脹收縮，可彎曲自如地配置在空腔2的兩個開口部20a、20b之間。
型芯3兩端分別安裝有兩個可自如裝卸的接頭33。各接頭33與通向壓縮機或吸引泵等的管路(未圖示)連接。當型芯3安裝在該接頭33上時，型芯3的內部和該管路連通。這樣，通過壓縮機或吸引泵等有時向型芯3的內部供給流體，有時從型芯3的內部排出。
該制造裝置100設有通過使下述的抄制模的上下移動機構移動而被浸入纖維漿中，使上述型芯3配置在分型模21、22其中之一或兩者的空腔形成面21c、22c上的型芯配置機構。
如圖5(b)所示，在本實施方式中，該型芯配置機構設有與位于一側的分型模21中的空腔的形成面21c的彎曲形狀相應地彎曲的流槽狀的導向套34；和與分型模21的位置相應地使型芯3能配置在空腔形成面上，并可使導向套34向分型模21的開閉方向移動，在配置型芯3后，使導向套34向沒有障礙的位置移動的驅動機構(未圖示)。導向套34的內部設有用于吸著保持型芯3的吸著裝置(如真空墊)，型芯3保持與分型模21的彎曲空腔形成面的形狀相一致的彎曲狀態(tài)。
驅動機構由油壓或氣壓缸、其它的普通驅動機構以及連桿、齒輪等傳遞機構而構成。
型芯配置機構也可以不采用一組分型模而采用多個組分型模。并且，一個型芯配置機構中也可以配置多個個型芯。
如圖6(a)所示，本實施方式的制造裝置100具有將用于干燥上述中空纖維成型體1的干燥模4、和由上述型芯3脫水成型的中空纖維成型體1一起移到干燥模4的移動裝置(未圖示)。
干燥模4設有一對分型模41、42。分型模41、42具有加熱器等加熱裝置41e、42e。干燥模4的分型模41、42具有與抄制模2的分型模21、22同樣的空腔形成面41a、42a；在形成面41a、42a上開口的流通路41b、42b；接合面41c、42c；匯集流通路41b、42b通往外部的多個流通路(僅圖示42d)。
上述轉移裝置使用通過把持住上述接頭33將中空纖維成型體1和型芯3一起轉移到干燥模4的操作機器人等。從防止在將成型體轉移到干燥模時損傷成型體的觀點出發(fā)，優(yōu)選為操作機器人中設有和成型體的外形形狀一致形狀的取出夾具等的操作機器人。
另外，制造裝置100設有未圖示的有時將上述的抄制模2浸入纖維漿中、有時從該纖維漿中撈起的上下移動機構；和在上述纖維漿中和空氣中開閉上述抄制模2的合模機構(模開閉機構)。上述上下移動機構由油壓缸構成，該油壓缸機構能使上述抄制模2穩(wěn)定地上下移動。上述合模機構采用可使分型模彼此之間能與模開閉方向平行地開閉，并且在抄制模2處于關閉狀態(tài)時，能使預定的合模力產生作用的同時使用油壓缸機構和連桿機構的結構。該合模機構能使抄制模2在纖維漿中穩(wěn)定地開閉。上下移動機構、合模機構除油壓缸機構以外，還可以采用氣缸機構、伺服機構及其它的驅動機構。
上述上下移動機構的結構和作用與上述的說明一樣。
下面基于適用于使用上述制造裝置100的上述成型體1的制造方法的實施方式，說明本發(fā)明的中空纖維成型體的制造方法的實施方式2。另外，省略了對與實施方式1的制造方法的共同點的敘述。因此，對于沒有特別說明的方面，都相應地適于上述實施方式1中的說明。
圖5(a)～(d)為上述成型體1的制造工序中的抄制工序(第1的工序)的步驟的示意圖。
首先，將分型模21、22浸在纖維漿池(未圖示)中吸引纖維漿，如圖5(b)所示，使纖維在上述抄制網上堆積，形成截面大致為半圓弧狀的纖維層壓體10a、10b。
在第2工序中，一面使形成纖維層壓體10a、10b的分型模21、22在上述纖維漿中組合，另一方面，在通過分型模21、22組合而形成的上述空腔20內配置上述型芯3。
型芯3在分型模21、22組合前，配置在一側的分型模21的纖維層壓體10a上。
配置型芯3時，如圖5(b)所示，將型芯3配置在相應于空腔形成面21a而呈彎曲形狀的上述導向套34內而配置在纖維層壓體10a上。配置型芯3后，使導向套34從型芯3中脫離，由空腔中取出到外部。
而且，如圖5(c)所示，分型模21、22通過接合面組合來關閉抄制模2。關閉抄制模2時也吸引纖維漿，使另一些纖維堆積在纖維層壓體10a、10b的內側。這樣得到的成型體，沒有接頭、高低不平，且強度高。
空腔內配置型芯3后，轉移到脫水工序(第3工序)。脫水既可以通過將圖5(c)的狀態(tài)下的抄制模2和型芯3從纖維漿中撈起進行；也可以在從纖維漿中撈起抄制模2和型芯3前開始進行。
在上述脫水工序中，向型芯3供給流體，使型芯3膨脹并將上述纖維層壓體10a、10b在抄制模2的內表面進行擠壓后，從纖維漿中撈起抄制模2和型芯3，通過上述型芯3繼續(xù)進行擠壓，使纖維層壓體10a、10b脫水，從而形成成型體1。這樣，通過在池內的纖維漿中使型芯3膨脹，能得到沒有接頭、高低不平，強度高的成型體。
向型芯3內供給流體時的流體的壓力，可根據用于脫水的纖維層壓體進行適當設定，優(yōu)選為0.01～5MPa，特別優(yōu)選為0.1～3MPa。
在脫水工序中，一邊通過型芯3進行擠壓，一邊通過上述流通路21b、22b等吸引纖維層壓體10a、10b的水分。這樣，通過擠壓，形成的成型體1不僅被均勻擠壓、厚度均勻，而且脫水迅速。
如果成型體1脫水至預定的含水率，就停止通過上述流通路21b、22b等的吸引，同時，排出型芯3內的流體，使型芯3收縮。然后，如圖5(d)所示，打開分型模21、22，使?jié)駶櫊顟B(tài)的成型體1和型芯3從抄制模2中脫離。
從防止向干燥工序轉移時成型體1的損傷、隨后的干燥工序的干燥效率等方面考慮，脫水工序結束時的成型體1的含水率優(yōu)選30～70％，特別優(yōu)選40～60％。
通過上述未圖示的轉移裝置，如圖6(a)所示，脫水結束的濕潤狀態(tài)的成型體1和型芯3，被轉移到干燥模4的分型模41、42之間，開始脫水干燥工序(第4工序)。
首先，如圖6(b)所示，分型模41、42在接合面組合，將成型體1和型芯3配置在干燥模4的空腔內。
接著，用上述加熱裝置45加熱干燥模4以保持預定的溫度。
從成型體1防焦和干燥效率方面考慮，干燥模4的溫度優(yōu)選100～250℃，更優(yōu)選120～220℃。
向型芯3供給流體使型芯3膨脹，將成型體1在干燥模4的內表面進行擠壓，使成型體1脫水干燥。
向型芯3內供給流體時的流體壓力可根據用于干燥的成型體進行適當設定，優(yōu)選0.01～5MPa，特別優(yōu)選0.1～3MPa。使型芯3膨脹時可使用脫水工序中使用過的流體。
在干燥工序中，用型芯3施加擠壓，通過流通路41b、42b，吸引成型體1的水分。這樣，成型體1不僅內部受到更均勻的擠壓、厚度均勻，而且干燥速度快。
一旦成型體1能干燥到預定的含水率，停止通過上述流通路41b、42b等的吸引，同時，排出型芯3內的流體，使型芯3收縮。
經過預定時間后，如圖6(c)所示，打開分型模41、42，從干燥模4取出成型體1。而且，從接頭33取出型芯3的一端，由成型體1中抽出型芯3，脫水干燥工序結束。另外，也可以在分型模41、42打開前，從接頭33中取出型芯3的一端。
干燥工序結束后，使成型體1開口1a、1b的端部分別壓在具有預定曲率的剖面形狀的環(huán)狀溝的模(未圖示)的溝上，使該端部向外卷，形成上述法蘭部1c、1d。
對成型體1，可根據需要實施修剪處理、安裝其它部件、在內外表面涂敷樹脂層、印刷處理、防水處理等。特別是通過在成型體1的表面設置硅酸鈉層或/和硅氧樹脂層，能提高成型體1的耐熱性和耐水性。
這樣制得的本實施方式的成型體1，具有在兩個位置彎曲的復雜的彎曲形態(tài)，沒有接頭、壁薄、質量輕、厚度均勻，強度也高。由于有法蘭部1c、1d，從而保護了成型體1的端部，所以能防止該端部的損傷。另外，由于成型體1具有很高的吸音性，所以具有降低由其內部流動的固體、氣體等引起的聲音的強度的效果。
由于在使用上述制造裝置100的本實施方式的中空纖維成型體的制造方法中，是在通過分型模21、22在纖維漿中組合形成抄制模2后，將分型模21、22從纖維漿中撈起，用型芯3擠壓纖維層壓體10a、10b進行脫水成型，所以可使?jié)駶櫊顟B(tài)的纖維層壓體10a、10b在脫水的同時成為一體，進而能夠形成沒有接口、厚度均勻的成型體1。
另外，在空腔內配置型芯3時，因為使用與空腔的形成面20的彎曲一致的形狀的導向套34，所以能使型芯3維持為與空腔20的形成面21a的彎曲形狀一致的形狀，當將型芯3配置在纖維層壓體10a上之后，由于分型模21、22閉合，所以即使在彎曲形態(tài)復雜的情況下，也能確實地在空腔內配置型芯3。
另外，由于抄制模分割為分型模21、22，所以能形成復雜的空腔形狀，因此能制造具有各種復雜形狀的中空纖維成型體。
另外，由于將用于抄制工序中的型芯3依照放入成型體1內的原樣轉移到干燥工序中，所以能使從抄制工序向脫水干燥工序的轉移在短時間內平穩(wěn)進行。
另外，在脫水干燥工序中，由于通過使用型芯3在干燥模4的內表面擠壓成型體1的同時進行干燥，所以不僅能高效地干燥成型體1，而且能制造厚度均勻且壁薄的高強度的成型體。
本發(fā)明不限于上述各實施方式，在沒有脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內，能適當?shù)剡M行變更。
本發(fā)明優(yōu)選為如上述實施方式1、2的制造方法那樣，抄制一對約呈半圓弧狀的纖維層壓體，使它們接合為一體，脫水成型為中空纖維成型體的方法，也可以采用例如，如圖7(a)所示，抄制在接合處的兩側具有法蘭部10c、10d的形狀的一對半圓弧狀的纖維層壓體10a、10b，如圖7(b)所示，使它們接合為一體，脫水成型為具有法蘭部1c的中空纖維成型體1。
另外，預在成型的中空纖維成型體上進行安裝法蘭部的成型時，也可以如圖7(c)和(d)所示，抄制具有與該安裝法蘭部相應的法蘭部10e的纖維層壓體10a、10b，如圖7(e)和(f)所示，將各纖維層壓體接合為一體，脫水成型為具有安裝法蘭部1d的中空纖維成型體1。
本發(fā)明優(yōu)選為如上述實施方式1、2的制造方法一樣，用型芯3在抄制模2的內表面擠壓纖維層壓體，同時，通過上述流通路21b、22b等吸引纖維層壓體含有的水分，進行成型體的脫水成型，但脫水成型工序中的脫水方法并不僅限于此。例如，也可采用在通過型芯的膨脹擠壓脫水和通過流通路的吸引脫水后，從型芯中抽出流體，通過向型芯和纖維層壓體表面間空隙吹入脫水用流體的吹入脫水。并且，還可以將多種脫水方法適當組合進行脫水。
本發(fā)明優(yōu)選為如上述實施方式1、2的制造方法一樣，在纖維層壓體脫水時一體化形成成型體1后，將成型體1放入干燥模4內，再從內側擠壓同時進行脫水干燥，也可以采用在脫水工序結束后，將濕潤狀態(tài)的成型體1和型芯3分離，僅將成型體1用風道型的各種干燥機進行脫水干燥。
另外，在上述實施方式1、2的制造方法中，纖維層壓體10a、10b一體化形成具有兩個開口部1a、1b的成型體1，但也可以在將多個個的纖維層壓體一體化，形成一端開口、另一端封閉的成型體后，切斷另一端形成相當于具有兩個開口部的成型體。
另外，本發(fā)明優(yōu)選為如上述實施方式1、2的制造方法一樣，通過上述移送裝置，向干燥模轉移脫水成型的中空纖維成型體，但也可以利用對分型模的成型體1的吸引等，在抄制模及干燥模的分型模之間，直接轉移成型體。
例如，首先，通過抄制模任何一方的分型模的流通路，在該成型體1被吸引至分型模的狀態(tài)下，將該分型模和型芯3一起移動。然后，與該分型模相對地配置干燥模的分型模，將兩方的分型模組合后，一方面通過干燥模的分型模的流通路吸引成型體1，另一方面，從抄制模的分型模的流通路噴射壓縮空氣，使成型體1與該抄制模的分型模脫離。然后，將該抄制模的分型模代之以相應的配置的干燥模的分型模，使干燥模的分型模組合，成為成型體1和型芯3一起配置在干燥模的空腔內的狀態(tài)。
這種方法特別適合于尺寸長的成型體、厚度薄的成型體的轉移。
另外，在上述第1、實施方式2的制造方法中，使用由兩個分型模構成的抄制模、干燥模，但也可以根據制造的成型體的形狀，使用通過組合三個以上的分型模，形成預定形狀的空腔的抄制模、干燥模。另外，本發(fā)明使用一對纖維層壓體一體化形成成型體，但也可以將被分割成3個以上的纖維層壓體一體化形成成型體。
另外，如上述實施方式1、2的制造方法一樣，各分型模的接合面優(yōu)選為平面，但在某種特定的成型體的情況下，為了便于取出該成型體，接合面也可以是非平面(如曲面)。
另外，抄制模和干燥模的空腔的形狀優(yōu)選為如上述實施方式1、2的制造方法一樣，大致呈同樣形狀，但也可以使抄制模和干燥模的空腔的形狀不同，在干燥成型工序中，通過用型芯3在干燥模4的內表面擠壓成型體1，形成該成型體1中的彎曲或扭曲等。
另外，本發(fā)明的中空纖維成型體的制造方法，如上述實施方式1、2所述，特別適合具有兩個開口部的中空纖維成型體的制造，但也能適用于具有三個以上的開口部的中空纖維成型體的制造。
另外，在本發(fā)明中使用的抄制模或干燥模的空腔，既可以有二維的彎曲，也可以有三維的彎曲。
另外，本發(fā)明優(yōu)選使用如上述實施方式1、2的制造方法一樣，具有覆蓋著空腔的形成面的抄制網的分型模，但除上述的抄制網以外，也可以使用無紡布等其它的透液性材料覆蓋空腔的形成面。另外，當抄制模由多孔性材料制成分型模時，也可以省略上述的透液性材料。
另外，在上述實施方式1、2中，使用一個型芯。但是也可根據得到的上述中空纖維成型體的形狀，使用多個個型芯。
本發(fā)明優(yōu)選為如上述實施方式2那樣，在纖維漿內使用導向套34，在空腔內配置型芯3，但也可以在纖維漿外，將型芯3配置在空腔內。
另外，上述實施方式2中，干燥工序后，開口端加工成圓形，形成法蘭部，但也可以在構成抄制模的分型模的空腔的形成面上，預先制成與法蘭部相對應的凹部，在抄制時形成法蘭部。
另外，也可以不抄制法蘭部，而是在管狀成型體形成后，在該成型體的端部安裝法蘭部件。
另外，本發(fā)明除適用于制造具有彎曲部的中空纖維成型體以外，還可適用于制造具有扭曲部的中空纖維成型體、具有扭曲和彎曲的中空纖維成型體。
另外，本發(fā)明中制造的纖維成型體的剖面形態(tài)可以根據彎曲和扭曲的形態(tài)進行適當變更。另外，例如，為了能夠通過插入嵌合進行連接，也可以使成型體的中間部分和端部的口徑大小不同、使成型體的端部具有錐面等。
本發(fā)明的中空纖維成型體的用途沒有特別的限制，例如，優(yōu)選為能用于小口徑或異型等的中空容器等的中空成型體。
工業(yè)上可利用性如果根據本發(fā)明，能夠提供在2個以上的位置具有彎曲這種復雜彎曲形態(tài)的各種形態(tài)的、且多個個纖維層壓體堅固地形成為一體的、具有均勻厚度的中空纖維成型體；可適于制造該成型體的中空纖維成型體的制造方法以及制造裝置。
權利要求
1.一種中空纖維成型體的制造方法，其特征是使用由一組分型模組合，形成具有兩個以上通往外部的開口部的空腔的抄制模；和配置在所述空腔內可自如膨脹收縮的型芯，具有在所述分型模組合前，將所述分型模浸入纖維漿中，在所述空腔的形成面上，抄制纖維層壓體的第一工序；一面將抄制有所述纖維層壓體的所述分型模組合，一面將所述型芯配置在所述空腔內的第二工序；抄制后的所述各纖維層壓體在所述抄制模內進行脫水，形成中空纖維成型體的第三工序。
2.如權利要求1所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是在所述空腔內，使所述型芯膨脹，對所述各纖維層壓體在所述抄制模的內表面進行擠壓，脫水形成所述中空纖維成型體。
3.如權利要求1所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是所述第二工序在所述第一工序中的所述纖維漿中進行。
4.如權利要求1所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是在所述分型模中形成多個在所述空腔的形成面上開口的流體的流通路，同時，配置覆蓋所述空腔形成面的透液性材料，通過所述流通路吸引所述纖維漿，在所述透液性材料表面形成所述纖維層壓體。
5.一種中空纖維成型體的制造方法，其特征是具有將一組分型模的一部分浸入纖維漿，在所述分型模的表面抄制纖維層壓體的工序；配置覆蓋著所述纖維層壓體的型芯；將所述一組分型模余下的分型模浸入所述纖維漿，在所述分型模的表面抄制其它的纖維層壓體的工序；通過在將層壓所述各纖維層壓體的所述一組分型模浸入所述纖維漿的狀態(tài)下，組合所述分型模，使所述各纖維層壓體形成為一體的工序。
6.如權利要求5所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是通過在由所述一組分型模組合而形成的抄制模內，向所述型芯供給流體使所述型芯膨脹，將所述各纖維層壓體形成為一體的纖維成型體脫水成型。
7.如權利要求1或5所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是在將表面上層壓有所述纖維層壓體的所述分型模的一部分放置在所述纖維漿表面正下方的狀態(tài)下，在所述分型模的一部分中配置所述型芯。
8.如權利要求1或5所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是在將表面具有所述各纖維層壓體的所述一組分型模組合后，在所述各纖維層壓體的表面進行新的纖維層壓體的抄制。
9.如權利要求1或5所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是所述型芯內配有錠狀物。
10.如權利要求1或5所述的中空纖維成型體的制造方法，其特征是在通過所述型芯脫水成型的所述中空纖維成型體內配有所述型芯的狀態(tài)下，使所述中空纖維成型體由所述抄制模脫離，然后，將所述型芯與所述中空纖維成型體配置在干燥模內，使所述型芯膨脹，對所述中空纖維成型體進行干燥成型。
11.通過使多個個纖維層壓體形成為一體，形成具有彎曲部或扭曲部的中空纖維成型體。
12.如權利要求11所述的中空纖維成型體，其特征是具有兩個以上的開口部，從任一個所述開口部至少不能看穿至其它任一個所述開口部。
13.一種中空纖維成型體的制造裝置，具有由一組分型模組合形成空腔的抄制模；和對由所述各分型模抄制的纖維層壓體進行脫水處理，而形成的中空纖維成型體用型芯，其特征是所述抄制模具有兩個以上通往外部的開口部；所述型芯可自如地膨脹收縮，且橫亙于至少兩個所述開口部之間，以使其可配置于所述空腔內，并能自如彎曲。
14.如權利要求13所述的中空纖維成型體的制造裝置，其特征是具有在纖維漿中開閉所述抄制模的開閉機構；和將所述型芯配置在所述分型模中一方或兩方中的型芯配置機構。
15.如權利要求13所述的中空纖維成型體的制造裝置，其特征是所述抄制模的所述空腔形成為使從任一個所述開口部至少不能看穿至其它任一個所述開口部的彎曲結構。
16.如權利要求13所述的中空纖維成型體的制造裝置，其特征是具有干燥所述中空纖維成型體的干燥模；和用于將脫水成型的所述中空纖維成型體與所述型芯一起轉移至所述干燥模的轉移裝置。
全文摘要
使用通過分型模(21、22)的組合、形成具有兩個通往外部的開口部(20a、20b)的空腔(20)的抄制模(2)；和配置在空腔(20)內可自如膨脹收縮的型芯(3)的中空纖維成型體的制造方法，具有在分型模(21、22)組合前，將分型模(21、22)浸入纖維漿中，形成纖維層壓體(10a、10b)的工序；一面將形成纖維層壓體(10a、10b)的分型模(21、22)組合，一面將型芯(3)配置在空腔(20)內的工序；將抄制后的所述各纖維層壓體進行脫水，在抄制模(2)內脫水成型為成型體(1)的工序。
文檔編號D21J7/00GK1464932SQ02802570
公開日2003年12月31日 申請日期2002年7月30日 優(yōu)先權日2001年7月31日
發(fā)明者金原弘倫, 相良幸一, 大崎雅之, 津浦德雄 申請人:花王株式會社