JP2001524611A - 有機繊維と無機繊維の一体化方法及び装置 - Google Patents

有機繊維と無機繊維の一体化方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 有機繊維と無機繊維を一体化する方法は、回転有機繊維スピナーを用いて溶融有機材料から有機繊維を遠心力の作用で得る工程と、有機繊維を有機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール（24,62 ）中へ差し向ける工程とを有し、ベール（24,62 ）は、下方に移動するにつれ内方へ先細になった形状を有し、上記方法は、下方へ移動中の有機繊維のベール内に同心状に配置された回転無機繊維スピナーを用いて溶融無機繊維から無機繊維を遠心力の作用で得る工程と、無機繊維を有機繊維のベール内の無機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール（24,62）中へ差し向ける工程を更に有し、無機繊維のベール（24,62 ）は、有機繊維のベール（24,62 ）と交差して無機繊維と有機繊維を一体化し、上記方法は更に、一体化した状態の無機繊維と有機繊維を繊維パックとして収集する工程を有する。本方法を実施する装置も又、開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 〔発明の技術分野及び産業上の利用可能性〕 本発明は、例えば断熱防音材や構造用成形物のような用途向きの繊維製品の製
造に関する。特に、本発明は、無機繊維（mineral fiber）と有機繊維(organic
fiber)例えばポリマー繊維との両方で構成され、これら異種繊維が互いに一体化
されて有利な製品特性を備える繊維製品の製造方法に関する。
【０００２】 〔発明の背景〕 無機繊維製品、特にガラス繊維で作られた製品は代表的には、連続繊維か不連
続繊維かのどちらかで作られる。繊維を摩耗から保護したり、無機繊維を互いに
結合して構造用製品を形成したり、無機繊維と他の素材との共存性、例えば強化
繊維とプラスチックマトリックスの共存性が得られるようにするために種々の有
機膜が繊維に施される。断熱製品の場合、無機繊維は有機材料、例えばフェノー
ル／ホルムアルデヒド系結合剤により互いに結合されてパッケージ化の際に圧縮
後、元に戻ることができるバネ状のマトリックスを形成するのが通例である。ガ
ラス繊維と有機材料の繊維の両方で構成され、テキスタイル不織法（textile no
n-woven process ）により製造されたマット製品の一例がシェノウェス氏等に付
与された米国特許第４，７５１，１３４号に開示されている。
【０００３】 無機繊維への有機材料の付着法には幾つかの形態がある。連続無機繊維を、例
えば連続繊維へのサイズ剤の塗布中に、浴に通し又はコータを横切って動かすと
繊維に膜を被着させることができる。変形例として、有機材料を無機繊維に吹き
つけてもよい。この方法は一般に、回転法を用いる断熱製品の製造に利用されて
おり、回転法では無機繊維の円筒形ベールにフェノール／ホルムアルデヒド系結
合剤のスプレーを当てる。
【０００４】 従来技術の水性有機結合剤を無機繊維の円筒形ベールに付着させる手法に関す
る問題の一つは、結合剤の一部が結合剤液滴とベール中の無機繊維の接触前に蒸
発する傾向があるということである。この問題は、結合剤を繊維化又は紡糸装置
の比較的近くで、即ち、高温環境が特に、液滴状結合剤のうち幾分かがガラス繊
維への接触前に蒸発するようにしがちな場所で付着させる必要があるので深刻に
なる。蒸発した結合剤材料は、上記方法の排気流中の汚染要因物となり、大気汚
染の問題を回避するためにはこれを浄化しなければならない。また、無機繊維に
付着した結合剤材料は、ねばねばして粘着傾向があり、ガラス繊維断熱材料の塊
が生じ、これらが製品中に落下して製品欠陥を生じさせないようにするためには
繊維収集装置を大々的にクリーニングする必要がある。さらに、結合剤材料をオ
ーブン内で硬化させなければならず、結合剤自体を硬化させるためだけでなく、
結合剤と関連した水を追い出したり、加熱及び硬化工程のガス状副生物を環境保
護の観点から清浄化するために莫大なエネルギが必要になる。
【０００５】 従来、単に繊維のベールに結合剤材料の水溶液を吹きつけるのではなく、有機
結合剤材料と回転法からの無機繊維を一体化するための試みがなされた。たとえ
ば、ジーセン氏に付与された米国特許第５，１２３，９４９号は、添加剤粒子が
回転スピナーの中空クイル（quill ）又は軸を通って供給される回転繊維化方法
を開示している。粒子はベール内の軌跡部分から無機繊維のベールに差し向けら
れる。添加剤粒子の性状は、繊維、例えばセルロース繊維であるのがよく、また
これら添加剤粒子は、粒子の形態の樹脂材料であってもよい。
【０００６】 有機材料と無機繊維を一体化する別の手法がバクシ氏等に付与された米国特許
第５，６１４，１３２号に開示されている。ガラス繊維の下方に動いている中空
ベールを生じさせるようガラス回転繊維化装置を動作させ、ベール内にポリマー
繊維を生じさせるがこれらポリマー繊維をガラス繊維に向かって半径方向外方へ
差し向けるようポリマー繊維化装置を中空ベール内で動作させる。ポリマー繊維
はガラス繊維と混ざり合ってガラス繊維とポリマー繊維の両方で構成される強化
樹脂製品が得られる。バクシ氏等の方法は、或る特定の製品を製造する場合には
有効であるが、ポリマー繊維形成環境を無機繊維形成環境からの強烈な熱から一
層遠ざけることが望ましい場合がある。
【０００７】 たとえば、同軸回転混合法の別法として、ロフタス氏等に付与された米国特許
第５，５９５，５８４号は、ガラス繊維を遠心力の作用で放出するガラス回転繊
維化装置とポリマー繊維を遠心力の作用で放出するポリマー回転繊維化装置が収
集面に沿って互いに交互に配置された状態で実施される交互混合法を開示してい
る。ポリマー繊維化装置を垂直線に対して角度をなして配置し、ポリマー繊維の
流れが角度をもって差し向けられてガラス繊維のベールに接触できるようにする
。交互混合法の目的は、ポリマー繊維環境をガラス繊維形成領域から切り離す又
は非連係化することにあるが、回転法により形成されたポリマー繊維をガラス繊
維のベール中へ均一に一体化することは極めて困難であると考えられた。ポリマ
ー回転法の非均一性とガラス繊維形成法の旋回状態の無秩序な環境の相乗作用に
より、ガラス繊維中へのポリマー繊維の実質的な侵入が阻止され、その結果、或
る種の製品については望ましい特性を持つには至らない思いがけない積層製品が
得られる恐れがある。
【０００８】 ポリマー繊維又は他の有機繊維を流動中のガラス繊維流に一体化して全体とし
て均一な、好ましくは繊維分布及び繊維重量の観点から均一なガラス繊維とポリ
マー繊維の混合体を得る改良方法が開発されると有利である。かかる方法は、繊
維の形態で供給されるポリマー材料を保護して繊維が、ポリマー材料を望ましく
ないことに蒸発させ又はポリマー材料を劣化させ、或いはポリマー繊維を軟化し
又は溶融して非繊維粒子の状態にする場合のある高温環境の作用を受けないよう
にする方法であるべきである。
【０００９】 〔発明の概要〕 上記目的及び具体的には記載されていない他の目的は、有機繊維と無機繊維の
一体化パックの製造方法であって、無機繊維スピナーを用いて溶融鉱物材料から
無機繊維を遠心力の作用で得る工程と、無機繊維を下方へ移動中のベール中へ差
し向ける工程と、ダイから互いに整列した有機繊維から成るアレイを生成して有
機繊維を無機繊維に接触するよう差し向け、それにより有機繊維と無機繊維を一
体化する工程と、一体化した状態の無機繊維と有機繊維を繊維パックとして収集
する工程とから成ることを特徴とする方法によって達成される。
【００１０】 本発明の一実施形態では、有機繊維と無機繊維を一体化する方法は、回転有機
繊維スピナーを用いて溶融有機材料から有機繊維を遠心力の作用で得る工程と、
有機繊維を有機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール中へ差し向ける工程と
を有し、ベールは、下方に移動するにつれ内方へ先細になった形状を有し、前記
方法は、下方へ移動中の有機繊維のベール内に同心状に配置された回転無機繊維
スピナーを用いて溶融無機繊維から無機繊維を遠心力の作用で得る工程と、無機
繊維を有機繊維のベール内の無機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール中へ
差し向ける工程を更に有し、無機繊維のベールは、有機繊維のベールと交差して
無機繊維と有機繊維を一体化し、前記方法は更に、一体化した状態の無機繊維と
有機繊維を繊維パックとして収集する工程を有する。
【００１１】 〔発明の実施形態の詳細な説明〕 本発明を、本発明の無機繊維の一例としてガラス繊維を用いて説明する。本発
明は、他の熱軟化性鉱物材料、例えば岩、スラグ及び玄武岩の無機繊維を用いて
も実施できることは理解されるべきである。また、本発明を、ガラス繊維に接触
するよう差し向けられるべき繊維としてポリマー繊維を用いて説明するが、任意
の有機材料、例えばアスファルト材料の繊維を本発明に使用できることは理解さ
れるべきである。ただし、かかる繊維が製品の特性を高めるのに適した長繊維又
は実質的に連続した繊維であることを条件とする。
【００１２】 図１に示すように、全体を符号１０で示した繊維化又は紡糸装置は、スピナー
１２及び環状ブロワ１６を有している。スピナーは、軸又はクイル（quill ）１
８を中心として回転する。溶融ガラスの流れ２０が、ガラス溶融炉（図示せず）
から送り出され、溶融流れ２０は、回転中のスピナー１２の内部内へ落下する。
回転中のスピナーの遠心力により、溶融ガラスは細いガラス流の形態でスピナー
から出るが、かかる細いガラス流はブロワ１６の作用及びブロワによって導入さ
れたガスによってガラス繊維２２として下方に向きが変えられる。ブロワによる
ガス及び導入された空気は、ガラス繊維をこれらの最終的な細い直径、例えば約
３μｍ〜約８μｍの範囲内に減衰させ又は細径化する。また、熱をスピナー及び
繊維化環境に供給するためにガス燃焼式バーナ（図示せず）を更に用いるのがよ
い。
【００１３】 ガラス繊維は下方に移動中のベール２４の状態で移動し、このベールは全体的
に形状が円筒形であり、ガラス繊維だけでなくバーナ１４からの高速で動いてい
る空気を含んでいる。ベール２４の初期直径は、スピナーの直径よりも僅かに大
きい。ベールのサイズ又は直径及びベール内のガス及び繊維の回転速度は、ベー
ルが下方に移動するにつれて変化する。かかる変化は、ベール内におけるガスの
元々のエネルギの消散及びベールに影響を及ぼす外力に起因して生じる。
【００１４】 液体スプレーをベール中に差し向けるためにノズル（図示せず）を設けるのが
よいが、これを設けるかどうかは任意である。かかるスプレーは、ベール内にお
ける繊維及び関連ガスを冷却するための水又は他の揮発性の液体を含むのがよい
。ノズルは又、潤滑剤を繊維に吹きつけて最終的な断熱製品中の繊維同士の摩擦
を減少させ、それにより繊維の損傷を防止するのがよい。また、所望ならばノズ
ルを用いて任意的に用いられる樹脂結合剤をガラス繊維に加えてもよい。ただし
、本発明の方法を用いると、結合剤が不要であるほど良好な一体性及び回復性を
有する製品が得られるはずである。当該技術分野では、例えばユリアフェノール
ホルムアルデヒドのような樹脂結合剤がよく知られている。また、エアラッパ（
図示せず）を用いて、空気を送り出してベールを成形フード３４の側から側まで
掃流し又は差し向け、移動中の収集面又は成形チェーン３８上に集められたパッ
ク３６が、一方のフード壁４０から他方の壁まで成形チェーンの幅全体にわたっ
てむらのない分布状態を有するようにするのがよい。成形チェーン３８は、コン
ベヤとして運動自在に設けられており、成形チェーンの下に配置された吸引ボッ
クス４２がガスをフード３４及びパック３６から排気できるよう多孔性である。
【００１５】 全体を符号５０で示された回転ポリマー繊維化装置が、ガラス繊維の繊維化装
置１０の外部で周囲方向に設けられている。回転ポリマー繊維化装置５０は、ポ
リマー材料及びアスファルトのような材料を含む有機材料から繊維を製造するの
に適した任意適当な回転式の装置であるのがよい。ポリマー繊維化装置５０は、
軸受組立体５２、ポリマースピナー５５及び環状ブロワ５８で構成されている。
ポリマースピナー５５は、軸受組立体５２によって回転自在に設けられている。
ポリマースピナーは溶融ポリマー材料を受け入れ、これを遠心力で放出してポリ
マー繊維６０の状態にする。環状ブロワが、遠心力によって得られた細径化の度
合を越えてポリマー繊維の追加の細径化を行うよう空気の流れを供給する。環状
ブロワはまた、ポリマー繊維６０をポリマー繊維６０の下方に移動中のベール６
２中へ差し向ける。
【００１６】 図２に一層明確に示されているように、ガラススピナーは、多数のオリフィス
６８を有する周囲壁６６を有し、溶融ガラスが遠心力によってこれらオリフィス
６８を通って引き出されガラス繊維２２が形成される。軸受組立体５２は、内レ
ース７０、中央レース７２及び外レース７４を有するのがよく、隣り合うレース
の各々の間には、即ち内レースと中央レースとの間及び中央レースと外レースと
の間には一組の玉軸受７６が設けられている。第１の組をなす軸受を内レースと
中央レースとの間に用いると共に第２の組をなす軸受を中央レースと外レースと
の間に用いることにより、軸受７６の寿命が長くなる。というのは、隣り合うレ
ース相互間の相対速度の差が小さくなるからである。断熱材料、例えばセラミッ
ク繊維断熱層７８を、軸受組立体５０の側壁に取り付けて軸受及びこれらの潤滑
系をガラススピナー１２から出る輻射熱から保護するのがよい。ポリマースピナ
ー５５を回転自在に取り付けるための軸受組立体について別の設計を用いてもよ
い。
【００１７】 図２及び図４に最も明確に示されているように、ポリマースピナー５５は、外
側環状室８０を有し、この環状室は、オリフィス８４が設けられた周囲壁８２を
有し、溶融状態のポリマー材料がこれらオリフィスを通って流れてポリマー繊維
６０を形成する。溶融ポリマー材料の流れを、溶融ポリマー材料の源、例えば押
出機（図示せず）からポリマー供給管８６を介して外側環状室８０に供給する。
ポリマー繊維化装置を、直径が約５μｍ以上、好ましくは約４μｍ〜約２５μｍ
の範囲、最も好ましくは約６μｍのポリマー繊維を製造するのに適した条件のも
とで動作させるのがよい。ポリマー繊維を製造するための回転繊維化装置の適正
な作動を行うための所望のプロセス設定、例えば温度、圧力及びオリフィス直径
についての概略的な説明は、アルト氏等に付与された米国特許第５，５２３，０
３１号に記載されており、かかる米国特許の開示内容を本明細書の一部を形成す
るものとしてここに引用する。
【００１８】 ポリマー繊維は、適当な長さ、強度、耐久性及び断熱特性の繊維を形成できる
任意のポリマー材料で作られるのがよい。ポリマー繊維化装置５０を短繊維又は
長繊維を製造するのに適した条件の下で作動させることができるが、実質的に連
続した長さの繊維を製造するのが好ましい。ポリマー繊維を作るのに適当なポリ
マー材料としては、ポリエチレンレテフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン及
びポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）が挙げられるが、これらには限定されな
い。繊維の製造に有用な他のポリマー材料としては、ナイロン、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリアミドが挙げられる。一例としてポリマー繊維を用いて
本発明を説明するが、樹脂、アスファルト及び他の熱可塑性及び熱硬化性材料を
含む他の材料を本発明に利用できることは理解されるべきである。ポリプロピレ
ン及びＰＥＴは、ポリマー繊維を製造するのに好ましい材料である。
【００１９】 図２〜図４に示すように、本発明の任意的な特徴として、２つの別々の機能又
は利点のうちいずれか一方又は両方を得るために用いることができる内側環状室
９０がポリマースピナー５５に設けられる。第１に、内側室９０は、流入する熱
風をポリマースピナー５５の頂部を横切る経路に沿って送り、そしてポリマース
ピナーの周囲壁８２の外部に沿って下方に送るための熱風プレナムとして使用で
きる。熱風供給導管９２が、加熱空気又は他のガスを内側環状室９０に供給し、
高温ガスは遮蔽体９４によって方向が変えられて外側環状室８０の周囲壁８２に
沿って下方に流れる。熱風は、空気加熱器（図示せず）によって供給され、この
熱風は好ましくは約２００℃以上の温度状態にある。遮蔽体は、高温ガスをポリ
マースピナー壁及び未完成繊維が加熱状態に維持されるように差し向けるのに適
した形状及び材料のものであるのがよい。好ましくは、高温ガスは、少なくとも
２００℃、より好ましくは少なくとも２５０℃の温度でスピナー５５に供給され
る。遮蔽体は図面を分かりやすくするために図３には示されていない。遮蔽体は
有利には、ポリマー供給管８６及び熱風供給導管９２が遮蔽体を通過することが
できるようにするための開口部を備えている。
【００２０】 内側環状室９０の第２の機能は、ポリマースピナー５５を駆動し又は回転する
のに用いることができる空気フィン９６のための取付け場所を提供することにあ
る。フィン９６は、タービンの駆動作用に類似した方法でポリマースピナー５５
を駆動し、即ち、ポリマー供給管９６、熱風供給導管９２及び遮蔽体９４は、導
管９２からの熱風がフィン９６に接触してスピナー５５を回転させている間、静
止したままである。フィン９６及び熱風供給導管９２の数は様々であってよく、
フィンに対する熱風供給導管の向きの角度も又、推進用ガスによって得られる最
適結果が得られるようにするために様々なものであってよい。
【００２１】 好ましくは、３１６℃の温度で１分間あたり約２００標準立方フィート（５．
６６ｍ3 ）の空気が、約５００フィート／ｓ（１５２．４ｍ／ｓ）の注入速度で
ポリマースピナー中に注入する。これよりも高い又は低い注入速度又は量の熱風
が必要な場合がある。熱風の量、速度及び温度を調節すると、回転速度を最適化
できるだけでなく繊維形成環境を最適化できる。ポリマースピナーは様々なもの
であってよい。直径が３０インチ（７６．２cm）のスピナーの場合、好ましい回
転速度は、毎分１０００回転である。
【００２２】 スピナーを加熱するための高温ガスをスピナーを回転させるための推進用ガス
と同じものであるとして上述したが、熱風及び推進用ガスは、別々に供給される
別々のガスであってよいことは理解されるべきである。また、ポリマースピナー
を上述の空気／フィンシステムとは異なる手段で回転させてもよいことは理解さ
れるべきである。さらに、ポリマー繊維スピナー５５を、ガラス繊維スピナー１
２の角速度及び方向とは異なる角速度及び方向で回転させてもよい。
【００２３】 ポリマー繊維のベール６２中のポリマー繊維６０は、ポリマーブロワ５８によ
ってガラス繊維２２に接触するよう差し向けられてポリマー繊維とガラス繊維を
一体化する。混ぜ合わされたポリマー繊維６０とガラス繊維２２を断熱パック３
６の形態で互いに収集する。本発明の方法は、例えばＰＣＴ出願公開明細書第Ｗ
Ｏ９５／３０７８７号によって開示されているような直接成形繊維収集システム
（図示せず）を用いて実施できることは理解されるべきであり、かかるＰＣＴ出
願公開明細書の開示内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用
する。ポリマー繊維化装置５０の処理量は好ましくは、ガラス繊維及びポリマー
繊維の予想総処理量の約１〜約１０％の範囲内でポリマー含有量（重量で表され
る）を提供するよう設定される。例えば、ガラス繊維の処理量が１時間あたり１
０００ポンド（４５４kg／ｈ）であり、ポリマー繊維の所望の強熱減量（ＬＯＩ
）が２．５％であれば、ポリマー繊維化装置は、処理量は約２５．６ポンド／ｈ
（１１．７kg／ｈ）であるよう構成される。ＬＯＩは、材料全体のうち有機物の
割合であり、加熱されると燃え尽きることになる。
【００２４】 図２に示すように、ポリマー繊維スピナー５５は、ガラス繊維スピナー１２の
直径よりもかなり大きな直径Ｄを有している。好ましくは、ポリマースピナーは
、ガラス繊維スピナー１２の直径の約１．３〜約２．２倍の範囲にある直径Ｄを
有している。さらに、軸受組立体５２は、ポリマースピナー５５の直径Ｄの少な
くとも９０％の直径ｄｄを有している。軸受組立体の直径ｄｄは、図２に示すよ
うに軸受組立体の半径方向中心から測定したものである。これらの直径は、ガラ
ス成形環境からポリマー成形環境に伝えられる熱の量を制限すると共に依然とし
て効果的な混ざり合いを可能にする上で重要である。ブロワ５８は、細径化用ガ
スのそのジェットを内側狭まり角で差し向けてポリマー繊維が成形チェーンの上
に位置した軌跡のところでベールと交差し、ポリマー繊維６０がガラス繊維が収
集される前にガラス繊維２２と守備よく混ざり合うようにする。もしそうでなけ
れば、ポリマー繊維とガラス繊維の一体化は行われず、ポリマー材料の全て又は
実質的に全ては、集められた繊維製品の外部又は上側部で終わってしまうことに
なろう。良好な侵入が得られるようにポリマー繊維をガラス繊維ベール２４中へ
十分に高い位置で差し向けるが、ポリマー繊維が多すぎる本数の繊維を溶融させ
るのに十分な熱に当たらないほどの高さで差し向けるようにするためにバランス
を保つことが必要である。有機材料の大部分を繊維の形態に保持することが重要
である。 直接形成パック３６を製品付形オーブン（図示せず）に導入するのがよく、こ
のオーブン内では、高温ガスがパック中に吹き込まれてポリマー繊維６０を僅か
に軟化させ、ポリマー繊維がガラス繊維にくっついて良好なパック一体性を有す
る断熱製品を形成するようにする。好ましくは、パックは、製品の厚さが定めら
れるように製品付形工程中、垂直方向に圧縮された状態にある。ポリマー繊維を
ポリマー繊維の大部分が溶融し又はこれらの繊維形態を失うほど加熱しないよう
注意する必要がある。有機材料の大部分を繊維形態に保持することが重要である
。しかる後、繊維製品が依然として垂直方向に圧縮された状態で繊維製品を冷却
するのがよい。 上述の説明により、比較的短いガラス繊維への比較的長く且つ強いポリマー繊
維の導入は、本発明の方法により製造された断熱製品に種々の製品特性を与える
ために利用できることが理解できよう。本発明の方法の効能及び融通性により、
ポリマー繊維のための補助的な分布装置又はラップ仕上げ装置を必要としないで
良好な重量分布状態及び良好な繊維分布状態を有する改良製品を製造できること
になる。さらに、ポリマー繊維とガラス繊維のからみ合い度を含むポリマー繊維
とガラス繊維の境界部の性状の制御具合が向上する。繊維パックにヒートセット
オーブンを適用してポリマー繊維がその繊維の性状を失うようになること無く、
ポリマー繊維をガラス繊維に結合するのに十分なほどポリマー繊維を軟化させる
のがよい。さらに、繊維製品のポリマー繊維の表面層に加熱処理を施してポリマ
ー繊維の層を結合状態のポリマー網状構造に変換して製品の有利な品質が得られ
るようにすることができる。かかる表面層により、その結果得られる断熱製品は
一層強固になると共に損傷なく一層取扱いやすくなる。また、繊維パックに成形
工程を施してもよく、かかる成形工程では、繊維パック全体又はパックの表面の
何れかを加熱及び加圧下で成形して種々の断熱製品又は構造用製品を形成するこ
とができる。さらに、比較的長く且つ強いポリマー繊維を大部分がガラス繊維の
パック中へ導入することにより、幾つかの顕著な利点が得られる。第１に、これ
によりパックはニードリング（needling）工程に一層適したものになり、それに
より従来の結合剤を用いなくても断熱製品を製造することが可能になる。第２に
、これにより、有利には機械的及び引張り強度が大幅に高められ、それにより断
熱製品が改善された取扱性を持つことができるようになる。例えば、本発明の方
法を用いることにより、一端を持ってピックアップできる結合剤不使用の断熱製
品を作ることができる。最後に、ポリマー繊維は、ガラスより軽量であり、重量
を基準としてガラス繊維に対して広い表面積を備え、それにより熱的及び音響的
性能が向上する。
【００２５】 本発明の原理及び作用をその実施形態により説明した。しかしながら、本発明
は本発明の範囲から逸脱すること無く、具体的に記載した形態以外の形態で実施
できることは注目されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従ってポリマー繊維とガラス繊維を一体化する装置の概略立面図であ
る。
【図２】 図１の装置の部分立面図であり、図１の繊維化装置の軸受組立体の詳細を示す
図である。
【図３】 図１に示す装置のスピナーの概略平面図である。
【図４】 図３のスピナーの概略斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ロフタス ジェームズ イー アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ ューアーク ノーマンディー ドライヴ 1239 Ｆターム(参考） 4L045 AA05 AA11 BA03 CB26 CB40 DA08 DA28 DA33 DA45 DA60 DC39 4L047 AA05 AB03 AB07 BA23 CA03 CB03 CB05 EA22

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機繊維と無機繊維を一体化する方法であって、 回転有機繊維スピナーを用いて溶融有機材料から有機繊維を遠心力の作用で得
    る工程と、 有機繊維を有機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール中へ差し向ける工程
    とを有し、 ベールは、下方に移動するにつれ内方へ先細になった形状を有し、 前記方法は、下方へ移動中の有機繊維のベール内に同心状に配置された回転無
    機繊維スピナーを用いて溶融無機繊維から無機繊維を遠心力の作用で得る工程と
    、 無機繊維を有機繊維のベール内の無機繊維とガスから成る下方へ移動中のベー
    ル中へ差し向ける工程を更に有し、 無機繊維のベールは、有機繊維のベールと交差して無機繊維と有機繊維を一体
    化し、 前記方法は更に、一体化した状態の無機繊維と有機繊維を繊維パックとして収
    集する工程を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 有機繊維の平均直径は、約４〜約２５μの範囲内にあること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 有機繊維スピナーの直径は、無機繊維スピナーの直径の約１
    ．３〜２．２倍の範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持さ
    れ、軸受組立体の直径は、有機繊維スピナーの直径の少なくとも９０％であるこ
    とを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持さ
    れ、軸受組立体は、無機繊維スピナーから出た熱からの保護のために断熱されて
    いることを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持さ
    れ、軸受組立体は、内レース、中央レース及び外レースを有していることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁を
    有する外側環状室を有し、回転有機繊維スピナーは、該有機繊維スピナーの上方
    に配置された遮蔽体を有する回転有機繊維繊維化装置の一構成要素であり、前記
    方法は、周囲壁を通って行われる繊維化のために外側環状室に溶融有機材料を供
    給する工程と、加熱用ガスを約２００℃よりも高い温度で繊維化装置に供給して
    スピナーを加熱する工程とを更に有し、加熱用ガスは、外側環状室の周囲壁に沿
    って下方に流れるよう遮蔽体により差し向けられることを特徴とする請求項１記
    載の方法。
  8. 【請求項８】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁を
    備えた外側環状室と複数のフィンを備えた内側環状室の両方を有し、前記方法は
    、推進用ガスを内側環状室内のフィンに向かって差し向けて有機繊維スピナーを
    回転させる工程を更に有していることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 加熱用ガス及び推進用ガスは、同一のガスであることを特徴
    とする請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁
    を備えた外側環状室と複数のフィンを備えた内側環状室の両方を有し、 周囲壁を通って行われる繊維化のために外側環状室に溶融有機材料を供給する
    工程と、 推進用ガスを内側環状室内のフィンに向かって差し向けて有機繊維スピナーを
    回転させる工程を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 有機繊維と無機繊維を一体化する装置であって、溶融有機
    材料から有機繊維を遠心力の作用で得る回転有機繊維スピナーと、有機繊維を有
    機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール中へ差し向ける環状ポリマー繊維ブ
    ロワとを有し、ベールは、下方に移動するにつれ内方へ先細になった形状を有し
    、前記装置は、下方へ移動中の有機繊維のベール内に同心状に配置されていて、
    溶融無機繊維から無機繊維を遠心力の作用で得る回転無機繊維スピナーと、無機
    繊維を有機繊維のベール内の無機繊維とガスから成る下方へ移動中のベール中へ
    差し向ける環状ガラス繊維ブロワとを更に有し、無機繊維のベールは、有機繊維
    のベールと交差して無機繊維と有機繊維を一体化し、前記装置は更に、一体化し
    た状態の無機繊維と有機繊維を繊維パックとして収集する収集面を有することを
    特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 有機繊維スピナーの直径は、無機繊維スピナーの直径の約
    １．３〜２．２倍の範囲内にあることを特徴とする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持
    され、軸受組立体の直径は、有機繊維スピナーの直径の少なくとも９０％である
    ことを特徴とする請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持
    され、軸受組立体の直径は、有機繊維スピナーの直径の少なくとも９０％である
    ことを特徴とする請求項１１記載の装置。
  15. 【請求項１５】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持
    され、軸受組立体は、無機繊維スピナーから出た熱からの保護のために断熱され
    ていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
  16. 【請求項１６】 有機繊維スピナーは、軸受組立体の軸受で回転自在に支持
    され、軸受組立体は、内レース、中央レース及び外レースを有していることを特
    徴とする請求項１１記載の装置。
  17. 【請求項１７】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁
    を有する外側環状室を有し、回転有機繊維スピナーは、該有機繊維スピナーの上
    方に配置されていて、加熱用ガスを該加熱用ガスが外側環状室の周囲壁に沿って
    下方に流れるよう差し向ける遮蔽体を有する回転有機繊維繊維化装置の一構成要
    素であることを特徴とする請求項１１記載の装置。
  18. 【請求項１８】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁
    を備えた外側環状室と複数のフィンを備えた内側環状室の両方を有し、前記フィ
    ンは、該フィンに向かって差し向けられた推進用ガスに当てられると、有機繊維
    スピナーを回転させるようになっていることを特徴とする請求項１７記載の装置
    。
  19. 【請求項１９】 回転有機繊維スピナーは、オリフィスが設けられた周囲壁
    を備えた外側環状室と複数のフィンを備えた内側環状室の両方を有し、前記フィ
    ンは、該フィンに向かって差し向けられた推進用ガスに当てられると、有機繊維
    スピナーを回転させるようになっていることを特徴とする請求項１１記載の装置
    。
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