JP2004299270A - Fiber orienting device, fiber orienting method and molded object of fiber-containing slurry using them - Google Patents

Fiber orienting device, fiber orienting method and molded object of fiber-containing slurry using them Download PDF

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Katsumi Matsui
克己 松井
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Taiheiyo Cement Corp
A&A Material Corp
Clion Co Ltd
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Taiheiyo Cement Corp
A&A Material Corp
Clion Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber orienting device not affected by the kind of fibers and capable of orienting the fibers in an arbitrary direction by an easy constitution, a fiber orienting method using it and a molded object of a fiber-containing slurry using them. <P>SOLUTION: In the fiber orienting device 10 equipped with a plurality of orientation rods 1 arranged at a definite interval 1c and constituted so as to allow the orientation rods 1 and an uncured fiber-containing curable slurry 20 to relatively move to orient the fibers 21 contained in the slurry 20, a vibration applying device 4 for applying vibration to the orientation rods 1 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート、プラスチック、セラミックス等繊維含有硬化性スラリーにおける繊維配向技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、コンクリート等の成形製品の強度や靭性を向上させるため、硬化性スラリー等セメント組成物に強度補強の繊維を混入する方法が研究されていた。その結果、成形製品の補強のため硬化性スラリーに繊維を混入した場合、成形されたコンクリート等の強度は繊維の配向方向に影響されることが分かった。例えば、板状の成形製品の場合においては、通常、短手方向より長手方向に強度が必要である。しかし、板状の成形製品の製造方法の一つとして型枠等にスラリーを流し込んで製造する方法では、混入した繊維の配向方向がランダムになってしまい、押出し成形や抄造法による成形方法のように、繊維による強度の向上効果を十分に得ることができなかった。
【0003】
このような問題に対して、従来、硬化性スラリー内の繊維を配向するために、以下の繊維配向装置を用いて繊維の配向が行われていた。この繊維配向装置は、型枠の打設空間内に打設された未硬化の繊維モルタルの内部に間隔をあけて整列された複数の配向棒と、これら配向棒を固定する固定板と、この固定板を動かすために把持可能な把持部とからなる繊維配向治具と、この繊維配向治具を型枠の上面に配置するためのガイド板とから構成されている。そして、前記ガイド板には、前記把持部を挿入する案内路が設けられており、前記繊維配向治具を前記案内路に沿って移動させて、その移動方向に沿って前記配向棒により繊維の配向を行っていた。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−347013号公報
【0005】
しかし、従来の繊維配向装置には問題点があった。前記配向棒は間隔を空けて複数配列されており、この配向棒の間隔を繊維モルタルが通過するため、含まれる繊維の長さ等によっては、配向棒に繊維が絡まってしまったり、この間隔に繊維が詰まってしまうという問題点があった。また、成形体の補強のために用いられる繊維は多種多様であり、前記問題点は、特に、長い繊維の場合や、太い繊維の場合に顕著に表れており、繊維の種類等に制限を伴っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を鑑みて成されたものであり、繊維の種類に影響されず、容易な構成で、任意の方向に繊維を配向することが可能な繊維配向技術を提供することを技術的課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、一定間隔を有して配置された複数の配向棒を備え、前記配向棒と未硬化の繊維含有硬化性スラリーとを相対移動させて、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向装置であって、前記配向棒に振動を与える振動付与装置を備えていることを特徴とする。
【0008】
本発明は、前記振動付与装置を備えることで、配向棒に繊維が絡みついた際に、配向棒の振動により配向棒に絡みついた繊維を取り除くことができる。そのため、含有される繊維の種類に影響されることなく、スラリーと配向棒とを円滑に相対移動させて繊維の配向を行うことが可能となる。
【0009】
また、前記スラリーは通常粘性を有しており、特に粘性の高いスラリーにおいては、配向棒とスラリーが相対移動し続けていると、配向棒にスラリーが固着することがある。配向棒にスラリーが固着すると、一定間隔を有して配置された配向棒同士の隙間が狭くなる。そして、配向棒同士の隙間が狭くなると、スラリーと配向棒とが円滑に相対移動することが出来なくなり、繊維を任意の方向に配向することができなくなる。このような場合においても、前記配向棒に振動を付与することで配向棒に固着したスラリーを取り除くことができ、安定して連続的に繊維を任意の方向へ配向することが可能となる。
【0010】
加えて、近年、スラリーによる成形体の高い量産性が特に求められており、この高い量産性を実現するために、速硬性スラリーが多用されている。この速硬性スラリーは、硬化する速度が速いため、短時間で均質に混合し打設しなければならなく、高速で撹拌することが不可欠である。それゆえに、混合する際には、スラリー表面が激しく波打ち、空気との接触面積が増え、多量の気泡がスラリー内に巻き込まれることとなる。この気泡の存在は、硬化後の成形体の外観不良や強度等の物理的特性を低下させる要因となる。しかし、前記配向棒に振動を付与することにより、未硬化のスラリーから粗大気泡を除去することが可能となり、硬化後の成形体の外観不良及び物理的特性の低下を防ぐことが可能となる。
【0011】
ここで、前記振動付与装置は、前記配向棒に振動を与えることができるものであれば良く、例えば、バイブレーターを例示できる。その駆動方法は、偏心モーター式、分銅モーター式、エアー式、電磁気式等があり、使用状況に応じて適宜なものを選択すれば良い。
【0012】
また、本発明は、一定間隔を有して配置された複数の配向棒を備え、前記配向棒と未硬化の繊維含有硬化性スラリーとを相対移動させて、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向装置であって、前記配向棒は、相対移動する前記スラリーの上流側正面の周長が、前記スラリーに含有される最長繊維長の0.75倍以上であることが望ましい。
【0013】
通常、相対移動する繊維含有スラリー内に、棒状の配向棒を入れると、それらに繊維が絡みついてしまう。前記配向棒にスラリーが絡みついてしまうと、その繊維を配向できないだけでなく、配向棒同士の隙間が狭くなったり、更には、配向棒同士の隙間が詰まってしまうことがある。また、上述したように、スラリーに含有される繊維は多種多様である。そのため、本出願人は、スラリーに含まれる繊維の長さと配向棒との関係を研究した。その結果、配向棒の周長のうち、スラリーと相対移動する配向棒の上流側から見た正面側の長さをスラリーに含まれる最長繊維長の0.75倍以上あると、配向棒に繊維が絡みつかないことが分かった。従って、スラリーに含有する繊維に応じて、適宜に配向棒を選択することで、配向棒に繊維が絡みつくことなく、円滑に繊維の配向を行うことが可能となる。そのため、種々の繊維においても円滑に繊維の配向を行うことができる。
【0014】
ここで、本発明に用いられる配向棒について説明する。前記配向棒は、スラリーに挿入しても腐食等しないものであれば良く、その材質及び形状は特に限定されない。しかし、繊維の引っ掛かりやスラリーの固着等を防ぐ観点から、表面が滑らかな材質、又は、繊維やスラリーとのぬれ性が低い材質が望ましい。特に、長時間連続して繊維を配向する際には、適宜に材質を選択することが望ましい。
【0015】
また、本発明に用いられる繊維は、セメント組成物を用いた成形体の強度向上のため用いられており、有機繊維、無機繊維、いずれでも良く、種々のものを用いることができる。例えば、有機繊維としては、アラミド繊維、炭素繊維(カーボン繊維)、レーヨン、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、フェノール繊維、パルプ繊維、麻繊維を挙げることができる。また、無機繊維としては、スチール繊維、ガラス繊維、耐アルカリガラス繊維、ウォラストナイト繊維、アルミナ繊維を例示することができる。これらの繊維は、長さ、太さ共に様々であり、繊維長は、最長が30mmであり、最短が1mm程度である。また、繊維の太さは、最大径が1000μmであり、最小径が2μmである。これら繊維の長さ及び径を考慮して前記配向棒を適宜に選択することが望ましい。
【0016】
また、本発明に係る繊維配向装置において、配向棒の配列は種々の配置例がある。例えば、その高さ方向において複数段に分かれており、各々の段の配向棒が他の段の配向棒と独立して設けられていても良い。
【0017】
前記構成により、各々の段において、他の段と異なった繊維の配向をすることができる。そのため、例えば、隣り合う段の配向棒と異なる位置に配向棒を配置することで、配向された繊維の位置関係が一直線上にならず、強固な成形体とすることができる。すなわち、繊維が一直線上に配置されていると、その直線上から繊維分かれが生じ、硬化後の成形体の強度が著しく低下することがある。そのため、配向棒を複数段に分けて、その配置位置を異ならせることで、繊維による強度を向上させる効果を更に得ることが出来る。
【0018】
また、本発明は、前記配向棒が平行な複数列に配置されており、かつ、任意の列における配向棒の配置位置が、前記スラリーとの相対移動方向において、他列の配向棒の配置位置と異なる軸上に配置されていることが望ましい。
【0019】
本発明に係る繊維配向装置は、複数の配向棒を設けられており、この配向棒同士の隙間をスラリーが通過することにより、スラリーに含まれた繊維を配向する。そのため、繊維を配向できる列数は配向棒の数と対応しており、一定数に限られている。しかし、配向される繊維の列数を多くすることにより繊維による補強効果は増大されるため、多くの列数にわたって繊維を配列する必要性が存在する。また、長い繊維を配向する際には、前述のように配向棒の径を大きくすることが望ましいため、配向棒の数が少なくなってしまい、配向する繊維の列数は少なくなる。このような場合に、配向棒を複数列にわたって並設することで、繊維を多くの配列数に配向することが可能となる。また、前述した配向棒を多段に設ける構成と併せて設けることで、繊維の配向パターンは更に広がる。
【0020】
また、本発明は、一定間隔を有して複数配置された配向棒を未硬化の繊維含有スラリーに挿入し、前記配向棒と前記スラリーとを相対移動させることにより、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向方法であって、前記配向棒と前記スラリーとを相対移動させる際に、前記配向棒と前記スラリーのうち少なくともいずれか一方を振動させても良い。
【0021】
上述のように、繊維を含有したスラリーと配向棒とを相対移動させると、配向棒に繊維が絡みついたり、配向棒にスラリーが固着してしまうことがある。そのため、前記配向棒又はスラリーに振動を与えることで、配向棒とスラリーとの相対移動を円滑なものとし、繊維を配向することができる。
【0022】
前記配向棒又はスラリーに振動を付与する方法としては、前述したバイブレーター等振動付与装置をいずれかに取り付けたり、ノッカー等により衝撃を与え振動させる方法を例示できる。
【0023】
また、本発明は、間隔を有して複数配置された配向棒と相対移動させることにより、含有する繊維を配向させた繊維含有硬化性スラリーの成形体であって、その断面は、成形体の厚さ方向に複数段に分かれており、前記複数段のうち少なくとも一段の繊維が配向されていることを特徴とする。
【0024】
前記成形体は、上述した繊維配向方法、及び繊維配向装置により繊維を配向した成形体である。この成形体は、その断面における繊維の配向が複数段に分かれており、必要な部分のみ繊維が配向されていても良いし、各々の段において異なる配向とされていても良い。例えば、パネル等板状成形体の場合、その表面と内部とでは、受ける外力の大きさ、及び、その方向が異なるため、その部分にあった方向に繊維が配向されていることが望ましい。前記配向棒は、一方向のみらならず種々の方向に移動させることが可能であり、前述した配向棒の配置例と組み合わせることで、繊維の配向パターンを成形品の用途に合ったものにすることができる。このようにして繊維が配向された成形体は、必要に応じた強度を得ることができるため、種々の用途に用いることが可能である。
【0025】
また、本発明は、一定間隔を有して複数配置された配向棒と相対移動させることにより、含有する繊維を配向させた繊維含有硬化性スラリーの成形体であって、前記成形体の任意の断面における繊維の配向状態が千鳥状であることが望ましい。繊維を一方向のみに配向すると一方向における強度が低下してしまうことがある。しかし、繊維の配向状態を千鳥状とすることで、一方向の力に対する耐力を大きくすることが可能となる。また、この千鳥状の配向状態を縦方向、横方向、高さ方向において組み合わせることにより、何れの方向の外力にも適宜に対応することできる。特に、外力の方向が一定でない場合には好適である。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る繊維配向装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0027】
本実施の形態は、繊維含有硬化性スラリーを連続して所定の幅、厚さに展開し成形体とするスラリーの成形における繊維を配向する技術である。図1は、前記スラリーを成形するスラリー成形装置の一部斜視図である。前記スラリー成形装置は、連続的に未硬化の繊維含有硬化性スラリー20を移動面上に受けとってX方向に搬送するベルト30と、ベルト30上の両側部に設けられ、未硬化スラリー20の流れ幅を規定する型枠としてのサイドベルト40と、打設された未硬化スラリー20に含有された繊維を配向する繊維配向装置10とを備えている。このようなスラリー成形装置により成形される成形体としては、例えば、建築資材としてのセメント系の建材パネルを例示できる。
【0028】
すなわち、本実施の形態に係る繊維配向装置10は、ベルト30上で搬送される未硬化のスラリー20を、前記サイドベルト40で幅、厚さ等を規格する際に、スラリー20に含有された繊維を任意の方向へ配向するために用いられる。
【0029】
次いで、本実施の形態に係る繊維配向装置10について詳細に説明する。図2は、図1に示す繊維配向装置の正面図であり、図3は、図1、2に示した繊維配向装置の配向棒部分の拡大正面図である。図に示すように、この繊維配向装置10は、前記ベルト30上に打設さたスラリー20に挿入された複数の配向棒1と、前記複数の配向棒1が接続された固定棒2と、前記固定棒2を支持する支持棒3と、前記支持棒3に装着され前記配向棒1に振動を与える振動付与装置としてのバイブレーター4とを備えている。
【0030】
前記配向棒1は、前記ベルト30の幅方向であるY方向と平行な軸上に一定間隔を有して垂直に立設されている。また、この配向棒は、その高さ方向であるZ方向において、二段に形成されている。繊維配向装置10の下端となる下段1aと、その上部に仕切り棒5を介して上段1bが形成されている。前記配向棒1は、上段1b下段1aいずれの配向棒1も、隣り合う配向棒1間に一定の隙間1cを有して立設されている。この配向棒1間の隙間1cをスラリー20が通過し、このスラリーに含まれている繊維21が配向される。
【0031】
上段1bの配向棒1と、下段1aの配向棒1は、Y方向と平行な一軸上に配置されている。一方、X方向においては、下段1aの配向棒1の隙間1c部分に上段1bの配向棒1は位置している。すなわち、上段1bの配向棒1と下段1aの配向棒1は、一直線上でなく位置を異ならせて配置されている。そのため、スラリーの上半部と下半部で、X方向と平行な異なる軸上に繊維21が配向されるため、一軸上に配向された場合と比べて、高い強度を得ることができる。また、配向棒1同士の隙間1c及び他段との配向棒1の位置関係を調整することで、繊維21の配向状態を種々調整することができる。すなわち、成形体の用途に応じて、必要な箇所に必要な状態での繊維21による補強をすることが可能である。
【0032】
また、図4には、配向棒1の断面図が示されている。配向棒1の断面形状は、楕円形であり、相対移動するスラリー及びそのスラリーに含まれる繊維21が引っ掛かるのを防ぐため、スラリーの移動方向Xに対向する上流側(A)の形状は半円形が望ましい。一方、スラリーの移動方向の下流側(B)の断面形状は、相対移動するスラリーの性質により適宜に選択することが望ましい。例えば、スラリーの粘性が高い場合には、配向棒へのスラリーの固着等を防ぎ滞りなくスラリーが配向棒を通過できるように、上流側の形状同様半円形であることが望ましい(図4(a)参照)。また、スラリーの粘性が低い場合には、配向棒の下流側にスラリーが乱流するのを防ぐため、若干楕円に形成することが望ましい(図4(b)参照)。
【0033】
さらに、前記配向棒1は、スラリーの移動方向Xに対向する上流側(A)の周長(半円弧部分の長さ)が前記スラリーに含まれる最長繊維長の0.75倍以上となるものを用いている。このようにすることで、長い繊維を配向する際も、繊維が配向棒に絡みつくことを防止できるため、繊維の種類に制限されることなく、種々の繊維を配向することが可能となる。
【0034】
また、前記バイブレーター4は、前記支持棒3に装着されており、必要に応じて前記配向棒1に振動を与える。前記バイブレーター4は、前記支持棒3と連結し前記配向棒1に振動を加える振動部4aと、前記振動部4aに動力を付与するモーター4bと、把持部4cとを備えている。本実施の形態では、バイブレーターを用いて前記配向棒1に振動を与えたが、例えば、ノッカー等により衝撃を起こし、振動を付与しても良い。
【0035】
次いで、このように構成された繊維配向装置10の繊維21の配向方法について説明する。前記ベルト30上に打設された前記スラリー20は、ベルト両側部に設けられたサイドベルト40によって流れ幅を規定されつつ、ベルト30によってX方向に搬送される。前記繊維配向装置10は、ベルト30上の任意の位置に固定されており、前記配向棒1の最下端は各々前記ベルト30とわずかな間隔をおいて離間している。そして、前記スラリー20が、繊維配向装置10を通過する際、スラリー20と、このスラリー20に含有される繊維21は、配向棒1同士の隙間1cを通る。そのため、繊維21はX方向に複数列に配向される。前述のように、本実施の形態に係る配向棒1は二段に立設されており、一方の段における配向棒1の配置位置は他段の配向棒1とベルトの幅方向(Y方向)に異ならせて配置されているため、成形された板状成形体22の繊維21の配向状態は、図5、6に示すようになる。図5、6は、成形品の繊維の配向状態をモデル図的に示した図である。すなわち、板状成形体22は、その厚さ方向において上半部と下半部とにおける繊維21の配向位置が異なり、長手方向において高い強度となる。
【0036】
尚、本実施の形態では、繊維配向装置10を固定して前記ベルト30によりスラリーを移動させて、繊維配向装置10とスラリー20とはX方向に相対移動している。しかし、繊維配向装置10を固定せず、移動させても良い。例えば、予め設けられた型枠にスラリー20を打設し、このスラリーに含まれる繊維21を配向させる場合には、型枠を移動させる方法の他に、繊維配向装置を移動させても良く、いずれの方法でも容易に繊維21の配向を行うことができる。
【0037】
更に、スラリー20と繊維配向装置10を共に移動するようにしても良い。例えば、前記板状成形体22は、その長手方向においては強度が大きいが、幅方向においては長手方向と比較すると強度は小さくなる。そのため、幅方向においても強度が必要な場合は、繊維21をX方向と平行に配向せず、X方向と角度をつけて配向する必要がある。このような場合には、前記ベルト30によりスラリー20をX方向に搬送しつつ、繊維配向装置10をY方向に移動させることで、幅方向における強度も大きくすることができる。
【0038】
例えば、前記繊維配向装置10をY方向に繰り返し往復移動することにより、図7に示すように、表面において千鳥状に繊維21が配向さた板状成形体23となる。また、前記繊維配向装置10をZ方向(成形体の厚さ方向)に繰り返し往復移動することにより、図8に示すように、断面において千鳥状に繊維21が配向された成形体24となる。すなわち、繊維21の配向される角度は、スラリーのX方向の流れ速度と、繊維配向装置10をY方向及びZ方向に動かす速度で定めることができる。
【0039】
また、配向される繊維21の配列数は、前記配向棒1同士の隙間1cの数で定まる。そのため、繊維21をより多くの列数に配向したい場合には、配向棒1の隙間1cを狭めて、多くの配向棒1を設ける必要がある。しかし、配向棒1の隙間1cを狭めすぎると、スラリー20が通過しにくくなったり、その間隔1cに繊維21が詰まってしまうことがある。
【0040】
そのため、繊維21をより多くの列数に配向したい場合には、図9に示すように、繊維配向装置10を複数設け、Y方向と平行な複数軸上に並設することが良い。この際には、一方の繊維配向装置10aの配向棒1のX方向における配置位置1dと他方の繊維配向装置10bの配向棒1のX方向における配置位置1eを、同軸上にならないよう異なる軸上に配置することが望ましい。繊維配向装置10を複数並設することで、スラリー20とこのスラリー20に含まれる繊維21は多数回にわたって配向棒1の隙間1cを通過するため、更に細かく繊維21の配向を調整することが可能となる。
【0041】
さらに、前記繊維配向装置10は、前記スラリー20の全幅方向であるY方向において、複数に分割して設けても良い。例えば、図10は、二つの繊維配向装置を隣接して設けている。各々の繊維配向装置10の移動パターンを異ならせて移動させることにより、各々を異なる繊維配向にすることができ、繊維21の配向パターンを更に広げることができる。
【0042】
本発明に係る繊維配向装置10の配向棒1の配置は、前述した実施の形態1の配置のみならず、他の配置としても良い。配向棒1の配置が異なることにより、繊維21の配向を異ならせることができるため、成形体の用途、必要な強度等に応じて適宜に選択することが望ましい。以下、配向棒1の配置が異なる他の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【0043】
実施の形態2は、実施の形態1において二段に形成していた配向棒1の配置を一段で形成している(図11参照)。この実施の形態2によれば、実施の形態1と比較すると、繊維21の配向状態は単純なものとなるため、幅方向の強度は低下する。
【0044】
これに対して、実施の形態3は、実施の形態1に示した配向棒1の配置を更に多段に設けている(図12参照)。この実施の形態3によれば、実施の形態1、2と比較して、繊維21の配向状態は複雑であり、長手方向、幅方向共に強度が大きくなる。また、実施の形態4は、配向棒1を多段に分けているが、全ての段において配向棒1を設けず、必要な段のみ配向棒1を設けている(図13参照)。この配向棒1の配置は、成形体の使用状況に応じて選択すれば良く、例えば、板状成形体において一方の面のみ強度が必要な場合を例示できる。
【0045】
また、実施の形態5は、Y方向においてスラリーの全幅にわたって配向棒を設けず、両側部のみ配向棒を設けている(図14参照)。そのため、特に周縁部に外力が加わる成形体に好適に用いることができる。また、図14に示した配向棒1を、組み合わせることで、図15に示すような成形体25とすることも可能である。
【0046】
上述のように、本発明に係る繊維配向技術は、配向棒1の配置を容易に異ならせることが出来るため、繊維配向装置10とスラリー20との相対移動速度及び方向と併せて調整することで、様々な繊維21の配向を行うことができる。また、振動付与装置4を設けたり、配向する繊維21の長さとの関係で配向棒1の断面形状を調整することにより、種々の繊維21に対応することが可能である。
【0047】
尚、本実施の形態では、実施の形態1から5まで例示したが、本発明はこれら実施の形態に限定されず、これらの組み合わせをも含むのである。
【0048】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、繊維の種類に影響されず、容易な構成で、任意の方向に繊維を配向することが可能である。また、本発明に繊維配向装置又は繊維配向方法により、繊維を配向された成形体は、必要な箇所に、必要な強度に対応する繊維による補強が成されているため、種々の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態1に係るスラリー成形装置の一部斜視図である。
【図2】本実施の形態1に係るスラリー成形装置の正面図である。
【図3】本実施の形態1に係る繊維配向装置の一部正面図である。
【図4】本実施の形態に係る配向棒の断面図である。
【図5】本実施の形態1に係る繊維配向装置を用いた板状成形体の一例である。
【図6】図5のP断面図である。
【図7】本実施の形態1に係る繊維配向装置を用いた板状成形体の一例である。
【図8】本実施の形態1に係る繊維配向装置を用いた板状成形体の一例である。
【図9】本実施の形態1に係る繊維配向装置の配置例である。
【図10】本実施の形態1に係る繊維配向装置の配置例である。
【図11】本実施の形態2に係る繊維配向装置の一部正面図である。
【図12】本実施の形態3に係る繊維配向装置の一部正面図である。
【図13】本実施の形態4に係る繊維配向装置の一部正面図である。
【図14】本実施の形態5に係る繊維配向装置の一部正面図である。
【図15】本実施の形態5に係る繊維配向装置を用いた板状成形体の一例である。
【符号の説明】
10 繊維配向装置
1 配向棒
2 固定棒
3 支持棒
4 振動付与装置としてのバイブレーター
5 仕切り棒
20 繊維含有スラリー
21 繊維
22,23,24,25 板状成形体
30 ベルト
40 サイドベルト
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fiber orientation technique in a hardening slurry containing fibers such as concrete, plastic, and ceramics.
[0002]
[Prior art]
Hitherto, in order to improve the strength and toughness of a molded product such as concrete, a method of mixing a fiber for reinforcing strength into a cement composition such as a hardenable slurry has been studied. As a result, it was found that when fibers were mixed into the curable slurry to reinforce the molded product, the strength of the molded concrete or the like was affected by the orientation direction of the fibers. For example, in the case of a plate-shaped molded product, strength is generally required in the longitudinal direction rather than the short direction. However, in a method of producing a plate-like molded product by pouring a slurry into a mold or the like, the orientation direction of the mixed fibers becomes random, and the molding method such as an extrusion molding method or a papermaking method is used. In addition, the effect of improving the strength by the fiber could not be sufficiently obtained.
[0003]
To address such a problem, conventionally, in order to orient the fibers in the curable slurry, the fibers are oriented using the following fiber orientation device. The fiber orientation device includes a plurality of orientation rods arranged at intervals in an uncured fiber mortar cast in a casting space of a mold, a fixing plate for fixing the orientation rods, It is composed of a fiber orientation jig composed of a gripper that can be gripped to move the fixing plate, and a guide plate for arranging the fiber orientation jig on the upper surface of the mold. The guide plate is provided with a guide path into which the grip portion is inserted, and the fiber orientation jig is moved along the guide path, and the fiber orientation jig is moved along the moving direction by the orientation rod. Orientation was performed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-347013
However, the conventional fiber orientation device has a problem. A plurality of the alignment rods are arranged at intervals, and the fiber mortar passes through the intervals between the alignment rods. There is a problem that fibers are clogged. Further, the fibers used for reinforcing the molded body are various, and the above-mentioned problems are particularly conspicuous in the case of long fibers or thick fibers, and are accompanied by restrictions on the types of fibers and the like. I was
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a fiber orientation technique capable of orienting fibers in an arbitrary direction with an easy configuration without being affected by the type of fibers. Is a technical issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention includes a plurality of alignment rods arranged at regular intervals, and relatively moves the alignment rod and the uncured fiber-containing curable slurry to orient the fibers contained in the slurry. And a vibration imparting device for imparting vibration to the orientation rod.
[0008]
According to the present invention, by providing the vibration imparting device, when the fibers are entangled with the alignment rod, the fibers entangled with the alignment rod due to the vibration of the alignment rod can be removed. Therefore, it is possible to orient the fibers by smoothly moving the slurry and the alignment rod relatively, without being affected by the type of fibers contained.
[0009]
Further, the slurry usually has a viscosity. Particularly, in the case of a highly viscous slurry, if the orientation bar and the slurry continue to move relatively, the slurry may adhere to the orientation bar. When the slurry adheres to the alignment rods, the gap between the alignment rods arranged at regular intervals becomes narrow. When the gap between the alignment rods is narrowed, the slurry and the alignment rod cannot move smoothly relative to each other, and the fibers cannot be oriented in any direction. Even in such a case, the slurry adhered to the alignment rod can be removed by applying vibration to the alignment rod, and the fibers can be stably and continuously oriented in any direction.
[0010]
In addition, in recent years, high mass productivity of a molded article using a slurry has been particularly demanded, and in order to realize this high mass productivity, a rapid-hardening slurry is often used. Since this quick-setting slurry has a high curing speed, it must be uniformly mixed and poured in a short time, and it is essential to stir at a high speed. Therefore, at the time of mixing, the surface of the slurry undulates violently, the contact area with air increases, and a large amount of air bubbles are caught in the slurry. The presence of these bubbles causes physical properties such as poor appearance and strength of the molded article after curing to be reduced. However, by applying vibration to the alignment rod, it is possible to remove coarse bubbles from the uncured slurry, and it is possible to prevent poor appearance and reduced physical properties of the cured compact.
[0011]
Here, the vibration applying device may be any device that can apply vibration to the alignment rod, and examples thereof include a vibrator. The driving method includes an eccentric motor type, a weight motor type, a pneumatic type, an electromagnetic type, and the like, and an appropriate method may be selected according to a use situation.
[0012]
Further, the present invention includes a plurality of alignment rods arranged at regular intervals, and relatively moves the alignment rod and the uncured fiber-containing curable slurry to orient the fibers contained in the slurry. In the fiber orientation device, it is preferable that a circumferential length of the orientation rod in the upstream side of the slurry relatively moving is 0.75 times or more a longest fiber length contained in the slurry.
[0013]
Usually, when a rod-shaped orientation rod is put in a fiber-containing slurry that moves relatively, fibers are entangled with them. If the slurry is entangled with the alignment rods, not only the fibers cannot be aligned, but also the gaps between the alignment rods may be narrowed or the gaps between the alignment rods may be clogged. Further, as described above, the fibers contained in the slurry are various. Therefore, the present applicant has studied the relationship between the length of the fiber contained in the slurry and the orientation bar. As a result, if the length of the front surface of the orientation rod, which is viewed from the upstream side of the orientation rod that moves relatively to the slurry, is 0.75 times or more the longest fiber length contained in the slurry, the orientation rod has a fiber. Turned out to be entangled. Therefore, by appropriately selecting the alignment rod according to the fiber contained in the slurry, the fiber can be smoothly aligned without the fiber being entangled with the alignment rod. Therefore, it is possible to smoothly orient various fibers.
[0014]
Here, the alignment rod used in the present invention will be described. The alignment rod is not particularly limited as long as it does not corrode when inserted into the slurry, and its material and shape are not particularly limited. However, a material having a smooth surface or a material having low wettability with the fiber or the slurry is desirable from the viewpoint of preventing the fiber from being caught or the slurry from being fixed. In particular, when the fibers are oriented continuously for a long time, it is desirable to appropriately select the material.
[0015]
The fibers used in the present invention are used for improving the strength of a molded article using the cement composition, and any of organic fibers and inorganic fibers may be used, and various fibers can be used. For example, examples of the organic fiber include aramid fiber, carbon fiber (carbon fiber), rayon, polyethylene fiber, acrylic fiber, vinylon fiber, polypropylene fiber, phenol fiber, pulp fiber, and hemp fiber. Examples of the inorganic fibers include steel fibers, glass fibers, alkali-resistant glass fibers, wollastonite fibers, and alumina fibers. These fibers have various lengths and thicknesses, and the maximum fiber length is 30 mm and the minimum is about 1 mm. The maximum diameter of the fiber is 1000 μm and the minimum diameter is 2 μm. It is desirable to appropriately select the alignment rod in consideration of the length and diameter of these fibers.
[0016]
In the fiber orientation device according to the present invention, there are various arrangement examples of the arrangement of the orientation rods. For example, it may be divided into a plurality of stages in the height direction, and the alignment bars of each stage may be provided independently of the alignment bars of the other stages.
[0017]
According to the above configuration, the fiber orientation in each stage can be different from that in the other stages. Therefore, for example, by arranging the alignment rod at a position different from the alignment rod of the adjacent step, the positional relationship between the oriented fibers does not become a straight line, and a strong molded body can be obtained. That is, if the fibers are arranged on a straight line, the fibers may be separated from the straight line, and the strength of the molded article after curing may be significantly reduced. Therefore, the effect of improving the strength by the fiber can be further obtained by dividing the alignment rod into a plurality of stages and changing the arrangement position.
[0018]
Further, in the present invention, the alignment rods are arranged in a plurality of parallel rows, and the arrangement position of the alignment rods in an arbitrary row is, in the direction of relative movement with respect to the slurry, the arrangement position of the alignment rods in another row. It is desirable to be arranged on a different axis.
[0019]
The fiber orientation device according to the present invention is provided with a plurality of orientation rods, and the slurry contained in the slurry is oriented by passing the slurry through gaps between the orientation rods. Therefore, the number of rows in which fibers can be oriented corresponds to the number of orientation rods, and is limited to a fixed number. However, since the reinforcing effect of the fibers is increased by increasing the number of rows of fibers to be oriented, there is a need to arrange the fibers over a large number of rows. Further, when long fibers are oriented, it is desirable to increase the diameter of the orientation rods as described above, so that the number of orientation rods is reduced, and the number of rows of oriented fibers is reduced. In such a case, by arranging the alignment rods in a plurality of rows, the fibers can be oriented in a large number of arrangements. Further, by providing the above-described configuration in which the alignment rods are provided in multiple stages, the fiber alignment pattern is further expanded.
[0020]
Further, the present invention provides a method of inserting a plurality of alignment rods arranged at a predetermined interval into an uncured fiber-containing slurry, and relatively moving the alignment rod and the slurry, thereby obtaining fibers contained in the slurry. In the fiber orientation method for orienting, at least one of the orientation bar and the slurry may be vibrated when the orientation bar and the slurry are relatively moved.
[0021]
As described above, when the slurry containing the fiber and the alignment rod are relatively moved, the fiber may become entangled with the alignment rod or the slurry may adhere to the alignment rod. Therefore, by applying vibration to the alignment rod or the slurry, the relative movement between the alignment rod and the slurry can be made smooth, and the fibers can be aligned.
[0022]
Examples of a method for applying vibration to the alignment rod or the slurry include a method in which the above-described vibration applying device such as a vibrator is attached to any of the above or a method in which an impact is applied by a knocker or the like to cause vibration.
[0023]
Further, the present invention is a molded article of a fiber-containing curable slurry in which the fibers contained therein are oriented by relative movement with a plurality of orientation rods arranged at intervals, and the cross section of the molded article is It is characterized by being divided into a plurality of stages in the thickness direction, wherein at least one fiber among the plurality of stages is oriented.
[0024]
The molded article is a molded article in which fibers are oriented by the fiber orientation method and the fiber orientation apparatus described above. In this molded body, the orientation of the fibers in the cross section is divided into a plurality of stages, and the fibers may be oriented only in necessary portions, or may be oriented differently in each stage. For example, in the case of a plate-like molded body such as a panel, the magnitude of the external force to be received and its direction are different between the surface and the inside, so that it is desirable that the fibers are oriented in the direction corresponding to that part. The alignment rod can be moved not only in one direction but also in various directions, and in combination with the arrangement example of the alignment rod described above, the fiber alignment pattern is adapted to the use of the molded article. be able to. The molded body in which the fibers are oriented in this way can obtain necessary strength, and can be used for various applications.
[0025]
Further, the present invention is a molded body of a fiber-containing curable slurry in which the fibers to be contained are oriented by relative movement with a plurality of alignment rods arranged at regular intervals, and any of the molded bodies It is desirable that the orientation state of the fibers in the cross section is staggered. Orienting the fibers in only one direction may reduce the strength in one direction. However, by making the orientation state of the fibers zigzag, it is possible to increase the proof stress against a unidirectional force. Further, by combining the staggered alignment states in the vertical direction, the horizontal direction, and the height direction, it is possible to appropriately respond to external force in any direction. In particular, it is preferable when the direction of the external force is not constant.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a fiber orientation device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
The present embodiment is a technique of orienting fibers in forming a slurry by forming a fiber-containing curable slurry continuously into a predetermined width and thickness to form a formed body. FIG. 1 is a partial perspective view of a slurry forming apparatus for forming the slurry. The slurry forming device is provided with a belt 30 that continuously receives the uncured fiber-containing curable slurry 20 on a moving surface and transports the cured slurry 20 in the X direction, and a flow of the uncured slurry 20 provided on both sides of the belt 30. The apparatus includes a side belt 40 as a mold for defining the width, and a fiber orientation device 10 for orienting the fibers contained in the uncured slurry 20 that has been cast. Examples of a molded article formed by such a slurry forming apparatus include a cement-based building material panel as a building material.
[0028]
That is, the fiber orientation device 10 according to the present embodiment included the uncured slurry 20 conveyed on the belt 30 when the width, thickness, and the like were standardized by the side belt 40. Used to orient fibers in any direction.
[0029]
Next, the fiber orientation device 10 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a front view of the fiber orientation device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged front view of an orientation rod portion of the fiber orientation device shown in FIGS. As shown in the figure, the fiber orientation device 10 includes a plurality of orientation rods 1 inserted into a slurry 20 cast on the belt 30, a fixed rod 2 to which the plurality of orientation rods 1 are connected, The apparatus includes a support rod 3 that supports the fixed rod 2 and a vibrator 4 that is mounted on the support rod 3 and that applies a vibration to the alignment rod 1.
[0030]
The orienting rods 1 are vertically erected at regular intervals on an axis parallel to the Y direction which is the width direction of the belt 30. Further, the alignment rod is formed in two steps in the Z direction which is the height direction. A lower stage 1a serving as a lower end of the fiber orientation device 10 and an upper stage 1b are formed above the lower stage 1a with a partition bar 5 therebetween. Each of the alignment rods 1 of the upper row 1b and the lower row 1a is erected with a certain gap 1c between the adjacent alignment rods 1. The slurry 20 passes through the gap 1c between the alignment rods 1, and the fibers 21 contained in the slurry are oriented.
[0031]
The orientation bar 1 of the upper stage 1b and the orientation bar 1 of the lower stage 1a are arranged on one axis parallel to the Y direction. On the other hand, in the X direction, the orientation bar 1 of the upper stage 1b is located in the gap 1c of the orientation bar 1 of the lower stage 1a. That is, the alignment rods 1 in the upper stage 1b and the alignment rods 1 in the lower stage 1a are arranged not at a straight line but at different positions. Therefore, since the fibers 21 are oriented on different axes parallel to the X direction in the upper half and the lower half of the slurry, higher strength can be obtained as compared with the case where the fibers 21 are uniaxially oriented. Further, by adjusting the gap 1c between the alignment rods 1 and the positional relationship of the alignment rods 1 with other stages, the alignment state of the fibers 21 can be variously adjusted. That is, it is possible to reinforce the fiber 21 in a necessary place in a necessary state according to the use of the molded body.
[0032]
FIG. 4 is a sectional view of the alignment rod 1. The cross-sectional shape of the alignment rod 1 is elliptical, and the shape of the upstream side (A) facing the moving direction X of the slurry is semicircular in order to prevent the relatively moving slurry and the fibers 21 contained in the slurry from being caught. Is desirable. On the other hand, it is desirable that the cross-sectional shape on the downstream side (B) in the moving direction of the slurry is appropriately selected depending on the properties of the slurry that moves relatively. For example, when the viscosity of the slurry is high, it is desirable that the slurry has a semicircular shape similar to the shape on the upstream side so as to prevent the slurry from sticking to the alignment rod and allow the slurry to pass through the alignment rod without delay (FIG. 4 (a) )reference). When the viscosity of the slurry is low, it is desirable that the slurry be slightly elliptical in order to prevent the slurry from flowing turbulently downstream of the alignment rod (see FIG. 4B).
[0033]
Further, the orientation rod 1 has a circumferential length (length of a semi-circular portion) on the upstream side (A) facing the moving direction X of the slurry is 0.75 times or more the longest fiber length contained in the slurry. Is used. By doing so, even when long fibers are oriented, the fibers can be prevented from becoming entangled with the orientation rod, so that various fibers can be oriented without being limited by the type of fiber.
[0034]
Further, the vibrator 4 is mounted on the support bar 3 and applies vibration to the alignment bar 1 as needed. The vibrator 4 includes a vibrating unit 4a that is connected to the support bar 3 and applies vibration to the alignment bar 1, a motor 4b that applies power to the vibrating unit 4a, and a grip unit 4c. In the present embodiment, the orientation bar 1 is vibrated by using a vibrator. However, for example, an impact may be caused by a knocker or the like to apply the vibration.
[0035]
Next, a method for orienting the fibers 21 of the fiber orientation device 10 configured as described above will be described. The slurry 20 cast on the belt 30 is conveyed in the X direction by the belt 30 while the flow width is regulated by side belts 40 provided on both sides of the belt. The fiber orientation device 10 is fixed at an arbitrary position on the belt 30, and the lowermost ends of the orientation rods 1 are spaced apart from the belt 30 at a slight interval. When the slurry 20 passes through the fiber orientation device 10, the slurry 20 and the fibers 21 contained in the slurry 20 pass through the gap 1 c between the orientation rods 1. Therefore, the fibers 21 are oriented in a plurality of rows in the X direction. As described above, the alignment rod 1 according to the present embodiment is erected in two stages, and the arrangement position of the alignment rod 1 in one stage is different from that of the other stage in the width direction (Y direction) of the belt. 5 and 6, the orientation of the fibers 21 of the molded plate-like molded body 22 is as shown in FIGS. 5 and 6 are diagrams showing model orientations of the fibers of the molded article. That is, the orientation of the fibers 21 in the upper half and the lower half in the thickness direction of the plate-shaped molded body 22 is different, and the strength is high in the longitudinal direction.
[0036]
In the present embodiment, the fiber orientation device 10 and the slurry 20 are relatively moved in the X direction by moving the slurry by the belt 30 while fixing the fiber orientation device 10. However, the fiber orientation device 10 may be moved without being fixed. For example, in a case where the slurry 20 is poured into a mold provided in advance and the fibers 21 included in the slurry are oriented, in addition to the method of moving the mold, a fiber orientation device may be moved, Either method can easily orient the fibers 21.
[0037]
Further, the slurry 20 and the fiber orientation device 10 may be moved together. For example, the plate-shaped molded body 22 has a large strength in the longitudinal direction, but has a small strength in the width direction as compared with the longitudinal direction. Therefore, when strength is also required in the width direction, the fibers 21 need to be oriented at an angle to the X direction without being oriented parallel to the X direction. In such a case, the strength in the width direction can be increased by moving the fiber orientation device 10 in the Y direction while conveying the slurry 20 in the X direction by the belt 30.
[0038]
For example, by repeatedly reciprocating the fiber orientation device 10 in the Y direction, as shown in FIG. 7, a plate-shaped molded body 23 in which the fibers 21 are oriented in a staggered manner on the surface is obtained. Further, by repeatedly reciprocating the fiber orientation device 10 in the Z direction (thickness direction of the molded body), as shown in FIG. 8, a molded body 24 in which the fibers 21 are oriented in a staggered cross section is obtained. That is, the angle at which the fibers 21 are oriented can be determined by the flow speed of the slurry in the X direction and the speed at which the fiber orientation device 10 is moved in the Y and Z directions.
[0039]
The number of fibers 21 to be oriented is determined by the number of gaps 1c between the orientation rods 1. Therefore, when it is desired to orient the fibers 21 in a greater number of rows, it is necessary to narrow the gap 1c between the alignment rods 1 and provide more alignment rods 1. However, if the gap 1c of the alignment rod 1 is too narrow, the slurry 20 may be difficult to pass, or the fiber 21 may be clogged in the gap 1c.
[0040]
Therefore, when it is desired to orient the fibers 21 in a larger number of rows, it is preferable to provide a plurality of fiber orientation devices 10 and arrange them in parallel on a plurality of axes parallel to the Y direction as shown in FIG. In this case, the arrangement position 1d of the orientation rod 1 of the one fiber orientation device 10a in the X direction and the arrangement position 1e of the orientation rod 1 of the other fiber orientation device 10b in the X direction are on different axes so as not to be coaxial. It is desirable to arrange them. By arranging a plurality of fiber orientation devices 10 in parallel, the slurry 20 and the fibers 21 contained in the slurry 20 pass through the gap 1c of the orientation rod 1 many times, so that the orientation of the fibers 21 can be adjusted more finely. It becomes.
[0041]
Further, the fiber orientation device 10 may be provided by being divided into a plurality in the Y direction which is the entire width direction of the slurry 20. For example, FIG. 10 provides two fiber orientation devices adjacent. By moving the fiber orientation devices 10 with different movement patterns, each fiber orientation device 10 can have a different fiber orientation, and the orientation pattern of the fibers 21 can be further expanded.
[0042]
The arrangement of the orientation rods 1 of the fiber orientation device 10 according to the present invention is not limited to the arrangement of the first embodiment described above, but may be another arrangement. Since the orientation of the fibers 21 can be varied by different arrangements of the orientation rods 1, it is desirable to appropriately select them according to the use of the molded article, the required strength, and the like. Hereinafter, another embodiment in which the arrangement of the alignment rod 1 is different will be described in detail with reference to the drawings.
[0043]
In the second embodiment, the arrangement of the alignment rods 1 formed in two stages in the first embodiment is formed in one stage (see FIG. 11). According to the second embodiment, since the orientation state of the fibers 21 is simpler than that of the first embodiment, the strength in the width direction is reduced.
[0044]
On the other hand, in the third embodiment, the arrangement of the alignment rods 1 shown in the first embodiment is further provided in multiple stages (see FIG. 12). According to the third embodiment, as compared with the first and second embodiments, the orientation state of the fiber 21 is complicated, and the strength is increased in both the longitudinal direction and the width direction. In the fourth embodiment, the alignment rods 1 are divided into multiple stages, but the alignment rods 1 are not provided in all the stages, and the alignment rods 1 are provided only in necessary stages (see FIG. 13). The arrangement of the alignment rods 1 may be selected according to the use condition of the molded body. For example, a case where strength is required on only one surface of the plate-shaped molded body can be exemplified.
[0045]
In the fifth embodiment, the alignment rod is not provided over the entire width of the slurry in the Y direction, and the alignment rod is provided only on both sides (see FIG. 14). Therefore, it can be suitably used particularly for a molded body in which an external force is applied to the peripheral portion. Further, by combining the alignment rods 1 shown in FIG. 14, it is possible to form a molded body 25 as shown in FIG.
[0046]
As described above, the fiber orientation technique according to the present invention can easily vary the arrangement of the orientation rods 1, so that it can be adjusted by adjusting the relative movement speed and direction between the fiber orientation device 10 and the slurry 20. In addition, various orientations of the fibers 21 can be performed. In addition, it is possible to cope with various fibers 21 by providing the vibration imparting device 4 or adjusting the cross-sectional shape of the alignment rod 1 in relation to the length of the fibers 21 to be oriented.
[0047]
Although the first to fifth embodiments have been described as examples in the present embodiment, the present invention is not limited to these embodiments, and includes a combination thereof.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to orient a fiber in an arbitrary direction with an easy configuration without being affected by the type of the fiber. In addition, the molded body in which the fibers are oriented by the fiber orientation device or the fiber orientation method according to the invention is suitably reinforced in a necessary place by a fiber corresponding to a necessary strength, so that it is suitable for various uses. Can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a slurry forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view of the slurry forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a partial front view of the fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a sectional view of an alignment rod according to the present embodiment.
FIG. 5 is an example of a plate-like molded body using the fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line P in FIG. 5;
FIG. 7 is an example of a plate-like molded body using the fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 8 is an example of a plate-like molded body using the fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 9 is an arrangement example of a fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 10 is an arrangement example of a fiber orientation device according to the first embodiment.
FIG. 11 is a partial front view of the fiber orientation device according to the second embodiment.
FIG. 12 is a partial front view of the fiber orientation device according to the third embodiment.
FIG. 13 is a partial front view of the fiber orientation device according to the fourth embodiment.
FIG. 14 is a partial front view of the fiber orientation device according to the fifth embodiment.
FIG. 15 is an example of a plate-like molded body using the fiber orientation device according to the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 10 fiber orientation device 1 orientation bar 2 fixed bar 3 support bar 4 vibrator 5 as vibration imparting device 5 partition bar 20 fiber-containing slurry 21 fibers 22, 23, 24, 25 plate-shaped formed body 30 belt 40 side belt

Claims (7)

一定間隔を有して配置された複数の配向棒を備え、前記配向棒と未硬化の繊維含有硬化性スラリーとを相対移動させて、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向装置であって、
前記配向棒に振動を与える振動付与装置を備えていることを特徴とする繊維配向装置。
A fiber orientation device comprising: a plurality of orientation rods arranged at regular intervals; and relatively moving the orientation rod and the uncured fiber-containing curable slurry to orient the fibers contained in the slurry. hand,
A fiber orientation device, comprising: a vibration imparting device that imparts vibration to the orientation bar.
一定間隔を有して配置された複数の配向棒を備え、前記配向棒と未硬化の繊維含有硬化性スラリーとを相対移動させて、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向装置であって、
前記配向棒は、相対移動する前記スラリーの上流側正面の周長が前記スラリーに含有される最長繊維長の0.75倍以上であることを特徴とする繊維配向装置。
A fiber orientation device comprising: a plurality of orientation rods arranged at regular intervals; and relatively moving the orientation rod and the uncured fiber-containing curable slurry to orient the fibers contained in the slurry. hand,
The fiber orienting device according to claim 1, wherein the orienting rod has a circumferential length of a front surface on the upstream side of the slurry that is relatively moved is at least 0.75 times the longest fiber length contained in the slurry.
前記配向棒は、その高さ方向において複数段に分かれており、各々の段の配向棒が他の段の配向棒と独立して設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の繊維配向装置。The said orientation bar is divided into several steps in the height direction, The orientation bar of each stage is provided independently of the orientation bar of another stage, The Claims 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The fiber orientation device according to item 1. 前記配向棒は、平行な複数列に配置されており、かつ、任意の列における配向棒の配置位置が、前記スラリーとの相対移動方向において、他列の配向棒の配置位置と異なる軸上に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の繊維配向装置。The alignment rods are arranged in a plurality of parallel rows, and the arrangement position of the alignment rods in an arbitrary row is on a different axis from the arrangement position of the alignment rods in the other rows in the direction of relative movement with the slurry. The fiber orientation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fiber orientation device is arranged. 一定間隔を有して複数配置された配向棒を未硬化の繊維含有スラリーに挿入し、前記配向棒と前記スラリーとを相対移動させることにより、前記スラリーに含有された繊維を配向する繊維配向方法であって、
前記配向棒と前記スラリーとを相対移動させる際に、前記配向棒と前記スラリーのうち少なくともいずれか一方を振動させることを特徴とする繊維配向方法。
A fiber orientation method for orienting the fibers contained in the slurry by inserting a plurality of orientation rods arranged at regular intervals into the uncured fiber-containing slurry and relatively moving the orientation rod and the slurry. And
A fiber orientation method comprising: vibrating at least one of the orientation bar and the slurry when the orientation bar and the slurry are relatively moved.
一定間隔を有して複数配置された配向棒と相対移動させることにより、含有する繊維を配向させた繊維含有硬化性スラリーの成形体であって、
その断面は、成形体の厚さ方向に複数段に分かれており、前記複数段のうち少なくとも一段は、繊維が配向されていることを特徴とする繊維含有硬化性スラリーの成形体。
By relative movement with a plurality of alignment rods arranged at regular intervals, a molded article of a fiber-containing curable slurry in which the fibers contained are oriented,
The molded body of the fiber-containing curable slurry is characterized in that the cross section is divided into a plurality of stages in the thickness direction of the molded body, and at least one of the plurality of stages has fibers oriented.
一定間隔を有して複数配置された配向棒と相対移動させることにより、含有する繊維を配向させた繊維含有硬化性スラリーの成形体であって、
前記成形体の任意の断面における繊維の配向状態が千鳥状であることを特徴とする繊維含有硬化性スラリーの成形体。
By relative movement with a plurality of alignment rods arranged at regular intervals, a molded article of a fiber-containing curable slurry in which the fibers contained are oriented,
A molded article of a fiber-containing curable slurry, wherein the orientation of the fibers in an arbitrary cross section of the molded article is staggered.
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