JP2005290624A

JP2005290624A - 製織装置，織物及びプリプレグ

Info

Publication number: JP2005290624A
Application number: JP2004108339A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hirai; 正明平井; Yoichi Suyama; 洋一須山
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd; Toho Tenax Co Ltd
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd; Teijin Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】本発明は、各経糸の開口角度を一定とすることで、緯糸と経糸との擦れを可及的に阻止できる極めて実用性に秀れた製織装置を提供するものである。
【解決手段】経糸１を昇降させ、この経糸１の昇降により生じた上下の経糸１間の空間２に緯糸20を導入し、これを繰り返して経糸１と緯糸20とから成る織物４を織成する製織装置において、経糸１を昇降させた際、該経糸１と緯糸20とで織成される織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定となるように設定されているものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、製織装置，織物及びプリプレグに関するものである。

従来、経糸と緯糸とから成る織物を織成する製織装置においては、所定本数ずつの経糸は、該経糸を保持する複数の綜絖体により昇降され、一方、緯糸は緯糸保持体に保持され、前記綜絖体の昇降により生じた上下の経糸間の空間に前記緯糸保持体を導出入することで該空間に前記緯糸を導入し、これらを繰り返して前記織物を織成している。

ところで、綜絖体の昇降により経糸間の空間を広げる際若しくは該空間を狭める際に各経糸にかかる張力は変化する。この張力は、前記経糸間の空間を広げる際には大きくなり、経糸が切れるおそれが生じるし、一方、この空間を狭める際には小さくなり、経糸が弛んで開口不良となるおそれが生じる。

そこで、一般に、この経糸にかかる張力を一定とするために、前記経糸間の空間を広げる際には該経糸にかかる張力を吸収し、経糸間の空間を狭める際には該経糸に適度な張力を付与する張力制御機構、具体的には綜絖体毎に前記イージングロールを設け、適切な張力制御を行える特開２０００−２９０８６０号公報（特許文献１）に開示されているような製織装置が提案されている。

ところで、従来は、図１に図示したように各経糸21の開口高さＳが一定であったため、経糸21を、所定本数ずつの経糸21を保持する複数の綜絖体26を昇降させることで昇降させた際、該経糸21と緯糸とで織成される織物織成部位Ｘを起点とした各経糸21の開口角度、即ち、上昇角度θ_α及び下降角度θ_βが一定でなく（経糸21を昇降させる基点Ｔは同じ位置ではない）、そのため、小さい開口角度を形成する経糸21においては、この上下の経糸21間の空間22に導出入される緯糸保持体が接触しやすく、緯糸が曲がって入ってしまい目曲がりを生じさせたり、経糸21と緯糸とが擦れて毛羽が出たり、痛んだりする原因となっていた。

また、織成した織物24の表裏に、図２に図示したようなガイドロール33にガイドされたホットメルト樹脂シート31を加圧ロール32により貼り付ける所謂ラミネート加工を施し、この織物24をプリプレグに加工する場合、織物24は加圧ロール32によって加圧されながら、巻き取り方向の張力Ｒ及び該巻き取り方向の張力Ｒとは逆向きの張力Ｌを受ける。

そのため、緯糸が曲がっている場合には、この曲がっている部分に上述の張力が作用することで該曲がっている部分の緯糸が動きやすく、よって、該緯糸が動いた場合には、曲がりがより大きくなって、緯糸の目曲がりが一層大きくなってしまう。従って、ラミネート加工の場合には、緯糸の目曲がりが大きい程、均一な開口面積を有するプリプレグの製作が困難であるという問題があった。

特開２０００−２９０８６０号公報

本発明は、上述の問題点を解決したもので、各経糸の開口角度を一定とすることで、緯糸と経糸との擦れを可及的に阻止できる極めて実用性に秀れた製織装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

経糸１を昇降させ、この経糸１の昇降により生じた上下の経糸１間の空間２に緯糸20を導入し、これを繰り返して経糸１と緯糸20とから成る織物４を織成する製織装置において、経糸１を昇降させた際、該経糸１と緯糸20とで織成される織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定となるように設定されていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１記載の製織装置において、各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’は前記経糸１間の空間２に導入される緯糸20が該経糸１に接することがない角度に設定されていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１，２のいずれか１項に記載の製織装置において、所定本数ずつの経糸１毎に、該経糸１を昇降させた際に生じる張力を制御する張力制御機構５が設けられていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製織装置において、所定本数ずつの経糸１を保持する複数の綜絖体６が設けられ、この綜絖体６を昇降させることで該綜絖体６に保持される経糸１間に空間２が形成されるように構成され、この綜絖体６毎に張力制御機構５が設けられていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製織装置において、経糸１は、クリール７から直接導出されるものであることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製織装置において、経糸１若しくは緯糸20として、アラミド繊維，ガラス繊維，セラミック繊維若しくは炭素繊維が採用されていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製織装置において、各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’は１０〜３０°に設定されていることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製織装置において、緯糸20は、緯糸保持体３に保持されて前記経糸１の昇降により生じた上下の経糸１間の空間２に導入されるものであることを特徴とする製織装置に係るものである。

また、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製織装置により織成された織物であって、この織物４の目曲がり量は織物４の幅に対して１．３％以下であることを特徴とする織物に係るものである。

また、請求項５〜９のいずれか１項に記載の製織装置により織成された織物であって、この織物４は、開口率（開口部の開口面積の総和／測定範囲全面積）が０．１〜２．５％であり、且つ、各開口部の開口面積の標準偏差が０．５％以下であることを特徴とする織物に係るものである。

また、請求項９，１０のいずれか１項に記載の織物４を使用したプリプレグであって、このプリプレグは該織物４に樹脂シートを加圧ロールにより貼り合わせて形成されるものであることを特徴とするプリプレグに係るものである。

本発明は上述のように織物織成部位を基点とした各経糸の上昇角度及び下降角度を略一定としたから、織成される織物に目曲がりが生じたり、経糸と緯糸とが擦れて毛羽が出たり、痛んだりすることを可及的に阻止することができる極めて実用性に秀れた製織装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

経糸１と緯糸20とで織成される織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定であるから、この上下の経糸１間の空間２に導入される緯糸20が前記経糸１に接触することが可及的に阻止され、よって、緯糸20に目曲がりが生じたり、経糸１と緯糸20とが擦れて毛羽が出たり、痛んだりすることを可及的に阻止することができ、従って、本発明は、開口率が均一で傷のない良好な織物を織成できる極めて実用性に秀れた織成装置となる。

本発明の具体的な実施例について図３〜７に基づいて説明する。

本実施例は、経糸１を昇降させ、一方、緯糸20を緯糸保持体３に保持し、前記経糸１の昇降により生じた上下の経糸１間の空間２に前記緯糸保持体３を導出入することで該空間２に前記緯糸20を導入し、これらを繰り返して経糸１と緯糸20とから成る織物４を織成する製織装置において、経糸１を昇降させた際、該経糸１と緯糸20とで織成される織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定となるように設定されているものである。

経糸１若しくは緯糸20としては、アラミド繊維，ガラス繊維，セラミック繊維若しくは炭素繊維を採用しても良い。本実施例においては、炭素繊維から成る経糸１と緯糸20とを採用している。

所定本数ずつの経糸１の昇降は、織物を織成する為の一般的な織機と同様に、綜絖体６の昇降により行われる。本実施例においては、４本の綜絖体６が交互に上昇と下降を繰り返すように設定している。

また、この綜絖体６の昇降幅Ｗを調整することで、織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定となるように設定している。

具体的には、図３に図示したように織物織成部位Ａに近い程昇降幅Ｗを狭く、遠い程昇降幅Ｗを広く設定することで前記各経糸１の上昇角度θ₁，θ₂，・・・θ_n（１本目の経糸１の上昇角度θ₁，２本目の経糸１の上昇角度θ₂，・・・ｎ本目の経糸１の上昇角度θ_n）及び下降角度θ₁’，θ₂’，・・・θ_n’（１本目の経糸１の下降角度θ₁’，２本目の経糸１の下降角度θ₂’，・・・ｎ本目の経糸１の下降角度θ_n’）が略一定となるように設定している。

尚、本実施例において、上昇角度θとは織物織成部位Ａからの経糸１の上昇角度を言い、下降角度θ’とは織物織成部位Ａからの経糸１の下降角度を言う。

上昇角度θ及び下降角度θ’は、その角度が大きい分には装置がコンパクトにならないということ以外問題はないが、その角度が小さ過ぎると緯糸20が入りにくくなる。従って、各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’は１０〜３０°となるように前記綜絖体６の昇降幅Ｗが設定されている。

また、一本の経糸１の上昇角度θ₁，θ₂，・・・θ_n及び下降角度θ₁’，θ₂’，・・・θ_n’は夫々略等角となるように設定されており、本実施例においては具体的には、上昇角度θ及び下降角度θ’が夫々略１３．５°となるように設定している。

従って、各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が緯糸20が接することが生じることがない必要十分な角度であるから、この経糸１間の空間２に導出入される緯糸保持体３若しくはこの緯糸保持体３に保持される緯糸20が、経糸１に接触することが可及的に阻止されることになり、織成される織物４の緯糸20に目曲がりが生じたり、経糸１と緯糸20とが擦れて毛羽が出たり、痛んだりすることを可及的に阻止することができる。

また、前記上昇角度θ及び下降角度θ’の１０〜３０°は、織成する織物４の緯糸20の目曲がり量が織物４の幅に対して１．５％以下となる角度である。

この目曲がり量とは、経糸１と緯糸20との交点Ｏから経糸１と直交する基準線Ｐを引いた場合において、該基準線Ｐと、緯糸20との距離Ｑの最大値のことである（図６参照）。本実施例においては、織物４の所定長さ毎、具体的には２５ｍ毎に、この目曲がり量を測定している。

また、本実施例は、各綜絖体６毎に、該綜絖体６を昇降させた際にこの綜絖体６に保持された経糸１に生じる張力を制御する張力制御機構５が夫々設けられている。

図中符号９は巻き取りロール、12はバックロール、13は布受ロール、14は複巻ロール、15は繰り出しロール、16は綾取りロール、17は経糸集合ガイドである。

この張力制御機構５は、経糸１間の空間２を広げる際、即ち、綜絖体６が上昇する際には該経糸１にかかる張力を吸収し、一方、経糸１間の空間２を狭める際、即ち、綜絖体６が下降する際には該経糸１に適度な張力を付与するものである。

具体的にはこの張力制御機構５は、１個のイージングロール10と２個のガイドロール11とから成るものであり、経糸１はこのイージングロール10を介して２個のガイドロール11にガイドされて前記綜絖体６に導入されている。

このイージングロール10を図４中上下方向に移動させることで、各経糸１に生じる張力を制御できるように設定されている。尚、図４においては更に２つ存在する張力制御機構５の図示を同一構成のため省略している。

従って、同一の綜絖体６に保持された経糸１毎に張力を制御できるから、この経糸１の切れや弛みを確実に阻止することができ、前記空間２に導出入される緯糸保持体３若しくはこの緯糸保持体３に保持される緯糸20と経糸１との接触は一層良好に阻止されることになる。

また、本実施例は、クリール７から直接導出される経糸１により織物４を織成するように構成されている（ダイレクト方式）。

このダイレクト方式は、一旦経糸整径ロールに巻き取られた経糸により織物を織成する所謂整径方式より該経糸の張力のバラツキが少ない。勿論、本実施例において、整径方式により織物４を織成するように構成しても良い。

経糸１の開口角度を一定とする本実施例によって織物４を織成すると、織物４の目曲がり量が織物４の幅に対して１．３％以下、実験例においては０．２７％の織物４になることを確認している。一方、経糸の開口角度が不定な従来の製織装置（比較例）によって織物を織成すると、織物の目曲がり量は該織物の幅に対して１．３７％であった。

また、本実施例によって織成した織物は、後述する測定装置によって（緯糸と経糸とで囲繞される空間の面積から算出される）開口率を測定すると、比較例に比し、開口率が均一であり、更に、目視によって毛羽の量が比較例に比し少ないことも確認している。

以上、本実施例は、張力制御機構５による張力制御及び各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定であることにより、目曲がり量を小さくでき（緯糸20を経糸１に対して略直角に入れることができ）、従って、該織物４の開口率は略均一となり、更に、各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定であることにより、毛羽の量が抑制され、よって、良好な織物４となる。

更に、本実施例に係る織物４は、目曲がり量が小さいから、該織物４に樹脂シート（ホットメルト樹脂シート）を加圧ロール（加圧加熱ロール）によって貼り合わせる公知のラミネート加工によりプリプレグを形成しても（図２参照）、緯糸20が加圧ロールによる張力（図２中Ｒ及びＬ）を受けて動きにくく、従って、それだけ開口率が均一な極めて良好なプリプレグを得ることができる。

本実施例により製造した織物４の開口率の測定方法について説明する。

図５に図示したように、測定用光を織物４に向かって照射する発光部18と、この発光部18と織物４を挟んで設置され、該織物４の開口部を通過する前記測定用光を受光する受光部19とから成り、この発光部18と受光部19とは同期移動するように構成された測定装置を用いて該織物４の開口率を測定する。

この発光部18と受光部19とは、発光部18から照射される測定用光が受光部19に常に垂直に入射する状態で同期移動するように構成されている。この発光部18としては一般的なライト等の光源を採用し、受光部19としてはＣＣＤを採用している。

ＣＣＤによって撮影した画像は、画像データとして直接パソコンに入力される。この画像データが入力されたパソコンにおいて、画像解析を行っての開口面積及び開口率を算出する。

特に、この測定装置は、発光部18と受光部19とが同期移動して被測定物である織物４をスキャンしながら測定するものであるため、測定範囲を広く設定することができ、大きな面積を有する織物４であっても広い測定範囲内の開口率からその織物全体の開口率を正確に推定できる。尚、この測定装置は測定範囲を２１０ｍｍ×２９７ｍｍ（Ａ４版）に設定している。

この測定装置により本実施例に係る織物４を測定した結果、開口率（開口部の開口面積の総和／測定範囲全面積）が０．１〜２．５％であり、且つ、各開口部の開口面積の標準偏差が０．５％以下であることが確認された。

図７に、本実施例に係る織物４（３ｋ（目付２００ｇ／ｍ²，厚さ０．２６ｃｍ），６ｋ（目付２１６ｇ／ｍ²，厚さ０．２７ｃｍ），１２ｋ（目付３８０ｇ／ｍ²，厚さ０．４４ｃｍ）の平織りクロス）の開口率を同一部分（Ａ４版）で計１０回測定した開口率測定データを示す。尚、１２ｋはダイレクト方式、３ｋ及び６ｋは整径方式により織成している。

本実施例は、上述のように構成したから、経糸１と緯糸20とで織成される織物織成部位Ａを起点とした各経糸１の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定であるから、この上下の経糸１間の空間２に導入される導出入される緯糸保持体３若しくはこの緯糸保持体３に保持される緯糸20が、経糸１に接触することが可及的に阻止されることになり、緯糸20に目曲がりが生じたり、経糸１と緯糸20とが擦れて毛羽が出たり、痛んだりすることを可及的に阻止することができる。

また、同一の綜絖体６に保持された経糸１毎に張力を制御できるから、この経糸１の切れや弛みを確実に阻止することができ、前記空間２に導出入される緯糸保持体３若しくはこの緯糸保持体３に保持される緯糸20と経糸１との接触は一層良好に阻止される。

よって、経糸１の開口角度（上昇角度θ及び下降角度θ’）が略一定で、且つ、各経糸１の張力のバラツキが少ないから、極めて良好な織物４を織成できることは勿論、開口率が略均一なプリプレグを製作できることになり、従って、本実施例は、良好な織物を織成できる極めて実用性に秀れた織成装置となる。

従来例の概略説明図である。ラミネート加工の概略説明側面図である本実施例の概略説明図である。本実施例の概略説明側面図である。開口率測定装置の概略説明図である。目曲がり量の概略説明図である。本実施例に係る織物の開口率測定データである。

符号の説明

１経糸
２空間
３緯糸保持体
４織物
５張力制御機構
６綜絖体
７クリール
20 緯糸
Ａ織物織成部位
θ 上昇角度
θ’下降角度

Claims

経糸を昇降させ、この経糸の昇降により生じた上下の経糸間の空間に緯糸を導入し、これを繰り返して経糸と緯糸とから成る織物を織成する製織装置において、経糸を昇降させた際、該経糸と緯糸とで織成される織物織成部位を起点とした各経糸の上昇角度θ及び下降角度θ’が略一定となるように設定されていることを特徴とする製織装置。
請求項１記載の製織装置において、各経糸の上昇角度θ及び下降角度θ’は前記経糸間の空間に導入される緯糸が該経糸に接することがない角度に設定されていることを特徴とする製織装置。
請求項１，２のいずれか１項に記載の製織装置において、所定本数ずつの経糸毎に、該経糸を昇降させた際に生じる張力を制御する張力制御機構が設けられていることを特徴とする製織装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の製織装置において、所定本数ずつの経糸を保持する複数の綜絖体が設けられ、この綜絖体を昇降させることで該綜絖体に保持される経糸間に空間が形成されるように構成され、この綜絖体毎に張力制御機構が設けられていることを特徴とする製織装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製織装置において、経糸は、クリールから直接導出されるものであることを特徴とする製織装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の製織装置において、経糸若しくは緯糸として、アラミド繊維，ガラス繊維，セラミック繊維若しくは炭素繊維が採用されていることを特徴とする製織装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の製織装置において、各経糸の上昇角度θ及び下降角度θ’は１０〜３０°に設定されていることを特徴とする製織装置。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の製織装置において、緯糸は、緯糸保持体に保持されて前記経糸の昇降により生じた上下の経糸間の空間に導入されるものであることを特徴とする製織装置。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の製織装置により織成された織物であって、この織物の目曲がり量は織物の幅に対して１．３％以下であることを特徴とする織物。
請求項５〜９のいずれか１項に記載の製織装置により織成された織物であって、この織物は、開口率（開口部の開口面積の総和／測定範囲全面積）が０．１〜２．５％であり、且つ、各開口部の開口面積の標準偏差が０．５％以下であることを特徴とする織物。
請求項９，１０のいずれか１項に記載の織物を使用したプリプレグであって、このプリプレグは該織物に樹脂シートを加圧ロールにより貼り合わせて形成されるものであることを特徴とするプリプレグ。