JP2019148029A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of split yarn of carbon fiber - Google Patents

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政隆 梶
俊裕 本近
Toshihiro Motochika
俊裕 本近
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Abstract

To provide a manufacturing method of a split yarn of a carbon fiber in which a crossover yarn is less likely to be separated, when imparting a sizing agent to the split yarn.SOLUTION: A manufacturing method of a split yarn of a carbon fiber has an opening step for widening and thinning an original yarn A of the carbon fiber, a splitting step for splitting the original yarn A into a plurality of split yarns B along a longer direction, and a post-treatment step for imparting a sizing agent S to the split yarns B, in which, in the post-treatment step, the sizing agent S is imparted to the split yarns B by spraying or dropping the sizing agent S, while exposing the split yarns B to the air by sending the air along a sending direction X of the split yarns B.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、炭素繊維の分割糸の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a carbon fiber split yarn manufacturing method and manufacturing apparatus.

細い炭素繊維は市場に出回っていない。これは、細いほど炭素繊維の製造条件が厳しくなり、技術的に難しいからである。また、細いほど炭素繊維の製造効率が低下し、価格が高くなるからである。   Thin carbon fibers are not on the market. This is because the thinner the carbon fiber, the more severe the production conditions, and technical difficulties. In addition, the thinner, the lower the carbon fiber production efficiency and the higher the price.

日本国特開平11−323692号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-323692

そこで特許文献1は、太い炭素繊維の原糸を分割して細い分割糸を得る方法を提案している。特許文献1は、分割糸を得た後にサイジング剤を貯留したサイジングバスに分割糸を導き、分割糸をバスに浸けて分割糸にサイジング剤を付与することを提案している。
本発明者は、開繊した後に長手方向に沿って切断した分割糸において、長手方向に対して斜めに延びるいわゆる渡り糸は、バスに浸けた時に流体抵抗を受けてめくりあがるようにして他の糸から離脱してしまう。すると、バスの底に堆積してしまったり、バス中のローラにからみつくなどして生産性を損なってしまうことに気がついた。
Therefore, Patent Document 1 proposes a method of obtaining a thin divided yarn by dividing a thick carbon fiber yarn. Patent Document 1 proposes that after obtaining a split yarn, the split yarn is guided to a sizing bath in which a sizing agent is stored, and the split yarn is immersed in the bath to apply the sizing agent to the split yarn.
In the split yarn cut along the longitudinal direction after opening the fiber, the so-called transition yarn extending obliquely with respect to the longitudinal direction is subjected to fluid resistance when immersed in a bath, and the other yarn is turned up. It will detach from the thread. Then, I noticed that productivity would be lost by depositing on the bottom of the bath or entangled with the rollers in the bus.

そこで本発明は、分割糸にサイジング剤を付与する際に渡り糸が離脱しにくい、炭素繊維の分割糸の製造方法を提供する。   Accordingly, the present invention provides a method for producing carbon fiber split yarns, in which the transition yarns are not easily detached when a sizing agent is applied to the split yarns.

上記目的を達成するために、本発明の一側面によれば以下が提供される。
炭素繊維の原糸の幅を広げ厚みを薄くする開繊工程と、
前記原糸を長手方向に沿って複数本の分割糸に分割する分割工程と、
前記分割糸にサイジング剤を付与する後処理工程と、を有し、
前記後処理工程において、前記分割糸の送り方向に沿って空気を送って前記分割糸に空気を当てながら、前記サイジング剤を吹き付けてまたは落下させて前記分割糸に前記サイジング剤を付与する、炭素繊維の分割糸の製造方法。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the following is provided.
An opening process that widens the width of the carbon fiber yarn and reduces the thickness,
A dividing step of dividing the raw yarn into a plurality of divided yarns along the longitudinal direction;
A post-treatment step of applying a sizing agent to the split yarn,
In the post-processing step, carbon is applied to the split yarn by blowing or dropping the sizing agent while sending air along the feed direction of the split yarn and applying air to the split yarn. A method for producing a split yarn of a fiber.

上記目的を達成するために、本発明の一側面によれば以下が提供される。
炭素繊維の原糸の幅を広げ厚みを薄くする開繊機構と、
前記原糸を長手方向に沿って複数本の分割糸に分割する分割機構と、
前記分割糸にサイジング剤を付与する後処理機構と、を有し、
前記後処理機構は、
前記分割糸を送り方向に送る送り機構と、
前記サイジング剤を前記分割糸に吹き付けるまたは落下させて前記分割糸に付与する付与機構と、
空気を前記分割糸に当てる送風機構と、を有し、
前記送風機構は、前記分割糸の前記送り方向に沿って空気を送って前記分割糸に空気を当てながら前記分割糸に前記サイジング剤を付与する、炭素繊維の分割糸の製造装置。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the following is provided.
An opening mechanism that widens the width of the carbon fiber yarn and reduces the thickness,
A dividing mechanism for dividing the raw yarn into a plurality of divided yarns along the longitudinal direction;
A post-processing mechanism for applying a sizing agent to the split yarn,
The post-processing mechanism is
A feed mechanism for feeding the split yarn in the feed direction;
An application mechanism for spraying or dropping the sizing agent on the split yarn and applying the sizing agent to the split yarn;
A blower mechanism that applies air to the split yarn,
The blower mechanism is a carbon fiber split yarn manufacturing apparatus that sends air along the feed direction of the split yarn and applies the sizing agent to the split yarn while applying air to the split yarn.

本発明によれば、分割糸にサイジング剤を付与する際に渡り糸を離脱しにくくすることができる。   According to the present invention, when applying a sizing agent to the split yarn, it is possible to make it difficult to separate the transition yarn.

本実施形態にかかる製造装置の概略図である。It is the schematic of the manufacturing apparatus concerning this embodiment. 原糸および分割糸の断面図である。It is sectional drawing of a raw yarn and a split yarn. 本実施形態にかかる方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method concerning this embodiment. 分割糸の概略平面図である。It is a schematic plan view of a split yarn. 比較例に係る後処理部を示す図であって、(a)は後処理部の概略側面図、(b)は後処理部の概略平面図である。It is a figure which shows the post-processing part which concerns on a comparative example, Comprising: (a) is a schematic side view of a post-processing part, (b) is a schematic plan view of a post-processing part. 本実施形態に係る後処理部を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the post-processing part which concerns on this embodiment. 変形例1に係る後処理部を示す概略側面図である。10 is a schematic side view showing a post-processing unit according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る後処理部を示す概略側面図である。10 is a schematic side view showing a post-processing unit according to Modification 2. FIG.

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本実施形態にかかる製造装置1の概略図である。図1の(a)は製造装置1の平面図であり、図1の(b)は製造装置1の側面図である。
図1に示すように製造装置1は、送り出し部10と、前処理部20と、開繊部30と、収束剤付与部40と、レーザー照射部50と、後処理部60と、加熱部70と、巻き取り部80とを有している。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment. 1A is a plan view of the manufacturing apparatus 1, and FIG. 1B is a side view of the manufacturing apparatus 1.
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 includes a delivery unit 10, a pretreatment unit 20, a fiber opening unit 30, a sizing agent application unit 40, a laser irradiation unit 50, a posttreatment unit 60, and a heating unit 70. And a winding unit 80.

送り出し部10は、原糸Aを下流側へ送り出す部位である。送り出し部10は、複数のダンサーローラ11と、駆動ニップローラ対12とを有している。ダンサーローラ11は糸道をジグザグにして送り出す原糸Aに作用する張力の変動を吸収し、原糸Aに作用する張力が一定になるようにしている。駆動ニップローラ対12は、原糸Aを挟み込んで掴み、原糸Aが巻き付けられたスプール13から原糸Aを引き出す。   The delivery unit 10 is a part that delivers the raw yarn A to the downstream side. The delivery unit 10 includes a plurality of dancer rollers 11 and a drive nip roller pair 12. The dancer roller 11 absorbs fluctuations in the tension acting on the raw yarn A that is sent out with the yarn path zigzag so that the tension acting on the raw yarn A is constant. The drive nip roller pair 12 pinches and holds the raw yarn A, and pulls out the raw yarn A from the spool 13 around which the raw yarn A is wound.

前処理部20は、原糸Aに付与されている原糸用サイジング剤を除去する部位である。原糸Aには、取り扱い中にほどけないように原糸用サイジング剤が付与されている。しかし、原糸用サイジング剤が付与されたままでは、後述する開繊工程で開繊しにくい。そこで前処理部20によって原糸Aから原糸用サイジング剤を除去する。前処理部20は、例えば溶剤により原糸用サイジング剤を溶解させて除去したり、加熱して原糸用サイジング剤を溶融させて除去したり、高温の蒸気状の溶剤を吹き付けて原糸用サイジング剤を溶解・溶融させて除去することができる。   The pre-processing unit 20 is a part for removing the sizing agent for the raw yarn provided to the raw yarn A. The raw yarn A is provided with a sizing agent for raw yarn so as not to be unwound during handling. However, if the sizing agent for raw yarn is still applied, it is difficult to open the fiber in the fiber opening process described later. Therefore, the sizing agent for raw yarn is removed from the raw yarn A by the pretreatment unit 20. For example, the pretreatment unit 20 dissolves and removes the sizing agent for raw yarn with a solvent, melts and removes the sizing agent for raw yarn by heating, or sprays a high-temperature vapor-like solvent for the raw yarn. The sizing agent can be removed by melting and melting.

開繊部(開繊機構の一例)30は、原糸Aの幅を広げ厚みを薄くする部位である。図2は、原糸Aの長手方向に直交する面の断面を示している。図2の(a)は開繊前の原糸A、図2の(b)は開繊後の原糸Aを示している。開繊部30は、図2の(a)の状態から(b)の状態となるように、原糸Aを変形させる。   The opening part (an example of the opening mechanism) 30 is a part that widens the width of the raw yarn A and reduces the thickness. FIG. 2 shows a cross section of a surface orthogonal to the longitudinal direction of the raw yarn A. FIG. 2A shows the raw yarn A before opening, and FIG. 2B shows the raw yarn A after opening. The opening portion 30 deforms the raw yarn A so as to change from the state shown in FIG. 2A to the state shown in FIG.

開繊部30は例えば、並列ロール、並列バー、太鼓ロール、逆回転ロール、振動ロール、液流、気流、超音波、水蒸気、水などのスプレー、熱風などを用いて、原糸Aを変形させる。開繊部30は、これらの手段の2つ以上を組み合わせて原糸Aを変形させてもよい。開繊部30は、原糸Aを当初の原糸Aの直径の2倍以上の幅となるように原糸Aを変形させることが好ましい。   The opening part 30 deforms the raw yarn A by using, for example, a parallel roll, a parallel bar, a drum roll, a counter-rotating roll, a vibrating roll, a liquid flow, an air current, a spray of ultrasonic waves, water vapor, water, hot air, or the like. . The opening portion 30 may deform the raw yarn A by combining two or more of these means. The opening part 30 preferably deforms the raw yarn A so that the raw yarn A has a width that is at least twice the diameter of the original raw yarn A.

収束剤付与部40は、開繊した状態の原糸Aに収束剤を付与する。収束剤とは、開繊された状態の原糸Aの炭素繊維に収束性を与えるものである。収束剤として例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シランカップリング剤、水不溶性ナイロンおよび水溶性ナイロン、水、などを挙げることができる。   The sizing agent imparting unit 40 imparts the sizing agent to the raw yarn A in the opened state. The sizing agent imparts convergence to the carbon fibers of the raw yarn A in the opened state. Examples of the sizing agent include epoxy resins, urethane resins, silane coupling agents, water-insoluble nylons and water-soluble nylons, and water.

レーザー照射部50(分割機構の一例)は、開繊した状態の原糸Aに長手方向に沿ってレーザーを照射する。レーザー照射部50はこれにより、原糸Aを長手方向に沿って複数本の分割糸Bに分割する。図2の(c)は、分割後の原糸A(分割糸B)の断面を示している。図示の例では、長手方向に沿って三か所にレーザーを照射し、一本の原糸Aから4本の分割糸Bを得ている。もっとも、図示の例に限らず、一本の原糸Aから2本、3本、5本以上の分割糸Bを得るように構成してもよい。   The laser irradiation unit 50 (an example of a dividing mechanism) irradiates the original yarn A in a spread state with a laser along the longitudinal direction. Thus, the laser irradiation unit 50 divides the raw yarn A into a plurality of divided yarns B along the longitudinal direction. (C) of FIG. 2 has shown the cross section of the original yarn A (divided yarn B) after a division | segmentation. In the example shown in the figure, laser is irradiated at three locations along the longitudinal direction, and four split yarns B are obtained from one raw yarn A. However, the present invention is not limited to the illustrated example, and two, three, five, or more divided yarns B may be obtained from one raw yarn A.

レーザー照射部50は、レーザーを原糸Aに照射するレーザー出力部51と、レーザー出力部51の上流および下流に配置されたニップローラ対52を有している。ニップローラ対52は、原糸Aまたは分割糸Bに張力を与えることにより、原糸Aまたは分割糸Bのレーザーが照射される部位が撓まないようにしている。   The laser irradiation unit 50 includes a laser output unit 51 that irradiates the raw yarn A with laser, and a nip roller pair 52 that is disposed upstream and downstream of the laser output unit 51. The nip roller pair 52 applies tension to the raw yarn A or the split yarn B so that the portion of the raw yarn A or the split yarn B irradiated with the laser does not bend.

後処理部(後処理機構の一例)60は、分割糸Bに収束性を付与する分割糸用サイジング剤を付与する。分割糸用サイジング剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シランカップリング剤、水不溶性ナイロンおよび水溶性ナイロン、などを挙げることができる。   The post-processing unit (an example of a post-processing mechanism) 60 applies a split yarn sizing agent that imparts convergence to the split yarn B. Examples of split yarn sizing agents include epoxy resins, urethane resins, silane coupling agents, water-insoluble nylons and water-soluble nylons.

加熱部70は、分割糸用サイジング剤が付与された分割糸Bを加熱し、分割糸用サイジング剤を硬化させる。加熱部70は、高周波加熱、遠赤外線加熱、熱風の吹き付けなどの非接触方式の加熱や、ヒートローラー、ダブルベルトプレスなどの接触方式の加熱、などにより分割糸Bを加熱し、分割糸用サイジング剤を硬化させる。   The heating unit 70 heats the split yarn B to which the split yarn sizing agent is applied, and cures the split yarn sizing agent. The heating unit 70 heats the split yarn B by non-contact heating such as high-frequency heating, far-infrared heating, or hot air blowing, or contact heating such as a heat roller or a double belt press, and the sizing for the split yarn. The agent is cured.

巻き取り部80は、セパレータローラ81と、ダンサーローラ82と、巻き取りボビン83とを備えている。セパレータローラ81は、複数本が並列された状態の分割糸Bからそれぞれの分割糸Bを分離させる。ダンサーローラ82は、分割糸Bのそれぞれの張力の変動を吸収して一定の張力となるようにする。分割糸Bは巻き取りボビン83に巻き付けられる。   The winding unit 80 includes a separator roller 81, a dancer roller 82, and a winding bobbin 83. The separator roller 81 separates each divided yarn B from the divided yarn B in a state where a plurality of the separated rollers are arranged in parallel. The dancer roller 82 absorbs fluctuations in the tension of each of the split yarns B so that the tension becomes constant. The split yarn B is wound around the winding bobbin 83.

次に、上述した製造装置1を用いた炭素繊維の分割糸Bの製造方法を説明する。図3は、本実施形態に係る製造方法のフローチャートである。図3に示すように、まず、送り出し部10から原糸Aを下流側に向かって送り出す(ステップS01)。
次に、前処理部20により原糸Aに前処理を施す(ステップS02)。前処理を施すことにより、原糸Aに付着している原糸用サイジング剤を除去する。
次に、開繊部30により原糸Aを開繊し、原糸Aの幅を広げ厚みを薄くする(ステップS03)。続いて収束剤付与部40により、開繊した状態の原糸Aに収束剤を付与し、原糸Aをなす炭素繊維のまとまりがよい状態とする(ステップS04)。
次に、レーザー照射部により収束剤が付与され開繊された状態の原糸Aにレーザーを照射し、原糸Aを複数本の分割糸Bに分割する(ステップS05)。
分割された分割糸Bに対して後処理部60により分割糸用サイジング剤を付与する(ステップS06)。さらに加熱部70により分割糸Bを加熱し、分割糸用サイジング剤を硬化させる(ステップS07)。
分割糸用サイジング剤が硬化した分割糸Bを巻き取り部80で巻き取る(ステップS08)。このようにして、原糸Aから複数本の細い分割糸Bが得られる。
Next, a method of manufacturing the carbon fiber split yarn B using the manufacturing apparatus 1 described above will be described. FIG. 3 is a flowchart of the manufacturing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, first, the raw yarn A is sent out from the delivery part 10 toward the downstream side (step S01).
Next, the pre-processing unit 20 performs pre-processing on the raw yarn A (step S02). By performing the pretreatment, the sizing agent for raw yarn adhering to the raw yarn A is removed.
Next, the raw yarn A is opened by the fiber opening unit 30, and the width of the raw yarn A is increased to reduce the thickness (step S03). Subsequently, the sizing agent applying unit 40 applies a sizing agent to the unfolded raw yarn A, and sets the carbon fibers forming the raw yarn A in a good state (step S04).
Next, a laser is irradiated to the raw yarn A that has been spread and provided with a sizing agent by the laser irradiation unit, and the raw yarn A is divided into a plurality of divided yarns B (step S05).
A split yarn sizing agent is applied to the split yarn B by the post-processing unit 60 (step S06). Further, the split yarn B is heated by the heating unit 70 to cure the split yarn sizing agent (step S07).
The split yarn B in which the split yarn sizing agent is cured is wound up by the winding unit 80 (step S08). In this way, a plurality of thin split yarns B are obtained from the raw yarn A.

ところで、図4に示すように、分割工程(ステップS05)後には、長手方向に沿って切断した分割糸Bにおいて、いわゆる渡り糸Wが、整列した複数の分割糸Bの長手方向に対して斜めに延在する。したがって、後処理部60における後処理工程(ステップS06)では、長手方向に対して渡り糸Wが斜めに延在した複数の分割糸Bに対してサイジング剤を付与することとなる。   As shown in FIG. 4, after the dividing step (step S <b> 05), in the divided yarn B cut along the longitudinal direction, the so-called transition yarn W is oblique with respect to the longitudinal direction of the aligned divided yarns B. Extend to. Therefore, in the post-processing step (step S06) in the post-processing unit 60, a sizing agent is applied to the plurality of split yarns B in which the cross yarns W extend obliquely with respect to the longitudinal direction.

図5の(a)および図5の(b)は参考例に係る後処理工程の様子を示す図である。図5の(a)は側方から見た様子、図5の(b)は上方から見た様子を示している。
図5の(a)に示すように、例えば、分割糸用のサイジング剤Sを貯留させたサイジングバス101に送りローラ102で分割糸Bを導き、分割糸Bをサイジング剤Sに浸漬させて付与することを考える。すると、図5の(b)に示すように、整列した複数の分割糸Bの長手方向に対して斜めに延在した渡り糸Wが、サイジング剤Sに浸けた時に流体抵抗Rを受けてめくりあがるようにして分割糸Bなどの他の糸から離脱してしまう。この離脱した渡り糸Wは、サイジングバス101の底に堆積してしまったり、サイジングバス101中の送りローラ102などに絡みつくなどして生産性が損なわれるおそれがある。
FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams showing a state of the post-processing process according to the reference example. FIG. 5A shows a side view, and FIG. 5B shows a top view.
As shown in FIG. 5A, for example, the split yarn B is guided by the feed roller 102 to the sizing bath 101 in which the sizing agent S for split yarn is stored, and the split yarn B is immersed in the sizing agent S and applied. Think about what to do. Then, as shown in FIG. 5 (b), when the transition yarn W extending obliquely with respect to the longitudinal direction of the plurality of divided yarns B is immersed in the sizing agent S, it receives a fluid resistance R and turns. As a result, it is separated from other yarns such as the split yarn B. The detached transition yarn W may be deposited on the bottom of the sizing bath 101 or may be entangled with the feed roller 102 in the sizing bath 101, thereby impairing productivity.

このため、本実施形態に係る製造方法では、後処理工程(ステップS06)において、渡り糸Wの堆積やローラへの絡まりを抑制する。   For this reason, in the manufacturing method according to the present embodiment, the accumulation of the transition yarn W and the entanglement on the roller are suppressed in the post-processing step (step S06).

図6は本実施形態に係る製造装置1の後処理部60を示す側面図である。図6に示すように、後処理部60は、送り機構62と、付与機構63と、送風機構64と、を有している。送り機構62は、分割糸Bの送り方向Xの上流側と下流側に設けられた複数の送りローラ62a,62b,62cを備える。送り機構62は、複数の送りローラ62a,62b,62cによって分割糸Bを水平方である送り方向Xへ送る。送りローラ62a,62b,62cは、送り方向Xの上流側に一つ設けられ、送り方向Xの下流側に二つ設けられている。上流側に設けられた送りローラ62aは分割糸Bの下方に設けられている。下流側に設けられた送りローラ62b,62cは、互いに対向する位置に配置され、分割糸Bを挟んで引き取り、下流側へ送り出す。   FIG. 6 is a side view showing the post-processing unit 60 of the manufacturing apparatus 1 according to this embodiment. As illustrated in FIG. 6, the post-processing unit 60 includes a feeding mechanism 62, an applying mechanism 63, and a blower mechanism 64. The feed mechanism 62 includes a plurality of feed rollers 62a, 62b, and 62c provided on the upstream side and the downstream side in the feed direction X of the split yarn B. The feed mechanism 62 feeds the split yarn B in the feed direction X, which is the horizontal direction, by a plurality of feed rollers 62a, 62b, and 62c. One feed roller 62a, 62b, and 62c is provided on the upstream side in the feed direction X, and two on the downstream side in the feed direction X. The feed roller 62 a provided on the upstream side is provided below the split yarn B. The feed rollers 62b and 62c provided on the downstream side are arranged at positions facing each other, take the sandwiched yarn B between them, and feed it downstream.

付与機構63は、送り機構62で搬送される分割糸Bの上方に配置されている。付与機構63は、分割糸Bに対して分割糸用のサイジング剤Sを落下させ、これにより、分割糸Bにサイジング剤Sを付与する。なお、付与機構63は、サイジング剤Sを分割糸Bに対して上方から吹き付けて付与するものでもよい。   The applying mechanism 63 is disposed above the split yarn B conveyed by the feeding mechanism 62. The applying mechanism 63 drops the sizing agent S for the split yarn on the split yarn B, and thereby applies the sizing agent S to the split yarn B. The applying mechanism 63 may apply the sizing agent S by spraying the split yarn B from above.

送風機構64は、空気を吹き出す二つの送風機64a,64bを備えている。これらの送風機64a,64bは、送り機構62で搬送される分割糸Bの上下における送り方向Xの上流側に配置されている。上方側の送風機64aは、搬送される分割糸Bの送り方向Xに対して斜め上方から約45度の角度で空気を吹き付ける。下方側の送風機64bは、搬送される分割糸Bの送り方向Xに対して斜め下方から約45度の角度で空気を吹き付ける。この分割糸Bの送り方向Xに対する送風機64a,64bからの空気の送り方向のなす角度θは、0度以上90度未満であればよい。なお、送風機64a,64bからの空気の送り方向と分割糸Bの送り方向Xとのなす角度θは、好ましくは0度以上60未満、より好ましくは0度以上45度未満、さらに好ましくは0度以上30度未満であればよい。   The blower mechanism 64 includes two blowers 64a and 64b that blow out air. These blowers 64 a and 64 b are arranged on the upstream side in the feed direction X above and below the split yarn B conveyed by the feed mechanism 62. The upper blower 64a blows air at an angle of about 45 degrees obliquely from above with respect to the feeding direction X of the divided yarn B being conveyed. The blower 64b on the lower side blows air at an angle of about 45 degrees obliquely from below with respect to the feeding direction X of the divided yarn B being conveyed. The angle θ formed by the air feeding direction from the fans 64a and 64b with respect to the feeding direction X of the split yarn B may be 0 ° or more and less than 90 °. The angle θ formed by the air feeding direction from the blowers 64a and 64b and the feeding direction X of the split yarn B is preferably 0 degree or more and less than 60, more preferably 0 degree or more and less than 45 degree, and further preferably 0 degree. The angle may be less than 30 degrees.

二つの送風機64a,64bは、送り機構62で搬送される分割糸Bに対して付与機構63によってサイジング剤Sが付与される付与箇所へ向かって空気を当てる。これにより、分割糸Bには、送風機構64によって空気が当てられながら付与機構63によってサイジング剤Sが付与される。   The two blowers 64 a and 64 b apply air toward the application location where the sizing agent S is applied by the application mechanism 63 to the split yarn B conveyed by the feed mechanism 62. Accordingly, the sizing agent S is applied to the split yarn B by the applying mechanism 63 while air is applied by the blowing mechanism 64.

また、後処理部60は、受け容器65を有している。受け容器65は、搬送される分割糸Bの下方側に配置されており、分割糸Bから落ちるサイジング剤Sを受ける。   The post-processing unit 60 has a receiving container 65. The receiving container 65 is disposed on the lower side of the divided yarn B to be conveyed, and receives the sizing agent S falling from the divided yarn B.

次に、製造装置1の後処理部60による分割糸Bへのサイジング剤Sの後処理工程(ステップS06)を説明する。   Next, the post-processing step (step S06) of the sizing agent S to the split yarn B by the post-processing unit 60 of the manufacturing apparatus 1 will be described.

レーザー照射部50で分割されて後処理部60へ送り込まれた分割糸Bに対して、後処理部60では、付与機構63からサイジング剤Sを落下させてサイジング剤Sを付与する。このとき、送風機構64の送風機64aが分割糸Bの送り方向Xに沿って空気を送ることで、分割糸Bに対して、サイジング剤Sが滴下する領域及びその上流側の領域に空気を当てる。これにより、分割糸Bには、サイジング剤Sが確実に付与される。この際に、渡り糸Wに流体抵抗など剥離させる力を作用させないので、渡り糸Wが絡まるといった問題が生じない。   In the post-processing unit 60, the sizing agent S is applied by dropping the sizing agent S from the applying mechanism 63 to the split yarn B that has been divided by the laser irradiation unit 50 and fed into the post-processing unit 60. At this time, the blower 64a of the blower mechanism 64 sends air along the feed direction X of the split yarn B, so that air is applied to the split yarn B in the region where the sizing agent S drops and the upstream region. . Thereby, the sizing agent S is reliably given to the split yarn B. At this time, since the separation force such as fluid resistance is not applied to the crossover yarn W, the problem that the crossover yarn W is entangled does not occur.

サイジング剤Sが付与された分割糸Bは、その後、下流側に配置された送り機構62の一対の送りローラ62aによって挟まれて送り出される。これにより、分割糸Bは、付与されたサイジング剤Sの余剰分が送りローラ62aによって除去されて下流側の加熱部70へ送り出される。この送りローラ62aで分割糸Bから除去された余剰分のサイジング剤Sは、下方に配置された受け容器65に受けられて回収される。なお、後処理部60では、付与機構63で付与されて分割糸Bから滴下する余剰のサイジング剤Sも下方に配置された受け容器65に受けられて回収される。   The split yarn B to which the sizing agent S has been applied is then fed out by being sandwiched by a pair of feed rollers 62a of the feed mechanism 62 disposed on the downstream side. Thereby, the surplus portion of the applied sizing agent S is removed by the feed roller 62a, and the split yarn B is fed out to the heating unit 70 on the downstream side. The surplus sizing agent S removed from the split yarn B by the feed roller 62a is received by the receiving container 65 disposed below and collected. In the post-processing unit 60, surplus sizing agent S applied by the applying mechanism 63 and dripped from the split yarn B is also received and collected by the receiving container 65 disposed below.

このように、本実施形態に係る炭素繊維の分割糸の製造方法及び製造装置1によれば、分割糸Bの送り方向Xに沿って空気を送って分割糸Bに空気を当てながら、サイジング剤Sを落下させて分割糸Bにサイジング剤Sを付与する。したがって、渡り糸Wが送り方向Xと逆側にめくりあがることが防止され、分割糸Bの他の糸から離脱しにくくすることができる。これにより、渡り糸Wの堆積やローラへの絡まりを抑制して品質及び生産性を向上させることができる。   Thus, according to the carbon fiber split yarn manufacturing method and manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, the sizing agent is fed while air is applied to the split yarn B by sending air along the feed direction X of the split yarn B. The sizing agent S is applied to the split yarn B by dropping S. Therefore, it is possible to prevent the transition yarn W from turning up in the direction opposite to the feed direction X, and to make it difficult to separate from the other yarns of the split yarn B. As a result, it is possible to improve the quality and productivity by suppressing the accumulation of the transition yarn W and the entanglement of the rollers.

また、空気の送り方向と分割糸Bの送り方向Xのなす角度を0度以上90度未満とすることで、渡り糸Wを分割糸Bの他の糸に対してより絡まりにくくすることができる。   Further, by setting the angle formed by the air feeding direction and the feeding direction X of the split yarn B to be not less than 0 degrees and less than 90 degrees, it is possible to make the transition yarn W less likely to be entangled with other yarns of the split yarn B. .

また、分割糸Bのサイジング剤Sが滴下する領域とその上流側の領域に空気を当て、さらに、分割糸Bに対して、サイジング剤Sを滴下する側と同じ側と反対側から空気を当てる。これにより、上下方向について渡り糸Wが他の糸にまとまりやすくなり、渡り糸が他の糸から剥離することを抑制しやすい。   Further, air is applied to the region where the sizing agent S of the split yarn B is dropped and the upstream region thereof, and further, air is applied to the split yarn B from the same side as the side where the sizing agent S is dropped. . This makes it easier for the transition yarns W to be bundled with other yarns in the vertical direction, and to easily prevent the transition yarns from being separated from the other yarns.

また、上記実施形態では、後処理部60において、分割糸Bに対して、サイジング剤Sを滴下する側と同じ側である上側と、サイジング剤Sを滴下する側と反対側である下側の両側から、送風機構64の送風機64aで空気を当てる場合を例示したが、分割糸Bに対する空気の当て方は上下の両方に限らない。   Moreover, in the said embodiment, in the post-processing part 60, with respect to the split yarn B, the upper side that is the same side as the side on which the sizing agent S is dropped, and the lower side that is opposite to the side on which the sizing agent S is dropped. Although the case where air was applied with the air blower 64a of the air supply mechanism 64 from both sides was illustrated, how to apply air to the split yarn B is not limited to both the upper and lower sides.

例えば、後処理部60において、分割糸Bに対してサイジング剤Sを滴下する側と同じ側である上側だけに空気を当ててもよく、また、分割糸Bに対してサイジング剤Sを滴下する側と反対側である下側だけに空気を当ててもよい。もっとも、分割糸Bの下側に空気を当てると、滴下されたサイジング剤Sにつれて下方へ動こうとした渡り糸Wを上方へ押し戻して他の糸とまとまるようにすることができるので好ましい。   For example, in the post-processing unit 60, air may be applied only to the upper side which is the same side as the side on which the sizing agent S is dropped on the split yarn B, and the sizing agent S is dropped on the split yarn B. Air may be applied only to the lower side opposite to the side. However, it is preferable to apply air to the lower side of the split yarn B because the transition yarn W that has moved downward as the dropped sizing agent S can be pushed back upward to be combined with other yarns.

次に、変形例について説明する。
(変形例1)
図7は、変形例1に係る後処理部60Aを示す概略側面図である。図7に示すように、変形例1における後処理部60Aの付与機構63aは、サイジング剤Sを噴霧する噴霧器である。この噴霧器からなる付与機構63aは、分割糸Bの上方から霧状のサイジング剤Sを噴霧する。なお、この噴霧機からなる付与機構63aは、分割糸Bに対して吹き付け圧なくサイジング剤Sを付与する。また、変形例1では、送り機構62の送りローラ62aが上流側だけに設けられている。さらに、変形例1では、送風機構64が一つの送風機64aを備えている。送風機64aは、分割糸Bの上方側に設けられ、搬送される分割糸Bの送り方向Xに対して斜め上方から約45度の角度で空気を吹き付ける。
Next, a modified example will be described.
(Modification 1)
FIG. 7 is a schematic side view showing a post-processing unit 60A according to the first modification. As shown in FIG. 7, the application mechanism 63 a of the post-processing unit 60 </ b> A in Modification 1 is a sprayer that sprays the sizing agent S. The applying mechanism 63a including the sprayer sprays the mist-like sizing agent S from above the split yarn B. The applying mechanism 63a including the sprayer applies the sizing agent S to the split yarn B without spraying pressure. In the first modification, the feed roller 62a of the feed mechanism 62 is provided only on the upstream side. Further, in the first modification, the blower mechanism 64 includes one blower 64a. The blower 64a is provided on the upper side of the split yarn B, and blows air at an angle of approximately 45 degrees obliquely from above with respect to the feed direction X of the split yarn B being conveyed.

この変形例1では、分割糸Bに対して、付与機構63aからサイジング剤Sを噴霧するとともに、送風機構64の送風機64aによって空気を吹き付ける。これにより、分割糸Bへの余剰なサイジング剤Sの付与を極力抑えつつ良好に付与することができる。また、分割糸Bへのサイジング剤Sの余剰な付与を抑えることができるので、下流側における絞り用の一対の送りローラ62aを不要にすることができる。   In the first modification, the sizing agent S is sprayed from the applying mechanism 63 a to the split yarn B, and air is blown by the blower 64 a of the blower mechanism 64. Thereby, it can provide favorably, suppressing the provision of the excessive sizing agent S to the split yarn B as much as possible. In addition, since excessive application of the sizing agent S to the split yarn B can be suppressed, the pair of feed rollers 62a for drawing on the downstream side can be eliminated.

(変形例2)
図8は、変形例2に係る後処理部60を示す概略側面図である。図8に示すように、変形例2では、後処理部60の付与機構63bが送風機構64を兼ねている。付与機構63bは、サイジング剤Sを空気とともに噴出させるスプレーである。付与機構63bは、分割糸Bに対して霧状のサイジング剤Sを吹き付ける。このスプレーからなる付与機構63bは、分割糸Bの上方側に設けられ、搬送される分割糸Bの送り方向Xに対して斜め上方から約45度の角度でサイジング剤Sを噴霧する。この変形例2においても、送り機構62の送りローラ62aが上流側だけに設けられている。
(Modification 2)
FIG. 8 is a schematic side view showing the post-processing unit 60 according to the second modification. As shown in FIG. 8, in Modification 2, the providing mechanism 63 b of the post-processing unit 60 also serves as the air blowing mechanism 64. The application mechanism 63b is a spray that ejects the sizing agent S together with air. The applying mechanism 63 b sprays the sizing agent S in the form of a mist onto the split yarn B. The spray applying mechanism 63b is provided on the upper side of the split yarn B, and sprays the sizing agent S at an angle of about 45 degrees obliquely from above with respect to the feeding direction X of the split yarn B being conveyed. Also in the second modification, the feed roller 62a of the feed mechanism 62 is provided only on the upstream side.

この変形例2では、搬送される分割糸Bの送り方向Xに対して斜め上方から約45度の角度でサイジング剤Sをスプレーすることで、サイジング剤Sを空気とともに吹き付ける。この場合も、分割糸Bへの余剰なサイジング剤Sの付与を極力抑えつつ良好に付与することができ、下流側における絞り用の一対の送りローラ62aを不要にできる。   In the second modification, the sizing agent S is sprayed together with air by spraying the sizing agent S at an angle of about 45 degrees obliquely from above with respect to the feed direction X of the divided yarn B being conveyed. Also in this case, it is possible to satisfactorily apply the sizing agent S to the split yarn B while suppressing it as much as possible, and the pair of feed rollers 62a for drawing on the downstream side can be dispensed with.

1 製造装置
30 開繊部(開繊機構)
50 レーザー照射部(分割機構)
60 後処理部(後処理機構)
62 送り機構
63 付与機構
64 送風機構
A 原糸
B 分割糸
S サイジング剤
X 送り方向
1 Manufacturing apparatus 30 Opening part (opening mechanism)
50 Laser irradiation part (splitting mechanism)
60 Post-processing section (post-processing mechanism)
62 Feeding mechanism 63 Giving mechanism 64 Blowing mechanism A Raw yarn B Split yarn S Sizing agent X Feeding direction

Claims (10)

炭素繊維の原糸の幅を広げ厚みを薄くする開繊工程と、
前記原糸を長手方向に沿って複数本の分割糸に分割する分割工程と、
前記分割糸にサイジング剤を付与する後処理工程と、を有し、
前記後処理工程において、前記分割糸の送り方向に沿って空気を送って前記分割糸に空気を当てながら、前記サイジング剤を吹き付けてまたは落下させて前記分割糸に前記サイジング剤を付与する、炭素繊維の分割糸の製造方法。
An opening process that widens the width of the carbon fiber yarn and reduces the thickness,
A dividing step of dividing the raw yarn into a plurality of divided yarns along the longitudinal direction;
A post-treatment step of applying a sizing agent to the split yarn,
In the post-processing step, carbon is applied to the split yarn by blowing or dropping the sizing agent while sending air along the feed direction of the split yarn and applying air to the split yarn. A method for producing a split yarn of a fiber.
前記空気の送り方向と前記分割糸の送り方向のなす角度は0度以上90度未満である、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   2. The method for producing a carbon fiber split yarn according to claim 1, wherein an angle formed by the air feeding direction and the split yarn feeding direction is not less than 0 degrees and less than 90 degrees. 前記分割糸の前記サイジング剤が滴下する領域に前記空気を当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The method for producing a carbon fiber split yarn according to claim 1, wherein the air is applied to a region of the split yarn where the sizing agent is dripped. 前記分割糸の前記サイジング剤が滴下する領域の上流側の領域に前記空気を当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The method for producing a carbon fiber split yarn according to claim 1, wherein the air is applied to a region upstream of a region of the split yarn where the sizing agent is dripped. 前記分割糸の前記サイジング剤が滴下する領域とその上流側の領域に前記空気を当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The carbon fiber split yarn manufacturing method according to claim 1, wherein the air is applied to a region of the split yarn where the sizing agent drops and an upstream region thereof. 前記分割糸に対して、前記サイジング剤を滴下する側と同じ側から前記空気を前記分割糸に当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The method for producing a carbon fiber split yarn according to claim 1, wherein the air is applied to the split yarn from the same side as the side on which the sizing agent is dropped. 前記分割糸に対して、前記サイジング剤を滴下する側と反対側から前記空気を前記分割糸に当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The carbon fiber split yarn manufacturing method according to claim 1, wherein the air is applied to the split yarn from a side opposite to a side on which the sizing agent is dropped. 前記分割糸に対して、前記サイジング剤を滴下する側と同じ側と反対側から前記空気を前記分割糸に当てる、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The carbon fiber split yarn manufacturing method according to claim 1, wherein the air is applied to the split yarn from the side opposite to the side on which the sizing agent is dropped. 霧状の前記サイジング剤を前記空気とともに前記分割糸に吹き付ける、請求項1に記載の炭素繊維の分割糸の製造方法。   The method for producing a carbon fiber split yarn according to claim 1, wherein the atomized sizing agent is sprayed onto the split yarn together with the air. 炭素繊維の原糸の幅を広げ厚みを薄くする開繊機構と、
前記原糸を長手方向に沿って複数本の分割糸に分割する分割機構と、
前記分割糸にサイジング剤を付与する後処理機構と、を有し、
前記後処理機構は、
前記分割糸を送り方向に送る送り機構と、
前記サイジング剤を前記分割糸に吹き付けるまたは落下させて前記分割糸に付与する付与機構と、
空気を前記分割糸に当てる送風機構と、を有し、
前記送風機構は、前記分割糸の前記送り方向に沿って空気を送って前記分割糸に空気を当てながら前記分割糸に前記サイジング剤を付与する、炭素繊維の分割糸の製造装置。
An opening mechanism that widens the width of the carbon fiber yarn and reduces the thickness,
A dividing mechanism for dividing the raw yarn into a plurality of divided yarns along the longitudinal direction;
A post-processing mechanism for applying a sizing agent to the split yarn,
The post-processing mechanism is
A feed mechanism for feeding the split yarn in the feed direction;
An application mechanism for spraying or dropping the sizing agent on the split yarn and applying the sizing agent to the split yarn;
A blower mechanism that applies air to the split yarn,
The blower mechanism is a carbon fiber split yarn manufacturing apparatus that sends air along the feed direction of the split yarn and applies the sizing agent to the split yarn while applying air to the split yarn.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113943992A (en) * 2021-11-03 2022-01-18 宏和电子材料科技股份有限公司 Splitting method for electronic-grade glass fiber cloth and product thereof

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