JP2019519691A - 繊維拡張 - Google Patents

Abstract

繊維を拡張する方法であって、初期幅Ｗａを有する連続した繊維束を提供するステップと、繊維束を、引張手段を通って、流体流れ手段を越えてまたはそれを通って進行方法に進ませるステップとを含み、引張手段が、繊維束の張力を断続的に変化させ、流体流れ手段が、繊維束において張力が変化するときに、繊維束を通る流体流れを作り出し、繊維束の幅が拡張幅Ｗｂに増大される、方法が開示される。また、装置（１）も開示され、その装置（１）は、繊維束（２）の張力を断続的に変化させるための引張手段（３）と、束（２）を通る流体の流れを作り出すための流体流れ手段（４）とを備えている。

Description

本発明は全般的に繊維拡張に関する。より詳細には、これだけではないが、本発明は繊維を拡張する方法、繊維を拡張するための装置、および拡張された繊維シートに関する。さらにより詳細には、これだけではないが、本発明は、ガラスまたは炭素繊維を拡張する方法、ガラスまたは炭素繊維を拡張する装置、および拡張されたガラスまたは炭素繊維のシートに関する。

炭素およびガラスなどの繊維は、典型的には、バインダ材料、例えばエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、またはフェノール樹脂によって、全体的に互いに平行に拘束された複数の連続したフィラメント繊維を備える繊維束として販売される。繊維束は、典型的には、ボビン周りに巻かれて保管および輸送される。繊維束は一般的に、全体的に平行なフィラメント繊維のトウを備えており、そのフィラメント繊維のいくつかは、絡まる、および／もしくはねじれる、または他の態様で繊維束の他のフィラメント繊維に対して非平行な向きで配置されることがある。市販されている繊維束は、典型的には何千ものフィラメント繊維を含んでいる。

繊維補強複合材料は一般的に、繊維と、前記繊維が中で保持される母材との両方の材料特性を組み合わせた物品を作り出すために製造される。例えば、母材が樹脂、例えばエポキシ樹脂である炭素繊維補強シートを製造することが知られている。そのような炭素繊維補強シートは、炭素繊維の低比重、高比引張強度、および高比弾性係数を、樹脂母材の可撓性および／または廉価性と組み合わせて、相対的に高い強度重量比を有する相対的に安価な物品を作り出す。

繊維補強複合シートは、一般的に、繊維束が相対的に幅広く、薄くなるように（例えば多くの層を含まないように）それらを拡張し、次いで層を合わせて母材材料内で結合することによって形成される。典型的には、繊維束は、母材材料によって結合される前に、ともに織られる、または他の態様で他の繊維束に対して整合される。複合シートを形成する前に繊維束を拡張することは、有益なことに、前記シートを形成するのに必要な前記繊維束の量を低減させ、その結果、費用が低減され、および／または拡張された繊維がより均質になる。さらに、複合シートを形成する前に繊維束を拡張することによって、前記形成されたシートが、拡張されていない繊維束を用いて形成されたシートよりも薄く、軽くなり得る。さらに、複合シートを形成する前に、相対的に薄い繊維束を形成するように繊維束を拡張することによって、繊維束に母材材料をしみ込ませるのに必要な時間が相対的に短くなり、その結果、加工費用が低減される。

繊維束が、相対的に幅広いが、同時にその幅にわたる繊維の相対的に均質な分配および相対的に均一な厚さを有するように、繊維束を拡張することが特に有益である。最終的には、フィラメント繊維の単一層が形成されるように繊維束を拡張し、したがって拡張された繊維束はその幅にわたってフィラメント繊維間に隙間がないことが理想的であり得る。しかし、相対的に多数のフィラメント繊維を含む繊維束は、少ない数のフィラメント繊維を含む繊維束よりも、絡まりやすいおよび／またはねじれやすい、または他の態様で乱雑に配置されやすい傾向にある。その結果、相対的に多数のフィラメント繊維を含む繊維束を拡張することの利益は、（より大きい拡張幅を実現することによって）より有意義なものになるが、絡まり曲がっている繊維、および／またはねじれに起因して、前記拡張の困難さもより大きい。さらに、繊維束を拡張するときに、前記繊維束のフィラメント繊維の損傷を最小限にし、さらに可能な限りフィラメント繊維の機械的特性を保持することが重要である。それに加えて、（特にガラスまたは炭素繊維束を加工するときに）空気中の繊維廃棄物の発生が最小限になるまたは防止されるようにして、繊維拡張機械の周りに安全な環境を提供することが重要である。

繊維束を拡張するための先行技術の方法および装置は、開始幅に対して不十分な幅に拡張された、開始厚さに対して充分に薄くない、拡張幅にわたって均一な厚さではない、拡張幅にわたって隙間を含んでいる、ならびに／または物理的および／もしくは機械的特性が相対的に低減したフィラメント繊維を含んでいる拡張繊維束を作り出すことが明らかになっている。例えば、国際公開第２００５／００２８１９号パンフレットでは、束の幅を最大で８倍に増大させる繊維束を拡張する方法が開示されており、その幅は、複数の拡張束が組み合わされたときには、さらに相対的に低減される。

したがって、本発明の第１の非排他的な目的は、上記の問題のうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に緩和する、繊維を拡張するための方法および装置を提供することである。本発明のさらなる非排他的な目的は、より幅広く拡張された繊維および／またはより均一に拡張された繊維を作り出す、繊維を拡張するための方法および装置を提供することである。

したがって本発明の第１の態様は、繊維を拡張する方法であって、幅Ｗ_ａを有する連続した繊維束を提供するステップと、繊維束を、繊維束の張力を断続的に増大させるように配置された引張手段にわたってまたはそれを通って、進行方法に進ませ、繊維束において張力がそれぞれ下降および上昇するときに、繊維束を、流体流れ手段に通し、例えば流体流れ手段に近づけるおよびそれから離すように進ませるステップと、を備えており、それにより繊維束の幅Ｗ_ｂが増大される、方法を提供する。

本発明の第２の態様は、繊維を拡張するための装置であって、上流の引張手段と、下流の流体流れ手段とを備えており、引張手段が、そこを通過する連続した繊維束の張力を断続的に増減させるように、および前記繊維束を前記流体流れ手段に近づけるおよびそれから離すように配置されており、それにより繊維束の幅が増大される、装置を提供する。

流体流れ手段に近づけられ、およびそれから離される繊維束は、繊維束を通る可変流体流れを作り出すステップを備えてもよい。

本発明のさらなる態様は、繊維を拡張する方法であって、初期幅Ｗ_ａを有する連続した繊維束を提供するステップと、繊維束を、引張手段を通って、流体流れ手段を越えてまたはそれを通って進行方法に進ませるステップとを備えており、引張手段が、繊維束の張力を断続的に変化させ、流体流れ手段が、繊維束において張力が変化するときに、繊維束を通る可変流体流れを作り出し、それにより繊維束の幅が拡張幅Ｗ_ｂに増大される、方法を提供する。

最も好ましくは、流体流れ手段は、引張手段の下流（例えば引張手段の部分的にまたは全体的に下流に）位置してもよい。

繊維束は、前記流体流れ手段を通って進められてもよく、流体流れ手段を画成しているハウジング内に留められてもよい。

本発明のさらなる態様は、繊維を拡張するための装置であって、引張手段と、引張手段の下流にある流体流れ手段とを備えており、引張手段が、そこを通過する連続した繊維束の張力を断続的に増大させるように配置されており、流体流れ手段が、そこを通過する前記繊維束において張力が変化するときに、繊維束を通る可変流体流れを作り出すように配置されており、それにより繊維束の幅が初期幅Ｗ_ａから拡張幅Ｗ_ｂに増大される、装置を提供する。

拡張幅Ｗ_ｂは、５：１より大きい、例えば約６：１〜２０：１、例えば約６：１〜１５：１、例えば約６：１〜１２：１、例えば約６：１〜１２：１、好ましくは約８：１〜１２：１の対初期幅Ｗ_ａに対する比を有してもよい。

繊維束を進ませるステップは、繊維束を、例えばディスペンサもしくは供給ボビン、および／または排出もしくは繰り出しシステムから、排出または引き出すステップを備えてもよい。繊維束は、ディスペンサもしくは供給ボビン、および／または排出もしくは繰り出しシステムから供給されてもまたは供給可能であってもよい。ディスペンサもしくは供給ボビン、および／または排出もしくは繰り出しシステムは、駆動されてもよく、例えば回転駆動されてもよい。ディスペンサもしくは供給ボビン、および／または排出もしくは繰り出しシステムは、繊維束を、装置を通って進行方向に進ませるまたはそれを可能にするように構成されてもよい。

繊維束は、好ましくは、複数の連続したフィラメント繊維を備えている。繊維束は、炭素繊維、および／またはガラス繊維、および／またはセラミック繊維、および／または芳香族ポリアミド繊維、および／または任意の他の適切な繊維を備えてもよい。それぞれの個々のフィラメント繊維は、例えば約２μｍ（２×１０^−６ｍ）〜５０μｍ、例えば約４μｍ〜３０μｍ、例えば約５μｍ〜２５μｍであり得る直径を有してもよい。繊維束は、約１００〜５０，０００本のフィラメント繊維、例えば約５００〜５０，０００本のフィラメント繊維、例えば約１，０００〜５０，０００本のフィラメント繊維を備えてもよい。繊維束は、例えばフィラメント繊維をその中でともに結合するように構成されたバインダまたはバインダ樹脂を備えてもよい。バインダまたはバインダ樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、またはフェノール樹脂、または任意の他の適切な材料を備えてもよい。例えば、直径７μｍの繊維１２，０００本の繊維束は、理論的な「単一層」の幅８４ｍｍを有することになる。

繊維束は、（例えばその初期幅Ｗ_ａに直交する）平均初期厚さＴ_ａを有してもよい。拡張繊維束は、（例えばその拡張幅Ｗ_ｂに直交する）平均拡張厚さＴ_ｂを有してもよい。繊維束の平均拡張厚さＴ_ｂは、約４：１〜１：１、例えば約３：１〜１：１、例えば約２：１〜１：１、例えば約１．５：１〜１：１の個々のフィラメント繊維の直径に対する比を有してもよい。

引張手段は、繊維束の進行方向に並進移動してもよく、例えば少なくとも部分的に並進移動してもよい。引張手段は、使用中、そこを通過している繊維束の進行方向に並進移動するように配置されてもよい。引張手段は、張力解放システムを備えてもよい。好ましくは、引張手段は、１つまたは複数の動くもしくは動くことが可能である要素、例えば繊維束を動かし、それによりその張力を断続的に増減させるように構成された要素を備る。１つまたは複数の動くもしくは動くことが可能である要素は、繊維束に接触し、例えばそれにより張力が増大された方へおよび／または張力が低減された方へ繊維束を断続的に付勢するように構成されてもよく、またはそのように構成可能であってもよい。１つまたは複数の動くもしくは動くことが可能である要素は、好ましくは、回転してもよく、または回転可能であってもよい。

１つまたは複数の動くもしくは動くことが可能である要素は、１つまたは複数の引張ローラを備えてもよい。１つまたは複数の引張ローラは、繊維束の張力を断続的に増減させるように動いてもよく、または動くことが可能であってもよい。１つまたは複数の引張ローラのうちの少なくとも１つは、繊維束に断続的に接触するように動いてもよく、または動くことが可能であってもよい。１つまたは複数の引張ローラは、引張手段を通る繊維束経路の長さ、例えばその中の引張ローラ間の長さが、継続的に増減されるように動いてもよく、または動くことが可能であってもよい。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラは、そのまたはそれらの中心軸周りに回転してもよく、または回転可能であってもよい。

最も好ましくは、２つ以上の引張ローラが存在する。引張ローラのいくつかまたはすべては、繊維束に断続的に接触するように動いてもよく、または動くことが可能であってもよい。２つ以上の引張ローラが設けられる場合には、最も下流にある引張ローラと最も上流にある引張ローラとの間の繊維束経路の長さが断続的に増減されるように、前記引張ローラのいくつかまたはすべてが動いてもよく、または動くことが可能であってもよい。

その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラは、例えば繊維束に接触するための接触面を備えていてもよい。接触面は滑らかであってもよく、例えば実質的に滑らかであってもよい。それに加えてまたはその代わりに、接触面は、ざらついていてもよく、および／または、複数の突起を含んでいてもよい。接触面は円筒形であってもよく、またはエンタシス（entasis）もしくはエントシス（entosis）形状のものであってもよい。

引張手段は、１つまたは複数の引張クリールもしくはハブをさらに備えてもよい。その、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブは、（設けられる場合には）引張ローラのうちの１つまたは複数を備えてもよい。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブは、中心軸周りに、例えばそのまたはそれらの中心軸周りに、回転してもよく、または回転可能であってもよい。

その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラは、１つまたは複数の引張クリールもしくはハブのある中心軸、またはその中心軸周りで動いてもよく、または動くことが可能であってもよい（例えば回転してもよく、回転可能であってもよい）。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラは、１つまたは複数の引張クリールもしくはハブのある中心軸、またはその中心軸周りで自由に動いてもよく、または動くことが可能であってもよい（例えば自由に回転してもよく、または回転可能であってもよい）。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラは、１つまたは複数の引張クリールもしくはハブのある中心軸、またはその中心軸周りで動くように（例えば回転するように）駆動されてもよく、または駆動可能であってもよい。

その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラの中心軸は、引張クリールもしくはハブのある中心軸、またはその中心軸から離間していてもよい。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラの中心軸は、その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブの中心軸から離間していてもよい。好ましくは、２つ以上の引張クリールもしくはハブが設けられる。２つ以上の引張クリールもしくはハブが設けられる場合には、引張クリールもしくはハブのうちの１つ、いくつか、またはすべてが、１つまたは複数の引張ローラを備えてもよい。その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブが２つ以上の引張ローラを備えている場合には、引張ローラの中心軸のうちのいくつかまたはそれぞれは、クリールもしくはハブの中心軸から同様の距離だけ離間してもよく、または異なる距離だけ離間してもよい。

その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブは、例えばそれらの中心軸周りに自由に回転してもよいまたは回転可能であってもよい第１および第２の引張ローラを備えてもよい。その、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブの回転軸からの第１の引張ローラの間隔、例えば第１の引張ローラの中心軸の間隔は、その、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブの中心軸からの第２の引張ローラの間隔、例えば第２の引張ローラの中心軸の間隔と同様の距離であってもよく、または異なる距離であってもよい。その、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブの中心軸は、第１および第２の引張ローラの中心軸によって画成される平面に位置してもよい。あるいは、その、またはそれぞれの引張クリールもしくはハブの中心軸は、第１および第２の引張ローラの中心軸によって画成される平面外に位置してもよい。

２つ以上の引張クリールもしくはハブが設けられる場合には、それぞれが、繊維束の進行方向に対して同じ方向に回転してもよく、または回転可能であってもよい。あるいは、１つまたは複数の引張クリールもしくはハブは、繊維束の進行方向に対して１つまたは複数の他の引張クリールもしくはハブとは異なる方向に回転してもよく、または回転可能であってもよい。

引張手段および／または装置は、例えば拡張繊維束を巻き取るまたは回収するように構成された巻取り、または回収、または引出しリールをさらに備えてもよい。巻取り、または回収、または引出しリールは、駆動されてもよく、例えば回転駆動されてもよい。好ましくは、巻取り、または回収、または引出しリールは、装置を通って、例えば引張手段および／または流体流れ手段を通って、進行方向に繊維束を進めるように構成される。

流体流れ手段は、（例えば流体流れ手段内でまたは流体流れ手段において）繊維束を断続的に曲げ、例えばそれにより繊維束を拡張するように構成されてもよく、または構成可能であってもよい。流体流れ手段は、繊維束が進行方向に並進移動するときに、繊維束が往復して動く方向に流れ経路を画成してもよい。繊維束は、前記繊維束内で張力が変化することによって、流れ経路内で動かされてもよく、または動くことができるようにされてもよく、例えば往復して動いてもよい。流体流れの圧力および／または速度は、流れ経路に沿って変化してもよい。繊維束の張力が（例えば引張手段の作用によって）低減することによって、繊維束が流れ経路内の流体流れの低圧力および／または高速度の方に、またはそれに向かって動かされてもよく、または動くことができるようにされてもよい。繊維束の張力が（例えば引張手段の作用によって）増大することによって、繊維束が流れ経路内の流体流れの高圧力および／または低速度の方に、またはそれに向かって動かされてもよく、または動くことができるようにされてもよい。引張手段は、流体流れ手段によって画成されたその流れ経路またはある流れ経路内で繊維束を動かす、または動くことができるようにする、例えば往復して動かすように配置されてもよい。引張手段は、流体流れの相対的に高速度および／または相対的に低圧力の領域に出入りするように繊維束を往復して動かす、または動くことができるようにするように配置されてもよい。保持部材を使用することによって、繊維束の増大された幅が流れ経路内で保持または維持されてもよい。

流体流れ手段は、能動的ゾーンおよび受動的ゾーンを備えてもよく、例えば能動的ゾーンに近づくことによって、繊維束の幅が拡張される。引張手段は、受動的ゾーンから能動的ゾーンへまたはそれに向かって、繊維束、例えば繊維束の一部分を動かす、または動くことができるようにするように配置されてもよい。引張手段は、能動的ゾーンから受動的ゾーンへまたはそれに向かって、繊維束、例えば繊維束の一部分を動かす、または動くことができるようにするように配置されてもよい。引張手段は、能動的ゾーンから受動的ゾーンへまたはそれに向かい、再び戻るように、繊維束を動かす、または動くことができるようにする、例えば繰り返し動かすように、配置されてもよい。

流体流れ手段および／または引張手段は、例えば繊維束の拡張幅を保持または維持する（例えば実質的に保持または維持する）ように構成されていてもよい保持部材を備えてもよい。

好ましくは、流体流れ手段はハウジングを備える。実施形態では、保持部材はハウジング内に位置する。保持部材は、例えば繊維束の進行方向に直交する方向に、ハウジング内で往復することが可能であってもよい。保持部材は、自由に動いてもよく、駆動されてもよい。保持部材は、繊維束が進行方向に進むときにハウジング内で繊維束を保持してもよい。

流体流れは、空気、水、および／または任意の他の適切な流体もしくは流体の組合せを備えてもよい。流体流れは、負圧または正圧によって駆動されてもよい。好ましくは、流体流れは負圧によって駆動される。流体流れは、能動的ゾーンよりも受動的ゾーンにおいてより低い圧力を有してもよい。流体流れは、受動的ゾーンよりも能動的ゾーンにおいてより高い速度を有してもよい。

流体流れ手段は、例えば繊維束の進行方向に直交するまたは実質的に直交する流体流れ経路を備えてもよい。あるいは、流体流れ経路は、繊維束の進行方向に対して鋭角を画成してもよい。流体流れ手段は、例えば流体出口と流体連通している流体入口を備えるハウジングを備えてもよい。流体流れ経路は、例えば流体入口を通って流体出口の方へ、および／または流体出口を通って、ハウジングを通過してもよい。ハウジングは、（設けられる場合には）受動的ゾーンおよび／または能動的ゾーンを備えてもよい。受動的ゾーンは、能動的ゾーンよりも相対的に流体入口に近くてもよい。能動的ゾーンは、受動的ゾーンよりも相対的に流体出口に近くてもよい。ハウジングは、開口部または開口端部と、例えばハウジングの部分的な封止を提供するように構成された蓋とをさらに備えてもよい。蓋は、ハウジングの開口部または開口端部の約５０％〜９０％、例えば約５０％〜８０％、例えば約５０％〜７０％を覆うように構成されてもよい。流体流れ手段またはハウジングは、例えば流体入口と流体出口との間に先細部または狭まった部分を備えてもよい。設けられる場合には、能動的ゾーンは、先細部または狭まった部分内に少なくとも部分的に位置してもよい。設けられる場合には、受動的ゾーンは、先細部または狭まった部分の完全に外側に位置してもよい。受動的ゾーンは、先細部または狭まった部分の内側に位置してもよく、例えば少なくとも部分的に位置してもよい。能動的ゾーンおよび受動的ゾーンが両方とも先細部または狭まった部分内に位置する、例えば少なくとも部分的に位置する場合には、能動的ゾーンは、受動的ゾーンよりも、先細部または狭まった部分の相対的により狭い部分または広くない部分内に位置してもよい。

流体流れ手段は、２つの側壁および２つの端壁を備えてもよい。側壁は互いに対向しており、実質的に平行であってもよい。端壁も互いに対向しており、実質的に平行であってもよい。それぞれの端壁は内側表面を備えている。実施形態では、端壁の一方または両方は、線形に（すなわち直線状に）先細であってもよく、または湾曲した（すなわち曲線状の）内側表面を備えていてもよく、湾曲した内側表面は凹状である。湾曲した内側表面は、流体流れ出口に向かって先細であってもよい。実施形態では、湾曲した内側表面を備える端壁は、実質的に垂直な端壁の反対側にあってもよい。流れ経路は、流体流れ手段によって画成され、流体流れ手段の形状によって、流れ経路の任意の所与の点において流体流れの圧力および／または速度が決定される。端壁の湾曲した内側表面は、流体流れ出口に対する流体流れ入口の大きさの有利な比を提供する。その結果、流れ経路の流体流れは、流体流れ出口に向かって相対的に低い圧力および高い速度を有し、流れ経路の流体流れは、流体流れ入口に向かって相対的に高い圧力および低い速度を有する。流体流れ入口と流体流れ出口との間の流れ経路の間に、圧力の負の勾配および速度の正の勾配が存在する。その結果、引張手段によって繊維束の張力が変化した結果として流体流れ出口に向かって繊維束の一部分が動くことによって、繊維束のその部分は、相対的に高い速度および／または相対的に低い圧力を有する流れ経路の流体流れに入るように動く。有利なことに、引張手段が繊維束の張力を変化させるときに繊維束を通るこの可変流体流れによって、繊維束内の最適な拡張幅Ｗ_ｂが作り出される。実施形態では、断面積が５０、６０、または７０％超、例えば５０〜９０％、例えば６０〜８５％だけ低減されてもよい。

流体流れ手段は、（設けられる場合には）巻取り、または回収、または引出しリールに隣接して位置してもよい。流体流れ手段がハウジングを備える場合には、ハウジングは、巻取り、または回収、または引出しリールの近くにハウジングを位置決めすることを可能にするように構成された端壁をさらに備えてもよい。端壁は、少なくとも部分的に湾曲した外側表面を備えていてもよく、例えば湾曲は、巻取り、または回収、または引出しリールの湾曲した外側表面に合わさるように構成されている。

方法および／または装置において、繊維束は、前記流体流れ手段を通って進められてもよく、流体流れ手段を画成しているハウジング内に留められてもよい。好ましい実施形態では、ハウジングは、繊維束がその下を通るリテーナを備えており、リテーナは、好ましくは、繊維束が進行方向に並進移動するときに、ハウジングの範囲内に繊維束が確実に残るように作用する。実施形態では、リテーナは、張力が増減するときに上昇および下降する。実施形態では、張力が低減するときに、繊維束はハウジング内に入るように動き、張力が増大するときに、繊維束はハウジングから離れるように、またはハウジングから離れる方向に動く。

誤解を避けるために、本明細書に記述される特徴のうちの任意のものは、本発明の任意の態様に等しく当てはまる。それに加えて、方法は、装置の記述された特徴を利用するのに必要な任意の動作またはステップを備えてもよい。

本発明のさらなる態様は、繊維を拡張する方法であって、初期幅Ｗ_ａを有する連続した繊維束を提供するステップと、繊維束を、引張手段および接触手段を通って進行方法に進ませるステップとを備えており、引張手段が、繊維束の張力を断続的に変化させ、接触手段が、繊維束に接触するように配置されたマイクロファイバ生地を備えており、繊維束の幅が拡張幅Ｗ_ｂに増大される、方法を提供する。

本発明のさらなる態様は、繊維を拡張するための装置であって、引張手段と、接触手段とを備えており、引張手段が、そこを通過する連続した繊維束の張力を断続的に変化させるように配置されており、接触手段が、繊維束に接触するように配置されたマイクロファイバ生地を備えており、それにより繊維束の幅が初期幅Ｗ_ａから拡張幅Ｗ_ｂに増大される、装置を提供する。

引張手段が１つまたは複数の引張ローラを備える場合には、マイクロファイバ生地は、１つもしくは複数の引張ローラのうちのその、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラ上におよび／もしくはその周りに、例えばその外側表面上におよび／もしくはその周りに位置してもよい。

マイクロファイバ生地は、複数の突出繊維がそこから、例えばそこから実質的に直交して、突き出ている主本体を備えていてもよい。突出繊維は、全体的にフック形状であってもよく、例えばそれらの自由端にまたはそこに向かって、湾曲した部分を備えていてもよい。マイクロファイバ生地は、突出繊維の複数の束を備えていてもよい。マイクロファイバ生地はナップを備えていてもよく、例えば突出繊維は同様の方向に配向されていてもよい（例えばそれぞれの突出繊維の湾曲部分が同様の方向に配向されてもよい）。マイクロファイバ生地は、繊維束の進行方向とは反対の、例えば実質的に反対の方向に配置されたナップを備えていてもよい。マイクロファイバ生地は、マイクロファイバ生地のナップが（またはその一部分が）、繊維束の進行方向とは反対の、例えば実質的に反対の方向に面するように、例えば（設けられる場合には）その、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラ上におよび／またはその周りに配向されてもよい。

装置および／または引張手段は、（バインダが提供される場合には）繊維束内および／または繊維束上の前記バインダを破壊するおよび／または弱くするように構成されたバインダブレーカ手段をさらに備えてもよい。バインダブレーカ手段は、繊維束がそこを通って進むまたは進むように構成されたうねった経路を画成してもよい。うねった経路は、例えば回転軸周りに自由に回転することができる一連の張力ロールを備えてもよい。バインダブレーカ手段は、例えば配向または案内チャネルを画成する配向または案内要素をさらに備えてもよい。配向または案内チャネルは、（設けられる場合には）供給ボビンおよび／または繰り出しシステムから供給される繊維束の進行方向を（少なくとも部分的に）画成するように位置してもよくおよび／または配向されてもよい。

装置および／または引張手段は、例えば（設けられる場合には）バインダブレーカ手段の下流および／または（設けられる場合には）１つまたは複数の引張ローラの上流に、テンショナをさらに備えてもよい。テンショナは、繊維束を、例えばその進行方向に全体的に直交する方向に向かって付勢する（例えば弾性的に付勢する）ように構成されてもよい。

繊維束の幅は、繊維束が引張手段を通過した後に制限されてもよい。装置は、例えば引張手段の下流および／または（設けられる場合には）巻取り、または回収、または引出しリールの上流に位置するアキュムレータをさらに備えてもよい。アキュムレータは、例えば繊維束がそこを通過するときに、繊維束の幅を制限する、または減少させる、または集めるように構成されてもよく、または構成可能であってもよい。アキュムレータは、第１の狭窄部を備えてもよく、例えばそこを通って進むように繊維束が構成される。第１の狭窄部は、例えば繊維束がそこを通過するときに、繊維束の幅を制限する、または減少させる、または集めるように構成されてもよく、または構成可能であってもよい。アキュムレータは、例えば繊維束がそこを通過するときに、例えば繊維束の幅をさらに制限する、または減少させる、または集めるように構成された第２の狭窄部をさらに備えてもよい。第１の狭窄部は、例えば繊維束の進行方向に沿って、第２の狭窄部から離間していてもよい。アキュムレータは、第１の狭窄部と第２の狭窄部との間に引張ピンまたはアームを備えてもよく、例えば引張アームは、繊維束の張力を（例えば引張手段によって生成された通りに）維持する（例えば実質的に維持する）または保持するように構成されてもよく、または構成可能であってもよい。

装置は、例えば（設けられる場合には）引張手段の下流、および／または流体流れ手段の下流、および／または接触手段の下流に、測定手段をさらに備えてもよい。測定手段は、繊維束を測定するように、例えばその１つまたは複数のパラメータを測定するように、構成されてもよい。１つまたは複数のパラメータは、繊維束の幅および厚さを備えてもよい。測定手段は、１つまたは複数の測定スケールを備えてもよい。測定手段は、複数の測定装置を備えてもよい。測定装置のうちの少なくとも１つは、繊維束に隣接して、および／またはその進行方向を横切るように配設されてもよい。

本発明のさらなる態様は、上述した方法または装置によって拡張された拡張繊維束を提供する。

本発明のさらなる態様は、上述した方法または装置によって拡張された１つまたは複数の拡張繊維束を備えるシートを提供する。シートは、結合母材、例えば結合樹脂、をさらに備えてもよい。

本明細書の範囲内で、上の段落、特許請求の範囲、ならびに／または以下の記述および図面で説明される様々な態様、実施形態、例、および代替形態、ならびに特にそれらの個々の特徴は、独立して受け取られてもよく、または任意の組合せで受け取られてもよいことが、明確に想定される。本発明の一態様または一実施形態と関連して記述された特徴は、そのような特徴が不適合でない限り、すべての態様または実施形態に適用可能である。例えばマイクロファイバ生地は、流体流れ手段が提供される装置／方法において使用されてもよい。

ここで本発明の実施形態が、添付図面を参照しながら単なる例として記述される。

本発明の第１の実施形態による装置の側面図である。 図１の装置の平面図である。 第１の状態にある図１の装置の構成要素の側面図である。 図２のＡ−Ａにより示される平面で切り取られた側方断面図である。 図４に示されている装置の構成要素の平面図である。 図４に示されている装置の構成要素の斜視図である。 第２の状態にある図１の装置の構成要素の側面図である。 本発明による、クリール上へのローラの様々な配置を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態による装置の側面図である。 図７の装置の平面図である。 図１０のＢ−Ｂによって示される平面に沿って切り取られた側方断面図である。 図１０に示されている構成要素の端面図である。 エリアＣから切り取られた、図９の部分断面図である。 図８に示されているマイクロファイバ生地のＳＥＭ顕微鏡写真である。 マイクロファイバ生地上を進んでいる繊維束の写真である。 繊維拡張の結果を示すグラフである。

ここで図１および図２を参照すると、本発明の第１の実施形態による繊維を拡張するための装置１が示されており、装置１は、連続した繊維束２を供給するためのボビン２０と、引張装置３と、流体流れ装置４とを備える。

繊維束２は、実施形態において、結合材によってともに拘束された複数の連続した炭素繊維を備えている。繊維束２は、以下でさらに記述されるように、供給ボビン２０から供給され、装置１を通って巻取りリール５へと進む。

引張装置３は、第１、第２、および第３の引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃを備えており、そのそれぞれが、第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂを備えている。また引張装置３は、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃの上流に位置する減衰機構３２も備えており、その減衰機構３２は、１対の自由に回転可能な減衰ローラ３２ａ、３２ｂを含んでいる。供給ボビン２０、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれ、引張ローラ３１ａ、３１ｂのそれぞれ、減衰ローラ３２ａ、３２ｂ、および巻取りリール５を通る回転軸（＋によって示される）は、互いに平行であり、したがって繊維束２の進行方向Ｒに直交している。

第１、第２、および第３の引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれの回転を独立して駆動するように動作可能なモータ（図示せず）にそれぞれ連結されている。引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれの第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂは、自由に回転可能であり、駆動されない。第３の引張クリール３０ｃは、（進行方向Ｒにおいて）第１の引張クリール３０ａの下流にあり、それらの間に第２の引張クリール３０ｂが位置する。

ここで図３を参照すると、図１に示されている装置１の引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃの図が示されている。アセタールから形成され、滑らかな主周囲表面を有する引張ローラ３１ａ、３１ｂは、円筒形であり、それぞれ直径「ｄ」を有する。第２の引張クリール３０ｂの回転軸は、第１および第３の引張クリール３０ａ、３０ｃの回転軸により画成される平面「Ｐ」から距離「ａ」だけずれている。第１の引張クリール３０ａの回転軸は、第３の引張クリール３０ｃの回転軸から距離「ｂ」だけ離間している。第２の引張クリール３０ｂの回転軸は、第１と第３の引張クリール３０ａ、３０ｃの回転軸の間で等距離に位置する。第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂは、第１の引張クリール３０ａの周辺に向かって位置する。第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂの回転軸は、第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂの回転軸によって画成される平面に第１の引張クリール３０ａの回転軸が位置するように、第１の引張クリール３０ａ内に位置する。第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂの回転軸は、第１の引張クリール３０ａの回転軸からそれぞれ距離「ｃ」だけ離間している。第１の引張クリール３０ａ上の第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂの配置だけを記述しているが、第１および第２の引張ローラ３１ａ、３１ｂは、第２および第３の引張クリール３０ｂ、３０ｃ上にも同様に配置されており、したがって本明細書においてこれ以上は記述されないことが、理解されよう。

上述した寸法ａ、ｂ、ｃ、および／またはｄは、加工される繊維束２の特定のタイプに適合するように選択されてもよい。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、私たちは、繊維束２と引張ローラ３１ａ、３１ｂとの間の任意の２つの接触点間の距離を広げることによって、繊維束２の拡張量が変わると考えている。さらに、繊維束２と引張ローラ３１ａ、３１ｂの接触点間の距離を、閾値を超えて広げると、繊維束２の拡張フィラメントが再び合着する、例えば拡張解消（de-spreading）されることになり得る。寸法ａ、ｂ、ｃ、および／またはｄは、例えば加工される繊維束２、および／またはバインダ内容物、および／またはフィラメント量、および／または前記繊維束２の直径のプロファイル（例えば断面プロファイル）に少なくとも部分的に基づいて、選択されてもよい。

ここで図４、図５、および図６を参照すると、図１および図２に示されている流体流れ装置４の様々な図が示されている。流体流れ装置４は、基部４１と、側壁４２と、端壁４３と、蓋４４とを備えるハウジング４０を含んでいる。端壁４３のうちの１つは、流体流れ装置４を巻取りリール５に近接して位置することができるように、湾曲した外側面４３ａを有する。ハウジング４０の基部４１を通る流体流れ出口４５は、真空源（図示せず）に流体連結されている。流体流れ装置４は、ハウジング４０の側壁４２の向かい合う部分にある対向した垂直スロット４７内にその両端で嵌合している保持バトンまたは部材４６をさらに含んでいる。保持バトンまたは部材４６は、スロット４７内で流体流れ出口４５に向かうようにおよびそれから離れるように（この図では垂直方向に）自由に動く。

ハウジング４０は開放上部を有しており、蓋４４は、それを部分的に覆いそれに対する部分的な封止を提供するように構成されており、それにより流体流れ入口４８が提供される。流体流れ入口４８は、流体流れ出口４５と流体連通しており、それにより流体流れ経路Ｆが画成される。流体流れの圧力および速度は流れ経路Ｆに沿って変化し、流体流れ出口４５に向かうにつれて相対的に圧力が低くなり、速度が大きくなる。蓋４４は実質的に平坦であり、平面において全体的に長方形の形状を備えており、その一辺から２つの三角形の羽根が突出している。蓋４４は、ハウジング４０の側壁４２と蓋４４との間を繊維束２が進むときに、繊維束２が実質的に自由に妨げられずに通ることを可能にするように構成されている。端壁４３の内側表面４３ｂは、（図６に示されているように）流体流れ出口４５に向かって先細になっている。都合がよいことには、端壁４３の内側表面４３ｂは、入口４８から出口４５まで湾曲していてもよく、またはそれらは線形に先細になっていてもよい。いずれの場合にも、穴の断面積は、ハウジング入口４８から流体流れ経路の方向に減少している。実施形態では、断面積は５０、６０、または７０％超、例えば５０〜９０％、例えば６０〜８５％減少してもよい。

巻取りリール５は円筒形であり、巻取りリール５の回転を駆動するように動作可能なモータ（図示せず）に連結される。流体流れ装置４は、図１および図２では巻取りリール５から離間しているものとして示されているが、この間隔は、装置１をより明確に示すために提供されており、実際には流体流れ装置４は、巻取りリール５に直に隣接して（例えばそれから最小限の距離で）位置していてもよいことが理解されよう。

装置１は、繊維束２の自由端を減衰機構３２の減衰ローラ３２ａ、３２ｂの間に供給し、第１の引張クリール３０ａの上、第２の引張クリール３０ｂの下、第３の引張クリール３０ｃの上を通して流体流れ装置４のハウジング４０に入れ、保持バトンまたは部材４６の下を通し、流体流れ装置４のハウジング４０から出し、巻取りリール５上に到達させ、その巻取りリール５に、繊維束２の自由端が取り付けられることによって、使用できるように準備される。

使用中、繊維束２は、巻取りリール５のモータ駆動された回転によって、進行方向Ｒに装置１を通って引かれ、その一方で繊維束２は、同時に供給ボビン２０から、モータ（図示せず）により駆動されたその回転によって供給される。流体流れ装置４は、真空源（図示せず）に連結されており、第３の引張クリール３０ｃは、モータ（図示せず）によって（図１の矢印によって示されるように）時計回り方向に回転される。こうして、繊維束２と第３の引張クリール３０ｃの引張ローラ３１ａ、３１ｂとの接触点において、第３の引張クリール３０ｃは繊維束２の進行方向Ｒに回転する。

繊維束２が装置１を通って引かれるので、第１および第２の引張クリール３０ａ、３０ｂ、およびすべての引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃの引張ローラ３１ａ、３１ｂは、繊維束２と引張ローラ３１ａ、３１ｂの外側表面との間の摩擦力によって回転される。あるいは、第１および／または第２の引張クリール３０ａ、３０ｂは、モータ（図示せず）によって回転されてもよく、例えば、第１の引張クリール３０ａは第３の引張クリール３０ｃと同じ方向に回転し、かつ／または第２の引張クリール３０ｂは反対方向に回転する。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、私たちは、相対的に高い結合材の割合を有し、かつ／または相対的により強くフィラメント繊維をともに結合するように構成されたタイプの結合材を有する繊維束２は、第３の引張クリール３０ｃ以外の引張クリールも駆動回転させることによって、より効果的に拡張され得ると考えている。

ここで図７を参照すると、装置１の引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃを示している図３と同様の図が示されている。図７では、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれは、図３に示されているそれらの配向に対してそれらの回転軸周りに９０度回転している。したがって、各引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃの引張ローラ３１ａ、３１ｂの回転軸も移動しており、それによりこの場合は、第１の引張クリール３０ａ上の第１の引張ローラ３１ａの回転軸から第２の引張クリール３０ｂ上の第２の引張ローラ３１ｂの回転軸までの距離ｅが、相対的に減少している。それに加えて、第２の引張クリール３０ｂ上の第２の引張ローラ３１ｂの回転軸から、第３の引張クリール３０ｃ上の第１の引張ローラ３１ａの回転軸までの距離ｆが、相対的に減少している。

図７に示されている引張ローラ３１ａ、３１ｂの配向では、引張装置３を通る繊維束２の経路長さは、図３に示されている引張ローラ３１ａ、３１ｂの配向よりも短くなっている。その結果、引張ローラ３１ａ、３１ｂの配向が図３に示されている配向に向かって動いたとき、繊維束２の張力は相対的に増大する。引張ローラ３１ａ、３１ｂの配向が図７に示されている配向に向かって動いたとき、繊維束２の張力は相対的に低減する。

図３および図７において、引張ローラ３１ａ、３１ｂの２つの配向だけが示されているが、使用中、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれが回転するときに、引張ローラ３１ａ、３１ｂは、一連の継続的に変化する配向を経ることを、当業者は理解するであろう。さらに、図３および図７に示されている引張ローラ３１ａ、３１ｂの配向は、説明を目的としたものであるに過ぎず、実際には、引張ローラ３１ａ、３１ｂは、図３および図７に示されている特定の配向を実際に通らなくてもよいことが理解されよう。さらに、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、すべてが同じ角速度で回転しなくてもよく、したがって図７に示されている引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、図３に示されている配向に対して同じ角度（すなわち９０度）回転したものとして示されているが、これは説明を目的としたものに過ぎないことが、理解されよう。実際に、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃのうちのいくつかは、使用中に装置１が平衡状態に入ったら全く回転しなくてもよい。例えば、引張クリール３０ａおよび／または３０ｂがモータによって駆動されていない場合、前記引張クリール３０ａ、３０ｂの一方または両方は、装置が平衡状態にあるときには回転しなくてもよい。

引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃの上述した回転によって、繊維束２の張力は断続的に増減される。さらに引張ローラ３１ａ、３１ｂは、例えば引張ローラが両方とも繊維束を同時に搬送しかつ引っ張るように、繊維束２の進行方向Ｒに並進移動する。有利なことには、繊維束２の進行方向Ｒに並進移動する引張手段（例えば引張ローラ３１ａ、３１ｂ）が設けられた装置は、前記繊維束２内のフィラメント繊維の損傷を少なくとも部分的に緩和することが見いだされている。さらに、繊維束２の進行方向Ｒに並進移動するそのような引張手段を設けることによって、引張手段が前記繊維束２の進行方向Ｒに並進移動しないシステムに比べて、繊維束２において生成される張力の変動に対する制御の程度をより大きくすることができる。

減衰機構３２は、繊維束２が供給ボビン２０に向かって上流へ引き戻されるのを防止し、同時に、そこに生成される断続的に増減する張力によって繊維束２に生成される任意の振動を、少なくとも部分的に緩和する。減衰機構３２は、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃに向かう繊維束２に対する配向ガイドとしてさらに機能する。

繊維束２は、第３の引張クリール３０ｃから、流体流れ装置４へと下流に進む。繊維束２の張力が相対的に低減されると、流体流れ装置４内の繊維束２のその部分は、例えば中を通る空気流の影響によって、および／または繊維束２に対して作用する保持バトンまたは部材４６の質量によって、流れ経路Ｆ内の流体流れの低圧力で高速度の方に、またはそれに向かって動かされ、または動くことができるようになる。その結果、保持バトンまたは部材４６は、スロット４７内で流体流れ出口４５に向かって、繊維束２と協調して自由に移動する。流体流れ装置４内にある繊維束のその部分は、それを通るおよびそれに当たる空気流の作用によって拡張され、例えばさらに拡張される。

繊維束２の張力が、引張装置３によって相対的に増大されると、流体流れ装置４内の繊維束２の部分は、例えば繊維束２内の相対的に増大した張力により引かれることによって、流れ経路Ｆ内の流体流れの高圧力および低速度の方に、またはそれに向かって動かされる。保持バトンまたは部材４６は、そのスロット４７内で繊維束２と協調して蓋４４に向かって引かれる。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、保持バトンまたは部材４６の表面と繊維束２との間の摩擦力は、繊維束２をそのさらなる拡張幅で（例えば流体流れ装置４においてさらに拡張される前の繊維束２の幅よりも大きい幅で）実質的に保持すると考えられる。さらに、保持バトンまたは部材４６は滑らかな表面を提供し、それに当たっておよび／もしくはその下を繊維束２が進むおよび／または引っ張られる。さらに、保持バトンまたは部材４６に当たって旋回することによって、繊維束２が（引張装置によって）張力の増大した状態のとき、繊維束２は実質的に蓋４４のない状態であってもよい。したがって保持バトンまたは部材４６は、流体流れ装置４と引張装置３の一方または両方の一部分であるとみなされてもよい。

こうして拡張された繊維束２は、次いで流体流れ装置４を出て、巻取りリール５上に回収され、場合によっては、拡張繊維の繋がったプライ間に、紙で形成された連続したリリースシート（図示せず）が位置する。

いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、ハウジング４０の形状、および／または流体流れ出口４５に対する流体流れ入口４８の大きさの比によって生じ得る流体流れ装置４内の圧力差が存在すると考えられる。その結果、流れ経路Ｆ内の空気流は、流体流れ出口４５に向かうにつれて相対的に低い圧力を有する。その結果、流体流れ装置４内の流体経路Ｆ内の空気流の速度は、流体流れ出口４５に向かうにつれて相対的に大きくなる。したがって、繊維束２のある部分を流体流れ出口４５に向かって動かすことによって、繊維束２のその部分が、相対的に大きい速度を有する流れ経路Ｆの空気流内に動かされる。この空気流は、有利なことに、フィラメント繊維を曲げるように作用し、そのフィラメント繊維に対して、空気流は、前記フィラメント繊維間を通る前に作用する。空気流が繊維束２を通過することは、フィラメント繊維間に隙間を生成するように作用し、それにより個々のフィラメント繊維をそれらの長さに垂直に（例えば幅方向に）動かし、結果的に繊維束２を拡張する。流体流れ装置４を使用することによって、有利なことに、空気中の繊維束２の廃棄物の発生が最小限になり、それはそのような廃棄物がその代わりに流体流れ装置４を通るように引き込まれるからである。

試験結果
直径がそれぞれ７μｍの１２，０００本の連続したフィラメント炭素繊維をそれぞれ備える、バインダにより結合された複数の繊維束２が、上述した装置１および方法を用いて拡張された。

繊維束２は、７ｍｍの初期幅Ｗ_ａを有し、引張装置を通過した後２５ｍｍの中間幅Ｗ_ｉまで拡張され、その後、流体流れ装置を通過した後に７０ｍｍの最終拡張幅Ｗ_ｂまで拡張され、巻取りリール５上に回収された。拡張幅Ｗ_ｂは、初期幅Ｗ_ａに対して１０：１の比を有する。繊維束２は、８．４μｍの平均拡張厚さＴ_ｂを有し、個々のフィラメント繊維の直径に対して１．２：１の比を有しており、この簡単な装置が、ほぼ単一層の拡張を実現することができることを証明している。

流体流れ装置４を引張装置３の下流に提供することが、特に有益であることが見いだされている。流体流れ装置４の前に繊維束２を引張装置３を通って進めることによって、前記繊維束２が、流体流れ装置４に入る前に少なくとも部分的に拡張される。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、引張装置３を通ることによって繊維束２のバインダが少なくとも部分的に破壊および／または除去されることが考えられる。したがって、繊維束２が流体流れ装置４を通って進むとき、繊維束２はより効果的に拡張され、その結果、（バインダが予め少なくとも部分的に破壊および／または除去されなかった状態に比べて）より広い幅に拡張される。さらに、繊維束２を流体流れ装置４を通って進める前にそれを少なくとも部分的に予め拡張することによって、流体流れ装置４の効果が向上すると考えられる。

ここで図８を参照すると、引張クリール３０上への引張ローラ３１の様々な適切な配置が示されており、それぞれの引張クリール３０に、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの引張ローラ３１が設けられている。これらの配置は図解を目的として提供されているに過ぎず、クリール３０上の引張ローラ３１の数および／または位置決めは、示されている配置とは異なってもよいことが、当業者には理解されよう。

ここで図９および図１０を参照すると、本発明の第２の実施形態による、繊維を拡張するための装置１１が示されており、（先頭の「１」によって特定される）同様の参照符号は、同様の特徴部を描いており、本明細書においてはこれ以上記述されない。この装置は、接触要素６およびアキュムレータ７を含んでいるが流体流れ装置を含んでいない点が、図１および図２に示されている装置とは異なる。

繊維束１２は、バインダ樹脂によってともに拘束された複数の連続したガラス繊維を備えている。

引張装置１３は、流体流れ装置４を備えていない点が、図１および図２に示されている実施形態の引張装置３とは異なる。さらに、装置１１は、バインダブレーカ３３およびテンショナ３４も含んでいる。

図１１および図１２に示されているバインダブレーカ３３は、自由端においてハウジング３３ｂに取り付けられた一連の張力ロール３３ａを含んでいる。張力ロール３３ａは、アルミニウムから形成され、繊維束１２がその上を通るときに繊維束１２の損傷を防止するためにＰＴＦＥでコーティングされている。張力ロール３３ａは、それらの回転軸周りに自由に回転可能であり、連続した張力ロール３３ａの上と下のうねった経路を繊維束１２が辿るように、配置されている。バインダブレーカ３３は、滑らかな丸い内側表面を有しハウジング３３ｂの外側表面に位置する配向ループ３３ｃをさらに含んでいる。

テンショナ３４は、進行方向Ｒに全体的に直交する方向に繊維束２を付勢するように構成されたばねに連結されたフックまたはロールを含んでいる。

アキュムレータ７は、その主表面から直交して突き出ている案内部７０を有する梁を含んでおり、案内部間の距離によって、（繊維束２の進行方向Ｒに対して横向きの）知られている幅の狭窄部が提供される。

アキュムレータ７は、引張装置１３の下流で、巻取りリール１５の上流に位置する。テンショナ３４は、引張クリール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの上流で、供給ボビン１２０の下流に位置する。バインダブレーカ３３は、テンショナ３４の上流で、供給ボビン１２０の下流に位置する。

接触要素６は、マイクロファイバ生地６０を備えている。マイクロファイバ生地６０は、引張ローラ１３１ａ、１３１ｂのそれぞれの外側表面上におよびその周りに位置する。実施形態では、（クリール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃのそれぞれに支持されている）ローラ１３１ａ、１３１ｂのそれぞれには、マイクロファイバ生地６０が設けられている。それほど好ましくないが、他の実施形態では、１つまたは複数のクリール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ上の少なくともいくつかのローラ１３１ａ、１３１ｂに、マイクロファイバ生地６０が設けられる。

図１３に示されているように、マイクロファイバ生地６０は、マイクロファイバ生地６０の主表面６２から全体的に直交して突き出ている複数の突出繊維６１を備えている。突出繊維６１は、全体的に同様の方向に配向されており、これはマイクロファイバ生地のナップと呼ばれる（図１１において矢印Ｎによって示されている）。マイクロファイバ生地６０は、そのナップが繊維束１２の進行方向Ｒとは反対側に面するように、引張ローラ１３１ａ、１３１ｂのそれぞれ上に配向されている。マイクロファイバ生地６０の画像が、図１４に示されており、突出繊維６１は、主表面６２から約１ｍｍ突出している。この実施形態では、突出繊維６１は、ともに複数の束にまとめられているが、必ずしもこの限りではないことが、当業者には理解されよう。

装置１１は、供給ボビン１２０から繊維束１２の自由端を供給し、配向ループ３３ｃに通し、バインダブレーカ３３の張力ロール３３ａ間のうねった経路に沿わせて供給ボビン１２０周りに戻し、次いでテンショナ３４のフックまたはロールの下、第１のクリール１３０ａの上、第２のクリール１３０ｂの下、第３のクリール１３０ｃの上を通し、アキュムレータ７を通し、巻取りリール１５まで到達させ、その巻取りリールに、繊維束１２の自由端が取り付けられることによって、使用できるように準備される。

使用中、繊維束１２は、（上述したように）巻取りリール１５のモータ駆動された回転によって進行方向Ｒに、装置１１を通って引かれ、その一方で繊維束２は、同時に供給ボビン１２０から、モータ（図示せず）によって駆動されたその回転によって供給される。３つのべてのクリール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、モータ（図示せず）によって回転駆動される。第１および第３のクリール１３０ａ、１３０ｃは、（例えば反時計回りに駆動される）第２のクリール１３０ｂとは異なる方向（例えば時計回り）に駆動される。回転軸周りに自由に回転することができる引張ローラ１３１ａ、１３１ｂは、上述した態様で繊維束１２に断続的に接触する。いかなる理論に束縛されることも望まないが、私たちは、引張ローラ１３１ａ、１３１ｂ周りに位置するマイクロファイバ生地６０が繊維束１２の進行方向Ｒと同じ方向に動くことが特に有利であることを見いだしており、その理由は、これにより（繊維束１２の進行方向Ｒとは反対に動くことに比べて）繊維束１２内のフィラメント繊維への損傷を相対的に低減させることができるからである。

引張装置１３によって繊維束１２に生成される断続的に増減する張力は、図１および図２に示されている実施形態に関して上述されたように、繊維束１２を拡張する。それに加えて、マイクロファイバ生地６０の突出繊維６１が、繊維束１２をさらに拡張するように作用する。

繊維束１２をバインダブレーカ３３に通すことによって、有利なことに、繊維束１２の個々の繊維を当初ともに結合しているバインダが破壊される（または少なくとも破壊され始める）。それに加えて、バインダブレーカ３３を通ることによって、繊維束１２がさらに引っ張られる。テンショナ３４は、繊維束１２の張力を強化および／または維持する。テンショナ３４は、繊維束１２の張力を最小レベルに維持してもよい。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、上述した機構システムによりバインダを破壊する（またはバインダを破壊し始める）ことによって、熱分解によりバインダが破壊される繊維束１２に比べて、物理的および／または機械的特性が改善した（例えばそれほど損なわれていない）フィラメント繊維を有する繊維束１２が作り出されると考えられる。熱分解後の繊維は、一般的により脆く、破壊されやすい。さらに、上述した機械的に生じさせるバインダの破壊は、環境に有害である溶媒を使用してバインダを破壊することとは対照的に、環境に悪影響を与えない。

いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、マイクロファイバ生地６０の突出繊維６１は、繊維束１２がその上を進むときに、（図１５に示されているように）繊維束１２に押し当てられ、場合によってはそれに押し通されると考えられる。こうして、マイクロファイバ生地６０の突出繊維６１は、有利なことに、繊維束１２の隣接した繊維を分離し、その結果、前記繊維束１２を拡張する、例えばさらに拡張する。いかなる理論に束縛されることも望まないが、私たちは、マイクロファイバ生地６０のナップＮを繊維束１２の進行方向Ｒとは反対の方向に配向することによって、それに当たるマイクロファイバ生地６０の効果が少なくとも部分的に向上すると考えている。

過度に拡張された状態にあり得る（すなわち所望の拡張レベルを超えて、例えば理想的な単一層を越えて拡張された）繊維束１２は、繊維束１２を低減されたまたは所望の拡張幅Ｗ_ｂになるように案内するアキュムレータ７の狭窄部を通過する。拡張された繊維束１２は次いで、好ましくはその下に紙のリリースシート（図示せず）がある状態で、巻取りローラ１５上に回収される。アキュムレータ７は、隣接したガラス繊維間の隙間を減らすように作用することができる。

試験結果
０．５％ｗ／ｗのエポキシ樹脂のバインダにより結合されたそれぞれ２４μｍの直径を有するガラス繊維の複数の繊維束１２が、上述した装置１１および方法を用いて拡張された。巻取りリール１５は、３ｒｐｍの角速度で回転するように駆動され、その一方で第１、第２、および第３の引張クリール１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ７０、４０、および８０ｒｐｍの角速度で回転するように駆動された。

複数の繊維束１２の加工から得られた平均結果により、繊維束１２は、初期幅Ｗ_ａ４．０９ｍｍを有し、アキュムレータ７を通過し巻取りリール１５で回収された後の最終拡張幅Ｗ_ｂ２５．５４ｍｍを有していることが明らかになった。拡張幅は、初期幅に対して６．２４：１の比を有している。しかし、バインダの存在および繊維束の物理条件に起因して、拡張される束が理想的な繊維束ではなく、各繊維が隣接した繊維と密着している。実際には、各繊維は、２４μｍの直径を有しており、これは個々のフィラメント繊維の直径に対する平均拡張厚さＴ_ｂの比が２：１未満であることになり、拡張された繊維束が、理想的な「単一層」であった、またはそれに近づいていたことを意味している。結果を図１６に示す。

引張クリールにマイクロファイバが設けられていない比較試験では、最大繊維拡張は約３倍であり、明らかにマイクロファイバの有効性が証明された。

引張試験
上述した装置１１によって拡張された繊維束１２が切断されて、それぞれ５０ｍｍの長さの３０個のサンプルが形成された。それに加えて、供給されたままの（すなわち拡張されていない）繊維束１２が切断されて、それぞれ５００の長さのサンプルが形成された。次いでそれぞれのサンプルは、インストロン５５６６引張試験器を用いて０．２ｍｍ／分のクロスヘッド速度で、室温における破断が試験された。

結果：非拡張繊維束１２の平均ピーク負荷は９８４Ｎであり、拡張繊維束１２の平均ピーク負荷は８７８Ｎであった。したがって拡張繊維束１２は、非拡張繊維束１２よりも低い引張強度を呈しており、その差は平均１０６Ｎまたは１２％の減少である。したがって拡張繊維束と非拡張繊維束１２の引張強度の差は、ごくわずかであることが見いだされた。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、非拡張繊維束１２は、非拡張繊維束１２内にねじれおよび絡まりがあることに少なくとも部分的に起因して（これらのねじれおよび／または絡まりは拡張中に解消される）、相対的に高い引張強度を有すると考えられる。非拡張繊維束１２の繊維が破壊されると、自由な破壊された端部が、隣接したねじれている繊維の中で絡むことがあり、それにより非拡張繊維束１２からの前記破壊された端部の後退が、少なくとも部分的に妨げられる。その結果、非拡張繊維束１２の破壊された糸が、引張負荷に対して部分的な抵抗力を提供し続けることができる。それとは対照的に、拡張繊維束１２の破壊された繊維は、隣接した繊維の間で絡まる可能性が実質的に低く、その結果、破壊された繊維は、引張負荷に対して部分的な抵抗力を提供しないことがある。その結果、本発明に従って繊維束を拡張することによって、最小限の損傷および機械的特性の低減を有する拡張繊維束１２がもたらされる。

理解されるように、上記の実施形態のそれぞれの特徴は、繊維を拡張するための単一の装置内で組み合わされてもよい。例えば、上述した特徴および／または以下の特徴のうちの任意のものが、本発明の第１の実施形態内に、またはそれとともに含まれ得ることが、大いに考えられる。すなわちアキュムレータ７、接触要素６、バインダブレーカ３３、および／またはテンショナ３４である。

本発明の範囲から逸脱することなく、前述した実施形態に対するいくつかの変形形態が想定されることが、当業者には理解されよう。例えば、真空源（例えば負圧の発生源）が記述されたが、必ずしもこの限りではなく、流体流れ装置４はそれに加えて、またはその代わりに、１つもしくは複数の正圧の発生源を備えてもよい。それに加えてまたはその代わりに、流体は上記の実施形態において空気として記述されているが、必ずしもこの限りではなく、それに加えてまたはその代わりに流体は、水もしくは他の適切な流体であってもよい。

それに加えてまたはその代わりに、引張装置３、１３は、４つ以上の引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、例えば４つ、５つ、６つ、７つまたはそれ以上の引張クリールを備えてもよい。４つ以上の引張クリールが設けられる場合には、いくつかのまたはすべての追加的な引張クリールがモータによって回転駆動されてもよく、またはすべての追加的な引張クリールが回転駆動されなくてもよい。それに加えてまたはその代わりに、引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃのそれぞれは、１つの引張ローラ３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂのみを備えてもよく、または（例えば図８に示されているように）３つ以上の引張ローラ３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂを備えてもよい。３つ以上の引張ローラ３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂが、１つの、いくつかの、またはすべての引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに設けられる場合には、引張ローラ３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂは、それぞれの引張クリール３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの回転軸まわりに任意の適切な配向で配置されてもよい。それに加えてまたはその代わりに、引張ローラ３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂは、アセタールから形成されなくてもよく、代わりに任意の適切な物質、例えばプラスチック、または金属、または、プラスチックもしくは任意の他の適切なコーティング剤によってコーティングされた金属もしくは他の材料から形成されてもよい。

それに加えてまたはその代わりに、流体流れ装置４のスロット４７は、垂直であるものとして上述されているが、そうではなくてもよく、その代わりに、任意の他の適切な配向を有していてもよい。それに加えてまたはその代わりに、スロット４７は、それらの長さの少なくとも１つまたは複数の部分において、湾曲または円弧を画成してもよい。それに加えてまたはその代わりに、保持バトンまたは部材４６は、付勢手段、例えばばねによって、スロット４７内で流体流れ出口４５に向かうようにまたはそれから離れるように付勢されてもよい。それに加えてまたはその代わりに、保持バトンまたは部材４６は、例えばアクチュエータによって、スロット４７内で流体流れ出口４５に向かうようにまたはそれから離れるように駆動されてもよく、または駆動可能であってもよい。

それに加えてまたはその代わりに、図１および図２に示されている実施形態に関して１つの流体流れ装置４のみが記述されているが、必ずしもこの限りではなく、その代わりに任意の適切な数の流体流れ装置４が設けられてもよい。さらに、２つ以上の流体流れ装置４が設けられる場合、追加的な流体流れ装置は、装置１と同じもしくは同様の位置に設けられてもよく、または代替的な位置、例えば引張装置３の上流に位置してもよい。

それに加えてまたはその代わりに、図８および図９に示されている実施形態では、１つのアキュムレータのみが示されているが、必ずしもこの限りではなく、その代わりに、任意の適切な数、例えば２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のアキュムレータが設けられてもよい。２つ以上のアキュムレータが設けられる場合には、装置１１は、各アキュムレータの間に位置する引張アームをさらに含んでもよく、その引張アームは、繊維束１２の張力を維持または保持するように構成されてもよい。

それに加えてまたはその代わりに、装置１、１１は、１つまたは複数の測定装置を含んでもよく、測定装置は、引張装置の下流、および／または（設けられる場合には）流体流れ装置の下流、または任意の適切な位置に位置してもよい。測定装置は、繊維束２、１２の１つまたは複数のパラメータ、例えばその幅または厚さ、を測定するように構成されてもよい。

それに加えてまたはその代わりに、図１および図２に示されている実施形態に関して上述されている繊維束２は、複数の連続した炭素繊維を含むものとして記述されているが、必ずしもこの限りではなく、その代わりに、繊維束２は、任意の適切なタイプの繊維、例えばガラス繊維、セラミック繊維、芳香族ポリアミド繊維、またはそれらの任意の（炭素繊維を含むまたは含まない）組合せを含んでもよい。それに加えてまたはその代わりに、図８および図９に示されている実施形態に関して上述されている繊維束１２は、複数の連続したガラス繊維を含むものとして記述されているが、必ずしもこの限りではなく、その代わりに、繊維束１２は、任意の適切なタイプの繊維、例えば炭素繊維、セラミック繊維、芳香族ポリアミド繊維、またはそれらの任意の（ガラス繊維を含むまたは含まない）組合せを含んでもよい。

また、前述した特徴および／または添付図面に示されている特徴の任意の数の組合せは、先行技術に勝る明らかな利点を提供し、したがって本明細書に記述されている本発明の範囲内にあることも、当業者には理解されよう。

１ 装置
２ 繊維束
３ 引張装置
４ 流体流れ装置
５ 巻取りリール
６ 接触要素
７ アキュムレータ
１１ 装置
１２ 繊維束
１３ 引張装置
１５ 巻取りリール
２０ 供給ボビン
３０ 引張クリール
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 引張クリール
３１ 引張ローラ
３１ａ、３１ｂ 引張ローラ
３２ 減衰機構
３２ａ、３２ｂ 減衰ローラ
３３ バインダブレーカ
３３ａ 張力ロール
３３ｂ ハウジング
３３ｃ 配向ループ
３４ テンショナ
４０ ハウジング
４１ 基部
４２ 側壁
４３ 端壁
４３ａ 湾曲した外側面
４３ｂ 内側表面
４４ 蓋
４５ 流体流れ出口
４６ 保持バトンまたは部材
４７ スロット
４８ 流体流れ入口
６０ マイクロファイバ生地
６１ 突出繊維
６２ 主表面
７０ 案内部
１２０ 供給ボビン
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ 引張クリール
１３１ａ、１３１ｂ 引張ローラ

Claims (46)

1. 繊維を拡張する方法であって、初期幅Ｗ_ａを有する連続した繊維束を提供するステップと、前記繊維束を、引張手段を通って、流体流れ手段を越えてまたはそれを通って進行方法に進ませるステップとを含み、前記引張手段が、前記繊維束の張力を断続的に変化させ、前記流体流れ手段が、前記繊維束において前記張力が変化するときに、前記繊維束を通る流体流れを作り出し、それにより前記繊維束の前記幅が拡張幅Ｗ_ｂに増大される、方法。
2. 前記流体流れ手段が、前記引張手段の下流に位置する、請求項１に記載の方法。
3. 前記流体流れ手段は、流体流れ経路を画成し、前記繊維束が前記進行方向に並進移動するときに、前記繊維束を前記流体流れ経路の方向に往復して動かす、または動くことができるようにする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記繊維束内の前記張力を変化させることによって、前記繊維束を前記流れ経路内で往復して動かす、または動くことができるようにするステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記流体流れの圧力および／または速度が前記流体流れ経路に沿って変化する、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記繊維束の前記張力を低減させて、前記流体流れ経路内の流体流れの低圧力および／または高速度の方に、またはそれに向かって、前記繊維束を動かす、または動くことができるようにするステップを含む、請求項３、４、または５に記載の方法。
7. 前記繊維束の前記張力を増大させて、前記流れ経路内の流体流れの高圧力および／または低速度の方に、またはそれに向かって、前記繊維束を動かす、または動くことができるようにするステップを含む、請求項３から６のいずれかに記載の方法。
8. 保持部材を使用して、前記流体流れ経路内の前記繊維束の増大した幅を保持または維持するステップを含む、請求項３から７のいずれかに記載の方法。
9. 前記繊維束を前記保持部材または保持部材の下で進ませることによって、前記流体流れ経路を画成または提供しているハウジング内で前記繊維束を保持するステップを含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 繊維を拡張する方法であって、初期幅Ｗ_ａを有する連続した繊維束を提供するステップと、前記繊維束を、引張手段および接触手段を通って進行方法に進ませるステップとを備えており、前記引張手段が、前記繊維束の前記張力を断続的に変化させ、前記接触手段が、前記繊維束に接触するように配置されたマイクロファイバ生地を備えており、それにより前記繊維束の前記幅が拡張幅Ｗ_ｂに増大される、方法。
11. 前記マイクロファイバ生地が、前記繊維束の前記進行方向とは反対の方向に配置されたナップを備えている、請求項１０に記載の方法。
12. 前記繊維束内および／または前記繊維束上のバインダを破壊するまたは弱くするように構成されたバインダブレーカ手段をさらに備える、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記繊維束が前記引張手段を通過した後、前記繊維束の幅を制限するステップを含む、請求項１０、１１、または１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記繊維束がガラス繊維を含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. ５：１より大きい、例えば約６：１〜２０：１、例えば約６：１〜１５：１、例えば約６：１〜１２：１、例えば約６：１〜１２：１、好ましくは約８：１〜１２：１の拡張幅Ｗ_ｂ対前記初期幅Ｗ_ａの比を生じさせるまたはもたらすステップを含む、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記繊維束が、それぞれが直径を有する複数のフィラメント繊維を備えており、前記繊維束が平均拡張厚さＴ_ｂを備えており、前記方法が、約４：１〜１：１、例えば約３：１〜１：１、例えば約２：１〜１：１、例えば約１．５：１〜１：１の前記平均拡張厚さＴ_ｂ対個々のフィラメント繊維の直径の比を生じさせるまたはもたらすステップを含む、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記引張手段を前記繊維束の前記進行方向に並進移動させるステップを含む、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
18. 繊維を拡張するための装置であって、引張手段と、前記引張手段の下流にある流体流れ手段とを備えており、前記引張手段が、そこを通過する連続した繊維束の前記張力を断続的に増大させるように配置されており、前記流体流れ手段が、そこを通過する前記繊維束において前記張力が変化するときに、前記繊維束を通る流体流れを作り出すように配置されており、それにより前記繊維束の前記幅が初期幅Ｗ_ａから拡張幅Ｗ_ｂに増大される、装置。
19. 前記引張手段が、前記流体流れ手段によって画成された流れ経路内で前記繊維束を往復して動かす、または動くことができるようにするように配置されている、請求項１８に記載の装置。
20. 前記引張手段が、前記流体流れの相対的に高速度のおよび／または相対的に低圧力の領域に前記繊維束を往復して動かして出入りさせる、または出入りできるようにするように配置されている、請求項１８または１９に記載の装置。
21. 前記流体流れ手段が、前記繊維束の拡張幅を保持または維持するように構成された保持部材を備えている、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 保持部材または前記保持部材が、前記流体流れ手段から出る前記繊維束の動きを抑制する、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記流体流れ手段が、前記流体流れ経路の方向に低減している断面積を有するハウジングを備えている、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記流体流れ手段が、開口部と、前記開口部から前記流体流れ経路の方向に先細になっている穴とを有するハウジングを備えている、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 繊維を拡張するための装置であって、引張手段と、接触手段とを備えており、前記引張手段が、そこを通過する連続した繊維束の前記張力を断続的に変化させるように配置されており、前記接触手段が、前記繊維束に接触するように配置されたマイクロファイバ生地を備えており、それにより前記繊維束の前記幅が初期幅Ｗ_ａから拡張幅Ｗ_ｂに増大される、装置。
26. 前記マイクロファイバ生地が、前記繊維束の前記進行方向とは反対の方向に配置されたナップを備えている、請求項２５に記載の装置。
27. 前記マイクロファイバ生地が、引張ローラ、前記引張ローラ、１つもしくは複数の引張ローラのうちの前記引張ローラ、１つの引張ローラ、いくつかの引張ローラ、またはそれぞれの引張ローラ上に、および／またはその周りに位置する、請求項２５または２６に記載の装置。
28. 前記繊維束内および／または前記繊維束上のバインダを破壊するまたは弱めるように構成されたバインダブレーカ手段をさらに備える、請求項２５、２６、または２７のいずれかに記載の装置。
29. 前記バインダブレーカ手段が、前記繊維束がそこを進むまたは進むように構成されているうねった経路を備えている、請求項２８に記載の装置。
30. 前記装置が、前記繊維束の幅を制限するように構成されたアキュムレータを備えている、請求項２５から２９のいずれか一項に記載の装置。
31. 前記アキュムレータが、前記引張手段の下流に位置する、請求項３０に記載の装置。
32. 前記拡張幅Ｗ_ｂが、５：１より大きい、例えば約６：１〜２０：１、例えば約６：１〜１５：１、例えば約６：１〜１２：１、例えば約６：１〜１２：１、好ましくは約８：１〜１２：１の前記初期幅Ｗ_ａに対する比を有する、請求項１８から３１のいずれかに記載の装置。
33. 前記繊維束が、それぞれが直径を有する複数の連続したフィラメント繊維を備えており、前記繊維束が、平均拡張厚さＴ_ｂを備えている、請求項１８から３２のいずれかに記載の装置。
34. 前記平均拡張厚さＴ_ｂが、約４：１〜１：１、例えば約３：１〜１：１、例えば約２：１〜１：１、例えば約１．５：１〜１：１の前記個々のフィラメント繊維の直径に対する比を有する、請求項３３に記載の装置。
35. 前記引張手段が、使用中に、そこを通る前記繊維束の前記進行方向に並進移動するように配置された、請求項１８から３４のいずれかに記載の装置。
36. 前記引張手段が、前記繊維束の張力を断続的に増減させるように動く、または動くことが可能である１つまたは複数の引張ローラを備える、請求項１８から３５のいずれかに記載の装置。
37. １つの、前記、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラが、そのもしくはそれらの中心軸周りに回転する、または回転可能である、請求項３６に記載の装置。
38. 前記引張手段が、そのもしくはそれらの軸周りに回転するまたは回転可能である１つまたは複数の引張クリールを備える、請求項１８から３７のいずれかに記載の装置。
39. 前記、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールが、１つまたは複数の引張ローラを備える、請求項３６または３７に従属したときの請求項３８に記載の装置。
40. 前記、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張ローラの前記中心軸が、前記、１つの、いくつかの、またはそれぞれの引張クリールの前記中心軸から離間している、請求項３９に記載の装置。
41. 前記引張手段が、巻取りリールをさらに備える、請求項１８から４０のいずれかに記載の装置。
42. 前記巻取りリールが、前記繊維束を、前記装置を通って進行方向に進ませるように構成されている、請求項４１に記載の装置。
43. 請求項１から１７のいずれかに記載の方法により、または請求項１８から４２のいずれかに記載の装置により、拡張された拡張繊維束。
44. 幅Ｗ_ａを有する繊維束から形成された拡張繊維束であって、前記束のそれぞれの繊維が、直径Ｄを有し、前記拡張繊維束が、幅Ｗ_ｂおよび厚さＴ_ｂを有し、Ｗ_ｂ＞５Ｗ_ａであり、Ｔ_ｂ＜２Ｄである、拡張繊維束。
45. ガラス繊維、アラミド繊維、または炭素繊維を備える拡張繊維束。
46. 請求項４３、４４、または４５に記載の１つまたは複数の拡張繊維束を備えるシート。