JP2633031B2 - 硝子繊維束梱包体及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、複数本の硝子ストランドが並列した硝子繊
維束を容器に収容してなる硝子繊維束梱包体及びその製
造法に関する。

「従来の技術」 従来、硝子ストランドなどの硝子繊維束は、溶融した
硝子原料をブッシングから多数のフィラメントとして引
き出し、フィラメントに集束剤を塗布して集束し、この
硝子繊維を巻取りドラムにセットされた紙チューブに巻
取ることにより製造されている。こうして紙チューブに
巻取った硝子繊維束は紙チューブごと乾燥させ、その
後、紙チューブを抜き取って硝子繊維束の巻き物である
ケーキが得られる。

近年、生産性向上のためブッシングが大型化され、硝
子繊維フィラメントの数が増加する傾向にある。このよ
うに多数本のフィラメントを一本のストランドに集束し
て巻取った場合、ストランドが太くなってしまいチョッ
プドストランドなどの用途には適さないものとなる。そ
のため、紡出されたフィラメントを、それぞれ50〜100
本程度のフィラメントから構成される数本のストランド
に分割して集束させ、これらを一本の巻取りチューブに
巻取る方法が開発されている。

すなわち、第４図及び第５図に示すように、電気溶融
炉１から多数のフィラメント２を紡出し、アプリケータ
ロール３でフィラメント２に集束剤を塗布し、複数の溝
を有するギャザリングシュー４でフィラメント２を複数
本に分割して集束し、これによって並列した複数本のス
トランド５を形成し、これらのストランド５をワイヤー
トラバース６にかけてあや振り運動を与えながら、巻取
りドラムにセットされた紙チューブ７に巻取るようにし
ている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来の硝子繊維束の製造方法で
は、ワイヤートラバース６におけるあや振り時に、その
折り返し点において生ずるストランド５の慣性、テンシ
ョンと変動などにより、各ストランド５が互いに接触し
て結合してしまい、部分的に結合されたストランド５の
集合体となってしまうという問題点があった。すなわ
ち、第６図に示すように、複数本のストランド５が並列
しているものの、ところどころで強固に結合された部分
８が形成されることになる。また、ストランド５が分離
している部分においても、図に示す5aの部分と5bの部分
とで長さが異なっている。

このようなストランド５の繊維束を、所定の長さで切
ってチョップドストランドにした場合、各ストランド５
がばらけた細いものと、各ストランド５がくっついて太
くなったものとが混在し、また、長さにもばらつきが生
じることとなる。このため、合成樹脂の補強材として用
いた場合に、合成樹脂の含浸速度に差異を生じたり、成
形品中における硝子繊維の浮き出し等が生じたりする。
したがって、補強材として良好な品質のチョップドスト
ランドを得ることができなかった。

また、上記従来の硝子繊維束の製造方法では、電気溶
融炉１から紡出するフィラメント２の数を多くして生産
性を向上させようとすると、ギャザリングシュー４の溝
の数を増やして、より多くの数のストランド５に分割す
る必要が生じるが、そのようにした場合、糸切れを起こ
したときに各溝にそれぞれ所定本ずつのフィラメント２
を再度導入しなければならないので、復旧作業が極めて
煩雑になり生産性がかえって低下する。また、ギャザリ
ングシュー４の溝の数を増やすと、一溝の幅が狭くなる
ので正確に分割できなくなり、ストランド５がくっつい
てしまう。このため、従来の方法では、紡出するフィラ
メント２の数を多くして生産性を向上させることに限度
があった。

更に、第７図はこのようにした巻取ったケーキ11から
繊維束13を引きだして使用する状態を示している。繊維
束13はケーキ11の内周12から引きだされるが、ループを
描いて引きだされるため、途中で多数のねじれ14が発生
する。このようなねじれ14は、繊維束13の利用に際して
種々の不都合をもたらすことがある。

したがって、本発明の目的は、紡出したフィラメント
を所定本ずつ集束して複数本のストランドを作る場合
に、隣接するストランドの間で強固に結合されることが
ないようにし、紡出するフィラメント数を増やして生産
性を向上でできるとともに、良好な品質のストランドを
提供できるようにした硝子繊維束梱包体及びその製造法
を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明の硝子繊維束梱包体
は、ブッシングより引き出されて集束された硝子繊維の
ストランドが、複数本、隣接するものどうしで強固な結
合点を有することなく並列し、そのまま容器内に積層さ
れ収容されたことを特徴とする。

本発明において、硝子繊維のストランドが隣接するも
のどうしで強固な結合点を有することなく並列した状態
とは、個々のストランドが完全に分離しているか、ある
いは容易にばらける程度に弱く結合した状態で、互いに
近接して配列されている状態を意味している。より具体
的には、複数本のストランドが、ところどころで離れた
り、重なったりしていても、全体として見ればほぼ平行
に配列された状態を意味している。

また、本発明の硝子繊維束梱包体の製造法は、溶融し
た硝子原料をブッシングにより多数のフィラメントに形
成し、これらのフィラメントに集束剤を塗布し、フィラ
メントを集束して硝子繊維束とし、この硝子繊維束を回
転ドラムに掛けて引いて、そのまま容器内に積層させて
収容する方法であって、フィラメントに集束剤を塗布し
た後から容器内に積層させるまでの間で、硝子繊維束を
分割して硝子繊維のストランドが複数本並列した状態と
することを特徴とする。

上記製造法においては、前記フィラメントに集束剤を
塗布した後、フィラメントを複数本に分割して集束し、
硝子繊維のストランドが複数本並列した状態としてもよ
い。このようにフィラメントを分割して集束する場合に
は、その後の工程で集束された個々のストランドを弱く
結合させることができる。その場合には、個々のストラ
ンドを弱く結合して集合した状態の硝子繊維束が得られ
るので、ストランドを利用するための後工程におけるハ
ンドリング性がより良好となる。

また、前記フィラメントに集束剤を塗布した後、フィ
ラメントを集束して硝子繊維束とし、この硝子繊維束を
複数本に分割して、硝子繊維のストランドが複数本並列
した状態としてもよい。このようにフィラメントを集束
した後に分割した場合は、個々のストランドが完全に分
離しやすい傾向がある。しかし、分割した個々のストラ
ンドが完全に分離していても、容器内にそのまま積層さ
せることにより、互いに近接した経路を描いて並列して
収容される。

このように、本発明の特徴の一つは、紡出されたフィ
ラメントを集束してそのまま容器内に積層させて収容す
るようにした点にあり、本発明の特徴のもう一つは、フ
ィラメントに集束剤を塗布してから容器内に積層させる
までの間で、フィラメントを分割させて複数本の並列し
たストランドにする点にある。

「作用」 本発明では、上記のように複数本に分割されて並列し
たストランドからなる硝子繊維束を、そのまま容器内に
積層させて収容するようにしたので、巻取り方式におけ
るあや掛けなどの必要がなくなり、隣接するものどうし
で強固な結合点を有することなく集合したストランドを
得ることができる。このことは、ストランドの製造工程
の上からも、また、得られたストランドの品質の上から
も優れた利点をもたらす。

製品の品質について言えば、複数本の硝子繊維のスト
ランドが結合することなく並列しており、しかも個々の
ストランドの長さも一定しているので、所定長さに切断
してチョップドストランドにした場合、ストランドが個
々にばらけて良好な品質のチョップドストランドを得る
ことができる。すなわち、均一な太さ及び長さを有する
チョップドストランドが得られ、プラスチック強化材と
して用いた場合、合成樹脂の含浸速度及び含浸性が均一
となり、優れたFRPが得られる。

また、本発明の硝子繊維束梱包体から硝子繊維束を引
き出して各種の用途に利用する場合、硝子繊維束にねじ
れが生じないという大きな利点が得られる。すなわち、
本発明では、硝子繊維束をそのまま容器に落として積層
させているので、これをそのまま引き出すことにより、
ねじれのない硝子繊維束を供給することができる。

更に、製造工程について言えば、溶融紡糸された硝子
繊維束を紙チューブに巻取ることなく直接容器に積層さ
せて収容するようにしたので、紙チューブの脱着、巻き
始め時における硝子繊維束の予備巻き、かけわたしなど
の煩雑な操作が必要なくなる。更に、一つの溶融炉から
紡出するフィラメント数を増やしても、糸切れ時におけ
る復旧作業が容易であり、生産性を向上させることがで
きる。

「実施例」 第１図には、本発明による硝子繊維梱包体の製造装置
の一例が示されている。以下、この図を参照して、本発
明の硝子繊維束梱包体の製造法の一実施例を説明する。

硝子原料21が電気溶融炉22に投入され、溶融硝子23と
なる。溶融硝子23は、ブッシング24から落下して多数の
フィラメント25に形成される。これらのフィラメント25
は、下方に引き出されて途中でアプリケーター26により
集束剤を塗布される。集束剤は、水に必要に応じて有
機、無機の表面処理剤などを添加したものからなってい
る。集束剤を塗布されたフィラメント25は、ギャザリン
グシュー27により、所定本ずつ分割されて集束され、複
数本（この実施例の場合３本）の硝子ストランド28とな
る。

これらの硝子ストランド28は、アイドルローラ29に張
設されて、各硝子ストランド28が並列した硝子繊維束30
とした後、回転ドラム31に張設される。回転ドラム31
は、外周にゴムバンド32が装着されている。回転ドラム
31は図示しない駆動装置に連動し、図中矢印で示す方向
に高速で回転する。回転ドラム31に接触してガイドロー
ル33が対向配置されており、硝子繊維束30は回転ドラム
31及びガイドロール33に挟まれて、所定の速度で下方に
引き出されるようになっている。ガイドロール33は、必
要に応じて回転ドラム31に接触離反するように支持され
ている。なお、ガイドロール33を設けなくても回転ドラ
ム31の接触摩擦によって硝子繊維束30を引きだすことが
できる。

落下する硝子繊維束30はガイド34を通して下方に配置
された段ボール箱等の容器35に落下し積層される。な
お、硝子繊維束30は、回転ドラム31及びガイドロール33
から落下する途中で熱風等を吹き付けて乾燥させてもよ
い。

容器35に落下した硝子繊維束30は、ランダムに積層さ
せてもよいが、嵩密度を高めるためにはトグロ巻きに積
層させることが好ましい。硝子繊維束30は、通常ある程
度の剛性を持っているので、容器35に落下させるだけで
上記のようなトグロ巻きに自然に積層される傾向にある
が、必要に応じてガイド34を移動させることにより、確
実にトグロ巻きとすることができる。

硝子繊維束30の乾燥は、前記のように回転ドラム31及
びガイドロール33から落下する途中で行なうこともでき
るが、容器35に収容した後に容器35ごと乾燥炉に入れて
乾燥させることもできる。また、硝子繊維束30を乾燥さ
せることなくそのまま製品として出荷し、客先にて乾燥
を施すことも可能である。

なお、上記実施例では、ギャザリングシュー27で複数
本の硝子ストランド28に分割して集束するようにしてい
るが、ギャザリングシュー27でテープ状の幅の広い一本
の硝子繊維束にした後、アイドルローラ29、回転ドラム
31、ガイドロール33のいずれかに、上記硝子繊維束を分
割する溝又は刃を設けて分割し、複数本の硝子ストラン
ド28にしてもよい。更には、硝子繊維束を容器35に導入
するためのガイド34付近に上記のような分割刃を設け
て、硝子繊維束を分割してもよい。

第２図には、こうして得られた本発明の硝子繊維束梱
包体の一実施例が示されている。

直方体のダンボール箱からなる容器35は、蓋板36を有
し、蓋板36には差し込み片36aが形成されている。硝子
繊維束30は、この容器35内にトグロ巻きにして積層され
収容されている。硝子繊維束30の両端部30a、30bは、容
器35から引きだされている。上記蓋板36には、これらの
端部30a、30bを取り出すための切欠き36b、36cが形成さ
れている。更に、容器35には複数の通気孔37が形成され
ており、この通気孔37により硝子繊維束28の乾燥が効率
的になされる。

第３図には、上記硝子繊維束30を取り出したときの拡
大形状が示されている。硝子繊維束30は、多数のフィラ
メント25が集束された硝子ストランド28が複数本並列
し、隣接するものどうしで強固に結合されることなく集
束されてできている。なお、図は模式的に示したもので
あるが、実際にはフィラメント25〜400本程度集束させ
た硝子ストランド28を２〜32本程度並列させて集束させ
たものからなっている。硝子ストランド28を構成するフ
ィラメント25の数を上記の範囲とすることにより、チョ
ップドストランドとしたときに良好な品質のものを得る
ことができる。

本発明の硝子繊維束梱包体から硝子繊維束30を引き出
すと、硝子繊維束30を容器25に落下させて積層させたも
のをそのまま取り出すことになるので、硝子繊維束30に
ねじれは生じない。また、硝子繊維束30を構成する硝子
ストランド28は、隣接するものどうしで強固な結合点を
有することなく、容易に分離できるように並列されてい
るので、所定の長さに切断してチョップドストランドと
したとき、個々のストランドがばらけて均一な太さ及び
長さとなり、FRPの補強材として良好な品質のものを得
ることができる。この場合、上記のようにねじれがない
ので、ストランドが絡み合うことも紡糸される。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、綾を掛けてケ
ーキに巻取らないので、複数本の硝子繊維のストランド
が結合してしまう部分がなく、切断してチョップドスト
ランドにした場合、個々のストランドがばらけて均一な
太さ及び長さとなり、良好な品質のものが得られる。ま
た、容器に積層させた硝子繊維束をそのまま取り出すた
め、硝子繊維束にねじれが生じることがなく、各種の用
途においてねじれによる不都合が解消される。更に、本
発明の製造法においては、製造工程が簡単であり、人手
に頼る部分がすくないため、一炉当たりの総フィラメン
ト数を増やすことが可能であり、また、所望の数のスト
ランドに分割することができるので、生産性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の硝子繊維束梱包体の製造法を実施する
ための装置の一例を示す概略構成図、第２図は本発明の
硝子繊維束梱包体の一実施例を示す斜視図、第３図は本
発明で得られた硝子繊維束の部分拡大斜視図、第４図は
従来の硝子繊維束製造装置の一例を示す側面図、第５図
は上記従来の硝子繊維束製造装置の正面図、第６図は従
来の硝子繊維束の結合状態を示す模式図、第７図は従来
の硝子繊維束の製品形態を示す斜視図である。 図中、21は硝子原料、22は電気溶融炉、23は溶融硝子、
24はブッシング、25はフィラメント、26はアプリケータ
ー、27はギャザリングシュウ、28は硝子ストランド、29
はアイドルローラ、30は硝子繊維束、31は回転ドラム、
32はゴムバンド、33はガイドロール、34はガイド、35は
容器である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブッシングより引き出されて集束された硝
   子繊維のストランドが、複数本、隣接するものどうしで
   強固な結合点を有することなく並列し、そのまま容器内
   に積層され収容されたことを特徴とする硝子繊維束梱包
   体。
2. 【請求項２】溶融した硝子原料をブッシングにより多数
   のフィラメントに形成し、これらのフィラメントに集束
   剤を塗布し、フィラメントを集束して硝子繊維束とし、
   この硝子繊維束を回転ドラムに掛けて引いて、そのまま
   容器内に積層させて収容する硝子繊維束梱包体の製造法
   であって、フィラメントに集束剤を塗布した後から容器
   内に積層させるまでの間で、硝子繊維束を分割して硝子
   繊維のストランドが複数本並列した状態とすることを特
   徴とする硝子繊維束梱包体の製造法。
3. 【請求項３】前記フィラメントに集束剤を塗布した後、
   フィラメントを複数本に分割して集束し、硝子繊維のス
   トランドが複数本並列した状態とする請求項２記載の硝
   子繊維束梱包体の製造法。
4. 【請求項４】前記フィラメントに集束剤を塗布した後、
   フィラメントを集束して硝子繊維束とし、この硝子繊維
   束を複数本に分割して、硝子繊維のストランドが複数本
   並列した状態とする請求項２記載の硝子繊維束梱包体の
   製造法。