JP3146200B2 - Multifilament spread sheet, same composite spread sheet - Google Patents

Multifilament spread sheet, same composite spread sheet

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JP3146200B2 JP14654799A JP14654799A JP3146200B2 JP 3146200 B2 JP3146200 B2 JP 3146200B2 JP 14654799 A JP14654799 A JP 14654799A JP 14654799 A JP14654799 A JP 14654799A JP 3146200 B2 JP3146200 B2 JP 3146200B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のフィラメン
トが接合しているマルチフィラメント〔トウ(tow)を含
む〕を展延して製造した開繊シートの改良、さらに詳し
くは、マルチフィラメントをその構成フィラメントが平
行かつ品質劣化のない状態に展延して良質の開繊シー
ト、例えば、長繊維強化複合材料の補強材に必要な樹脂
含浸性、およびフィラメントの整列性に優れる開繊シー
トに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a spread sheet manufactured by spreading a multifilament (including tow) in which a plurality of filaments are joined, and more particularly, to an improvement of a multifilament. A high-quality spread sheet in which the constituent filaments are spread in parallel and without quality deterioration, such as a spread sheet excellent in resin impregnation required for a reinforcing material of a long fiber reinforced composite material and excellent filament alignment. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、合成樹脂等のマトリックスに強化
材としてカーボン繊維やガラス繊維、あるいはアロマテ
ィック・ポリアミド繊維などを混入、ないしは挟み込ん
だ繊維強化の複合材料が数多く開発され市販されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, many fiber-reinforced composite materials in which carbon fiber, glass fiber, aromatic polyamide fiber, or the like is mixed or sandwiched as a reinforcing material in a matrix such as a synthetic resin have been developed and marketed.

【0003】これらの繊維強化複合材料は、マトリック
スと強化材の選択に応じて、強度、耐熱性、耐食性、電
気特性、および軽量性等の諸点で目的に合致した優れた
性能を得ることができるところから、航空宇宙、陸上輸
送、船舶、建築、土木、工業用部品、スポーツ用品等の
広い分野に利用されており、大きな社会的需要を有して
いる。ちなみに、強化繊維の使用形態としては、必要な
幅に複数本のフィラメントを配列したもの、またはフィ
ラメントを所定寸法にカットしたもの、織物、編物、組
物、不織布などの布状にしたものがあり、これらの強化
繊維をマトリックスによって直接的に複合化するもの、
さらにフィラメントを規則的に配列したシートや織物等
に合成樹脂を含浸させプリプレグ(preimpre- gnation)
と呼ばれる半製品を製造し、これを必要に応じて適当な
枚数を重ね合せ、オートクレーブ等の装置で目的とする
最終製品に完成させるものなどが挙げられる。
[0003] These fiber-reinforced composite materials can obtain excellent performance meeting various purposes such as strength, heat resistance, corrosion resistance, electrical properties, and light weight, depending on the selection of the matrix and the reinforcing material. However, it is used in a wide range of fields such as aerospace, land transportation, ships, architecture, civil engineering, industrial parts, sports goods, etc., and has great social demand. By the way, as the usage form of the reinforcing fiber, there are those in which a plurality of filaments are arranged in a required width, those in which the filaments are cut to a predetermined size, and those in the form of a cloth such as a woven fabric, a knitted fabric, a braid, and a nonwoven fabric. , Those which directly composite these reinforcing fibers with a matrix,
Furthermore, a synthetic resin is impregnated into a sheet or woven fabric in which filaments are regularly arranged, and prepreg (preimpregnation)
A semi-finished product is manufactured, and an appropriate number of the semi-finished products are laminated as necessary, and the desired final product is completed by an apparatus such as an autoclave.

【0004】ところで、かゝる繊維強化複合材料の中で
最近注目を浴びているものは、上記カーボンフィラメン
トやアロマティック・ポリアミドフィラメント、セラミ
ックフィラメントなど高機能繊維素材の強化繊維材料と
しての利用である。これらの高機能繊維素材は、通常、
例えば引き揃えられサイジング剤で接合したマルチフィ
ラメントの形態で提供されるのであるが、かゝるマルチ
フィラメントを強化繊維材料として用いる場合には、各
フィラメントとマトリックスとの接触面積を大きくして
接合強度を構造的に強化できることが必要であり、その
ためには、これらのマルチフィラメントを薄くシート状
に展延しておくことが有効である。言い換えると、強化
材料としてのマルチフィラメントを構成する各々のフィ
ラメント1本1本のすべての表面がマトリックスに密着
していて、しかも各フィラメントとマトリックスが強力
に接着していることが極めて重要なのであり、このよう
な構造に接合して始めて当該複合材料は最大の機能を発
揮し得るのである。
[0004] By the way, among such fiber-reinforced composite materials, attention has recently been paid to the use of high-performance fiber materials such as the carbon filaments, aromatic polyamide filaments and ceramic filaments as reinforcing fiber materials. . These high-performance fiber materials are usually
For example, it is provided in the form of multifilaments that are aligned and joined with a sizing agent.When such a multifilament is used as a reinforcing fiber material, the contact area between each filament and the matrix is increased to increase the bonding strength. Is required to be structurally reinforced, and for that purpose, it is effective to spread these multifilaments in a thin sheet shape. In other words, it is extremely important that all surfaces of each filament constituting the multifilament as a reinforcing material are in close contact with the matrix, and that each filament and the matrix are strongly adhered to each other. Only when joined to such a structure can the composite material perform its greatest function.

【0005】しかし、強化繊維として採択する材料がマ
ルチフィラメントの場合、これを構成する各フィラメン
トの間にマトリックスを一様に均一に浸透させるのは極
めて難しい。そこで、そのような問題の対策として採ら
れている措置は、マルチフィラメントを薄い一定の幅の
シート状に開繊してマトリックスがマルチフィラメント
内部の微小隙間に浸透し易くしようとするものである。
そして、従来のマルチフィラメントの開繊は、給糸体か
らマルチフィラメントを解舒し、これを巻取管に巻き取
ってゆくプロセスで施されており、次のような方法が知
られている。 移動するマルチフィラメントに一定張
力を付与しながら静電気を作用させて構成フィラメント
間に反発力を生じさせ開繊する静電開繊法。 マルチ
フィラメントを回転するプレスロールの間に通して偏平
に押し潰し、開繊するプレス開繊法。 マルチフィラ
メントに水流や空気流を当てゝ、その噴射力によって開
繊するジェット開繊法。 マルチフィラメントに対
し、超音波振動を与え構成フィラメント同士の接合(例
えば、サイジング剤による接合)を綻ばせて開繊する超
音波開繊法。
[0005] However, when the material adopted as the reinforcing fiber is a multifilament, it is extremely difficult to uniformly and uniformly infiltrate the matrix between the filaments constituting the multifilament. Therefore, a measure taken as a countermeasure for such a problem is to spread the multifilament into a thin sheet having a constant width so that the matrix can easily penetrate into the minute gaps inside the multifilament.
The conventional multifilament opening is performed by unwinding the multifilament from the yarn supplying body and winding the multifilament around a winding tube. The following method is known. An electrostatic spreading method in which static electricity is applied while applying a constant tension to a moving multifilament to generate a repulsive force between constituent filaments and spread. A press-spreading method in which multifilaments are passed between rotating press rolls to flatten and crush and spread. A jet opening method in which a water stream or an air stream is applied to the multifilament, and the fiber is opened by the jetting force. An ultrasonic fiber opening method in which ultrasonic vibration is applied to a multifilament to break the bonding (for example, bonding with a sizing agent) between constituent filaments and open.

【0006】ところで、マルチフィラメントをシート状
に開繊して強化繊維材料として利用する場合に求められ
る製品としての理想的条件は、フィラメント1本1本が
糸切れの無い状態で真っ直ぐに連続して絡み合わず、か
つ、互いに平行で一定密度を保ち、一定幅に整然と配列
されていることである。
[0006] By the way, in the case where the multifilament is spread into a sheet and used as a reinforcing fiber material, ideal conditions required as a product are that each filament is straight and continuous without any breakage. That is, they are not entangled, are parallel to each other, maintain a constant density, and are arranged neatly in a constant width.

【0007】しかしながら、前述の従来の開繊方法は、
何れもマルチフィラメントに電気的反発力、荷重圧力、
流体の衝撃力、超音波振動力など強力な物理的外力を作
用させて開繊する方式を採っている。それゆえ、開繊効
率を高めようとすると、例えば空気流を使用する場合に
あっては、その流速を高めてマルチフィラメントの繊維
束に強力な空気流を噴射する必要があった。そうする
と、求める必要幅、薄さが得られないばかりか、却っ
て、加えられた強い外力によりフィラメントが切断され
たり、毛羽立ったりする等、繊維そのものが損傷される
弊害が避けられず、特に、カーボンフィラメント糸やセ
ラミック繊維等のごとく折れに弱い繊維は、その損傷が
著しく使用に耐えない状態となった。
[0007] However, the above-mentioned conventional fiber opening method is as follows.
In any case, the electric repulsion, load pressure,
The fiber is opened by applying strong physical external force such as fluid impact force and ultrasonic vibration force. Therefore, in order to increase the opening efficiency, for example, in the case of using an air flow, it is necessary to increase the flow rate and jet a strong air flow to the multifilament fiber bundle. In this case, not only the required width and thickness required can not be obtained, but also the harmful effect of damaging the fiber itself, such as the filament being cut or fuzzed by the applied strong external force, is unavoidable. Fibers that are easily broken, such as yarns and ceramic fibers, are severely damaged and cannot be used.

【0008】加えてまた、上記従来の開繊法は、外力で
マルチフィラメントを無理遣り開繊することになるか
ら、開繊されたフィラメント同士は複雑に絡み合ってし
まい、目的とする必要な幅やフィラメント同士の平行性
を得難いうえに、静電気による方法などは導電性繊維
(例えば、カーボンフィラメント、金属フィラメント)
には適用できないという難点もあった。
[0008] In addition, in the above-mentioned conventional fiber opening method, since the multifilament is forcibly opened by an external force, the opened filaments are intertwined with each other in a complicated manner. It is difficult to obtain parallelism between filaments, and the method using static electricity is conductive fiber (eg, carbon filament, metal filament)
There was a drawback that it could not be applied.

【0009】更にまた、前述の従来方法では異種のマル
チフィラメントを開繊しながら混繊する並行処理も、ま
た同種又は異種のマルチフィラメントを開繊しながら積
み重ねて積層開繊シートにしたり、同種・異種のマルチ
フィラメントを並列状態に開繊して広幅の開繊シートに
したりするといったことも不可能であった。
Furthermore, in the above-mentioned conventional method, the parallel processing in which different types of multifilaments are opened while being mixed is also performed. It has also been impossible to spread different types of multifilaments in parallel to form a wide spread sheet.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、在来の開繊
技術に前述のごとき難点があったことに鑑みて為された
ものであって、マルチフィラメントをその構成フィラメ
ントが切れることなく連続して1本1本が真っ直ぐに伸
びて、しかも互いに平行で一定密度で必要な幅を成して
均一に整然と並んで毛羽立ちなどの障害もない状態に展
延した良質の開繊シートを提供することを技術的課題と
する(以下、「第1課題」という)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned difficulties in the conventional fiber opening technology, and has been made in consideration of the fact that a multifilament is continuously formed without breaking its constituent filaments. The present invention provides a high-quality spread sheet in which each stretches straight, and is parallel to each other, has a required width at a constant density, and is uniformly arranged in an orderly manner so that there is no obstacle such as fluff. This is a technical issue (hereinafter, referred to as a “first issue”).

【0011】また、本発明の他の技術的課題は、繊維強
化複合材料の補強材には重要となる樹脂含浸性およびフ
ィラメント真直性などの特性に優れたマルチフィラメン
トの開繊シートを提供するにある(以下、「第2課題」と
いう)。
Another technical object of the present invention is to provide a multifilament spread sheet excellent in properties such as resin impregnation and filament straightness, which are important for a reinforcing material of a fiber reinforced composite material. (Hereinafter referred to as "second problem").

【0012】さらに、本発明の他の技術的課題は、同種
または異種のマルチフィラメント糸開繊シートを素材と
して製造される広幅の開繊シートを提供するにある(以
下、「第3課題」という)。
Still another object of the present invention is to provide a wide spread sheet manufactured from the same or different multifilament yarn spread sheet as a material (hereinafter, referred to as a "third problem"). ).

【0013】[0013]

【課題を解決するために採用した手段】本件発明の「第
1課題」および「第2課題」は、オーバーフィード状態
で弓なりに撓んで流送されるマルチフィラメントの構成
フィラメントが、その流送方向に対して直交方向へ通過
した吸引気流幅方向に解き分けられて平行的に整列せ
しめたマルチフィラメントの開繊シートによって解決さ
れる。
"The first problem" and "second object" of the adopted means in order to solve the problems] present invention, overfeeding state
The multi-filament component that is bent and bowed in the direction of the multi-filament passes in the direction perpendicular to the direction of the flow
The problem is solved by the multifilament spread sheet which is separated in the width direction by the suction air flow and aligned in parallel.

【0014】また、本発明の「第3課題」は、気流通過
によって幅方向に解き分けて平行的に整列せしめたマル
チフィラメント開繊シートを複数、さらに気流通過によ
って幅方向に解き分けて構成フィラメントを平行整列状
態に広幅に一体化させたマルチフィラメントの複合開繊
シートによって解決される。
The "third object" of the present invention is to provide a multifilament spread sheet which is separated in the width direction by air flow and aligned in parallel, and further divided in the width direction by air flow. Are solved by a multi-filament composite spread sheet in which is widely integrated in a parallel alignment state.

【0015】上記の本件発明の構成について注釈を加え
ておくならば、本発明が対象とするマルチフィラメント
は、長い連続した複数のフィラメント(例えば、合成繊
維、カーボン繊維、セラミック繊維、メタル繊維など)
の集合体を云い、束状形態を成せるトウ(tow) も含む。
It should be noted that the multifilaments to which the present invention is applied are long continuous filaments (eg, synthetic fibers, carbon fibers, ceramic fibers, metal fibers, etc.).
And also includes a tow that can form a bundle.

【0016】また、本発明の開繊シートは、基本的に
は、本願の母体出願である特願平9−538743号「マルチ
フィラメント開繊シートの製造方法」(WO97/41285) の中
で開示しているように、マルチフィラメントを一定のオ
ーバーフィード状態で流送し、こうして流送されるマル
チフィラメントに対して気流を通過させることによって
当該マルチフィラメントを幅方向へ解き分けて開繊シー
トが製造されるのであるが、かゝる処理工程を複数並行
させて、出来てくる開繊シートを合流させ、これらの開
繊シートを面状に並列または上下に複数段積層して撓み
部位を形成しながら流送し、これに更に気流を通過させ
て複合開繊シートを製造することも可能である。そうす
れば、任意種類のマルチフィラメントの開繊シートが合
体した繊維集合体であって、積層ブレンド混繊シート、
任意種類のマルチフィラメントの各開繊シート側縁が合
体した広幅開繊シートや、繊維がブレンドされた広幅開
繊シートを得ることができるのであり、これらの複合開
繊シートを構成するフィラメントは毛羽立ちや切断箇所
もなく無傷で整然と平行に整列した製品となる。
Further, the spread sheet of the present invention is basically disclosed in Japanese Patent Application No. 9-538743, "Method for producing a multifilament spread sheet" (WO97 / 41285), which is the parent application of the present invention. As described above, the multifilament is fed in a constant overfeed state, and the airflow is passed through the multifilament thus fed, whereby the multifilament is separated in the width direction to produce an open sheet. However, by performing a plurality of such processing steps in parallel, the resulting spread sheets are merged, and these spread sheets are stacked in a plane or in a plurality of layers vertically to form a bent portion. It is also possible to manufacture a composite spread sheet by feeding the mixture while passing it through the airflow. Then, it is a fiber aggregate in which the opened sheets of any kind of multifilament are united, and the laminated blend mixed sheet,
It is possible to obtain a wide spread sheet in which the side edges of each spread sheet of any type of multifilament are united, or a wide spread sheet in which fibers are blended, and the filaments constituting these composite spread sheets are fluffy. It is a product that is intact and orderly aligned without any cuts or cuts.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕 本発明の第1実施形態である開繊シートは、図1および
図2に示すプロセスを経て得られる。即ち、図1および
図2は、給糸部1側から巻取部2へマルチフィラメント
F(無撚カーボン繊維:7μフィラメントの12,000本束
=元幅約6mm、元厚約 0.1mm)を流送する過程で当該マ
ルチフィラメントの構成フィラメントを幅方向へ解き分
けることによって得られる開繊シートを示している。本
実施形態では、給糸部1から解舒されて送り出されるマ
ルチフィラメントFは、フロントフィーダ3とバックフ
ィーダ3′とによって一定のオーバーフィード状態が形
成されるように調速制御を受けながら、両フィーダ3・
3′の間に配設された吸引風洞4に送り込まれる。そし
て、この吸引風洞4上を移動する際に当該マルチフィラ
メントFは吸引風洞の吸引口41の中へ向けて作用する吸
引気流(風速:50m/sec)に会合することによって口内
に引き込まれて弓なりに撓曲され、そのときの撓み力で
マルチフィラメントFは構成フィラメントに軋みが生じ
てフィラメント同士の接合が弛む。そして、その状態の
マルチフィラメントFに対し交差方向(本実施形態で
は、上から下へ)の吸引気流が吹き抜けて通過すること
になる。すると、マルチフィラメントFに出会った吸引
気流はベルヌーイ(Bernoulli)の式からも明らかなとお
り、マルチフィラメントFとの向流面両側を低圧化さ
せ、当該マルチフィラメントには両側方向へ拡開しよう
とする推力が作用することになる。かくして、前述の撓
曲作用によって構成フィラメント同士の接合が弛み、し
かもフィラメント間に弛みの生じたマルチフィラメント
Fは、吸引風洞4の吸引口41を通る際に幅方向に解き分
かたれて平均で幅が約 12mm 、厚さは約0.07mmに薄く拡
展された開繊シートFSになるのである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A spread sheet according to a first embodiment of the present invention is obtained through a process shown in FIGS. 1 and 2, the multifilament F (12,000 bundles of non-twisted carbon fibers: 7 μ filaments = approximately 6 mm in original width and approximately 0.1 mm in original thickness) is fed from the yarn supplying section 1 to the winding section 2. 3 shows an opened sheet obtained by separating the constituent filaments of the multifilament in the width direction in the process of forming the multifilament. In the present embodiment, the multifilament F unwound from the yarn supplying section 1 and sent out is subjected to speed control so that a constant overfeed state is formed by the front feeder 3 and the back feeder 3 ′. Feeder 3 ・
It is sent into the suction wind tunnel 4 arranged between 3 '. Then, when moving on the suction wind tunnel 4, the multifilament F is drawn into the mouth by associating with a suction airflow (wind speed: 50 m / sec) acting toward the suction port 41 of the suction wind tunnel. The multifilament F is squeezed due to the bending force at that time, and the bonding between the filaments is loosened. Then, the suction airflow in the cross direction (in this embodiment, from the top to the bottom) blows through the multifilament F in this state and passes therethrough. Then, as is clear from Bernoulli's equation, the suction airflow that encounters the multifilament F lowers the pressure on both sides of the counterflow surface with the multifilament F, and attempts to expand the multifilament in both directions. Thrust will work. Thus, the multifilament F, in which the bonding between the constituent filaments is loosened by the above-described bending action and the slack is generated between the filaments, is unraveled in the width direction when passing through the suction port 41 of the suction wind tunnel 4, and is averaged in width. Is about 12 mm, and the spread sheet FS is about 0.07 mm thick.

【0018】そこで、念のため、第1実施形態の開繊シ
ートを製造する際に使用する装置について説明すると、
次のとおりである。即ち、図1および図2に略示する開
繊シート製造装置における給糸部1および巻取部2は、
従来周知のもの(図示せず)を採用している。
Therefore, just in case, an apparatus used for manufacturing the spread sheet of the first embodiment will be described.
It is as follows. That is, the yarn feeding unit 1 and the winding unit 2 in the spread sheet manufacturing apparatus schematically illustrated in FIGS.
A conventionally well-known one (not shown) is employed.

【0019】次に、上記フロントフィーダ3およびバッ
クフィーダ3′は、何れもトップロール31とボトムロー
ル32との間にマルチフィラメントFを挟んで回転送りす
るものであるが、その送り速度はボトムロール32の回転
軸に接続されたサーボモータ33の制御によって調速自在
であり、このサーボモータ33は吸引風洞4に付設した撓
み測定センサーが出力する制御信号に支配されてフィー
ダ3・3′間におけるオーバーフィード量が一定になる
ように流送速度をコントロールされる。ちなみに、本実
施形態においては、フロントフィーダ3を 10 m/min
を標準速度として後述の撓み測定センサーから出力され
る制御信号によって、常時、10cmの送り残りが生ずるよ
うに制御し、バックフィーダ3′の流送速度は 10 m/
min の定速に設定してある。他方また、トップロール31
とボトムロール32との圧接力はトップロール31の回転軸
を昇降調節するエアシリンダ34によって適宜調節可能に
なっている。
Next, the front feeder 3 and the back feeder 3 'both rotate and feed the multifilament F between the top roll 31 and the bottom roll 32. The speed can be freely adjusted by the control of a servomotor 33 connected to a rotation shaft of the rotary shaft 32. The servomotor 33 is controlled by a control signal output from a deflection measuring sensor attached to the suction wind tunnel 4 and is connected between the feeders 3, 3 '. The feeding speed is controlled so that the overfeed amount is constant. Incidentally, in this embodiment, the front feeder 3 is set at 10 m / min.
Is controlled as a standard speed by a control signal output from a deflection measuring sensor to be described later so as to always generate a 10 cm unsending, and the feeding speed of the back feeder 3 ′ is 10 m / m.
It is set to a constant speed of min. On the other hand, top roll 31
The pressure contact force between the top roll 31 and the bottom roll 32 can be appropriately adjusted by an air cylinder 34 that adjusts the rotation axis of the top roll 31 up and down.

【0020】他方、上記吸引風洞4は、上記フロントフ
ィーダ3とバックフィーダ3′との間のマルチフィラメ
ントFが流送される移動行路下側に対面する如く、その
吸引口41がマルチフィラメントFに接するように開口し
ている。この吸引風洞4は、これに接続されたバキュー
ムポンプ42の駆動によりマルチフィラメントFの流送さ
れる移動行路側に一様な吸引気流を発生せしめる。ちな
みに、マルチフィラメントFに作用させる吸引気流は、
吸引風洞4とバキュームポンプ42との間に開設された気
流調整バルブ43によって適宜調節することができる。そ
して、この吸引風洞4には、マルチフィラメントFの移
動行路を挟むごとく、投受光型のCCDラインセンサー
が撓み測定センサー44として付設してあり、当該吸引風
洞4を通るマルチフィラメントFの撓み量を常時測定
し、測定された値の制御信号を上記フロントフィーダ3
のサーボモータ33に送致して一定の撓み量が維持される
ように回転速度を制御する。また、この吸引風洞4に
は、上流側に入口ガイドロール45、下流側に出口ガイド
ロールが配設してあって、マルチフィラメントFの導入
および導出が滑らかになるように配慮されてある。
On the other hand, the suction wind tunnel 4 has its suction port 41 facing the multifilament F so as to face the lower side of the moving path through which the multifilament F is fed between the front feeder 3 and the back feeder 3 '. It is open so that it contacts. The suction wind tunnel 4 generates a uniform suction airflow on the side of the moving path on which the multifilament F is fed by driving the vacuum pump 42 connected thereto. By the way, the suction airflow acting on the multifilament F is
It can be adjusted appropriately by an air flow adjusting valve 43 opened between the suction wind tunnel 4 and the vacuum pump 42. The suction wind tunnel 4 is provided with a light-receiving / receiving CCD line sensor as a deflection measuring sensor 44 so as to sandwich the moving path of the multi-filament F. The amount of deflection of the multi-filament F passing through the suction wind tunnel 4 is measured. The front feeder 3 constantly measures the control signal of the measured value.
And controls the rotation speed so that a constant amount of deflection is maintained. The suction wind tunnel 4 is provided with an inlet guide roll 45 on the upstream side and an outlet guide roll on the downstream side, so that the introduction and discharge of the multifilament F are made smooth.

【0021】〔第2実施形態〕 本発明の第3実施形態であるマルチフィラメントの複合
開繊シートは、図3〜図6に示される。この第2実施形
態は、上記図3に示した第1実施形態の開繊シートを製
造する際に用いる装置を上下に3段配置し、各々、第1
回の吸引風洞処理をした後で上下3段に流送されてくる
開繊シートを合流積重させて、さらに吸引風洞処理をし
て複合開繊シートを得ようとするものである(図4およ
び図5参照)。
Second Embodiment A multi-filament composite spread sheet according to a third embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the second embodiment, apparatuses used when manufacturing the spread sheet of the first embodiment shown in FIG.
After performing the suction wind tunnel process a number of times, the spread sheets fed into the upper and lower three stages are combined and stacked, and the suction wind tunnel process is further performed to obtain a composite spread sheet (FIG. 4). And FIG. 5).

【0022】即ち、第2実施形態の複合開繊シートを製
造する装置は、上段・中段および下段の給糸部1・1・
1から、各々、解舒されて流送されてくるマルチフィラ
メントF1 ・F2 ・F3 をして予備解延機構5・5・5に
通過せしめることによってソフトに扱き解ぐし、フィラ
メント同士の接合が弛まった偏平の予備解延状態となっ
て吸引風洞4に至り、其処で撓曲開繊作用と空気力学的
な開繊作用との相乗的開繊作用を受けて、各々が薄く広
幅の複合開繊シートFS1 ・FS2 ・FS3 に変形加工される。
That is, the apparatus for manufacturing the composite spread sheet according to the second embodiment includes upper, middle, and lower yarn feeding sections 1.
1, the multifilaments F 1 , F 2 , F 3 , which are unwound and fed, are passed through the preliminary unrolling mechanisms 5, 5, 5 to softly handle and unwind the filaments. The joint is loosened and the flattened pre-deflection state is reached to the suction wind tunnel 4, where it is subjected to the synergistic opening action of the bending opening action and the aerodynamic opening action, and each is thin and wide. is deformed in composite spread sheet FS 1 · FS 2 · FS 3 of.

【0023】そして、このように変形加工された開繊シ
ートFS1 ・FS2 ・FS3 は、センターフィーダ3′に引き
取られて其処で合流積重され、オーバーフィード状態に
制御調速されて第2段階の吸引風洞4に送られることに
なる。第2段階の吸引風洞4に送られた積重状態の開繊
シート(FS1 ・FS2 ・FS3 ) は、其処で吸引気流に会合
して風下方向に弓なりに撓曲して、さらに撓曲開繊作用
と空気力学的な開繊作用との相乗的開繊作用を受け、こ
のとき、前記開繊シートFS1 ・FS2 ・FS3 の各構成フィラ
メントは吸引気流によって整列した状態で一体化され一
枚の複合開繊シートに混繊される。
The spread sheets FS 1 , FS 2 , FS 3 thus deformed are taken up by the center feeder 3 ′, merged and stacked there, and controlled and controlled in an overfeed state to form a first sheet. The air is sent to the two-stage suction wind tunnel 4. Opening sheet sent stacking state in the suction wind tunnel 4 of the second stage (FS 1 · FS 2 · FS 3) is to flex the bow downwind direction in association with the suction air stream in that place, more flexures undergo a synergistic opening繊作the KyokuHiraki繊作for the aerodynamic open繊作for, this time, each component filament of the opening seat FS 1 · FS 2 · FS 3 are integrally aligned state by suction airflow Into a single composite spread sheet.

【0024】しかして、この第2実施形態の複合開繊シ
ートは、マルチフィラメントの種類を選択することによ
って、様々の特性を帯有したバラエティーに富んだ製品
展開が可能になる。例えば、上記第2実施形態の装置に
おける上段・中段および下段における各段のマルチフィ
ラメントF1 ・F2 ・F3 は各々のラインにおける予備
解延機構5・5・5を通り、第1段階の吸引風洞4・4
・4を経由することによって開繊シートFS1 ・FS2 ・FS3
に変形加工されることになるが、この際に、上下各段の
流送ラインを図5および図6に示すように、幅方向へ少
しずらせておくと、重合部分が第2段階の吸引風洞4に
おいて混繊一体化されるので、マルチフィラメントの種
類選択如何んによって性能が複合した特別の開繊シート
を得ることが可能となる(図3参照)。
However, the composite spread sheet of the second embodiment can be developed in a variety of products having various characteristics by selecting the type of multifilament. For example, the multifilaments F 1 , F 2 , F 3 in each of the upper, middle, and lower stages in the apparatus of the second embodiment pass through the preliminary unrolling mechanism 5, 5.5, 5 in each line, and are in the first stage. Suction wind tunnel 4.4
・ Opening sheet FS 1・ FS 2・ FS 3 by passing through 4
At this time, if the flow lines in the upper and lower stages are slightly shifted in the width direction as shown in FIGS. 5 and 6, the superposed portion becomes the second stage suction wind tunnel. Since the fibers are mixed and integrated in 4, a special spread sheet having a composite performance can be obtained by selecting the type of the multifilament (see FIG. 3).

【0025】また、第1段階の吸引風洞4・4・4から
送り出される開繊シートFS1 ・FS2 ・FS3 を並行隣接状態
に並列させて第2段階の吸引風洞4に導入させれば、開
繊シートFS1 ・FS2 ・FS3 の側縁部分が接合一体化した広
幅の複合開繊シートを得ることが可能である。この場合
においても、マルチフィラメントの種類を選択的に組み
合わせれば目的に合わせて様々な特性の複合開繊シート
が得られる。
Further, if the spread sheets FS 1 , FS 2 , FS 3 sent out from the first-stage suction wind tunnel 4, 4, 4 are arranged in parallel and adjacent to each other and introduced into the second-stage suction wind tunnel 4. , the side edge portion of the opening seat FS 1 · FS 2 · FS 3 it is possible to obtain a composite opening sheets wide that integrates joined. Also in this case, if the types of the multifilaments are selectively combined, a composite spread sheet having various characteristics according to the purpose can be obtained.

【0026】本明細書に第1実施形態および第2実施形
態として具体的に明示する開繊シートは概ね上記のとお
りであるが、本発明は前述の実施形態に限定されるもの
では決してなく、「特許請求の範囲」記載内において種々
の変形実施が可能である。
Although the spread sheet specifically specified as the first embodiment and the second embodiment in the present specification is generally as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various modifications can be made within the scope of the claims.

【0027】本発明は、図4における上下各段の開繊ラ
インの段数を増やすならば開繊シートFS1 ・FS2 ・FS3 ・・
・・FSn を合流積重させて吸引風洞4による開繊処理を施
すことが可能であって、例えば図7に示す如く、所望種
類のマルチフィラメントの開繊シートを多段状に積重し
て吸引風洞4にて開繊処理すれば多段構造の複合開繊シ
ートを得ることができ、また、図8に示す如き、所望種
類のフィラメント層が千鳥状態に合体し、かつ、構成フ
ィラメントが平行状態に整列した積層ブレンド混繊シー
トとして構成することも可能であり、さらに図9に示す
ごとき、所望種類のマルチフィラメント層の側縁が段逃
げ状に組積み状態に合体し、かつ、構成フィラメントが
平行的に整列した積層ブレンド混繊シートとして構成す
ることも可能であって、これらの設計変更は何れも本発
明の技術的範囲に属するものである。
The invention, opening the seat FS 1 · FS 2 · FS 3 ·· if increasing the number of stages of the opening line of the upper and lower stages in FIG. 4
.. FS n can be combined and stacked to perform the opening process by the suction wind tunnel 4. For example, as shown in FIG. By performing the fiber opening treatment in the suction wind tunnel 4, a multi-layered composite fiber-opened sheet can be obtained. Further, as shown in FIG. 8, the desired types of filament layers are combined in a staggered state, and the constituent filaments are in a parallel state. It is also possible to configure as a laminated blended mixed fiber sheet which is arranged in a row, and further, as shown in FIG. 9, the side edges of the desired type of multifilament layer are united in a stacked state in a step-like form, and the constituent filaments are It is also possible to configure as a laminated blend mixed fiber sheet arranged in parallel, and any of these design changes belong to the technical scope of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の開繊シー
トならびに複合開繊シートは、幅広な形態でも極薄な形
態でも得ることが可能である。また、構成フィラメント
に殆ど無理が掛かっていないので、切れずに連続してお
り、しかも1本1本が真っ直ぐに近い状態に伸びて、互
いに平行かつ一定密度で均一に整然と並んで毛羽立ち等
の障害もなく、品質的に良好である。
As described above, the spread sheet and the composite spread sheet of the present invention can be obtained in a wide form or an extremely thin form. In addition, since the constituent filaments are hardly forcibly applied, they are continuous without being cut, and furthermore, each one extends in a nearly straight state, and is in parallel with each other at a constant density and uniformly arranged in an orderly manner. No quality is good.

【0029】また、本発明によれば、カーボン繊維やセ
ラミック繊維、アロマティック・ポリアミド繊維などか
らなるマルチフィラメントを広幅かつ薄厚に開繊処理で
きるので、繊維強化複合材料の補強材として重要な樹脂
含浸性、およびフィラメント真直性などの優れた開繊シ
ートおよび複合開繊シートを得ることができる。
Further, according to the present invention, since multifilaments made of carbon fiber, ceramic fiber, aromatic polyamide fiber, etc. can be widened and thinned, resin impregnation which is important as a reinforcing material for fiber reinforced composite material can be achieved. A spread sheet and a composite spread sheet excellent in properties and filament straightness can be obtained.

【0030】更に、本発明にあっては、任意種類のマル
チフィラメントを制約を受けることなく自由に選択して
処理できるので、様々な特性を有するマルチフィラメン
トを選択して開繊処理することによって、従前には得る
ことが困難であった特殊性能のブレンド開繊シートを製
造することも可能である。同種または異種のマルチフィ
ラメントを開繊しながら積み重ねる場合には、積層開繊
シートも得ることができる。
Further, according to the present invention, any kind of multifilament can be freely selected and processed without restriction, so that by selecting multifilaments having various characteristics and performing opening processing, It is also possible to produce blended spreadsheets of special performance that were previously difficult to obtain. When the same or different types of multifilaments are stacked while being spread, a laminated spread sheet can also be obtained.

【0031】このように本発明は、マルチフィラメント
の開繊技術を飛躍的に革新するものであって、その産業
上の利用可能性は極めて大きく、また幅広いものである
As described above, the present invention is a remarkable innovation in the multifilament opening technique, and its industrial applicability is extremely large and wide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施形態の開繊シートの
製造に用いた開繊装置を概略的に表わした平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an opening apparatus used for manufacturing an opening sheet according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、本発明の第1実施形態の開繊シートの
製造に用いた開繊装置を概略的に表わした側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view schematically showing an opening device used for manufacturing an opening sheet according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図3は、本発明の第2実施形態である複合開繊
シートの混繊状態を概念的に示した斜視図説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory perspective view conceptually showing a mixed state of a composite spread sheet according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図4は、本発明の第2実施形態である複合開繊
シートを製造する装置を概略的に表わした機構説明図で
ある。
FIG. 4 is a mechanism explanatory view schematically showing an apparatus for manufacturing a composite spread sheet according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図5は、図4の装置において多段状に流送され
てくる複数の開繊シートが合流する部分を拡大して示し
た斜視説明図である。
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a portion where a plurality of spread sheets conveyed in a multi-stage manner in the apparatus shown in FIG. 4 meet.

【図6】図6は、合流部位にのバックフィーダを通過す
る寸前の各開繊シートの側縁が重なっている状態を示し
た斜視説明図である。
FIG. 6 is an explanatory perspective view showing a state in which side edges of each spread sheet immediately before passing through a back feeder at a merging portion overlap each other;

【図7】図7は、開繊シートが多段状態に合体した複合
開繊シートを表わす斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a composite spread sheet in which spread sheets are combined in a multi-stage state.

【図8】図8は、複数種の開繊シートが千鳥形状態に合
体した積層ブレンド混繊シートを表わす斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a laminated blended mixed sheet in which a plurality of types of spread sheets are combined in a staggered state.

【図9】図9は、複数種の開繊シートが段逃げ式に組積
み合体した積層ブレンド混繊シートを表わす斜視図であ
る。
FIG. 9 is a perspective view illustrating a laminated blended mixed sheet in which a plurality of types of spread sheets are combined and stacked in a step-out manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 給糸部 16 解舒糸位置検出センサー 17 解舒糸張力センサー 2 巻取部 3 フロントフィーダ 3′ バックフィーダ 31 トップロール 32 ボトムロール 33 サーボモータ 34 エアシリンダ 4 吸引風洞 41 吸引口 42 バキュームポンプ 43 気流調整バルブ 44 撓み測定センサー 45 入口ガイドロール 46 出口ガイドロール 5 予備解延機構 F マルチフィラメント FS 開繊シート FS1 ・FS2 ・FS3 開繊シートDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Yarn supply part 16 Unwinding yarn position detection sensor 17 Unwinding yarn tension sensor 2 Winding part 3 Front feeder 3 'Back feeder 31 Top roll 32 Bottom roll 33 Servo motor 34 Air cylinder 4 Suction wind tunnel 41 Suction port 42 Vacuum pump 43 Air flow adjustment valve 44 Deflection measurement sensor 45 Inlet guide roll 46 Outlet guide roll 5 Pre-deflection mechanism F Multifilament FS Spread sheet FS 1 , FS 2 , FS 3 Spread sheet

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04H 1/00 - 18/00 D02J 1/18 D01G 9/08 B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 EPAT(QUESTEL) WPI/L(QUESTEL)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) D04H 1/00-18/00 D02J 1/18 D01G 9/08 B29B 11/16 B29B 15/08-15/14 C08J 5 / 04-5/10 C08J 5/24 EPAT (QUESTEL) WPI / L (QUESTEL)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 オーバーフィード状態で弓なりに撓んで
流送されるマルチフィラメントの構成フィラメントが、
その流送方向に対して直交方向へ通過した吸引気流
方向に解き分けられて平行的に整列していることを特徴
とするマルチフィラメントの開繊シート。
(1) bowing in an overfeed state
The constituent filament of the multifilament to be sent is
Multifilament spread sheet, characterized in that aligned the Nagareoku divided relieved suction airflow passing through the orthogonal direction to the direction in the width direction parallel to.
【請求項2】 複数のマルチフィラメント開繊シートが
幅方向に合体して組成された繊維集合体であって、構成
フィラメントが平行整列状態に広幅に一体化している請
求項1記載のマルチフィラメントの複合開繊シート。
2. The multifilament according to claim 1, which is a fiber aggregate formed by combining a plurality of multifilament spread sheets in the width direction, wherein the constituent filaments are integrated in a wide parallel manner. Composite spread sheet.
【請求項3】 隣接開繊シートの構成フィラメントと混
じり合って広幅状態に一体化している請求項2記載のマ
ルチフィラメントの複合開繊シート。
3. The multi-filament composite spread sheet according to claim 2, wherein the multi-filament composite spread sheet is mixed with the constituent filaments of the adjacent spread sheet to be integrated in a wide state.
【請求項4】 任意種類のマルチフィラメント開繊シー
トが複数、隣接開繊シートの構成フィラメントと混じり
合って合体し、かつ、前記構成フィラメントが平行整列
状態に広幅に一体化している請求項2〜3の何れか一つ
に記載のマルチフィラメントの複合開繊シート。
4. A multi-filament spread sheet of an arbitrary kind is mixed with a plurality of constituent filaments of an adjacent spread sheet so as to be united, and the constituent filaments are integrated in a wide width in a parallel alignment state. 3. The multi-filament composite spread sheet according to any one of 3.
【請求項5】 任意種類のマルチフィラメント開繊シー
トが複数、多段状に合体し、かつ、前記構成フィラメン
トが平行整列状態に広幅に一体化している請求項2〜4
の何れか一つに記載のマルチフィラメントの複合開繊シ
ート。
5. A multi-filament spread sheet of any kind is united in a plurality of multi-stages, and the constituent filaments are integrated in a wide width in a parallel alignment state.
The multi-filament composite spread sheet according to any one of the above.
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