JP4128165B2 - Fiber expansion equipment - Google Patents

Fiber expansion equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4128165B2
JP4128165B2 JP2004252717A JP2004252717A JP4128165B2 JP 4128165 B2 JP4128165 B2 JP 4128165B2 JP 2004252717 A JP2004252717 A JP 2004252717A JP 2004252717 A JP2004252717 A JP 2004252717A JP 4128165 B2 JP4128165 B2 JP 4128165B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
fiber
fiber bundle
rolls
spreading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2004252717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006070370A (en
Inventor
弘治 大石橋
Original Assignee
弘治 大石橋
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 弘治 大石橋 filed Critical 弘治 大石橋
Priority to JP2004252717A priority Critical patent/JP4128165B2/en
Priority to CNB2005100978015A priority patent/CN100350094C/en
Publication of JP2006070370A publication Critical patent/JP2006070370A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4128165B2 publication Critical patent/JP4128165B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、複数のフィラメントが集合されてなる繊維束を拡繊対象とする拡繊装置に関
する。
The present invention relates to a fiber expansion device that targets a fiber bundle in which a plurality of filaments are aggregated.

従来の拡繊装置(拡繊装置)としては、静電拡繊法によるもの、プレス拡繊法によるもの、ジェット拡繊法によるもの、超音波拡繊法によるものが知られている。これらの拡繊
法において、超音波を利用するものは、特開平4−70420号公報、特開平7−145556号公報に示すように、超音波発生装置を所定の液槽内に備え、この液槽内に拡繊対象の繊維束が流送される繊維束流送部を設け、流送部において超音波による拡繊を行う。
特開平4−70420号公報、 特開平7−145556号公報
As a conventional fiber spreader (fiber spreader), an electrostatic fiber spread method, a press spread method, a jet spread method, and an ultrasonic spread method are known. In these fiber spreading methods, those utilizing ultrasonic waves are provided with an ultrasonic generator in a predetermined liquid tank as shown in JP-A-4-70420 and JP-A-7-145556. A fiber bundle feeding section for feeding the fiber bundle to be spread is provided in the tank, and the fibers are spread by ultrasonic waves in the feeding section.
JP-A-4-70420, Japanese Patent Laid-Open No. 7-145556

現今、例えば、炭素繊維である各フィラメントを集合させた繊維束が、プリプレグ等の複合材料半製品を得るために使用されるが、この繊維束に要求される拡繊度合いは、急速に高いものとなってきている。例えば、無撚炭素繊維:7μmフィラメントの12,000本束=元幅約6mm、元厚約0.13から0.16mmのものを、最終的な拡繊状態で、幅25mm、厚み0.02mm程度まで拡繊することが要求されている。  At present, for example, a fiber bundle in which carbon fiber filaments are assembled is used to obtain a semi-finished composite material such as a prepreg. However, the degree of spreading required for this fiber bundle is rapidly high. It has become. For example, untwisted carbon fiber: 12,000 bundles of 7 μm filaments = original width of about 6 mm, original thickness of about 0.13 to 0.16 mm, in the final expanded state, width 25 mm, thickness 0.02 mm It is required to expand to a certain extent.

この目的を達成するための本発明による拡繊装置の特徴構成は、請求項1に記載されているように、複数のフィラメントが集合されてなる繊維束を拡繊対象とし、前記繊維束の拡繊手段として、周方向に複数のロールを互いに平行に配設してなり駆動手段にて回転するロール籠を用い、前記ロール籠をアルカリイオン水に浸漬すると共に、前記繊維束を、張力を付与した状態で、前記ロール籠の周囲に巻回して、前記ロールとの摺接により拡繊することを特徴とする。繊維束は、ロール籠の周囲を通過する間に、複数のロールで繰り返し扱かれることで幅方向に拡繊される。ロール籠の直径は各ロールの直径に比べてかなり大きいため、ロール籠に巻回された繊維束の各構成フィラメントは、大きな曲率半径で屈曲され、この大きな曲率半径のためにダメージを受けにくく、フィラメント1本1本が真っ直ぐに伸びて、しかも、平行性が高く、繊維束幅方向におけるフィラメント密度がそろった、良質の拡繊済み繊維束(拡繊シートと呼べる)を得ることができる。また、本発明者はアルカリイオン水だけで拡繊作用を促進する効果があることを見出した。本発明はアルカリイオン水をロール籠の周囲の繊維束に作用させることで、拡繊作用を相乗的に促進する。アルカリイオン水はPHが4〜10が望ましい。 In order to achieve this object, the characteristic configuration of the fiber spreader according to the present invention is a fiber bundle in which a plurality of filaments are aggregated as described in claim 1, and expands the fiber bundle. As a fiber means, a roll reed having a plurality of rolls arranged in parallel in the circumferential direction and rotated by a drive means is used. The roll reed is immersed in alkaline ionized water and the fiber bundle is given tension. In this state, it is wound around the roll cage and expanded by sliding contact with the roll. The fiber bundle is expanded in the width direction by being repeatedly handled by a plurality of rolls while passing around the roll cage. Since the diameter of the roll ridge is considerably larger than the diameter of each roll, each constituent filament of the fiber bundle wound around the roll heel is bent with a large radius of curvature, and this large radius of curvature makes it less susceptible to damage, A high-quality spread fiber bundle (which can be referred to as a spread sheet) can be obtained in which each filament extends straight, and has high parallelism and a uniform filament density in the fiber bundle width direction. Moreover, this inventor discovered that there exists an effect which accelerates | stimulates a fiber spreading effect only with alkaline ionized water. The present invention synergistically promotes the fiber spreading action by allowing alkaline ionized water to act on the fiber bundle around the roll bottle. The alkaline ionized water preferably has a pH of 4 to 10.

また、本発明による拡繊装置の特徴構成は、請求項2に記載されているように、前記複数のロールが、直径が異なる複数種のロールで構成されてなることを特徴とする。複数のロールの直径が異なることにより、繊維束に対する接触角が変化し、拡繊作用が促進される。  Moreover, the characteristic structure of the fiber expansion apparatus by this invention is characterized by the said some roll being comprised by several types of rolls from which a diameter differs, as described in Claim 2. When the diameters of the plurality of rolls are different, the contact angle with respect to the fiber bundle is changed, and the fiber spreading action is promoted.

また、本発明による拡繊装置の特徴構成は、請求項3に記載されているように、前記複数のロールが、芯材の周囲に伸縮自在な弾性管を装着してなり、前記弾性管の両端を、前記ロール籠の回転軸に対して傾斜角を調節可能に取付けられた端板に連結してなることを特徴とする。端板の傾斜角が変化すると弾性管の両端間隔が広狭変化し、これにより、弾性管が芯材に支持された状態で伸縮する。この弾性管の伸縮の結果、弾性管の直径が大小変化し、繊維束に対する接触角が変化する。したがって、弾性管の直径を最適に調整することで効率的な拡繊作用が得られる。  Further, the characteristic configuration of the fiber expansion device according to the present invention is such that, as described in claim 3, the plurality of rolls are provided with elastic tubes that are stretchable around a core material, Both ends are connected to end plates attached so that the inclination angle can be adjusted with respect to the rotation axis of the roll rod. When the inclination angle of the end plate is changed, the distance between both ends of the elastic tube is changed widely, whereby the elastic tube expands and contracts while being supported by the core member. As a result of the expansion and contraction of the elastic tube, the diameter of the elastic tube changes, and the contact angle with respect to the fiber bundle changes. Therefore, an efficient fiber spreading action can be obtained by optimally adjusting the diameter of the elastic tube.

本願の拡繊装置は、所謂、マルチフィラメントと呼ばれる繊維束の複数を、それぞれ個別に、一時に拡繊するための装置である。  The fiber spreading device of the present application is a device for individually spreading a plurality of fiber bundles called multifilaments individually at a time.

図1に示すように、拡繊装置1は、繊維束2の流送方向に沿って、繊維束送出機構3、前処理機構4、拡繊機構5、繊維束引出し機構6および巻取り機構7を有する。  As shown in FIG. 1, the fiber spreading device 1 includes a fiber bundle feeding mechanism 3, a pretreatment mechanism 4, a fiber spreading mechanism 5, a fiber bundle pulling mechanism 6, and a winding mechanism 7 along the flow direction of the fiber bundle 2. Have

繊維束送出機構3は、3つの給糸ボビン8aを有する給糸部8、繊維束位置制御部9、第1ガイドロール10、アイドルロール11aと駆動ロール11bで構成される繊維束送出ロール部11、第2ガイドロール12、ダンサーロール13、レーザ式検出器14、第3ガイドロール15で構成される。給糸ボビン8aは公知の解舒装置が付設されてインバータモータM1で駆動される。ダンサーロール13の高さ位置がレーザ式検出器14で検出され、その高さが一定となるように、駆動ロール11bを駆動するインバータモータM1の回転速度が制御される。詳しくは、図3に図示するように、流送されてくる繊維束2に対して、ダンサーロール13を介して重りが懸垂される。この重りの懸垂位置すなわち繊維束2の撓み量h1〜h3が、レーザ式検出器14で検出される。このレーザ式検出器14の検出結果に基づき、駆動ロール11bの回転速度が制御される。なお、第2ガイドロール12の周面近傍にはレーザ式検出器34が配設され、このレーザ式検出器34によって第2ガイドロール12の周面における繊維束2の幅方向位置が検出される。レーザ式検出器34の検出結果は駆動ロール11bにフィードバックされ、繊維束2の最適位置が確保される。  The fiber bundle delivery mechanism 3 includes a fiber bundle delivery roll section 11 including a yarn feed section 8 having three yarn feed bobbins 8a, a fiber bundle position control section 9, a first guide roll 10, an idle roll 11a, and a drive roll 11b. , Second guide roll 12, dancer roll 13, laser detector 14, and third guide roll 15. The yarn feeding bobbin 8a is provided with a known unwinding device and is driven by an inverter motor M1. The height position of the dancer roll 13 is detected by the laser detector 14, and the rotation speed of the inverter motor M1 that drives the drive roll 11b is controlled so that the height is constant. Specifically, as shown in FIG. 3, a weight is suspended from the fiber bundle 2 that is fed through a dancer roll 13. The suspension position of the weight, that is, the deflection amounts h1 to h3 of the fiber bundle 2 are detected by the laser detector 14. Based on the detection result of the laser detector 14, the rotational speed of the drive roll 11b is controlled. A laser detector 34 is disposed in the vicinity of the peripheral surface of the second guide roll 12, and the position in the width direction of the fiber bundle 2 on the peripheral surface of the second guide roll 12 is detected by the laser detector 34. . The detection result of the laser detector 34 is fed back to the drive roll 11b, and the optimum position of the fiber bundle 2 is secured.

拡繊機構5にはロール籠20が配設される。このロール籠20の回転により繊維束2が拡繊される。ロール籠20は、詳しくは図2に示すように、左右一対の端板21、21の間に複数本のロール22を回転(自転)自在に掛け渡してなる。各ロール22はロール籠20の周方向に互いに平行に配列される。端板21の中心部には回転軸23が貫通固定され、この回転軸がインバータモータにて駆動される。ロール籠20の回転方向は、繊維束の流送方向と逆方向(図1で時計方向)にする方が効果的な扱きないし拡繊作用が得られるが、ロール籠20を繊維束の流送方向と同じ方向に回転させても構わない。ロール籠20の前後にはガイドロール31、32が配設され、繊維束2をロール籠20の下半分周面にガイドする。  A roll ridge 20 is disposed in the fiber spreading mechanism 5. The fiber bundle 2 is expanded by the rotation of the roll rod 20. As shown in detail in FIG. 2, the roll rod 20 is formed by spanning a plurality of rolls 22 between a pair of left and right end plates 21, 21 so as to be rotatable (spinning). The rolls 22 are arranged in parallel with each other in the circumferential direction of the roll cage 20. A rotary shaft 23 is fixed in the center of the end plate 21 and is driven by an inverter motor. When the rotation direction of the roll rod 20 is opposite to the fiber bundle flow direction (clockwise in FIG. 1), an effective handling or spreading action can be obtained. You may rotate in the same direction as the direction. Guide rolls 31 and 32 are disposed before and after the roll rod 20 to guide the fiber bundle 2 to the lower half peripheral surface of the roll rod 20.

図2は三種類のロール籠20を示し、(A)のロール籠20は直径が等しい6本のロールを周方向等間隔に配列してなる。(B)のロール籠20は直径が大小異なる複数種のロール22を有し、各ロール22が周方向不等間隔で配列されてなる。(C)のロール籠20は6本のロール22が等しく周方向等間隔に配列されるが、回転軸23に対する端板21の傾斜角が、図示しない調節手段によって増減調節可能とされる。図2(A)〜(C)の回転軸23はそれぞれインバータモータM4に連結される。
図2(C)の6本のロール22は、棒状の芯材の周囲にゴム製スリーブを伸縮可能に遊嵌したものであって、ゴム製スリーブの両端は端板21に連結される。芯材の両端は、適当な抜止め係止具を伴い端板21に対して摺動自在に挿通支持される。端板21の傾斜角を変えるとゴム製スリーブの長さが伸縮しその直径が大小連続的に変化する。ロール22表面に繊維束2が接触することで接触面に摩擦抵抗が作用し、繊維束2が拡繊される。
FIG. 2 shows three types of roll rods 20, and the roll rod 20 in (A) is formed by arranging six rolls having the same diameter at equal intervals in the circumferential direction. The roll cage 20 of (B) has a plurality of types of rolls 22 having different diameters, and each roll 22 is arranged at irregular intervals in the circumferential direction. In the roll cage 20 of (C), six rolls 22 are equally arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the inclination angle of the end plate 21 with respect to the rotating shaft 23 can be increased or decreased by an adjusting means not shown. Each of the rotating shafts 23 in FIGS. 2A to 2C is connected to an inverter motor M4.
The six rolls 22 in FIG. 2C are loosely fitted with rubber sleeves around a rod-like core material so that both ends of the rubber sleeves are connected to the end plates 21. Both ends of the core member are inserted and supported so as to be slidable with respect to the end plate 21 with an appropriate retaining stopper. When the inclination angle of the end plate 21 is changed, the length of the rubber sleeve expands and contracts and its diameter changes continuously in size. When the fiber bundle 2 comes into contact with the surface of the roll 22, a frictional resistance acts on the contact surface, and the fiber bundle 2 is expanded.

端板21の傾斜角を変える機構としては、例えば図6に示す構成が可能である。すなわち、端板21を自在継手などを介して回転軸23に取付けると共に、回転軸23に左右一対でディスク24を取付ける。このディスク24に円周方向等間隔に複数のボルト25を螺合させ、各ボルト25の先端を回転軸23の軸線方向に延ばし、端板21の側面に当接させる。端板21の傾斜角を変更するときは、ボルト25を回転調節する。  As a mechanism for changing the inclination angle of the end plate 21, for example, the configuration shown in FIG. 6 is possible. That is, the end plate 21 is attached to the rotary shaft 23 via a universal joint or the like, and the discs 24 are attached to the rotary shaft 23 as a pair of left and right. A plurality of bolts 25 are screwed onto the disk 24 at equal intervals in the circumferential direction, and the tips of the bolts 25 are extended in the axial direction of the rotary shaft 23 and brought into contact with the side surface of the end plate 21. When the inclination angle of the end plate 21 is changed, the bolt 25 is rotated and adjusted.

ロール籠20は、必要に応じて、図1の一点鎖線にて示すように、その下部を液槽33の中に浸漬する。液槽33内にはアルカリイオン水(活性水)を貯溜する。このアルカリイオン水には、拡繊促進作用があることが本発明者により見出された。アルカリイオン水のPHは4〜10が望ましい。液槽33には、必要に応じて、従来公知の超音波発生装置を付設し拡繊作用を促進する。なお、液槽33の後段には繊維束(拡繊シート)を脱水するための絞りロール(図示せず)を配設する。  As shown by the one-dot chain line in FIG. 1, the lower part of the roll basket 20 is immersed in the liquid tank 33 as necessary. Alkaline ion water (active water) is stored in the liquid tank 33. It has been found by the present inventor that this alkaline ionized water has an effect of promoting fiber spreading. As for PH of alkaline ionized water, 4-10 are desirable. If necessary, a conventionally known ultrasonic generator is attached to the liquid tank 33 to promote the fiber spreading action. In addition, a squeeze roll (not shown) for dehydrating the fiber bundle (spread sheet) is disposed downstream of the liquid tank 33.

繊維束引出し機構6は、アイドルロール6aと駆動ロール6bで構成される。駆動ロール6bがインバータモータM2にて駆動される。繊維束引出し機構6から引出された拡繊シート2aは、レーザ式検出器30によってそのシート幅が検出される。引出し速度が早過ぎるとロール籠20による拡繊作用が不十分になって拡繊シート2aの幅が狭くなる。この反対に引出し速度が遅すぎると拡繊シート2aの幅が過度に広くなると共に、ロール籠20による拡繊作用が過剰になってフィラメントに損傷を与える。   The fiber bundle drawing mechanism 6 includes an idle roll 6a and a drive roll 6b. The drive roll 6b is driven by the inverter motor M2. The spread sheet 2 a drawn from the fiber bundle drawing mechanism 6 is detected by the laser detector 30. If the drawing speed is too fast, the spreading action by the roll rod 20 becomes insufficient, and the width of the spreading sheet 2a becomes narrow. On the other hand, if the drawing speed is too slow, the width of the spread sheet 2a becomes excessively wide, and the spreading action by the roll rod 20 becomes excessive, which damages the filament.

巻取り機構7は3つの巻取りロール7aで構成される。これら巻取りロール7aはインバータモータM3にて駆動される。繊維束引出し機構6のインバータモータM2と、巻取りロール7aのインバータモータM3は、互いに連動制御されて最適な張力を拡繊シート2aに与える。巻取りロールには、公知の巻取り装置が付設される。  The winding mechanism 7 includes three winding rolls 7a. These winding rolls 7a are driven by an inverter motor M3. The inverter motor M2 of the fiber bundle drawing mechanism 6 and the inverter motor M3 of the take-up roll 7a are controlled in conjunction with each other to give optimum tension to the spread sheet 2a. A known winding device is attached to the winding roll.

次に、本願の拡繊装置による拡繊操作を以下説明する。インバータモータM1〜M3を駆動して駆動ロール11b、駆動ロール6bおよび巻取りロール7aを駆動すると、給糸ボビン8aから繰り出された繊維束2が第1ガイドロール10を経由し、繊維束送出機構3、第2ガイドロール12、ダンサーロール13および第3ガイドロール15を順次経由して前処理機構4に送られる。繊維束2はこの前処理機構4で拡繊に好適な前処理を施される。  Next, the spreading operation by the spreading device of the present application will be described below. When the drive roll 11b, the drive roll 6b, and the take-up roll 7a are driven by driving the inverter motors M1 to M3, the fiber bundle 2 fed out from the yarn feeding bobbin 8a passes through the first guide roll 10 and the fiber bundle delivery mechanism. 3, the second guide roll 12, the dancer roll 13, and the third guide roll 15 are sequentially sent to the pretreatment mechanism 4. The fiber bundle 2 is subjected to pretreatment suitable for spreading by the pretreatment mechanism 4.

前処理機構4から出た繊維束2は、拡繊機構5に導入され、ここでロール籠20による拡繊作用を受ける。ロール籠20は図1で左回りに連続的に回転駆動されていて、ロール籠20の下半分の周面に巻回された繊維束2は、ガイドロール31からガイドロール32に移動するまでの間、ロール籠20の複数のロール22との繰返し摺接により流送方向に扱かれ、幅方向に拡繊され、ガイドロール22に到達するまでに、均一な幅と厚さの拡繊シート2aにされる。拡繊幅が不足するときはロール籠20を増設するか、あるいはロール籠20に対する繊維束2の巻回周長を延長する。ロール籠20は図2に三種を例示したが、ロール籠20はこれら三種に限定されない。ロール22の本数、直径、材質、表面状態などは、拡繊対象たる繊維束2の種類に応じて適宜変更可能である。   The fiber bundle 2 that has come out of the pretreatment mechanism 4 is introduced into the fiber spreading mechanism 5, where it is subjected to a fiber spreading action by the roll rod 20. The roll rod 20 is continuously driven to rotate counterclockwise in FIG. 1, and the fiber bundle 2 wound around the lower half of the roll rod 20 is moved from the guide roll 31 to the guide roll 32. Meanwhile, the spread sheet 2a having a uniform width and thickness is handled in the flow direction by repeated sliding contact with the plurality of rolls 22 of the roll rod 20, spread in the width direction, and reaches the guide roll 22. To be. When the spread width is insufficient, the roll rod 20 is added or the winding circumferential length of the fiber bundle 2 with respect to the roll rod 20 is extended. Although three types of the roll basket 20 are illustrated in FIG. 2, the roll basket 20 is not limited to these three types. The number, diameter, material, surface state, and the like of the rolls 22 can be appropriately changed according to the type of the fiber bundle 2 that is the target of fiber expansion.

次に、ロール籠20による拡繊機構5の代わりに、アルカリイオン水(活性水)による拡繊機構40を行うようにした実施形態を図4および図5に基づいて説明する。これら実施形態は、いわば図1で液槽33を残しロール籠20を省略したものにほぼ等しい。液槽33内には複数のロールが底部近傍に配設される。図4では3本のロール41、図5では5本のロール42がほぼ同一深さで互いに平行に配設される。これらロール41,42は繊維束の拡繊を促進する。図4と図5は、ロール41と42の本数の違いを除けば、同じ構成である。したがって、図4と図5でロール41、42以外は共通の符号を使用して説明する。   Next, an embodiment in which a fiber spreading mechanism 40 using alkaline ionized water (active water) is performed instead of the fiber spreading mechanism 5 using the roll rod 20 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In other words, these embodiments are almost the same as those in FIG. 1 except that the liquid tank 33 is left and the roll trough 20 is omitted. In the liquid tank 33, a plurality of rolls are disposed near the bottom. In FIG. 4, three rolls 41 and in FIG. 5 five rolls 42 are arranged in parallel with each other at substantially the same depth. These rolls 41 and 42 promote the fiber bundle spreading. 4 and 5 have the same configuration except for the difference in the number of rolls 41 and 42. Therefore, in FIG. 4 and FIG. 5, description will be made using common reference numerals except for the rolls 41 and 42.

液槽33にはアルカリイオン水(活性水)Wを貯溜する。このアルカリイオン水Wには、前述したように拡繊促進作用がある。アルカリイオン水WのPHは4〜10が望ましい。液槽33には、必要に応じて、従来公知の超音波発生装置を付設し拡繊作用を促進することができる。   Alkaline ion water (active water) W is stored in the liquid tank 33. This alkaline ionized water W has a fiber spreading promoting effect as described above. The pH of the alkaline ionized water W is preferably 4-10. If necessary, a conventionally known ultrasonic generator can be attached to the liquid tank 33 to promote the fiber spreading action.

液槽33の入口側にはガイドロール43が配設される。液槽33の出口側には、液面付近にガイドロール44、そしてその上にガイドロール45と46が配設される。ガイドロール44と45は互いに当接して濡れた繊維束のための絞り機構を構成する。ガイドロール46は入口側のガイドロール43と同じ高さに配設される。  A guide roll 43 is disposed on the inlet side of the liquid tank 33. On the outlet side of the liquid tank 33, a guide roll 44 is disposed near the liquid surface, and guide rolls 45 and 46 are disposed thereon. The guide rolls 44 and 45 abut against each other to form a squeezing mechanism for wet fiber bundles. The guide roll 46 is disposed at the same height as the guide roll 43 on the inlet side.

液槽33には液循環機構50が取付けられている。この液循環機構50は、液槽33の外側でその底面から側面に延びる配管50a、配管50aに取付けられたポンプ50b、
ポンプ50bの上流側の配管50aに取付けられた筒状容器50c、この容器50c内に配設されたフィルタ50dで構成される。ポンプ50bの作動により液槽33内のアルカリイオン水が底部から吸出されて側面から再び液槽33内へと循環される。この際、アルカリイオン水に含まれた繊維束から脱落した毛羽や異物がフィルタ50dで濾過される。
A liquid circulation mechanism 50 is attached to the liquid tank 33. The liquid circulation mechanism 50 includes a pipe 50a extending from the bottom surface to the side surface outside the liquid tank 33, a pump 50b attached to the pipe 50a,
It is comprised by the cylindrical container 50c attached to the piping 50a of the upstream of the pump 50b, and the filter 50d arrange | positioned in this container 50c. The alkaline ionized water in the liquid tank 33 is sucked out from the bottom by the operation of the pump 50b and is circulated again into the liquid tank 33 from the side surface. At this time, the fluff and foreign matter dropped from the fiber bundle contained in the alkaline ionized water are filtered by the filter 50d.

拡繊機構40の下流側には加熱機構47が配設される。この加熱機構47は型式が異なる2つの加熱部47a,47bで構成される。一方の加熱部47aは加熱ロールを有し、他方の加熱部47bは加熱管を有する。  A heating mechanism 47 is disposed on the downstream side of the fiber spreading mechanism 40. The heating mechanism 47 includes two heating units 47a and 47b having different types. One heating unit 47a has a heating roll, and the other heating unit 47b has a heating tube.

前処理機構4から拡繊機構40に導入された繊維束は、ガイドロール43を経由して液槽33内のロール41または42に引込まれる。引込まれた繊維束は、ロール41または42を千鳥状に通過し、ガイドロール44,45で絞られ、ガイドロール46を経由して加熱機構47に送られる。拡繊機構40と加熱機構47との間には、拡繊繊維幅を検知するためのレーザ式検出器48が配設される。加熱機構47を通過した繊維束は、図1と同様に繊維束引出し機構6に送られる。繊維束引出し機構6の後段は図1と同じである。  The fiber bundle introduced from the pretreatment mechanism 4 to the fiber spreading mechanism 40 is drawn into the roll 41 or 42 in the liquid tank 33 via the guide roll 43. The drawn fiber bundle passes through the rolls 41 or 42 in a staggered manner, is squeezed by the guide rolls 44 and 45, and is sent to the heating mechanism 47 via the guide roll 46. Between the fiber spreading mechanism 40 and the heating mechanism 47, a laser detector 48 for detecting the fiber spreading width is disposed. The fiber bundle that has passed through the heating mechanism 47 is sent to the fiber bundle drawing mechanism 6 as in FIG. The subsequent stage of the fiber bundle drawing mechanism 6 is the same as in FIG.

繊維束が液槽33内のアルカリイオン水W中を通過する間に、アルカリイオン水Wの活性力によって、繊維束の毛羽や切れの発生を極力抑えた状態で薄く均一に拡繊される。開繊の度合いは、繊維束が通過する液槽33内の水中距離と、ガイドロール41または42の配設本数による。  While the fiber bundle passes through the alkaline ionized water W in the liquid tank 33, the active force of the alkaline ionized water W allows the fiber bundle to be thinly and evenly spread in a state where generation of fluff and breakage of the fiber bundle is suppressed as much as possible. The degree of opening depends on the distance in water in the liquid tank 33 through which the fiber bundle passes and the number of guide rolls 41 or 42 provided.

図4と図5の拡繊装置では、PHを整えられたアルカリイオン水を液槽33に投入して拡繊を行っているが、アルカリイオン水の蒸気中に繊維束を流送しても同様の拡繊が可能である。  4 and 5, the alkaline ionized water adjusted in pH is put into the liquid tank 33 to perform the fiber expansion. However, even if the fiber bundle is flowed into the vapor of the alkaline ionized water, Similar fiber expansion is possible.

本発明の実施の形態にあっては、繊維束であるマルチフィラメントが炭素繊維からなるものを示したが、ガラス繊維、アロマティック・ポリアミド繊維等からなるものであっても、本発明は同様に適応可能である。  In the embodiment of the present invention, the multifilament that is a fiber bundle is made of carbon fiber. However, the present invention is similarly applied to glass fiber, aromatic polyamide fiber, and the like. Adaptable.

本願の拡繊装置の全体構造を示す立面図である。It is an elevation view which shows the whole structure of the fiber expansion apparatus of this application. (A)〜(C)はロール籠の三種を側面図と正面図で示したものである。(A)-(C) show three types of roll punches in a side view and a front view. 繊維束送出機構の詳細図である。It is detail drawing of a fiber bundle delivery mechanism. 本願とは別の拡繊装置の構造を示す立面図である。It is an elevation which shows the structure of the fiber expansion apparatus different from this application. 本願とは別の拡繊装置の構造を示す立面図である。It is an elevation which shows the structure of the fiber expansion apparatus different from this application. 端板傾動型ロール籠の側面図である。It is a side view of an end plate tilting type roll cage.

符号の説明Explanation of symbols

1 拡繊装置
2 繊維束
2a 拡繊シート
3 繊維束送出機構
4 前処理機構
5 拡繊機構
6 繊維束引出し機構
6a アイドルロール
6b 駆動ロール
7 巻取り機構
7a 巻取りロール
8 給糸部
8a 給糸ボビン
9 繊維束位置制御部
10 第1ガイドロール
11 繊維束送出ロール部
11aアイドルロール
11b駆動ロール
12 第2ガイドロール
13 ダンサーロール
14 レーザ式検出器
15 第3ガイドロール
20 ロール籠
21 端板
22 ガイドロール
22 ロール
23 回転軸
30 レーザ式検出器
31 ガイドロール
32 ガイドロール
33 液槽
M1-M4 インバータモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber expansion apparatus 2 Fiber bundle 2a Fiber expansion sheet 3 Fiber bundle delivery mechanism 4 Pre-processing mechanism 5 Fiber expansion mechanism 6 Fiber bundle draw-out mechanism 6a Idle roll 6b Drive roll 7 Winding mechanism 7a Winding roll 8 Yarn feeding section 8a Feeding yarn Bobbin 9 Fiber bundle position control unit 10 First guide roll 11 Fiber bundle delivery roll unit 11a Idle roll 11b Drive roll 12 Second guide roll 13 Dancer roll 14 Laser detector 15 Third guide roll 20 Roll rod 21 End plate 22 Guide Roll 22 Roll 23 Rotating shaft 30 Laser detector 31 Guide roll 32 Guide roll 33 Liquid tank M1-M4 Inverter motor

Claims (4)

複数のフィラメントが集合されてなる繊維束を拡繊対象とし、前記繊維束の拡繊手段として、周方向に複数のロールを互いに平行に配設してなり駆動手段にて回転されるロール籠を用い、前記ロール籠をアルカリイオン水に浸漬すると共に、前記繊維束を、張力を付与した状態で、前記ロール籠の周囲に巻回して、前記ロールとの摺接により拡繊することを特徴とする拡繊装置。 A fiber bundle formed by collecting a plurality of filaments is a target for spreading, and as a means for spreading the fiber bundle, a plurality of rolls are arranged in parallel to each other in the circumferential direction and rotated by a driving means. The roll ridge is immersed in alkaline ionized water, and the fiber bundle is wound around the roll ridge in a tensioned state and expanded by sliding contact with the roll. Expanding device. 前記複数のロールが、直径が異なる複数種のロールで構成されてなることを特徴とする請求項1記載の拡繊装置。 The fiber expansion device according to claim 1, wherein the plurality of rolls are configured by a plurality of types of rolls having different diameters. 前記複数のロールが、芯材の周囲に伸縮自在な弾性管を装着してなり、前記弾性管の両端を、前記ロール籠の回転軸に対して傾斜角を調節可能に取付けられた端板に連結してなることを特徴とする請求項1記載の拡繊装置。 The plurality of rolls are provided with elastic tubes that can be stretched around a core member, and both ends of the elastic tubes are attached to end plates that can be adjusted with respect to the rotation axis of the roll rod. The fiber expansion device according to claim 1, wherein the expansion devices are connected. アルカリイオン水のPHを4〜10にしたことを特徴とする請求項1記載の拡繊装置。The fiber expansion device according to claim 1, wherein the pH of the alkaline ionized water is 4 to 10.
JP2004252717A 2004-08-31 2004-08-31 Fiber expansion equipment Active JP4128165B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004252717A JP4128165B2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Fiber expansion equipment
CNB2005100978015A CN100350094C (en) 2004-08-31 2005-08-30 Fiber-expanding machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004252717A JP4128165B2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Fiber expansion equipment

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008098512A Division JP4584323B2 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Fiber spreading method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006070370A JP2006070370A (en) 2006-03-16
JP4128165B2 true JP4128165B2 (en) 2008-07-30

Family

ID=36151293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004252717A Active JP4128165B2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Fiber expansion equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4128165B2 (en)
CN (1) CN100350094C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0890313A (en) * 1994-09-22 1996-04-09 San Flex Kk Flexible power transmission device
JP2008240233A (en) * 2008-04-04 2008-10-09 Hiroharu Oishibashi Fiber-spreading apparatus

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4943727B2 (en) * 2006-03-30 2012-05-30 ジャパンマテックス株式会社 Method for producing flat fiber bundle
DE102009056189A1 (en) 2009-11-27 2011-06-01 Karl Mayer Malimo Textilmaschinenfabrik Gmbh Apparatus and method for generating a UD layer
CN103201087B (en) * 2010-12-13 2016-01-20 东丽株式会社 Carbon fibre reinforced plastic products formed
CN102776646B (en) * 2012-08-09 2014-05-07 常州市第八纺织机械有限公司 Carbon fiber yarn fiber-stretching mechanism
CN103343444A (en) * 2013-05-16 2013-10-09 江南大学 Fiber extending method for carbon fibers through supersonic wave
CN104790149B (en) * 2014-01-16 2018-03-20 福懋兴业股份有限公司 The processing equipment and method of continuity fibre bundle
CN103757783A (en) * 2014-01-22 2014-04-30 东华大学 Low-cost high-performance large-tow carbon fiber spreading device
CN105839210B (en) * 2016-05-31 2018-01-12 台嘉玻璃纤维有限公司 The second beaming device and machine cluster of glass fibre machine cluster
CN108035031B (en) * 2018-01-05 2023-08-22 常州市新创智能科技有限公司 Heating type carbon fiber spreading device
JP6914981B2 (en) * 2019-03-08 2021-08-04 本田技研工業株式会社 Filament winding device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101158A1 (en) * 1980-01-18 1981-11-26 Sando Iron Works Co., Ltd., Wakayama Stretching and conveying roll and high-pressure steamer having such a roll
JP2619800B2 (en) * 1993-11-22 1997-06-11 日本石油株式会社 Opening device for carbon fiber fabric
DE10015055C2 (en) * 2000-03-25 2002-04-04 Erhardt & Leimer Gmbh Device for spreading, compressing and / or guiding a running web

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0890313A (en) * 1994-09-22 1996-04-09 San Flex Kk Flexible power transmission device
JP2008240233A (en) * 2008-04-04 2008-10-09 Hiroharu Oishibashi Fiber-spreading apparatus
JP4584323B2 (en) * 2008-04-04 2010-11-17 弘治 大石橋 Fiber spreading method

Also Published As

Publication number Publication date
CN1766196A (en) 2006-05-03
CN100350094C (en) 2007-11-21
JP2006070370A (en) 2006-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4128165B2 (en) Fiber expansion equipment
US20060085958A1 (en) Fiber spreading apparatus
US4025993A (en) Method of, and apparatus for sizing and drying warps
JP4903226B2 (en) Equipment for melt spinning and winding synthetic yarns
JPS6037029B2 (en) Manufacturing method of yarn package for fluid separation
JP4584323B2 (en) Fiber spreading method
KR102520881B1 (en) Filament winding device
JP2017537243A (en) Active web spreading and stabilizing shower
JP2019519691A (en) Fiber expansion
KR20210116294A (en) Compact module for the wet spinning of chemical fibres
JP2006335573A (en) Yarn traverse device for winder of fiber machine for manufacturing traverse-winding bobbin
JP6577684B1 (en) Japanese paper thread manufacturing apparatus and Japanese paper thread manufacturing method
CN1650055A (en) Yarn false twist texturing apparatus
JP2007277751A (en) False-twist texturing machine
JP3382603B2 (en) Fiber expansion equipment
JPH07227840A (en) Apparatus and method for producing prepreg
CN106149121B (en) Oil supply guide and spinning traction device
JPS6315227B2 (en)
WO2012056624A1 (en) Yarn storage drawer device and yarn winder
JPS636462B2 (en)
NL8401085A (en) Apparatus for handling yarn strands.
CN209854371U (en) Grey cloth cleaning device
JP2011179132A (en) Spinning winder
JP2005002501A (en) Warp sheet guide member for warp sizing machine equipped with pretreatment device
JP2651665B2 (en) Tencel fiber splitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080421

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080513

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4128165

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130523

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140523

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250