JP4435738B2 - Method for producing ultrashort fibers - Google Patents

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Description

本発明は、長単繊維群からなる多数の糸条を束ねて引き揃えられた繊維束とし、この繊維束を切断して0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維を製造するための極短繊維の製造方法に関する。 The present invention provides an extremely short fiber having a fiber length of 0.1 mm or less by cutting a fiber bundle obtained by bundling a large number of yarns made of a group of long single fibers into a bundle. about the production how of short fibers.

従来、ポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性合成ポリマーからなる長繊維を束ねて繊維束とし、この繊維束を切断して数mmから数十mmの長さの短繊維を得るために、各種の繊維束切断装置が慣用されている。例えば、このような切断装置として、切断刃が放射状に多数設けられたカッターローラ上に繊維束を巻付け、切断刃上に撒き付けられた繊維を切断刃に押圧しながら連続的に所定の長さに切断するローラカッター式繊維束切断装置が使用されている。また、固定刃と移動刃とを剪断刃として設け、これら剪断刃に対して所定の切断長だけ繊維束を押し出して切断するいわゆるギロチンカッター式繊維束切断装置も古くから知られている。   Conventionally, various fiber bundles are used to bundle long fibers made of a thermoplastic synthetic polymer such as polyester and polyamide into a fiber bundle and cut the fiber bundle to obtain short fibers having a length of several to several tens of millimeters. Cutting devices are commonly used. For example, as such a cutting device, a bundle of fibers is wound around a cutter roller having a large number of cutting blades radially provided, and the fibers wound on the cutting blade are pressed against the cutting blade continuously to a predetermined length. A roller cutter type fiber bundle cutting device that cuts the blade is used. A so-called guillotine cutter type fiber bundle cutting device has also been known for a long time, in which a fixed blade and a moving blade are provided as shear blades, and a fiber bundle is pushed and cut by a predetermined cutting length with respect to these shear blades.

このような従来の繊維束切断装置が用いられている環境下で、最近、一部化粧品に混入させるための極めて短い合成繊維、柔らかい風合いのフロック加工品に使用する極細繊維、あるいは短く刻んだ弾性繊維などの需要が増えてきた。そこで、切断後の繊維長が0.1mm以下の短繊維が要求されるようになってきた。   In an environment where such a conventional fiber bundle cutting device is used, recently, very short synthetic fibers to be mixed into some cosmetics, ultrafine fibers used for flocs with a soft texture, or short chopped elasticity The demand for textiles has increased. Accordingly, short fibers having a fiber length of 0.1 mm or less after cutting have been required.

ところが、例えば、前者のローラカッター式繊維束切断装置の場合では、回転するカッターローラ上に放射状に設ける切断刃群の隣接する切断刃の間隔を極めて小さくすることが要求される。しかしながら、このような場合には、切断刃間に切断された繊維が詰まって、その排出が困難となるばかりか、切断刃自体の厚みの問題もあって、切断繊維長を短くするのに限界がある。   However, in the case of the former roller cutter type fiber bundle cutting device, for example, it is required to extremely reduce the interval between adjacent cutting blades of a group of cutting blades provided radially on a rotating cutter roller. However, in such a case, the fibers cut between the cutting blades are clogged, making it difficult to discharge them. In addition, there is a problem with the thickness of the cutting blade itself, and it is a limit to shorten the cutting fiber length. There is.

これに対して、後者のギロチンカッター式繊維束切断装置の場合には、0.5mm程度の切断繊維長であっても対応が可能である。しかしながら、従来タイプの繊維束切断装置を用いて単繊維繊度の小さな細くて長い繊維を切断しようとすると、繊維自体が有する弾性のために繊維が湾曲したり、座屈したりして固定刃に直角に当接しなくなる。また、固定刃と移動刃との間のクリアランスの調整が極めて困難となって、斜め切りや切断長さの不揃いなどのミスカットが多量に発生する。   On the other hand, in the case of the latter guillotine cutter type fiber bundle cutting device, it is possible to cope with a cutting fiber length of about 0.5 mm. However, when trying to cut thin and long fibers with small single fiber fineness using a conventional fiber bundle cutting device, the fibers are bent or buckled due to the elasticity of the fibers themselves, and perpendicular to the fixed blade. Will not abut. In addition, it becomes extremely difficult to adjust the clearance between the fixed blade and the movable blade, and a lot of miscuts such as oblique cutting and uneven cutting length occur.

そうすると、繊維長の揃った短繊維を得ようとすると、ミスカットされた多量の切断繊維の中から正常に切断されたもののみを選別し取り出さなければならないことになる。しかしながら、このような選別取り出し作業は極めて繁雑であるばかりか、許容切断長に収まらないミスカットされた繊維が多くなると、正常に切断された繊維の収率そのものも悪くなる。   Then, in order to obtain a short fiber having a uniform fiber length, it is necessary to select and take out only those that are normally cut from a large number of miscut fibers. However, such a sorting and taking out operation is extremely complicated, and when the number of miscut fibers that do not fit within the allowable cut length increases, the yield of the fibers that have been cut correctly also deteriorates.

そこで、ギロチンカッター式繊維束切断装置が有する前記問題を解決するための装置が、例えば特開2003−119662号公報に提案されている。この従来技術では、連続して供給される長繊維束を切断するのに先立って、供給された繊維束を連続シート状物によって包むためのガイドを取り付けられている。そして、このガイドローラを介して、繊維束と併走させた連続シート状物によって走行する長繊維束を包むように重ねた後、シート状物で包まれた繊維束を切断するようにしている。つまり、繊維束単体では柔軟で切断が困難な繊維束をシート状物で包むことによって剛直化し、剛直化した繊維束を切断することによって、所定の長さの短繊維に切断しようとするものである。   In view of this, an apparatus for solving the above-described problems of the guillotine cutter type fiber bundle cutting apparatus has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-11962. In this prior art, a guide for wrapping the supplied fiber bundle with a continuous sheet-like material is attached prior to cutting the continuously supplied long fiber bundle. Then, the fiber bundles wrapped with the sheet-like material are cut after being overlapped so as to wrap the long-fiber bundles traveling by the continuous sheet-like material running along with the fiber bundles through this guide roller. In other words, the fiber bundle itself is made rigid by wrapping a fiber bundle that is flexible and difficult to cut with a sheet-like material, and by cutting the rigid fiber bundle, it is intended to cut into short fibers of a predetermined length. is there.

ところが、このようなギロチンカッター式繊維束切断装置を使用しても、切断可能な繊維長は、0.1〜30mmであって、0.1mm以下の切断繊維を歩留まり良く安定に得ることは極めて困難である。しかも、このような短繊維を得るために繊維束を被覆するのに使用するシート状物としては、紙やポリオレフィン、ポリエステル、セロハンなどの有機高分子フィルム、布帛、不織布を使用しなければならない。   However, even if such a guillotine cutter type fiber bundle cutting device is used, the fiber length that can be cut is 0.1 to 30 mm, and it is extremely difficult to obtain a cut fiber of 0.1 mm or less with a good yield. Have difficulty. Moreover, as a sheet-like material used to coat the fiber bundle in order to obtain such short fibers, organic polymer films such as paper, polyolefin, polyester, and cellophane, fabrics, and nonwoven fabrics must be used.

しかしながら、このようなシート状物を使用するとなると、切断した繊維とシート状物とを切断後に分離することが要求される。ところが、これらを完全に分離することは困難であって、わずかであっても切断した繊維に切断屑として混入する可能性がある。しかも、切断繊維長が0.1mmに近づくにしたがって、切断をより確実に行うために、繊維束をより剛直に拘束する必要がある。そこで、使用できるシート状物もより剛直な性質を有するものが必要とされるが、当然のことながらこのようなシート状物の剛直性には使用する材料はもちろん、取り扱い性にも限界が生じる。   However, when such a sheet-like material is used, it is required to separate the cut fiber and the sheet-like material after cutting. However, it is difficult to completely separate them, and even a slight amount may be mixed into the cut fiber as cutting waste. In addition, as the cut fiber length approaches 0.1 mm, the fiber bundle needs to be restrained more rigidly in order to cut more reliably. Therefore, a sheet-like material that can be used is required to have a more rigid property, but naturally, the rigidity of such a sheet-like material is limited not only in the materials used but also in the handling properties. .

そうすると、ミスカットに伴う歩留まりも大幅に低下する上に、生産効率も低下するため、実質的に0.1mm以下の切断繊維長を有する短繊維を得るのは困難である。しかも、短繊維を多量に生産性を上げて製造しようとすると、多数の単繊維群を束ねた可能な限りの太い繊維束を用意する必要がある。しかしながら、繊維束を太くしようとするほど、繊維束の外周をフィルム状シートで包み込んで強い拘束力を作用させても、繊維束内部の単繊維への拘束力が弱まる。そうすると、拘束力が弱くなって、わずかであっても自由に動ける状態にある単繊維群からなる繊維束を短く切断することは容易ではなくなる。   If it does so, since the yield accompanying a miscut will fall significantly and production efficiency will also fall, it is difficult to obtain the short fiber which has a cut fiber length of 0.1 mm or less substantially. Moreover, in order to increase the productivity of short fibers in large quantities, it is necessary to prepare as thick a fiber bundle as possible by bundling a large number of single fiber groups. However, as the fiber bundle is made thicker, even if the outer periphery of the fiber bundle is wrapped with a film-like sheet and a strong restraining force is applied, the restraining force on the single fibers inside the fiber bundle is weakened. If it does so, restraint force will become weak and it will become difficult to cut | disconnect the fiber bundle which consists of a single fiber group in the state which can move freely even if it is small.

すなわち、繊維束を構成する単繊維群から一本々々の単繊維を取り出すと、この単繊維は例えば0.001〜10dtexと極めて細く、しかも、弾性に富むために、切断時に切断刃から受ける力が作用する方向へ容易に変形して切断刃から逃げてしまうのである。したがって、繊維束を0.1mm以下というような極めて短い長さにミスカットすることなく正常に歩留まりよく切断することは極めて困難である。   That is, when each single fiber is taken out from the single fiber group constituting the fiber bundle, this single fiber is extremely thin, for example, 0.001 to 10 dtex, and is rich in elasticity. It easily deforms in the direction in which it acts and escapes from the cutting blade. Therefore, it is extremely difficult to normally cut the fiber bundle with a high yield without miscutting to a very short length of 0.1 mm or less.

なお、繊維束を拘束して切断するという観点から従来技術を検討してみると、従来の切断装置によっては切断が難しいアラミド繊維を切断することが、例えば特開昭63−35829号公報において提案されている。この従来技術は、溶融した熱可塑性樹脂をアラミド繊維に含浸して硬化させ、硬化させた樹脂を繊維を含んだまま、ペレタイザによってペレット化する技術である。しかしながら、この従来技術は、含浸させた熱可塑性樹脂を切断した繊維束から除去する必要がない、ショートカット繊維をそのまま練りこんだ繊維強化プラスチックを得ようとするものである。したがって、切断された繊維のみを単離して熱可塑性樹脂から取り出すものではなく、取り出すことも全く予期されていない技術である。しかも、この従来技術は、繰り返し述べたように繊維に熱可塑性樹脂を含浸した後にペレタイズするものであって、周知のペレタイザによって繊維含有樹脂を0.1mm以下の切断長に切断してペレット化することは極めて困難である。   From the viewpoint of restraining and cutting fiber bundles, it is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-35829 to cut aramid fibers that are difficult to cut by a conventional cutting device. Has been. This prior art is a technique in which an aramid fiber is impregnated with a molten thermoplastic resin and cured, and the cured resin is pelletized with a pelletizer while containing the fiber. However, this prior art is intended to obtain a fiber reinforced plastic in which shortcut fibers are kneaded as they are without the need to remove the impregnated thermoplastic resin from the cut fiber bundle. Therefore, it is a technique that is not anticipated to be taken out at all, not only the cut fibers are isolated and taken out from the thermoplastic resin. In addition, as described above, this conventional technique is to pelletize the fiber after impregnating the fiber with a thermoplastic resin. The fiber-containing resin is cut to a cutting length of 0.1 mm or less by a known pelletizer and pelletized. It is extremely difficult.

さらに、極短繊維の生産性を上げようとすると、細長い単繊維を極めて多数束ねて、総繊度が1万デシテックスを超えるような繊維束に作成して熱可塑性樹脂で固めることが要求される。しかしながら、このような太い径を有する繊維束に対して、その内部に溶融粘度の高い高温の熱可塑性樹脂を十分に含浸させることはこれも至難の業である。したがって、熱可塑性樹脂を繊維束に含浸しても、どうしても繊維束の内部に熱可塑性樹脂で拘束できない単繊維群が部分的に生じてしまうことが回避できない。このため、十分に熱可塑性樹脂で拘束されない単繊維群が生じてしまって、ミスカットがどうしても多くなってしまう。   Furthermore, in order to increase the productivity of ultrashort fibers, it is required to bundle a very large number of long and thin single fibers to form a fiber bundle having a total fineness exceeding 10,000 decitex and harden it with a thermoplastic resin. However, it is extremely difficult to sufficiently impregnate a fiber bundle having such a large diameter with a high-temperature thermoplastic resin having a high melt viscosity. Therefore, even if the fiber bundle is impregnated with the thermoplastic resin, it cannot be avoided that a single fiber group that cannot be restrained by the thermoplastic resin partially occurs inside the fiber bundle. For this reason, the single fiber group which is not fully restrained with a thermoplastic resin will arise, and miscutting will increase inevitably.

本発明は、以上に述べた従来技術が有する諸問題を解決することを目的とし、これと共に0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維を得るに際して、ミスカットを極力抑制して安定に製造できる方法を提供することにある。なお、以下に述べる本発明の説明においては、“埋包剤”及び“埋包材”という用語に関し、液体状態にある場合を“埋包剤”といい、固体状態にある場合を“埋包材”ということにしていることを先ず付言しておく。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art, and at the same time, when obtaining an extremely short fiber having a fiber length of 0.1 mm or less, it is stably manufactured by suppressing miscutting as much as possible. It is to provide a method that can. In the description of the present invention described below, "Umatsutsumizai" relates the terms and "Umatsutsumizai", called "Umatsutsumizai" a case where a liquid state, the case where the solid state "filled First of all, let me add that it is called “wrapping material”.

本発明者等は、前記課題を達成するために鋭意研究を重ねたが、従来技術のように「繊維束を切断する」という技術思想では、0.1mm以下という極めて短い繊維長を有するカットファイバーを得ることは困難であることを知見した。すなわち、繊維束を構成する単繊維群の一本の単繊維を取り出すと、この単繊維は極めて細く、しかも、弾性に富む。このために、切断しようとする単繊維群は、切断時に切断刃から受ける力によって容易に変形して切断刃から逃げてしまうのである。したがって、繊維を0.1mm以下というような極めて短い長さにミスカットすることなく正常に歩留まりよく切断することは不可能とは言えないにしても極めて困難であることを知見したのである。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve the above-mentioned problem, but in the technical idea of “cutting a fiber bundle” as in the prior art, a cut fiber having an extremely short fiber length of 0.1 mm or less. It was found that it was difficult to obtain. That is, when one single fiber of the single fiber group constituting the fiber bundle is taken out, the single fiber is extremely thin and rich in elasticity. For this reason, the single fiber group to be cut easily deforms by the force received from the cutting blade during cutting and escapes from the cutting blade. Therefore, it has been found that it is extremely difficult, if not impossible, to normally cut a fiber with a high yield without miscutting it to an extremely short length of 0.1 mm or less.

そこで、この問題を解決するために、いろいろな着想を実験する試行錯誤の過程で、本発明者等は、「繊維束を切断する」のではなく、「繊維束を切削する」ことにすれば、0.1mmという極短繊維を得ることができるのではないかと着想するに至ったのである。しかしながら、ここで問題となったのは、一本々々の細い単繊維が多数束ねられた繊維束をどのようにすれば切削することができるのかという点であった。ところが、この点に関しては、繊維束をその内部を含めて、氷からなる埋包材中に埋包する埋包処理をして一体化すれば、極めて良好な被切削体とすることができることを想到するに至った。 Therefore, in order to solve this problem, in the process of trial and error in which various ideas are experimented, the present inventors have decided not to “cut the fiber bundle” but to “cut the fiber bundle”. And came up with the idea that ultra-short fibers of 0.1 mm could be obtained. However, the problem here is how to cut a fiber bundle in which a large number of thin single fibers are bundled one by one. However, in this regard, the fiber bundle, including its internal, if integrated by the embedding processing of embedding in Umatsutsumizai consisting ice, that can be a very good target cutting body I came up with an idea.

ここに、本発明として、0.005〜0.1mmの繊維長を有する極短繊維を得るに際して、ミスカットを極力抑制しながら安定に極短繊維を得る製造できる方法が提供される。すなわち、本発明は、単繊維の繊度が0.001〜10dtexである単繊維群を互いに繊維長手方向に並行となるように引き揃えて総繊度が1万〜1000万dtexとなるように束ねた繊維束を形成し、埋包剤として選定した水によって前記繊維束を埋包し、該を固化させて前記繊維束を埋包材である氷中に埋包処理した被切削材を作製し、前記氷が液化しない温度で埋包処理された繊維束の切削端面を薄片状に切削し、0.1mm以下の切断繊維長を有する極短繊維を得る方法である。 Here, as the present invention, there is provided a method capable of producing an ultrashort fiber stably while suppressing miscut as much as possible when obtaining an ultrashort fiber having a fiber length of 0.005 to 0.1 mm. That is, in the present invention, single fiber groups having a single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex are aligned so as to be parallel to each other in the fiber longitudinal direction and bundled so that the total fineness is 10,000 to 10 million dtex. forming a fiber bundle, buried by selecting water as a packing agent to embedding the fiber bundle, to prepare the cutting material obtained by embedding processing the fiber bundle in ice a Umatsutsumizai solidifying the water the cutting end face of the fiber bundle the ice is embedding at a temperature not liquefied cutting into flake, a method of obtaining very short fibers having the following cut fiber length 0.1 mm.

このとき、ミスカットが生じない極短繊維の製造方法としては、埋包材中に埋包された繊維の一方向への引き揃えが重要であることを究明した。そこで、多数の単繊維群から構成されるマルチフィラメント糸条が巻かれた糸巻体を多数用意する。そして、これらの糸巻体群から糸条を一定張力で解舒された各糸条を合糸しながら綛(かせ)枠(巻取枠)に巻き取り、巻取枠に重ね巻きされて所定の総繊度を持った繊維束を作製する。そして、巻取枠に重ね巻きされた部分の中で単繊維群が互いに並行して直線状の引き揃えられて巻き取られた箇所が形成されるので、この箇所を利用する。つまり、直線状の引き揃えられて巻き取られた箇所の両端を接着剤などの埋包剤によって固化する埋包処理をし、固化させた部分を切断して被切削材を作製する。あるいは、直線状の引き揃えられて巻き取られた箇所の両端を一対の固定具、粘着テープなどによって締め付けて把持すると共に、これら一対の固定具の外側両端で繊維束を切断して、直線状に良好に引き揃えられた繊維束を作製する。なお、大量に極短繊維を製造しなければならない場合には、単繊維の繊度が0.001〜10dtexであって、これら単繊維群によって構成される前記繊維束の総繊度を1万〜1000万dtexとすることが肝要である。 At this time, as a method for producing ultrashort fibers that do not cause miscutting, it was found that the alignment of fibers embedded in the embedding material in one direction is important. Therefore, a large number of bobbins wound with multifilament yarns composed of a large number of single fiber groups are prepared. Then, the yarns, which have been unwound at a constant tension, are wound around the skein (skein) frame (winding frame) while being combined with each other and wound around the winding frame. A fiber bundle having a total fineness is produced. And since the location where the single fiber group was linearly aligned and wound up in parallel with each other in the portion overlapped on the winding frame is formed, this location is used. That is, the embedding process which solidifies the both ends of the linearly aligned part wound up by embedding agents, such as an adhesive agent, cuts the solidified part, and produces a to-be-cut material. Alternatively, both ends of the linearly drawn and wound portion are clamped and gripped with a pair of fixing tools, adhesive tape, etc., and the fiber bundle is cut at both outer ends of the pair of fixing tools to form a linear shape. A fiber bundle that is satisfactorily aligned is prepared. In addition, when it is necessary to manufacture very short fibers in large quantities, the fineness of single fibers is 0.001 to 10 dtex, and the total fineness of the fiber bundle constituted by these single fiber groups is 10,000 to 1000. It is important to set it to 10,000 dtex.

つぎに、このようにして、直線状に良好に引き揃えられた繊維束を作製すると、埋包処理に移るが、この繊維束の内部には空気が残留する。そこで、埋包処理する容器内に繊維束を良好な引き揃え状態のままで静置して、好ましくは真空脱泡する。そして、液体状態にある予め脱泡した埋包剤を容器内へ充填して繊維束を埋包剤で囲繞しながら繊維束の内部に含浸させる。このとき、容器内を大気圧に対して弱負圧下で真空装置などの排気装置によって排気しながら埋包処理を行って、内部に気泡が残留しないようにすることが好ましい。そうすると、埋包処理された繊維束中には気泡がほとんど残留することがないから、繊維束を構成する各単繊維を十分に拘束することができる。このため、拘束力が作用しない場合は極めて柔軟で切削刃から簡単に逃げてしまうような繊維束似たいして、切削刃が各単繊維に当接したときに十分な切削力を伝えることができる。したがって、このようにして埋包処理された繊維束を薄片状に削ることによって、繊維長が0.005〜0.1mmといった極短繊維をミスカットすることなく大量に製造することができる。 Next, when a fiber bundle that is well aligned in a straight line is produced in this way, the embedding process is performed, but air remains in the fiber bundle. Therefore, the fiber bundle is left in a well-aligned state in the container to be embedded, and is preferably vacuum degassed. Then, a previously defoamed embedding agent in a liquid state is filled into the container, and the fiber bundle is impregnated while being surrounded by the embedding agent. At this time, it is preferable to perform the embedding process while evacuating the inside of the container with an evacuation device such as a vacuum device under a weak negative pressure with respect to the atmospheric pressure so that bubbles do not remain inside. As a result, almost no bubbles remain in the embedded fiber bundle, so that each single fiber constituting the fiber bundle can be sufficiently restrained. For this reason, when the binding force does not act, the fiber bundle resembles that is extremely flexible and easily escapes from the cutting blade, and can transmit a sufficient cutting force when the cutting blade comes into contact with each single fiber. Accordingly, by cutting the bundle of fibers thus embedded into a thin piece, it is possible to produce a large amount of ultrashort fibers having a fiber length of 0.005 to 0.1 mm without miscutting.

本発明では、前記埋包剤としては、大量、安価、かつ容易に入手が可能であって、しかも取り扱いが極めて容易である水を使用する。このような水を使用すれば、水の粘度は極めて低いために、前記繊維束の内部に容易に侵入することができる。また、更に繊維束内部へ容易に進入できるようにするために、ポリアルキレングリコールのエステルおよびエーテルといったノニオン界面活性剤、脂肪酸、アルキルホスフェート、スルホネート、サルフェートのアルカリ金属塩などのアニオン界面活性剤、第四級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤、アミノカルボン酸のアルカリ金属塩やアルキルベタインなどの両性界面活性剤などの界面活性剤を少量加えて繊維束内部の隅々まで水を行き渡らせるようにしてもよい。 In the present invention, as the embedding agent, water that is available in large quantities, at low cost and easily, and that is extremely easy to handle is used. If such water is used, since the viscosity of water is very low, it can easily penetrate into the fiber bundle. Further, in order to allow easy entry into the fiber bundle, nonionic surfactants such as esters and ethers of polyalkylene glycol, anionic surfactants such as fatty acid, alkyl phosphate, sulfonate, and alkali metal salts of sulfate, Add a small amount of a surfactant such as a cationic surfactant such as a quaternary ammonium salt or an amphoteric surfactant such as an alkali metal salt of an aminocarboxylic acid or an alkylbetaine to spread the water to every corner of the fiber bundle. Also good.

また、水からなる埋包剤が進入し難かったり、繊維束の内部に残留する空気が抜け難かったりする余りにも太い繊維束を利用するのではなく、多数の小繊維束や扁平にした繊維束を並行して配置して、これらの小繊維束や扁平状の繊維束に対して埋包処理を行うことが好ましい。このようにすることによって、被切削材中に含まれる気泡を極めて効果的に除去することができる。さらに、水を氷結する際には、水に溶解していた気体が気泡化する。そこで、氷結処理(埋包処理)をする氷結容器の蓋部材上部を加熱手段によってわずかに加熱する。そして、水面が凍らないように制御しながら、排気装置によって水面上部を減圧しながら水中に出てきた気泡が残留しないように、氷結処理装置によって氷結処理することが好ましい。 Also, or Umatsutsumizai consisting of water is hardly enters, rather than utilizing a thick fiber bundle Too air to leave or hardly remaining inside the fiber bundle, a number of small fiber bundles or fiber bundle was flat Are arranged in parallel, and it is preferable to embed the small fiber bundle or the flat fiber bundle. By doing in this way, the bubble contained in a to-be-cut material can be removed very effectively. Furthermore, when the water is frozen, the gas dissolved in the water is bubbled. Therefore, the upper part of the lid member of the freezing container that performs the freezing process (embedding process) is slightly heated by the heating means. Then, it is preferable that the icing process is performed by the icing unit so that the bubbles that have come out in the water do not remain while the upper surface of the water is depressurized by the exhaust device while controlling so that the water surface does not freeze.

なお、本発明は前述のように極短繊維を切削によって製造するが、その切削手段として、平削り盤、立削り盤、かんな盤、あるいはフライス盤などの周知の工作機械あるいはこれを改良したものを使用することができる。このような場合には、前述のような方法によって製作した多数の被切削材をそれぞれ稠密な状態で並列に立設する。そして、このように立設した状態で、改めてこれらを埋包材中に埋包処理して、一体のブロックを形成させて、これを新たに被切削材として工作台へ供給するようにしてもよい。そうすれば、大量の極短繊維を容易に製造することができる。ただし、どのような手段で被切削材を切削するにしても、被切削材の一部を形成する埋包材が固化状態から液化状態へと相変化しないように、被切削材を保持する保持手段を冷却する保冷手段及び/又は冷却手段を設けることが好ましい。あるいは、場合によって切削刃を冷却することも好ましい。 In the present invention, as described above, ultrashort fibers are manufactured by cutting. As the cutting means, a well-known machine tool such as a planer, a sharpener, a planer, or a milling machine, or an improved version thereof is used. Can be used. In such a case, erected in parallel with each dense state a number of the cutting material such way to result was fabricated as described above. Then, in such a standing state, these are embedded again in the embedding material to form an integral block, and this is newly supplied to the work table as a work material. Good. Then, a large amount of ultrashort fibers can be easily manufactured. However, even in the cutting to be cutting material by any means, as embedding material forming part of the cutting material is not a phase change from a solidified state to liquefied state, holding a cutting material It is preferable to provide a cooling means and / or a cooling means for cooling the holding means. Or it is also preferable to cool a cutting blade depending on the case.

以上に述べた本発明の極短繊維の製造方法においては、前記埋包材として、氷を使用するこれは、氷は、薄片状に切削した被切削材から、自然乾燥、熱風乾燥、あるいは凍結乾燥などによって容易に製造した極短繊維と分離できるという利点を有するからである。その際、2種のポリマーを貼り合わせた複合繊維(コンジュゲート繊維)においては、大きな温度変化が加わると寸法変化を起こしたり、貼り合わされたポリマー同士が剥離するという問題が生じる。特に、特開平11−241223号公報に記載されているような光学干渉性繊維を乾燥する場合には注意が必要である。何故ならば、この種の繊維は、入射された光が交互に貼り合わされたポリマーと干渉して鮮やかな色彩を呈するように交互に張り合わされるポリマー層の厚みがミクロンオーダーで規定される特定の厚みを持つように制御されているからである。したがって、このような場合には、凍結状態のままで、水分を除去できる凍結乾燥法を使用することが好ましい。 Oite poles producing how the short fibers of the present invention described above, as the embedding material, using ice. This is because ice has an advantage that it can be separated from ultrashort fibers easily manufactured by natural drying, hot air drying, freeze drying, or the like from a workpiece cut into a thin piece. At that time, in a composite fiber (conjugate fiber) in which two kinds of polymers are bonded together, there is a problem that when a large temperature change is applied, a dimensional change occurs or the bonded polymers are separated from each other. In particular, care must be taken when drying optical interference fibers as described in JP-A-11-241223. This is because this type of fiber has a specific polymer layer thickness that is specified in the order of microns, so that the incident light interferes with the alternately laminated polymer and exhibits a bright color. This is because the thickness is controlled so as to have a thickness. Therefore, in such a case, it is preferable to use a freeze-drying method that can remove moisture while still in a frozen state.

本発明が製造しようとする極短繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどのポリマーからなる合成繊維、あるいは2種以上のポリマーを組み合わせた複合合成繊維からも得ることができるが、特にこれらに限定されるわけではない。つまり、絹糸、綿糸、麻糸などの天然繊維、あるいはセルロース繊維、アセテート繊維などのような半合成繊維からも得ることができる。   The ultrashort fiber to be produced by the present invention can be obtained from a synthetic fiber made of a polymer such as polyester, polyamide, or polyolefin, or a composite synthetic fiber in which two or more kinds of polymers are combined. I don't mean. That is, it can be obtained from natural fibers such as silk thread, cotton thread and hemp thread, or semi-synthetic fibers such as cellulose fiber and acetate fiber.

一般に、繊維長が1mmから数十mmにカットされた短繊維は、その単繊維(“フィラメント”ともいう)の繊度が0.001〜10dtexと非常に小さな単繊維群から構成される糸条を互いに繊維長手方向に並行となるように引き揃えて束ねた繊維束を短く切断して製造される。   Generally, a short fiber whose fiber length is cut from 1 mm to several tens of mm is a yarn composed of a group of single fibers having a fineness of 0.001 to 10 dtex as a single fiber (also referred to as “filament”). It is manufactured by shortly cutting fiber bundles that are bundled together so as to be parallel to each other in the fiber longitudinal direction.

本発明においても、このような従来技術と同様に短繊維を製造する工程において、多数の単繊維群から構成される糸条を複数個束ねて繊維束を準備する工程を必要とする。なお、この準備工程では、マルチフィラメント糸条を綛取りしたりして繊維束を一方向に引き揃えた状態で束ねることが肝要である。何故ならば、本発明においては、繊維束を構成する単繊維群が一方向に引き揃えられずに斜め方向に向いていると、埋包処理された単繊維群は埋包材中で切削方向に対して垂直に固定されずに斜め方向に固定されてしまう。そうすると、繊維束を埋包材によって埋包処理することについては後述するが、このような状態て埋包処理された繊維束が切削されると斜め方向に固定された単繊維群は垂直に切削されずに、斜め方向に切削されてしまう。   Also in the present invention, in the process of producing short fibers as in the conventional technique, a process of preparing a fiber bundle by bundling a plurality of yarns composed of a large number of single fiber groups is required. In this preparation step, it is important to bundle multifilament yarns in a state in which the fiber bundles are aligned in one direction. This is because, in the present invention, when the single fiber group constituting the fiber bundle is oriented in an oblique direction without being aligned in one direction, the embedded single fiber group is cut in the embedding material in the cutting direction. However, it is fixed in an oblique direction without being fixed vertically. Then, the embedding treatment of the fiber bundle with the embedding material will be described later. When the fiber bundle embedding treated in this state is cut, the single fiber group fixed in the oblique direction is cut vertically. Instead, it is cut obliquely.

そこで、この問題を解決するために、本発明においては、先ず第1の実施態様として、多数の単繊維群からなるマルチフィラメント糸条を巻き取って糸巻体として形成された糸巻体を少なくとも1つ用意する。そして、これらの糸巻体から糸条を引き出して、所定の張力を付与しながら、例えば周知の綛取り枠のような巻取枠上に糸条を重ね巻きして、引き揃えた状態の繊維束を得る。次いで、このようにして得られた繊維束を巻取枠から取り外さずに、巻取時の張力が作用したままの状態で埋包処理して、張力が作用したままの繊維束を埋包材中に埋め込んで一体化する。   Therefore, in order to solve this problem, in the present invention, as a first embodiment, at least one bobbin formed as a bobbin by winding a multifilament yarn composed of a number of single fiber groups is firstly taken. prepare. Then, the yarn bundle is drawn out from these spools and applied with a predetermined tension, while the yarn is overlaid on a take-up frame such as a well-known take-up frame, and the fiber bundle is in an aligned state. Get. Then, without removing the fiber bundle obtained in this way from the take-up frame, the fiber bundle is subjected to embedding treatment while the tension at the time of winding is applied, and the fiber bundle with the tension applied is embedded. It is embedded and integrated.

あるいは、本発明の第2の実施態様として、多数の糸条が重ね巻きされて形成された繊維束を巻取時の張力が作用したままの状態で、引き揃えて巻き取られた繊維束の両端部を完全に拘束する。ここで、前述の繊維束両端部の拘束については、繊維束を構成する単繊維群が自由に移動できないように前記両端部の外周を粘着テープによって巻き付けたり、締め付け具によって強い力で把持したりすることによって行うこともできる。また、接着剤を前記両端部のみに含浸付着させて繊維束を構成する単繊維同士を接着固定することによっても行うことができる。   Alternatively, as a second embodiment of the present invention, a fiber bundle formed by overlapping and winding a fiber bundle formed by wrapping a large number of yarns while the tension at the time of winding is still applied. Fully restrain both ends. Here, with regard to the restraint at both ends of the fiber bundle described above, the outer periphery of the both ends is wound with an adhesive tape so that the single fiber group constituting the fiber bundle cannot move freely, or is gripped with a strong force by a fastening tool. Can also be done. It can also be carried out by adhering and fixing the single fibers constituting the fiber bundle by impregnating and adhering the adhesive only to the both ends.

このようにすれば、前記第1の実施態様とは異なって、繊維束の両端部を固定するテープ部、あるいは接着固定された部分で切断することによって、巻取枠から取り外すことができる。なお、この取り外しに際しては、ストレッチャーのような固定治具を取り付けて、繊維束の両端部を把持して張力が作用したままの状態を維持できるようにしておけば、巻取枠から切断して目的とする繊維束を取り外す際に、単繊維群を引き揃えておく張力を一旦緩和させずに緊張させたままの状態で取り外すことができる。   If it does in this way, unlike the said 1st embodiment, it can remove from a winding frame by cut | disconnecting in the tape part which fixes the both ends of a fiber bundle, or the part fixed by adhesion | attachment. For this removal, if a fixing jig such as a stretcher is attached so that the both ends of the fiber bundle can be gripped and the state where the tension is applied can be maintained, it is cut from the winding frame. When the target fiber bundle is removed, the tension for aligning the single fiber group can be removed without being relaxed once.

なお、ストレッチャーなどの固定治具を使用しない場合は、繊維束を埋包材中に固定化する前に、改めてその切断後の繊維束両端部に所定の張力を付与する。このとき、切断後の繊維束両端部では、前述のように粘着テープなどによって単繊維群が互いの位置を変えることなく拘束されているために、改めて張力を与えると元の良好な引き揃え状態に容易に戻すことができる。   In addition, when not using fixing jigs, such as a stretcher, before fixing a fiber bundle in an embedding material, a predetermined tension | tensile_strength is again provided to the fiber bundle both ends after the cutting | disconnection. At this time, at the both ends of the fiber bundle after cutting, the single fiber group is restrained without changing the position of each other by the adhesive tape as described above. Can be easily returned to.

そうすると、張力を付与した状態で繊維束を埋包材中に埋め込んで一体化すことによって、繊維束を構成する単繊維群が再び引き揃えられて均一に配列した状態で埋包材中に固定することができる。すると、埋包処理された繊維束を構成する単繊維は、その運動の自由度が埋包材によって完全に拘束される。したがって、切削時に切削刃が埋包処理された単繊維群に当接しても、単繊維群は埋包材による拘束によって容易に動くことができない状態を現出させることができる。   Then, by embedding and integrating the fiber bundle in the embedding material in a tensioned state, the single fiber group constituting the fiber bundle is again aligned and fixed in the embedding material in a uniformly arranged state. be able to. Then, the degree of freedom of movement of the single fiber constituting the embedded fiber bundle is completely restricted by the embedding material. Therefore, even when the cutting blade comes into contact with the embedded single fiber group at the time of cutting, the single fiber group can appear in a state where it cannot easily move due to restraint by the embedding material.

次に、以上に述べた本発明の極短繊維を製造するのに好適な繊維束の製造方法とそのための装置に係る実施形態について、以下、図面によって具体的に説明する。   Next, embodiments of a method for manufacturing a fiber bundle suitable for manufacturing the ultrashort fiber of the present invention described above and an apparatus therefor will be specifically described below with reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明の極短繊維の製造方法を説明するために、それぞれ模式的に例示した2つの実施態様を説明するための模式説明図である。この図1及び図2にそれぞれ例示した実施態様において、先ず図1に例示した実施態様から説明する。   FIG. 1 and FIG. 2 are schematic explanatory views for explaining two embodiments schematically illustrated in order to explain the method for producing ultrashort fibers of the present invention. In the embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2, the embodiment illustrated in FIG. 1 will be described first.

図1の実施態様において、1は巻取機であって綛(かせ)を巻き取るための周知のハンク・ワインダーを使用することができ、2はヤーンガイドなどで構成される合糸手段である。また、Pは少なくとも1個の糸巻体から構成される糸巻体群であって、図示した例では3個の糸巻体(P1,P2,P3,…)から構成されている。したがって、各糸巻体(P1,P2,P3,…)には、多数のフィラメント(単繊維)から構成されるマルチフィラメント糸条(y1,y2,y3,…)がそれぞれ巻き取られている。なお、これら各糸条(y1,y2,y3,…)はそれぞれ前記合糸手段2へ導かれ、この合糸手段2を介して合糸された後、前記巻取機1に巻き取られる。   In the embodiment of FIG. 1, reference numeral 1 denotes a winder, which can use a well-known Hank winder for winding skeins, and 2 is a spinning means composed of a yarn guide or the like. . Further, P is a bobbin group composed of at least one bobbin, and in the illustrated example, is composed of three bobbin bodies (P1, P2, P3,...). Accordingly, multifilament yarns (y1, y2, y3,...) Composed of a large number of filaments (monofilaments) are wound around the bobbin bodies (P1, P2, P3,...). Each of these yarns (y1, y2, y3,...) Is guided to the yarn joining means 2, and after being joined through the yarn joining means 2, is wound on the winder 1.

本例では、巻取機1に巻き取る際に、糸巻体(P1,P2,P3,…)から各糸条(y1,y2,y3,…)をそれぞれ解舒して引き出した後に合糸しながら、同時に巻き取っているが、合糸工程を切り離すこともできる。すなわち、糸巻体(P1,P2,P3,…)から各糸条(y1,y2,y3,…)をそれぞれ解舒して引き出して合糸して、合糸した糸条yのみによって、巻取機1へ供給するのに好適な一個の糸巻体を形成させ、巻取機1へはこの合糸した糸条yを供給する方式である。なお、このような方式を使用すると、多数台の巻取機1によって多数の繊維束Fを供給する際には、それぞれの巻取機に対して、多数の糸巻体(P1,P2,P3,…)を用意する必要は無くなるため、より効率的な作業が可能となる。   In this example, when winding on the winder 1, the yarns (y1, y2, y3,...) Are unwound and pulled out from the spools (P1, P2, P3,...), And then combined. However, although it winds up simultaneously, it can also cut | disconnect a combined yarn process. That is, the yarns (y1, y2, y3,...) Are unwound from the spools (P1, P2, P3,...), Pulled out, combined, and wound only by the combined yarns y. In this system, a single thread wound body suitable for supplying to the machine 1 is formed, and the combined yarn y is supplied to the winder 1. When such a method is used, when a large number of fiber bundles F are supplied by a large number of winders 1, a large number of bobbin bodies (P1, P2, P3, ...) need not be prepared, and more efficient work is possible.

本発明では、例えば、0.001〜10dtexの単繊維繊度を有するマルチフィラメント(多数の単繊維群)からなる各糸条(y1,y2,y3,…)が合糸された糸条群yを互いに繊維長手方向に並行となるように引き揃えてこれらを束にすることによって、その総繊度が1万〜1000万dtexとなるように繊維束Fを調整する。そこで、前記巻取機1には、糸巻体群Pから供給された糸条群yをその上に必要な回数だけ重ね巻きして、所定の総繊度を有する繊維束Fを得るための巻取枠10が設けられている。したがって、この巻取枠には、巻取枠10の構成部材として、繊維束Fの巻取幅を所定の長さに規制する巻取幅規制部材11が設けられている。   In the present invention, for example, a yarn group y in which yarns (y1, y2, y3,...) Composed of multifilaments (many single fiber groups) having a single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex are combined. The fiber bundle F is adjusted so that the total fineness becomes 10,000 to 10,000,000 dtex by arranging them so as to be parallel to each other in the fiber longitudinal direction. Therefore, the winding machine 1 is wound to obtain a fiber bundle F having a predetermined total fineness by repeatedly winding the yarn group y supplied from the bobbin body group P a necessary number of times. A frame 10 is provided. Therefore, the winding frame is provided with a winding width regulating member 11 that regulates the winding width of the fiber bundle F to a predetermined length as a constituent member of the winding frame 10.

これを図1に即して説明すると、前記巻取枠10は六角形状をした枠(フレーム)で構成されており、この六角形状をした巻取枠10上の各頂点部に図示したように12個の巻取幅規制部材11が設けられている。したがって、合糸された糸条群yは、巻取枠10には直接接触せずに非接触状態で、前記巻取幅規制部材11上に繊維束Fとして重ね巻されることになる。ただし、巻取張力をより安定させるためには、巻取枠10の形状は、本例の正六角形のように辺の数がより多い正多角形であることが好ましいが、正三角形や正四角形などであってもよい。なお、以下に述べる本発明の実施例の説明においては、説明の便宜上、六角形状の巻取枠10を代表させて説明するが、前記のように、本発明はこのような実施例に限定されるものではないことは言うまでも無い。   This will be described with reference to FIG. 1. The winding frame 10 is composed of a hexagonal frame (frame), as shown at each apex on the hexagonal winding frame 10. Twelve winding width restricting members 11 are provided. Therefore, the combined yarn group y is not wound directly on the winding frame 10 but is wound in the non-contact state as a fiber bundle F on the winding width regulating member 11. However, in order to further stabilize the winding tension, the shape of the winding frame 10 is preferably a regular polygon having a larger number of sides, such as the regular hexagon of this example. It may be. In the following description of the embodiments of the present invention, for convenience of explanation, the hexagonal winding frame 10 will be described as a representative. However, as described above, the present invention is limited to such embodiments. It goes without saying that it is not something.

このようにして巻取枠10上に形成される繊維束Fは、切削加工に適した直線状に引き揃えられた部分Fsのみが極短繊維を製造するための被切削材として利用される。したがって、図1に示した例においては、巻取枠10が六角形状であるから、6ヶ所の繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部が埋包材によって埋包処理された被切削材を製造するための材料として供されることとなる。   In the fiber bundle F formed on the winding frame 10 in this way, only the portion Fs arranged in a straight line suitable for cutting is used as a material to be cut for producing ultrashort fibers. Therefore, in the example shown in FIG. 1, since the winding frame 10 has a hexagonal shape, the material to be cut whose six fiber bundles (Fs1, Fs2,..., Fs6) are embedded by the embedding material. It will be used as a material for manufacturing.

なお、図1において、12は張力検出手段であって、所定の張力範囲に入るように供給する糸条群yの張力を制御しながら、巻き取る際の張力制御のために使用される。このように、張力制御をしながら糸条群yを巻取機1へ供給することによって、巻取幅規制部材11上に糸条群yを巻き取る際に、その引き揃え性を向上させるために必要な張力を付与することができる。ただし、図1の例では、糸巻体(P1,P2,P3,…)から各糸条(y1,y2,y3,…)を解舒する方法は、“縦取り方式”を採用した。しかしながら、この方式で糸条(y1,y2,y3,…)を解舒すると一回の解舒ごとに解舒撚りが一回入る。このため、このような解舒撚りが入らないようにするために、糸巻体(P1,P2,P3,…)を回転させることによって糸条(y1,y2,y3,…)を解舒する“横取り方式”を採用することもできる。   In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a tension detecting means, which is used for tension control at the time of winding while controlling the tension of the yarn group y supplied so as to fall within a predetermined tension range. In this way, by supplying the yarn group y to the winder 1 while controlling the tension, when the yarn group y is wound on the winding width regulating member 11, the alignment property is improved. The necessary tension can be applied. However, in the example of FIG. 1, the “longitudinal cutting method” is adopted as a method of unwinding the yarns (y1, y2, y3,...) From the spools (P1, P2, P3,...). However, when the yarn (y1, y2, y3,...) Is unwound in this manner, unwinding and twisting is performed once for each unwinding. For this reason, in order to prevent such unwinding and twisting from entering, the yarn (y1, y2, y3,...) Is unwound by rotating the bobbin (P1, P2, P3,...). A pre-emption method can also be adopted.

更に、図1の例では図示省略したが、各糸巻体(P1,P2,P3,…)からそれぞれ糸条(y1,y2,y3,…)を解舒して引き出す際には、製織に供する縦糸を整経する整経機などの準備工程で慣用されるようなテンション・コンペンセーター3(31,32,33,…)を各糸条(y1,y2,y3,…)ごとに設けることが好ましい。ただし、前記テンション・コンペンセーター3は、糸巻体(P1,P2,P3,…)のそれぞれに設けられ、これによって、各糸巻体(P1,P2,P3,…)など糸条(y1,y2,y3,…)をそれぞれ解舒する際に、解舒張力が大幅に変動することが無いように解舒張力を安定化するために慣用されるものである。なお、このテンション・コンペンセーター3は、低摩擦係数と耐磨耗性を有するセラミック製の市販品を好適に使用することができるので、その詳細説明はここでは省略する。   Further, although not shown in the example of FIG. 1, when the yarns (y1, y2, y3,...) Are unwound and drawn out from the bobbin bodies (P1, P2, P3,...), They are used for weaving. A tension compensator 3 (31, 32, 33,...) That is commonly used in a preparation process such as a warping machine that warps warp yarns is provided for each yarn (y1, y2, y3,...). preferable. However, the tension compensator 3 is provided on each of the bobbin bodies (P1, P2, P3,...), And thereby the yarns (y1, y2, etc.) such as the bobbin bodies (P1, P2, P3,...). It is commonly used to stabilize the unwinding tension so that the unwinding tension does not fluctuate significantly when unwinding y3,. As the tension compensator 3, a commercially available ceramic product having a low coefficient of friction and wear resistance can be suitably used, and a detailed description thereof will be omitted here.

以上に述べたように、本発明においては、解舒張力が急激に変化しないように、各糸巻体(P1,P2,P3,…)からそれぞれ糸条(y1,y2,y3,…)をテンション・コンペンセーター3を用いて解舒する。このとき、更に、巻取枠10へ巻き取る繊維束Fの引き揃え性を向上させるために予め設定する一定の張力で巻き取ることが好ましい。これは合糸工程を切り離して別工程とした場合にも、図1の例のように合糸工程を連続させた場合でも同様である。しかしながら、以下の説明においては、合糸工程を巻取機1による巻取枠10への巻取工程に結合させた場合について説明する。   As described above, in the present invention, the yarns (y1, y2, y3,...) Are tensioned from the spools (P1, P2, P3,...) So that the unwinding tension does not change abruptly.・ Unwind using Compensator 3. At this time, it is further preferable to wind the fiber bundle F with a constant tension set in advance in order to improve the alignment property of the fiber bundle F wound around the winding frame 10. This is the same when the combined yarn process is separated and separated, or when the combined yarn process is continued as in the example of FIG. However, in the following description, a case where the spinning process is combined with the winding process to the winding frame 10 by the winder 1 will be described.

本発明の巻取機1は、巻取張力を制御するために、供給される糸条群yの張力を検出するための張力検出手段12を備えている。そして、この張力検出手段12によって検出された張力が一定となるように巻取機1の巻取速度を制御して巻き取るようにする。このとき、巻取枠10を回転駆動する巻取機1の駆動モータ(図示せず)としてトルクモーターを採用し、一定トルクで巻き取るようにしても良い。すなわち、本発明は、巻取方式や巻取機構に関係なく、糸条群yを予め設定した一定張力で巻取枠10上に重ね巻することが肝要である。   The winding machine 1 of the present invention includes tension detecting means 12 for detecting the tension of the yarn group y to be supplied in order to control the winding tension. Then, the winding speed of the winder 1 is controlled so that the tension detected by the tension detecting means 12 becomes constant. At this time, a torque motor may be employed as a drive motor (not shown) of the winder 1 that rotationally drives the winding frame 10, and the winding frame 10 may be wound at a constant torque. That is, in the present invention, it is important that the yarn group y is wound over the winding frame 10 with a predetermined constant tension regardless of the winding method or the winding mechanism.

また、本発明の巻取機1においては、トラバース機構13を有する巻取機とし、巻取幅規制部材11上に繊維束Fを巻き取る際に、巻取枠10へ供給する糸条群yを、巻取幅規制部材11の巻取幅に対応させてトラバースガイド(図示せず)によって綾振り運動させて巻き取ることは好ましい態様である。何故ならば、このようにして、巻取幅規制部材11上に糸条群yを幅方向に整然と揃えながら巻き取ることによって、繊維束Fの引き揃え性をより向上させることができるからである。   Moreover, in the winding machine 1 of the present invention, a winding machine having a traverse mechanism 13 is used, and the yarn group y supplied to the winding frame 10 when winding the fiber bundle F on the winding width regulating member 11. It is a preferable aspect that the wire is traversed by a traverse guide (not shown) corresponding to the winding width of the winding width regulating member 11. This is because, in this way, the winding property of the fiber bundle F can be further improved by winding the yarn group y on the winding width regulating member 11 while orderly aligning the yarn group y in the width direction. .

このようにして、巻取枠10上に巻き取られた繊維束F中で、六角形状巻取枠で各辺に相当する6箇所に巻き取られた各繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)は、巻取時に付与された張力によって緊張した状態とすることができ、しかも、直線状に巻き取られている。このため、この直線状部分の繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)は、極めて良好な引き揃え状態にあるから、この部分をそのまま前述の埋包材によって埋包処理すれば、極短繊維を得るための被切削材として好適な材料となる。   Thus, in the fiber bundle F wound up on the winding frame 10, each fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) wound up at six locations corresponding to each side with the hexagonal winding frame. ) Can be in a state of being tensioned by the tension applied at the time of winding, and is wound linearly. For this reason, since the fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) of this linear portion is in a very good aligned state, if this portion is embedded as it is with the above-described embedding material, an ultrashort fiber It becomes a material suitable as a work material for obtaining.

なお、巻取枠10上に巻き取った直線状部分の繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)以外の六角形枠の各頂点部に巻き取られた繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)に関しては、この部分に単繊維群中へ良好に浸潤する速乾性の接着剤を含浸させる。その後、この接着剤を固化することによって、この繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)を固定しておくことは本発明では好ましい実施態様である。何故ならば、繊維束Fの切断、巻取枠10の収縮といった何らかの理由によって、繊維束Fが緊張状態から弛緩状態へ移行したとしても、このような状況を現出させておけば、少なくとも繊維束Fを構成する単繊維群が互いにその位置を変えるように動かないように運動の自由が拘束されているからである。このために、繊維束Fを再び緊張状態に復帰させることによって、元の良好な引き揃え状態へ容易に復帰させることができるのである。   It should be noted that the fiber bundles (Fe1, Fe2,..., Fe6) wound around the respective apexes of the hexagonal frame other than the fiber bundles (Fs1, Fs2,..., Fs6) of the linear portions wound on the winding frame 10. ), This part is impregnated with a quick-drying adhesive that infiltrates well into the single fiber group. Then, it is a preferred embodiment in the present invention to fix the fiber bundle (Fe1, Fe2,..., Fe6) by solidifying the adhesive. This is because, even if the fiber bundle F shifts from a tensioned state to a relaxed state for some reason such as cutting of the fiber bundle F and contraction of the winding frame 10, if such a situation is revealed, at least the fiber This is because the freedom of movement is restricted so that the single fiber group constituting the bundle F does not move so as to change its position. For this reason, by returning the fiber bundle F to the tension state again, it can be easily returned to the original good alignment state.

なお、前記繊維束の固定部分(Fe1,Fe2,…,Fe6)は、直線状に引き揃えられていないために、極短繊維を得るために切削する被切削材としては不適である。そこで、このような部分(Fe1,Fe2,…,Fe6)を被切削材として使用できない接着剤固定をすることが、本発明では好ましいのである。ただし、本発明においては、後述するように、繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)部を接着剤で固定することは好ましい実施態様ではあるが、これが必須であるわけではないことを、ここで念のために付言しておく。   Note that the fixed portions (Fe1, Fe2,..., Fe6) of the fiber bundle are not arranged in a straight line, and thus are not suitable as a material to be cut to obtain ultrashort fibers. Therefore, it is preferable in the present invention to fix the adhesive which cannot use such portions (Fe1, Fe2,..., Fe6) as the work material. However, in the present invention, as will be described later, fixing the fiber bundle (Fe1, Fe2,..., Fe6) with an adhesive is a preferred embodiment, but this is not essential. I'll add a note just in case.

以上に述べた本発明の巻取枠10は、図1に例示した六角形枠のような正多角形枠であった。しかしながら、本発明の巻取枠はこのような例に限定されるものではなく、図2に例示した正多角形枠以外の巻取枠10’を使用することもできる。この図2に例示した巻取枠は、棒状巻取枠10’の両端に2つの巻取幅規制部材11’が設けられており、この2つの巻取幅規制部材11’をそれぞれ折り返し部として糸条群y’を巻取幅規制部材11’に重ね巻きして所定の総繊度を有する繊維束F’を得ようとするものである。   The winding frame 10 of the present invention described above is a regular polygonal frame such as a hexagonal frame illustrated in FIG. However, the winding frame of the present invention is not limited to such an example, and a winding frame 10 ′ other than the regular polygon frame illustrated in FIG. 2 can also be used. The winding frame illustrated in FIG. 2 is provided with two winding width regulating members 11 ′ at both ends of the rod-shaped winding frame 10 ′, and each of the two winding width regulating members 11 ′ is used as a folded portion. The yarn group y ′ is overlaid on the winding width regulating member 11 ′ to obtain a fiber bundle F ′ having a predetermined total fineness.

ただし、このような例では、巻取幅規制部材11’で合糸された糸条群yが折り返し巻される。このために、図1の六角形状巻取枠10のような多角形状巻取枠と比較すると、張力変動が大きくなる。そこで、このような例に使用する巻取機1’では、糸巻体群P’から糸条群y’をそれぞれ解舒する際に、解舒張力が大幅に変化する影響を低減することが必要である。このために、各糸巻体P’に対して、テンション・コンペンセーター3’を設けて解舒張力の変動幅が大きくなるのを抑制することが好ましい。このようにして、解舒張力の変動幅を抑制した後、張力検出手段12’によって巻取張力を検出しながら、サーボモータ14’の回転を制御する。その上で、合糸手段2’によって合糸された糸条群y’を棒状巻取枠10’上にトラバース装置13’によって所定の巻取張力で巻き取る。   However, in such an example, the yarn group y combined by the winding width regulating member 11 ′ is folded back. For this reason, fluctuations in tension become larger compared to a polygonal winding frame such as the hexagonal winding frame 10 of FIG. Therefore, in the winder 1 ′ used in such an example, it is necessary to reduce the influence of a significant change in the unwinding tension when unwinding the yarn group y ′ from the bobbin body group P ′. It is. For this reason, it is preferable to provide a tension compensator 3 ′ for each bobbin P ′ to suppress an increase in the fluctuation range of the unwinding tension. In this way, after suppressing the fluctuation range of the unwinding tension, the rotation of the servo motor 14 'is controlled while the winding tension is detected by the tension detecting means 12'. Then, the yarn group y 'combined by the combining means 2' is wound on the rod-shaped winding frame 10 'by a traverse device 13' with a predetermined winding tension.

以上に述べた本発明の繊維束の製造方法と装置によって、所定の総繊度1万〜1000万dtexとなるように調整された繊維束を良好な引き揃え状態で得ることができる。そこで、次に、極短繊維を切削加工によって得るために、このようにして良好に引き揃えられた繊維束を埋包材によって埋包処理する工程について、以下に図3〜図6を参照しながら詳細に説明する。   With the fiber bundle manufacturing method and apparatus of the present invention described above, a fiber bundle adjusted to have a predetermined total fineness of 10,000 to 10 million dtex can be obtained in a well-aligned state. Therefore, in order to obtain ultrashort fibers by cutting, a process for embedding a fiber bundle that has been well aligned in this way with an embedding material will be described below with reference to FIGS. However, it explains in detail.

本発明においては、埋包材による埋包処理を図1に例示したような多角形状巻取枠10、あるいは図2に例示したような棒状巻取枠10’に巻き取ったままで行うことができる。ここで、図3は、図1に例示した六角形状の巻取枠10を使用して巻き取った繊維束Fを埋包処理する方法を具体例として使用した実施態様であって、図3(a)は模式平面図、そして、図3(b)は模式側面図をそれぞれ示したものである。   In the present invention, the embedding process using the embedding material can be performed while being wound around the polygonal winding frame 10 illustrated in FIG. 1 or the rod-shaped winding frame 10 ′ illustrated in FIG. 2. . Here, FIG. 3 is an embodiment using a method of embedding the fiber bundle F wound up using the hexagonal winding frame 10 illustrated in FIG. a) is a schematic plan view, and FIG. 3B is a schematic side view.

また、図4は繊維束Fを埋包材5によって埋包処理するための処理槽4を模式的に例示した説明図(平面図)である。更に、図5は、液体状にされた埋包剤5を充填した処理槽4中に繊維束Fを巻いたままの巻取枠10を浸漬して埋包処理するステップを説明するための模式説明図であって、図5(a)は模式平面図、そして、図5(b)は模式側面図をそれぞれ示している。そして、図6は、液体状の埋包剤5を冷却して固化させた後、前記処理槽4から取り出した状態を模式的に例示した模式側面図である。   FIG. 4 is an explanatory view (plan view) schematically illustrating the treatment tank 4 for embedding the fiber bundle F with the embedding material 5. Furthermore, FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a step of embedment by immersing the winding frame 10 with the fiber bundle F wound around in the treatment tank 4 filled with the liquid embedding agent 5. FIG. 5A is a schematic plan view, and FIG. 5B is a schematic side view. FIG. 6 is a schematic side view schematically illustrating a state where the liquid embedding agent 5 is cooled and solidified and then taken out from the treatment tank 4.

ただし、前述のように、本発明においては、“埋包剤”及び“埋包材”という用語に関し、液体状態にある場合を“埋包剤”といい、固体状態にある場合を“埋包材”ということにしていることを再度念のために付言しておく。なお、図3〜図6に示した例では、巻取枠は図1に例示した六角形を有するものを代表例として使用したが、本発明の主旨を満足する限り、これに限定されることはないことは言うまでも無い。 However, as described above, in the present invention, relates to the term "Umatsutsumizai" and "Umatsutsumizai", where a liquid state called "Umatsutsumizai", the case where the solid state "filled Let me reiterate what I mean by “wrapping”. In addition, in the example shown in FIGS. 3-6, although the winding frame used what has the hexagon illustrated in FIG. 1 as a representative example, as long as the main point of this invention is satisfied, it is limited to this. It goes without saying that there is nothing.

本発明では、繊維束Fを巻き取ったままの巻取枠10を直接用いて埋包処理することができる。このときには最初のステップとして、巻取枠10を巻取機1から取り外す際に、前述のように巻取幅規制部材11上に巻き取られた繊維束Fの引き揃え状態を良好に維持しておくために、繊維束Fを緊張状態のままで変形させないことが必要となる。したがって、ロックを解除すれば、巻取枠10は回転駆動軸からそのまま着脱自在となるような機構であることが好ましい。そうすれば、図3に例示したように、巻き取られた繊維束Fに直接触れずに巻取枠10を巻取機1からそのまま取り外すことができる。   In the present invention, the embedding process can be performed by directly using the winding frame 10 with the fiber bundle F being wound. At this time, as a first step, when the take-up frame 10 is removed from the take-up machine 1, the aligned state of the fiber bundle F taken up on the take-up width regulating member 11 is maintained well as described above. Therefore, it is necessary not to deform the fiber bundle F in the tension state. Therefore, it is preferable that the winding frame 10 be a mechanism that can be freely detached from the rotary drive shaft if the lock is released. Then, as illustrated in FIG. 3, the winding frame 10 can be removed from the winder 1 as it is without directly touching the wound fiber bundle F.

以上に述べたようにして巻取枠10を取外すと、次のステップとして、本例の六角形状巻取枠10に対応させて、図4に例示したような六角形の形状を有する処理槽4を準備する。そして、この処理槽4に液状の埋包剤5(水)を充填しておく When the winding frame 10 is removed as described above, as a next step, the treatment tank 4 having a hexagonal shape as illustrated in FIG. 4 corresponding to the hexagonal winding frame 10 of the present example. Prepare. And this processing tank 4 is filled with the liquid embedding agent 5 (water) .

次に、図5に例示したように、前述のようにして液体状の埋包剤5を充填した処理槽4中に繊維束Fを巻いたままの巻取枠10を浸漬する。なお、この処理に当っては、その詳細は後述するが、繊維束F内に存在する気泡を除去するために、繊維束Fを巻いた状態の巻取枠10を処理槽4と共に一旦真空容器中へ入れて真空脱泡し、真空脱泡した繊維束Fに対して埋包処理するようにしてもよい。このようにして液体状の埋包剤5中に繊維束Fを浸漬して、繊維束Fを構成する単繊維群間へ埋包剤5を十分に含浸させた後、冷却して埋包剤5を固化させて繊維束Fを構成する単繊維群を固化した埋包材5中に埋包させる。   Next, as illustrated in FIG. 5, the winding frame 10 with the fiber bundle F wound is immersed in the treatment tank 4 filled with the liquid embedding agent 5 as described above. In this process, the details will be described later, but in order to remove bubbles present in the fiber bundle F, the winding frame 10 in a state where the fiber bundle F is wound is temporarily put together with the processing tank 4 in a vacuum container. The fiber bundle F that has been vacuum defoamed and vacuum defoamed may be embedded. In this way, the fiber bundle F is immersed in the liquid embedding agent 5 so that the embedding agent 5 is sufficiently impregnated between the single fiber groups constituting the fiber bundle F, and then cooled to the embedding agent. The single fiber group which comprises the fiber bundle F by solidifying 5 is embedded in the solidified embedding material 5.

なお、本発明で言う“扁平”とは、繊維束Fの横断面(繊維束を構成する単繊維の長手方向に対して直角方向の断面)で見た場合に、平たく伸びた方向の最大長(“横方向長さ”という)と、これと直角方向の最小長(“縦方向長さ”という)との比(“縦横比=縦方向長さ/横方向長さ”という)が1/3以下のものとする。例えば、前記“縦横比”を図11(a)と図11(b)の実施形態で具体的に説明すると、図11(a)の矩形状横断面を有する繊維束Fでは、“縦横比”は“短辺長/長辺長”で与えられ、図11(b)の楕円状横断面を有する繊維束においては、“縦横比”は“短径の長さ/長径の長さ”で与えられる。   The term “flat” as used in the present invention refers to the maximum length in the flat extension direction when viewed in the cross section of the fiber bundle F (cross section perpendicular to the longitudinal direction of the single fibers constituting the fiber bundle). (Referred to as “horizontal length”) and the minimum length in the perpendicular direction (referred to as “vertical length”) (referred to as “aspect ratio = vertical length / horizontal length”). 3 or less. For example, the “aspect ratio” will be specifically described in the embodiment of FIGS. 11A and 11B. In the fiber bundle F having the rectangular cross section of FIG. Is given by “short side length / long side length”, and in the fiber bundle having the elliptical cross section of FIG. 11B, the “aspect ratio” is given by “length of short axis / length of long axis”. It is done.

そして、最後のステップとして、図6に例示したように、埋包処理された繊維束Fを切削して極短繊維とするために必要な直線状部分をカッターによって切り出して被切削材とする。例えば、図6においては、一点鎖線で示した部分をカッターによって切り出す。そうすると、例えば、図1に示した直線状の繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部を極短繊維の製造する際の被切削材として供することができる。   As the last step, as illustrated in FIG. 6, a linear portion necessary for cutting the embedded fiber bundle F into ultrashort fibers is cut out with a cutter to obtain a workpiece. For example, in FIG. 6, the part shown with the dashed-dotted line is cut out with a cutter. Then, for example, the linear fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) portion shown in FIG. 1 can be used as a material to be cut when an ultrashort fiber is manufactured.

以上に述べた実施態様は、巻取枠10又は10’を巻取機1又は1’からそのまま取り出して、繊維束F又はF’を巻取幅規制部材11又は11’上に巻きつけたままの巻取枠10又は10’をそのまま使用して埋包処理するものであり、本発明においては、このような方法を使用することが好ましい。しかしながら、本発明はこのような例に限定されず、前述のように、巻取枠10又は10’から接着剤や締付治具などで処理した繊維束F又はF’を切り出して巻取枠10又は10’から切り離した状態で埋包処理することもできる。そこで、以下に、このような埋包処理について、図7及び図8を参照しながら詳細に説明する。   In the embodiment described above, the winding frame 10 or 10 ′ is taken out from the winder 1 or 1 ′ as it is, and the fiber bundle F or F ′ is wound around the winding width regulating member 11 or 11 ′. In this invention, it is preferable to use such a method. However, the present invention is not limited to such an example, and as described above, the fiber bundle F or F ′ treated with an adhesive or a tightening jig is cut out from the winding frame 10 or 10 ′ and the winding frame. The embedding process can also be performed in a state separated from 10 or 10 '. Therefore, such an embedding process will be described in detail below with reference to FIGS.

図7は、巻取枠10から繊維束Fを切り離した状態で行う埋包処理の実施態様を説明するために模式的に例示した模式説明図(平面図)である。この埋包処理においては、図7に例示したように、半割の埋包剤充填容器6を図1に例示した直線状繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部に取り付ける。なお、この埋包剤充填容器6は半割構造を有しており、半割部を合体させたときに、前記直線状繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部を締め付ける両端部と半割部から液体状の埋包材が漏れ出さないようにシリコンゴムなどのシール材を介して締め付けた状態で直線状繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部に装着する。なお、このとき、シール性を良くするために、液状又はペースト状のシール剤を前記シール部に補助的に使用するようにしても良い。   FIG. 7 is a schematic explanatory view (plan view) schematically illustrated for explaining an embodiment of the embedding process performed in a state in which the fiber bundle F is separated from the winding frame 10. In this embedding process, as illustrated in FIG. 7, half of the embedding agent filling container 6 is attached to the linear fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) illustrated in FIG. In addition, this embedding agent filling container 6 has a halved structure, and when the halved portions are united, both ends and halves that fasten the linear fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) portions. It is attached to the linear fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6) in a state of being tightened through a sealing material such as silicon rubber so that the liquid embedding material does not leak from the split portion. At this time, in order to improve the sealing performance, a liquid or paste-like sealing agent may be used supplementarily for the sealing portion.

このようにして、埋包剤充填容器6を直線状繊維束(Fs1,Fs2,…,Fs6)部に取り付けた状態で、液体状の埋包剤5を埋包剤充填容器6中へ入口6aと出口6bとから循環させる。そして、繊維策F中に存在する気泡や埋包剤充填容器6に存在する空気を押し出すと共に、埋包剤充填容器6中に埋包剤5を充填する。ただし、このとき、埋包剤5として、水を使用することにすれば、粘度が低いため繊維束Fへ良好に進入させることができる。次いで、このような状態で、埋包剤充填容器6をマイナス温度に冷却すれば内部の水が氷結して、首尾よく繊維束Fを氷からなる埋包材によって埋包処理することができる。   In this way, with the embedding agent filling container 6 attached to the linear fiber bundle (Fs1, Fs2,..., Fs6), the liquid embedding agent 5 is introduced into the embedding agent filling container 6 at the inlet 6a. And the outlet 6b. And while extruding the bubble which exists in the fiber measure F and the air which exists in the embedding agent filling container 6, the embedding agent 5 is filled in the embedding agent filling container 6. FIG. However, at this time, if water is used as the embedding agent 5, the viscosity is low, so that the fiber bundle F can be satisfactorily entered. Next, in such a state, if the embedding agent filling container 6 is cooled to a minus temperature, the water inside freezes, and the fiber bundle F can be successfully embedded with the embedding material made of ice.

また、既に述べたように、図1のように六角形状の巻取枠10の各頂点部に巻き取られた繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)部を接着剤によって固定し、この部分で各単繊維の運動の自由度を完全に拘束した後、この部分を切断して巻取枠から取り外す方法もある。ただし、このケースでは、繊維束Fの切断を行わずに、巻取枠10を収縮自在の構造として巻取枠10だけを収縮させて取り外し、繊維束Fだけを取り出すこともできる。なお、このような収縮構造の具体例としては、例えば、図1に示した巻取幅規制部材11を支持する放射状に延びた6本の棒状フレームをテレスコープ構造あるいはヒンジなどによって折り畳み自在の構造にして伸縮自在とすることが考えられる。   Further, as already described, the fiber bundles (Fe1, Fe2,..., Fe6) wound around each vertex of the hexagonal winding frame 10 as shown in FIG. Then, after completely restraining the freedom of movement of each single fiber, there is a method of cutting this part and removing it from the winding frame. However, in this case, without cutting the fiber bundle F, the winding frame 10 can be retracted so that only the winding frame 10 is contracted and removed, and only the fiber bundle F can be taken out. As a specific example of such a contraction structure, for example, a structure in which six rod-like frames extending radially supporting the winding width regulating member 11 shown in FIG. 1 can be folded by a telescope structure or a hinge or the like. It is conceivable to make it extendable.

このようにして、巻取枠10から繊維束Fを取り出すことができると、接着処理された部分を両持ちして所定の張力を付与して繊維束Fを再び良好な引き揃え状態へと復帰させることができる。ただし、この場合には、繊維束Fを巻取枠10から取り外す場合、取り出す繊維束Fがなるべく大変形しないように配慮する必要がある。何故ならば、取り出す繊維束Fを大変形させてしまうと、この変形時に接着剤で固定した部分以外の繊維策Fを単繊維群が変形して互いの位置を変えてしまうからである。そうすると、低張力を加えただけでは、繊維間摩擦などの影響を受けて、元の状態の位置に各単繊維を復帰させることが困難な事態が生じるからである。   When the fiber bundle F can be taken out from the winding frame 10 in this way, the fiber bundle F is returned to a good alignment state again by holding both the bonded portions and applying a predetermined tension. Can be made. However, in this case, when removing the fiber bundle F from the winding frame 10, it is necessary to consider that the fiber bundle F to be taken out does not deform as much as possible. This is because if the fiber bundle F to be taken out is greatly deformed, the single fiber group deforms the fiber measure F other than the portion fixed by the adhesive at the time of deformation and changes the position of each other. This is because, if only a low tension is applied, it is difficult to return each single fiber to the original position under the influence of inter-fiber friction or the like.

したがって、図8に示すような繊維束Fの取り外し時に繊維束Fが大変形しないように、図示した矢印方向に所定の張力を付与するストレッチ式治具7を作成しておき、この治具7を巻取枠10に巻き取られた状態の直線形状繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)部に取り付ける。そして、この治具7の外側で繊維束Fを切り出すような工夫をして、この部分の繊維束(Fe1,Fe2,…,Fe6)が大きく変形しないように配慮することが好ましい。このようにすれば、図3〜図6に例示した巻取枠10に代えて治具ごと埋包処理に供することができ、図3〜図6に例示したように埋包処理をより容易に行うことができる。   Therefore, in order to prevent the fiber bundle F from being greatly deformed when the fiber bundle F is removed as shown in FIG. Are attached to the linear fiber bundle (Fe1, Fe2,..., Fe6) portion wound around the winding frame 10. Then, it is preferable to take measures so as to cut the fiber bundle F outside the jig 7 so that the fiber bundles (Fe1, Fe2,..., Fe6) in this portion are not greatly deformed. If it does in this way, it can replace with the winding frame 10 illustrated in FIGS. 3-6, and can use for an embedding process with the jig | tool as shown in FIGS. It can be carried out.

一般に、繊維束Fを構成する単繊維群の一本々々は非常に細くて柔軟である。したがって、切断力が作用する方向に容易に弾性変形して逃げてしまうために、既に述べたように、0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維を製造するのは容易ではない。そこで、本発明においては、繊維束Fを構成する単繊維群が埋包材によって固定して運動の自由度を拘束することによって、容易に動くことができない状態を現出させる。そして、この状態で切削刃によって埋包材によって固定された繊維束Fを薄片状に削り取る。なお、この目的を達成するために埋包剤に要求される性質としては、低粘度の流動状態に変化することができることが要求され、これによって、容易に繊維束を囲繞してこれを包み込むようにその外周から繊維束内部の間隙に進入できることが要求される。   In general, each single fiber group constituting the fiber bundle F is very thin and flexible. Therefore, since it is easily elastically deformed in the direction in which the cutting force acts and escapes, it is not easy to manufacture an extremely short fiber having a fiber length of 0.1 mm or less as described above. Therefore, in the present invention, the single fiber group constituting the fiber bundle F is fixed by the embedding material and restrains the degree of freedom of movement, thereby revealing a state where it cannot move easily. Then, in this state, the fiber bundle F fixed by the embedding material with the cutting blade is cut into a thin piece. It should be noted that the property required of the embedding agent to achieve this purpose is required to be able to change to a low-viscosity flow state, so that the fiber bundle can be easily surrounded and wrapped. In addition, it is required to be able to enter the gap inside the fiber bundle from the outer periphery.

本発明においては、液体状にした埋包材を繊維束の内部にまで隈なく進入させて長単繊維の運動の自由度を拘束することを一つの特徴とするものであって、この実施態様について、以下、図面を用いて詳細に説明する。   In the present invention, the liquid embedding material is allowed to enter the inside of the fiber bundle without any hindrance and restrains the freedom of movement of the long monofilament. Is described in detail below with reference to the drawings.

図9は本発明の極短繊維の製造方法における繊維束に埋包処理する実施形態を模式的に例示した一部に断面を施した正面図である。また、図10は図9におけるA−A矢視方向の平断面図を示す。更に、図10(a)は扁平した矩形状の横断面(繊維の長手方向に対して直角方向の断面)を有する小繊維束の実施形態例、また、図10(b)は扁平していない円形状の横断面を有する小繊維束の実施形態例をそれぞれ示したものである。   FIG. 9 is a front view in which a cross section is given to a part of the embodiment schematically embedding the fiber bundle in the method for producing ultrashort fibers of the present invention. FIG. 10 is a plan sectional view in the direction of arrows AA in FIG. Further, FIG. 10A is an embodiment of a small fiber bundle having a flat rectangular cross section (cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fiber), and FIG. 10B is not flat. Each of the embodiments of small fiber bundles having a circular cross section is shown.

なお、これら図中に示した参照符号に関しては、Fは小繊維束、12は埋包剤(埋包材)、13は容器、13aは液体状に相変化した埋包材の注入口、そして、14は把持部材をそれぞれ示す。ここで、前記小繊維束Fは、既に詳細に説明したように、糸条群yを並列させて互いに直線状に引き揃えた状態で集束した後、小繊維束Fの長さが一定長になるように両端を切断することによって作製されたものである。   Regarding the reference numerals shown in these drawings, F is a small fiber bundle, 12 is an embedding agent (embedding material), 13 is a container, 13a is an inlet for an embedding material that has changed into a liquid state, and , 14 respectively indicate gripping members. Here, as described in detail above, the fibril bundle F is converged in a state in which the yarn groups y are arranged in parallel and aligned in a straight line, and then the fibril bundle F has a fixed length. It was produced by cutting both ends so as to be.

次に、前述のようにして作製された複数の小繊維束Fに対して、各小繊維束Fの両端をそれぞれ把持して固定する把持部材14によって小繊維束F群を固定する。このとき、把持部材14に把持されて固定された小繊維束F群は、液体状に相変化した埋包剤12が各小繊維束Fを囲繞してその内部に進入できるように、隣接する小繊維束F間に適当な間隔Wをおいて配置することが肝要である。なお、この間隔Wは使用する埋包剤12の性質によって小繊維束F間へ進入する難易度が異なるために、適宜最適な値を実験によって決めればよい性質のものである。例えば、本発明では、液体状に相変化した水を使用するので0.5mm以上とすることが好ましく、特に好ましくは、2mm以上とする。 Next, the small fiber bundle F group is fixed to the plurality of small fiber bundles F manufactured as described above by the gripping members 14 that grip and fix both ends of each small fiber bundle F. At this time, the fibril bundle bundles F held and fixed by the grasping member 14 are adjacent so that the embedding agent 12 phase-changed in a liquid state can surround each fibril bundle F and enter the inside thereof. It is important to dispose an appropriate gap W between the small fiber bundles F. Note that since the difficulty of entering the small fiber bundle F differs depending on the properties of the embedding agent 12 to be used, the interval W is a property that can be determined as appropriate by an experiment. For example, in the present invention, preferably to 0.5mm or more because it uses a phase change the water in the liquid form, particularly preferably a 2mm or more.

本発明においては、各小繊維束Fを構成する長単繊維群の運動の自由度を埋包材12によって固定して拘束する。このために、液体状に相変化した埋包剤12が小繊維束F群の外周を囲繞するように各小繊維束F間へ導入された後、これら各小繊維束Fの最深の中心部まで容易に到達できることが肝要である。そこで、これを具現化するために、液体状に相変化した埋包剤12が各小繊維束Fの最深中心部へ進入する際に要する“最大要進入距離”が問題となる。   In the present invention, the freedom degree of movement of the long single fiber group constituting each fibril bundle F is fixed and restrained by the embedding material 12. For this reason, after the embedding agent 12 that has changed into a liquid state is introduced between the small fiber bundles F so as to surround the outer periphery of the small fiber bundle F group, the deepest central portion of each small fiber bundle F It is important that it can be easily reached. Therefore, in order to embody this, the “maximum required entry distance” required when the embedding agent 12 phase-changed into a liquid enters the deepest center of each fibril bundle F becomes a problem.

そこで、本発明で言う前記“最大要進入距離”について、図11を参照しながら説明する。この図11において、図11(a)は、その横断面が扁平矩形形状を有する小繊維束Fの場合、図11(b)は、その横断面が扁平な楕円形状を有する小繊維束Fの場合をそれぞれ例示したものである。なお、Lは中心線を示す。   Thus, the “maximum required approach distance” referred to in the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 11, FIG. 11A shows a small fiber bundle F whose cross section has a flat rectangular shape, and FIG. 11B shows a small fiber bundle F whose cross section has a flat elliptical shape. Each case is illustrated. L represents a center line.

この2つの実施形態において、液体状に相変化した埋包剤12は各小繊維束Fが所定の間隔Wをおいて互いに接触しないように配列されているため、埋包剤12は小繊維束Fの外周を容易に囲繞することができる。そこで、次に問題となるのは、このようにして各小繊維束Fの外周を取り囲んだ埋包剤12が各小繊維束Fの最深の内部にも容易に到達できることである。このとき、図11(a)の実施形態では、“最大要進入距離dmax”は、図示したように横断面の長手方向に沿って、同一の値をとるが、図11(b)の場合には、図示したように、横断面における小繊維束Fの厚みが最も大きくなる位置において最大要進入距離dmaxを採ることとなる。   In these two embodiments, the embedding agent 12 phase-changed in a liquid state is arranged so that the fibril bundles F are not in contact with each other at a predetermined interval W. The outer periphery of F can be easily surrounded. Therefore, the next problem is that the embedding agent 12 surrounding the outer periphery of each fibril bundle F in this way can easily reach the deepest inside of each fibril bundle F. At this time, in the embodiment of FIG. 11A, the “maximum required distance dmax” takes the same value along the longitudinal direction of the cross section as shown, but in the case of FIG. As shown in the figure, the maximum required entry distance dmax is taken at the position where the thickness of the fibril bundle F in the cross section becomes the largest.

本発明では、埋包剤12が小繊維束Fの最深中心部まで容易に進入できるようにすることが肝要であるため、最大要進入距離dmaxが、5mmを超えないようにすることが肝要である。何故なら、0.001〜10dtexと細い単繊維群を集束した場合、これら単繊維群間の各隙間は極微小であるからである。そうすると、埋包剤12がその内部まで十分に進入することができなくなる。このため、埋包剤12が小繊維束Fの最深部まで進入するためには、小繊維束Fの厚みを大きくすることができず、その故に、最大要進入距離dmaxが5mmを越えないようにすることが必要である。 In the present invention, it is important that the embedding agent 12 can easily enter the deepest central portion of the small fiber bundle F. Therefore, it is important that the maximum required entry distance dmax does not exceed 5 mm. is there. This is because when narrow single fiber groups of 0.001 to 10 dtex are focused, each gap between these single fiber groups is extremely small. As a result, the embedding agent 12 cannot sufficiently enter the interior thereof. For this reason, in order for the embedding agent 12 to enter the deepest part of the small fiber bundle F, the thickness of the small fiber bundle F cannot be increased, and therefore the maximum required entry distance dmax does not exceed 5 mm. It is necessary to make it.

なお、その際、各小繊維束Fが密着して配列されている状態では、埋包剤12が各小繊維束Fの内部まで進入することが難しくなる。そこで、各小繊維束Fが所定の間隔で互いに接触することなく配置されていれば、その配置については特に制限はない。なお、このような小繊維束Fの好ましい配置例を挙げるならば、図10のように小繊維束Fの横断面が円形上である場合には、図示した格子配置以外に、例えば、円周配置、千鳥配置などの任意配置を、本発明の前述の主旨が満足される限りにおいて適宜選択できる。   At this time, in a state where the fibril bundles F are closely arranged, it becomes difficult for the embedding agent 12 to enter the interior of the fibril bundles F. Then, if each fibril bundle F is arrange | positioned without contacting each other with the predetermined space | interval, there will be no restriction | limiting in particular about the arrangement | positioning. In addition, if the preferable arrangement example of such a small fiber bundle F is given, when the cross section of the small fiber bundle F is circular as shown in FIG. Arbitrary arrangements such as arrangements and staggered arrangements can be appropriately selected as long as the above-mentioned gist of the present invention is satisfied.

ところで、以上に述べたように埋包処理した繊維束F中に気泡などが混入していると、埋包剤(埋包材)によって、拘束されない単繊維群が出現してミスカットの原因となる。このため、本発明では埋包処理した繊維束F中に気泡などが混入しないようにすることが必要である。そこで、以下に、埋包剤(埋包材)としての水(氷)に気泡を残留させない方法について説明する。 By the way, if air bubbles or the like are mixed in the fiber bundle F that has been embedded as described above, a single fiber group that is not restrained appears due to the embedding agent (embedding material), which may cause miscutting. Become. For this reason, in the present invention, it is necessary to prevent bubbles and the like from being mixed into the embedded fiber bundle F. Therefore, a method for preventing bubbles from remaining in water (ice) as an embedding agent (embedding material) will be described below.

その際、好適に使用することができる埋包剤12としては、単繊維群間へ容易に進入できるような性質として、界面活性剤を混入することによって優れた浸透性及び分散性を有することが好ましい。何故ならば、このような界面活性剤は、液体状態に相変化した埋包剤12(へ混合して使用すれば、小繊維束Fの内部まで、埋包剤をより含浸させやすくできるからである。なお、このような埋包剤としては、界面活性剤を混合した水を特に例示することができる。   At that time, the embedding agent 12 that can be suitably used has excellent permeability and dispersibility by mixing a surfactant as a property that allows easy entry into a single fiber group. preferable. This is because such a surfactant can be more easily impregnated with the embedding agent to the inside of the small fiber bundle F when used in the embedding agent 12 (which has been changed into a liquid state). In addition, as such an embedding agent, the water which mixed surfactant can be illustrated especially.

ところで、埋包処理の対象となる小繊維束Fはその内部に微小な空隙を有していることは前述したが、その空隙には、通常の状態であれば空気が介在していることは言うまでも無い。したがって、空気が小繊維束F群中にそのままの状態に存在し続けると、これら小繊維束F群を束ねる繊維束を埋包剤12中にいくら浸責したとしても、単繊維群間に介在する空気が妨げとなって小繊維束F中に埋包剤12が完全に進入することができない。   By the way, although it was mentioned above that the small fiber bundle F used as the object of embedding processing has a micro space | gap in the inside, it is that the air is interposing in the space | gap in the normal state. Needless to say. Therefore, if air continues to exist in the fibril bundle group F, no matter how much the fiber bundle that bundles the fibril bundle group F is immersed in the embedding agent 12, it is interposed between the single fiber groups. Therefore, the embedding agent 12 cannot completely enter the small fiber bundle F.

したがって、埋包剤12によって埋包処理を行う場合には、小繊維束Fの内部に存在する空気を予め除去することが好ましく、埋包処理する容器内を真空吸引することによって、空気を容器内から追い出すことが好ましい。そして、繊維束を構成する単繊維群の内部に存在する空気を除去した後に埋包処理を行うことで、繊維束内部へ埋包剤をより良好に含浸させることができる。そこで、この点について、本発明に係る繊維束を製造するための装置を模式的に示した図12を用いて詳細に説明する。なお、この図12において、13は図9に例示したものと同様の埋包処理を行う容器であって、更に、15は脱泡槽、16は真空吸引装置、そして、17は真空配管をそれぞれ示す。   Therefore, when the embedding process is performed with the embedding agent 12, it is preferable to remove the air existing inside the small fiber bundle F in advance, and the air is stored in the container by vacuum suction inside the container to be embedded. It is preferable to expel it from the inside. And the embedding agent can be more satisfactorily impregnated inside the fiber bundle by performing the embedding process after removing the air existing inside the single fiber group constituting the fiber bundle. Therefore, this point will be described in detail with reference to FIG. 12 schematically showing an apparatus for manufacturing a fiber bundle according to the present invention. In FIG. 12, 13 is a container for performing embedding processing similar to that illustrated in FIG. 9, further, 15 is a defoaming tank, 16 is a vacuum suction device, and 17 is a vacuum pipe. Show.

以上のように構成される脱泡装置において、図9と図10とに例示したように、容器13中へ小繊維束F群を入れる。そして、脱泡槽15内に容器群13を入れて脱泡槽15内が気密となるように密閉した後、真空配管7を介して真空吸引装置16により脱泡槽5内の空気を吸引する。そして、真空状態にした後、埋包剤を容器13の注入口13aから定量供給ポンプによって容器3内へ注入して、繊維束F内に十分に埋包剤を進入させながら所定の量の埋包剤を各容器3に充填する。   In the defoaming apparatus configured as described above, the small fiber bundle F group is put into the container 13 as illustrated in FIGS. 9 and 10. And after putting the container group 13 in the defoaming tank 15 and sealing it so that the inside of the defoaming tank 15 becomes airtight, the air in the defoaming tank 5 is sucked by the vacuum suction device 16 through the vacuum pipe 7. . Then, after the vacuum state is reached, the embedding agent is injected into the container 3 from the injection port 13a of the container 13 by the metering supply pump, and a predetermined amount of embedding is made while the embedding agent sufficiently enters the fiber bundle F. Fill each container 3 with the packaging.

なお、この際、真空状態とは、通常の真空吸引装置16で達成できる程度の真空度でよく、特にその真空度を制限する必要はないが、例えば10〜300Torr程度の真空度が好ましい。なぜなら、10Torr以下の場合は、埋包剤として水を使用するので蒸発が激しく、蒸発分の水を余計に使用する必要があるため好ましくない。また、300Torrを超えると繊維束内部の気泡を十分に除去することが出来ないため好ましくない。 In this case, the vacuum state may be a degree of vacuum that can be achieved by a normal vacuum suction device 16, and the degree of vacuum is not particularly limited, but a degree of vacuum of about 10 to 300 Torr is preferable, for example. This is because, in the case of less than 10 Torr, evaporates rapidly because it uses water as Umatsutsumizai not preferable because it is necessary to extra use for evaporation of water. On the other hand, if it exceeds 300 Torr, the bubbles inside the fiber bundle cannot be sufficiently removed, which is not preferable.

ただし、本発明においては、脱泡完了時点では、未だ埋包剤12は液体状態にあるから、固体状態へと相変化させて固化させることで単繊維群を埋包材によって固定することが必要である。そこで、脱泡が完了した脱泡槽15を大気開放にし、この状態で脱泡槽15内の容器群3を冷却して、埋包剤12を固化させて固体状態の埋包材とする。   However, in the present invention, since the embedding agent 12 is still in a liquid state at the time of completion of defoaming, it is necessary to fix the single fiber group with the embedding material by solidifying by changing the phase to the solid state. It is. Therefore, the defoaming tank 15 that has been defoamed is opened to the atmosphere, and in this state, the container group 3 in the defoaming tank 15 is cooled to solidify the embedding agent 12 to obtain a solid embedding material.

なお、前記脱泡工程で脱泡槽15へ繊維束Fが入った容器群13へ入れた後、脱泡槽15中の空気を真空吸引して、容器群13の内部から空気を追い出してから容器群13中へ埋包剤を注入する方法を採用した。しかしながら、このような方法とは別に、先に容器群13中に埋包剤12を充填し、埋包剤12を充填した容器群13を脱泡槽15内へ入れて、真空吸引する方法を採用することもできる。このとき、更に気泡を徹底的に除去する必要がある場合には、冷却槽5内を真空状態にした状態で冷却槽15内を冷却して、埋包剤12を固化することもできる。また、逆に、脱泡槽15内を真空吸引するのと逆に、高圧に加圧して、埋包剤12中の気泡を加圧脱泡することも好ましい態様である。更には、前述のような方法と共に、繊維と親和性を有し、かつ消泡性を有する界面活性剤を埋包剤12中に混合して併用することも好ましい態様である。   In addition, after putting the fiber bundle F into the defoaming tank 15 in the defoaming step 15 in the defoaming step, the air in the defoaming tank 15 is vacuum-sucked to expel the air from the inside of the container group 13. A method of injecting an embedding agent into the container group 13 was adopted. However, aside from such a method, there is a method in which the container group 13 is first filled with the embedding agent 12, the container group 13 filled with the embedding agent 12 is placed in the defoaming tank 15, and vacuum suction is performed. It can also be adopted. At this time, when it is necessary to thoroughly remove bubbles, the inside of the cooling tank 15 can be cooled while the inside of the cooling tank 5 is in a vacuum state, and the embedding agent 12 can be solidified. On the contrary, it is also a preferable aspect to pressurize and degas bubbles in the embedding agent 12 by pressurizing to a high pressure, contrary to vacuuming the inside of the defoaming tank 15. Furthermore, it is also a preferred embodiment that a surfactant having an affinity for fibers and having an antifoaming property is mixed in the embedding agent 12 and used together with the above-described method.

また、埋包剤12中に混合する界面活性剤として、衣料品の洗濯洗剤に含まれる界面活性剤を例にとって説明すると、この表面活性剤は衣料品の繊維に付着した油分や汚れ成分を取り囲み、さらに繊維と油分や汚れ成分の隙間に浸透し、最終的には、それらの油分や汚れを繊維から取り除くという役割を担っている。したがって、このような界面活性剤を埋包剤12と混合して使用すれば、単繊維群の間隙へ埋包剤12を良好に浸透させることができる。そうすると、単繊維群間の微小な間隙に埋包剤12が浸透して、埋包剤12が単繊維群を濡らすと共に、単繊維群間に残存する微少空気が未だ存在していても、界面活性剤の作用によってこの微少空気を埋包剤が取り囲んで、残存する微少空気を単離させて除去することができる。しかも、埋包剤は、単繊維群と親和性を有するために、より良好な埋包処理を行うことができる。   Further, as a surfactant to be mixed in the embedding agent 12, a surfactant contained in a laundry detergent for clothing will be described as an example. This surfactant surrounds oil and dirt components adhering to the clothing fabric. Furthermore, it penetrates into the gaps between the fiber and the oil and dirt components, and finally plays a role of removing the oil and dirt from the fiber. Therefore, if such a surfactant is mixed with the embedding agent 12 and used, the embedding agent 12 can be satisfactorily penetrated into the gaps of the single fiber group. Then, the embedding agent 12 penetrates into the minute gaps between the single fiber groups, the embedding agent 12 wets the single fiber groups, and even if the minute air remaining between the single fiber groups still exists, the interface The embedding agent surrounds the minute air by the action of the active agent, and the remaining minute air can be isolated and removed. In addition, since the embedding agent has an affinity with the single fiber group, it can perform better embedding processing.

なお、このような機能を有する界面活性剤としては、ポリアルキレングリコールのエステルおよびエーテルといったノニオン界面活性剤、脂肪酸、アルキルホスフェート、スルホネート、サルフェートのアルカリ金属塩などのアニオン界面活性剤、第四級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤、アミノカルボン酸のアルカリ金属塩やアルキルベタインなどの両性界面活性剤などを例示することができる。   Examples of the surfactant having such a function include nonionic surfactants such as polyalkylene glycol esters and ethers, anionic surfactants such as fatty acid, alkyl phosphate, sulfonate, and sulfate alkali metal salts, and quaternary ammonium. Examples thereof include cationic surfactants such as salts, and amphoteric surfactants such as alkali metal salts of aminocarboxylic acids and alkylbetaines.

また、本発明においては、埋包処理を行う前に、埋包剤12を一度煮沸処理して、埋包剤12中に溶解している気体成分を追い出しておくことも好ましい態様である。何故ならば、このようにしておけば、埋包処理を行っている間に、何らかの原因で埋包剤12に溶解していた空気が気泡化することを防止することができるからである。したがって、繊維束F内部に発生する気泡を抑制でき、固化した埋包材による単繊維群の拘束力を増強することができる。   In the present invention, it is also a preferable aspect that the embedding agent 12 is once boiled before the embedding treatment is performed, and the gas components dissolved in the embedding agent 12 are expelled. This is because it is possible to prevent the air dissolved in the embedding agent 12 from being generated for some reason during the embedding process. Therefore, bubbles generated in the fiber bundle F can be suppressed, and the binding force of the single fiber group by the solidified embedding material can be enhanced.

更に、埋包剤12を固体状態に相変化させて埋包材に戻すに当っては、この工程中に繊維束F内に気泡が発生するのを抑制するためには、十分な時間、例えば8時間から48時間という長時間をかけて前記埋包剤12を徐々に相変化させて固化させることが好ましい。なぜなら、8時間未満の場合は、繊維束F内部の気泡が抜ける前に、埋包剤12が固化してしまうので、繊維束F内部に気泡が取り残された状態となるため、好ましくない。一方、48時間を越えると、繊維束Fの製造に時間が長くなり過ぎるため、生産効率の観点から好ましくない。なお、埋包剤12が固化するまでの時間を調節する手段としては、冷却温度を調節する方法、及び段階的に冷却温度を自動で低減していく方法を適宜選択できる。   Furthermore, when the embedding agent 12 is changed into a solid state and returned to the embedding material, a sufficient time is required to suppress the generation of bubbles in the fiber bundle F during this step, for example, Preferably, the embedding agent 12 is gradually phase-changed and solidified over a long period of 8 to 48 hours. For less than 8 hours, since the embedding agent 12 is solidified before the bubbles inside the fiber bundle F are removed, the bubbles remain in the fiber bundle F, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 48 hours, it takes too much time to produce the fiber bundle F, which is not preferable from the viewpoint of production efficiency. As a means for adjusting the time until the embedding agent 12 is solidified, a method for adjusting the cooling temperature and a method for automatically reducing the cooling temperature stepwise can be appropriately selected.

次に、繊維束Fを水を用いて氷結する氷結処理においては配慮しなければならない条件がある。そこで、この点について、氷結処理するための氷結処理装置の一実施形態例を示した図13を参照しながら詳細に説明する。ただし、図13は、本発明の氷結処理方法とその氷結処理装置を模式的に説明するために、その装置構成を例示した概略構成図であって、一部に断面を施したものである。   Next, there are conditions that must be taken into account in the icing process in which the fiber bundle F is frozen with water. Therefore, this point will be described in detail with reference to FIG. 13 showing an embodiment of an icing treatment apparatus for icing treatment. However, FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating the apparatus configuration in order to schematically explain the icing treatment method and the icing processing apparatus of the present invention, and a part of the cross section is given.

この図13において、本発明の氷結処理装置は、21は冷凍装置、22は氷結容器、23は固定具、24は減圧室、25は気液分離器、26は排気装置、27は加熱装置、28は微振動発生装置、そして、29は制御装置を含んで構成されている。なお、図13中に二点鎖線で囲った部分は、例えば冷凍庫などで構成される冷凍装置21であって、氷結容器22内に静置された繊維束Fを浸漬した水(埋包剤)を氷結するために設けられ、このようにして繊維束Fは氷(埋包材)によって氷結処理(埋包処理)される。なお、この冷凍装置21は、例示の冷凍庫に限定されるものでなく、氷結容器22を冷媒浴槽中に浸漬するような方式のものであっても良い。   In FIG. 13, an icing treatment apparatus according to the present invention includes 21 a refrigeration apparatus, 22 an icing container, 23 a fixture, 24 a decompression chamber, 25 a gas-liquid separator, 26 an exhaust apparatus, 27 a heating apparatus, Reference numeral 28 denotes a fine vibration generating device, and 29 includes a control device. In FIG. 13, a portion surrounded by a two-dot chain line is a refrigeration apparatus 21 configured by a freezer, for example, and is water (embedding agent) in which a fiber bundle F that is stationary in an icing container 22 is immersed. In this way, the fiber bundle F is frozen (embedded) by ice (embedding material). The refrigeration apparatus 21 is not limited to the illustrated freezer, and may be a system in which the icing container 22 is immersed in a refrigerant bath.

ここで、繊維束Fは、その両端が固定具23によって引き揃え状態を維持したまま固定され、その後、固定具23の外側でその両端が切断されて形成されたものである。そして、この繊維束Fは、固定具23によって固定された状態のままで、別途脱気処理された水が充填された氷結容器22内に吊り下げた状態で静置する。   Here, the fiber bundle F is formed by fixing both ends of the fiber bundle F while maintaining the aligned state, and then cutting both ends on the outside of the fixture 23. Then, the fiber bundle F is left in a state where it is suspended in an icing container 22 filled with water that has been separately deaerated while being fixed by the fixture 23.

このとき、前記氷結容器22の上部には、氷結容器22の蓋部材を兼ねる減圧室24が設けられている。更に、この減圧室24の外周には、氷結処理時にこの減圧室24を加熱するための加熱装置27が付設されている。なお、この加熱装置27は、氷結容器22に充填された水が形成する水面部からの氷結を遅延させるために設けられたものである。つまり、この加熱装置27の役割は、氷結処理に供する水の密度は4℃で最大となるため、0℃の水は上方の氷結容器22の蓋部材部に押しやられて、この蓋部材部に形成された水面から凍り始めるのを防止する役割を果たす。   At this time, a decompression chamber 24 that also serves as a lid member for the freezing container 22 is provided on the freezing container 22. Further, a heating device 27 for heating the decompression chamber 24 is attached to the outer periphery of the decompression chamber 24 during the freezing process. The heating device 27 is provided for delaying icing from the water surface formed by water filled in the icing vessel 22. That is, the role of the heating device 27 is that the density of water used for the freezing treatment is maximum at 4 ° C., so that the water at 0 ° C. is pushed by the lid member portion of the upper freezing container 22, Plays a role in preventing freezing from the formed water surface.

何故ならば、もし、氷結容器22の蓋部材部に形成された水面が氷結すると、その下部の水中に溶解している空気は水面での氷の生成に伴って、水中に溶解する空気濃度が増加し、遂には水中に気泡化するからである。しかも、この気泡化した空気は既に上方に生成している氷によって、その逃げ場が阻止され、内部に閉じ込められる。ところが、前記加熱装置27によって、氷結容器22の蓋部材部を加熱することによって、この蓋部材部に形成された水面の氷結が防止される。そうすると、この氷結していない水面から気泡化した空気を容易に逃がすことができる。なお、氷結容器22内の水が氷結する際に水中に溶解していた空気が気泡化するのは、水は大気中0℃において、2.78×10−2の空気の溶解度を有するが、水が凍結した氷中の空気の溶解度はゼロであるので、水中に溶解していた空気は水が凍結するに伴い氷中に気体として存在することになるためである。 This is because if the water surface formed on the lid member portion of the freezing container 22 freezes, the air dissolved in the water underneath has a concentration of air dissolved in the water as ice is formed on the water surface. This is because it increases and eventually bubbles into water. In addition, the bubbled air is confined inside the escape space by the ice already generated upward. However, by heating the lid member portion of the icing container 22 by the heating device 27, icing of the water surface formed on the lid member portion is prevented. Then, the bubbled air can be easily released from the water surface that is not frozen. It should be noted that when the water in the freezing container 22 freezes, the air dissolved in the water is bubbled, although the water has an air solubility of 2.78 × 10 −2 at 0 ° C. in the atmosphere. This is because the solubility of air in ice in which water has been frozen is zero, so that air dissolved in water will exist as a gas in ice as water freezes.

その際、前述の蓋部材部は減圧室24を兼ねているから、この減圧室24から気泡化した空気を排気装置26によって排気する。そうすれば、氷結容器22内の水全体が凍り終ったときには、気泡化した空気は氷中に残存することがなくなる。なお、加熱装置27は、このような重要な役割を担っているために、その加熱温度及び加熱時間を任意に設定可能なように制御されることが好ましい。そこで、これを具現化するための手段として、加熱温度を制御する制御装置29が設けられている。   At this time, since the above-described lid member portion also serves as the decompression chamber 24, the air bubbled from the decompression chamber 24 is exhausted by the exhaust device 26. Then, when the entire water in the freezing container 22 has been frozen, the bubbled air does not remain in the ice. In addition, since the heating device 27 plays such an important role, it is preferable to control the heating temperature and the heating time so that the heating temperature and the heating time can be arbitrarily set. Therefore, a control device 29 for controlling the heating temperature is provided as means for realizing this.

このとき、加熱装置27による加熱温度と加熱時間は、実験などによって決定することが好ましい。何故なら、冷凍装置21によって氷結容器22内に充填された水全体の氷結が完了してからは、加熱装置27を作動させておくことの意義がないからである。それどころか、冷凍装置21の継続使用も要求され、ランニングコストなどの点で不利となる。なお、極短繊維の製造工程において、氷結処理した繊維束の両端部はカッターによって切り落とされる。このため、氷結容器22内に充填された水全体が氷結を完了するまで冷凍操作を継続する意義は余りない。したがって、カッターによって切り落とされる部分まで既に繊維束Fの氷結処理が完了していれば、それ以上、繊維束Fの氷結処理を続行する必要は最早ないのである。   At this time, it is preferable to determine the heating temperature and the heating time by the heating device 27 by an experiment or the like. This is because there is no significance in operating the heating device 27 after the freezing of the entire water filled in the freezing vessel 22 by the freezing device 21 is completed. On the contrary, the continuous use of the refrigeration apparatus 21 is also required, which is disadvantageous in terms of running costs. In addition, in the manufacturing process of a very short fiber, both ends of the fiber bundle subjected to freezing are cut off by a cutter. For this reason, there is not much significance in continuing the refrigeration operation until the entire water filled in the freezing container 22 completes freezing. Therefore, if the freezing process for the fiber bundle F has already been completed up to the portion cut by the cutter, it is no longer necessary to continue the freezing process for the fiber bundle F any more.

このとき、気体と液体とを分離するための気液分離器25を前記減圧室24の後段側に取り付けたておく。そして、このような状態で排気配管を介して真空ポンプや排風機などからなる排気装置26によって、水面上の減圧室24内に存在する空気を30Torr〜650Torrの弱負圧下で排気することが好ましい。ここで、前記減圧室24の内部の減圧度を前述のような弱負圧下に置くことが好ましいのは、減圧度を余りにも大きくすることは、氷結容器22内に充填された水の蒸発を必要以上に促進すると共に、このような能力を有する設備を構成するための設備コストや運転コストがかさむために得策ではないからである。他方、減圧度を余りにも下げ過ぎると、氷結処理時に水中に気泡化した空気を追い出すための効果が小さくなり好ましくない。   At this time, a gas-liquid separator 25 for separating gas and liquid is attached to the rear side of the decompression chamber 24. In such a state, it is preferable that the air present in the decompression chamber 24 on the water surface is exhausted under a weak negative pressure of 30 Torr to 650 Torr by the exhaust device 26 including a vacuum pump and a wind exhauster through the exhaust pipe. . Here, it is preferable to place the degree of decompression inside the decompression chamber 24 under the weak negative pressure as described above. To make the degree of decompression too large, evaporation of water filled in the ice container 22 is reduced. This is because it is not a good idea because it promotes more than necessary and increases the equipment cost and operation cost for constructing equipment having such a capability. On the other hand, if the degree of decompression is too low, the effect of expelling air bubbled into water during the icing process is reduced, which is not preferable.

このようにすれば、減圧室24から吸引排気された水飛沫を含んだ空気から水分が取り除かれ、空気のみが排気配管から排気装置26を通して系外へと排気される。したがって、別途脱気処理された水が充填された繊維束Fの氷結容器22内に静置された脱気処理水中に生成した気泡、あるいは繊維束Fを氷結容器22内に静置する時に繊維束Fと共に持ち込まれた気体などが氷結処理中も継続して連続的または間歇的に吸引排気される。   In this way, moisture is removed from the air containing water droplets sucked and exhausted from the decompression chamber 24, and only the air is exhausted from the exhaust pipe through the exhaust device 26 to the outside of the system. Accordingly, the bubbles generated in the deaerated water of the fiber bundle F filled with separately deaerated water filled in the ice container 22 or the fibers when the fiber bundle F is allowed to stand in the ice container 22. The gas brought in with the bundle F is continuously or intermittently sucked and exhausted during the freezing process.

以上に述べた装置によれば、氷結処理(埋包処理)中も継続して吸引排気を効率良く行うことができるため、氷結処理中に気泡化した空気も良好に排気することができる。しかしながら、このような操作と共に、氷結容器22の中で水中に溶解した空気を積極的に気泡化して、これを合体させて成長させることによって浮力を増大させ、加熱によって未氷結状態に維持された水面から逃がすことを助長できるために、氷結容器22を微振動させることが好ましい。また、繊維束Fと水とを微振動させることによって、繊維束Fに付着した空気を繊維束表面から剥離させることができ、この点においても極めて効果的である。なお、本発明で言う“微振動”の中には、超音波を照射して振動させる“超音波振動”も含まれることを付言しておく。   According to the apparatus described above, since the suction and exhaust can be efficiently performed continuously during the freezing process (embedding process), the air bubbled during the freezing process can be exhausted well. However, along with such operations, air dissolved in water in the freezing container 22 is actively bubbled, and this is combined to grow to increase buoyancy, and is maintained in an unfrozen state by heating. In order to facilitate escape from the water surface, it is preferable to slightly vibrate the icing container 22. Moreover, the air adhering to the fiber bundle F can be peeled off from the fiber bundle surface by slightly vibrating the fiber bundle F and water, which is also extremely effective in this respect. It should be noted that “micro-vibration” referred to in the present invention includes “ultra-sonic vibration” in which an ultrasonic wave is applied to vibrate.

そこで、このような微振動を発生させるために、氷結容器22の側面または下面の任意の位置に氷結容器22に容易に着脱が可能な微振動発生装置28を付設して、この微振動発生装置28によって、氷結容器22全体に微振動を付与する。なお、このような微振動発生装置28としては、電気機械式バイブレータ、音響式バイブレータなど周知の微振動発生装置を使用することができる。その際、微振動発生装置によって生成される振動周波数や振幅は、氷結容器22の寸法や形状、あるいは繊維束Fの総繊度などの条件によって変更する必要があるために、これら条件に合わせて所定の値に任意に設定変更可能なようにしておくことが好ましい。   Therefore, in order to generate such a slight vibration, a minute vibration generator 28 that can be easily attached to and detached from the frozen container 22 is attached to an arbitrary position on the side surface or the lower surface of the frozen container 22. By 28, the entire freezing container 22 is given a slight vibration. In addition, as such a fine vibration generator 28, well-known fine vibration generators, such as an electromechanical vibrator and an acoustic vibrator, can be used. At that time, the vibration frequency and amplitude generated by the fine vibration generator need to be changed depending on conditions such as the size and shape of the ice container 22 or the total fineness of the fiber bundle F. It is preferable that the setting can be arbitrarily changed to the value of.

なお、前述のように微振動発生装置28を氷結容器22に付設した状態で、繊維束Fを氷結処理するが、0℃の水の密度は0.9998g/cmであるのに対し、0℃の氷の密度は0.917g/cmである。そこで、水が氷になるときに約10%の体積が膨張することを考慮しておく必要がある。このような理由から、一定体積の氷結容器22中の水が凍る場合、氷の体積膨張に伴う内部応力に起因するひび、割れなどの欠陥が生じることがある。もし、凍結した氷にひび、割れなどの欠陥が生じると、氷結処理した繊維束Fの端面を薄片状に切削して、0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維を良好に製造する上での障害となる。 The fiber bundle F is subjected to freezing treatment with the fine vibration generator 28 attached to the freezing vessel 22 as described above. The density of water at 0 ° C. is 0.9998 g / cm 3 , whereas The density of ice at 0 ° C. is 0.917 g / cm 3 . Therefore, it is necessary to consider that the volume of about 10% expands when water becomes ice. For this reason, when the water in the ice container 22 having a constant volume freezes, defects such as cracks and cracks due to internal stress accompanying the volume expansion of ice may occur. If defects such as cracks and cracks occur in the frozen ice, the end face of the fiber bundle F that has undergone icing is cut into a thin piece to produce excellent short fibers having a fiber length of 0.1 mm or less. It becomes an obstacle.

ところで、氷結容器22は冷凍装置21内に設置されているために内部の水は、氷結容器22の壁面側から氷結し始めるが、前述のように蓋部材部は加熱装置27によって加熱されているから、この部分の水は最後に氷結することになる。したがって、氷の成長は氷結容器22の底部壁面側から徐々に生じ、しかも、未氷結の水には微振動が付与されるので、氷結容器22内の水の氷結は、氷結容器22の上部を除いて、氷結容器22底部及び側部から蓋部材の存在する上部へと進行する。   By the way, since the freezing container 22 is installed in the refrigeration apparatus 21, the internal water begins to freeze from the wall surface side of the freezing container 22, but the lid member is heated by the heating device 27 as described above. Therefore, this part of water will freeze at the end. Accordingly, the growth of ice gradually occurs from the bottom wall surface side of the freezing container 22, and the microvibration is imparted to the unfrozen water, so that the freezing of the water in the freezing container 22 Except, it progresses from the bottom part and the side part of the ice container 22 to the upper part where the lid member exists.

これに対して、本発明の装置を使用しない場合には、水面を含む上部と氷結容器22の壁面とから未氷結の水の周りを囲むようにして氷結が始まり、徐々に内部へ向かって氷結が進行する。このため、内部に閉じ込められた未氷結の水の氷結が始まると、この時の氷の体積膨張に伴う内部応力に起因してひび、割れなどの欠陥が生じる。しかしながら、本発明では、既に述べたような理由から、氷結時に未氷結の水が上方へ自由に移動することができる。このために、水が氷に相変化する際の体積膨張に伴う内部応力が低減され、ひび、割れなどの欠陥が生じるのを防止することができる。   On the other hand, when the apparatus of the present invention is not used, icing starts from the upper part including the water surface and the wall surface of the icing container 22 so as to surround the unfrozen water, and the icing gradually progresses toward the inside. To do. For this reason, when freezing of unfrozen water confined in the interior starts, defects such as cracks and cracks occur due to internal stress accompanying the volume expansion of the ice at this time. However, in the present invention, for the reasons described above, unfrozen water can freely move upward during freezing. For this reason, the internal stress accompanying volume expansion at the time of the phase change of water to ice is reduced, and it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks and cracks.

当然のことながら、このようにして氷結容器22内の水を氷結処理することは、埋包材である氷中の気泡をなくすという点でも極めて効果的である。何故ならば、氷結する水の中に溶解されていた空気を未氷結の水中へ気泡化させながら、気泡化した空気を含む水を最後に氷結することによって、埋包材である氷中の気泡をなくすことができるからである。このため、繊維束Fの周辺に溶在気体が気泡となって氷結されることがなくなり、これを切削刃によって切削して、例えば、0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維をミスカットもなく歩留まり良く大量生産することが可能となる。   Naturally, freezing treatment of the water in the freezing container 22 in this manner is also extremely effective in eliminating bubbles in the ice that is the embedding material. This is because bubbles in ice, which is the embedding material, are frozen by finally freezing the water containing the bubbled air while bubbling the air dissolved in the water that freezes into unfrozen water. It is because it can be eliminated. For this reason, dissolved gas does not freeze in the vicinity of the fiber bundle F, and this is cut with a cutting blade, for example, an ultrashort fiber having a fiber length of 0.1 mm or less is miscut. Therefore, mass production can be performed with good yield.

以上に述べたように、本発明においては、氷結容器22の上方と下方間で一定の温度勾配を持たせた状態でこの氷結容器22中の水に微振動を付与したり、毎分50回転で攪拌したりしながら氷結させることが好ましい実施態様である。このとき、例えば、氷結容器22の底部及び側面部の温度を−1℃〜−20℃に冷却し、氷結容器22の上部(蓋部材部)の温度を0℃〜5℃に加熱しておくことが好ましい。そして、これによって、氷結容器22の底部および側面部は所定の低温に保持され、上部は所定の高い温度に保持される結果、水は氷結容器22の底部より上方に向かって氷結するので、気泡化した空気は氷結容器22内に閉じ込められることがなくなる。   As described above, in the present invention, the water in the freezing vessel 22 is given a slight vibration or 50 revolutions per minute with a constant temperature gradient between the upper and lower sides of the freezing vessel 22. It is a preferred embodiment to freeze with stirring. At this time, for example, the temperature of the bottom part and the side part of the freezing container 22 is cooled to −1 ° C. to −20 ° C., and the temperature of the upper part (lid member part) of the freezing container 22 is heated to 0 ° C. to 5 ° C. It is preferable. As a result, the bottom and side portions of the freezing container 22 are kept at a predetermined low temperature, and the top is kept at a predetermined high temperature. As a result, water freezes upward from the bottom of the freezing container 22, The converted air is not trapped in the ice container 22.

その際、氷結容器22内の水については微振動発生装置28などによって振動を発生させられれば、未氷結の水は常時動かされる。このため、氷結し始めた氷に捕捉されようとする気泡がはじかれて未氷結の水中に戻される。そして、最終的に無気泡で透明な氷によって埋包処理された繊維束Fができあがる。なお、前述の温度勾配について説明すると、氷結容器22の底部を冷却する温度を−1℃〜−20℃(好ましくは、−2℃〜−5℃)としたのは、これより高い温度では温度勾配が緩やかになり過ぎ、氷結容器22の底部から氷結しないためである。また、蓋部材を兼ねる減圧室24を加熱して、この部分の水温を0℃〜5℃(好ましくは、0℃から2℃)としたのは、これより低い温度に保てば氷結容器22の上部より氷結し始めて、気泡が閉じ込められて上部へ逃げられなくなるからである。   At that time, if the water in the icing container 22 is vibrated by the fine vibration generator 28 or the like, the unfrozen water is always moved. For this reason, bubbles that are about to be trapped by the ice that has started to freeze are repelled and returned to the unfrozen water. And finally, the fiber bundle F embedded by the bubble-free and transparent ice is completed. The temperature gradient described above will be described. The temperature for cooling the bottom of the freezing vessel 22 is set to -1 ° C to -20 ° C (preferably -2 ° C to -5 ° C). This is because the gradient becomes too gentle and icing does not occur from the bottom of the icing vessel 22. Further, the decompression chamber 24 also serving as a lid member is heated so that the water temperature in this portion is 0 ° C. to 5 ° C. (preferably 0 ° C. to 2 ° C.). It begins to freeze from the upper part of the air bubbles, and the bubbles are trapped and cannot escape to the upper part.

本発明においては、極短繊維の製造時において、極短繊維と埋包材とを切削後に容易かつ完全に分離できることも大きな特徴である。したがって、これらを容易かつ完全に分離するために、埋包材として、氷を使用するなお、埋包材として氷を使用すれば、前述のように、簡単な装置を使用して繊維束を容易に氷結できる。 In the present invention, it is also a great feature that the ultrashort fiber and the embedding material can be easily and completely separated after cutting when the ultrashort fiber is manufactured. Therefore, in order to separate them easily and completely, ice is used as an embedding material . Note that lever to use the ice as Umatsutsumizai, as described above, can be easily frozen fiber bundles using a simple device.

を埋包材として使用する場合には、これを0℃よりも高い温度に加熱して水に戻し、その後、乾燥工程を通過させれば、容易かつ簡単に極短繊維と埋包材とを分離することができる。このように、本発明においては、埋包材として氷を使用するので、加熱乾燥、あるいは室温乾燥を使用することができる。 When ice is used as an embedding material, it is heated to a temperature higher than 0 ° C. and returned to water, and then passed through a drying process, so that the ultrashort fibers and the embedding material can be easily and easily Can be separated. Thus, since in the present invention, using ice as the embedding material, may be used heat drying, or drying at room temperature.

しかしながら、加熱乾燥や室温乾燥を行う場合には、寸法変化や品質の劣化が、特に乾燥温度が高くなった場合や極短繊維が2種以上の熱可塑性樹脂を貼り合わせた複合繊維から製造される場合により顕著となる。特に、特開平11−241223号公報に記載されているような光学干渉性繊維を乾燥する場合には注意が必要である。何故ならば、この種の繊維は、入射された光が交互に貼り合わされたポリマーと干渉して鮮やかな色彩を呈するように交互に張り合わされるポリマー層の厚みが、入射する光線の波長に対応してミクロンオーダーで制御されているからである。したがって、このような場合には、凍結状態のままで、水分を除去できる凍結乾燥法を使用することが好ましい。そこで、このような複合繊維においては、切削後の極短繊維に付着した状態で残っている水分を乾燥して除去する手段として、前述の加熱乾燥や室温乾燥をすることもできるが、凍結乾燥を使用することが好ましい。   However, when heat drying or room temperature drying is performed, dimensional changes and quality deterioration occur, particularly when the drying temperature is increased, or extremely short fibers are produced from composite fibers in which two or more thermoplastic resins are bonded together. It becomes more prominent in some cases. In particular, care should be taken when drying optical interference fibers as described in JP-A-11-241223. Because this type of fiber, the thickness of the polymer layers that are alternately laminated so that the incident light interferes with the alternately laminated polymer and presents a vibrant color corresponds to the wavelength of the incident light. This is because it is controlled on the micron order. Therefore, in such a case, it is preferable to use a freeze-drying method that can remove moisture while still in a frozen state. Therefore, in such a composite fiber, the above-mentioned heat drying and room temperature drying can be performed as means for drying and removing moisture remaining in the state of being attached to the ultrashort fiber after cutting, but freeze drying Is preferably used.

この寸法変化や品質の劣化を防止するという目的から、本発明においては、低温度のままで乾燥が可能な凍結乾燥を使用することもできる。何故ならば、凍結乾燥を採用することによって、極短繊維の表面に付着した氷を水に戻すことなく、氷の状態から一気に水分を水蒸気として昇華除去する乾燥方法であるため、凍結乾燥中において、極短繊維を加熱する必要が全くなく低温度のままに維持できるからである。したがって、前記のような問題を生じさせることなく乾燥が可能となるため、水(氷)を埋包剤(埋包材)として使用する場合には、凍結乾燥によって水分を乾燥させることが極めて好都合なのである。   In the present invention, freeze-drying that can be dried at a low temperature can be used for the purpose of preventing the dimensional change and quality deterioration. Because it is a drying method that sublimates and removes moisture as water vapor from the ice state without returning the ice adhering to the surface of ultrashort fibers to water by adopting freeze drying, during freeze drying This is because there is no need to heat the ultrashort fiber and it can be maintained at a low temperature. Therefore, drying can be performed without causing the above-described problems. Therefore, when water (ice) is used as an embedding agent (embedding material), it is extremely convenient to dry the water by freeze drying. That's it.

ここで、凍結乾燥に好都合な条件を検討すると、凍結乾燥に供する原料の表面積が大きいほど、水蒸気が効率的に昇華するために好ましいことは言うまでもない。この点に関しては、本発明の極短繊維の製造方法においては、切削刃によって氷結した繊維束の端面を薄片状に切削するために、切削面が次々に新たに現れるために、極短繊維の製造時点においては、その表面積が非常に大きい状態にあるといえる。しかしながら、このような凍結乾燥に好適な状態にある切削された極短繊維の集積体に対して、何ら対処もせずにそのまま集積状態に放置すると、新たに生じた切削面同士が重なり合ってしまって、せっかく多くの表面積が生じたにもかかわらず表面積が減少してしまう。   Here, considering conditions favorable for freeze-drying, it is needless to say that the larger the surface area of the raw material subjected to freeze-drying, the more preferable it is for water vapor to be sublimated efficiently. In this regard, in the method for producing ultrashort fibers according to the present invention, since the end faces of the fiber bundles frozen by the cutting blade are cut into flakes, the cutting surfaces newly appear one after another. At the time of manufacture, it can be said that the surface area is very large. However, if such an aggregate of cut ultrashort fibers in a state suitable for freeze-drying is left in an accumulated state without taking any measures, newly generated cutting surfaces will overlap each other. However, the surface area is reduced despite the fact that much surface area is generated.

そこで、切削によって新たに生じた大きな表面積という利点を最大限に利用する。このために、本発明においては、薄片状の氷結極短繊維の間に空気を介在させて、製造した極短繊維を集積した集合体を形成させるようにすることが好ましい。そうすると、切削された氷結極短繊維からなる集合体は、いわゆる「カキ氷」のように、フレーク状を呈した状態で順次集積されることになる。このため、極短繊維と氷が混合した集積物の間には空気が介在した空間ができて多孔質状の集合体が得られる。なお、その際、氷が溶けないような温度(氷の融点未満の温度)に保冷しておくと、その多孔質状態がそのまま維持される。そこで、このような多孔質状を呈する原料を凍結乾燥に供するようにすれば、乾燥表面積を大きく取れるので、乾燥速度が速いという利点が生まれる。   Therefore, the advantage of a large surface area newly generated by cutting is utilized to the maximum extent. Therefore, in the present invention, it is preferable to form an aggregate in which manufactured ultrashort fibers are accumulated by interposing air between flaky iced short fibers. As a result, the aggregate composed of the cut freezing short fibers is sequentially accumulated in a flake-like state like so-called “oyster ice”. For this reason, a space in which air is interposed is formed between the accumulations in which ultrashort fibers and ice are mixed, and a porous aggregate is obtained. At that time, if the temperature is kept at a temperature at which the ice does not melt (a temperature lower than the melting point of the ice), the porous state is maintained as it is. Thus, if the raw material having such a porous state is subjected to freeze-drying, a large dry surface area can be obtained, so that an advantage of a high drying speed is produced.

また、この凍結乾燥を実施する場合には、切削工程で埋包処理した氷が水に戻らないように保冷しておくことが肝要である。したがって、この理由から、得られた極短繊維に付着している氷が融けてしまうような条件で氷結した極短繊維を集積することは好ましくない。つまり、氷が溶けて水になってしまうような温度に保持すると、凍結乾燥法によって乾燥する必要があるために、再度融けた水を氷結する必要があり、エネルギーが無駄になるからである。また、そればかりか、この場合、極短繊維の周囲が水によって埋包された状態で氷結されてしまう。このため、前述のような多孔質状態を作り出すことができず、したがって、乾燥速度を上げることが困難となって、凍結乾燥により水分を取り除くために、多大な時間を要するからである。   In addition, when carrying out this freeze-drying, it is important to keep the ice embedded in the cutting process so that it does not return to water. Therefore, for this reason, it is not preferable to accumulate the extremely short fibers frozen in a condition that the ice adhering to the obtained ultrashort fibers melts. That is, if it is kept at a temperature at which ice melts and becomes water, it needs to be dried by a freeze-drying method, so it is necessary to freeze the melted water again, and energy is wasted. In addition, in this case, the surroundings of the very short fibers are frozen in a state where they are embedded with water. For this reason, the porous state as described above cannot be created. Therefore, it is difficult to increase the drying speed, and it takes a lot of time to remove moisture by freeze-drying.

以上に述べたような理由から、本発明では、切削した氷結極短繊維を集積する工程において、零度以下に冷却した空気を吹き込みながら氷結極短繊維をソフトランディングさせ、これによって、切削した氷結極短繊維同士にブリッジを形成させて集積することは好ましい実施態様である。また、その際、集積された氷結極短繊維の自重によって、せっかく形成されたブリッジが壊れないように氷結極短繊維の集合体の集積厚さを調整する必要があることは言うまでもない。このためには、切削された氷結極短繊維の集積厚さがほぼ均一になるように氷結極短繊維の収納手段をトラバース運動させるなどの方法を用いることが好ましい。さらには、収納手段に収容された状態のままで氷結極短繊維を凍結乾燥に供することが乾燥工程を単純化して簡素化する上で好ましい。したがって、このようなケースでは、前記収納手段と切削された氷結極短繊維とが接触する接触面に関しては、微細開口を形成して、ここからも氷が水蒸気となって昇華できるようにすることが好ましい。   For the reasons described above, in the present invention, in the process of accumulating the cut icing short fibers, the icing short fibers are soft-landed while blowing air cooled to below zero degrees, thereby cutting the cut icing poles. It is a preferred embodiment to form a bridge between short fibers and accumulate them. In addition, at that time, it is needless to say that the accumulated thickness of the frozen short fiber aggregates needs to be adjusted so that the bridge formed by the dead weight of the accumulated frozen short fibers is not broken. For this purpose, it is preferable to use a method such as traversing the storage means of the frozen short fibers so that the accumulated thickness of the cut frozen short fibers is substantially uniform. Furthermore, in order to simplify and simplify the drying process, it is preferable to subject the icing short fibers to lyophilization while being accommodated in the accommodating means. Therefore, in such a case, a fine opening is formed on the contact surface where the storage means and the cut freezing short fiber are in contact with each other so that the ice can also be sublimated as water vapor from here. Is preferred.

本発明においては、繊維束Fを切断するのではなく、埋包処理された繊維束からなる被切削剤を薄片状に切削することによって、極短繊維を製造することを特徴とする。そこで、埋包処理された繊維束から極短繊維を切削して製造する切削装置に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。   The present invention is characterized in that ultrashort fibers are produced by cutting a cutting agent made of an embedded fiber bundle into a thin piece instead of cutting the fiber bundle F. Therefore, an embodiment according to a cutting apparatus that cuts and manufactures ultrashort fibers from an embedded fiber bundle will be described with reference to the drawings.

図14は、本発明の極短繊維の製造装置を模式的に例示した概略装置構成図であって、31は被切削材(切削対象物である埋包処理された繊維束)、32は保持手段、33は刃物台、34は切削刃、35は接圧付与手段、36は駆動手段、37は突出長調整手段(図14には図示せず)、38は極短繊維の回収手段、そして、39は架台をそれぞれ示す。なお、参照符号Aは、被切削材31の切削端面を所定の接圧で押し当てる刃物台33の当接平面を示し、この当接平面Aは切削基準面となるため、十分な平滑性と平面度をもって形成されていることが必要である。ただし、図13には保持手段32が具備する保冷手段及び/又は冷却手段については図示省略したが、これらについては後述する。さらに、極短繊維の回収手段は、切削された極短繊維を回収するものであって、例えば回収袋あるいは円筒容器のようなものであって、回転する刃物台33の外周を囲繞するように設けられている。   FIG. 14 is a schematic apparatus configuration diagram schematically illustrating an ultrashort fiber manufacturing apparatus according to the present invention, in which 31 is a material to be cut (a fiber bundle subjected to embedding processing, which is a cutting object), and 32 is a holding member. Means 33 is a tool post, 34 is a cutting blade, 35 is a contact pressure applying means, 36 is a driving means, 37 is a protrusion length adjusting means (not shown in FIG. 14), 38 is a means for collecting very short fibers, and , 39 respectively indicate a frame. Reference symbol A indicates a contact plane of the tool post 33 that presses the cutting end surface of the workpiece 31 with a predetermined contact pressure. Since this contact plane A serves as a cutting reference surface, sufficient smoothness is obtained. It must be formed with flatness. However, although the illustration of the cooling means and / or the cooling means included in the holding means 32 is omitted in FIG. 13, these will be described later. Further, the ultrashort fiber collecting means collects the cut ultrashort fiber, and is, for example, a collection bag or a cylindrical container so as to surround the outer periphery of the rotating tool post 33. Is provided.

ここで、前記接圧付与手段35は刃物台33の当接平面Aに被切削材を所定の力で押し当てる役割を果たし、図示したように、接圧発生装置35a、連結棒部材35b、被切削材への接圧伝達部材35c、及び固定部材35dを含んで構成され、前記固定部材35dを介して架台39(39c)に位置決め固定される。なお、このような接圧付与手段35としては、図示したような圧縮空気の圧力あるいは油圧などの流体圧で作動する流体圧作動シリンダーを例示することができる。しかしながら、本発明は図14に例示したような実施形態に限定する必要は無く、被切削材31の刃物台33の当接平面Aへ所定の接圧で押し付けが可能な装置であれば、これを好適に使用することができる。例えば、周知の連続又は間欠送りが可能な搬送装置として、一対のベルトあるいはロールで被切削材31を挟持して搬送する装置などを使用することができる。   Here, the contact pressure applying means 35 plays a role of pressing the work material against the contact plane A of the tool post 33 with a predetermined force. As shown in the drawing, the contact pressure generating device 35a, the connecting rod member 35b, A contact pressure transmission member 35c to the cutting material and a fixing member 35d are included, and are positioned and fixed to the gantry 39 (39c) via the fixing member 35d. An example of the contact pressure applying means 35 is a fluid pressure operating cylinder that operates at a fluid pressure such as the pressure of compressed air or oil pressure as illustrated. However, the present invention does not have to be limited to the embodiment illustrated in FIG. 14, and any device that can be pressed against the contact plane A of the tool post 33 of the work material 31 with a predetermined contact pressure is applicable. Can be preferably used. For example, as a known conveyance device capable of continuous or intermittent feeding, a device for conveying the material to be cut 31 by a pair of belts or rolls can be used.

また、図14の例では、前記駆動手段36は前記刃物台33を回転駆動する回転駆動手段で構成されており、動力供給源となる油圧モータあるいは電動機のような駆動装置36a、駆動側の動力伝達部材36b、動力伝播部材36c、従動側の動力伝達部材36d、回転駆動軸36e、軸受36f、及び軸受36fの固定部材36gを含んで構成いる。なお、駆動装置36aと固定部材36gとは架台39bにそれぞれ位置決め固定されている。また、前記回転駆動軸36eの一端には従動側の動力伝達部材36d、その他端には刃物台33がそれぞれ固設されており、更にその中間部において軸受36fによって回転自在に軸支されている。   In the example of FIG. 14, the driving means 36 is constituted by a rotational driving means for rotationally driving the tool post 33, a driving device 36a such as a hydraulic motor or an electric motor serving as a power supply source, and driving-side power. It includes a transmission member 36b, a power transmission member 36c, a driven power transmission member 36d, a rotation drive shaft 36e, a bearing 36f, and a fixing member 36g of the bearing 36f. The driving device 36a and the fixing member 36g are respectively positioned and fixed on the gantry 39b. A driven-side power transmission member 36d is fixed to one end of the rotary drive shaft 36e, and a tool post 33 is fixed to the other end, and is further rotatably supported by a bearing 36f at an intermediate portion thereof. .

したがって、駆動装置36aからの動力が回転力として駆動側の動力伝達部材36b、動力伝播部材36c、及び従動側の動力伝達部材36dを介して回転駆動軸36eに伝達されると、この回転駆動軸36eの他端に固設された刃物台33が回転駆動されるようになっている。なお、前記動力伝達部材36bと36dの具体例としては、歯付プーリー、Vベルト用プーリー、ギヤーなどを例示することができ、また、前記動力伝播部材36cとしては、歯付ベルト(タイミングベルト)、Vベルト、チェーン、中間ギヤーなどを例示することができる。   Therefore, when the power from the drive device 36a is transmitted as a rotational force to the rotational drive shaft 36e via the drive-side power transmission member 36b, the power propagation member 36c, and the driven-side power transmission member 36d, the rotational drive shaft A tool post 33 fixed to the other end of 36e is rotationally driven. As specific examples of the power transmission members 36b and 36d, a toothed pulley, a pulley for a V-belt, a gear, and the like can be exemplified, and the power transmission member 36c is a toothed belt (timing belt). , V belts, chains, intermediate gears and the like.

このとき、被切削材31を切削して極短繊維を得るための切削刃34(図では切削刃34aと34bが明示されている)が、刃物台33にその回転中心から半径方向に向かって放射状に少なくとも1枚設けられているため、切削刃34が刃物台33と共に回転駆動されると、刃物台33に当接する被切削材31がこの切削刃34によって切削されることとなる。このとき、刃物台33の回転数は、被切削材31の性状に合わせて変更自在とすることが好ましく、例えば、毎分0.05〜1,500回転に調整自在とする。なお、このような回転数の変更は、例えば、周知のように駆動装置36aを誘導電動機あるいは同期電動機などの交流モータとして、インバータにより周波数制御したり、駆動装置36aをパルスモータとして供給するパルス数を制御したり、駆動装置36aを直流モータとして直流電流をチョッピングして周波数制御するドライバー装置を設けたりすることによって行うことができる。   At this time, a cutting blade 34 (cutting blades 34a and 34b are clearly shown in the drawing) for cutting the workpiece 31 to obtain ultrashort fibers is directed to the tool post 33 from the center of rotation toward the radial direction. Since at least one piece is provided radially, when the cutting blade 34 is rotationally driven together with the tool post 33, the workpiece 31 that comes into contact with the tool post 33 is cut by the cutting blade 34. At this time, it is preferable that the number of rotations of the tool post 33 can be changed in accordance with the properties of the workpiece 31, for example, 0.05 to 1,500 rotations per minute. Such a change in the number of revolutions is, for example, as is well known in the art. For example, the drive device 36a is used as an AC motor such as an induction motor or a synchronous motor, the frequency is controlled by an inverter, or the number of pulses supplied as a pulse motor is used as the drive device 36a. Or by providing a driver device that controls the frequency by chopping a direct current using the drive device 36a as a direct current motor.

以上に詳細に述べた実施形態は、切削刃34を回転させ被切削材31をこの切削刃34に当接させて極短繊維を得る装置に関するものであるが、これとは逆に切削刃34を固定しておき、被切削材31を回転させて切削刃34に当接させて極短繊維を切削する装置態様としてもよい。また、切削刃34又は被切削材31の回転運動に代えて、切削刃34又は被切削材31を往復直線運動させるようにしても良い。ここで肝心なことは、前記繊維束31aを含む被切削材31と切削刃34とを切削方向へ互いに相対運動させ、これによって前記繊維束31aの切削端面を薄片状に切削することである。
本発明においては、被切削材31を切削して極短繊維を製造することを一大特徴とするものである。そこで、この「切削の実施態様」について、図15を参照しながら、更に詳細に説明する。
The embodiment described in detail above relates to an apparatus for obtaining ultrashort fibers by rotating the cutting blade 34 and bringing the workpiece 31 into contact with the cutting blade 34, but conversely, the cutting blade 34. May be fixed, and the workpiece 31 may be rotated and brought into contact with the cutting blade 34 to cut ultrashort fibers. Further, instead of the rotational movement of the cutting blade 34 or the workpiece 31, the cutting blade 34 or the workpiece 31 may be reciprocated linearly. What is important here is to move the workpiece 31 including the fiber bundle 31a and the cutting blade 34 relative to each other in the cutting direction, thereby cutting the cut end surface of the fiber bundle 31a into a thin piece.
The present invention is characterized in that the material to be cut 31 is cut to produce ultrashort fibers. The “cutting embodiment” will be described in more detail with reference to FIG.

図15は、図14の要部(切削部)断面を拡大した模式正断面図を示し、この図15において、被切削材31は、繊維束31aは埋包材31b中に既に述べたように埋包処理されている。このとき、繊維束31aは、引き揃えられた多数の単繊維群から構成されており、繊維束31aの総繊度は1万〜1000万dtexにされている。また、このとき使用する繊維束31aの全長は特に制限する必要は無いが、作業性と生産性を考慮し、更に埋包処理の容易性なども考慮すると、5〜1000mmとすることが好ましい。ただし、図15の実施例では、所定長さに切断した繊維束31aを埋包材31bによって、切削工程とは異なる別工程において埋包処理してバッチ処理で切削する態様を示したが、連続する単繊維群から構成される繊維束31aを埋包材31bによって連続的に埋包処理して、これを連続的に切削するようにしても良い。   FIG. 15 shows a schematic front sectional view in which the cross section of the main part (cutting part) in FIG. 14 is enlarged. In FIG. 15, the material to be cut 31 is the fiber bundle 31a as already described in the embedding material 31b. It has been embedded. At this time, the fiber bundle 31a is composed of a large number of single fiber groups that are aligned, and the total fineness of the fiber bundle 31a is 10,000 to 10,000,000 dtex. Further, the total length of the fiber bundle 31a used at this time is not particularly limited, but is preferably 5 to 1000 mm in consideration of workability and productivity, and further considering the ease of embedding processing. However, in the embodiment of FIG. 15, the fiber bundle 31 a cut to a predetermined length is embedded in a separate process different from the cutting process by the embedding material 31 b and is cut in a batch process. It is also possible to continuously embed a fiber bundle 31a composed of a group of single fibers to be embedded with an embedding material 31b and cut it continuously.

ここで念のため付言しておくと、図15では、繊維束31aの内部に存在する埋包材31bについては図示省略したが、既に埋包処理の詳細について説明したように、繊維束31aの内部にも埋包材31bが多少にかかわらず存在することは言うまでもない。特に、繊維束31aの総繊度が大きくなるにしたがって、繊維束31aを構成する単繊維群が切削時に切削刃34aが移動する方向(図15に示した白抜きの矢印方向)へ動いて、切削刃34aから逃げるのを防止するために、埋包材31bによってその運動の自由度を拘束しておくことが必要である。   Note that in FIG. 15, the embedding material 31b existing inside the fiber bundle 31a is not shown in FIG. 15, but as already described in detail for the embedding process, Needless to say, the embedding material 31b is also present in the interior. In particular, as the total fineness of the fiber bundle 31a increases, the single fiber group constituting the fiber bundle 31a moves in the direction in which the cutting blade 34a moves at the time of cutting (the direction of the white arrow shown in FIG. 15). In order to prevent escape from the blade 34a, it is necessary to constrain the degree of freedom of movement by the embedding material 31b.

また、図15に例示したように、刃物台33に設けられた切削刃34は、刃物台33の当接平面Aから突出長Cだけ突出自在に調整されている。例えば、この突出長Cとして、0.001〜0.1mmの高さに調整自在とする。そうすると、接圧付与手段35の一部を構成する接圧伝達部材35cによって、被切削材31の切削端面は所定の接圧で絶えず刃物台33の当接平面Aに押し付けられた状態が現出される。したがって、刃物台33に設けられた切削刃34が回転すると、調整された突出長Cに対応して0.005mm以上かつ0.1mm以下の繊維長を有する極短繊維を被切削材31から切削することが可能となる。なお、使用する切削刃34の厚みは、被切削材31の性状に合わせて適宜最適化すればよい設計事項であるが、0.2〜12.0mmのものを好適に使用することができる。   Further, as illustrated in FIG. 15, the cutting blade 34 provided on the tool post 33 is adjusted so as to be protruded by a protruding length C from the contact plane A of the tool post 33. For example, the protrusion length C is adjustable to a height of 0.001 to 0.1 mm. Then, a state where the cutting end surface of the workpiece 31 is constantly pressed against the contact plane A of the tool post 33 with a predetermined contact pressure by the contact pressure transmitting member 35c constituting a part of the contact pressure applying means 35 appears. Is done. Therefore, when the cutting blade 34 provided on the tool post 33 is rotated, ultrashort fibers having a fiber length of 0.005 mm or more and 0.1 mm or less corresponding to the adjusted protrusion length C are cut from the workpiece 31. It becomes possible to do. In addition, although the thickness of the cutting blade 34 to be used is a design matter that should be appropriately optimized in accordance with the properties of the material 31 to be cut, a thickness of 0.2 to 12.0 mm can be suitably used.

ここで、切削刃34の突出長Cの調整について図16に例示した一実施形態を参照しながら補足説明を行うと、この突出長Cの調整は突出長調整手段37によって行うことができる。図16において、前記突出長調整手段37は、図16に示したように、切削刃34を固着した摺動部材37aと六角穴付ボルトのような止着部材37bを含んで構成され、これら部材37aと37bは刃物台33に設けられた開口部Oに図示したように取り付けられる。なお、図16において、Fは本体部材37aが摺動する、刃物台33の開口Oに形成された摺動面である。また、Hは前記止着部材37bの締め付けを緩めた際に、摺動部材37aを摺動方向に対して移動自在とするための長穴である。また、Gは摺動部材37aの底部が嵌合する溝であって、この溝は摺動部材37aの摺動方向に沿って刃物台33の開口Oの図示した位置に設けられている。   Here, if the supplementary explanation is given with reference to the embodiment illustrated in FIG. 16 regarding the adjustment of the protrusion length C of the cutting blade 34, the protrusion length C can be adjusted by the protrusion length adjusting means 37. In FIG. 16, the protrusion length adjusting means 37 includes a sliding member 37a to which a cutting blade 34 is fixed and a fastening member 37b such as a hexagon socket bolt, as shown in FIG. 37a and 37b are attached to the opening O provided in the tool post 33 as illustrated. In FIG. 16, F is a sliding surface formed in the opening O of the tool post 33 on which the main body member 37a slides. H is an elongated hole for allowing the sliding member 37a to move in the sliding direction when the fastening member 37b is loosened. G is a groove into which the bottom of the sliding member 37a is fitted. This groove is provided at the illustrated position of the opening O of the tool post 33 along the sliding direction of the sliding member 37a.

本発明の突出長調整手段37は、図16の実施形態例のように構成されているために、六角レンチなどの工具を使用して六角穴付ボルトのような止着部材37bを緩めると、摺動部材37aは、溝Gによって案内規制されながら、切削刃34の突出方向に対して摺動自在となる。そして、治具などを使用して突出長を所定の長さCに維持した状態で止着部材37bを締め付けると、切削刃34は所定の突出長Cに調整することができる。なお、この図16において、切削刃34は少なくとも1枚が刃物台33の紙面の直角方向、すなわち回転中心(回転駆動軸36eの軸心)からその半径方向へと延在して設けられていることは既に述べたとおりである。   Since the protrusion length adjusting means 37 of the present invention is configured as in the embodiment of FIG. 16, when a fastening member 37b such as a hexagon socket head bolt is loosened using a tool such as a hexagon wrench, The sliding member 37 a is slidable in the protruding direction of the cutting blade 34 while being guided and regulated by the groove G. Then, when the fastening member 37b is tightened in a state where the protruding length is maintained at the predetermined length C using a jig or the like, the cutting blade 34 can be adjusted to the predetermined protruding length C. In FIG. 16, at least one cutting blade 34 is provided so as to extend in the direction perpendicular to the paper surface of the tool post 33, that is, in the radial direction from the rotation center (the axis of the rotation drive shaft 36e). This has already been described.

以上に述べたように、本発明の極短繊維の製造装置を用いて、被切削材31を切削することによって、極短繊維を得ることができるのであるが、被切削材31を長時間にわたって切削すると、切削する作業環境が埋包材31bの固化温度より高い場合には、埋包材31bが液化してその役割を果たすことができなくなる。このため、被切削材31を保持する保持手段32に保冷手段(図示せず)を設けたり、保冷手段だけでは対応できない場合は冷却手段(図示せず)を設けたりして、埋包材31bが液化しないように十分に保冷しておくことが必要となる。また、前記の目的を達成するために、被切削材31の周りを局部的に冷却したり、切削装置全体を冷却したりすることも好ましい態様である。 As described above, it is possible to obtain ultrashort fibers by cutting the workpiece 31 using the ultrashort fiber manufacturing apparatus of the present invention. When cutting, if the working environment for cutting is higher than the solidification temperature of the embedding material 31b, the embedding material 31b is liquefied and cannot play its role. For this reason, the holding means 32 for holding the work material 31 is provided with a cooling means (not shown), or when the cooling means alone cannot cope with it, a cooling means (not shown) is provided to embed the material 31b. There it is necessary to be well kept cool to prevent liquefaction. Moreover, in order to achieve the said objective, it is also a preferable aspect that the circumference | surroundings of the to-be-cut material 31 are cooled locally, or the whole cutting device is cooled.

以上に述べたように、被切削材31の切削中において、本発明では被切削材31を冷却するための冷却手段を具備することが好ましい。そして、切削加工を前記埋包材31bが液体化するような温度条件下で行う場合であっても、この冷却手段によって被切削材31を適当な温度にまで冷却することで、埋包材31bが相変化を起こさない固体の状態を維持させることができる。 As described above, during the cutting of the workpiece 31, it is preferable that the present invention includes a cooling means for cooling the workpiece 31. Then, even in the case of performing the cutting at so that temperature conditions in which the Umatsutsumizai 31b is turn into liquid, cooling the object to be cut material 31 to a suitable temperature by the cooling means, Umatsutsumizai 31b Can maintain a solid state that does not cause a phase change.

以下、前記冷却手段を備えた極短繊維の製造装置に係る実施形態について、図17を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment according to an ultrashort fiber manufacturing apparatus provided with the cooling means will be described in detail with reference to FIG.

図17は、本発明に係る極短繊維の製造装置の実施形態を説明するために模式的に例示した概略の装置構成図である。この図において、61(61aと61b)は冷媒配管、62(62aと62b)は温度センサー、63(63aと63b)は信号線、そして、64は冷凍機ユニットをそれぞれ示す。なお、前記冷媒配管61、前記温度センサー62、前記信号線63、前記冷凍機ユニット64、そして、温度制御手段(図示せず)を含む装置は、本発明の冷却手段を構成している。   FIG. 17 is a schematic device configuration diagram schematically illustrated to describe an embodiment of an ultrashort fiber manufacturing device according to the present invention. In this figure, 61 (61a and 61b) is a refrigerant pipe, 62 (62a and 62b) is a temperature sensor, 63 (63a and 63b) is a signal line, and 64 is a refrigerator unit. The apparatus including the refrigerant pipe 61, the temperature sensor 62, the signal line 63, the refrigerator unit 64, and a temperature control means (not shown) constitutes the cooling means of the present invention.

ここで、図17に例示した本発明の冷却手段の実施形態について説明すると、この冷却手段は、例えば、冷凍機ユニット64を備えており、更に、この冷凍機ユニット64は、コンプレッサ、凝縮器、膨張弁などの一連の冷凍機器を構成要素として備えている。したがって、冷媒として、冷媒配管61aと61bを介して、フロン、代替フロン、イソブタン、アンモニア、エチレングリコール、又はアルコールなどをそれぞれ冷媒配管61aと61bへ循環流通させて、冷凍サイクルをまわすことによって、被切削材31や切削刃34を必要とされる冷却温度にまで冷却することができる。   Here, the embodiment of the cooling means of the present invention illustrated in FIG. 17 will be described. The cooling means includes, for example, a refrigerator unit 64. The refrigerator unit 64 further includes a compressor, a condenser, A series of refrigeration equipment such as an expansion valve is provided as a component. Therefore, the refrigerant is circulated and circulated through the refrigerant pipes 61a and 61b through the refrigerant pipes 61a and 61b, and chlorofluorocarbon, alternative chlorofluorocarbon, isobutane, ammonia, ethylene glycol, alcohol, etc. are respectively circulated through the refrigerant pipes 61a and 61b. The cutting material 31 and the cutting blade 34 can be cooled to the required cooling temperature.

この冷却に当っては、低温気化ガスを断熱膨張させて冷却し、この冷却された低温気化ガスを冷媒と直接的に冷媒配管61に流通させることもできる。また、それほど低い温度にまで冷却する必要が無い場合などにおいては、冷却された前記低温気化ガスによってブラインなどの冷媒を1次冷却し、この1次冷却されたブラインなどの冷媒を冷媒配管61に循環流通させて、被切削材31及び/又は切削刃34を2次冷却するようにしても良い。逆に、被切削材31を更に一段と低い冷凍温度にまで冷却するような場合には、例えば周知の液体窒素や液体酸素などの液化ガスを定法によって生成し、これを冷媒として冷媒配管61中へ循環流通させるようにすることもできる。   In this cooling, the low-temperature vaporized gas can be adiabatically expanded and cooled, and the cooled low-temperature vaporized gas can be directly circulated through the refrigerant pipe 61 with the refrigerant. Further, when it is not necessary to cool to such a low temperature, the refrigerant such as brine is primarily cooled by the cooled low-temperature vaporized gas, and the refrigerant such as the first cooled brine is supplied to the refrigerant pipe 61. The material to be cut 31 and / or the cutting blade 34 may be secondarily cooled by circulation. Conversely, when the workpiece 31 is further cooled to a lower freezing temperature, for example, a well-known liquefied gas such as liquid nitrogen or liquid oxygen is generated by a standard method, and this is used as a refrigerant into the refrigerant pipe 61. It can also be made to circulate.

なお、図17の実施形態では、被切削材31を保持する保持手段32や切削刃34を冷媒配管61aと61bに接触させて冷却する方式を例示しているが、勿論、例えば、保持手段32の外側にジャケットを設けるなどして、このジャケットに冷媒を循環流通させるようにしても良い。更には、装置的にはより大掛かりになるが、内部雰囲気が最適な温度にまで冷却された冷凍室を設けて、この冷凍室内に被切削材31や切削刃34などを含む切削装置全体を冷却しても良いし、あるいは冷却に必要な部位のみを局部的に冷却するようにしても良い。   In the embodiment of FIG. 17, a method of cooling by holding the holding means 32 holding the workpiece 31 and the cutting blade 34 in contact with the refrigerant pipes 61 a and 61 b is illustrated, but of course, for example, the holding means 32. For example, a jacket may be provided on the outer side of the coolant to circulate and circulate the coolant through the jacket. Furthermore, although the apparatus is larger, a freezing chamber in which the internal atmosphere is cooled to an optimum temperature is provided, and the entire cutting apparatus including the work material 31 and the cutting blade 34 is cooled in the freezing chamber. Alternatively, only a portion necessary for cooling may be locally cooled.

以上に説明したように、本発明では、被切削材31を冷却手段によって冷却するが、既に述べたように被切削材31だけではなく、切削刃34も同時に冷却することが好ましい。何故ならば、被切削材31を長時間に渡って連続的に切削加工すると、被切削材31との摩擦などによって、切削刃34の温度が上昇すると、切削刃34の切れ味が鈍ったり、切削刃34の磨耗が顕著になったり、あるいは、熱膨張などの影響を受けて切削刃の突出長さなどが変化することによって切削された極短繊維の繊維長が切削途中で変わってきたりするなどの影響を受けるからである。   As described above, in the present invention, the workpiece 31 is cooled by the cooling means, but it is preferable to cool not only the workpiece 31 but also the cutting blade 34 at the same time as described above. This is because if the workpiece 31 is continuously cut for a long time, if the temperature of the cutting blade 34 rises due to friction with the workpiece 31 or the like, the cutting blade 34 may become dull or cut. The wear of the blade 34 becomes remarkable, or the fiber length of the cut ultrashort fiber is changed during the cutting due to the change of the protruding length of the cutting blade due to the influence of thermal expansion or the like. Because it is influenced by.

このとき、埋包材31bとしてその溶融温度が10〜150℃となるような比較的低分子量の樹脂やパラフィンを使用した場合では、埋包材31bが軟らかいため、繊維束31aを埋包材31bによって強く固定して拘束することができないような事態が生じる。このような場合においても、被切削材31を前記冷却手段によって冷却して、例えば0〜−100℃に冷凍することによって、埋包材31bの硬さ制御することができる。そうすれば、埋包材31bの硬度を制御することで、繊維束31aの運動の自由度を埋包材31bによって好適に拘束できる状況を現出させることができる。なお、このケースでは、被切削材31を冷凍するのに適した温度は、使用する埋包材31bによって変わってくるため、最終的には実際に切削加工を行って、実験によって最適な温度を決定することが好ましい。   At this time, when a relatively low molecular weight resin or paraffin having a melting temperature of 10 to 150 ° C. is used as the embedding material 31b, the embedding material 31b is soft, so the fiber bundle 31a is embedded in the embedding material 31b. May cause a situation where it cannot be firmly fixed and restrained. Even in such a case, the hardness of the embedding material 31b can be controlled by cooling the work material 31 by the cooling means and freezing it to 0 to −100 ° C., for example. Then, by controlling the hardness of the embedding material 31b, it is possible to reveal a situation in which the degree of freedom of movement of the fiber bundle 31a can be suitably restricted by the embedding material 31b. In this case, the temperature suitable for freezing the work material 31 varies depending on the embedding material 31b to be used. It is preferable to determine.

このようにして実験によって決定された冷却温度は、図示省略したマイクロコンピュータなどで構成された温度制御手段の記憶手段に記憶させておき、被切削材31や切削刃34を最適な状態にまで冷却するために使用される。なお、温度制御に関しては、例えば、被切削材31を把持する把持部材14に取り付けられた例えば熱電対のような温度検出端からなる温度センサー62a、あるいは、切削刃34あるいはこれを固定する固定部材5に取り付けられた同様の温度センサー62bによってそれぞれ被切削材31と切削刃34の温度を検出し、検出した温度を制御変数として前記温度制御手段へトランスデューサーやA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)などを備えたインターフェース手段を介してインプットする。そして、このインプットされた検出温度を基にして、前述のように実験によって決めた最適温度を被切削材31や切削刃34が維持するように、定法ににしたがって前記冷凍機ユニットをフィードバック制御すればよい。   The cooling temperature determined by the experiment in this manner is stored in the storage means of the temperature control means constituted by a microcomputer (not shown), and the workpiece 31 and the cutting blade 34 are cooled to an optimum state. Used to do. Regarding temperature control, for example, a temperature sensor 62a having a temperature detection end such as a thermocouple attached to a gripping member 14 that grips the workpiece 31, or a cutting blade 34 or a fixing member for fixing the same. The temperature of the work material 31 and the cutting blade 34 is detected by the same temperature sensor 62b attached to 5 respectively, and a transducer or an A / D converter (analog / digital) is sent to the temperature control means using the detected temperatures as control variables. The data is input via an interface means including a converter. Based on the input detected temperature, the refrigerator unit is feedback-controlled according to a standard method so that the work material 31 and the cutting blade 34 maintain the optimum temperature determined by the experiment as described above. That's fine.

ただし、本発明に使用する冷却手段としては、前述のような冷媒を使用する方式に限定されるものではなく、他の方式も使用することができる。例えば、このような他の方式として、図18に模式的に例示したようなペルチェ素子を利用して冷却するような冷却方式を採用することもできる。この図18において、65がペルチェ素子、66は放熱板、67はペルチェ素子の電気配線、そして、68は断熱材をそれぞれ示す。ここで、前記ペルチェ素子65について簡単に説明すると、このペルチェ素子65は、いわゆる“ペルチェ効果”を利用した素子であって、素子間に電流を流すことによって電力を熱エネルギーに変換し、温度を制御する機能を有するものであって、一般的に、p型熱電変換素子とn型熱電変換素子を交互に電極で接続するとともに、この電極面を絶縁基板によって挟持する構成を有しており、その構造が簡単でかつ取り扱いが容易であるという利点を有している。   However, the cooling means used in the present invention is not limited to the system using the refrigerant as described above, and other systems can also be used. For example, as such another method, a cooling method in which cooling is performed using a Peltier element schematically illustrated in FIG. 18 may be employed. In FIG. 18, 65 is a Peltier element, 66 is a heat sink, 67 is electrical wiring of the Peltier element, and 68 is a heat insulating material. Here, the Peltier element 65 will be briefly described. The Peltier element 65 is an element that utilizes a so-called “Peltier effect”, and converts electric power into heat energy by passing a current between the elements, and changes the temperature. In general, the p-type thermoelectric conversion element and the n-type thermoelectric conversion element are alternately connected by electrodes, and the electrode surface is sandwiched by an insulating substrate. It has the advantage that its structure is simple and easy to handle.

このようにして実験によって決定された冷却温度は、図示省略したマイクロコンピュータなどで構成された温度制御手段の記憶手段に記憶させておき、被切削材31や切削刃34を最適な状態にまで冷却するために使用される。なお、温度制御に関しては、例えば、被切削材31を把持する把持部材14に取り付けられた例えば熱電対のような温度検出端からなる温度センサー62a、あるいは、切削刃34あるいはこれを固定する固定部材5に取り付けられた同様の温度センサー62bによってそれぞれ被切削材31と切削刃4の温度を検出し、検出した温度を制御変数として前記温度制御手段へトランスデューサーやA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)などを備えたインターフェース手段を介してインプットする。そして、このインプットされた検出温度を基にして、前述のように実験によって決めた最適温度を被切削材31や切削刃34が維持するように、定法ににしたがって前記冷凍機ユニットをフィードバック制御すればよい。   The cooling temperature determined by the experiment in this manner is stored in the storage means of the temperature control means constituted by a microcomputer (not shown), and the workpiece 31 and the cutting blade 34 are cooled to an optimum state. Used to do. Regarding temperature control, for example, a temperature sensor 62a having a temperature detection end such as a thermocouple attached to a gripping member 14 for gripping the workpiece 31, or a cutting blade 34 or a fixing member for fixing the same. The temperature of the workpiece 31 and the cutting blade 4 is detected by the same temperature sensor 62b attached to 5 respectively, and a transducer or an A / D converter (analog / digital) is sent to the temperature control means using the detected temperature as a control variable. The data is input through interface means including a converter. Based on the input detected temperature, the refrigerator unit is feedback-controlled according to a standard method so that the work material 31 and the cutting blade 34 maintain the optimum temperature determined by the experiment as described above. That's fine.

なお、保持手段32によって保持する被切削材31の形状は、丸棒状の形状だけでなく、四角柱状、六角柱状、楕円柱状など、あるいはその横断面がドーナツ形状を有する柱状など任意の形状を採用することができる。このような形状は、繊維束31aを埋包材31bによって埋包処理する時の条件、例えばポット(氷結容器)中に引き揃えた繊維束31aと水を注入して、このポット中で水を氷結させて埋包処理するような場合には、ポットの形状によって被切削材31の形状が左右されることになる。また、被切削材31を保持する保持手段32の把持部材32aの条件によっても変わってくる。   In addition, the shape of the workpiece 31 held by the holding means 32 is not limited to a round bar shape, but may be any shape such as a square column shape, a hexagonal column shape, an elliptical column shape, or a column shape whose cross section has a donut shape. can do. Such a shape is obtained by injecting the fiber bundle 31a and water, which are arranged in a pot (freezing container), for example, into conditions for embedding the fiber bundle 31a with the embedding material 31b. In the case of embedding and freezing, the shape of the work material 31 depends on the shape of the pot. Further, it varies depending on the condition of the gripping member 32 a of the holding means 32 that holds the workpiece 31.

本発明の極短繊維の製造装置は、以上に述べた実施態様、すなわち、刃物台33の上面に形成された当接平面Aに対して被切削材31の切削端面を所定の接圧で絶えず押し当てて、切削刃34aによって切削するという実施態様の他に、以下に述べるような実施態様を採ることもできる。   The apparatus for producing ultrashort fibers according to the present invention is the above-described embodiment, that is, the cutting end surface of the workpiece 31 is continuously applied to the contact plane A formed on the upper surface of the tool post 33 with a predetermined contact pressure. In addition to the embodiment of pressing and cutting with the cutting blade 34a, the following embodiments may be employed.

以下に述べる実施態様では、刃物台33の上面に形成された当接平面Aに対して被切削材31の切削端面を所定の接圧で押し当てずに、被切削材31を切削したい繊維長に相当する所定量だけ、切削刃34aに対して強制的に供給して切削刃34aによって切削する。そして、切削刃34aによって被切削材31の切削端面が切削された後、次の切削が始まるまでの間に、被切削材31を切削したい繊維長に相当する所定量だけ、切削刃34aに対して再び強制的に供給して切削刃34aによって切削するという手順を繰返す。したがって、この場合には、本発明の装置は、前述の機能を果たす手段として、切削したい繊維長に相当する量だけ被切削財31を切削刃4aに対して、間歇的に所定量だけ供給する供給手段を備えている。   In the embodiment described below, the fiber length to be cut on the workpiece 31 without pressing the cutting end surface of the workpiece 31 with a predetermined contact pressure against the contact plane A formed on the upper surface of the tool post 33. A predetermined amount corresponding to is forcibly supplied to the cutting blade 34a and is cut by the cutting blade 34a. Then, after the cutting end surface of the workpiece 31 is cut by the cutting blade 34a and before the next cutting starts, a predetermined amount corresponding to the fiber length to be cut of the workpiece 31 is applied to the cutting blade 34a. Then, the procedure of forcibly supplying again and cutting with the cutting blade 34a is repeated. Therefore, in this case, the apparatus of the present invention supplies the workpiece 31 with a predetermined amount intermittently to the cutting blade 4a by an amount corresponding to the fiber length to be cut as a means for performing the above-described function. Supply means are provided.

なお、このような供給手段の具体的な構成としては、切削刃34a及び/又は被切削材31を所定量だけ供給するために切削用の工作機械に慣用されている周知の技術を採用することができる。そこで、ここではその詳細説明を省略する。ただし、一例を挙げるならば、被切削材31を滑ることなく確実に把持する把持具を設ける。そして、螺旋状の送り溝が螺設されたシャフトにこの把持具を付設する。そして、このシャフトを所定の回転角度だけ回転させることによって、被切削材31を所定量だけ切削刃34aに対して間歇供給する周知の間歇送給手段を挙げることができる。このとき、前記シャフトを所定の回転角度だけ回転させるためには、パルスモータなどのサーボモータを使用すればよい。   As a specific configuration of such a supply means, a well-known technique commonly used in a cutting machine tool to supply a predetermined amount of the cutting blade 34a and / or the workpiece 31 is employed. Can do. Therefore, detailed description thereof is omitted here. However, if an example is given, the holding tool which hold | grips the workpiece 31 reliably without slipping is provided. And this holding tool is attached to the shaft in which the spiral feed groove was screwed. A known intermittent feeding means for intermittently supplying the workpiece 31 to the cutting blade 34a by a predetermined amount by rotating the shaft by a predetermined rotation angle can be exemplified. At this time, in order to rotate the shaft by a predetermined rotation angle, a servo motor such as a pulse motor may be used.

以上に述べた実施態様では、刃物台33の当接平面Aに被切削材31の切削端面を絶えず当接させることがなく、切削する間だけ切削端面を切削刃4aに当接させるため、被切削材31の切削端面が摩擦や切削時に生じる刃物台33や切削刃34aの振動などの影響を受け難いという利点を有している。   In the embodiment described above, the cutting end surface of the workpiece 31 is not constantly brought into contact with the contact plane A of the tool post 33, and the cutting end surface is brought into contact with the cutting blade 4a only during cutting. There is an advantage that the cutting end surface of the cutting material 31 is not easily affected by friction or vibration of the tool post 33 or the cutting blade 34a generated during cutting.

本発明は、生産効率を上げながら切削加工によって極短繊維を良好に製造するための方法を提供しようとするものであって、以下にその実施の形態を図19と図20を参照しながら詳細に説明する。なお、図19及び図20は、本発明によって極短繊維を製造する様子を説明するために例示した模式説明図である。   The present invention is intended to provide a method for satisfactorily producing ultrashort fibers by cutting while increasing production efficiency. The embodiment will be described in detail below with reference to FIGS. 19 and 20. Explained. FIG. 19 and FIG. 20 are schematic explanatory views exemplified for explaining the production of ultrashort fibers according to the present invention.

ここで、前記被切削材31を繊維束31aから0.005〜0.1mmといった極短繊維として切り出す際に、切削刃34に近い位置で、保持手段32によって、被切削材31を保持しながら切削加工することが好ましい。このようにすることによって、埋包材31bが氷やドライアイスのように切削時の衝撃力によって変形し易かったり、損傷し易い材料に対して、切削時に作用する力が固定部に集中したりするのを回避することができる。したがって、このような役割を果たす保持手段32には、図中の白抜き矢印によって示した方向へ被切削材31に対して相対移動する切削刃34を支持したり、保持したりする機能が付与されていることが肝要である。 Here, when the workpiece 31 is cut out from the fiber bundle 31a as ultrashort fibers of 0.005 to 0.1 mm, the workpiece 31 is held by the holding means 32 at a position close to the cutting blade 34. However, it is preferable to perform cutting. By doing so, the embedding material 31b is easily deformed by an impact force at the time of cutting, such as ice or dry ice, or the force acting at the time of cutting is concentrated on the fixed portion against a material that is easily damaged. Can be avoided. Therefore, the holding means 32 that plays such a role has a function of supporting or holding the cutting blade 34 that moves relative to the workpiece 31 in the direction indicated by the white arrow in the figure. It is important that it is done.

したがって、前記保持手段32は、切削時に切削刃4に近い位置で被切削材31に作用する力を分担して受け持つ役割を果たしている。そこで、この保持手段32としては、被切削材31を完全に保持するのではなく、切削力が被切削材31に対して作用する方向とは逆方向から被切削材31を支持するように被切削材31に当接するガイド板のような治具によっても構成することもできる。なお、被切削材31を把持して固定する部材については、被切削材31を良好に把持して固定するものであれば、周知のチャックを使用することができる。しかしながら、被切削材31をより強く把持して固定しようとする場合には、被切削材31の一部を構成する繊維束31aの下部を接着剤などの樹脂によって固めた状態にして、この樹脂部分を把持固定するようにしても良い。   Therefore, the holding means 32 plays a role of sharing and handling the force acting on the workpiece 31 at a position close to the cutting blade 4 at the time of cutting. Therefore, the holding means 32 does not hold the workpiece 31 completely, but supports the workpiece 31 from the direction opposite to the direction in which the cutting force acts on the workpiece 31. It can also be configured by a jig such as a guide plate that contacts the cutting material 31. As a member that holds and fixes the workpiece 31, a known chuck can be used as long as the workpiece 31 is gripped and fixed satisfactorily. However, when the workpiece 31 is to be gripped and fixed more strongly, the lower part of the fiber bundle 31a constituting a part of the workpiece 31 is solidified with a resin such as an adhesive, and this resin is used. The part may be held and fixed.

次に、本発明の方法では、埋包処理された繊維束からなる被切削材31の端面Fを切削加工することによって極短繊維を製造するのであるが、この被切削材31を切削するための具体的な装置としては、周知の平削り盤、立削り盤、かんな盤、あるいはフライス盤といった工作機械に使用されている切削機構を有する装置を例示することができる。ただし、本発明では、このような周知の装置構成をそのまま流用して使用することもできるが、これら周知の工作機械が有する機構や構成の一部を改造したものであっても良い。   Next, in the method of the present invention, an ultrashort fiber is manufactured by cutting the end face F of the material to be cut 31 made of the embedded fiber bundle. As a specific apparatus, an apparatus having a cutting mechanism used in a machine tool such as a well-known planer, sharpener, planer, or milling machine can be exemplified. However, in the present invention, such a well-known apparatus configuration can be used as it is, but a part of the mechanism and configuration of these known machine tools may be modified.

特に、工作台に取り付ける工作物(本発明では、“埋包材31b中に埋包処理された繊維束31aからなる被切削材31”である)に関しては、平削り盤などにおいては、例えばレールを平削りする場合のように連続した一体のブロックであるのに対して、本発明の場合には、個々に独立した多数の被切削材31を平削り方向へ並列させて配置する必要がある点で異なる。しかしながら、本発明においても、多数の被切削材31をそれぞれ稠密な状態で並列に立設した状態で、改めてこれらを埋包材中に埋包処理して、一体のブロックを形成させ、これを工作台へ供給するようにすることもできる。   In particular, regarding a workpiece to be attached to a work table (in the present invention, “a material to be cut 31 including a fiber bundle 31a embedded in an embedding material 31b”), in a planing machine, for example, a rail In the case of the present invention, it is necessary to arrange a large number of individual workpieces 31 arranged in parallel in the planing direction. It differs in point. However, also in the present invention, in a state where a large number of workpieces 31 are erected in parallel in a dense state, these are embedded again in the embedding material to form an integral block, It can also be supplied to the machine table.

そこで、以下、極短繊維の製造装置の構成の一部に周知の平削り盤と実質的に同じ機構を取り込んで極短繊維を製造する実施態様例について説明する。   Therefore, an embodiment example in which an extremely short fiber is manufactured by incorporating substantially the same mechanism as that of a well-known planer into a part of the configuration of an extremely short fiber manufacturing apparatus will be described below.

図19は、多数の被切削材31を工作台上に並列させて立設して、これらの被切削材31を切削することによって埋包材31b中に埋包処理が施された繊維束31aの端面Fを短く切削して極短繊維を得ようとする実施態様を例示したものである。なお、図19では、縦方向の第1行(L1)から第8行(L8)に対して、それぞれ横方向の第1列(R1)から第16列(R16)まで、互いに並列して128個(8行×16列)の被切削材31が工作台上に立設された例を示しているが、本発明は、その発明の主旨が満足される限り、このような数や配列に限定されるものではないことは言うまでも無い。   FIG. 19 shows a fiber bundle 31a in which a large number of workpieces 31 are arranged in parallel on a work table, and by cutting these workpieces 31, an embedding process is performed in an embedding material 31b. The embodiment which cuts the end surface F of this to short and obtains a very short fiber is illustrated. In FIG. 19, the first row (L1) to the eighth row (L8) in the vertical direction are parallel to each other from the first column (R1) to the sixteenth column (R16) in the horizontal direction. Although an example in which the workpieces 31 (8 rows × 16 columns) are erected on the work table is shown, the present invention has such a number and arrangement as long as the gist of the invention is satisfied. Needless to say, it is not limited.

このとき、繊維の長さ方向に対して垂直な切削端面Fを形成した被切削材31群をその切削端面Fが全て水平となるように揃えて固定されていることが肝要である。何故ならば、少なくとも一つの切削刃34が、これら被切削材31群を切削する時に、基準となる切削端面Fが水平に揃えられているからである。ただし、このような切削端面Fの水平出しは、被切削材31の平削り加工を開始する前に行う必要は必ずしもない。なぜならば、例え平削り前に、不揃いの切削端面Fが形成されていたとしても、これら切削端面Fを荒削りすることで、被切削材31の切削端面Fの水面度を出すことができるからである。ただし、このとき行った荒削り部分は、切削繊維長が不揃いとなるため、製品化される極短繊維混入しないように、本格的な平削りが行なわれる前に除去される必要がある。   At this time, it is important that the group of workpieces 31 in which the cutting end surfaces F perpendicular to the length direction of the fibers are formed are aligned and fixed so that the cutting end surfaces F are all horizontal. This is because when at least one cutting blade 34 cuts the group of workpieces 31, the reference cutting end face F is aligned horizontally. However, it is not always necessary to level the cutting end face F before starting the planing of the workpiece 31. This is because, even if irregular cutting end faces F are formed before the planing, by rough cutting these cutting end faces F, the water level of the cutting end face F of the workpiece 31 can be obtained. is there. However, the rough cutting portion performed at this time has irregular cutting fiber lengths, and therefore needs to be removed before full-scale flat cutting is performed so as not to mix the extremely short fibers to be manufactured.

このようにして多数の被切削材31が前述の図19に示した配列例のように、工作台(図示せず)上に立設されて準備されると、これら被切削材31の端面Fを同時に切削加工すすることによって、一本の被切削材を個々に切削加工する場合に比べて、極短繊維の生産量が格段に向上することは言うまでも無い。なお、既に述べたことでもあるが、前述のようにして多数の被切削材31を隙間無く立設して配列させて、このような稠密な配列状態にある多数の被切削材群31に対して、個々の被切削材31の立設空間を埋めたてるために、更にこれら空間に埋包材を充填して埋包処理を行って、これらを一体化して、改めて一つの“新たな被切削材”とするようにしても良い。そして、このようにして形成した“新たな被切削材”を周知の平削り盤などを使用して平削りすれば、0.005〜1.0mmといった極短繊維長を有する大量の極短繊維を製造することができる。   Thus, when a large number of workpieces 31 are erected and prepared on a work table (not shown) as in the arrangement example shown in FIG. 19, the end surfaces F of these workpieces 31 are prepared. It goes without saying that the production of ultrashort fibers is markedly improved by simultaneously cutting a single material to be cut as compared with the case of individually cutting one workpiece. As already described, a large number of workpieces 31 are erected and arranged without gaps as described above, and a large number of workpiece groups 31 in such a dense arrangement state are arranged. Then, in order to fill up the standing spaces of the individual workpieces 31, these spaces are further filled with an embedding material, embedding treatment is performed, and these are integrated into a new “new covering”. A cutting material "may be used. And if the "new material to be cut" formed in this way is planed using a well-known planer or the like, a large amount of ultrashort fibers having an ultrashort fiber length of 0.005 to 1.0 mm. Can be manufactured.

ところで、図19は、被切削材31を多数並べて極短繊維を大量生産しようとした例を示したが、図20の実施態様例のように、被切削材31だけでなく、切削刃34を多数並列させて設置しても良く、これによって、極短繊維の生産効率を向上させることができる。なお、この図20において、図20(a)は模式正面図、図20(b)は模式側面図をそれぞれ示している。この実施態様例では、縦方向と横方向に16個(縦4個×横4個)の刃物台33上に設置された切削刃34によって、一度に多数の被切削材31を切削加工することによって、極短繊維を大量生産しようとするものである。   By the way, FIG. 19 shows an example of mass production of ultrashort fibers by arranging a large number of workpieces 31, but not only the workpiece 31 but cutting blades 34 as in the embodiment of FIG. 20. A large number of them may be installed in parallel, which can improve the production efficiency of ultrashort fibers. In FIG. 20, FIG. 20A shows a schematic front view, and FIG. 20B shows a schematic side view. In this embodiment, a large number of workpieces 31 are cut at a time by cutting blades 34 placed on 16 (4 × 4) tool posts 33 in the vertical and horizontal directions. Therefore, it is intended to mass-produce very short fibers.

ただし、切削刃34が図20(b)に例示したように横方向へと図中の白抜き矢印で示した方向へと切削移動する場合には、切削刃34の被切削材31に対する突出量はそれぞれ調整されていることは言うまでも無い。例えば、図20(b)において、R7に位置する被切削材31を切削する切削刃34は、R8に位置する被切削材31を切削する切削刃34よりも、製造しようとする極短繊維の繊維長に相当する分だけ、被切削材31側へ突出させて設けられている。なお、これらの関係は、図20(b)のR9及びR10にそれぞれ位置する被切削材31を切削する切削刃34に対しても同様であることは言うまでも無い。   However, when the cutting blade 34 is cut and moved in the lateral direction as shown in FIG. 20B in the direction indicated by the white arrow in the figure, the protruding amount of the cutting blade 34 with respect to the workpiece 31 is shown. It goes without saying that each has been adjusted. For example, in FIG. 20B, the cutting blade 34 that cuts the workpiece 31 located at R7 is made of an extremely short fiber to be manufactured rather than the cutting blade 34 that cuts the workpiece 31 located at R8. The portion corresponding to the fiber length is provided so as to protrude toward the workpiece 31 side. Needless to say, these relationships are the same for the cutting blade 34 that cuts the workpiece 31 positioned at R9 and R10 in FIG. 20B.

以下、実施例により本発明の極短繊維の製造方法を説明する。
まず、ポリエステルからなる単繊維群を束ねて200万dtexの繊維束とし、繊維束とした状態で、これをポット内に充填された水中に浸漬した状態で氷結させ、氷を埋包材とする被切削材を得た。そして、得られた被切削材31の切削端面を円形切断刃を有する回転カッターによって切断して、きれいな切削面を形成させて、φ75mm×40mm長の円柱状の被切削材31とした。これを図14に例示したと同様の装置を使用して、半割の一対の円筒からなる把持部材によって被切削材31を挟持させた。なお、保持手段32の一部を構成する把持部材の外周部には冷媒(ブライン)が循環するジャケットを設けて、保持手段32を−4℃に冷却した。
Hereinafter, the manufacturing method of the very short fiber of this invention is demonstrated by an Example.
First, a single fiber group made of polyester is bundled to form a fiber bundle of 2 million dtex, and in a state of being made into a fiber bundle, this is frozen in a state immersed in water filled in a pot, and ice is used as an embedding material. A workpiece was obtained. And the cutting end surface of the obtained to-be-cut material 31 was cut | disconnected with the rotary cutter which has a circular cutting blade, the beautiful cutting surface was formed, and it was set as the cylindrical to-be-cut material 31 of (phi) 75 mm x 40 mm length. Using a device similar to that illustrated in FIG. 14, the workpiece 31 was sandwiched between gripping members made of a pair of half-split cylinders. Note that a jacket in which a refrigerant (brine) circulates was provided on the outer peripheral portion of the gripping member constituting a part of the holding means 32, and the holding means 32 was cooled to -4 ° C.

ついで、接圧付与手段35として、シリンダー径がφ50mmで、そのストローク長が100mmのエアーシリンダーを採用して、このエアーシリンダーに0.11Mpaの圧縮空気を供給して、前記被切削材31を刃物台33の当接平面Aに押し当てた。そして、刃物台33を減速機付きインバータモータでタイミングベルトを介して毎分30回転で回転駆動軸(刃物台33)を回転させた。その際、使用した切削刃34については、厚みが0.25mm、刃物取り付け角度が25°、刃物後退角度が30°である高速度鋼であった。このとき、切削刃34の突出長を0.02mmに調整して、切削加工を行ったところ、繊維長が0.025mmの極短繊維が得られた。得られた極短繊維から水を切った後、これを120℃の熱風によって周知の熱風乾燥機中で乾燥した。乾燥後の極短繊維の切削面はきれいな状態であり、ミスカットされた短繊維はほとんど見られなかった。   Next, an air cylinder having a cylinder diameter of φ50 mm and a stroke length of 100 mm is adopted as the contact pressure applying means 35, and compressed air of 0.11 Mpa is supplied to the air cylinder, so that the workpiece 31 is cut into a blade. It pressed against the contact plane A of the table 33. Then, the rotary drive shaft (the tool post 33) was rotated at 30 revolutions per minute through the timing belt by the tool post 33 using an inverter motor with a reduction gear. At that time, the cutting blade 34 used was a high-speed steel having a thickness of 0.25 mm, a blade attachment angle of 25 °, and a blade retraction angle of 30 °. At this time, when the protrusion length of the cutting blade 34 was adjusted to 0.02 mm and cutting was performed, ultrashort fibers having a fiber length of 0.025 mm were obtained. After draining water from the obtained ultrashort fiber, it was dried with a hot air at 120 ° C. in a known hot air dryer. The cut surface of the ultrashort fiber after drying was in a clean state, and almost no miscut short fiber was seen.

本発明の製造方法によって得られる極短繊維は、その繊維長が0.005mm以上かつ1mm以下、特に0.005mm以上かつ0.1mm以下に切削されているために、例えば特開平11−241223号公報に記載されているような極短の光学干渉性繊維を接着剤中に混入してこれを塗料として使用したり、化粧品に混入させて使用したり、あるいはフロック加工用、印刷機のトナー原料などとしても使用することができるなど広範な用途が期待できる。   The ultrashort fiber obtained by the production method of the present invention is cut to have a fiber length of 0.005 mm or more and 1 mm or less, particularly 0.005 mm or more and 0.1 mm or less. For example, JP-A-11-241223 A very short optical interference fiber as described in the official gazette is mixed in an adhesive and used as a paint, mixed in cosmetics, or used as a flocking toner material for a printing press. A wide range of applications can be expected such as being able to be used.

しかも、本発明の製造装置によれば、0.005mm以上かつ0.1mm以下の極短繊維を安定かつ容易に製造することができ、更には、ミスカット品が極めて減少するため、その製造歩留まりも良いため、工業的規模で極短繊維を製造することができる。   In addition, according to the production apparatus of the present invention, ultrashort fibers of 0.005 mm or more and 0.1 mm or less can be produced stably and easily, and further, the number of miscut products is greatly reduced, and the production yield thereof is thus reduced. Therefore, ultrashort fibers can be produced on an industrial scale.

図1は、本発明に係る極短繊維製造するための繊維束を得るための第1の実施態様をそれぞれ説明するために模式的に例示した模式説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view schematically illustrating a first embodiment for obtaining a fiber bundle for producing ultrashort fibers according to the present invention. 図2は、本発明に係る極短繊維製造するための繊維束を得るための第2の実施態様をそれぞれ説明するために模式的に例示した模式説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view schematically illustrating each of the second embodiments for obtaining a fiber bundle for producing the ultrashort fiber according to the present invention. 図3は、図1に例示した六角形状の巻取枠を使用して巻き取った繊維束Fを埋包処理する方法を具体例として使用した実施態様であって、図3(a)は模式平面図、そして、図3(b)は模式側面図をそれぞれ示したものである。FIG. 3 is an embodiment in which the method of embedding the fiber bundle F wound up using the hexagonal winding frame illustrated in FIG. 1 is used as a specific example, and FIG. A plan view and FIG. 3B show a schematic side view, respectively. 図4は、繊維束を埋包材によって埋包処理するための処理槽を模式的に例示した説明図(平面図)である。FIG. 4 is an explanatory view (plan view) schematically illustrating a treatment tank for embedding a fiber bundle with an embedding material. 図5は、液体状にされた埋包剤を充填した処理槽中に繊維束を巻いたままの巻取枠を浸漬して埋包処理する様子を説明するための模式説明図であって、図5(a)は模式平面図、そして、図5(b)は模式側面図である。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for explaining a state in which the embedding treatment is performed by immersing the winding frame in which the fiber bundle is wound in the treatment tank filled with the embedding agent in a liquid state, FIG. 5A is a schematic plan view, and FIG. 5B is a schematic side view. 図6は、液体状の埋包剤を冷却して固化させた後、処理槽から取り出した状態を模式的に例示した模式側面図である。FIG. 6 is a schematic side view schematically illustrating a state where the liquid embedding agent is cooled and solidified and then taken out from the treatment tank. 図7は、巻取枠から繊維束を切り離した状態で行う埋包処理の実施態様を説明するために模式的に例示した模式説明図(平面図)である。FIG. 7 is a schematic explanatory view (plan view) schematically illustrated for explaining an embodiment of embedding processing performed in a state where the fiber bundle is separated from the winding frame. 図8は、巻取枠から繊維束の取り外し時に繊維束が大変形しないように、所定の張力を付与する治具を模式的に例示した模式側面図である。FIG. 8 is a schematic side view schematically illustrating a jig for applying a predetermined tension so that the fiber bundle is not greatly deformed when the fiber bundle is removed from the winding frame. 図9は、繊維束の埋包処理を模式的に例示した説明図である。FIG. 9 is an explanatory view schematically illustrating the fiber bundle embedding process. 図10は、図9におけるA−A矢視方向の断面図であって、図10(a)は横断面が矩形状の小繊維束群の実施形態例、図10(b)は横断面が円形の実施形態例をそれぞれ示す。FIG. 10 is a cross-sectional view in the direction of arrows AA in FIG. 9, where FIG. 10A is an embodiment of a group of small fiber bundles having a rectangular cross section, and FIG. Each of the circular embodiment examples is shown. 図11は、埋包剤が小繊維束の内部に良好に進入することができる限界距離である最大要進入距離を説明するための模式説明図である。FIG. 11 is a schematic explanatory diagram for explaining the maximum required entry distance, which is a limit distance that allows the embedding agent to enter the inside of the small fiber bundle satisfactorily. 図12は、小繊維束群中に含まれる気泡を除去する方法を説明するために模式的に例示した説明図である。FIG. 12 is an explanatory view schematically illustrating a method for removing bubbles contained in a small fiber bundle group. 図13は、繊維束の氷結処理装置の実施形態例を模式的に示した概略の装置構成図である。FIG. 13 is a schematic apparatus configuration diagram schematically showing an embodiment of a fiber bundle icing treatment apparatus. 図14は、本発明の極短繊維の製造装置を模式的に例示した概略装置構成図である。FIG. 14 is a schematic apparatus configuration diagram schematically illustrating the ultrashort fiber manufacturing apparatus of the present invention. 図15は、図14の切削機構部分を拡大して例示した要部拡大正断面図である。FIG. 15 is an enlarged front sectional view of an essential part illustrating the cutting mechanism portion of FIG. 14 in an enlarged manner. 図16は、切削刃の突出長の調整を説明するために模式的に示した正断面図である。FIG. 16 is a front sectional view schematically showing the adjustment of the protrusion length of the cutting blade. 図17は、切削刃と被切削材を冷却するための冷却手段の実施形態を模式的に例示した概略の装置構成図である。FIG. 17 is a schematic device configuration diagram schematically illustrating an embodiment of a cooling means for cooling a cutting blade and a workpiece. 図18は、切断刃にペルチェ素子を利用して冷却するような冷却方式を模式的に例示した概略装置構成図である。FIG. 18 is a schematic device configuration diagram schematically illustrating a cooling method in which a cutting blade is cooled using a Peltier element. 図19は、多数の被切削材を工作台上に並列させて立設した配列を模式的に例示した平面図である。FIG. 19 is a plan view schematically illustrating an arrangement in which a large number of workpieces are arranged in parallel on a work table. 図20は、切削刃を多数並列させて設置して切削する様子を模式的に例示した説明図であって、図20(a)は模式正面図、図20(b)は模式側面図をそれぞれ示している。FIGS. 20A and 20B are explanatory views schematically illustrating a state in which a large number of cutting blades are installed in parallel and cut. FIG. 20A is a schematic front view, and FIG. 20B is a schematic side view. Show.

Claims (17)

単繊維の繊度が0.001〜10dtexである単繊維群を互いに繊維長手方向に並行となるように引き揃えて総繊度が1万〜1000万dtexとなるように束ねた繊維束を形成し、埋包剤として選定した水によって前記繊維束を埋包し、該を固化させて前記繊維束を埋包材である氷中に埋包処理した被切削材を作製し、前記氷が液化しない温度で埋包処理された繊維束の切削端面を薄片状に切削し、0.005〜0.1mmの切断繊維長を有する極短繊維を得ることを特徴とする極短繊維の製造方法。A single fiber group having a single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex is aligned so as to be parallel to each other in the fiber longitudinal direction to form a fiber bundle that is bundled so that the total fineness is 10,000 to 10 million dtex , embedding the fiber bundle by selecting water as a packing agent to embedding, to solidify the water to produce the cutting material obtained by embedding processing the fiber bundle in ice a Umatsutsumizai, the ice liquefied A method for producing an ultrashort fiber, characterized in that an ultrashort fiber having a cut fiber length of 0.005 to 0.1 mm is obtained by cutting a cut end face of a fiber bundle embedded at a temperature not to be cut into a thin piece. 製造する極短繊維が少なくとも2種の熱可塑性樹脂からなる複合繊維である、請求項1に記載の極短繊維の製造方法。  The method for producing ultrashort fibers according to claim 1, wherein the ultrashort fibers to be produced are composite fibers made of at least two kinds of thermoplastic resins. 多数の単繊維群から構成されるマルチフィラメント糸条が巻かれた少なくとも1つの糸巻体から糸条を解舒して巻取に供するに際して、複数の糸巻体から解舒された各糸条を巻き取る場合にあってはこれら糸条を合糸した後に巻取に供し、巻取に供された糸条が重ね巻されて所定の総繊度を持った繊維束を構成する単繊維同士が互いに並行した直線状の引き揃え箇所が形成される巻取枠に所定の巻取張力を付与しながら巻き取り、繊維束を構成する単繊維群が少なくとも直線状に引き揃えられた状態にある前記箇所に対して繊維束の周囲を囲繞させながら繊維束を形成する単繊維群間へ前記水を進入させて固化する埋包処理をし、埋包処理をした直線状に引き揃えられた繊維束部を切断して被切削材を作製する、請求項1に記載の極短繊維の製造方法。When unwinding a yarn from at least one spool wound with a multifilament yarn composed of a large number of single fiber groups for winding, the yarns unwound from a plurality of spools are wound. In the case of taking, these yarns are combined and used for winding, and the single yarns constituting the fiber bundle having a predetermined total fineness are piled up by winding the yarns used for winding in parallel with each other. Winding while applying a predetermined winding tension to the winding frame in which the linear alignment portion is formed, the single fiber group constituting the fiber bundle is at least in a state where the single fiber group is linearly aligned On the other hand, an embedding process in which the water is allowed to enter between the single fiber groups forming the fiber bundle while solidifying the periphery of the fiber bundle to solidify, and the fiber bundle part that is arranged in a straight line after the embedding process is performed. The ultrashort fiber according to claim 1, which is cut to produce a workpiece. Production method. 前記巻取枠を多角形状又は棒状にし、前記多角形状巻取枠の各頂点部分又は棒状巻取枠の両端部分で繊維束の折り曲げ部を形成させ、前記「繊維束を構成する単繊維同士が互いに並行した直線状の引き揃え箇所」を前記折り曲げ部間に形成する、請求項3に記載の極短繊維の製造方法。The winding frame is formed into a polygonal shape or a rod shape, and a bent portion of a fiber bundle is formed at each apex portion of the polygonal winding frame or both end portions of the rod-shaped winding frame. The method for producing ultrashort fibers according to claim 3 , wherein “linear alignment portions parallel to each other” are formed between the bent portions. 前記巻取枠に形成された前記直線状の引き揃え箇所中の埋包処理に供する繊維束部分の外側両端に対して、該両端を固定して繊維束を構成する単繊維群が互いにその位置を変えないように固定する治具を取り付けるか、あるいは前記両端に接着剤を含浸させた後、巻取枠上の繊維束に大変形を与えることなく前記巻取枠から繊維束を取り出し、取り出した繊維束に対して所定の張力を付与した状態で前記埋包処理を行うことを特徴とする請求項4に記載の極短繊維の製造方法。The single fiber groups constituting the fiber bundle by fixing both ends to the outer ends of the fiber bundle portion used for the embedding process in the linear alignment portion formed on the winding frame are positioned at each other. After fixing the jig so as not to change the position, or impregnating the both ends with an adhesive, take out the fiber bundle from the take-up frame without taking out large deformation of the fiber bundle on the take-up frame and take it out. The method for producing ultrashort fibers according to claim 4 , wherein the embedding process is performed in a state in which a predetermined tension is applied to the fiber bundle. 単繊維群を互いに並行して引き揃えて束ねた複数の小繊維束を互いに接触しないように分割配列した繊維束を形成し、前記繊維束の周囲を囲繞させながら前記単繊維群間へ前記水を進入させた後、前記を液体状態から固体状態へ相変化させて固化させて被切削材を作製する、請求項1に記載の極短繊維の製造方法。A plurality of small fiber bundles in which single fiber groups are aligned and bundled in parallel with each other are formed into a fiber bundle that is divided and arranged so as not to contact each other, and the water is introduced between the single fiber groups while surrounding the periphery of the fiber bundle. 2. The method for producing ultrashort fibers according to claim 1, wherein the material to be cut is produced by causing the water to undergo a phase change from a liquid state to a solid state and solidifying after the water enters. 前記水による前記小繊維束中心部への最大要進入距離が5mmを超えないように小繊維束を形成することを特徴とする、請求項6に記載の極短繊維の製造方法。 The method for producing ultrashort fibers according to claim 6 , wherein the small fiber bundle is formed so that a maximum required distance of entry into the center of the small fiber bundle by water does not exceed 5 mm. 前記小繊維束が扁平である、請求項6に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 6 , wherein the small fiber bundle is flat. 液体状に相変化した前記埋包剤を予め脱気処理する、請求項6に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 6 , wherein the water embedding agent phase-changed into a liquid state is degassed in advance. 記繊維束を氷結容器内に充填した水中に静置して浸漬し、水中に浸漬した状態で繊維束を氷結した被切削材を製作するに際して、前記氷結容器の上方から水面上の空気を排気しながら、水面部を加熱して水面部の氷結を防止しつつ前記氷結容器に充填された水を氷結処理する、請求項1に記載の極短繊維の製造方法。 Before SL and was immersed standing in water filled in the freezing container fiber bundle, when fabricating the cutting material was frozen the fiber bundle in a state of being immersed in water, the air above the water from above the freezing container The method for producing ultrashort fibers according to claim 1, wherein the water surface portion is heated and the water surface portion is heated to prevent freezing of the water surface portion, and the water filled in the freezing container is subjected to freezing treatment. 前記水面上の空気排気が、30Torr〜650Torrの弱負圧下で行われる、請求項10に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 10 , wherein the air exhaust on the water surface is performed under a weak negative pressure of 30 Torr to 650 Torr. 前記水に界面活性剤を混合した、請求項10に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 10 , wherein a surfactant is mixed in the water. 前記氷結容器に微振動を付与しながら氷結処理する、請求項10に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 10 , wherein the freezing treatment is performed while applying a slight vibration to the freezing container. 氷結状態で切削された前記極短繊維の氷結を維持した状態で凍結乾燥する、請求項10に記載の極短繊維の製造方法。The manufacturing method of the ultra-short fiber of Claim 10 which freeze-drys in the state which maintained the freezing of the said ultra-short fiber cut in the icing state. 埋包処理された前記繊維束の端面を薄片状に切削して極短繊維を製造するに際して、氷結状態で切り出された極短繊維間に空気を含ませて集積し、集積した極短繊維の集合体を多孔質状にし、多孔質状の前記集合体を氷の融点未満の温度に保冷し、保冷した前記集合体を凍結乾燥へ供することを特徴とする、請求項14に記載の極短繊維の製造方法。When manufacturing the ultrashort fiber by cutting the end face of the embedded fiber bundle into a thin piece, air is collected between the ultrashort fibers cut out in a frozen state, and the accumulated ultrashort fibers are collected. The ultrashort according to claim 14 , wherein the aggregate is made porous, the porous aggregate is kept at a temperature lower than the melting point of ice, and the cooled aggregate is subjected to freeze-drying. A method for producing fibers. 前記被切削材を複数個準備し、繊維の長さ方向に対して垂直な切削端面を形成した前記被切削材群を前記切断面が水平となるように固定し、少なくとも一つの切削刃によって前記切削端面を平削りし、平削りした被切削材から前記を除去して0.005〜0.1mmの繊維長を有する極短繊維を得る、請求項1に記載の極短繊維の製造方法。A plurality of the workpieces are prepared, and the group of workpieces on which cutting end surfaces perpendicular to the length direction of the fibers are formed are fixed so that the cutting surfaces are horizontal, and the cutting surfaces are fixed by at least one cutting blade. The method for producing ultrashort fibers according to claim 1, wherein the cutting end face is flattened, and the ice is removed from the planed material to obtain ultrashort fibers having a fiber length of 0.005 to 0.1 mm. . 前記被切削剤が多数の前記繊維束を稠密な状態で並列させて立設した状態で前記により一体に埋包処理されている、請求項16に記載の極短繊維の製造方法。The method for producing ultrashort fibers according to claim 16 , wherein the cutting agent is embedded in the ice integrally in a state where a large number of the fiber bundles are juxtaposed in a dense state.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219804A (en) * 2005-01-17 2006-08-24 Teijin Fibers Ltd Method and apparatus for producing super short fiber
WO2019093490A1 (en) 2017-11-13 2019-05-16 Ricoh Company, Ltd. Resin particle producing method
EP3617359A1 (en) 2018-09-03 2020-03-04 Ricoh Company, Ltd. Fiber aggregation, short fiber, film, and method of manufacturing the short fiber

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4671224B2 (en) * 2005-04-22 2011-04-13 ホソカワミクロン株式会社 Fiber recovery device
JP4725995B2 (en) * 2005-05-25 2011-07-13 ホソカワミクロン株式会社 Fiber recovery device
FR2919284B1 (en) * 2007-07-26 2010-09-24 Snecma MECHANICAL PIECE COMPRISING AN INSERT IN COMPOSITE MATERIAL.
FR2919283B1 (en) * 2007-07-26 2010-09-17 Snecma MECHANICAL PIECE COMPRISING AN INSERT IN COMPOSITE MATERIAL.
DE102009035113A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Philipps-Universität Marburg Apparatus and method for making short fibers
JP5493215B2 (en) * 2010-09-03 2014-05-14 独立行政法人物質・材料研究機構 Fiber piece manufacturing method
DE102011103840A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Trützschler GmbH & Co Kommanditgesellschaft Device on a spinning preparation machine, e.g. Faserflockenspeiser, carding, cleaner o. The like. For feeding and / or removal of fiber material
CN106702539A (en) * 2017-02-28 2017-05-24 攀枝花学院 Shearing machine for fiber
JP7043865B2 (en) 2017-03-14 2022-03-30 株式会社リコー Equipment for manufacturing resin powder for 3D modeling and 3D modeling
EP3375608B1 (en) 2017-03-17 2021-05-05 Ricoh Company, Ltd. Resin powder for solid freeform fabrication and device for solid freeform fabrication object
JP7081350B2 (en) 2017-11-09 2022-06-07 株式会社リコー Resin powder for three-dimensional modeling, manufacturing equipment for three-dimensional modeling, manufacturing method for three-dimensional modeling, and manufacturing method for resin powder for three-dimensional modeling
EP3482900B1 (en) 2017-11-09 2021-06-09 Ricoh Company, Ltd. Particle for solid freeform fabrication
EP3524430B1 (en) 2018-02-07 2021-12-15 Ricoh Company, Ltd. Powder for solid freeform fabrication, and method of manufacturing solid freeform fabrication object
CN108823944B (en) * 2018-07-02 2024-04-12 江苏湛德医疗用品有限公司 Cutting machine system in non-woven fabric production process
JP7338316B2 (en) 2018-08-31 2023-09-05 株式会社リコー RESIN POWDER AND METHOD FOR MANUFACTURING 3D MODEL
EP3620283B1 (en) 2018-09-07 2022-03-30 Ricoh Company, Ltd. Resin powder, as well as method of and device for manufacturing a solid freeform object using said powder
CN111139556A (en) * 2020-02-26 2020-05-12 江苏奥神新材料股份有限公司 Equipment and method for cutting polyimide fibers
CN114108146B (en) * 2022-01-28 2022-04-15 江苏九九久科技有限公司 Preparation facilities of heat-resisting ultrahigh molecular weight polyethylene fiber product

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3602410A (en) * 1967-09-22 1971-08-31 Jones & Laughlin Steel Corp Method or producing steel fibers
US3921874A (en) * 1973-09-04 1975-11-25 Raymond G Spain Method of preparing short fibers of fine diameters
JPS5934804B2 (en) * 1975-12-12 1984-08-24 東レ株式会社 Tansen Boar Elephant Houhou
US4003773A (en) * 1976-03-02 1977-01-18 Hercules Incorporated Method of preparing graphite fibers of ultra-short length and narrow size distribution
EP0609711A1 (en) * 1993-02-05 1994-08-10 Hercules Incorporated Method for producing chopped fiber strands

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219804A (en) * 2005-01-17 2006-08-24 Teijin Fibers Ltd Method and apparatus for producing super short fiber
WO2019093490A1 (en) 2017-11-13 2019-05-16 Ricoh Company, Ltd. Resin particle producing method
US11504883B2 (en) 2017-11-13 2022-11-22 Ricoh Company, Ltd. Resin particle producing method
EP3617359A1 (en) 2018-09-03 2020-03-04 Ricoh Company, Ltd. Fiber aggregation, short fiber, film, and method of manufacturing the short fiber

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US20060225252A1 (en) 2006-10-12
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JPWO2005012607A1 (en) 2006-09-21
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