JP5280164B2 - Winder guide device, reinforcing fiber bundle winding method, and reinforcing fiber bundle winding - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a guide for a winder of reinforcing fiber bundle stably winding reinforcing fiber around a bobbin without twisting of a reinforcing fiber bundle widened in a tape-like manner even if the reinforcing fiber has a large tow volume, and to provide a wound body of the reinforcing fiber bundle with stable tow width. <P>SOLUTION: The guide 10 traverses and guides the reinforcing fiber bundle with fineness of 12,000-40,000 dtex to the winder, and has a guide stand 12 reciprocating in parallel with an axial direction of the bobbin. The guide stand 12 includes: a first guide roller pair 20 installed so that an axial direction thereof is orthogonal to a travelling direction D of the reinforcing fiber bundle; and a second guide roller pair 30, which is installed downstream of the first guide roller pair 20 so that an axial direction thereof is orthogonal to the travelling direction D, and which is orthogonal to the axial direction of guide rollers of the first guide roller pair 20. The second guide roller pair 30 is constituted of a pillar-shaped second guide roller 32 and a drum-like second guide roller 34. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、巻取機用ガイド装置、強化繊維束の巻き取り方法ならびに強化繊維束の巻体に関する。   The present invention relates to a guide device for a winder, a winding method of a reinforcing fiber bundle, and a winding body of the reinforcing fiber bundle.

炭素繊維は、その形態及び特性から繊維そのものだけで使用されることは少なく、大部分は繊維束を複数本平行に引き揃えた後、エポキシ樹脂等の樹脂を含浸させ(一般にはこれをプリプレグという)、これを円筒状に巻いたり、あるいは被成形物に被せた後、樹脂を硬化させて繊維強化プラスチック成形体として製品化する。
炭素繊維は他の強化繊維材料に比べて軽量で、且つ、高強度であるため、この特性を更に生かすために、炭素繊維にエポキシ等の樹脂を含浸したプリプレグを軽量化させる検討がなされている。炭素繊維プリプレグを軽量化させるためには、炭素繊維を薄く広げる必要があり、このためにプリプレグ製造に当たっては、様々な対応がなされている。
ここで、プリプレグの製造工程に供給される炭素繊維等の強化繊維束が、予め一定幅に広げられたものであれば、即ち、ボビンに巻き取られている強化繊維束が拡幅されたテープ状であれば、プリプレグの製造工程において強化繊維束の幅を広げるという作業を省くことができる。このため、最近では薄物プリプレグの成形用として、予め拡幅されたテープ状の強化繊維束がボビンに巻き取られた巻体を用いることが多くなっている。
このようなテープ状の強化繊維束は、強化繊維束の製造段階の最後において、エポキシ樹脂等を主成分とするサイジング剤を含浸させ、ニップロールによる絞り、あるいは乾熱ロールへの接触により幅出しを行った後、乾燥させることにより製造される。こうして製造されたテープ状の強化繊維束は、製品形態としてボビンに巻きとられた巻体の形態をとる。
Carbon fibers are rarely used alone because of their form and characteristics, and most of them are made by impregnating a resin such as an epoxy resin after arranging a plurality of fiber bundles in parallel (generally this is called a prepreg). ), Or after winding it in a cylindrical shape or covering it on a molded object, the resin is cured to produce a fiber-reinforced plastic molded product.
Since carbon fibers are lighter and stronger than other reinforcing fiber materials, in order to further utilize this characteristic, studies are being made to reduce the weight of prepregs in which carbon fibers are impregnated with a resin such as epoxy. . In order to reduce the weight of the carbon fiber prepreg, it is necessary to spread the carbon fiber thinly. For this reason, various measures are taken in manufacturing the prepreg.
Here, if the reinforcing fiber bundle such as carbon fiber supplied to the manufacturing process of the prepreg is preliminarily spread to a certain width, that is, the tape-like shape in which the reinforcing fiber bundle wound around the bobbin is widened. Then, the work of widening the width of the reinforcing fiber bundle in the prepreg manufacturing process can be omitted. For this reason, recently, a wound body in which a tape-shaped reinforcing fiber bundle that has been widened in advance is wound around a bobbin is often used for forming a thin prepreg.
Such a tape-shaped reinforcing fiber bundle is impregnated with a sizing agent mainly composed of an epoxy resin at the end of the production stage of the reinforcing fiber bundle, and is squeezed out by a nip roll or contacted with a dry heat roll. It is manufactured by making it dry after performing. The tape-like reinforcing fiber bundle thus manufactured takes the form of a wound body wound around a bobbin as a product form.

巻取機では、強化繊維束がボビンの長さ方向に均一に巻き付けられるよう、ボビンの軸に平行に強化繊維束をトラバースさせている。ところで、かかる既存の巻取機ではテープ状の繊維束形態を維持することは考慮されていない。このため、この一般繊維用の巻取機に一般繊維用の汎用ガイドを用いて、拡幅された強化繊維束をボビンへ巻き取ろうとすると、トラバースさせるときに強化繊維束が幅方向に押えられて収束したり、軸方向の捻じれ等が生じたりする。そして、拡幅されたテープ状の繊維束形態が崩れて巻き取られてしまい、薄物プリプレグの成形用という上記目的に適応することができなくなる。
そこで、既存の巻取機を用いて、このような拡幅されたテープ状の強化繊維束を、その形態を保ったままボビンに巻き取るための提案がなされている。従来、既存の巻取機にガイド装置をトラバースガイドとして取り付ける方法が提案されている(例えば特許文献1〜6)。
In the winder, the reinforcing fiber bundle is traversed in parallel to the bobbin axis so that the reinforcing fiber bundle is uniformly wound in the length direction of the bobbin. By the way, maintaining such a tape-like fiber bundle form is not considered in such an existing winder. For this reason, if a general fiber general-purpose guide is used for the general fiber winder to wind the widened reinforcing fiber bundle onto the bobbin, the reinforcing fiber bundle is pressed in the width direction when traversing. Convergence or axial twisting may occur. And the widened tape-like fiber bundle form collapses and is wound up, and cannot be applied to the above-mentioned purpose of forming a thin prepreg.
Then, the proposal for winding up such a widened tape-shaped reinforcing fiber bundle on a bobbin, maintaining the form using the existing winding machine is made | formed. Conventionally, a method of attaching a guide device as a traverse guide to an existing winder has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 6).

特許文献1に記載されているガイド装置では、ボビンの軸と平行に配されたトラバースアームに直交して立設され、前記トラバースアームに沿って摺動するプレート部材を有し、同プレート部材の上下に強化繊維束をガイドするガイドロールが配されている。下部のガイドロールは巻取ボビンの軸と平行に配されており、上部には、同ボビンの軸と直交して一対の平行なガイドロールが配されている。拡幅された強化繊維束は上下のガイド部材の間で軸線方向に90°捻転されるが、これら上下のガイドロールの間を通すことにより、テープ状の強化繊維束はその拡幅形態を保持した状態でボビンに巻き取ることができる巻取機用ガイド装置が提案されている。
特許文献2に記載されているガイド装置では、トラバースアームに沿って往復動するプレート部材の上部に、軸線が互いに直交して配された複数の円錐状をなすガイドが配され、プレート部材の下部には巻取ボビンとほぼ平行な軸線を有する一対の平行なガイドロールが配されている。上部に配された円錐状のガイドによって強化繊維束が軸線方向に90°捻転され、強化繊維束は下部に配された一対のガイドロールに直交して送られ、同ロールに掛け回されてから前記ボビンに巻き取られる巻取機用ガイド装置が提案されている。
特許文献3に記載されているガイド装置では、巻取ボビンの回転軸に平行に往復動するガイドスタンドと、該ガイドスタンドの上部にその回転軸が巻取ボビンの回転軸と直交して配置された一対の上部ガイドロールと、前記ガイドスタンドの下部にその回転軸が巻取ボビンの回転軸と平行に配された一対の下部ガイドロールと、その間に繊維束を軸線方向に90°捻転させるための円錐状ガイドロールとを有する強化繊維束の巻取機用ガイド装置が提案されている。
特許文献4に記載されているガイド装置では、巻取ボビンの回転軸と実質的に直角に捻れた位置に回転軸が配されたガイドロールと、前記巻取ボビンの回転軸と実質的に平行に回転軸が配された最終のガイドロールとを有し、最終のガイドロールと糸条との接触長が規定された巻取機用綾振りガイド装置が提案されている。
特許文献5に記載されているガイド装置では、強化繊維束をボビンに巻き取る際に綾振りを行うガイド装置であって、強化繊維束を案内する複数のガイド部材の少なくとも1つが浮動支持されており、かつ、そのガイド部材が綾振りに伴う強化繊維束張力の増減を緩和する方向に変位可能に構成されていることを特徴とする巻取機用綾振りガイド装置、および、それを用いた巻取機と炭素繊維束パッケージの製造方法が提案されている。
特許文献6に記載されているガイド装置では、強化繊維束を案内するトラバースガイドと、該トラバースガイドのトラバース機構とを有し、該トラバースガイドは少なくとも巻取ボビンの回転軸と実質的に直角に捻れた位置に回転軸が配されたガイドロールと、前記巻取ボビンの回転軸と実質的に平行に回転軸方向が配された自由回転最終ガイドロールを有するとともに、該自由回転最終ガイドロールはそのガイド位置の調整機構を有してなる強化繊維束の綾振り装置が提案されている。さらに、該綾振り装置を用いた強化繊維束の巻取機、強化繊維束パッケージの製造装置、製造方法が提案されている。
近年では、炭素繊維の利用は建築、土木、自動車、エネルギー、コンパウンド等の一般産業用途にまで使用されるようになり、高強度・高弾性率で、より安価で生産性に優れたトウボリュームの大きい繊維束が強く求められている。
特開平4−119123号公報 特開平10−330038号公報 特開2001−348166号公報 特開2004−155590号公報 特開2005−225644号公報 特開2006−89154号公報
The guide device described in Patent Document 1 has a plate member that is erected perpendicularly to a traverse arm that is arranged in parallel with the axis of the bobbin, and that slides along the traverse arm. Guide rolls for guiding the reinforcing fiber bundle are arranged on the upper and lower sides. The lower guide roll is arranged in parallel with the axis of the winding bobbin, and a pair of parallel guide rolls are arranged in the upper part perpendicular to the axis of the bobbin. The widened reinforcing fiber bundle is twisted by 90 ° in the axial direction between the upper and lower guide members. By passing between the upper and lower guide rolls, the tape-like reinforcing fiber bundle maintains its widened form. A guide device for a winder that can be wound around a bobbin has been proposed.
In the guide device described in Patent Document 2, a plurality of conical guides whose axes are arranged orthogonal to each other are arranged on the upper part of the plate member that reciprocates along the traverse arm, and the lower part of the plate member. Is provided with a pair of parallel guide rolls having an axis substantially parallel to the winding bobbin. The reinforcing fiber bundle is twisted by 90 ° in the axial direction by the conical guide arranged at the upper part, and the reinforcing fiber bundle is sent orthogonally to a pair of guide rolls arranged at the lower part and is wound around the same roll. A guide device for a winder wound around the bobbin has been proposed.
In the guide device described in Patent Document 3, a guide stand that reciprocates in parallel with the rotation axis of the take-up bobbin, and the rotation axis is disposed above the guide stand so as to be orthogonal to the rotation axis of the take-up bobbin. A pair of upper guide rolls, a pair of lower guide rolls whose rotating shafts are arranged in parallel with the rotating shaft of the take-up bobbin at the lower part of the guide stand, and for twisting the fiber bundle by 90 ° in the axial direction therebetween A guide device for a winder of a reinforcing fiber bundle having a conical guide roll is proposed.
In the guide device described in Patent Document 4, a guide roll having a rotation shaft arranged at a position twisted substantially perpendicular to the rotation axis of the winding bobbin, and substantially parallel to the rotation axis of the winding bobbin. There has been proposed a traverse guide device for a winder having a final guide roll having a rotation shaft disposed on the rotary shaft and having a contact length between the final guide roll and the yarn defined.
The guide device described in Patent Document 5 is a guide device that traverses when winding a reinforcing fiber bundle around a bobbin, and at least one of a plurality of guide members that guide the reinforcing fiber bundle is floatingly supported. And a guide member for a winder characterized in that the guide member is configured to be displaceable in a direction in which increase / decrease in the increase / decrease of the reinforcing fiber bundle tension associated with the traverse is reduced, and using the same Winding machines and carbon fiber bundle package manufacturing methods have been proposed.
The guide device described in Patent Document 6 includes a traverse guide for guiding a reinforcing fiber bundle and a traverse mechanism for the traverse guide, and the traverse guide is at least substantially perpendicular to the rotation axis of the winding bobbin. A guide roll having a rotation shaft disposed at a twisted position, and a free rotation final guide roll having a rotation axis direction substantially parallel to the rotation shaft of the winding bobbin. A traverse device for reinforcing fiber bundles having an adjustment mechanism for the guide position has been proposed. Further, a reinforcing fiber bundle winder using the traverse device, a reinforcing fiber bundle package manufacturing apparatus, and a manufacturing method have been proposed.
In recent years, the use of carbon fiber has come to be used for general industrial applications such as construction, civil engineering, automobiles, energy, compounds, etc., and has high strength, high elastic modulus, low cost and excellent productivity. There is a strong demand for large fiber bundles.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-119123 JP 10-330038 A JP 2001-348166 A JP 2004-155590 A JP 2005-225644 A JP 2006-89154 A

しかしながら、上述の技術では、特にトウボリュームの大きい、つまりトウ幅が広く厚みのある扁平糸状を巻き取るには、その性能は必ずしも充分ではなかった。トウボリュームの大きい強化繊維束は、その繊維量のためにトウ幅が広がる傾向があるが、強化繊維束を用いた複合材料の、強度発現性の観点から、巻き取り時におけるトウ幅の収束や、捻れを防止するために、強化繊維束のトウ幅、厚みを制限する必要性があった。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、トウボリュームの大きい強化繊維であっても、テープ状に拡幅された強化繊維束を撚りのない状態で、安定してボビンに巻き取ることができる強化繊維束の巻取機用のガイド装置、強化繊維の巻き取り方法、および、トウ幅の安定した強化繊維束の巻体を目的とする。
However, the above-described technique is not always sufficient for winding a flat yarn having a large tow volume, that is, a wide tow width and a large thickness. Reinforcing fiber bundles with large tow volume tend to widen the tow width due to the amount of fibers, but from the viewpoint of strength development of composite materials using reinforcing fiber bundles, In order to prevent twisting, it was necessary to limit the toe width and thickness of the reinforcing fiber bundle.
The present invention has been made to solve such a problem. Even in the case of a reinforcing fiber having a large tow volume, a reinforcing fiber bundle widened in a tape shape can be stably wound around a bobbin without twisting. A guide device for a winder of a reinforcing fiber bundle that can be taken, a winding method of a reinforcing fiber, and a winding body of a reinforcing fiber bundle with a stable tow width.

本発明の巻取機用のガイド装置は、繊度12000〜40000dtexの強化繊維束をトラバースさせて巻取機に導く巻取機用のガイド装置であって、巻き取り用のボビンの軸方向と平行に往復動するガイドスタンドを有し、前記ガイドスタンドは、強化繊維束の進行方向に対して軸方向を直交させて設置された一対の第一ガイドロール対と、前記第一ガイドロール対の下流側に、強化繊維束の進行方向に対して軸方向を直交させ、かつ、前記第一ガイドロール対のガイドロールの軸方向と直交させて設置された一対の第二ガイドロール対とを有し、前記第二ガイドロール対は、上流側のガイドロールが円柱形状であり、下流側のガイドロールが鼓形状であることを特徴とする。   The guide device for a winder according to the present invention is a guide device for a winder that traverses a reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex and guides the bundle to the winder, and is parallel to the axial direction of the bobbin for winding. A guide stand that reciprocates, a pair of first guide roll pairs installed with the axial direction orthogonal to the traveling direction of the reinforcing fiber bundle, and downstream of the first guide roll pair A pair of second guide rolls installed on the side so that the axial direction is orthogonal to the traveling direction of the reinforcing fiber bundle and is orthogonal to the axial direction of the guide roll of the first guide roll pair The second guide roll pair is characterized in that the upstream guide roll has a cylindrical shape and the downstream guide roll has a drum shape.

本発明の強化繊維の巻き取り方法は、前記ガイド装置を用い、繊度12000〜40000dtexの強化繊維束を巻取機に導き、トウ幅変動率10%以下で巻き取ることを特徴とする。   The reinforcing fiber winding method of the present invention is characterized in that, using the guide device, a reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex is guided to a winder and wound at a tow width variation rate of 10% or less.

本発明の強化繊維束の巻体は、前記ガイド装置を用い、繊度12000〜40000dtexの強化繊維束が巻取機に導かれて巻き取られたことを特徴とする。   The wound bundle of reinforcing fiber bundles according to the present invention is characterized in that a reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex is guided to a winder and wound using the guide device.

本発明の巻取機用のガイド装置および強化繊維束の巻き取り方法によれば、トウボリュームの大きい強化繊維束であっても、テープ状に拡幅された強化繊維束を撚りのない状態で、安定してボビンに巻き取ることができ、安定したトウ幅の強化繊維束の巻体を得られる。   According to the guide device for winder of the present invention and the winding method of the reinforcing fiber bundle, even if the reinforcing fiber bundle has a large tow volume, the reinforcing fiber bundle widened in a tape shape is not twisted, It can be stably wound on a bobbin, and a wound body of reinforcing fiber bundles having a stable tow width can be obtained.

本発明の実施形態の一例について、図1、2を用いて説明する。図1は本発明の実施形態にかかるガイド装置10側面の拡大図である。図2は発明の実施形態にかかるガイド装置10が設置された巻取機8の模式図である。
図1に示すとおり、ガイド装置10は、ガイドスタンド12と、第一ガイドロール22、24とが同一の軸方向で設置され構成されている第一ガイドロール対20と、第二ガイドロール32、34とが同一の軸方向で設置され構成されている第二ガイドロール対30とを有する。ガイドスタンド12の、強化繊維束の進行方向Dの上流側には、第一ガイドロール対20が、第一ガイドロール22の軸23と、第一ガイドロール24の軸25がガイドスタンド12の表面と平行、かつ、強化繊維束の進行方向Dと直交する方向に設置されている。ガイドスタンド12の強化繊維束の進行方向Dの下流側には、第二ガイドロール対30が、第二ガイドロール32の軸33と第二ガイドロール34の軸35とが、ガイドスタンド12の面の垂直方向、かつ、前記軸23、25と直交する方向で設置されている。
第一ガイドロール対20と、第二ガイドロール対30との中間には、トラバースガイド14が設置されている。第二ガイドロール32と第二ガイドロール34との中間には、図5に概略的に示す側面形状を持つフック状ガイド16が設置されている。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an enlarged view of a side surface of a guide device 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of the winder 8 provided with the guide device 10 according to the embodiment of the invention.
As shown in FIG. 1, the guide device 10 includes a first guide roll pair 20 in which a guide stand 12 and first guide rolls 22 and 24 are installed and configured in the same axial direction, a second guide roll 32, 34 has the 2nd guide roll pair 30 installed and comprised by the same axial direction. On the upstream side of the guide stand 12 in the traveling direction D of the reinforcing fiber bundle, the first guide roll pair 20 is the shaft 23 of the first guide roll 22 and the shaft 25 of the first guide roll 24 is the surface of the guide stand 12. And in a direction perpendicular to the traveling direction D of the reinforcing fiber bundle. On the downstream side of the reinforcing fiber bundle traveling direction D of the guide stand 12, the second guide roll pair 30, the shaft 33 of the second guide roll 32, and the shaft 35 of the second guide roll 34 are arranged on the surface of the guide stand 12. And in a direction perpendicular to the axes 23 and 25.
A traverse guide 14 is installed between the first guide roll pair 20 and the second guide roll pair 30. A hook-shaped guide 16 having a side shape schematically shown in FIG. 5 is installed between the second guide roll 32 and the second guide roll 34.

次に図2を用いて、巻取機8について説明する。巻取機8は固定ガイドロール40、42と、ガイド装置10と、巻取機プレッシャーロール52と、ボビン50を設置する軸51とが順に設置されている。
固定ガイドロール40は、軸41が固定ガイドロール42の軸43と平行、かつ強化繊維束の進行方向Dと直交するように設置されている。ガイド装置10のガイドスタンド12は、軸43、および、ボビン50の軸51と直交する方向に立設され、軸51と平行にボビン50の両端面間を往復動するトラバース装置と接続されている。こうして、第一ガイドロール対20は、軸43、および、軸51に対して直交する方向に設置され、第二ガイドロール対30は、軸51と平行となるように設置されている。巻取機プレッシャーロール52は、軸53が軸51と平行、かつ、巻取機プレッシャーロール52の周面が、ボビン50の巻取面と接するようにして、設置されている。
Next, the winder 8 will be described with reference to FIG. In the winder 8, fixed guide rolls 40 and 42, a guide device 10, a winder pressure roll 52, and a shaft 51 on which the bobbin 50 is installed are sequentially installed.
The fixed guide roll 40 is installed such that the shaft 41 is parallel to the shaft 43 of the fixed guide roll 42 and orthogonal to the traveling direction D of the reinforcing fiber bundle. The guide stand 12 of the guide device 10 is erected in a direction orthogonal to the shaft 43 and the shaft 51 of the bobbin 50, and is connected to a traverse device that reciprocates between both end faces of the bobbin 50 in parallel with the shaft 51. . Thus, the first guide roll pair 20 is installed in a direction orthogonal to the shaft 43 and the shaft 51, and the second guide roll pair 30 is installed so as to be parallel to the shaft 51. The winder pressure roll 52 is installed such that the shaft 53 is parallel to the shaft 51, and the peripheral surface of the winder pressure roll 52 is in contact with the winding surface of the bobbin 50.

ガイドスタンド12の大きさは特に限定されないが、固定ガイドロール42とボビン50との間隔に応じて適宜設定されるものであり、巻取機8に応じて決定されることが好ましい。   The size of the guide stand 12 is not particularly limited, but is appropriately set according to the interval between the fixed guide roll 42 and the bobbin 50 and is preferably determined according to the winder 8.

第二ガイドロール32、34は走行させる強化繊維束の張力に対して充分な強度が保証されるものであればよく、炭素鋼、ステンレス鋼、セラミックス、アルミニウムなどが挙げられる。このうち、軽量であるという点からはアルミニウムが優れているが、単糸巻き付け時にはカッターナイフを使用することがあるため、そのような場合にも損傷の少ないステンレス鋼を用いることが好ましい。さらには、単糸巻き付きを防止する観点から、ハードクロムによる梨地仕上げ等の表面処理を施すことが好ましい。
第二ガイドロール対30の内、上流側に設置されている第二ガイドロール32の形状は、円柱形状である。円柱形状とは、図3に示すとおり、両端面の間の周面が同一半径の円周で形成されている形状である。
第二ガイドロール対30の内、下流側に設置されている第二ガイドロール34の形状は、鼓形状である。鼓形状とは、図4に示すように、周面の円周が、両端面から中央部方向に向かって徐々に半径が短くなるような形状、即ち第二ガイドロール34の軸方向の断面において、中央部が凹んで湾曲した形状である。凹みの程度は特に限定されず、巻き取る強化繊維束のトウ幅等を考慮して決定することができる。第二ガイドロール32、34の直径、周面の幅は特に限定されず、走行させる強化繊維束のトウ幅、フィラメント数に応じて決定することが好ましい。
The second guide rolls 32 and 34 may be any one that can guarantee sufficient strength against the tension of the reinforcing fiber bundle to be run, and examples thereof include carbon steel, stainless steel, ceramics, and aluminum. Among these, aluminum is excellent in terms of light weight, but a cutter knife may be used when winding a single yarn, and in such a case, it is preferable to use stainless steel with little damage. Furthermore, it is preferable to perform a surface treatment such as a satin finish with hard chrome from the viewpoint of preventing winding of a single yarn.
The shape of the second guide roll 32 installed on the upstream side of the second guide roll pair 30 is a cylindrical shape. As shown in FIG. 3, the columnar shape is a shape in which the peripheral surface between both end surfaces is formed with a circumference having the same radius.
The shape of the second guide roll 34 installed on the downstream side of the second guide roll pair 30 is a drum shape. As shown in FIG. 4, the drum shape is a shape in which the circumference of the circumferential surface gradually decreases in radius from both end surfaces toward the center, that is, in the axial section of the second guide roll 34. The central part is concave and curved. The degree of the depression is not particularly limited, and can be determined in consideration of the toe width of the reinforcing fiber bundle to be wound. The diameter of the second guide rolls 32 and 34 and the width of the peripheral surface are not particularly limited, and are preferably determined according to the toe width and the number of filaments of the reinforcing fiber bundle to be run.

第一ガイドロール22、24の材質は、第二ガイドロール32と同様である。
第一ガイドロール対20の内、上流側に設置されている第一ガイドロール22の形状は、鼓形状であり第二ガイドロール34と同様である。
第一ガイドロール対20の内、下流側に設置されている第一ガイドロール24の形状は円柱形状であり、第二ガイドロール32と同様である。
The material of the first guide rolls 22 and 24 is the same as that of the second guide roll 32.
The shape of the first guide roll 22 installed on the upstream side of the first guide roll pair 20 is a drum shape and is the same as the second guide roll 34.
The shape of the first guide roll 24 installed on the downstream side of the first guide roll pair 20 is a cylindrical shape, which is the same as the second guide roll 32.

巻取機8を用いた強化繊維束の巻き取り方法について、図2を用いて説明する。
強化繊維束Fは、固定ガイドロール40の周面に沿って移送され、次いで、固定ガイドロール42で巻き取られるようにして方向を変えて、進行方向Dで、ガイド装置10に供給される。ガイド装置10に供給された強化繊維束Fは、第一ガイドロール22、24の順に掛け回される。この際、第一ガイドロール22、24と、固定ガイドロール42とは、直交する軸方向で設置されているため、固定ガイドロール42を通過した強化繊維束Fは、その軸線方向に90°捻転されながら、移送される。このように、第一ガイドロール22、24は、固定ガイドロール42と直交させ、即ち、トラバース(綾振り)方向と直交する軸方向で設置されているため、強化繊維束Fは、第一ガイドロール22、24の周面に沿ってトラバース方向に供給されることとなり、強化繊維束Fは安定した状態でトラバースされる。
次いで、90°に捻転された強化繊維束Fは、第二ガイドロール32、34の順に掛け回される。そして、第二ガイドロール32、34と、第一ガイドロール24とは、直交する軸方向で設置されているため、強化繊維束Fは、その軸線方向に90°捻転される。この際、強化繊維束Fは、第二ガイドロール32が円柱形状であるために、幅方向に均等に張力がかけられ、一定のトウ幅に制御される。次いで、強化繊維束Fは、フック状ガイド16の開口部17を通過して、鼓形状の第二ガイドロール34の湾曲周面に添って移送される。そして、強化繊維束Fは、トラバース装置の往復動によって、ボビン50周面の幅方向に均等に分配され、巻取機プレッシャーロール52によってボビン50に押圧されながら、ボビン50に巻き取られて、強化繊維束の巻体が得られる。
A method for winding the reinforcing fiber bundle using the winder 8 will be described with reference to FIG.
The reinforcing fiber bundle F is transported along the peripheral surface of the fixed guide roll 40, then changed in direction so as to be wound up by the fixed guide roll 42, and supplied to the guide device 10 in the traveling direction D. The reinforcing fiber bundle F supplied to the guide device 10 is wound around the first guide rolls 22 and 24 in this order. At this time, since the first guide rolls 22 and 24 and the fixed guide roll 42 are installed in the orthogonal axial direction, the reinforcing fiber bundle F that has passed through the fixed guide roll 42 is twisted by 90 ° in the axial direction. It is transferred while being. Thus, since the 1st guide rolls 22 and 24 are orthogonally crossed with the fixed guide roll 42, ie, are installed in the axial direction orthogonal to the traverse (traverse) direction, the reinforcing fiber bundle F is the first guide. Supplying in the traverse direction along the peripheral surfaces of the rolls 22 and 24, the reinforcing fiber bundle F is traversed in a stable state.
Next, the reinforcing fiber bundle F twisted by 90 ° is wound around the second guide rolls 32 and 34 in this order. And since the 2nd guide rolls 32 and 34 and the 1st guide roll 24 are installed in the orthogonal axial direction, the reinforcing fiber bundle F is twisted 90 degrees in the axial direction. At this time, since the second guide roll 32 has a cylindrical shape, the reinforcing fiber bundle F is uniformly tensioned in the width direction and is controlled to have a constant tow width. Subsequently, the reinforcing fiber bundle F passes through the opening 17 of the hook-shaped guide 16 and is transferred along the curved peripheral surface of the drum-shaped second guide roll 34. The reinforcing fiber bundle F is evenly distributed in the width direction of the peripheral surface of the bobbin 50 by the reciprocation of the traverse device, and is wound around the bobbin 50 while being pressed against the bobbin 50 by the winder pressure roll 52. A roll of reinforcing fiber bundle is obtained.

本発明における強化繊維束とは、サイジング処理によりサイジング剤を付与した炭素繊維束をいう。本発明に用いる強化繊維束Fは、繊度12000〜40000dtex(デシテックス)であり、より好ましくは15000〜40000dtexである。上記範囲内であると、巻き取り時点でのトウ幅が安定し、撚りが多くなることがない。強化繊維束Fの繊度dtexは、単糸繊度(dtex)×フィラメント数(本)で表される。
強化繊維束Fの繊度を12000〜40000dtexにするには、太デニールの前駆体繊維束を出発物質として焼成し、あるいは、いくつかの少フィラメント数の前駆体繊維束を焼成工程の途中でワインダーで巻き終わるまでに合糸し、サイジング剤を含浸させたものを用いる方法が挙げられる。また、一旦強化繊維束として巻き取ったものをクリールから引き出して合糸しながら巻き取る方法などがあるが、いずれかに限定されるものではない。
The reinforcing fiber bundle in the present invention refers to a carbon fiber bundle provided with a sizing agent by sizing treatment. The reinforcing fiber bundle F used in the present invention has a fineness of 12000 to 40000 dtex (decitex), more preferably 15000 to 40000 dtex. If it is within the above range, the tow width at the time of winding is stable, and twisting does not increase. The fineness dtex of the reinforcing fiber bundle F is represented by single yarn fineness (dtex) × number of filaments (number).
In order to make the fineness of the reinforcing fiber bundle F 12000 to 40000 dtex, the precursor fiber bundle of thick denier is fired as a starting material, or some precursor fiber bundles with a small number of filaments are baked in the middle of the firing process. There is a method in which yarns are combined before winding and impregnated with a sizing agent. In addition, there is a method in which a fiber bundle once wound up as a reinforcing fiber bundle is pulled out from the creel and wound while combining yarns, but is not limited to any one.

炭素繊維束は特に限定されないが、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)系、レーヨン系あるいはピッチ系等の公知の炭素繊維フィラメントが、数千から数万本束になったものを挙げることができる。   The carbon fiber bundle is not particularly limited, and examples thereof include a bundle of thousands to tens of thousands of known carbon fiber filaments such as polyacrylonitrile (PAN), rayon, or pitch.

サイジング処理に用いるサイジング処理液は特に限定されず、種々の高次加工に適した特性を有するものを選択することができる。例えば、均一に糸条に含浸するためには、サイジング剤を含む溶液、エマルジョンまたはサスペンジョン状態としたサイジング処理液とできるもので、それを炭素化繊維束に付着させて、乾燥装置内で溶媒または分散媒を乾燥除去できるものであれば良い。   The sizing treatment liquid used for the sizing treatment is not particularly limited, and a sizing treatment solution having characteristics suitable for various high-order processing can be selected. For example, in order to uniformly impregnate the yarn, it can be a solution containing a sizing agent, an emulsion, or a sizing treatment liquid in a suspended state, which is attached to a carbonized fiber bundle, and the solvent or What is necessary is just to be able to dry and remove the dispersion medium.

サイジング処理液中のサイジング剤の主成分としては特に限定されず、エポキシ樹脂、エポキシ変性ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂などが挙げられ、これらを二種以上の組み合わせて用いても良い。   The main component of the sizing agent in the sizing solution is not particularly limited, and is an epoxy resin, epoxy-modified polyurethane resin, polyester resin, phenol resin, polyamide resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, polyimide. Examples thereof include resins, bismaleimide resins, urethane-modified epoxy resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl pyrrolidone resins, polyether sulfone resins, and the like, and these may be used in combination of two or more.

強化繊維束Fのトウ幅は特に限定されることなく、強化繊維束の巻体に求めるトウ幅に応じて決定することができる。   The toe width of the reinforcing fiber bundle F is not particularly limited, and can be determined according to the tow width required for the wound body of the reinforcing fiber bundle.

第一ガイドロール対20と、第二ガイドロール対30とは、中心軸が空間的に捻れた位置にある。しかし、いずれのガイドロールにあっても強化繊維束Fが、周面の中央部に添って移送されるように調整する必要がある。ガイドロールの周面の中央部からずれた位置を強化繊維束Fが通る場合には、強化繊維束Fのトウ幅を狭める力が作用し、トウ幅を広げたまま、走行を安定させることができなくなるためである。   The first guide roll pair 20 and the second guide roll pair 30 are at positions where the central axes are spatially twisted. However, it is necessary to adjust so that the reinforcing fiber bundle F is transferred along the central portion of the peripheral surface in any guide roll. When the reinforcing fiber bundle F passes through a position deviated from the center portion of the peripheral surface of the guide roll, a force for narrowing the toe width of the reinforcing fiber bundle F acts, and the traveling can be stabilized while the tow width is widened. It is because it becomes impossible.

上述のガイド装置10によれば、第二ガイドロール対30を円柱形状のガイドロールと鼓形状のガイドロールとの組み合わせとすることで、トラバースにより捻れることなく、12000〜40000dtexというトウボリュームの大きい強化繊維束を広いトウ幅のまま、撚りのない状態で巻きとることができる。
さらに、第一ガイドロール対20を鼓形状と円柱形状との組み合わせとすることで、強化繊維束は、周面形状の異なる2つの第一ガイドロール22、24を通過する際に、トラバースが相殺される。第一ガイドロール対20の中で、上流側に位置する第一ガイドロール22が鼓形状であるために、トラバースの動きにも強化繊維束が捻れることなく追従できる。そして、第一ガイドロール対20の中で、下流側に位置する第一ガイドロール24が円柱形状であるため、より安定して、拡幅された強化繊維束の形態を維持することができる。
According to the guide device 10 described above, the second guide roll pair 30 is a combination of a cylindrical guide roll and a drum-shaped guide roll, so that the tow volume of 12000 to 40000 dtex is large without being twisted by the traverse. The reinforcing fiber bundle can be wound up without being twisted with a wide tow width.
Furthermore, by making the first guide roll pair 20 a combination of a drum shape and a cylindrical shape, the traverse cancels when the reinforcing fiber bundle passes through the two first guide rolls 22 and 24 having different circumferential surface shapes. Is done. In the first guide roll pair 20, the first guide roll 22 located on the upstream side has a drum shape, so that the reinforcing fiber bundle can follow the movement of the traverse without being twisted. And since the 1st guide roll 24 located in the downstream is 1st guide roll 24 in the 1st guide roll pair 20, it can maintain the form of the reinforced fiber bundle expanded more stably.

上述のガイド装置10を用いて巻取機8に導かれて製造された強化繊維束の巻体は、巻き取られる段階で撚りを有していないため、極めて安定した巻き形状である。そして、強化繊維束の巻体から繰り出される強化繊維束は、幅が広く、トウ幅の変動率が10%以内であり、極めて安定したトウ幅で強化繊維束を供給することができる。このため、開繊等を行うことなしに、強化繊維プリプレグや、ドラムワインドおよびフィラメントワインドによる成型品製造に適用できる。
ここで、「撚りを有していない」とは、強化繊維束に撚りが全くないか、強化繊維束1m当たりの撚りが0.4ターン以下であることを意味する。また、変動率とは、25cm毎のトウ幅を100点測定し、下記(1)式により求まる値である。
The wound body of the bundle of reinforcing fibers produced by being guided to the winder 8 using the guide device 10 does not have a twist at the stage of being wound, and thus has a very stable winding shape. The reinforcing fiber bundle fed out from the winding body of the reinforcing fiber bundle is wide and has a tow width fluctuation rate of 10% or less, and the reinforcing fiber bundle can be supplied with an extremely stable tow width. For this reason, it can be applied to the production of molded products by reinforcing fiber prepregs, drum winds and filament winds without performing fiber opening or the like.
Here, “having no twist” means that the reinforcing fiber bundle is not twisted at all, or the twist per 1 m of the reinforcing fiber bundle is 0.4 turns or less. The variation rate is a value obtained by measuring 100 tow widths every 25 cm and calculating the following equation (1).

トウ幅の変動率(%)=(トウ幅の標準偏差/トウ幅の平均値)×100・・・(1)   Fluctuation rate of tow width (%) = (standard deviation of tow width / average value of tow width) × 100 (1)

上述の実施形態における第二ガイドロール32、34は、軸33および軸35が軸51と平行であり、かつ、立設されているガイドスタンド12の長さ方向の形状に概略添って並んで設置されている。即ち、第二ガイドロール32と第二ガイドロール34とは、その周面の一部がボビン50の周面と対向するように、上下方向に並んで設置されている。このような第二ガイドロール32、34の配置において、第一ガイドロール対20から移送された強化繊維束Fは、第二ガイドロール32のボビン50側の周面に添って移送された後、第二ガイドロール34に巻き取られるようにして進行方向を変え第二ガイドロール34のボビン50とは反対側の周面に添って移送される。そして、第二ガイドロール34の周面に添って移送された強化繊維束F1は、巻取機プレッシャーロール52に巻き取られるようにしてボビン50に押圧され、ボビン50に巻き取られる。   The second guide rolls 32 and 34 in the above-described embodiment are installed side by side with the shaft 33 and the shaft 35 parallel to the shaft 51 and substantially along the shape of the standing guide stand 12 in the length direction. Has been. That is, the second guide roll 32 and the second guide roll 34 are arranged side by side in the vertical direction so that a part of the peripheral surface thereof faces the peripheral surface of the bobbin 50. In such an arrangement of the second guide rolls 32, 34, the reinforcing fiber bundle F transferred from the first guide roll pair 20 is transferred along the peripheral surface of the second guide roll 32 on the bobbin 50 side, The traveling direction is changed so as to be wound around the second guide roll 34, and the second guide roll 34 is transported along the peripheral surface of the second guide roll 34 opposite to the bobbin 50. The reinforcing fiber bundle F <b> 1 transferred along the peripheral surface of the second guide roll 34 is pressed by the bobbin 50 so as to be wound around the winder pressure roll 52, and wound around the bobbin 50.

しかし、第二ガイドロール対30への強化繊維束の掛け回し方はこれに限られず、例えば、図6の実施形態のように強化繊維束を第二ガイドロール32、34に交互に掛け回してもよい。図6の実施形態では、まず、第一ガイドロール対20から移送された強化繊維束F1は、第二ガイドロール32のボビン50とは反対側の周面に添って移送された後、第二ガイドロール34に巻き取られるようにして進行方向を変え、第二ガイドロール34のボビン50側の周面に添って移送される。そして、第二ガイドロール34の周面に添って移送された強化繊維束F1は、巻取機プレッシャーロール52によりボビン50に押圧され、ボビン50に巻き取られる。このように強化繊維束F1を第二ガイドロール対30に掛け回すことで、第一ガイドロール対20から供給された強化繊維束F1が第二ガイドロール32に掛け回される際に強化繊維束F1に加わる張力、および、第二ガイドロール32から第二ガイドロール34に掛け回される際に強化繊維束F1に加わる張力が適度に緩和される。この結果、巻取機8は、より広いトウ幅でより安定的に強化繊維束F1をボビン50に巻き取ることができる。   However, the method of winding the reinforcing fiber bundle around the second guide roll pair 30 is not limited to this. For example, the reinforcing fiber bundle is alternately wound around the second guide rolls 32 and 34 as in the embodiment of FIG. Also good. In the embodiment of FIG. 6, the reinforcing fiber bundle F <b> 1 transferred from the first guide roll pair 20 is first transferred along the peripheral surface of the second guide roll 32 opposite to the bobbin 50, and then the second guide roll 32. The traveling direction is changed so as to be wound around the guide roll 34, and the second guide roll 34 is transported along the peripheral surface of the bobbin 50 side. Then, the reinforcing fiber bundle F <b> 1 transferred along the peripheral surface of the second guide roll 34 is pressed against the bobbin 50 by the winder pressure roll 52 and is wound around the bobbin 50. Thus, by reinforcing the reinforcing fiber bundle F1 around the second guide roll pair 30, the reinforcing fiber bundle F1 supplied from the first guide roll pair 20 is wound around the second guide roll 32. The tension applied to F1 and the tension applied to the reinforcing fiber bundle F1 when wound around the second guide roll 34 from the second guide roll 32 are moderately relaxed. As a result, the winder 8 can wind the reinforcing fiber bundle F1 around the bobbin 50 more stably with a wider tow width.

上述の実施形態では、巻取機8は強化繊維束Fの走行方向に直交してボビン50が設置され、ボビン50への巻き取り時に強化繊維束Fに撚りの付与されないタイプの巻取機であるが、ガイド装置10はかかる巻取機8用に限定されるものではない。例えば、強化繊維束Fの走行方向に対して平行にボビンが設置され、巻き取り時に強化繊維束に90°の撚りを付与するタイプの巻取機にも適用可能である。この場合、上方の固定ガイドロール40、42と、ガイド装置10の第一ガイドロール22、24とが平行になるようにガイド装置10が設置され、固定ガイドロール40、42とガイド装置10との間では強化繊維束Fは捻転されない。   In the above-described embodiment, the winder 8 is a type of winder in which the bobbin 50 is installed perpendicular to the traveling direction of the reinforcing fiber bundle F, and no twist is applied to the reinforcing fiber bundle F when the bobbin 50 is wound. However, the guide device 10 is not limited to the winder 8. For example, the present invention can also be applied to a winder of a type in which a bobbin is installed in parallel with the traveling direction of the reinforcing fiber bundle F and a 90 ° twist is applied to the reinforcing fiber bundle during winding. In this case, the guide device 10 is installed so that the upper fixed guide rolls 40 and 42 and the first guide rolls 22 and 24 of the guide device 10 are parallel to each other, and the fixed guide rolls 40 and 42 and the guide device 10 are Between them, the reinforcing fiber bundle F is not twisted.

本発明の巻取機用ガイド装置は、拡幅された偏平なテープ状の強化繊維束、特に炭素繊維束を巻き取る場合に適しているが、勿論、アラミド繊維束、黒鉛化繊維束、ガラス繊維束など各種の強化繊維束にも適用可能である。   The guide device for a winder according to the present invention is suitable for winding a widened flat tape-shaped reinforcing fiber bundle, particularly a carbon fiber bundle. Of course, an aramid fiber bundle, a graphitized fiber bundle, and a glass fiber are used. The present invention can also be applied to various reinforcing fiber bundles such as bundles.

以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, it is not limited to an Example.

<巻取時点でのトウ幅および変動率>
張力をかけずに、強化繊維束の巻体から連続的に強化繊維束を引き出し、25cmごとのトウ幅を100点測定した。100点の測定値を用い平均値を算出した。また、トウ幅の変動率を下記(1)式から算出した。
<Tow width and rate of change at the time of winding>
Without applying tension, the reinforcing fiber bundle was continuously drawn out from the wound body of the reinforcing fiber bundle, and the tow width every 25 cm was measured at 100 points. The average value was calculated using 100 measured values. Moreover, the fluctuation rate of the tow width was calculated from the following equation (1).

トウ幅の変動率(%)=(トウ幅の標準偏差/トウ幅の平均値)×100・・・(1)   Fluctuation rate of tow width (%) = (standard deviation of tow width / average value of tow width) × 100 (1)

(実施例1)
図6に示すガイド装置10と同様に、第二ガイドロール対の内、上流側に位置する第二ガイドロールを円柱形状のガイドロール(図3)とし、下流側に位置する第二ガイドロールを鼓形状のガイドロール(図4)としたガイド装置Aを製作した。このガイド装置Aを神津製作所製のEKTW型巻取機に設置し、巻取機Aとした。
巻取機Aを用い、繊度33000dtex、フィラメント数50000本の強化繊維束を紙製巻取ボビン(紙管)に巻き取り、強化繊維束の巻体A−1を得た。ここで紙管としては内径82mm、長さ280mmのものを使用した。
得られた強化繊維束の巻体A−1について、トウ幅、変動率を測定し、その結果を表1に示す。
Example 1
Similar to the guide device 10 shown in FIG. 6, the second guide roll located on the upstream side of the second guide roll pair is a cylindrical guide roll (FIG. 3), and the second guide roll located on the downstream side is the second guide roll. A guide device A having a drum-shaped guide roll (FIG. 4) was produced. This guide device A was installed in an EKTW type winder manufactured by Kozu Seisakusho and used as a winder A.
Using a winder A, a reinforcing fiber bundle having a fineness of 33000 dtex and a filament number of 50000 was wound around a paper winding bobbin (paper tube) to obtain a wound body A-1 of the reinforcing fiber bundle. Here, a paper tube having an inner diameter of 82 mm and a length of 280 mm was used.
About the wound body A-1 of the obtained reinforcing fiber bundle, the tow width and the fluctuation rate were measured, and the results are shown in Table 1.

(実施例2)
繊度15883dtex、フィラメント数24000本の強化繊維束を用いた以外は、実施例1と同様にして強化繊維束の巻体A−2を製造し、トウ幅と変動率を測定した。その結果を表1に示す。
(Example 2)
Except for using a reinforcing fiber bundle having a fineness of 15883 dtex and a filament number of 24,000, a wound body A-2 of the reinforcing fiber bundle was produced in the same manner as in Example 1, and the tow width and the variation rate were measured. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
第二ガイドロール対の内、上流側に位置する第二ガイドロールを太鼓形状のガイドロール60(図7)とした以外は、実施例1と同様にして強化繊維束の巻体Bを製造し、トウ幅と変動率を測定した。その結果を表1に示す。なお、太鼓形状とは、周面の円周が両端面から中央部方向に向かって徐々に半径が長くなるような形状、即ち図7のように、ガイドロール60の軸方向の断面において、両端面よりも中央部が膨らんだ形状である。
(Comparative Example 1)
A reinforced fiber bundle wound body B is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the second guide roll located upstream of the second guide roll pair is a drum-shaped guide roll 60 (FIG. 7). Tow width and rate of variation were measured. The results are shown in Table 1. Note that the drum shape is a shape in which the circumference of the circumferential surface gradually increases in radius from both end surfaces toward the center, that is, in the axial cross section of the guide roll 60 as shown in FIG. It is a shape in which the central part is swollen rather than the surface.

(比較例2)
繊度9889dtex、フィラメント数15000本の強化繊維束を用いた以外は、実施例1と同様にして強化繊維束の巻体Cを製造し、トウ幅と変動率を測定した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Except for using a reinforcing fiber bundle having a fineness of 9889 dtex and a filament number of 15000, a wound body C of the reinforcing fiber bundle was produced in the same manner as in Example 1, and the tow width and variation rate were measured. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
繊度9889dtex、フィラメント数15000本の強化繊維束を用いた以外は、比較例1と同様にして強化繊維束の巻体Dを製造し、トウ幅と変動率を測定した、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
Except for using a reinforcing fiber bundle having a fineness of 9889 dtex and a filament number of 15000, a wound body D of the reinforcing fiber bundle was produced in the same manner as in Comparative Example 1, and the tow width and the variation rate were measured. Show.

(比較例4)
繊度15833dtex、フィラメント数24000本の強化繊維束を用いた以外は、比較例1と同様にして強化繊維束の巻体Eを製造し、トウ幅と変動率を測定した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
Except for using a reinforcing fiber bundle having a fineness of 15833 dtex and a filament number of 24,000, a wound body E of the reinforcing fiber bundle was produced in the same manner as in Comparative Example 1, and the tow width and variation rate were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 0005280164
Figure 0005280164

第二ガイドロール対を円柱形状と鼓形状との組み合わせとした実施例1では、10.2mmという広いトウ幅で、かつ変動率6.9%と、安定したトウ幅の強化繊維束の巻体が得られた。また、得られた強化繊維束の巻体A−1の撚りは少なく、安定した巻形状であった。
強化繊維束に繊度15883dtexの強化繊維束を用いた実施例2では、8.6mmという広いトウ幅で、かつ変動率8.8%と、安定したトウ幅の強化繊維束の巻体が得られた。また、得られた強化繊維束の巻体A−2の撚りは少なく、安定した巻形状であった。
一方、第二ガイドロール対を太鼓形状と鼓形状との組み合わせとした比較例1では、実施例1と同一繊度の強化繊維束を用いたが、10.4mmという広いトウ幅であったものの、変動率は10%を超えていた。得られた強化繊維束の巻体Bは、撚りが非常に多く、巻形状は不安定であった。
第二ガイドロール対を円柱形状と鼓形状との組み合わせとし、繊度12000dtex未満の強化繊維束を用いた比較例2では、トウ幅が著しく狭くなり、かつ、変動率が16.5%とトウ幅は不安定であった。得られた強化繊維束の巻体Cは、撚りが非常に多く、巻き形状は不安定であった。
第二ガイドロール対を太鼓形状と鼓形状との組み合わせとし、繊度12000dtex未満の強化繊維束を用いた比較例3では、変動率は6.3%であり、強化繊維束の巻体Dの形状は安定していた。一方、繊度を15833dtexとした比較例4では、トウ幅は広がったものの、変動率は13.2%となり、安定したトウ幅を得ることができなかった。加えて、得られた強化繊維束の巻体Eは、撚りが非常に多く巻形状は不安定であった。
In Example 1 in which the second guide roll pair is a combination of a cylindrical shape and a drum shape, a roll of reinforcing fiber bundles having a wide tow width of 10.2 mm and a fluctuation rate of 6.9% and a stable tow width. was gotten. Moreover, there was little twist of winding A-1 of the obtained reinforcing fiber bundle, and it was a stable winding shape.
In Example 2 in which a reinforcing fiber bundle having a fineness of 15883 dtex was used as the reinforcing fiber bundle, a roll of the reinforcing fiber bundle having a stable tow width with a wide tow width of 8.6 mm and a fluctuation rate of 8.8% was obtained. It was. Moreover, there was little twist of winding A-2 of the obtained reinforcing fiber bundle, and it was a stable winding shape.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the second guide roll pair was a combination of a drum shape and a drum shape, a reinforcing fiber bundle having the same fineness as in Example 1 was used, but although the tow width was as wide as 10.4 mm, The variation rate was over 10%. The wound body B of the obtained reinforcing fiber bundle was very twisted and the winding shape was unstable.
In Comparative Example 2 in which the second guide roll pair is a combination of a cylindrical shape and a drum shape, and a reinforcing fiber bundle having a fineness of less than 12000 dtex is used, the tow width becomes extremely narrow and the variation rate is 16.5%, which is the tow width. Was unstable. The wound body C of the obtained reinforcing fiber bundle was very twisted and the winding shape was unstable.
In Comparative Example 3 in which the second guide roll pair is a combination of a drum shape and a drum shape and a reinforcing fiber bundle having a fineness of less than 12000 dtex is used, the variation rate is 6.3%, and the shape of the wound body D of the reinforcing fiber bundle Was stable. On the other hand, in Comparative Example 4 in which the fineness was 15833 dtex, the tow width was widened, but the variation rate was 13.2%, and a stable tow width could not be obtained. In addition, the wound body E of the obtained reinforcing fiber bundle was very twisted and the winding shape was unstable.

本発明の実施形態にかかるガイド装置側面の拡大図である。It is an enlarged view of the guide device side surface concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるガイド装置が取り付けられた巻取機を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the winder with which the guide apparatus concerning embodiment of this invention was attached. 本発明の実施形態にかかる円柱形状の第二ガイドロールの側面図である。It is a side view of the column-shaped 2nd guide roll concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる鼓形状の第二ガイドロールの側面図である。It is a side view of the drum-shaped 2nd guide roll concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態のガイド装置のフック状ガイドの天面図である。It is a top view of the hook-shaped guide of the guide apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるガイド装置が取り付けられた巻取機を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the winder with which the guide apparatus concerning embodiment of this invention was attached. 比較例に用いた太鼓形状のガイドロールの側面図である。It is a side view of the drum-shaped guide roll used for the comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

8 巻取機
10 ガイド装置
12 ガイドスタンド
20 第一ガイドロール対
22、24 第一ガイドロール
30 第二ガイドロール対
32、34 第二ガイドロール
50 ボビン
8 Winding Machine 10 Guide Device 12 Guide Stand 20 First Guide Roll Pair 22, 24 First Guide Roll 30 Second Guide Roll Pair 32, 34 Second Guide Roll 50 Bobbin

Claims (3)

繊度12000〜40000dtexの強化繊維束をトラバースさせて巻取機に導く巻取機用のガイド装置であって、
巻き取り用のボビンの軸方向と平行に往復動するガイドスタンドを有し、
前記ガイドスタンドは、強化繊維束の進行方向に対して軸方向を直交させて設置された一対の第一ガイドロール対と、前記第一ガイドロール対の下流側に、強化繊維束の進行方向に対して軸方向を直交させ、かつ、前記第一ガイドロール対のガイドロールの軸方向と直交させて設置された一対の第二ガイドロール対とを有し、
前記第二ガイドロール対は、上流側のガイドロールが円柱形状であり、下流側のガイドロールが鼓形状であることを特徴とする、巻取機用のガイド装置。
A guide device for a winder that traverses a reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex and guides the bundle to a winder,
A guide stand that reciprocates parallel to the axial direction of the bobbin for winding;
The guide stand includes a pair of first guide roll pairs installed with the axial direction orthogonal to the traveling direction of the reinforcing fiber bundles, and the downstream side of the first guide roll pair in the traveling direction of the reinforcing fiber bundles. A pair of second guide rolls installed perpendicular to the axial direction of the first guide roll pair and perpendicular to the axial direction of the guide roll of the first guide roll pair,
The guide device for the winder, wherein the second guide roll pair has an upstream guide roll having a cylindrical shape and a downstream guide roll having a drum shape.
請求項1に記載のガイド装置を用い、繊度12000〜40000dtexの強化繊維束を巻取機に導き、トウ幅変動率10%以下で巻き取る、強化繊維束の巻き取り方法。   A method for winding a reinforcing fiber bundle, wherein the reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex is guided to a winder using the guide device according to claim 1 and wound at a tow width variation rate of 10% or less. 請求項1に記載のガイド装置を用い、繊度12000〜40000dtexの強化繊維束が巻取機に導かれて、トウ幅変動率10%以下で巻き取られた、強化繊維束の巻体。   A wound bundle of reinforcing fiber bundles in which a reinforcing fiber bundle having a fineness of 12000 to 40000 dtex is guided to a winder and wound up at a tow width variation rate of 10% or less using the guide device according to claim 1.
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