JPH0124900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は多数の長いガラスのフイラメントを平
行に引揃え集束形成したストランド又はそのロー
ビングを切断し、得られたチヨツプドストランド
の品質を改善する方法および装置に関するもので
ある。 最近、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品が各種
の高強度部品材として広く応用されるようになつ
た。 このようなガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品の
一般的製造法として、熱可塑性樹脂のペレツトと
ガラス繊維のチヨツプドストランドとの混合物を
押出機でペレタイズし、かくして得られたガラス
繊維を含むペレツトを射出成形機で成形する方
法、あるいは樹脂ペレツトとガラス繊維チヨツプ
ドストランドとの混合物を直接射出成形機に供給
し、射出成形する方法が知られている。これらの
方法において、チヨツプドストランドの一体性
は、例えば前記の樹脂ペレツトとチヨツプドスト
ランドとの混合、調合工程、あるいは成形工程に
おける工程性及び成形性に対して、さらには成形
された製品の諸物性に対して大きな影響を及ぼ
し、それら諸工程におけるチヨツプドストランド
の糸割れ、ケバ立ち、あるいは分繊はそれらの工
程性及び成形性を阻害するのみならず、成形製品
においても各種強度特性、あるいは製品均質性等
の他の物理的性質の達成を困難にする。 一方、最近のガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品
の成形法は省力、合理化及びシステム化の方向に
向いつつあり、それに伴つてガラス繊維のチヨツ
プドストランドの形態にも変化の必要が認められ
てきている。すなわち、従来、特にガラス繊維強
化熱可塑性樹脂製品のためのガラス繊維の繊維長
は３〜６mmが主流であつたが、上記省力、合理化
及びシステム化の要請に伴つて自動計量、空気輸
送等の手段が用いられるようになるにつれてそれ
らの手段に適合し、それら手段の能力を十分に発
揮させるためにより短かく、例えば１〜３mmの、
しかもより一体性の高い高密度のチヨツプドスト
ランドが求められるようになつた。さらに、この
ようなガラス繊維強化熱可塑性樹脂の成形品自身
に関しても、より小型の製品分野の開発が進むに
つれて製品の均質化、表面平滑性の問題がクロー
ズアツプされ、この面からも上記のようなより短
かく、かつより一体性の高い高密度チヨツプドス
トランドが求められるようなつた。 しかし、従来のチヨツプドストランドはストラ
ンドの形成法上から、また切断法上から必然的
に、前記の混合、調合工程や、特に自動計量、空
気輸送等の工程における工程性や成形性を阻害す
る偏平構造を取るという問題がある。すなわち、
通常のガラス繊維の製造法において、紡糸炉から
引き出されたフイラメントはその紡糸張力と集束
剤塗布装置、集束ローラ、綾振装置等に接触する
ことで増加する摩擦力との合力を以つて巻取管に
巻き取られるためストランドを構成する多数のフ
イラメントが平行状態を保つたままストランドは
全体として偏平な断面形状となる。この巻取管に
巻き取られたストランドを乾燥ケーキとし、これ
に切断直前に再度水性の被覆剤や潤滑剤を塗布し
てもストランドの偏平度は実際上不変で、そのチ
ヨツプドストランドは偏平である。また、未乾燥
のケーキを直接切断する場合や、その未乾燥ケー
キに二次的に水性サイジング剤を塗布し、切断す
る場合も同様である。さらに、ダイレクトカツト
方式のように、紡糸炉から紡糸、集束して形成さ
れたストランドを直接カツターに供給、切断し、
その際の繊維形成力はカツターのフイードローラ
に対するストランドの粘着力に受持たせる場合
も、その繊維形成力によつてストランドはフイー
ドローラ面上で偏平となり、それを切断して得ら
れるチヨツプドストランドは必然的に断面偏平な
構造となる。このような偏平構造は表面積及び断
面積が大きく、かさ高であるため、成形工程での
自動計量、空気輸送工程や樹脂ペレツトとの混
合、調合工程における工程性が悪いばかりでな
く、本来的に機械的外力に対する抵抗性が小さい
という欠点を持ち、従つてこれらの成形工程中に
ケバ立ち、糸割れ、分繊等の現象を起し易く、そ
の工程性、成形性をさらに悪化させる。特にフイ
ラメントの１本乃至数本がストランドから分離し
てケバが多く発生するとケバ同志がからみ合つて
ケバ玉を生じチヨツプドストランドの輸送工程に
おいて流動性が悪くなるので計量精度にバラつき
が生じたりホツパーの中でひつかかつて目詰まり
を生ずる等工程性を阻害し、又調合工程において
は各フイラメントが平行して一体に結合したチヨ
ツプドストランドでは個々のフイラメントに分離
する剪断力が有効に働きフイラメントが樹脂中に
均一に分散するが、ケバ玉にはフイラメント上に
分離せしめる剪断力がかかり難いためケバ玉がそ
のまま樹脂中に混入して成形品に欠陥を生ずる。
更にケバの発生は周囲に飛散して作業環境を悪化
させる点でも問題である。 このようなケバの発生を防止する従来の方法は
集束されるフイラメントに集束剤を多量に塗布し
て集束されたストランドを固く一体化してストラ
ンドの主体からフイラメントが分離し難くするこ
とであつた。この方法はケバ立ち、糸割れ、分繊
等を起り難くして工程性を改善するが、樹脂とチ
ヨツプドストランドの混合工程においてチヨツプ
ドストランドのフイラメントへの分散性が必然的
に悪くなり不均一な分散を起すため成形品の品質
を低下させる。 一方、チヨツプドストランドは多数のフイラメ
ント、例えば800〜2000本のフイラメントを含む
一体に集束されたストランドをカツターで所定長
に切断することによつて製造されるが、チヨツプ
ドストランドの短繊維化はストランドの集束力に
対して相対的にカツターによる切断衝撃力を強く
し、この面からも上記短繊維化は製品チヨツプド
ストランドの機械的外力に対する抵抗性を低下さ
せる。 かくして、本発明は上記従来のチヨツプドスト
ランドの欠点を解消し、一体性に優れ、機械的外
力に対する抵抗性の大きい高密度のチヨツプドス
トランドを多量の集束剤を使用することなく機械
的手段により製造する方法と装置を提供すること
を目的とする。 本発明によれば、多数の長いガラスのフイラメ
ントを平行に引揃え集束形成したストランド又は
そのロービングを切断し、得られた偏平な断面形
状を有するチヨツプドストランドを湿潤状態にお
いて転り振動作用に付すことによつてほぼ円形断
面の丸棒状に変形し集束されたフイラメントを平
行状態にしたまま緊密化することを特徴とするガ
ラス繊維の高密度チヨツプドストランドの製造方
法が提供される。 本発明によれば、さらに、多数の長いガラスの
フイラメントを平行に引揃え集束形成したストラ
ンド又はそのロービングを湿潤状態で切断するカ
ツターと、該カツターからの湿潤チヨツプドスト
ランドを直接又は搬送手段を介して間接的に受け
入れるための開口及び処理されたチヨツプドスト
ランドの出口開口を有し、供給されたチヨツプド
ストランドに転り振動作用を与える振動装置とを
有することを特徴とするガラス繊維の高密度チヨ
ツプドストランドの製造方法が提供される。 以上の本発明を好適実施例を参照して説明する
と、第１図にはガラス繊維ストランドのダイレク
トカツト方式における本発明の実施状況を説明す
る装置の一部を省略した概略の正面全体図が断面
で示されている。そして第２図には第１図の―
線における断面図が、また第３図には乾燥装置
及びその通排気系統が示されている。 図において、符号１０は紡糸装置を示し、その
下方に切断装置２０、振動装置４０、乾燥装置６
０及び選別、梱包装置類が配置されている。 紡糸装置１０は紡糸炉１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ、集束剤塗布装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び
集束ローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃから成り、各
紡糸炉１１ａ，１１ｂ，１１ｃから紡糸されたフ
イラメント群１４ａ，１４ｂ，１４ｃは各塗布装
置１２ａ，１２ｂ，１２ｃで被覆剤や潤滑剤を含
む通常の集束剤が塗布された後、集束ローラ１３
ａ，１３ｂ，１３ｃでそれぞれ１本のストランド
１５ａ，１５ｂ，１５ｃに集束され、湿潤状態で
切断装置２０に入る。 切断装置２０はガイドローラ２１、フイードロ
ーラ２２及びフイードローラ２２に対設されるカ
ツターローラ２３から成り、全体が前面に折りた
たみ可能なカバーを持つ、架台２７のフレームに
固定されている前面開放固定囲い２４に収容され
ている。ガイドローラ２１はフイードローラ２２
の下方の、紡糸装置１０からのストランド１５
ａ，１５ｂ，１５ｃをフイードローラ２２に適正
に案内し、巻回できる位置に配置されている。ガ
イドローラ２１は各ストランドの走行位置を規制
する溝２５ａ，２５ｂ，２５ｃを持ち、また各ス
トランドのフイードローラ２２の表面における走
行位置を変えるためにその軸方向に前後退できる
ようになつている。フイードローラ２２はその表
面がゴム、合成樹脂等のガラス繊維に対して摩擦
係数の大きい弾性体で作られており、それに対設
されるカツターローラ２３に放射状に突出、植設
されている多数のブレード２６がその弾性体に喰
い込み、ストランドを切断するようになつてい
る。カツターローラ２３は架台２７の上に設置さ
れたモータ２８によりプーリ２９，３０、ベルト
３１を経て、架台２７上に設置されたハウジング
３２内を貫通するシヤフト３３から積極駆動され
るとともに、流体圧装置（図示せず）により常
時、同様に架台２７上に設置されるハウジングを
貫通して延びるシヤフト（図示せず）により回転
自在に軸支されているフイードローラ２２に圧接
され、そのフイードローラ２２に対する回転接触
及びその際のブレード２６の喰い込みによつてフ
イードローラ２２を回転させている。 紡糸装置１０によつて紡糸、形成された湿潤状
態にあるガラス繊維のストランド１５ａ，１５
ｂ，１５ｃはガイドローラ２１の対応する溝２５
ａ，２５ｂ，２５ｃを通つてフイードローラ２２
に巻回され、フイードローラ２２とカツターロー
ラ２３との圧接点においてカツターローラ２３に
植設されたブレード２６によつてブレード間隔で
定まる所定長に切断され、チヨツプドストランド
３４となつて振動装置４０に落下する。このステ
ツプにおいて、フイードローラ２２の表面に湿潤
状態で密着、巻回されているストランドの粘着力
が繊維形成力となつてガラス繊維を各紡糸炉１１
ａ，１１ｂ，１１ｃから引き出し、細化する。そ
の際、ストランドはその繊維形成力によるフイー
ドローラ表面に対する密着、巻回によつて必然的
に偏平構造となり、そのまゝ切断され、従つてこ
のようにして得られるチヨツプドストランド３４
は本来的に多数の短いフイラメントが平行に並ん
で一体化され全体として偏平な断面形状をもつた
構造となつている。 振動装置４０に落下した湿潤状態の偏平なチヨ
ツプドストランド３４はこゝで転り振動作用を受
ける。 振動装置４０は切断装置１０の下方の、チヨプ
ドストランド３４の落下位置に配置され、床から
振動吸収装置４１を介して支柱４２によつて支持
されている。図示振動装置４０は振動ボツクス４
３と、その中間の適当位置に一体に横断配置され
落下してくるチヨツプドストランド３４を受けそ
れに振動作用を伝える造粒板４４と、振動ボツク
ス４３の側壁に固定され、その全体を振動させる
振動発生装置４５から成り、振動ボツクス４３の
底板において前記のように支持されている。振動
発生装置４５は公知のものが使用でき、例えば電
磁石によりスプリングに平行往復運動を起し、振
動を発生させる電磁式振動発生装置及び不平衡回
転錘などによる円運動によつて振動を発生させる
機械的振動発生装置が使用できる。振動ボツクス
４３は頂部が切断装置２０からのチヨツプドスト
ランド３４を受け入れるために開口され、また振
動ボツクスを画成する周壁の一部に造粒板４４の
レベルを底端とする開口４６が形成され、その開
口４６を通つて振動作用を受けたチヨツプドスト
ランドが直接又は適当な搬送装置を介して乾燥装
置に供給移送されるようになつている。この振動
装置４０において造粒板４４は水平に、又は開口
４６の方向若しくはその反対方向に若干傾斜して
配置することができる。このように傾斜させても
造粒板に適当な振動を与えることによつてチヨツ
プドストランドに十分な転り振動作用を及ぼすこ
とが可能で、かつ処理を受けたチヨツプドストラ
ンドを開口４６から排出することができる。な
お、造粒板４４はそれ自体振動ボツクス４３の底
板を構成することもできる。 切断装置２０によつて切断、形成されたチヨツ
プドストランド３４は造粒板４４の上に落下し、
その振動により転り振動作用を受ける。転り振動
作用を受けるチヨツプドストランド３４は湿潤な
状態にあることが必要である。湿潤の程度は振動
手段の種類、その転り振動作用の強さ、あるいは
チヨツプドストランドの一体性等に依存し、包括
的に決めることはできないが、一般的には約５〜
25重量％の範囲が適当で、そして約10〜15重量％
の範囲が好ましい。チヨツプドストランドの湿潤
状態は必ずしもその内部まで均一に、あるいは完
全に湿潤されている必要はなく、例えば表面層だ
けが湿潤されているような場合でもよい。図示実
施例のダイレクトカツト方式の場合、ストランド
は通常10〜15重量％の水分を含み、内部まで湿潤
されており、従つてそのチヨツプドストランドは
そのまゝで好適に転り振動作用に付すことができ
るが、もし水分率が不足であると思われるときは
そのチヨツプドストランドに、例えば噴霧によつ
て加水すればよい。第１図において符号４７は加
水のための噴霧装置である。一方、チヨツプドス
トランドが水を過度に含んでいるときは、例えば
振動ボツクス４３内に熱風を導入し、水分を一部
蒸発させながら転り振動処理を行うなどの方法を
取ることができる。 上記の転り振動処理において、転り振動作用の
強さは実施例の振動方式に限つてもそのサイズや
落下するチヨツプドストランドの量及び性状、例
えば水分率や一体性の程度に依存するため、また
転り振動処理自体後記するようにいろいろな方式
で行うことができ、その方式によつて作用の及ぼ
し方が違うため、これを一義的に、そして包括的
に決めることができない。しかし、その最適条件
はそれぞれの振動方式において製品状態を観察し
ながら転り振動処理を行うことによつて短時間に
容易に設定することができ、例えば図示実施例の
振動方式の場合は、繊経13μのガラスフイラメン
ト2000本から成る水分率12重量％のストランド３
本を1000ｍ／分の周速で回転するフイードローラ
とこれに圧接されるカツターローラから成るカツ
ターで1.5mmの切断長にダイレクトカツトし、こ
れを幅0.4ｍの造粒板に受け、その板上を振動数
3000Hz、振幅４mmの振動下で1.2mmの距離通過さ
せるのが好適である。 かくして、上記のように、チヨツプドストラン
ドが湿潤状態で振動により転り振動処理される
と、個個のチヨツプドストランドは１種の造粒作
用を受け、チヨツプドストランドを構成する多数
のフイラメントは平行状態を保ちながらもチヨツ
プドストランド全体としての断面形状は次第に丸
味を帯びつつ緊密化され、第４図に示す偏平構造
から第５図に示す丸棒状に近い構造に変化する。
かくして、全体として、ケバの少ない、高比重の
大きい高密度チヨツプドストランドになる。この
高密度チヨツプドストランドはその後乾燥される
が、個々のチヨツプドストランドの棒状構造は維
持され、最終的にも高密度である。この高密度チ
ヨツプドストランドの１つの特徴は細い分繊した
フイラメントやストランドが非常に少ない点にあ
るが、それは転動処理中に、響くべきことである
が、正規のチヨツプドストランドは相互に粘着、
結合しないが、分繊したフイラメントやストラン
ドは相互に、あるいは正規のチヨツプドストラン
ドに粘着し、一体に結合、緊密化されるためと思
われる。 上記の転り振動処理において、振動装置は一般
に造粒装置を用いることができ、前記の振動タイ
プ以外に、例えば回転容器タイプ、流動層タイ
プ、混合機タイプ、あるいはそれらの組み合わせ
タイプなどがあり、例えば回転ドラム形、回転皿
形あるいは波形振動コンベヤ形の装置を用いるこ
とができる。従つて、本発明において用いられて
いる「転り振動」という用語は造粒技術における
と同様に、例えば振動、回転あるいは流動によつ
て材料を造粒する作用を意味する。 本発明は図示実施例のようにカツターで切断し
たチヨツプドストランドを直接振動装置に供給す
るのが好ましいが、切断されたチヨツプドストラ
ンドを一旦、例えばホツパーや傾斜した樋あるい
はコンベヤに受け、これより振動装置に供給する
ようにすることもできる。このような間接供給
は、例えば回転ドラム形の振動装置を用いるとき
に有効である。 また、図示実施例のようなダイレクトカツト方
式の切断方法以外にも、例えば巻取管に巻き取ら
れた未乾燥ケーキのストランドを直接又はサイジ
ング剤等を含み、又は含まない水でさらに被覆処
理又は湿潤処理して切断する場合、あるいは巻取
管に巻き取られ、乾燥されたいわゆる乾燥ケーキ
を二次湿潤被覆処理又は単に湿潤処理して切断す
る場合、また巻取後の湿潤したいわゆる直巻スト
ランド若しくはロービングを直接、又は乾燥した
直巻ストランド若しくはロービングを湿潤処理し
て切断する場合にもダイレクトカツト方式の場合
と全く同様に本発明を適用でき、またさらにすで
に乾燥製品となつている転り振動処理されていな
いチヨツプドストランド、すなわち従来法による
チヨツプドストランド製品に対しても、これを例
えば水であらかじめ適度に湿潤した後振動装置に
供給し、あるいはそのような乾燥チヨツプドスト
ランド製品を水を噴霧下で振動装置に供給し、転
り振動作用に付すことによつても本発明を達成す
ることができることは本発明の原理から明白であ
ろう。 上記の切断装置２０とその直下に配置される振
動装置４０とから成るストランドの切断、振動装
置、特にダイレクトカツト方式におけるそのよう
な切断、振動装置は切断装置２０と振動装置４０
の中間の位置に規定外の不良チヨツプドストラン
ドを捕集、除去する装置を有しているのが好適で
ある。図示実施例において符号５０はそのような
捕集、除去装置を示し、全体が箱型に形成され、
架台２７のフレームに支持、固定されており、そ
して立ち上り位置からチヨツプドストランドを落
下途中で遮断捕集し得る略水平位置まで回動する
ことができる捕集板５１と捕集板５１を回動させ
るハンドル５２と捕集完了後捕集板５１を、好ま
しくは水平位置から略垂直位置又はそれより若干
越えた元の立ち上り位置まで回動させて、捕集し
たチヨツプドストランドを排除する排出通路５３
を含む。この箱型捕集、除去装置５０は図示のよ
うに前記切断装置２０の囲い２４と一体に形成す
ることができ、その場合その囲い２４の一部に開
口を形成して排出通路５３を接続する。図示実施
例では装置５０はその底端において布のような柔
軟な材料から成る包囲体５４を介して転動装置４
０の振動ボツクス４３と接続されている。装置５
０はその箱型構造の上下両面共その少なくとも一
部はチヨツプドストランドが実質的に完全に通過
できるように開口されていなければならない。前
記捕集板５１は規定外チヨツプドストランドが発
生したとき、それらを捕集するため上面の開口を
ふさぐ位置まで回動される。 規定外の不良チヨツプドストランドは、特に紡
糸及びカツテイングの開始時、及び紡糸カツテイ
ング操作の途中で一部又は全部のブツシングにお
いてフイラメントの切断が発生し、ストランドの
形成が不能になり、引き続きその紡糸及びカツテ
イングを再開するときに発生する。すなわち、こ
れらの紡糸及びカツテイングの開始時及び再開
時、例えば再開時にはフイラメントの切断したブ
ツシングから再度フイラメントを引き出し、スト
ランド状に引揃え、再びフイードローラに導入す
るとき、フイードローラは、例えば約1000ｍ／分
のような高速で回転しているので、そのまゝでは
ストランドの導入は危険で、実際上不可能であ
る。従つて、ストランドの導入はフイードローラ
の回転を導入可能な速度、例えば100ｍ／分程度
の低回転速度まで下げなければならないが、その
とき当然繊経の太いフイラメントが形成され、製
品として不良なチヨツプドストランドが発生す
る。このようなとき、前記捕集板５１をハンドル
５２によつてこの捕集除去装置５０のチヨツプド
ストランドの通過開口をふさぐ位置まで回動させ
て不良チヨツプドストランドを捕集しつつ、前記
前面開放囲い２４のカバーを折りたたむことによ
つてそれを開放し、再度引き出され、かつ引き揃
えられたフイラメント群をガイドローラ２１を経
てフイードローラ２２に巻き掛けしてその切断を
開始し、同時にカツターの速度を次第に上げ、最
後にその紡糸及びカツテイング速度が正常運転速
度に到達し、正規のチヨツプドストランドが形成
されるようになつたら囲い２４を閉鎖し、捕集板
５１を元の位置まで回動させて捕集した不良チヨ
ツプドストランドを排出通路５３を経て装置外に
排出し、かくして正常運転に複帰する。捕集除去
装置５０は上記のように手動によつても操作する
ことができるが、その捕集板５１の回動をモータ
ー駆動とし、その駆動を紡糸トラブルと連動させ
ることによつて自動化することも可能である。 以上のようにして転り振動処理されたチヨツプ
ドストランドは次に乾燥されて製品となる。乾燥
は常法、例えば熱風又は高周波加熱による静置乾
燥によつても行うことができるが、本発明によつ
て作られたチヨツプドストランドは、振動下にお
いてその湿潤チヨツプドストランドの層に多数の
小孔を通して熱風を噴出、導通して乾燥する方法
で特に良好に乾燥することができる。 図示実施例において符号６０はその乾燥装置を
示し、乾燥機本体６１、本体内に横断保持されて
いる多孔整流板から成る乾燥受熱プレート６２、
本体６１の一方の側壁外面に取り付けられ、本体
全体を振動させる振動発生装置６３及び通排気系
統から成る。 乾燥機本体６１は乾燥受熱プレート６２を境に
して下部の熱風通気室６４と上部の排気室６５に
区分され、通気室６４の底壁において振動吸収装
置６６を介して支柱６７で支持されている。通気
室６４はその一方の側壁に通気室６４に熱風を受
け入れるための開口６８を有し、電気系統からの
ダクト８１が接続され、その熱風を乾燥受熱プレ
ート６２の小孔から噴出し、その上のチヨツプド
ストランド層を導通し、加熱乾燥するようになつ
ている。乾燥されたチヨツプドストランドは出口
から連続的に取り出し、選別、放冷して製品とす
ることもできるが、上記のように加熱乾燥され
た、通常100〜110℃の温度を持つチヨツプドスト
ランドを強制冷却するために、図示のように前記
通気室６４の出口方向前部を仕切板６９で仕切つ
て冷風通気室７０となし、その一方の側壁に形成
された開口７１に冷風用フアン８７から延びるダ
クト８８を接続し、冷風をプレート６２の小孔か
ら噴出するようにするのが好ましい。一方、排気
室６５はその前端壁の下端部に前方に小さい断面
積で延びるチヨツプドストランドの出口部７２と
その頂部に排気ダクト８４に接続される排気口７
３を持つている。本実施例の場合、乾燥装置６０
はその後端を前記振動ボツクス４３の開口４６を
有する側壁と共通に構成し、本体６１及び振動ボ
ツクス４３の両者が相互に独立に振動できるよう
に本体６１に前記側壁を布のような柔軟な材料か
ら成る包囲体７４及び７５によつて接続すること
によつて転動装置４０と一体に構成されている。 乾燥機本体６１に横断保持されている乾燥受熱
プレート６２は通気室６４及び７０からの熱風及
び冷風が通る複数の、一般に１〜５mm、好ましく
は２〜３mmの直径を持つ小孔を1.5〜10％、好ま
しくは２〜３％の開孔率で有する。このプレート
６２は振動装置４０の開口４６より若干低いレベ
ルに、その開口４６側の端部を上に折り曲げた形
で本体６１内に水平又はチヨツプドストランドの
出口開口７２方向に若干傾斜してその出口７２ま
で延在、配置されている。一方、振動装置４０の
造粒板４４は開口４６から乾燥装置６０内の前記
プレート６２に若干のスペースを取つて重なるよ
うに延び、振動装置４０で転り振動処理された湿
潤チヨツプドストランドが振動下にあるプレート
６２の上に落下するようになつている。図示実施
例の場合、造粒板４４はその先端部を下に折り曲
げて乾燥装置内に延びているが、必ずしもこのよ
うに折り曲げ、傾斜させる必要はなく、水平に延
在させてもよい。振動発生装置６３は前記振動装
置の説明において例示した装置を用いることがで
きる。 乾燥装置６０の通排気系統は熱風通排気系統と
冷風通気系統から成る。熱風通排気系統は熱風送
風フアン８０とフアン８０から出て通気室６４の
開口６８に接続されるダクト８１とダクト８１の
途中に配置されているヒーター８２から成る通気
系、及び排風フアン８３と排気室６４の排気口７
３に接続され、排風フアン８３に至るダクト８４
と排風フアン８３から出て送風フアン８０に至る
循環ダクト８５と循環ダクト８５の途中に配置さ
れているサイクロンのような通常の集除塵装置８
６から成る排気系から構成されている。冷風通気
系統は冷風用フアン８７とフアン８７から出て冷
却通気室７０の開口７１に接続されるダクト８８
から成り、その排気系は前記熱風通排気系統と共
通している。この通排気系統において、ダクト８
１，８４及び８８と開口６８、排気口７３及び開
口７１との間の接続は、図示しないが、キヤンバ
スダクトを介して両端においてフランジで固定す
ることによつて行われており、乾燥装置６０の振
動がキヤンバスダクト部で吸収されるようになつ
ている。 送風フアン８０から吹き出された空気はヒータ
ー８２で加熱され、ダクト８１を経て熱風通気室
６４に入り、乾燥受熱プレート６２を加熱しつつ
その小孔から図の矢印のように排気室６５に噴出
する。熱風通気室６４に入る熱風は通常120〜180
℃、好ましくは140〜150℃の温度を持ち、その送
風量は乾燥機に入つてくるチヨツプドストランド
の量やその水分率、さらには乾燥受熱プレート６
２及びその小孔のサイズ、開孔率等に依存する
が、大ざつぱにいつて各小孔に関して３〜12ｍ／
秒、好ましくは５〜８ｍ／秒の噴出気流の流速が
得られるように調整するのがよい。一方、冷風通
気室７０に送られる冷風は常温の空気でよく、そ
の送風量は同様に小孔に関して４〜６ｍ／秒程度
に普通は調整される。 転動装置４０から開口４６を経て供給される転
り振動処理された湿潤チヨツプドストランドは、
例えば振動数1450Hz及び振幅２mmで振動してい
る乾燥受熱プレート６２の上に落下し、そのプレ
ートの振動作用とその小孔から噴出する熱風の噴
出作用によつて撹拌、混合されつつ整流層となつ
て出口７２の方向に移送され、その間に整流層を
導通、噴出する熱風によつて乾燥され、同時にチ
ヨツプドストランドに含まれる分繊した細いフイ
ラメントやストランドが噴出した熱風とともにダ
クト８４から吸引、除去される。実験によれば、
集除塵装置８６で除去される風綿量は乾燥装置６
０に入るチヨツプドストランドの乾燥重量に対し
て一般に0.5〜２％であり、そのとき本発明によ
る高密度チヨツプドストランドの乾燥製品はその
工程性や成形性を阻害するような量で細い分繊し
たフイラメントやストランドを含んでいないこと
が明らかになつた。 乾燥されたチヨツプドストランドは一般に100
〜110℃の温度を持つ。これは強制冷却しないで
放冷、降温することもできるが、上記乾燥装置６
０に熱風通気室６４の前部を仕切つて形成した冷
風通気室７０に冷風用フアン８７からダクト８８
を経て冷風、通常は常温空気を送り、乾燥受熱プ
レート６２の小孔から冷風を吹き出し、プレート
６２上を移送されてくる乾燥されたチヨツプドス
トランドから積極的に奪熱、降温するのが好まし
い。 熱風通気室６４及び冷風通気室７０から乾燥受
熱プレート６２の小孔を通つて排気室６５に吹き
出され、プレート６２上のチヨツプドストランド
を乾燥及び冷却した空気は前記熱風とともに排風
フアン８３によつて排気ダクト８４を通つて吸引
され、集除塵装置８６で風綿等が除去された後循
環ダクト８５を通つて熱風のための送風フアン８
０にもどされ、再循環される。 乾燥及び降温されたチヨツプドストランドは最
後に乾燥装置６０の出口７２から選別装置９０に
落され、残留風綿やミスカツトのチヨツプドスト
ランド、あるいはその他の異物が除かれた後金属
除去装置９１を経て製品９２に梱包され、一方選
別装置９０で選別、除去された屑品は排出口９３
から捨てられる。 チヨツプドストランドの従来の静置式移送、乾
燥法の場合、その移送、乾燥に例えば15時間のよ
うな長い時間を要したが、また乾燥中に集束剤が
マイグレーシヨンを起すなどの問題があつたが、
上記動的乾燥方式によれば20〜30分程度の短時間
に、均一に乾燥され、また集束剤のマイグレーシ
ヨンもなく、しかも同時に風綿等も除去され、高
品質のチヨツプドストランド製品を得ることがで
きる。 以上本発明をダイレクトカツト方式の場合を中
心に説明したが、この本発明の方法及び装置によ
れば、優れた乾燥効率を生むことが明らかになつ
た前記のような動的な乾燥方式で特に好適に乾燥
できるチヨツプドストランドが得られるととも
に、それ自体細い分繊したフイラメントやストラ
ンドの非常に少ないまたケバの少ない、そして最
近の合理化、システム化の工程、成形条件も十分
満足する実際上偏平構造を持たない丸味を帯びた
棒状の高密度チヨツプドストランドを得ることが
できる。 次に、図示実施例のタイプの装置を用いて実施
した本発明の結果を示す。しかし、この実施例は
本発明を単に説明するためのもので、本発明を限
定するものでないことはいうまでもないだろう。 実施例 それぞれ2000個のチツプノズルを持つ３台の冷
却フイン付きブツシングから紡糸され、常用の被
覆剤及び潤滑剤を含む集束剤が適用され、集束さ
れた３本のストランドをフイードローラとそれに
圧接される、円周に1.5mmの間隔でブレードが放
射状に突出、植設されているカツターローラから
成るカツターにガイドローラを通して導入し、フ
イードローラの周速1000ｍ／分で切断した。切断
されたチヨツプドストランドは約12％水分率を有
し、偏平構造であつた。 得られた湿潤チヨツプドストランドを前記カツ
ターの直下に配置された振動ボツクスに直接落
し、その振動ボツクス内に横断配置された造粒板
により振動処理した。造粒板の寸法は0.4ｍ幅×
1.2ｍ長であり、その振動条件は振動数3000Hz、
振幅４mmである。この振動処理によつてチヨツプ
ドストランドはその偏平構造を失い丸味を帯びた
棒状構造になつた。 振動処理された湿潤状態のチヨツプドストラン
ドを内部に多孔整流板が横断配設され、多孔整流
板の下が通気室を構成し、多孔整流板の上が排気
室を構成している乾燥機に振動数1450Hz及び振
幅２mmの振動下で供給し、通気室に導入される
150℃の熱風を多孔整流板の小孔から７ｍ／秒の
通気速度で吹き出し、板上のチヨツプドストラン
ドを乾燥しつつ乾燥機出口方向に移送させた。多
孔整流板は幅0.45ｍ、長さ3.2ｍで、直径２mmの
小孔を開孔率３％で有している。チヨツプドスト
ランドの滞留時間は約30分である。乾燥チヨツプ
ドストランドを放冷し、製品とした。 得られたチヨツプドストランドの品質を従来法
によるチヨツプドストランドの品質と比較して次
の表に示す。従来法によるチヨツプドストランド
とは上記で切断したチヨツプドストランドを振動
装置に導びかずに、130℃の熱風乾燥機で静置乾
燥したものである。 表において、嵩比重は200ｇのチヨツプドスト
ランドを1000mlのメスシリンダーに均一に投入
し、その体積を読み取り、ｇ/cm³で表わした。経
験的に、嵩比重の大きい方が毛羽立ちが少なく、
高密度製品であることを示す。 流動値は500ｇのチヨツプドストランドを入口
部の一辺の長さが20cm及び高さ15cmの角錐ホツパ
ーに投入し、振動数3000Hz、入口部の振幅２mmの
振動下でその出口を開き、全部のチヨツプドスト
ランドがホツパー出口から落下、排出されるまで
の時間で秒／500ｇで表わされる。この値が小さ
いほど毛羽立ちが少なく、高密度製品であること
を意味する。 毛羽発生率は直径3.5mm、長さ３mmの樹脂ペレ
ツト60ｇと40ｇのチヨツプドストランドを1000ml
のビーカーに入れ、封じ、3000回振動、混合した
ときのチヨツプドストランドの解繊率で、振動、
混合後16メツシユの篩にかけ、篩の上に残つた解
繊繊維量の元のチヨツプドストランド量に対する
割合（％）である。この値はチヨツプドストラン
ドの機械的外力に対する抵抗性の尺度を与え、値
が小さいほどチヨツプドストランドの集束性、一
体性が良好であることを示す。 残ストランド率はチヨツプドストランドを前記
と同様のホツパーから落下させ、落下中に横方向
から送風し、分離された細いフイラメント及びス
トランドの元の重量に対する割合（％）で、値が
小さいほど分繊が少ないことを意味する。

【表】 上記の結果から、本発明の転り振動処理によつ
て得られたチヨツプドストランドは毛羽立ち及び
分繊が極めて少ないそして集束性、一体性に優
れ、機械的外力に非常に強い緊密化された高密度
チヨツプドストランドであることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス繊維ストランドのダイレクトカ
ツテイングにおける本発明の実施状況を説明して
いる概略の装置の一部省略された正面の断面全体
図であり、第２図は第１図の―線における断
面図であり、第３図は一部を断面で示した乾燥装
置とその通排気系統の側面図であり、第４図は偏
平構造のチヨツプドストランドの斜視図であり、
第５図は棒状構造のチヨツプドストランドの斜視
図である。 １０…紡糸装置、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…紡
糸炉、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…ストランド、２
０…切断装置、２１…ガイドローラ、２２…フイ
ードローラ、２３…カツターローラ、２６…ブレ
ード、３４…チヨツプドストランド、４０…振動
装置、４３…振動ボツクス、４４…造粒板、４５
…振動発生装置、４６…開口、５０…規定外チヨ
ツプドストランドの捕集、除去装置、５１…補集
板、５３…排出通路、６０…乾燥装置、６２…多
孔乾燥受熱プレート、６３…振動発生装置、６４
…熱風通気室、６５…排気室、７０…冷風通気
室、７２…出口、８０…熱風用フアン、８２…ヒ
ーター、８３…排風フアン、８６…集除塵装置、
８７…冷風用フアン、９０…選別装置、９１…金
属除去装置、９２…製品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の長いガラスのフイラメントを平行に引
   揃え集束形成したストランド又はそのロービング
   を切断し、得られた偏平な断面形状を有するチヨ
   ツプドストランドを湿潤状態において転り振動作
   用に付すことによつてほぼ円形断面の丸棒状に変
   形し集束されたフイラメントを平行状態にしたま
   ま緊密化することを特徴とするガラス繊維の高密
   度チヨツプドストランドの製造方法。 ２ 多数の長いガラスのフイラメントを平行に引
   揃え集束形成したストランド又はそのロービング
   を湿潤状態で切断するカツターと、該カツターか
   らの湿潤チヨツプドストランドを直接又は搬送手
   段を介して間接的に受け入れるための開口及び処
   理されたチヨツプドストランドの出口開口を有
   し、供給されたチヨツプドストランドに転り振動
   作用を与える振動装置とを有することを特徴とす
   るガラス繊維の高密度チヨツプドストランドの製
   造装置。 ３ 前記振動装置は供給されたチヨツプドストラ
   ンドを支持する造粒板と、該造粒板を振動させる
   振動発生装置とを有していることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のガラス繊維の高密度チ
   ヨツプドストランドの製造装置。