JPH01280040A - Widening method of strand - Google Patents

Widening method of strand

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JPH01280040A
JPH01280040A JP10430088A JP10430088A JPH01280040A JP H01280040 A JPH01280040 A JP H01280040A JP 10430088 A JP10430088 A JP 10430088A JP 10430088 A JP10430088 A JP 10430088A JP H01280040 A JPH01280040 A JP H01280040A
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curved
widening
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利之 石崎
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Abstract

PURPOSE:To uniformly and sufficiently widen a strand preventing generation of single yarn breaking or fuzz by contacting a strand continuously traveling in tension to a curved surface body and vibrating the curved surface body. CONSTITUTION:A strand 1 continuously traveling in tension is contacted to a curved surface body 7 having a curved surface raised to the strand size in a plane crossing with the traveling direction of the strand 1 and simultaneously the curved surface body is vibrated then the strand is widened along the curved surface of the curved surface body.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はストランド(連a繊維束)を連続的に偏平に拡
幅する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for continuously widening a strand (a continuous fiber bundle) into a flat shape.

(従来の技術) ストランドを拡幅することは、ストランドを構成してい
る単繊維に、たとえば、蒸着、スパッタリング、イオン
ブレーティング、化学気相蒸着などの物理的または化学
的な方法により金属やセラミンクス等を被覆するような
場合や、単繊維の周囲に超電導薄膜を形成するような場
合に必要とされる。上記したような方法を適用するにあ
たり、仮にストランドが充分に拡幅されていないとすれ
ば、上記した被覆や薄膜は、ストランドの周囲に形成さ
れることになり、単繊維、すなわち1本1本の繊維の周
囲に形成されないことになる。
(Prior art) To widen a strand, for example, metal, ceramics, etc. This is necessary when coating a single fiber or forming a superconducting thin film around a single fiber. When applying the method described above, if the strand is not widened sufficiently, the above-mentioned coating or thin film will be formed around the strand, and the single fibers, that is, each individual fiber, will be formed around the strand. They will not form around the fibers.

それゆえ、ストランドを拡幅する際の最も好ましい状態
は、単繊維が厚み方向でほとんど重なることなく充分に
拡幅している状態である。
Therefore, the most preferable state when widening the strand is a state in which the single fibers are sufficiently widened with almost no overlap in the thickness direction.

さて、ストランドを拡幅する方法としては、従来、たと
えば特公昭59−6933号公報に記載されているよう
な方法が知られている。この方法は、ストランドを、高
速流体を利用して高電圧をかけた電極に衝突させ、電気
によるクローン反発力と流体の拡散力とを利用して拡幅
する方法である。しかしながら、この方法は、拡幅力と
しては、クローン反発力よりも高速流体の拡散力のほう
が強力であるためにクローン反発力による拡幅が充分に
行なえないばかりか、高速流体によって生じた乱流によ
り単繊維が交絡しやすいという問題がある。
Now, as a method of widening the strand, a method as described in Japanese Patent Publication No. 59-6933, for example, is known. In this method, the strand is made to collide with an electrode to which a high voltage is applied using a high-speed fluid, and the strand is widened using the Crohn's repulsive force caused by electricity and the diffusion force of the fluid. However, in this method, the spreading force of the high-speed fluid is stronger than the Crohn's repulsive force, so not only is the width not widened sufficiently by the Crohn's repulsive force, but also the turbulence caused by the high-speed fluid makes it difficult to widen the width. There is a problem that the fibers are easily entangled.

これに対して、特開昭61−275438号公報には、
ストランドを緊張下に走行させながら回転ガイドや往復
ガイドで叩き、さらに曲面を有する基体上に押し付けて
拡幅する方法が記載されているが、しかし、この方法は
、緊張状態にあるストランドをガイドで叩いたのちにさ
らに曲面に押し付けるため、充分なストランドの拡幅効
果が得られないだけではなく、単繊維が切れる、いわゆ
る単糸切れを生じたり、毛羽を発生しやすいという問題
がある。とくに、抗折強度が非常に低い炭素繊維のスト
ランドを拡幅する場合には、上記した不都合が顕著に現
われる。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-275438,
A method is described in which the strand is struck with a rotating guide or a reciprocating guide while running under tension, and then pressed onto a curved base to widen the width. Since the strand is then further pressed against a curved surface, there is a problem that not only a sufficient strand widening effect cannot be obtained, but also single fibers are likely to break, so-called single filament breakage, and fuzz is likely to occur. In particular, when widening carbon fiber strands having very low bending strength, the above-mentioned disadvantages become noticeable.

また、特開昭56−43435号公報には、円柱体の軸
方向に振動を与えながら、この円柱体の上にヤーン等を
緊張状態で連続的に走行させてヤーン等を拡幅する方法
が開示されている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-43435 discloses a method for widening yarns, etc. by continuously running yarns, etc. under tension on a cylinder body while applying vibration in the axial direction of the cylinder body. has been done.

しかしながら、この方法の場合、円柱体の、ヤーン等と
接触する面は、円柱体の軸方向に直線的に延びているの
みであるから、ヤーン等を拡幅したときに、円柱体の中
央部分で拡幅されている繊維と円柱体の両端部分で拡幅
されている繊維との間には張力差が生ずることになる。
However, in this method, the surface of the cylindrical body that comes into contact with the yarn, etc., only extends linearly in the axial direction of the cylindrical body, so when the yarn, etc. A tension difference will occur between the fibers being widened and the fibers being widened at both ends of the cylindrical body.

そのため、ヤーン等の拡幅も充分かつ一様に進まないと
いう問題が生ずる。
Therefore, a problem arises in that the width of the yarn, etc. does not proceed sufficiently and uniformly.

(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、上述した従来の拡幅方法における問題
点を解決し、ストランドの、−様かつ充分な拡幅を行な
うことができるばかりか、単糸切れや毛羽の発生を防止
することができる、ストランドの拡幅方法を提供するこ
とにある。
(Problems to be Solved by the Invention) It is an object of the present invention to solve the problems in the conventional width widening method described above, and not only to widen the strand in a different and sufficient manner, but also to prevent single thread breakage and fuzz. An object of the present invention is to provide a method for widening a strand, which can prevent the occurrence of.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明においては、緊張下
に連続的に走行しつつあるストランドを、前記ストラン
ドの走行方向と交差する面内において前記ストランド側
に凸である曲面を有する曲面体に接触させながら、前記
曲面体を振動せしめ、前記ストランドを前記曲面体の曲
面に沿って拡幅することを特徴とするストランドの拡幅
方法が提供される。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, a strand that is continuously running under tension is moved toward the strand side in a plane intersecting the running direction of the strand. There is provided a method for widening a strand, which comprises: vibrating the curved body while bringing the strand into contact with a curved body having a convex curved surface, and widening the strand along the curved surface of the curved body.

まず、拡幅に供されるストランドは、太さが3〜50μ
m程度の単繊維が100〜50000本程度束になった
もので、たとえば、炭素繊維や、ガラス繊維や、窒化ホ
ウ素繊維、シリコンカーバイド繊維、アルミナ繊維、ジ
ルコニア繊維等のセラミックス繊維や、全繊維、銅繊維
、鉄繊維、アルミニウム繊維、ステンレス繊維等の金属
繊維や、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリ
エステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエチレ
ン繊維、ポリアラミド繊維等の有機繊維から成っている
。これらのストランドは、撚を有しない、いわゆる無撚
糸であることが好ましい。
First, the strand to be widened has a thickness of 3 to 50 μm.
It is a bundle of about 100 to 50,000 single fibers with a diameter of about m, such as carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers such as boron nitride fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, zirconia fibers, whole fibers, etc. It consists of metal fibers such as copper fibers, iron fibers, aluminum fibers, and stainless steel fibers, and organic fibers such as polyimide fibers, polyamide-imide fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyethylene fibers, and polyaramid fibers. These strands are preferably so-called non-twisted yarns that do not have twists.

上述したようなストランドは、その複数本を一方向に互
いに平行かつシート状に引き揃えて拡幅に供することも
できるが、しかし通常は、ただ1本について拡幅が行な
われる。
Although a plurality of strands such as those described above may be stretched parallel to each other in one direction in a sheet-like manner, usually only one strand is widened.

本発明は、走行するストランドに緊張を与えて行なわれ
る。そのための方法としては、各種の方法のうち、たと
えば、ストランドを2組のニップロール間に通してこれ
ら2組のニップロール間で緊張状態を強制する方法や、
ダンサ−ロールに所定荷重を付加する方法などが最も簡
単である。このときのストランドへの緊張は、あまり強
く緊張せしめると、単繊維間の摩擦力が大きくなって充
分な拡幅を行なえないことがあり、また緊張の度合が小
さすぎると、単繊維の交絡(もつれ)が起こることがあ
るので、ストランドの各単繊維に平均して0.01〜0
.1gの張力が加わるような程度の緊張状態であること
が好ましい。
The invention is carried out by applying tension to the running strand. Among various methods for this purpose, for example, a method of passing the strand between two sets of nip rolls and forcing a tension state between these two sets of nip rolls;
The simplest method is to apply a predetermined load to the dancer roll. At this time, if the tension on the strand is too strong, the frictional force between the single fibers will increase and sufficient width expansion may not be possible.If the tension is too low, the single fibers will become entangled. ) may occur, so each single fiber in the strand has an average of 0.01 to 0
.. Preferably, the tension is such that 1 g of tension is applied.

ストランドが接触する曲面体の曲面は、ストランドの走
行方向と交差する面内において、ストランド側に凸であ
るような曲面である。このときの、ストランドの走行方
向と交差する面としては、その交差角が60〜120度
になるような面であることが好ましいが、とくにストラ
ンドの走行方向と直交するような面であることが好まし
い。
The curved surface of the curved body with which the strand comes into contact is a curved surface that is convex toward the strand in a plane that intersects the running direction of the strand. At this time, the plane that intersects with the running direction of the strand is preferably a plane whose intersection angle is 60 to 120 degrees, but it is particularly preferable that it be a plane that is perpendicular to the running direction of the strand. preferable.

このような面内に位置づけられ、ストランド側に凸であ
るような曲面は、具体的には、べき乗関数や双曲線関数
、楕円関数で表わされるようなものを、対称軸近傍の部
分を比例拡大したり、比例圧縮したようなものである。
Specifically, a curved surface that is located within such a plane and is convex toward the strand side is expressed by a power function, hyperbolic function, or elliptic function, which is proportionally expanded in the vicinity of the axis of symmetry. It is like proportional compression.

とくに、対称軸をy軸としたときに、y=A l x 
l’(A :傾き、a:定数)で表わされるべき乗関数
において、IXI≦1で、定数aを1.1〜4、好まし
くは1.5〜3としたような曲面であることが好ましい
。そのような曲面は、その勾配が、いわゆる原点付近で
は小さく、端部にい(はど大きくなるので、ストランド
の一様で充分な拡幅を行なうことができる。
In particular, when the axis of symmetry is the y-axis, y=A l x
In a power function represented by l' (A: slope, a: constant), it is preferable that the curved surface is such that IXI≦1 and constant a is 1.1 to 4, preferably 1.5 to 3. The slope of such a curved surface is small near the so-called origin and becomes large at the ends, so that the strand can be uniformly and sufficiently widened.

第3図、第4図は、上述したような曲面を存する曲面体
の斜視図で、第3図に示すものは蒲鉾形状のものであり
、第4図に示すものは丸棒をわん曲させたものである0
曲面体は、いずれも、その中央部が高くストランドの走
行方向に対し左右対称になる曲面を有している。そして
、この曲面体は、固定されてもよく、また回転するよう
に設置することもできる。
Figures 3 and 4 are perspective views of curved bodies having curved surfaces as described above. 0
Each of the curved bodies has a curved surface that is high at the center and symmetrical with respect to the running direction of the strands. This curved surface body may be fixed or may be installed to rotate.

なお、これらの曲面体の曲面は、ステンレス、鉄、銅等
の金属や、ガラスや、アルミナ、ジルコニア等のセラミ
ックスで構成されているが、これらの表面にフッ素樹脂
等の合成樹脂をコーティングしておくこともできる。ま
た、曲面が金属製の場合は、クロムメツキ等を施してお
くこともできる。
The curved surfaces of these curved bodies are made of metals such as stainless steel, iron, and copper, glass, and ceramics such as alumina and zirconia, but these surfaces are coated with synthetic resins such as fluororesin. You can also leave it there. Further, if the curved surface is made of metal, chrome plating or the like may be applied.

本発明において、上述した曲面体には振動が与えられる
。振動を与える手段としては、通常、後述する加振器が
用いられる。
In the present invention, vibration is applied to the above-mentioned curved body. As a means for applying vibration, a vibrator, which will be described later, is usually used.

曲面体の振動は、上述したストランドの走行方向と交差
する面内で、上下方向に行なわれても、ストランドの走
行方向と直交する左右方向に行なわれてもよい。
The curved body may be vibrated in the vertical direction within a plane intersecting the above-described running direction of the strands, or in the left-right direction orthogonal to the running direction of the strands.

このときの振動数は、ストランドの種類、単繊維の本数
等によって変動させることになるが、通常は、周波数2
0〜100KHzの超音波振動が通用される。好ましく
は20〜50KHzである。
The frequency at this time will vary depending on the type of strand, the number of single fibers, etc., but usually the frequency is 2.
Ultrasonic vibrations of 0 to 100 KHz are commonly used. Preferably it is 20 to 50 KHz.

また、振幅は1腫以下にする。好ましくは0.1M以下
である。
Also, the amplitude should be less than 1 tumor. Preferably it is 0.1M or less.

ストランドを拡幅する場合、ストランドに上述した振動
を与えると同時に、ストランドにその上方から気体を吹
きつけると、拡幅を一層充分に行なうことができて有効
である。
When widening the strand, it is effective to apply the above-mentioned vibration to the strand and at the same time blow gas onto the strand from above, since the width can be widened more fully.

本発明において、曲面体の曲面は、上述した振動と一緒
になってストランドを拡幅するもので、特開昭61−2
75438号公報に開示されているようにストランドに
振動を与えたのちにストランドを押し付けて拡幅するた
めの曲面ではない。
In the present invention, the curved surface of the curved body expands the width of the strand together with the above-mentioned vibration.
It is not a curved surface for applying vibration to the strand and then pressing the strand to widen the width as disclosed in Japanese Patent No. 75438.

本発明にかかる曲面は、その振動により、ストランドに
微小な振幅変位を与え、もって曲面とストランドとの間
の接触抵抗を下げながらストランドを自らの曲率に沿っ
て拡幅するという作用を有するものである。したがって
、本発明においては、曲面が上述したような形状をして
いない場合は、ストランドを一様かつ充分に拡幅するこ
とができなくなる。
The curved surface according to the present invention has the effect of giving a minute amplitude displacement to the strand through its vibration, thereby widening the strand along its own curvature while reducing the contact resistance between the curved surface and the strand. . Therefore, in the present invention, if the curved surface does not have the above-described shape, the strand cannot be uniformly and sufficiently widened.

第1図に、曲面体をストランドに対し上下垂直方向に振
動させてストランドを拡幅する場合の概略斜視図を示す
FIG. 1 is a schematic perspective view of a case in which the curved surface body is vibrated in vertical directions perpendicular to the strand to widen the strand.

図において、パッケージ2を矢線p方向にトラバースさ
せながら、ストランド1が送り出される。
In the figure, the strand 1 is fed out while the package 2 is traversed in the direction of the arrow p.

ストランド1は、規制ガイド3で走行経路の変動を抑制
されながら、ガイドロール4から、荷重が付加されてい
るダンサ−ロール5によって張力制御を受けつつガイド
ロール6に供給される。ついで、ストランド1は、丸棒
を弓状にわん曲させて成る曲面体7の凸面と接触せしめ
られる。
The strand 1 is supplied from the guide roll 4 to the guide roll 6 while being tension-controlled by the dancer roll 5 to which a load is applied, while the fluctuation of the travel path is suppressed by the regulation guide 3. Next, the strand 1 is brought into contact with the convex surface of a curved body 7 formed by bending a round rod into an arched shape.

曲面体7は、ホーン8と振動子9等から成る超音波加振
器のホーン8の先端にろう付けされている。加振器を作
動させることにより、曲面体7は、矢線q方向、すなわ
ち、ストランド1の走行方向と直交する上下方向に振動
する。
The curved body 7 is brazed to the tip of a horn 8 of an ultrasonic vibrator consisting of a horn 8, a vibrator 9, and the like. By operating the vibrator, the curved surface body 7 vibrates in the direction of the arrow q, that is, in the vertical direction orthogonal to the running direction of the strand 1.

その結果、ストランド1は曲面体7の凸面と接触しつつ
振動が与えられ、その凸面に沿って拡幅される。拡幅さ
れたストランド1°は、1組のニップロール10によっ
て固定されながら、ロール体11から回転ガイド12を
経て送り出されてくる、アルミニウム箔、パルプ紙、プ
ラスチックシートのようなシート13とともに、巻芯1
4に巻き取られる。
As a result, the strand 1 is vibrated while coming into contact with the convex surface of the curved body 7, and is expanded in width along the convex surface. The widened strand 1° is fixed by a set of nip rolls 10 and is sent out from a roll body 11 via a rotating guide 12, together with a sheet 13 such as aluminum foil, pulp paper, or a plastic sheet, onto a winding core 1.
It is wound up in 4.

第2図は、曲面体7の振動方向をストランドの走行方向
に対し直交する左右方向にして拡幅を行なっている場合
の概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a case where width expansion is performed with the vibration direction of the curved surface body 7 being set in the left-right direction perpendicular to the running direction of the strand.

(発明の実施例) 実施例1 第1図に示した方法によって、炭素繊維の無撚ストラン
ド(単繊維の大さ268m、単繊維数:1000本)を
拡幅した。
(Examples of the Invention) Example 1 A non-twisted strand of carbon fiber (single fiber size: 268 m, number of single fibers: 1000) was widened by the method shown in FIG.

すなわち、上記ストランドを1.5m/分の速度で走行
させ、繊維1本あたり50gの張力をかけた緊張状態を
維持しながら、表面にクロムメツキを施した丸棒を弓状
にわん曲させてなる曲面体の凸面に接触させるとともに
、その曲面体を、上下垂直方向に、発信周波数20KH
z、拡幅0.01mで振動させた。
That is, the strand is run at a speed of 1.5 m/min, and a round bar with a chrome-plated surface is bent into an arch while maintaining a tension state of 50 g per fiber. While contacting the convex surface of the curved surface, the curved surface was moved in the up and down vertical direction at a transmission frequency of 20KH.
z, it was vibrated with an expanded width of 0.01 m.

その結果、ストランドは、当初の約1.0mm幅から約
9.5 rm幅に拡幅され、しかも、単糸切れや毛羽は
ほとんど認められなかった。
As a result, the width of the strand was expanded from the original width of about 1.0 mm to about 9.5 rm, and almost no single thread breakage or fuzz was observed.

実施例2 第2図に示した方法によって、炭素繊維の無撚ストラン
ド(単繊維の大さ268m、単繊維数:3000本)を
拡幅した。
Example 2 A non-twisted strand of carbon fiber (single fiber size: 268 m, number of single fibers: 3000) was widened by the method shown in FIG.

すなわち、上記ストランドを1.5m/分の速度で走行
させ、繊維1本あたり150gの張力をかけた緊張状態
を維持しながら、表面にフッ素樹脂をコーティングした
丸棒を弓状にわん曲させてなる曲面体の凸面に接触させ
るとともに、この曲面体を、左右方向に、発振周波数2
5KHz、振幅0.005mmで振動させた。・ その結果、ストランドは、当初の約2.50幅から約1
4w幅に拡幅され、しかも、単糸切れや毛羽はほとんど
認められなかった。
That is, the above strand was run at a speed of 1.5 m/min, and while maintaining a tension state with a tension of 150 g per fiber, a round rod whose surface was coated with fluororesin was bent into an arched shape. The curved surface is brought into contact with the convex surface of the curved surface, and the curved surface is moved in the left and right direction at an oscillation frequency of 2
It was vibrated at 5 KHz and an amplitude of 0.005 mm.・ As a result, the strand has a width of about 1
The width was expanded to 4W, and there were almost no single thread breaks or fuzz.

(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明のストランドの拡
幅方法は、緊張下に連続的に走行しつつあるストランド
を、前記ストランドの走行方向と交差する面内において
前記ストランド側に凸である曲面を有する曲面体に接触
せさながら、前記曲面体を振動せしめ、前記ストランド
を前記曲面体の曲面に沿って拡幅するものであるから、
実施例にも示したように、ストランドを、単糸切れや毛
羽の発生を防止しながら一様かつ充分に拡幅することが
できる。しかも、曲面体の振動周波数や曲面の曲率を変
えることで、拡幅の程度を自由に変更することもできる
(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, the strand widening method of the present invention allows the strand, which is continuously running under tension, to be moved toward the strand side in a plane intersecting the running direction of the strand. The strand is made to vibrate while being brought into contact with a curved body having a convex curved surface, and the width of the strand is widened along the curved surface of the curved body.
As shown in the examples, the strand can be uniformly and sufficiently widened while preventing single yarn breakage and fuzz from occurring. Furthermore, by changing the vibration frequency of the curved surface and the curvature of the curved surface, the degree of widening can be freely changed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は、いずれも本発明方法を実施している
状態を示す概略斜視図で、第1図は曲面体を上下方向に
振動させる場合を示し、第2回は曲面体を左右方向に振
動させる場合を示す、第3図、第4図は、いずれも、本
発明方法に用いる曲面体の斜視図で、第3図は蒲鉾形曲
面体、第4図は丸棒のわん油体から成る曲面体を示す。 1・・・ストランド、2・・・ストランドのパッケージ
、3・・・規制ガイド、4・・・ガイドロール、5・・
・ダンサ−ロール、6・・・ガイドロール、7・・・曲
面体、8・・・ホーン、9・・・振動子、1゛・・・拡
幅されたストランド、10・・・ニップロール、11・
・・ロール体、12・・・ガイドロール、13・・・シ
ート、14・・・巻芯。 出願人  東 し 株 式 会 社 代理人  弁理士  長 門 侃 三 筒1図 コ 第2図
Figures 1 and 2 are both schematic perspective views showing the state in which the method of the present invention is being carried out; Figure 1 shows the case where the curved surface body is vibrated in the vertical direction; 3 and 4 are perspective views of curved bodies used in the method of the present invention, showing the case of vibration in the left-right direction. A curved surface made of an oil body is shown. 1... Strand, 2... Strand package, 3... Regulation guide, 4... Guide roll, 5...
・Dancer roll, 6... Guide roll, 7... Curved body, 8... Horn, 9... Vibrator, 1゛... Widened strand, 10... Nip roll, 11...
... Roll body, 12 ... Guide roll, 13 ... Sheet, 14 ... Winding core. Applicant Azuma Co., Ltd. Company Representative Patent Attorney Kan Nagado Figure 1 and Figure 2 of Santsutsu

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 緊張下に連続的に走行しつつあるストランドを、前記ス
トランドの走行方向と交差する面内において前記ストラ
ンド側に凸である曲面を有する曲面体に接触させながら
、前記曲面体を振動せしめ、前記ストランドを前記曲面
体の曲面に沿って拡幅することを特徴とするストランド
の拡幅方法。
A strand that is running continuously under tension is brought into contact with a curved body having a curved surface that is convex toward the strand in a plane intersecting the running direction of the strand, and the curved body is made to vibrate. A method for widening a strand, comprising widening the strand along the curved surface of the curved body.
JP63104300A 1988-04-28 1988-04-28 Strand widening method Expired - Lifetime JP2555689B2 (en)

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