JPH0291240A - 混合糸及びその製造法 - Google Patents
混合糸及びその製造法Info
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- JPH0291240A JPH0291240A JP24513488A JP24513488A JPH0291240A JP H0291240 A JPH0291240 A JP H0291240A JP 24513488 A JP24513488 A JP 24513488A JP 24513488 A JP24513488 A JP 24513488A JP H0291240 A JPH0291240 A JP H0291240A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、産資用に好適な、特に曲げ強度の高いコンポ
ジットに好適な強化繊維用マルチフィラメントと熱可塑
性マルチフィラメントとの混合糸及びその製造法に関す
る。
ジットに好適な強化繊維用マルチフィラメントと熱可塑
性マルチフィラメントとの混合糸及びその製造法に関す
る。
(従来の技術)
これまで繊維強化コンポジットは熱硬化性樹脂をマトリ
ックス成分として用いたものが一般的に使用されていた
が、耐衝撃性や耐疲労性、生産性などに問題がある為、
近年熱可塑性樹脂をマトリックス成分として用いたもの
が各社で検討されている。しかし強化繊維用マルチフィ
ラメントを織物や編物にした後熱可塑性ポリマーを含浸
させる方法では、熱硬化性樹脂に比べて粘度が高いので
含浸が不完全になり易く、また、強化繊維用マルチフィ
ラメントは一般には剛直なため製編織の際に強化繊維用
マルチフィラメントに損傷が生じ易く曲げ強度やqlI
離強度が低下し易いという問題があった。そこで高強度
・低伸度の強化繊維用マルチフィラメントとそれより融
点の低い熱可塑性マルチフィラメントを糸軸と直交方向
の流体流れにより4複合した後、成形し熱可塑性マルチ
フィラメントを溶融・凝固させることでコンポジットを
形成する方法が提案されている(特開昭6O−2090
33)。
ックス成分として用いたものが一般的に使用されていた
が、耐衝撃性や耐疲労性、生産性などに問題がある為、
近年熱可塑性樹脂をマトリックス成分として用いたもの
が各社で検討されている。しかし強化繊維用マルチフィ
ラメントを織物や編物にした後熱可塑性ポリマーを含浸
させる方法では、熱硬化性樹脂に比べて粘度が高いので
含浸が不完全になり易く、また、強化繊維用マルチフィ
ラメントは一般には剛直なため製編織の際に強化繊維用
マルチフィラメントに損傷が生じ易く曲げ強度やqlI
離強度が低下し易いという問題があった。そこで高強度
・低伸度の強化繊維用マルチフィラメントとそれより融
点の低い熱可塑性マルチフィラメントを糸軸と直交方向
の流体流れにより4複合した後、成形し熱可塑性マルチ
フィラメントを溶融・凝固させることでコンポジットを
形成する方法が提案されている(特開昭6O−2090
33)。
(発明が解決しようとする課題)
しかし、糸軸に直交の流体流れにより開繊し、混合する
方法で剛直な繊維を処理すると、繊維にねじれ、曲げの
力が加わる事により、繊維に損傷が発生し、強度低下が
生じてしまう。
方法で剛直な繊維を処理すると、繊維にねじれ、曲げの
力が加わる事により、繊維に損傷が発生し、強度低下が
生じてしまう。
本発明は、熱可塑性コンポジットに好適な混合糸及びそ
の製造する方法に於て、これまでの上記の課題について
鋭意検討を加え、強化繊維用マルチフィラメントの強度
低下を極力抑えて熱可塑性マルチフィラメントと良好に
混合した混合糸及びその製造法を提供するものである。
の製造する方法に於て、これまでの上記の課題について
鋭意検討を加え、強化繊維用マルチフィラメントの強度
低下を極力抑えて熱可塑性マルチフィラメントと良好に
混合した混合糸及びその製造法を提供するものである。
(課題を解決するための手段)
本発明は、かかる課題を解決するためには次の手段をと
るものである。すなわち、本発明は熱可塑性マルチフィ
ラメントと、強度8.0g/d以」二、伸度7%以下で
該熱可塑性マルチフィラメントの融点より10″C以上
高い温度においても熱的に安定である強化繊維用マルチ
フィラメントが後者の容積比率30〜70%の割合でね
じれずに混合していることを特徴とする混合糸、及び熱
可塑性マルチフィラメントと、容積比率30〜70%、
強1度6.0g/d以上、伸度7%以下で該熱可塑性マ
ルチフィラメントの融点より10℃以上高い温度におい
ても熱的に安定である強化繊維用マルチフィラメントと
を合わせて0.1〜2.0%のオーバーフィード状態で
実質的に糸軸に直交する流体にさらされることなく、流
体吸引部−衝突部一流体拡散部を順次通過せしめて混合
することを特徴とする混合糸の製造法である。
るものである。すなわち、本発明は熱可塑性マルチフィ
ラメントと、強度8.0g/d以」二、伸度7%以下で
該熱可塑性マルチフィラメントの融点より10″C以上
高い温度においても熱的に安定である強化繊維用マルチ
フィラメントが後者の容積比率30〜70%の割合でね
じれずに混合していることを特徴とする混合糸、及び熱
可塑性マルチフィラメントと、容積比率30〜70%、
強1度6.0g/d以上、伸度7%以下で該熱可塑性マ
ルチフィラメントの融点より10℃以上高い温度におい
ても熱的に安定である強化繊維用マルチフィラメントと
を合わせて0.1〜2.0%のオーバーフィード状態で
実質的に糸軸に直交する流体にさらされることなく、流
体吸引部−衝突部一流体拡散部を順次通過せしめて混合
することを特徴とする混合糸の製造法である。
ます、本発明の混合糸は、強化繊維用マルチフィラメン
トが熱可塑性マルチフィラメントとねしれずに混合して
いなければならない。前記強化繊維用マルチフィラメン
トがねじれずに混合していることによって繊維の損傷を
防止して強度の低下を防ぎ、且つコンポジットにしたと
きの曲げ強度を高めることができる。
。
トが熱可塑性マルチフィラメントとねしれずに混合して
いなければならない。前記強化繊維用マルチフィラメン
トがねじれずに混合していることによって繊維の損傷を
防止して強度の低下を防ぎ、且つコンポジットにしたと
きの曲げ強度を高めることができる。
。
するものとし、より数が1.OT/I11以下のものを
ねしれていないものとする。
ねしれていないものとする。
強化繊維用マルチフィラメントの強度はコンポノットに
要求される強度に最も寄与するが、そのためには該強化
繊維用マルチフィラメントの強度がf3.0g/d以上
なければならない。強度が6.0g/dより低いとこの
強化繊維用マルチフィラメントで強化したコンポジット
の強度も低くなる為本発明からは除外される。同じよう
に強化繊維用マルチフィラメントの伸度は7%以下でな
ければならない。伸度が7%を越えるマルチフィラメン
トを強化繊維として使用すると、一般的に該強化繊維用
マルチフィラメントが最大強度を発揮する前にマトリッ
クス成分が破壊される為、コンポジットを強化する目的
を達成することができない。また、本発明では熱可塑性
マルチフィラメントを溶融・凝固させてマトリックス成
分を形成させるので強化m 雑用マルチフィラメントは
該熱可塑性マルチフィラメントの融点より10℃以」二
高い温度においても熱的に安定できなければならない。
要求される強度に最も寄与するが、そのためには該強化
繊維用マルチフィラメントの強度がf3.0g/d以上
なければならない。強度が6.0g/dより低いとこの
強化繊維用マルチフィラメントで強化したコンポジット
の強度も低くなる為本発明からは除外される。同じよう
に強化繊維用マルチフィラメントの伸度は7%以下でな
ければならない。伸度が7%を越えるマルチフィラメン
トを強化繊維として使用すると、一般的に該強化繊維用
マルチフィラメントが最大強度を発揮する前にマトリッ
クス成分が破壊される為、コンポジットを強化する目的
を達成することができない。また、本発明では熱可塑性
マルチフィラメントを溶融・凝固させてマトリックス成
分を形成させるので強化m 雑用マルチフィラメントは
該熱可塑性マルチフィラメントの融点より10℃以」二
高い温度においても熱的に安定できなければならない。
10℃未満では熱可塑性マルチフィラメントを溶融・凝
固させる際の熱により強化繊維用マルチフィラメントに
熱劣化が生じ強度低下が起きる。
固させる際の熱により強化繊維用マルチフィラメントに
熱劣化が生じ強度低下が起きる。
なお、熱的に安定な状態とは、軟化、溶融、分解などの
物理的及び化学的変化を起こしていない状態のことを指
す。また、強度、伸度及び熱可塑性フィラメントの融点
は次のflll+定方法によった。
物理的及び化学的変化を起こしていない状態のことを指
す。また、強度、伸度及び熱可塑性フィラメントの融点
は次のflll+定方法によった。
強度(g/d)及び伸度(%)
JIS L−1013に準拠してオリエンチック卸社製
テン70ンによりつかみ長200IIm、引張速度10
0%/ m1nv n = 5の測定を行い、平均値を
3″y。
テン70ンによりつかみ長200IIm、引張速度10
0%/ m1nv n = 5の測定を行い、平均値を
3″y。
出した。
融点(℃)
JIS L−1073に準拠してn=5の測定を行い、
]i均値を算出した。
]i均値を算出した。
強化繊維用マルチフィラメントと熱可塑性マルチフィラ
メントとの混合程度は20〜70%が好ましい。
メントとの混合程度は20〜70%が好ましい。
なお、混合度は、特公昭5B−13809にもとづき次
の方法によった。
の方法によった。
トを熱可塑性マルチフィラメント(全48本)として説
明する。
明する。
まず、強化繊維用マルチフィラメントに注目す(NcX
=1)ある。
=1)ある。
これを上式に代入すると
N:混合糸を構成する各種類のフィラメント中、1種類
のフィラメントの総本数 NcX:上記1種類のフィラメントがいくつかの群(グ
ループ)に分割されている時、そのグループの個数 X:上記各グループ中、ある特定の1個のグループ内の
フィラメントの数 上記式を第5図に示す混合糸を例として下記に説明する
。
のフィラメントの総本数 NcX:上記1種類のフィラメントがいくつかの群(グ
ループ)に分割されている時、そのグループの個数 X:上記各グループ中、ある特定の1個のグループ内の
フィラメントの数 上記式を第5図に示す混合糸を例として下記に説明する
。
第5図は混合糸の断面図であるが斜線を施して示された
フィラメントを強化繊維用マルチフィラメント(全24
本)、斜線を施さないフイラメンとなり16.3%とな
る。次に熱可塑性マルチフィラメントに注目すると、N
=48である。
フィラメントを強化繊維用マルチフィラメント(全24
本)、斜線を施さないフイラメンとなり16.3%とな
る。次に熱可塑性マルチフィラメントに注目すると、N
=48である。
X:2)とX=君のグループ二Fが1個(NcX:1)
より、12.4%となる。この値と前記の16.3%と
の平均は14.35%となる。この値14.35%が第
5図の混合糸の仔する混合度である。
より、12.4%となる。この値と前記の16.3%と
の平均は14.35%となる。この値14.35%が第
5図の混合糸の仔する混合度である。
なお、強化繊維用マルチフィラメントの例としては次の
ものがあげられる。好ましくは炭素繊維、ガラス繊維、
アルミナ繊維、金属繊維などの無機繊維及び全芳香族ポ
リアミド、全芳香族ポリエステル、高強力ポリエステル
、高強力ナイロン、高強力ポリエチレンなどの有機繊維
などを対象とする。
ものがあげられる。好ましくは炭素繊維、ガラス繊維、
アルミナ繊維、金属繊維などの無機繊維及び全芳香族ポ
リアミド、全芳香族ポリエステル、高強力ポリエステル
、高強力ナイロン、高強力ポリエチレンなどの有機繊維
などを対象とする。
次に本発明方法を説明する。
ここで混合糸中の強化繊維用マルチフィラメントの含打
率は、コンポジットの強度を上げるため、該強化繊維用
マルチフィラメントの強度にもよるが、容積比率で30
%以上でなければならない。しかし、70%を越えると
熱可塑性マルチフィラメントが溶融・凝固した樹脂すな
わちマトリックス成分が少なくなり強化繊維用マルチフ
ィラメントが外部に露出してしまうと共に、混合する際
に該強化繊維用マルチフィラメントが衝突部で損傷され
易く、フィラメント切れなどの損傷が多発するため本発
明では70%以下に限定される。
率は、コンポジットの強度を上げるため、該強化繊維用
マルチフィラメントの強度にもよるが、容積比率で30
%以上でなければならない。しかし、70%を越えると
熱可塑性マルチフィラメントが溶融・凝固した樹脂すな
わちマトリックス成分が少なくなり強化繊維用マルチフ
ィラメントが外部に露出してしまうと共に、混合する際
に該強化繊維用マルチフィラメントが衝突部で損傷され
易く、フィラメント切れなどの損傷が多発するため本発
明では70%以下に限定される。
強化繊維用マルチフィラメントの強度はコンポジットに
要求される強度に最も寄与するが、そのためには該強化
繊維用マルチフィラメントの強度が6.0g/dより低
いとこの強化繊維用マルチフィラメントで強化したコン
ポジットの強度も低くなる為本発明からは除外される。
要求される強度に最も寄与するが、そのためには該強化
繊維用マルチフィラメントの強度が6.0g/dより低
いとこの強化繊維用マルチフィラメントで強化したコン
ポジットの強度も低くなる為本発明からは除外される。
同じように強化繊維用マルチフィラメントの伸度は7%
以下でなければならない。伸度が7%を越えるマルチフ
ィラメント強化繊維用として使用すると、−船内に該強
化繊維用マルチフィラメントが最大強度を発揮する前に
マトリックス成分が破壊される為、コンポジ、トを強化
する目的を達成することができない。また、本発明では
熱可塑性マルチフィラメントを溶融・凝固させてマトリ
ックスを形成させるので該熱可塑性マルチフィラメント
の融点は強化可塑性マルチフィラメントを溶融、凝固さ
せる際の熱により強化繊維用マルチフィラメントに熱劣
化が生じ強度低下が起きる。
以下でなければならない。伸度が7%を越えるマルチフ
ィラメント強化繊維用として使用すると、−船内に該強
化繊維用マルチフィラメントが最大強度を発揮する前に
マトリックス成分が破壊される為、コンポジ、トを強化
する目的を達成することができない。また、本発明では
熱可塑性マルチフィラメントを溶融・凝固させてマトリ
ックスを形成させるので該熱可塑性マルチフィラメント
の融点は強化可塑性マルチフィラメントを溶融、凝固さ
せる際の熱により強化繊維用マルチフィラメントに熱劣
化が生じ強度低下が起きる。
なお、容積比率Vf(%)は、次の方法によった。
ρに=強化繊維用マルチフィラメントの密度 詠/c讃
゛ 〕D閂 。M: //
tt (7)チュー□ 〔。〕更に強化
繊維用マルチフィラメントとマトリックス成分のなじみ
を良くするためには強化繊維用マルチフィラメントと熱
可塑性マルチフィラメントの4〜合糸の混合度は高い方
が良(、好ましくは10%以上さらに好ましくは20〜
60%である。次に混合域のオーバーフィード率、すな
わちフィードローラーとデリベリローラーの速度割合は
0.1〜2.0%でなければならない。0.1%に満た
ない場合はマルチフィラメントの開繊を均一に且つ幅広
くすることができないため、混合度がにがらず、また混
合度にムラが生じてしまう。
゛ 〕D閂 。M: //
tt (7)チュー□ 〔。〕更に強化
繊維用マルチフィラメントとマトリックス成分のなじみ
を良くするためには強化繊維用マルチフィラメントと熱
可塑性マルチフィラメントの4〜合糸の混合度は高い方
が良(、好ましくは10%以上さらに好ましくは20〜
60%である。次に混合域のオーバーフィード率、すな
わちフィードローラーとデリベリローラーの速度割合は
0.1〜2.0%でなければならない。0.1%に満た
ない場合はマルチフィラメントの開繊を均一に且つ幅広
くすることができないため、混合度がにがらず、また混
合度にムラが生じてしまう。
逆に2.0%を超えるとマルチフィラメントが衝突部に
衝突した際にたるみができ個々のフィラメントにねしれ
、交絡が生じてしまうからである。
衝突した際にたるみができ個々のフィラメントにねしれ
、交絡が生じてしまうからである。
さらに、本発明では実質的に糸軸に直交する流体にさら
されることなく、従って個々のフィラメントに実質的に
ねじれ(交互撚)を与えることなく流体吸引部−衝突部
一流体拡散部を順次通過せしめて開繊混合させなければ
ならない。これはこれまでに詳述した従来の流体混合方
法1例えばインターレーサーは糸軸に直交して”cJJ
j突する流体によりフィラメントを・拡幅し、個々のフ
ィラメントに交互撚を与えた後収東させる。タスランは
流体吸引部−拡散部にフィラメントを通過させて糸軸に
直交して流れる流体により個々のフィラメントに交互1
然を与え、ループ、もつれなどを発生させて収束させる
といったようにいずれも糸軸に直交して通過する流体に
より構成フィラメントにねじれを与えて収束させていた
が、本発明の方法では実質的に個々のフィラメントにね
しれがないので特に強化繊維用マルチフィラメントの強
度保持率を向上せしめつるのである。
されることなく、従って個々のフィラメントに実質的に
ねじれ(交互撚)を与えることなく流体吸引部−衝突部
一流体拡散部を順次通過せしめて開繊混合させなければ
ならない。これはこれまでに詳述した従来の流体混合方
法1例えばインターレーサーは糸軸に直交して”cJJ
j突する流体によりフィラメントを・拡幅し、個々のフ
ィラメントに交互撚を与えた後収東させる。タスランは
流体吸引部−拡散部にフィラメントを通過させて糸軸に
直交して流れる流体により個々のフィラメントに交互1
然を与え、ループ、もつれなどを発生させて収束させる
といったようにいずれも糸軸に直交して通過する流体に
より構成フィラメントにねじれを与えて収束させていた
が、本発明の方法では実質的に個々のフィラメントにね
しれがないので特に強化繊維用マルチフィラメントの強
度保持率を向上せしめつるのである。
また、本発明において熱可塑性マルチフィラメントとは
、好ましくは、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン4
6等のポリアミド系マルチフィラメント、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリ
エチレンテレフタレート系マルチフィラメント及びポリ
エチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエー
テルサルホンなどのマルチフィラメント、更に芳香族系
熱可塑性高分子液晶のマルチフィラメント等をχ・1象
とする。
、好ましくは、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン4
6等のポリアミド系マルチフィラメント、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリ
エチレンテレフタレート系マルチフィラメント及びポリ
エチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエー
テルサルホンなどのマルチフィラメント、更に芳香族系
熱可塑性高分子液晶のマルチフィラメント等をχ・1象
とする。
(作 用)
以下、図面に従って本発明を更に詳細に説明する。
第1図は本発明を実施する装置の一例の斜視図で、パー
71から解舒された強化繊維用マルチフィラメント2は
、ガイド3、テンサー4、ガイド5を通ってフィードロ
ーラー6に達し引き出されて高速流体8が導入されてい
る流体吸引部7に導びかれる。同様にパーン11から解
舒された熱可塑性マルチフィラメント12は、ガイド1
3、テンサー14、ガイド15を通ってフィードローラ
ー16に達し、引き出されて流体吸引部7に導びかれ、
強化繊維用マルチフィラメント2と合ワせられる。流体
吸引部7から高速流体と共に噴出された2木のマルチフ
ィラメントは前方の平面、曲面又はそれらの組合せによ
り成る衝突部9に衝突し、開繊されつつ流体拡散部10
上を滑走した後、デリベリローラー17によって引き出
された後、捲取られる。第1図に於いては、2種類のマ
ルチフィラメントを合わせた後混合する場合を示してい
る。なお、供給されるマルチフィラメントの本数は何ら
規制されるものではない。
71から解舒された強化繊維用マルチフィラメント2は
、ガイド3、テンサー4、ガイド5を通ってフィードロ
ーラー6に達し引き出されて高速流体8が導入されてい
る流体吸引部7に導びかれる。同様にパーン11から解
舒された熱可塑性マルチフィラメント12は、ガイド1
3、テンサー14、ガイド15を通ってフィードローラ
ー16に達し、引き出されて流体吸引部7に導びかれ、
強化繊維用マルチフィラメント2と合ワせられる。流体
吸引部7から高速流体と共に噴出された2木のマルチフ
ィラメントは前方の平面、曲面又はそれらの組合せによ
り成る衝突部9に衝突し、開繊されつつ流体拡散部10
上を滑走した後、デリベリローラー17によって引き出
された後、捲取られる。第1図に於いては、2種類のマ
ルチフィラメントを合わせた後混合する場合を示してい
る。なお、供給されるマルチフィラメントの本数は何ら
規制されるものではない。
第2図は、強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性
マルチフィラメント12の供給開繊部を示す平面図であ
るが、同図においてフィードローラー6から送り出、さ
れる強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性マルチ
フィラメント12は流体吸引部7の糸導入孔20へ導び
かれる。他方高速流体8は流体導入孔20から送り込ま
れ、強化lAl1 f(1用マルチフイラメント2と熱
可塑性マルチフィラメント12をともなって噴出孔22
から噴出され、該噴出孔22の前方で噴出孔の中心軸延
長線と直角になる如く中心軸が設けられた円柱の一部よ
り成る衝突部9(図では曲面杖のものを示す。)に衝突
し、該流体は該衝突部9の表面で屈折され、膜状に拡散
し、同時に強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性
マルチフィラメント12は前記衝突部9上でその進行方
向を屈折され、該流体の拡散作用によって開繊される。
マルチフィラメント12の供給開繊部を示す平面図であ
るが、同図においてフィードローラー6から送り出、さ
れる強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性マルチ
フィラメント12は流体吸引部7の糸導入孔20へ導び
かれる。他方高速流体8は流体導入孔20から送り込ま
れ、強化lAl1 f(1用マルチフイラメント2と熱
可塑性マルチフィラメント12をともなって噴出孔22
から噴出され、該噴出孔22の前方で噴出孔の中心軸延
長線と直角になる如く中心軸が設けられた円柱の一部よ
り成る衝突部9(図では曲面杖のものを示す。)に衝突
し、該流体は該衝突部9の表面で屈折され、膜状に拡散
し、同時に強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性
マルチフィラメント12は前記衝突部9上でその進行方
向を屈折され、該流体の拡散作用によって開繊される。
このように処理流体が膜状に拡散する為、実質的に個々
のフィラメントはねじられることな(、強化繊維用マル
チフィラメント2と熱可塑性マルチフィラメント12は
単繊維同志のがらみ合いを生じることなく流体の拡散流
に乗じて均一に開繊されることができ、更に熱可塑性マ
ルチフィラメント12が該強化繊維用マルチフィラメン
ト2と該衝突部9の間でクツシロンの役割を果たすこと
により、該強化繊維用マルチフィラメント2が直接衝突
部9と接することを防ぐ為、流体処理後の強度低下を極
力抑えることができのである。このためには高強度・低
伸度である強化繊維用マルチフィラメントのオーバーフ
ィード率を熱可塑性マルチフィラメントのそれよりやや
低めにすることが好ましい。しかし、あまり差が大きい
とマルチフィラメントの混合度が低くなるため0.1〜
0.5%程度が好ましい。もちろん、同じフィード率又
は同一フィードローラーを使用してフィード・ローラー
への供給張力差をもたせてやることでも同様の効果を得
ることも出来る。このように混合されり後、テリヘリロ
ーラー17で引出されてM 可ffj性コンポジット用
混合糸が製造されるが、更に後工程での取扱性などを向
上させるために必要に応じて撚糸などを捲取り工程まで
の間に行っても良い。このために熱可塑性コンポジット
用混合糸の捲取り方法は第1図に示した様に糸の綾振り
作用を持った捲取りローラー18によってパッケージ1
9に捲上げても良いが、リングツイスタ一方式の捲取り
方式も上記と同程度の集束性をもたせ後工程での取扱い
性を向上させるためにも好ましい。撚糸の際にはあまり
撚数が大きいとマルチフィラメントにトルクが発生した
り、強化繊維用マルチフィラメントの強度が低くなるの
で10000/fl(Dは混合糸のトータルデニール)
以下が好ましい。またリングツイスタ一方式を用いる場
合はトラベラ−の素材にナイロントラベラ−などを用い
ることでトラベラ−に屈曲される際の曲率半径を大きく
、かつ抵抗を小さ(できるので混合糸の損傷を抑えるこ
とができるので好ましい。
のフィラメントはねじられることな(、強化繊維用マル
チフィラメント2と熱可塑性マルチフィラメント12は
単繊維同志のがらみ合いを生じることなく流体の拡散流
に乗じて均一に開繊されることができ、更に熱可塑性マ
ルチフィラメント12が該強化繊維用マルチフィラメン
ト2と該衝突部9の間でクツシロンの役割を果たすこと
により、該強化繊維用マルチフィラメント2が直接衝突
部9と接することを防ぐ為、流体処理後の強度低下を極
力抑えることができのである。このためには高強度・低
伸度である強化繊維用マルチフィラメントのオーバーフ
ィード率を熱可塑性マルチフィラメントのそれよりやや
低めにすることが好ましい。しかし、あまり差が大きい
とマルチフィラメントの混合度が低くなるため0.1〜
0.5%程度が好ましい。もちろん、同じフィード率又
は同一フィードローラーを使用してフィード・ローラー
への供給張力差をもたせてやることでも同様の効果を得
ることも出来る。このように混合されり後、テリヘリロ
ーラー17で引出されてM 可ffj性コンポジット用
混合糸が製造されるが、更に後工程での取扱性などを向
上させるために必要に応じて撚糸などを捲取り工程まで
の間に行っても良い。このために熱可塑性コンポジット
用混合糸の捲取り方法は第1図に示した様に糸の綾振り
作用を持った捲取りローラー18によってパッケージ1
9に捲上げても良いが、リングツイスタ一方式の捲取り
方式も上記と同程度の集束性をもたせ後工程での取扱い
性を向上させるためにも好ましい。撚糸の際にはあまり
撚数が大きいとマルチフィラメントにトルクが発生した
り、強化繊維用マルチフィラメントの強度が低くなるの
で10000/fl(Dは混合糸のトータルデニール)
以下が好ましい。またリングツイスタ一方式を用いる場
合はトラベラ−の素材にナイロントラベラ−などを用い
ることでトラベラ−に屈曲される際の曲率半径を大きく
、かつ抵抗を小さ(できるので混合糸の損傷を抑えるこ
とができるので好ましい。
第2図より強化繊維用マルチフィラメント2と熱可塑性
マルチフィラメント12を衝突部9に衝突させて開繊す
るには該衝突部9と噴出孔22との距f!!#、d1噴
出孔22の中心線延長線と衝突部9との交点での接線の
なす角度=1V及び衝突部9の形状が重要な要素であり
安定した良好な開繊を行なわしめるためには高速流体の
流速にもよるが距離dは0.5〜30.0■■、角度W
は45°〜80°が好ましく衝突部9の形状は平面状の
もの、2次曲面状のもの、3次曲面状のもの、曲面と平
面の組合せのもの等何れであっても良いが、噴出流体が
乱流になると強化繊維用マルチフィラメントが損傷する
ので衝突部が平面状のものより、特に半径5.0〜50
.0ms程度の円柱をその軸に平行に2分割し、軸を開
繊フィラメントの進行方向に対して直角に配置したもの
が製作上及び乱流を発生させないことから、開繊の安定
及び強化繊維用マルチフィラメントへ損傷を与えないと
いう点で好ましい。
マルチフィラメント12を衝突部9に衝突させて開繊す
るには該衝突部9と噴出孔22との距f!!#、d1噴
出孔22の中心線延長線と衝突部9との交点での接線の
なす角度=1V及び衝突部9の形状が重要な要素であり
安定した良好な開繊を行なわしめるためには高速流体の
流速にもよるが距離dは0.5〜30.0■■、角度W
は45°〜80°が好ましく衝突部9の形状は平面状の
もの、2次曲面状のもの、3次曲面状のもの、曲面と平
面の組合せのもの等何れであっても良いが、噴出流体が
乱流になると強化繊維用マルチフィラメントが損傷する
ので衝突部が平面状のものより、特に半径5.0〜50
.0ms程度の円柱をその軸に平行に2分割し、軸を開
繊フィラメントの進行方向に対して直角に配置したもの
が製作上及び乱流を発生させないことから、開繊の安定
及び強化繊維用マルチフィラメントへ損傷を与えないと
いう点で好ましい。
第3図は流体規制ガイド23を示すもので、流体噴射孔
22を背後から囲み、衝突部9がら流体拡散部10の一
部にまでついたて状の左右側壁が扇状に広がる如くに設
けられている。
22を背後から囲み、衝突部9がら流体拡散部10の一
部にまでついたて状の左右側壁が扇状に広がる如くに設
けられている。
該流体規制ガイド23は噴出流体の拡散方向を一定の範
囲に絞り、マルチフィラメントの開繊方向をコントロー
ルして開繊されたマルチフィラメントの走行方向を安定
させる作用をするのに非常に大きな効果を発揮する。そ
の左右側壁の開き角度は20°〜70°が好ましく、2
0’ 未満では高速流体が十分に拡散されないためマル
チフィラメントは開繊されに<<、70’ を越えると
、該流体jslR7ηガイド23の流体の規制効果が乏
しくなる傾向があり、好ましくない。
囲に絞り、マルチフィラメントの開繊方向をコントロー
ルして開繊されたマルチフィラメントの走行方向を安定
させる作用をするのに非常に大きな効果を発揮する。そ
の左右側壁の開き角度は20°〜70°が好ましく、2
0’ 未満では高速流体が十分に拡散されないためマル
チフィラメントは開繊されに<<、70’ を越えると
、該流体jslR7ηガイド23の流体の規制効果が乏
しくなる傾向があり、好ましくない。
第4図は、本発明で用いられる流体吸引部7の−例であ
るが、(イ)は流体通路に対して糸道が下行なもの(ロ
)は流体通路に対して糸道が鋭角に入っている従来のノ
ズルである。流体の走行と共にマルチフィラメントを吸
引移送し得るものであればいずれでも良いが、第4図(
イ)、(ロ)についてみれば、(ロ)はマルチフィラメ
ントが流体通路に出る点で屈曲され、糸道と摩擦を生じ
損傷を受け、強度が低下する。更にノズル屈曲部分か摩
耗しやすく、又、同一開繊効果を得るには流電を(イ)
よりも大きくしなげなければならない等の欠点を持つこ
とから、どちらかといえば(イ)の形状の方が好ましい
。また糸道の直径は通過するマルチフィラメントが接触
しない程度であれば良いが、噴出流体に旋回流が生じな
い構造にすることが必要である。噴出流体に旋回が生じ
るとマルチフィラメントの開繊が不充分となり混繊度が
低下する原因となる。また必要に応じて流体中に水や油
剤などを混入させる事により開繊性を良くすることがで
きる。
るが、(イ)は流体通路に対して糸道が下行なもの(ロ
)は流体通路に対して糸道が鋭角に入っている従来のノ
ズルである。流体の走行と共にマルチフィラメントを吸
引移送し得るものであればいずれでも良いが、第4図(
イ)、(ロ)についてみれば、(ロ)はマルチフィラメ
ントが流体通路に出る点で屈曲され、糸道と摩擦を生じ
損傷を受け、強度が低下する。更にノズル屈曲部分か摩
耗しやすく、又、同一開繊効果を得るには流電を(イ)
よりも大きくしなげなければならない等の欠点を持つこ
とから、どちらかといえば(イ)の形状の方が好ましい
。また糸道の直径は通過するマルチフィラメントが接触
しない程度であれば良いが、噴出流体に旋回流が生じな
い構造にすることが必要である。噴出流体に旋回が生じ
るとマルチフィラメントの開繊が不充分となり混繊度が
低下する原因となる。また必要に応じて流体中に水や油
剤などを混入させる事により開繊性を良くすることがで
きる。
流体圧力については生産コストを低減させる目的より低
い方が好ましい。
い方が好ましい。
(実施例)
実施例1〜2、比較例1〜4
第1図に示される本発明の装置を用い、強化繊維用マル
チフィラメントとして各種のデニールの市販のEガラス
繊維(強度= 7.53 g/d、伸度2.7%)、熱
可塑性−マルチフィラメントとしてポリエチレンテレフ
タレート繊維を用いて混合テストを行った。この際ポリ
エチレンテレフタレート繊維をEガラス繊維に対し+0
.3%のオーバーフィードで供給した。加工速度(デリ
ベリ−ローラー速度)は100m/1n1流体圧力は5
、0 kg / cJであり流体として圧縮空気を利
用した。また混繊装置として第4図(イ)に示すノズル
を用いた。
チフィラメントとして各種のデニールの市販のEガラス
繊維(強度= 7.53 g/d、伸度2.7%)、熱
可塑性−マルチフィラメントとしてポリエチレンテレフ
タレート繊維を用いて混合テストを行った。この際ポリ
エチレンテレフタレート繊維をEガラス繊維に対し+0
.3%のオーバーフィードで供給した。加工速度(デリ
ベリ−ローラー速度)は100m/1n1流体圧力は5
、0 kg / cJであり流体として圧縮空気を利
用した。また混繊装置として第4図(イ)に示すノズル
を用いた。
得られた混合糸をすき間なく並べ加熱し、一方向テープ
を作製し、該一方向テープを重ね合せて加熱(255℃
)、加圧(55kg/嘗■!G、2分)、冷却(3分)
を行い、幅15.0−議×長さ120.0讃謹×厚さ3
.0■冒のテストピースを作成した。このときの加工条
件、得られた混合糸の中のEガラス繊維の強度と混合度
及びピース性能(曲げ物性、層間剥離の有無)を第1表
に示す。ピースの曲げ物性は幅15.0.簡×長さ6B
、ommx厚さ3、Qmmの試験片を支点間距離48.
0−■、曲げ速I逢1.0 m/minで3点曲げ試験
を行った際の測定値である。
を作製し、該一方向テープを重ね合せて加熱(255℃
)、加圧(55kg/嘗■!G、2分)、冷却(3分)
を行い、幅15.0−議×長さ120.0讃謹×厚さ3
.0■冒のテストピースを作成した。このときの加工条
件、得られた混合糸の中のEガラス繊維の強度と混合度
及びピース性能(曲げ物性、層間剥離の有無)を第1表
に示す。ピースの曲げ物性は幅15.0.簡×長さ6B
、ommx厚さ3、Qmmの試験片を支点間距離48.
0−■、曲げ速I逢1.0 m/minで3点曲げ試験
を行った際の測定値である。
第 1 表
このように比較例は容積比率が30%に満たない為、ピ
ースの曲げ強度が低い。また比較例2及び4は1γj者
では容積比率が70%を越えたのでEガラス繊維が外部
に露出した為に、後者ではGF供給フィード率が2.0
%を越えた為にEガラス繊維が衝突部に衝突して損傷し
、ピースの曲げ強度が低下した。また比較例3ではGF
供給フィード率が低いので開繊が不充分になり4複合率
が低くなった。それにより曲げ荷重を受けた際に積層間
での居間剥離が生じた。このように比較例1〜4のピー
スは何れもコンポジットの性能としては不充分であった
。これに対し実施例1〜2は本発明の加工条件で加工を
行ったことでEガラス繊維の損傷を極力抑えることがで
き、また混合度が高いことで居間剥離も生じにくくなり
、曲げ強度が高(なった。これはコンポジット物性とし
て満足できるものであった。
ースの曲げ強度が低い。また比較例2及び4は1γj者
では容積比率が70%を越えたのでEガラス繊維が外部
に露出した為に、後者ではGF供給フィード率が2.0
%を越えた為にEガラス繊維が衝突部に衝突して損傷し
、ピースの曲げ強度が低下した。また比較例3ではGF
供給フィード率が低いので開繊が不充分になり4複合率
が低くなった。それにより曲げ荷重を受けた際に積層間
での居間剥離が生じた。このように比較例1〜4のピー
スは何れもコンポジットの性能としては不充分であった
。これに対し実施例1〜2は本発明の加工条件で加工を
行ったことでEガラス繊維の損傷を極力抑えることがで
き、また混合度が高いことで居間剥離も生じにくくなり
、曲げ強度が高(なった。これはコンポジット物性とし
て満足できるものであった。
実施例3、比較例5〜7
第1図に示される本発明の装置を用い、強化繊維用マル
チフィラメントと熱可塑性マルチフィラメントの素材の
組合せを変えて混合テストを行った。この際強化繊維用
マルチフィラメントのオーバーフィードを0.3%、熱
可塑性マルチフイラメントを0.5%のオーバーフィー
ドで供給した。加工速度は100 m/win1流体圧
力は5.0kg/ cJ Gであり、流体として圧縮空
気を使用した。
チフィラメントと熱可塑性マルチフィラメントの素材の
組合せを変えて混合テストを行った。この際強化繊維用
マルチフィラメントのオーバーフィードを0.3%、熱
可塑性マルチフイラメントを0.5%のオーバーフィー
ドで供給した。加工速度は100 m/win1流体圧
力は5.0kg/ cJ Gであり、流体として圧縮空
気を使用した。
尚混合装置して第4図(イ)に示すノズルを用いた。
このときに使用した素材及び混合糸とコンポジット(ピ
ース)の物性を第2表に示す。また、ピースの曲げ物性
は実施例1〜2、比較例1〜4の測定法で測定した値で
ある。
ース)の物性を第2表に示す。また、ピースの曲げ物性
は実施例1〜2、比較例1〜4の測定法で測定した値で
ある。
この様に比較例5では強化繊維用マルチフィラメントの
伸度が7%をこえるので曲げ荷重がかがった際に強化繊
維用マルチフィラメントが最大強度を発揮する1lij
にマトリックスの破壊が生じてしまう。比較例6では強
化繊維用マトリックス成分の強度が6.0g/dより小
さいので、曲げ強度が低い。また比較例7では強化繊維
用マトリックス成分と熱可塑性マルチフィラメントの融
点の差が10″C未満であるので成形のための加熱時に
強化繊維用マルチフィラメントに熱劣化が生じて曲げ強
度が低くなった。
伸度が7%をこえるので曲げ荷重がかがった際に強化繊
維用マルチフィラメントが最大強度を発揮する1lij
にマトリックスの破壊が生じてしまう。比較例6では強
化繊維用マトリックス成分の強度が6.0g/dより小
さいので、曲げ強度が低い。また比較例7では強化繊維
用マトリックス成分と熱可塑性マルチフィラメントの融
点の差が10″C未満であるので成形のための加熱時に
強化繊維用マルチフィラメントに熱劣化が生じて曲げ強
度が低くなった。
これに対し実施例3では本発明で規定された物性の素材
を使用しているのでピースの曲げ強度が高いものを得る
ことができた。これはコンポジットの物性として満足で
きるものであった。
を使用しているのでピースの曲げ強度が高いものを得る
ことができた。これはコンポジットの物性として満足で
きるものであった。
実施例4、比較例8〜9
第1図に示される工程において、混合装置に流体吸引部
−衝突部一流体拡散部を用いた本発明の装置と、混合装
置に流体撹乱装置、流体交絡装置を用いた装置によりE
ガラス繊維(強度=7.53g/d1伸度2.7%)と
熱可塑性マルチフィラメントきしてポリエチレンテレフ
タレート繊維を用いて混合テストを行った。
−衝突部一流体拡散部を用いた本発明の装置と、混合装
置に流体撹乱装置、流体交絡装置を用いた装置によりE
ガラス繊維(強度=7.53g/d1伸度2.7%)と
熱可塑性マルチフィラメントきしてポリエチレンテレフ
タレート繊維を用いて混合テストを行った。
この際Eガラス繊維を0.3%、ポリエチレンテレフタ
レート繊維を0.5%オーバーフィードで供給した。加
工速度は100 m/m1n1流体圧力は5.0kg/
cJGであり、流体として圧縮空気を使用した。また、
混合度を50%とした。
レート繊維を0.5%オーバーフィードで供給した。加
工速度は100 m/m1n1流体圧力は5.0kg/
cJGであり、流体として圧縮空気を使用した。また、
混合度を50%とした。
このときの混合装置及び混合糸中のEガラス繊維の強度
及びピースの曲げ強度を第3表に示す。
及びピースの曲げ強度を第3表に示す。
また、ピースの曲げ強度は実施例1〜2、比較例1〜4
の測定法で測定した値である。
の測定法で測定した値である。
第 3 表
このように比較例8.9ではEガラス繊維が糸軸と直交
する流体にさらされる為、ねじれが多く、糸切れ等の(
il傷が生じ混合糸中のEガラス繊維の強度が低下した
。更に比較例9では混合糸の長手方向の混合バラノキが
大きいので、成長後のピースに曲げ荷重を加えると混合
度が低い部分に層間?り離が生した。
する流体にさらされる為、ねじれが多く、糸切れ等の(
il傷が生じ混合糸中のEガラス繊維の強度が低下した
。更に比較例9では混合糸の長手方向の混合バラノキが
大きいので、成長後のピースに曲げ荷重を加えると混合
度が低い部分に層間?り離が生した。
これに対し実施例4では本発明の混合装置を使用してい
るのでEガラス繊維の強度低下も層間g++離も生じず
フンボンノドとして満足できる物性を得ることができた
。
るのでEガラス繊維の強度低下も層間g++離も生じず
フンボンノドとして満足できる物性を得ることができた
。
(発明の効果)
本発明によれば強化繊維用マルチフィラメントに損傷を
発生させることなく熱可塑性マルチフィラメントと良好
に混合させることができる。また、インターレーサー、
タスランに比べて積極的に流体を拡幅させているのでは
るかに低い流体流11tで損傷が少なくHつ交絡を生じ
ないので強化繊χ1fのイj′する物性をそのまま生か
すことができるのである。
発生させることなく熱可塑性マルチフィラメントと良好
に混合させることができる。また、インターレーサー、
タスランに比べて積極的に流体を拡幅させているのでは
るかに低い流体流11tで損傷が少なくHつ交絡を生じ
ないので強化繊χ1fのイj′する物性をそのまま生か
すことができるのである。
更にこの混合糸を溶融・冷却して作ったコンボッ、トは
市販品に比べて、曲げ強度及び剥離強度に優れたものと
なる。
市販品に比べて、曲げ強度及び剥離強度に優れたものと
なる。
第1図は本発明の製造法に使用した装置の斜視図、第2
図はマルチフィラメントの供給開繊部を示す側面図、第
3図は衝突部の斜視図、第4図(イ)は本発明で使用す
る流体吸引部の一例、(ロ)は従来の流体吸引部、第5
図は本発明の混合糸の断面を示し、混合度の説明をする
ための説明図である。 2:強化繊維用マルチフィラメント 3.5,13.15:糸道ガイド 4.14:テンサー e、ie:フィードローラー 7:流体吸引部 8:高速流体 9:衝突部 10:流体拡散部 12:熱可塑性マルチフィラメント 17:デリベリローラー
図はマルチフィラメントの供給開繊部を示す側面図、第
3図は衝突部の斜視図、第4図(イ)は本発明で使用す
る流体吸引部の一例、(ロ)は従来の流体吸引部、第5
図は本発明の混合糸の断面を示し、混合度の説明をする
ための説明図である。 2:強化繊維用マルチフィラメント 3.5,13.15:糸道ガイド 4.14:テンサー e、ie:フィードローラー 7:流体吸引部 8:高速流体 9:衝突部 10:流体拡散部 12:熱可塑性マルチフィラメント 17:デリベリローラー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱可塑性マルチフィラメントと、強度6.0g/d
以上、伸度7%以下で該熱可塑性マルチフィラメントの
融点より10℃以上高い温度においても熱的に安定であ
る強化繊維用マルチフィラメントがねじれずに混合して
いることを特徴とする混合糸。 2、熱可塑性マルチフィラメントと、容積比率30〜7
0%、強度6.0g/d以上、伸度7%以下で該熱可塑
性マルチフィラメントの融点より10℃以上高い温度に
おいても熱的に安定である強化繊維用マルチフィラメン
トとを合わせて0.1〜2.0%のオーバーフィード状
態で実質的に糸軸に直交する流体にさらされることなく
流体吸引部−衝突部−流体拡散部を順次通過せしめて混
合することを特徴とする混合糸の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24513488A JP2705138B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 混合糸及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24513488A JP2705138B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 混合糸及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0291240A true JPH0291240A (ja) | 1990-03-30 |
JP2705138B2 JP2705138B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=17129137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24513488A Expired - Lifetime JP2705138B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 混合糸及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2705138B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019009196A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 旭化成株式会社 | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP24513488A patent/JP2705138B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019009196A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 旭化成株式会社 | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 |
JP2019015014A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 旭化成株式会社 | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 |
CN110770377A (zh) * | 2017-07-05 | 2020-02-07 | 旭化成株式会社 | 混纤丝的制造方法、混纤丝以及纺织物或编织物的制造方法 |
TWI696733B (zh) * | 2017-07-05 | 2020-06-21 | 日商旭化成股份有限公司 | 混纖絲線的製造方法、混纖絲線及織物或編物的製造方法 |
CN110770377B (zh) * | 2017-07-05 | 2022-03-01 | 旭化成株式会社 | 混纤丝的制造方法、混纤丝以及纺织物或编织物的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2705138B2 (ja) | 1998-01-26 |
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