JPH05201738A - 鉱物性短繊維を洗浄する方法 - Google Patents
鉱物性短繊維を洗浄する方法Info
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- JPH05201738A JPH05201738A JP4223977A JP22397792A JPH05201738A JP H05201738 A JPH05201738 A JP H05201738A JP 4223977 A JP4223977 A JP 4223977A JP 22397792 A JP22397792 A JP 22397792A JP H05201738 A JPH05201738 A JP H05201738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉱物性短繊維を洗浄する方法であって、異物
で汚染された繊維から所定の大きさ以上の異物を分離
し、かつ繊維の機械的な損傷を防ぐことを目的とする。 【構成】 この目的のため浮選さるべき粗繊維材料を、
保持媒体内に装入して流動せしめ、その後少くとも１つ
のスリット状切欠きを備えた分離装置で切欠きの長手方
向に沿って案内し、その際保持媒体の少くとも１部分を
繊維と共に切欠きを貫通せしめる。これによて繊維濾過
ケーキを発生せしめ、その洗浄度を切欠きの幅だけによ
って決定する。粗材料が加えられた保持媒体は、洗浄作
業中循環状に案内されており、洗浄繊維の濾過によって
分離された保持媒体は、夫々連続的に再度供給される。
で汚染された繊維から所定の大きさ以上の異物を分離
し、かつ繊維の機械的な損傷を防ぐことを目的とする。 【構成】 この目的のため浮選さるべき粗繊維材料を、
保持媒体内に装入して流動せしめ、その後少くとも１つ
のスリット状切欠きを備えた分離装置で切欠きの長手方
向に沿って案内し、その際保持媒体の少くとも１部分を
繊維と共に切欠きを貫通せしめる。これによて繊維濾過
ケーキを発生せしめ、その洗浄度を切欠きの幅だけによ
って決定する。粗材料が加えられた保持媒体は、洗浄作
業中循環状に案内されており、洗浄繊維の濾過によって
分離された保持媒体は、夫々連続的に再度供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
基いて鉱物性短繊維を洗浄する方法に関する。
基いて鉱物性短繊維を洗浄する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】短繊維は典型的に、０．１ｍｍ乃至５ｍ
ｍの平均長さ及び約０．１μｍ乃至１０μｍの平均直径
を有している。異物は主として、非繊維状の殆んど球状
の粒子又は繊維と同じ材料からなる破断片であり、これ
は均５０μｍと２０００μｍとの間の直径を備えた所謂
“ショット”であり、高粘度液体から繊維を製造する際
液滴の形成によって発生するものである。
ｍの平均長さ及び約０．１μｍ乃至１０μｍの平均直径
を有している。異物は主として、非繊維状の殆んど球状
の粒子又は繊維と同じ材料からなる破断片であり、これ
は均５０μｍと２０００μｍとの間の直径を備えた所謂
“ショット”であり、高粘度液体から繊維を製造する際
液滴の形成によって発生するものである。
【０００３】このように製作されかつ特に金属マトリッ
クスを備えている繊維複合材料に繰返し荷重を負荷した
場合には、直径が５０μｍ乃至１００μｍ以上の大きさ
の“ショット”が、亀裂を発生せしめるように作用し、
その結果繊維強化金属（例へば内燃機関のピストンの製
造用に使用されているような）のその他の良好な機械的
性質に不都合な影響を与えるようになる。このような観
点から、この“ショット”を対応する洗浄方法によって
繊維から完全に分離することが切望されている。
クスを備えている繊維複合材料に繰返し荷重を負荷した
場合には、直径が５０μｍ乃至１００μｍ以上の大きさ
の“ショット”が、亀裂を発生せしめるように作用し、
その結果繊維強化金属（例へば内燃機関のピストンの製
造用に使用されているような）のその他の良好な機械的
性質に不都合な影響を与えるようになる。このような観
点から、この“ショット”を対応する洗浄方法によって
繊維から完全に分離することが切望されている。
【０００４】繊維を洗浄するための公知の方法は、有利
には液状の繊維粗懸濁液の浮選である。その場合繊維
は、その大きな比表面積によって異物から分離される。
しかしこの方法は、異物から繊維の完全な分離を達成す
ることができないという欠点を有している。例へば、繊
維玉状で内包されている“ショット”を繊維だけの懸濁
液で排除するということも考えられる。
には液状の繊維粗懸濁液の浮選である。その場合繊維
は、その大きな比表面積によって異物から分離される。
しかしこの方法は、異物から繊維の完全な分離を達成す
ることができないという欠点を有している。例へば、繊
維玉状で内包されている“ショット”を繊維だけの懸濁
液で排除するということも考えられる。
【０００５】別の考え得る方法は、有利な水状の繊維粗
懸濁液の濾過による繊維の洗浄である。この場合は浮選
に比較して洗浄さるべき混合物の完全な分離が達成され
るが、その長さが例へば濾過のために使用されるストレ
ーナのメッシュ幅よりも長いような繊維の濾過が常に問
題になる。つまり短時間の後にフィルタケーキが容易に
形成され、このケーキは繊維だけでなき異物も内包して
いるため分離作業に耐えられなくなる。この問題は、公
知の濾過方法では満足できるように解決されていない。
濾過による洗浄は結果として最終的に、特に粗懸濁液内
に含まれているより長くまた最も長い繊維の機械的な損
傷を伴った場合にのみ可能であり、これらの繊維は、広
い範囲に亘って砕かれかつ部分的には粉状の形状になっ
てしまうおそれがある。つまりいづれの場合も、濾過に
よって洗浄された繊維は出発時の状態より明らかに短く
なる。
懸濁液の濾過による繊維の洗浄である。この場合は浮選
に比較して洗浄さるべき混合物の完全な分離が達成され
るが、その長さが例へば濾過のために使用されるストレ
ーナのメッシュ幅よりも長いような繊維の濾過が常に問
題になる。つまり短時間の後にフィルタケーキが容易に
形成され、このケーキは繊維だけでなき異物も内包して
いるため分離作業に耐えられなくなる。この問題は、公
知の濾過方法では満足できるように解決されていない。
濾過による洗浄は結果として最終的に、特に粗懸濁液内
に含まれているより長くまた最も長い繊維の機械的な損
傷を伴った場合にのみ可能であり、これらの繊維は、広
い範囲に亘って砕かれかつ部分的には粉状の形状になっ
てしまうおそれがある。つまりいづれの場合も、濾過に
よって洗浄された繊維は出発時の状態より明らかに短く
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、問題
点のある洗浄方法を改良して、短繊維を、例へば所定の
大きさ以上の“ショット”である異物から完全に分離で
きるようにし、かつその際繊維が、例へば分離さるべき
最も小さい“ショット”の直径よりも著しく長い場合で
も、機械的に損傷を受けないようにすることにある。
点のある洗浄方法を改良して、短繊維を、例へば所定の
大きさ以上の“ショット”である異物から完全に分離で
きるようにし、かつその際繊維が、例へば分離さるべき
最も小さい“ショット”の直径よりも著しく長い場合で
も、機械的に損傷を受けないようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
請求項１に記載の特徴によって解決することができた。
請求項１に記載の特徴によって解決することができた。
【０００８】
【発明の効果】繊維を、規定されて流れている保持媒体
の助けを借りて流動せしめることによって、（例へばス
リット状分離装置の近傍乃至は壁近傍の）流れ速度勾配
を備えた層流の領域において、その長手方向軸線を流れ
方向に対し多小とも平行に配向せしめ、その結果、例へ
ば木の幹でよく知られているように、繊維は流れる水に
よて一緒に運ばれるようになる。
の助けを借りて流動せしめることによって、（例へばス
リット状分離装置の近傍乃至は壁近傍の）流れ速度勾配
を備えた層流の領域において、その長手方向軸線を流れ
方向に対し多小とも平行に配向せしめ、その結果、例へ
ば木の幹でよく知られているように、繊維は流れる水に
よて一緒に運ばれるようになる。
【０００９】流れている保持媒体を、粗繊維（粗混合
物）と共に少くとも１つのストリット状の切欠き、つま
り幅よりも長さが著しく長い切欠き、を備えた分離装置
上でこの切欠きの長手方向に沿って案内することによ
り、保持媒体と一緒に案内されてこの切欠きの直ぐ近く
に位置している繊維を、懸濁液によってスリットを貫通
して連行せしめる。ストリットを貫く保持媒体の貫流
は、分離装置の粗側に流れている粗混合体と、その際ス
リット状の切欠を貫いて接続されている流れ自由な分離
装置の洗浄側との間の圧力差によって行われる。この場
合直交流濾過の原理が働く。つまり繊維濾過が発生し、
その純度は分離装置スリットの幅によってだけで決定さ
れる。５０乃至１００ミクロン以上の大きさの“ショッ
ト”は不都合であるので、切欠きの幅はそれに応じてこ
のオーダ内で変動する。これよって著しく細い繊維は、
機械的な損傷を受けることなしに切欠きを貫通すること
がでいる。一方例へば“ショット”は分離装置の粗側で
切欠きによって引き留められ、かつ残った粗混合物と一
緒に分離装置の粗側から排出せしめられる。
物）と共に少くとも１つのストリット状の切欠き、つま
り幅よりも長さが著しく長い切欠き、を備えた分離装置
上でこの切欠きの長手方向に沿って案内することによ
り、保持媒体と一緒に案内されてこの切欠きの直ぐ近く
に位置している繊維を、懸濁液によってスリットを貫通
して連行せしめる。ストリットを貫く保持媒体の貫流
は、分離装置の粗側に流れている粗混合体と、その際ス
リット状の切欠を貫いて接続されている流れ自由な分離
装置の洗浄側との間の圧力差によって行われる。この場
合直交流濾過の原理が働く。つまり繊維濾過が発生し、
その純度は分離装置スリットの幅によってだけで決定さ
れる。５０乃至１００ミクロン以上の大きさの“ショッ
ト”は不都合であるので、切欠きの幅はそれに応じてこ
のオーダ内で変動する。これよって著しく細い繊維は、
機械的な損傷を受けることなしに切欠きを貫通すること
がでいる。一方例へば“ショット”は分離装置の粗側で
切欠きによって引き留められ、かつ残った粗混合物と一
緒に分離装置の粗側から排出せしめられる。
【００１０】有利には液状の粗懸濁液が循環状に搬送せ
しめられており、かつ夫々その１部分だけが洗浄繊維と
して循環媒体の１部分と共に濾過せしめられる。粗混合
物の繊維濃度はほぼ０．１％の容積比率を超えてはなら
ない。
しめられており、かつ夫々その１部分だけが洗浄繊維と
して循環媒体の１部分と共に濾過せしめられる。粗混合
物の繊維濃度はほぼ０．１％の容積比率を超えてはなら
ない。
【００１１】これに対し特に有利なのは管状のスリット
ストレーナであって、この場合は、唯１本の長いギャッ
プが全管長に亘り螺旋状に取り巻いている。この種のス
トレーナは市場で入手可能であり、このために特に製作
されたものである必要はない。
ストレーナであって、この場合は、唯１本の長いギャッ
プが全管長に亘り螺旋状に取り巻いている。この種のス
トレーナは市場で入手可能であり、このために特に製作
されたものである必要はない。
【００１２】
【実施例】洗浄さるべき鉱物性粗繊維は、貯蔵容器１内
で約０．１％の容積繊維濃度を備えた液状の懸濁液に調
合せしめられる。この懸濁液は、ポンプ２により直交流
フィルタ３に沿って循環せしめられる。直交流フィルタ
３は貫通スリット４を有し、該スリット４は互いに平行
に配向せしめられている。スリットの長さは約１０ｍｍ
である。個々のスリットの幅は、夫々相等しく、かつ分
離さるべき不純物の大きさに基いて調整されており、そ
れによって粗繊維が洗浄せしめられる。
で約０．１％の容積繊維濃度を備えた液状の懸濁液に調
合せしめられる。この懸濁液は、ポンプ２により直交流
フィルタ３に沿って循環せしめられる。直交流フィルタ
３は貫通スリット４を有し、該スリット４は互いに平行
に配向せしめられている。スリットの長さは約１０ｍｍ
である。個々のスリットの幅は、夫々相等しく、かつ分
離さるべき不純物の大きさに基いて調整されており、そ
れによって粗繊維が洗浄せしめられる。
【００１３】平均直径が３ミクロンで平均長さが１００
乃至５００ミクロンの粗繊維を洗浄し、かつ洗浄化後こ
の繊維が５０ミクロン以上の直径を備えた不純物を全く
含まないようにしようとする場合には、スリットは５０
ミクロンの幅を備える必要があり、それによって当該不
純物を引き留めることができる。
乃至５００ミクロンの粗繊維を洗浄し、かつ洗浄化後こ
の繊維が５０ミクロン以上の直径を備えた不純物を全く
含まないようにしようとする場合には、スリットは５０
ミクロンの幅を備える必要があり、それによって当該不
純物を引き留めることができる。
【００１４】スリットの長さは、これが夫々全フィルタ
長さに亘って延びるように構成されていると有利であ
る。管状のフィルタが使用される場合には、１つの螺旋
状に延びるスリットを使用することができる。この種の
フィルタはエッジフィルタ（Ｋａｎｔｅｎｓｐａｌｔｆ
ｉｌｔｅｒ）として公知である。
長さに亘って延びるように構成されていると有利であ
る。管状のフィルタが使用される場合には、１つの螺旋
状に延びるスリットを使用することができる。この種の
フィルタはエッジフィルタ（Ｋａｎｔｅｎｓｐａｌｔｆ
ｉｌｔｅｒ）として公知である。
【００１５】懸濁液の流れは、フィルタスリット４の長
手方向に形成される。
手方向に形成される。
【００１６】フィルタには粗側と洗浄側との間に圧力差
が存在しており、このため直交流濾過原理に対応し、洗
浄繊維を備えた懸濁液の１部分がフィルタ３を貫いて流
れる。一方その他の部分は、分離さるべき小片で濃縮さ
れた部分として貯蔵容器内に戻される。フィルタ３にお
ける圧力差は、弁５及び６を介し適合した形式で調節さ
れる。
が存在しており、このため直交流濾過原理に対応し、洗
浄繊維を備えた懸濁液の１部分がフィルタ３を貫いて流
れる。一方その他の部分は、分離さるべき小片で濃縮さ
れた部分として貯蔵容器内に戻される。フィルタ３にお
ける圧力差は、弁５及び６を介し適合した形式で調節さ
れる。
【００１７】フィルタ３の洗浄側では洗浄繊維を、スト
レーナ７上で保持媒体として液体から分離せしめる。液
体は循環状に元に戻すようにする。
レーナ７上で保持媒体として液体から分離せしめる。液
体は循環状に元に戻すようにする。
【００１８】分離方法は、循環液内の繊維濃度が所定の
下方値に減少するまで、有利には回分方式で運転され
る。その後で循環液は交換される、つまり新しい懸濁液
が貯蔵容器内で調合される。
下方値に減少するまで、有利には回分方式で運転され
る。その後で循環液は交換される、つまり新しい懸濁液
が貯蔵容器内で調合される。
【００１９】また更に、粗繊維材料を連続的又は非連続
的に循環液内に補充し、かつ循環液の交換は、循環液中
の不純物が所定の最高の値になった場合に初めて行うよ
うにすることも可能である。
的に循環液内に補充し、かつ循環液の交換は、循環液中
の不純物が所定の最高の値になった場合に初めて行うよ
うにすることも可能である。
【００２０】前述の洗浄化の方法は、短繊維のショット
含有量の検査のためにもこれを有利に使用することがで
きる。
含有量の検査のためにもこれを有利に使用することがで
きる。
【００２１】例へば粗繊維のショット濃度（ショットの
大きさが１００ミクロンより大きい）を決定するため、
約３０ｇの繊維材料を１リットルの水に懸濁せしめ、か
つ前述の形式で総ての繊維がストレーナを通過するよう
になるまで、該繊維材料をスリットストレーナ（スリッ
ト幅１００ミクロン）上で循環して通過せしめる。粗側
に残っている液状の溶液はショットを含有している。こ
の溶液は例へば市販の紙フィルタによる濾過によって分
離される。ショット濃度は、これから顕微鏡又は重量測
定によって決定される。
大きさが１００ミクロンより大きい）を決定するため、
約３０ｇの繊維材料を１リットルの水に懸濁せしめ、か
つ前述の形式で総ての繊維がストレーナを通過するよう
になるまで、該繊維材料をスリットストレーナ（スリッ
ト幅１００ミクロン）上で循環して通過せしめる。粗側
に残っている液状の溶液はショットを含有している。こ
の溶液は例へば市販の紙フィルタによる濾過によって分
離される。ショット濃度は、これから顕微鏡又は重量測
定によって決定される。
【図１】洗浄化方法における流れの概念図である。
【図２】矢印Ａの方向に流れる混合液の濾過のために使
用可能な、フィルタ表面の部分的な側面図である。
用可能な、フィルタ表面の部分的な側面図である。
１ 貯蔵容器 ２ ポンプ ３ 直交流フィルタ ４ フィルタスリット ５，６ 弁 ７ ストレーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター ミュラー−シュヴェリング ドイツ連邦共和国 フェルバッハ ５ ゲ ーテシュトラーセ 31 (72)発明者 エルンスト プフライデラー ドイツ連邦共和国 バックナング シュヴ ェニンガー シュトラーセ 19
Claims (8)
- 【請求項１】 鉱物性短繊維を洗浄する方法であって、
異物で汚染された繊維から少くとも所定の大きさ以上の
異物を分離する形式のものにおいて、 ａ）粗繊維材料を保持媒体内に装入して流動せしめ、そ
の後 ｂ）少くとも１つのスリット状切欠きを備えた分離装置
で切欠きの長手方向に沿って案内し、その際保持媒体の
少くとも１つの部分流を繊維と共に切欠きを貫流せし
め、これによって繊維ケークを生ぜしめ、その洗浄度を
切欠きの幅だけによって決定することを特徴とする、鉱
物性短繊維を洗浄する方法。 - 【請求項２】 洗浄さるべき繊維が、少くとも１００Ｇ
ｐａの弾性係数を有していることを特徴とする、請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 洗浄さるべき繊維が、最小０．１ミクロ
ンで最大１０ミクロンの平均直径を有していることを特
徴とする、請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 洗浄されべき繊維が、その平均直径の少
くとも１０倍の平均長さを有していることを特徴とす
る、請求項１から３までのいづれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 保持媒体がガス状であることを特徴とす
る、請求項１から４までのいづれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 保持媒体が液状であることを特徴とす
る、請求項１から４までのいづれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 流れている保持媒体が、粗繊維と共に分
離装置に沿って案内されており、その少くとも１つのス
リット状の切欠きが、少くともフィルタ３の周辺部で幅
よりもより長く形成されていることを特徴とする、請求
項１から６までのいづれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 粗繊維及び不純物の付加された保持媒体
を、直交流濾過の原理に則りフィルタに沿って循環状に
案内し、純繊維だけが包含されている部分流を該フィル
タを貫いて貫流せしめ、該部分流を純繊維の分離後循環
流に新たに供給することを特徴とする、請求項１から７
までのいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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