JPH05306138A - 不連続な繊維の製造方法および該方法により製造された物 - Google Patents

不連続な繊維の製造方法および該方法により製造された物

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JPH05306138A
JPH05306138A JP2400489A JP40048990A JPH05306138A JP H05306138 A JPH05306138 A JP H05306138A JP 2400489 A JP2400489 A JP 2400489A JP 40048990 A JP40048990 A JP 40048990A JP H05306138 A JPH05306138 A JP H05306138A
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fibers
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fiber
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active substance
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JP2400489A
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Christian Guillard
クリスティアン・ギラール
Bernard Gicquel
ベルナール・ジケル
Guy Berthier
ギイ・ベルティエ
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Saint Gobain Isover SA France
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    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
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  • Glass Compositions (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】他の繊維と共に複合糸を製造するに適した不連
続なガラス繊維を製造する。 【構成】公知の方法、例えば遠心分離法でガラス繊維を
製造し、ガラス繊維が捕集室で捕集される前に、サイジ
ング剤を噴霧する。このサイジング剤中の活性物質は、
潤滑および静電防止の効果を有する化合物の水性エマル
ジョン、サスペンジョンまたは水溶液である。噴霧され
る活性物質の量は、繊維1トン当たり約5kg またはそ
れ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高い融点を有する熱可
塑性物質、例えばガラス等から、不連続な繊維を製造す
る方法に関するものである。本発明はとくに、熔融物質
の遠心処理および/またはそれをガス媒体で引き出すこ
とによる、繊維を製造する方法に関するものである。本
発明はまた、このようにして得られた繊維およびこの繊
維を含有する製品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明により得られた繊維は、他の繊維
と共に使用して、複合糸またはロービングにすることが
意図されている。従来の複合糸またはロービングは非常
に多種にわたり、そして種々の組成の製品であり、非常
に広い範囲で応用されている。例えば、ガラス繊維から
複合糸を製造することが知られており、しばしばその特
に優れた物理的および化学的特性のために選択されてい
る。これらの糸は保護布、シール用ガスケットまたは濾
過布を製造するために使用される。
【0003】このために、通常使用されるガラス繊維は
次の方法で得られる連続的な糸を出発物としている:ジ
ュール効果で加熱されているダイの底に、規則的に配列
された多数のオリフィスから、細く流れ出る熔融ガラス
流;この細い流れはスピンドルにより機械的に引き取ら
れて、多数のフィラメントとなり、これは集められて少
なくとも1つの連続的な糸となる。複合糸を製造するた
めに、これらの連続的な糸は、フランス特許第2497239
号にあるように10〜100mm 程度にカットされて使
用され、これはまた米国特許第2706377号によれば10
00mm 程度であってもよい。そのような糸を特別な形
で使用することは、厳密な特性、例えばフィラメントの
径および長さ等により、カットされた糸を選別すること
を可能にする。
【0004】これらの糸は、製造時にサイジングされて
いるものも含む。実際上、サイジングは種々の機能を果
たし、例えば以下のような特定の要求をも満たしてい
る。 −サイジングは摩耗に弱いフィラメントや糸の表面を保
護する目的がある。この保護がなければ、ガラス繊維製
造操作は非常に困難を伴い、得られた糸はその後の種々
の操作過程で傷付くことになろう; −サイジングは糸の形成を可能にし、フィラメントどう
しを凝集させる目的がある。乾燥後は、それは接着剤と
して働く; −サイジングは糸に種々の性質を付与する目的があり、
それはまた目的とする用途によっても異なる。
【0005】所望の種々の効果を得るためには、サイジ
ング剤は種々の成分から構成される必要がある。複合糸
の製造のためのカットされた糸は、全く異なった用途の
ために開発された従来のサイジング剤(いわゆる”繊
維”または”プラスチック”サイズ)を使用してもよ
い。これらのサイジング剤は満足できるもののように思
われるが、米国特許第4584110号によれば、この特別な
用途のために開発された処方が必要なことを述べてい
る。この特許に開示され請求されているサイジング剤の
組成は、従来のサイジング剤と同様、なお多数の構成成
分を含有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複合
糸の組成に使用することを意図された繊維であり、連続
ガラス繊維を製造するためのプロセス上制約のない方法
で製造された繊維を提供しようとするものである。本発
明の他の目的は、連続的なガラス繊維の製造におけるよ
りも安いコストで製造され、複合繊維の組成として代替
することのできる繊維を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の目的
は、ガラスのような高い融点を有する熱可塑性物質から
不連続な繊維を製造する方法において、周囲壁に多数の
オリフィスを設けた遠心分離器に熔融材料を供給し、該
材料は該オリフィスを通過し、遠心力により多数のジェ
ットとなって引き取られ、該ジェットの直角方向からの
ガス流により繊維に転換され、該繊維はコンベヤーベル
ト上に捕集され、この捕集の前に該繊維上にサイジング
剤を噴霧することからなり、該サイジング剤は、水また
は水性懸濁液または水溶液の形であり、活性物質とし
て、潤滑剤および静電防止剤の効果を有する少なくとも
1種の化合物および/または少なくとも2種の化合物、
その1つは潤滑剤であり、他の1つは静電防止剤である
ものを含有し、可能ならば乳化剤も含有し、噴霧される
物質の量は繊維1トン当たり5kg である製造方法によ
り達成される。
【0008】カットされたガラス繊維と対比すると、本
発明により得られそして互いに接着されないで、単に絡
まり合っているガラス繊維は、ブレンディングおよびそ
れに続くカーディング(carding)操作の前に繊維を分
離する、いわゆる”開繊(opening up)”を不要にする
か少なくとも可能にする。さらに、そして全く予期しな
いことであるが、通常支持繊維(supporting fibers)
と呼ばれる他の繊維との、カーディングやブレンディン
グの操作が完全であることが判った。これらの支持繊維
は、例えば、羊毛、綿、または例えばポリエステル、ポ
リアミド繊維のような合成繊維である。さらに、繊維上
に噴霧されるサイジング剤組成物は、従来技術に比べて
単純化することができる。したがって、本発明によれ
ば、このサイジング剤は活性物質として、ブレンディン
グ、カーディングおよび紡糸工程でのガラスの使用を可
能にする成分だけを含有する。これらの成分は潤滑剤お
よび静電防止剤である。
【0009】本発明によれば、サイジング剤成分として
使用される活性物質は、好ましくは該物質の50重量%
以上が、潤滑剤機能を主として果たす化合物からなるも
のである。この割合は、実際的な目的からすると、サイ
ジング剤が潤滑および静電防止の両方の役割をする唯1
つのタイプの化合物である場合には、100%にも達す
る。それには、ポリグリコールアルコールまたはエステ
ルが好適である。本発明によれば、サイジング剤は純粋
に潤滑機能のために使用される化合物を含有していても
よい。通常これらの潤滑剤は、アルキルフェノールポリ
オキシエチレン、ポリオキシアルキレンソルビタンまた
は長鎖の脂肪酸アミドタイプの非イオン系乳化剤で水中
に乳化された、非イオン系化合物、例えば鉱油、植物
油、セライド(cerides)またはワックス等から選ばれ
る。この潤滑剤はまた同様に、長いカルボン酸鎖を有す
る第4級脂肪族アミンタイプまたは長いポリオキシエチ
レン鎖を有する脂肪族アミンのカチオン系乳化剤により
水中に乳化された、水溶性のカチオン系潤滑剤、例えば
ポリエチレンワックスから選ばれることもできる。
【0010】潤滑剤とともに添加される静電防止剤は、
好ましくはマグネシウム、リチウムまたはアンモニウム
クロライドのようなクロライドであり、後者はトリメ
チルアルキルアンモニウム クロライドのようなクロラ
イドである。
【0011】サイジング剤は繊維がコンベヤーベルトに
捕集される前に、繊維の飛散弾道により規定される域の
外側から噴霧される。好ましくは、このサイジング剤は
この域の周りに配置された複数の噴霧源から噴霧され
る。この噴霧源は、繊維の飛散弾道にほぼ直角な角度の
面に、規則的に配置されている。本発明による方法は、
種々の文献、例えば米国特許第3020586号、第304164
号、第2949632号および第3523774号等に記載されている
ような、公知の装置により行うことができる。もし本発
明が種々の方法で実施されるとすれば、予定した使用用
途に最も適した繊維を得るために製造条件を選択するこ
とができる。例えば、この分野での最良の繊維は、連続
繊維を構成するのに最も近い特性を有するものである。
とくに、比較的に一貫した径を有し、引張り強度はでき
るだけ大きい繊維が望ましい。
【0012】この範疇の繊維は、例えば米国特許第3304
164号に記載されたような繊維製造装置により製造され
る。本質的には、この装置は回転するように駆動されて
いる中空軸に固定された本体を有する遠心分離器であ
る。この本体は同軸に配置された筒状の篭を支えてお
り、篭の周壁には無数のオリフィスが設けられている。
この遠心分離器の本体は、同様に無数のオリフィスを有
する周囲の帯域で延長されている。たまたま、これらの
オリフィスの径は、上部の帯域から下方の帯域に行くに
したがって、オリフィスの径は小さくなる。この帯域は
遠心分離器と同軸の円形燃焼室により囲まれている。こ
の室の下部には、高温ジェットガス流が竪方向に通過で
きるように、一連のオリフィスがある。
【0013】遠心分離器が回転するとき、熔融ガラスを
篭の底に竪方向に落下させる。そこからガラスは、壁の
オリフィスを通って細いジェットの形で飛散する。この
ようにばらばらになった熔融ガラスは、遠心分離器の帯
域の内部表面に対して遠心力を受け、そこから多数のオ
リフィスを通って無数の放射状ジェットとして出て行
く。これらのジェットは直ちに、遠心分離器と同軸の竪
方向に噴出される高温ガス流につかまる。このガス流
は、繊維状の熔融ガラスジェットを引き取り、遠心分離
器の下方に設けられた捕集装置に運ぶ働きをする。前記
の遠心分離器のオリフィスの径の差異は、帯域の下部の
オリフィスから出るジェットよりも、帯域の上部から出
るものは、より高温のガスにより長い時間曝らされるこ
とを補償するものである。このタイプの遠心分離器はま
た、かなり長い距離にわたって繊維の通路を隔離し、し
たがってその引張り強度を高レベルに維持することを可
能にする。この繊維製造装置は、捕集室を有しており、
その壁は遠心分離器と受取り装置との間の繊維の通路の
役割も果たす。
【0014】噴霧手段は、捕集室の壁に繊維の通過方向
とほぼ直角の軸に設置されている。これらの噴霧手段に
は、少なくとも1つのサイジング剤原に連結されている
ポンプによる圧力下に、サイジング剤が供給される。繊
維はサイジング剤の微細粒滴によりコーティングされ
て、捕集装置、例えば水平に移動する穴空きコンベヤー
ベルトに捕集される。ガラス繊維上に付着すべきサイジ
ング剤の量は、種々の要件、例えばサイジング剤中の活
性物質の濃度、遠心分離器からの流れの速度および設置
された噴霧装置の数等により変わる。
【0015】選定された装置のタイプにより種々の製造
パラメーターが決定され、サイジング剤から水が蒸発し
た後に、複合糸またはロービングの製造条件に耐えられ
るにするような量を、繊維の上に残すようにする。実験
によると、この量はガラスの重量に対して0.5〜5
%、好ましくは1〜3%である。この量を得るには、や
や多い量のサイジング剤を噴霧する必要がある。実際、
水性媒体中の活性物質は、通常は1〜5重量%であり、
噴霧されるサイジング剤は、通常は繊維1トン当たり2
00kg またはそれ以上である。
【0016】
【実施例】前記したような装置において、下記のような
理論重量組成の熔融ガラスが、遠心分離器に供給され
る: SiO2:64% − Al23:3.5% − CaO:
7% − MgO:3%−Na2O:15.5% − K2
O:1.5% − B23:3% − F:1.5%−
不純物:約1% 。 得られた繊維の平均径は約2〜10μmである。これら
の繊維は、繊維の飛散弾道により規定されるシリンダー
に規則的に配置された16個の噴霧ジェット手段により
サイジングされる。第1の実施例により、サイジング剤
組成中の活性物質は、平均炭素数12の鎖を有するポリ
グリコールエステルを約80重量%およびポリオキシエ
チレンアミンを約20重量%含有する。このサイジング
剤は1.95重量%の活性物質を含有し、残りは脱イオ
ン水である。噴霧されたサイジング剤の量は、1トンの
ガラス繊維当たり平均して680kg である。繊維をコ
ーティングする乾燥物質は、ガラスの重量に対して平均
1.2%である。
【0017】前記と同じ装置を使用し、第2の実施例に
より噴霧されたサイジング剤は、NOPCOSTAT 2152-P と
してHENKEL-NOPCO から市販されている静電防止剤の水
中2.5重量%エマルジョンである。ガラス1トン当た
り噴霧された量は、前記と同様である。繊維をコーティ
ングする乾燥物質の量は、ガラスの重量当たり平均1.
5重量%である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギイ・ベルティエ フランス国、60600 クレルモン、リュ ー・ド・フロワッシー 236、ロンクロー ル・アニェ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスのような高い融点を有する熱可塑
    性物質から不連続な繊維を製造する方法において、周囲
    壁に多数のオリフィスを設けた遠心分離器に熔融材料を
    供給し、該材料は該オリフィスを通過し、遠心力により
    多数のジェットとなって引き取られ、該ジェットの直角
    方向からのガス流により繊維に転換され、該繊維はコン
    ベヤーベルト上に捕集され、この捕集の前に該繊維上に
    サイジング剤を噴霧することからなり、該サイジング剤
    は、水または水性懸濁液または水溶液の形であり、活性
    物質として、潤滑剤および静電防止剤の効果を有する少
    なくとも1種の化合物および/または少なくとも2種の
    化合物で、その1つは潤滑剤であり、他の1つは静電防
    止剤であるものを含有し、可能ならば乳化剤も含有し、
    噴霧される物質の量は繊維1トン当たり約5 kg であ
    る、不連続な繊維の製造方法。
  2. 【請求項2】 繊維に噴霧されるサイジング剤の組成に
    使用される活性物質が、主として潤滑機能を有する物質
    を50%以上有することを特徴とする、請求項1に記載
    の方法。
  3. 【請求項3】 サイジング剤の組成に使用される活性物
    質の100%が、ポリグリコールのエステルおよびアル
    コールから選ばれる1または複数の化合物からなること
    を特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 活性物質が、少なくとも1種の非イオン
    系潤滑剤、少なくとも1種の非イオン系乳化剤および少
    なくとも1種の静電防止剤からなることを特徴とする、
    請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 活性物質が、少なくとも1種のカチオン
    系潤滑剤、少なくとも1種の静電防止剤、および可能な
    らばカチオン系乳化剤からなることを特徴とする、請求
    項2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 繊維がコンベヤーベルトに捕集される前
    に、サイジング剤が繊維の飛散弾道域の外側から噴霧さ
    れることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか1
    項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 サイジング剤が、繊維の飛散弾道域の周
    りに配置された複数の噴霧原から噴霧されることを特徴
    とする、請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 付着したサイジング剤から水を蒸発させ
    た後、繊維上に残る物質の量が、ガラスの量の約0.5
    〜5重量%であることを特徴とする、請求項1ないし7
    のいずれか1項に記載の方法により製造された物。
JP2400489A 1989-12-06 1990-12-05 不連続な繊維の製造方法および該方法により製造された物 Pending JPH05306138A (ja)

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AT (1) ATE112541T1 (ja)
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DE (1) DE69013126D1 (ja)
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EP0432041A1 (fr) 1991-06-12
KR910011665A (ko) 1991-08-07
EP0432041B1 (fr) 1994-10-05
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CA2031365A1 (fr) 1991-06-07
DE69013126D1 (de) 1994-11-10
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