JPH06184854A - 繊維の切断方法 - Google Patents
繊維の切断方法Info
- Publication number
- JPH06184854A JPH06184854A JP34074492A JP34074492A JPH06184854A JP H06184854 A JPH06184854 A JP H06184854A JP 34074492 A JP34074492 A JP 34074492A JP 34074492 A JP34074492 A JP 34074492A JP H06184854 A JPH06184854 A JP H06184854A
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- Japan
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- fibers
- cutting
- discontinuous
- fiber
- fine particles
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- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、繊維同士の絡み合いを防止し、
短時間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさにする
ことができる、繊維の切断方法を提供することを目的と
する。 【構成】 前記目的を達成するためのこの発明の構成
は、直径が０．５μｍ以下の不連続繊維を直径１〜１０
０μｍの微粒子と共に高衝撃力を与え切断した後、この
微粒子を除去することを特徴とする繊維の切断方法であ
る。
短時間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさにする
ことができる、繊維の切断方法を提供することを目的と
する。 【構成】 前記目的を達成するためのこの発明の構成
は、直径が０．５μｍ以下の不連続繊維を直径１〜１０
０μｍの微粒子と共に高衝撃力を与え切断した後、この
微粒子を除去することを特徴とする繊維の切断方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は繊維の切断方法に関
し、更に詳しくは、繊維同士の絡み合いを防止し、短時
間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさにすること
ができる、繊維の切断方法に関する。
し、更に詳しくは、繊維同士の絡み合いを防止し、短時
間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさにすること
ができる、繊維の切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ウイスカ
ー等の微細な形状を有する不連続繊維は、その直径が小
さいので、通常比較的大きなアスペクト比（繊維の長さ
／繊維の直径）を有している。そのため、前記ウイスカ
ー等の不連続繊維を、そのまま複合材料や導電性材料の
フィラーとして用いると、高い密度で充填することがで
きない、あるいは、成形物の表面状態が悪くなる等の不
都合がある。また、ウイスカー等の不連続繊維を強化材
とし、マトリックス材料と共に用いて複合材料とする場
合、一般的に、マトリックス材料の種類に応じた不連続
繊維の最適なアスペクト比が存在する。例えば、エポキ
シ樹脂では４０〜６０、アルミニウムでは２０〜４０、
セラミックスでは１０〜２０であると言われている。
ー等の微細な形状を有する不連続繊維は、その直径が小
さいので、通常比較的大きなアスペクト比（繊維の長さ
／繊維の直径）を有している。そのため、前記ウイスカ
ー等の不連続繊維を、そのまま複合材料や導電性材料の
フィラーとして用いると、高い密度で充填することがで
きない、あるいは、成形物の表面状態が悪くなる等の不
都合がある。また、ウイスカー等の不連続繊維を強化材
とし、マトリックス材料と共に用いて複合材料とする場
合、一般的に、マトリックス材料の種類に応じた不連続
繊維の最適なアスペクト比が存在する。例えば、エポキ
シ樹脂では４０〜６０、アルミニウムでは２０〜４０、
セラミックスでは１０〜２０であると言われている。
【０００３】したがって、かかるウイスカー等の不連続
繊維を強化材として用いる場合には、先ずこれらを所望
のアスペクト比になるように切断する必要がある。
繊維を強化材として用いる場合には、先ずこれらを所望
のアスペクト比になるように切断する必要がある。
【０００４】ところで、従来においては、ウイスカー等
の微細な形状を有する不連続繊維を切断するには、ボー
ルミルやローラーミル等を用いて押し砕く方法によって
行なっていた。
の微細な形状を有する不連続繊維を切断するには、ボー
ルミルやローラーミル等を用いて押し砕く方法によって
行なっていた。
【０００５】しかしながら、かかる従来の方法では、不
連続繊維の切断をボールミルあるいはローラーミル同士
の衝突によって行なうので、切断に時間が掛かる上、繊
維の長さを所望の値に制御するのが困難であり、切断し
た繊維の大きさが一定でなかったり、繊維形状をとどめ
ないものが生じたりする等の問題があった。更に、不連
続繊維の直径が小さくなると、切断自体が困難になり、
例えば直径が０．５μｍ以下の場合には、不連続繊維同
士が互いに絡み合ってしまい、切断することができない
という問題があった。
連続繊維の切断をボールミルあるいはローラーミル同士
の衝突によって行なうので、切断に時間が掛かる上、繊
維の長さを所望の値に制御するのが困難であり、切断し
た繊維の大きさが一定でなかったり、繊維形状をとどめ
ないものが生じたりする等の問題があった。更に、不連
続繊維の直径が小さくなると、切断自体が困難になり、
例えば直径が０．５μｍ以下の場合には、不連続繊維同
士が互いに絡み合ってしまい、切断することができない
という問題があった。
【０００６】そこで、この発明の発明者が鋭意検討した
結果、直径が０．５μｍ以下である不連続繊維を、除去
の容易な微粒子を用いて高衝撃処理すると、繊維同士が
互いに絡み合って毛玉状の塊を生成することなく、短時
間でかつ容易に、所望の大きさの繊維に切断することが
できることを見出した。
結果、直径が０．５μｍ以下である不連続繊維を、除去
の容易な微粒子を用いて高衝撃処理すると、繊維同士が
互いに絡み合って毛玉状の塊を生成することなく、短時
間でかつ容易に、所望の大きさの繊維に切断することが
できることを見出した。
【０００７】この発明は、繊維同士の絡み合いを防止
し、短時間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさに
することができる、繊維の切断方法を提供することを目
的とする。
し、短時間でかつ容易に、不連続繊維を所望の大きさに
することができる、繊維の切断方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、直径が０．５μｍ以下の不
連続繊維を直径１〜１００μｍの微粒子と共に高衝撃力
を与えて切断した後、この微粒子を除去することを特徴
とする繊維の切断方法である。
の請求項１に記載の発明は、直径が０．５μｍ以下の不
連続繊維を直径１〜１００μｍの微粒子と共に高衝撃力
を与えて切断した後、この微粒子を除去することを特徴
とする繊維の切断方法である。
【０００９】以下、この発明に係る繊維の切断方法につ
き詳細に説明する。
き詳細に説明する。
【００１０】この発明における不連続繊維としては、そ
の直径が０．５μｍ以下であれば特に制限はないが、例
えば、炭素繊維のウイスカー、アルミナのウイスカー、
炭化ケイ素のウイスカー等を挙げることができる。これ
らの中でも、気相成長炭素繊維のウイスカーが好まし
い。
の直径が０．５μｍ以下であれば特に制限はないが、例
えば、炭素繊維のウイスカー、アルミナのウイスカー、
炭化ケイ素のウイスカー等を挙げることができる。これ
らの中でも、気相成長炭素繊維のウイスカーが好まし
い。
【００１１】この発明における微粒子としては、その素
材が、例えばプラスチック、金属、セラミックス等から
なるものを挙げることができる。これらの中でも、ポリ
エチレン、ポリメチルメタリレートあるいはポリスチレ
ンといった加熱により分解・蒸発してしまうプラスチッ
クの微粒子が、後処理も容易であるので好ましい。前記
微粒子が、金属やセラミックスの場合には、重量で分級
するとロスが多くなることがある。また、繊維中の残存
不純物を除去するのに、酸・アルカリ処理といった工程
が必要になるので、得られる繊維を完全に純化すること
が難しくなることがある。
材が、例えばプラスチック、金属、セラミックス等から
なるものを挙げることができる。これらの中でも、ポリ
エチレン、ポリメチルメタリレートあるいはポリスチレ
ンといった加熱により分解・蒸発してしまうプラスチッ
クの微粒子が、後処理も容易であるので好ましい。前記
微粒子が、金属やセラミックスの場合には、重量で分級
するとロスが多くなることがある。また、繊維中の残存
不純物を除去するのに、酸・アルカリ処理といった工程
が必要になるので、得られる繊維を完全に純化すること
が難しくなることがある。
【００１２】前記微粒子の粒径としては、通常１〜１０
０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍである。かかる範囲
であると、不連続繊維をより均一に切断することができ
る。一方、前記微粒子の粒径が１μｍ未満、あるいは１
００μｍを越える場合には、切断効果は小さくなるので
好ましくない。
０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍである。かかる範囲
であると、不連続繊維をより均一に切断することができ
る。一方、前記微粒子の粒径が１μｍ未満、あるいは１
００μｍを越える場合には、切断効果は小さくなるので
好ましくない。
【００１３】この発明における切断を行なう装置として
は、不連続繊維に高衝撃力を与えて切断することができ
れば特に制限はなく、それ自体公知の高衝撃装置を用い
ることができる。
は、不連続繊維に高衝撃力を与えて切断することができ
れば特に制限はなく、それ自体公知の高衝撃装置を用い
ることができる。
【００１４】この発明における高衝撃装置による切断処
理の一例としては、例えば、図１に示すように、気流の
通路である自己循環回路１、衝撃羽根２を有する容器３
を備える高衝撃装置に、前記不連続繊維及び前記微粒子
を入れて回転させ、高衝撃力を与えて切断を行なう処理
を挙げることができる。
理の一例としては、例えば、図１に示すように、気流の
通路である自己循環回路１、衝撃羽根２を有する容器３
を備える高衝撃装置に、前記不連続繊維及び前記微粒子
を入れて回転させ、高衝撃力を与えて切断を行なう処理
を挙げることができる。
【００１５】この場合、前記不連続繊維は、不連続繊維
が羽根に衝突したとき及び繊維が壁に打ちつけられたと
きに切断される。なお、切断により得られる前記不連続
繊維の大きさは、主に高衝撃装置に与える衝撃力を変化
させることにより調節することができる。
が羽根に衝突したとき及び繊維が壁に打ちつけられたと
きに切断される。なお、切断により得られる前記不連続
繊維の大きさは、主に高衝撃装置に与える衝撃力を変化
させることにより調節することができる。
【００１６】衝撃力を与える方法としては、特に制限は
なく一方向あるいは往復動する衝撃羽根により、あるい
は回転動する衝撃羽根により、前記不連続繊維を壁に打
ちつける方法を挙げることができる。この発明において
は、これらの中でも回転動する衝撃羽根による方法が好
ましい。
なく一方向あるいは往復動する衝撃羽根により、あるい
は回転動する衝撃羽根により、前記不連続繊維を壁に打
ちつける方法を挙げることができる。この発明において
は、これらの中でも回転動する衝撃羽根による方法が好
ましい。
【００１７】衝撃を与える羽根の速度（あるいは繊維が
壁に打ちつけられる速度）としては、通常２０ｍ／ｓｅ
ｃ以上、好ましくは４０ｍ／ｓｅｃ以上である。前記速
度が高速になる程切断効果は大きくなるが、１００ｍ／
ｓｅｃ以上になると、安全対策上周辺に防護装置等を設
けるなど、装置が大型化し、使用しにくくなったり、経
済的な問題を生じることがある。尚、前記速度は、回転
羽根における最も外側の部分における速度を意味する。
壁に打ちつけられる速度）としては、通常２０ｍ／ｓｅ
ｃ以上、好ましくは４０ｍ／ｓｅｃ以上である。前記速
度が高速になる程切断効果は大きくなるが、１００ｍ／
ｓｅｃ以上になると、安全対策上周辺に防護装置等を設
けるなど、装置が大型化し、使用しにくくなったり、経
済的な問題を生じることがある。尚、前記速度は、回転
羽根における最も外側の部分における速度を意味する。
【００１８】切断処理の時間としては、５分以内が好ま
しい。あまり長時間の切断処理は経済的観点から好まし
くない。
しい。あまり長時間の切断処理は経済的観点から好まし
くない。
【００１９】切断後に、前記微粒子を除去する方法とし
ては、特に制限はなく適宜選択することができる。例え
ば、前記微粒子が、加熱により分解・蒸発するプラスチ
ックで形成されている場合には、加熱することにより容
易に行なうことができる。
ては、特に制限はなく適宜選択することができる。例え
ば、前記微粒子が、加熱により分解・蒸発するプラスチ
ックで形成されている場合には、加熱することにより容
易に行なうことができる。
【００２０】以上のように、前記微粒子を用い、前記不
連続繊維の高衝撃切断処理を行なうと、切断時に、不連
続繊維同士が絡み合うことによる、毛玉状の塊を生じる
ことがない。しかも、短時間でかつ容易に、所望の大き
さを有する不連続繊維を得ることができる。また、こう
して得られる不連続繊維は、その一端又は両端が破断面
になることにより、マトリックスとの濡れ性が向上する
ので、複合材料における強化材として好適に用いること
ができる。
連続繊維の高衝撃切断処理を行なうと、切断時に、不連
続繊維同士が絡み合うことによる、毛玉状の塊を生じる
ことがない。しかも、短時間でかつ容易に、所望の大き
さを有する不連続繊維を得ることができる。また、こう
して得られる不連続繊維は、その一端又は両端が破断面
になることにより、マトリックスとの濡れ性が向上する
ので、複合材料における強化材として好適に用いること
ができる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の実施例につき説明する。な
お、この発明は以下の実施例に何ら限定されるものでは
ない。
お、この発明は以下の実施例に何ら限定されるものでは
ない。
【００２２】（実施例１）平均直径が０．３８μｍ、平
均長さが１５５μｍ、アスペクト比が４０８である気相
成長炭素繊維に、平均粒径が４０μｍであるポリエチレ
ン粒子（住友精化（株）製：フロービーズ）を加え、高
速気流中衝撃処理装置（（株）奈良機械製作所製：ハイ
ブリダイザー，ＮＨＳ−１）を用い、７，２００ｒｐｍ
（９０ｍ／ｓｅｃ）にて３分間処理した。処理後、窒素
雰囲気中で６００℃にて１時間加熱処理をして前記ポリ
エチレン粒子を分解・蒸発させ除去した。その後、この
気相成長炭素繊維につき走査型電子顕微鏡を用いて観察
した。
均長さが１５５μｍ、アスペクト比が４０８である気相
成長炭素繊維に、平均粒径が４０μｍであるポリエチレ
ン粒子（住友精化（株）製：フロービーズ）を加え、高
速気流中衝撃処理装置（（株）奈良機械製作所製：ハイ
ブリダイザー，ＮＨＳ−１）を用い、７，２００ｒｐｍ
（９０ｍ／ｓｅｃ）にて３分間処理した。処理後、窒素
雰囲気中で６００℃にて１時間加熱処理をして前記ポリ
エチレン粒子を分解・蒸発させ除去した。その後、この
気相成長炭素繊維につき走査型電子顕微鏡を用いて観察
した。
【００２３】結果としては、気相成長炭素繊維同士の絡
み合いはなく、切断により得られた繊維のアスペクト比
は４７であった。
み合いはなく、切断により得られた繊維のアスペクト比
は４７であった。
【００２４】（比較例１）平均粒径が４０μｍであるポ
リエチレン粒子（住友精化（株）製：フロービーズ）を
用いない外は、実施例１と同様の処理を行ない、その
後、走査型電子顕微鏡を用いて気相成長炭素繊維の状態
を観察した。
リエチレン粒子（住友精化（株）製：フロービーズ）を
用いない外は、実施例１と同様の処理を行ない、その
後、走査型電子顕微鏡を用いて気相成長炭素繊維の状態
を観察した。
【００２５】結果としては、所望の繊維を得ることはで
きず、気相成長炭素繊維同士が互いに絡み合ってしま
い、毛玉のような塊が生成していた。
きず、気相成長炭素繊維同士が互いに絡み合ってしま
い、毛玉のような塊が生成していた。
【００２６】（比較例２）高速気流中衝撃装置（（株）
奈良機械製作所製：ハイブリダイザー，ＮＨＳ）を用い
て３分間処理する代わりに、振動ミル（日陶科学（株）
製：小型振動ミル，ＮＢ−０）を用いて１時間処理した
外は、実施例１と同様にして処理を行なった。なお、こ
のとき前記振動ミルには繊維の粉砕のための直径１．５
ｃｍのアルミナボール１００個を入れておいた。処理
後、走査型電子顕微鏡を用いて気相成長炭素繊維の状態
を観察した。
奈良機械製作所製：ハイブリダイザー，ＮＨＳ）を用い
て３分間処理する代わりに、振動ミル（日陶科学（株）
製：小型振動ミル，ＮＢ−０）を用いて１時間処理した
外は、実施例１と同様にして処理を行なった。なお、こ
のとき前記振動ミルには繊維の粉砕のための直径１．５
ｃｍのアルミナボール１００個を入れておいた。処理
後、走査型電子顕微鏡を用いて気相成長炭素繊維の状態
を観察した。
【００２７】結果としては、所望の繊維を得ることはで
きず、気相成長炭素繊維同士が互いに絡み合ってしま
い、毛玉のような塊が生成していた。
きず、気相成長炭素繊維同士が互いに絡み合ってしま
い、毛玉のような塊が生成していた。
【００２８】
【発明の効果】この発明によると、不連続繊維を切断す
る際に、これらの絡み合いを防止し、短時間でかつ容易
に不連続繊維を所望の大きさにすることができる。しか
も、ボールミル等で使用されるセラミック球等を使用し
ないのでこれらによる汚染がなく、また繊維が粉体にま
で微粉化されることが少ない。
る際に、これらの絡み合いを防止し、短時間でかつ容易
に不連続繊維を所望の大きさにすることができる。しか
も、ボールミル等で使用されるセラミック球等を使用し
ないのでこれらによる汚染がなく、また繊維が粉体にま
で微粉化されることが少ない。
【００２９】更に、この発明の方法により切断されて得
られる不連続繊維は、そのアスペクト比が一定でバラツ
キが少ないので、複合材料の強化材として好適に用いる
ことができる。
られる不連続繊維は、そのアスペクト比が一定でバラツ
キが少ないので、複合材料の強化材として好適に用いる
ことができる。
【図１】この発明の方法において好適に使用することの
できる衝撃切断装置の構成の一例を示す説明図である。
できる衝撃切断装置の構成の一例を示す説明図である。
１ 気流の通路である自己循環回路 ２ 衝撃羽根 ３ 容器
Claims (1)
- 【請求項１】 直径が０．５μｍ以下の不連続繊維を直
径１〜１００μｍの微粒子と共に高衝撃力を与えて切断
した後、この微粒子を除去することを特徴とする繊維の
切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34074492A JPH06184854A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 繊維の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34074492A JPH06184854A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 繊維の切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184854A true JPH06184854A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18339889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34074492A Pending JPH06184854A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 繊維の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06184854A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101477171B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2014-12-29 | 이정철 | 세라믹 타격절단장치 |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP34074492A patent/JPH06184854A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101477171B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2014-12-29 | 이정철 | 세라믹 타격절단장치 |
| KR101536682B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2015-07-22 | 주식회사 아크빌드 | 세라믹 타격절단장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001124 |