JPH0671724A

JPH0671724A - 繊維状物の樹脂被覆装置

Info

Publication number: JPH0671724A
Application number: JP4254074A
Authority: JP
Inventors: Mikio Hayashi; 実喜夫林; Shunei Sekido; 俊英関戸
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】合成樹脂の流量を均一に分配させ、装置が非
常にコンパクトで取扱いも容易であり、さらに、製作も
容易な繊維状物の樹脂被覆装置を提供する。【構成】押出機１の先端に取り付けられたクロスヘッ
ドダイ２に設けられた整流部収納穴２１に整流部３をセ
ットしてネジ止めする。この整流部３の表面には、２段
の分岐溝により左右対称に分岐された流路溝が形成され
ている。押出機１から整流部３の主溝に供給された合成
樹脂は、各段の分岐溝で均一に分配され、最終的に４等
分される。そして、それぞれの分岐溝端から流出された
各合成樹脂は、各流路を通って、各ノズル２３に吐出さ
れる。一方、４本の繊維状物４は、クロスヘッドダイ２
に設けられた引込み路から引き込まれ、各ノズル２３に
おいて、上述のように等分に吐出された合成繊維でコー
ティングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多糸条の繊維状物を合
成樹脂でコーティングあるいは含浸する繊維状物の樹脂
被覆装置に係り、特に、複数本の繊維状物を並行してコ
ーティングあるいは含浸する繊維状物の樹脂被覆装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複数本の繊維状物を並行して合成樹脂で
コーティングあるいは含浸する際には、各処理結果物を
均一にするため、各繊維状物に均一量の合成繊維を吐出
しなければならない。このとき、繊維状物の数と同数の
押出器からそれぞれ合成樹脂を各繊維状物に吐出するよ
うな装置構成にした場合、装置構成が複雑となり、さら
に、各押出器から供給された合成繊維にバラツキが生じ
ることもあり、各繊維状物に必ずしも均一量の合成樹脂
が吐出されるとは限らない。従って、このように複数本
の繊維状物を並行して処理する場合には、単一の押出機
から供給された合成樹脂を均一に多分岐、分配する方法
が広く行なわれている。このように単一の押出機から供
給された合成樹脂を均一に多分岐、分配するために、従
来、パイプを図８に示すように配管する方法が採られて
いる。

【０００３】図８は２段に分岐された配管を示している
が、図示しない押出機から供給された合成樹脂は、主管
１０１、第一分岐管１０３ａ、１０３ｂ、第二分岐管１
０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄとそれぞれ順に
分岐して流れ、第二分岐管の先端部１０６ａ、１０６
ｂ、１０６ｃ、１０６ｄから吐出される。このとき、主
管１０１の先端部１０２で分岐される第一分岐管１０３
ａ、１０３ｂを左右対称にし、第一分岐管１０３ａ（１
０３ｂ）の各先端部１０４ａ（１０４ｂ）で分岐される
第二分岐管１０５ａ、１０５ｂ（１０５ｃ、１０５ｄ）
をそれぞれ左右対称に、すなわち、第一分岐管１０３
ａ、１０３ｂの各管内の内径と、主管１０１の先端部１
０２から第一分岐管１０３ａ、１０３ｂの各先端部１０
４ａ、１０４ｂまでのそれぞれの距離と形状とを同じに
し、さらに、第二分岐管１０５ａ〜１０５ｄの各管内の
内径と、第一分岐管１０３ａ、１０３ｂの各先端部１０
４ａ、１０４ｂから第二分岐管１０５ａ〜１０５ｄの各
先端部１０６ａ〜１０６ｄまでのそれぞれの距離と形状
とを同じにすることによって、各流路は同一圧損とな
り、主管１０１から供給された合成樹脂は、均一に分
岐、分配され、第二分岐管の各先端部１０６ａ〜１０６
ｄで均一量が吐出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、図８に示すようなパイプの配管を、具
体的に管継手を用いて製作しようとしたとき、Ｔ分岐部
のＴジョイントや曲り部のエルボの接合部で形成される
段違いにより、また、ネジ部の凹凸によって流体滞留部
ができてしまい、第二分岐管の各先端部１０６ａ〜１０
６ｄから均一量の合成樹脂が吐出しないという問題があ
る。

【０００５】また、そのような問題を解消するために、
全て溶接によって製作する方法もあるが、製作が難しく
手間がかかるという問題がある。

【０００６】さらに、どちらの製作方法をとっても図８
のような配管では、主管１０１の合成樹脂の流入口から
第二分岐管の各先端部１０６ａ〜１０６ｄまでの距離が
長くなり、そこに加熱、保温などを施すことは煩雑であ
り、また、装置全体が大きくなるという問題もある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、合成樹脂の流量を均一に分岐、分配、
吐出させることができ、また、装置が非常にコンパクト
で、かつ、取扱いも容易であり、さらに、製作もきわめ
て容易な繊維状物の樹脂被覆装置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】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、多糸条の繊維状物を合成樹脂でコーティ
ングあるいは含浸する繊維状物の樹脂被覆装置におい
て、前記合成樹脂を押し出して供給する押出機と、円柱
形の形状を有し、その円柱の円周方向に沿って、主流路
を形成し、前記主流路を左右対称に分岐させた第一段目
の分岐流路を形成し、また、前記第一段目の分岐流路で
分岐させた各分岐先をそれぞれ左右対称に分岐させた第
二段目の分岐流路を形成するようにして、少なくとも４
個処以上の流路端に分岐させるまで、各分岐流路で左右
対称に分岐された各分岐先をそれぞれ左右対称に分岐さ
せた流路を形成した整流部と、前記整流部を着脱可能に
収納し、前記押出機から押し出し供給された前記合成樹
脂を前記整流部の主流路に流入させ、各分岐流路で分岐
させた後、前記各流路端から吐出させた前記合成樹脂
で、前記繊維状物をコーティングあるいは含浸する樹脂
被覆機構と、を備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
本発明の装置における整流部に形成された流路は、各分
岐流路で左右対称に分岐されていくので、各流路での圧
損が等しくなる。従って、主流路に供給された合成樹脂
は、各分岐流路で均一に分岐、分配され、各流路端から
吐出される合成樹脂の流量は均一になる。

【００１０】この整流部を樹脂被覆機構に収納する。そ
して、押出器から押し出した合成樹脂は整流部の主流路
に供給され、その合成樹脂は各分岐流路で均一に分岐、
分配されて各流路端から吐出される。樹脂被覆機構は、
このように均一に分配され、吐出された合成樹脂で、複
数本の繊維状物をそれぞれコーティングあるいは含浸す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら具体的に説明する。本発明の一実施例に係る繊維状物
の樹脂被覆装置の構成を図１、図２を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る繊維状物の樹脂被覆
装置の斜視図、図２はその装置を構成するクロスヘッド
ダイの断面図である。

【００１２】図１に示すように、押出機１の先端にセッ
トされた樹脂被覆機構としてのクロスヘッドダイ２は、
円柱形の整流部３を収納する整流部収納穴２１とセット
用タップ穴２２を有し、セット用フランジ部３１を有す
る整流部３は、整流部収納穴２１に収納された後ネジで
固定される。なお、整流部３の先端部には、後述するよ
うに、押出器１から押し出された合成樹脂を主溝３２に
供給するように、傾斜が付けられて構成されている。ま
た、クロスヘッドダイ２には、被処理物としての繊維状
物を合成樹脂でコーティングするための４個のノズル２
３を有するノズル用プレート２４が取り付けられてい
る。さらに、図２に示すように、４本の繊維状物４を引
き込むために、繊維状物４の数と同数の引込み路２６が
設けられており、それらの繊維状物４は、引込み路２６
から引き込まれ、各ノズル２３を介して、図示しない巻
き取り機等によって巻き込まれるように構成されてい
る。

【００１３】整流部３の表面には、４個の溝端に分岐さ
せる２段の分岐溝が形成されている。この構成を図３な
いし図６を参照して説明する。図３は整流部３の正面
図、図４はその平面図、図５はその背面図、図６はその
底面図である。

【００１４】整流部３は、図３に示すように、主流路を
しての主溝３２がセット用フランジ部３１と反対の端部
からＬ／２（Ｌは整流部３の円柱の有効長）の長さ、す
なわち、柱中央まで軸線方向に沿って切ってあり、そこ
から直角に円周方向に沿って９０°ぶんの長さの溝が切
ってある。そこからさらに軸線に沿って表面に第一段目
の分岐流路としての分岐溝３３ａ、３３ｂを左右対称と
なるように、柱軸両端に向かって各々Ｌ₁（Ｌ₁≦Ｌ／
４）の長さ切ってあり、２方向に分岐された各分岐先か
ら再度直角に円周方向に沿って９０°ぶんの長さの溝が
切ってある（図４参照）。さらに、２個の分岐先のそれ
ぞれから軸線に沿って表面に第二段目の分岐流路として
の分岐溝３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを左右対称と
なるように、柱軸両端に向かって各々Ｌ₂（Ｌ₂≦Ｌ₁
／２）の長さ切ってあり、各分岐先から直角に円周方向
に沿って９０°ぶんの長さの溝が切ってある（図５、図
６参照）。このようにして、整流部３の表面には４本の
流路溝が形成されている。

【００１５】このように整流部３の円柱の表面に形成し
た主溝３２や各分岐溝３３ａ〜３３ｂ、３４ａ〜３４ｄ
等の溝は、エンドミルによる切削加工によって、容易に
製作することができる。

【００１６】上述のように整流部３の円柱の上周方向に
切られた溝を平面に展開すると、図７に示すようにな
る。このような溝を構成することによって各溝端Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄでの圧損は理論的に等しくなるので、極めて
容易に均一流量に分岐、分配できる。また、上流側溝断
面積をＳｕとし、二股に分岐した下流側溝断面積をＳｄ
とした場合、Ｓｕ≧２×Ｓｄであることが好ましい。特
に、Ｓｕ＝２×Ｓｄである場合に、理論上、整流効果が
もっとも大きくなる。さらに、装置のコンパクト化とい
う意味で分岐溝による分岐は２段以上が好ましい。な
お、円柱表面に分岐溝による分岐を３段、４段と多段に
形成することによって８個以上に分岐することも可能で
ある。このように分岐を多段化することにより、並行し
て処理する繊維状物の数が増えても、その数に応じた合
成繊維の分岐を一個の整流部で実現することができるの
で、装置をよりコンパクトにすることができる。また、
本実施例では整流部の円柱の表面に分岐溝を形成した場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、円柱の
円周方向に沿ってその内部に同様の分岐孔を穿設して、
整流部を形成しても同様の整流効果を得ることができ
る。

【００１７】この整流部３を上述のように、クロスヘッ
ドダイ２の整流部収納穴２１にセットすることによっ
て、押出機１から押し出された合成樹脂は、整流部３の
先端の傾斜に沿って主溝３２に供給されるように構成さ
れてあり、主溝３２に供給された合成樹脂は、上述した
各分岐溝３３ａ〜３３ｂ、３４ａ〜３４ｄによって均一
に分岐、分配され、４個の溝端Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分岐さ
れる。そして、それぞれの溝端Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、各
ノズル２３に連通した流路２５がそれぞれ設けられてお
り（図２参照）、均一に分配された各合成樹脂は、各繊
維状物４のコーティングをそれぞれ行なうために、各流
路２５を通って、各ノズル２３に吐出される。

【００１８】なお、上述の構成では、主溝３２（押出機
１からの合成樹脂の流入口）は円柱の先端から円柱の中
央部へ向かって切られているが、押出機１からの合成樹
脂を直接円柱の中央部へ供給させるように構成してもよ
い。また、整流部３の分岐溝で分岐された各溝端Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを結ぶように円柱の軸線に沿って表面にマニ
ホールド溝を切り、スリット部につなげてシート状に合
成樹脂を吐出させることにより、ガラスＵＤ、クロス等
のシート状基材に合成樹脂をコーティングすることもで
きる。さらに、本発明は、図１、図２のとおり繊維状物
４を樹脂処理するクロスヘッドダイ２に限定したが、繊
維状物の流入口２６を閉じて、合成樹脂だけ流すことに
よって各ノズル２３から糸条間重量バラツキがないガッ
トを作ることもできる。

【００１９】本発明に係る装置は、特に１００ポイズ以
上の粘度の高い熱可塑性合成樹脂溶融体の整流に適して
おり、実質的に全ての熱可塑性樹脂溶融体に適用するこ
とができる。これは、例え、高粘度で圧損の大きな熱可
塑性樹脂溶融体でも、該樹脂溶融体の流路が主流路から
各分岐流路で左右対称に分岐されていくので、各流路で
のトータル圧損が等しくなり、従って各流路端から吐出
される流量が均一となるからである。また、このような
熱可塑性合成樹脂溶融体の例としては、ポリアミド（ポ
リアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２等）、脂
肪族ポリエステル（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、ポリアリーレンスルフィド、
ポリフェニレンスルフィド等）およびこれらの混合物等
がある。

【００２０】本装置を用いて繊維状物をコーティングし
た場合の結果は以下の通りである。整流部３の円柱の直
径を２５ｍｍ、溝寸法は、主溝３２、第一段目の分岐溝
３３ａ、３３ｂ、第二段目の分岐溝３４ａ〜３４ｄを各
々１０Ｂ×６Ｈｍｍ、７．５Ｂ×４Ｈｍｍ、５Ｂ×３Ｈ
ｍｍに設定し、各溝端Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのピッチ（Ｌ₂）
は３０ｍｍ、４箇所の各溝出口に直径１．５ｍｍのノズ
ル２３を配した（図１、図２参照）。

【００２１】図１、図２に示すように、本整流部３をク
ロスヘッドダイ２にセットし、Ф４０押出機１から、ナ
イロン６（東レ株式会社製：品番ＣＭ１０１６Ｋ）を、
押出し圧５ＭＰａで溶融押出し、整流部３、クロスヘッ
ドダイ２内の流路を介して、ピッチ３０ｍｍに配してあ
る４個所のコーティング用のノズル２３へ樹脂を供給し
た。一方、被処理物として１１００テックス、フィラメ
ント直径１７μのガラス繊維ストランド１−１０（日本
電気ガラス株式会社製）を１ストランド毎に各コーティ
ング用のノズル２３へ通し、１５ｍ／分の速度で巻き取
ってコーティング糸（繊維状物）をつくった。各糸条間
（４箇所間）の単位長当りのコーティング樹脂付量重量
バラツキを見たところ±２％以内に収まっていた。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、合成樹脂の整流部は、円柱の円周方向に沿っ
て、４個処以上の溝端に分岐させるまで、分岐流路によ
って左右対称に分岐するように、流路を形成しているの
で、各流路での圧損が等しく、流量を均一にかつ極めて
容易に分配させることができる。また、円柱の表面に溝
を切る構成にすれば製作が容易となる。しかも、大きな
スペースが必要であった整流部を１本の円柱にまとめる
ことができるので、装置を極めてコンパクトにすること
ができる。さらに、整流部を一本の円柱にまとめたこと
により、装置へ整流部を容易に取り付けたり、あるいは
取り外したりすることができ、整流部の取扱いが容易に
なるので、例えば、流路の清掃や流路のスペックの変更
等の際も、装置から整流部を取外し、あるいは交換する
作業が容易に行え、作業の効率化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る繊維状物の樹脂被覆装
置の斜視図である。

【図２】実施例装置を構成するクロスヘッドダイの断面
図である。

【図３】整流部の正面図である。

【図４】整流部の平面図である。

【図５】整流部の背面図である。

【図６】整流部の底面図である。

【図７】整流部の円柱の表面に形成された流路溝の展開
図である。

【図８】従来装置の合成樹脂の整流を行なうパイプの配
管を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ … 押出機２ … クロスヘッドダイ（樹脂被覆機構）３ … 整流部４ … 繊維状物２３ … ノズル２５ … 流路２６ … 引込み路３２ … 主溝３３ … 第一段目の分岐溝３４ … 第二段目の分岐溝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ … 溝端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多糸条の繊維状物を合成樹脂でコーティ
ングあるいは含浸する繊維状物の樹脂被覆装置におい
て、前記合成樹脂を押し出して供給する押出機と、円柱形の形状を有し、その円柱の円周方向に沿って、主
流路を形成し、前記主流路を左右対称に分岐させた第一
段目の分岐流路を形成し、また、前記第一段目の分岐流
路で分岐させた各分岐先をそれぞれ左右対称に分岐させ
た第二段目の分岐流路を形成するようにして、少なくと
も４個処以上の流路端に分岐させるまで、各分岐流路で
左右対称に分岐された各分岐先をそれぞれ左右対称に分
岐させた流路を形成した整流部と、前記整流部を着脱可能に収納し、前記押出機から押し出
し供給された前記合成樹脂を前記整流部の主流路に流入
させ、各分岐流路で分岐させた後、前記各流路端から吐
出させた前記合成樹脂で、前記繊維状物をコーティング
あるいは含浸する樹脂被覆機構と、を備えたことを特徴とする繊維状物の樹脂被覆装置。