JPH0716836A - 短繊維マット状物の製造方法及び製造装置 - Google Patents
短繊維マット状物の製造方法及び製造装置Info
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- JPH0716836A JPH0716836A JP18344193A JP18344193A JPH0716836A JP H0716836 A JPH0716836 A JP H0716836A JP 18344193 A JP18344193 A JP 18344193A JP 18344193 A JP18344193 A JP 18344193A JP H0716836 A JPH0716836 A JP H0716836A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱可塑性樹脂繊維及び／または補強繊維から
なる短繊維マット状物の製造の際に、分散の均一性、特
に幅方向の均一性に優れたマット状物を得ることができ
る製造方法を目的とする。 【構成】 複数の繊維１を一定間隔で供給し、幅方向に
一定間隔で配置された切断装置４，５で短繊維７に切断
し、分散落下させ、コンベア１２上に捕集しマット状物
を製造する際に、分散室１１内に一定間隔で仕切り板８
を設け、他の切断装置で切断された短繊維と交わらせず
に分散捕集する。
なる短繊維マット状物の製造の際に、分散の均一性、特
に幅方向の均一性に優れたマット状物を得ることができ
る製造方法を目的とする。 【構成】 複数の繊維１を一定間隔で供給し、幅方向に
一定間隔で配置された切断装置４，５で短繊維７に切断
し、分散落下させ、コンベア１２上に捕集しマット状物
を製造する際に、分散室１１内に一定間隔で仕切り板８
を設け、他の切断装置で切断された短繊維と交わらせず
に分散捕集する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マット状短繊維集合体
の製造に関するものであり、ガラス繊維、炭素繊維、ア
ラミド繊維などの補強繊維マット、さらには、補強繊維
とマトリックス繊維との組み合わせによる成形用材料の
製造に関するものである。
の製造に関するものであり、ガラス繊維、炭素繊維、ア
ラミド繊維などの補強繊維マット、さらには、補強繊維
とマトリックス繊維との組み合わせによる成形用材料の
製造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス繊維や炭素繊維の短繊維マット
は、ＦＲＰの補強材として多用されている。これらの短
繊維マットは、長繊維を切断し、コンベア上に分散捕集
して製造される。マット密度の調節は、切断速度やコン
ベア速度の調節により行なうのが一般であるが、幅方向
の均一性には問題があった。これは、長繊維の切断装置
と捕集コンベア面との間に距離があり、切断された短繊
維が捕集面に達するまでに、種々の影響、例えば、静電
気や気流、短繊維同志の絡み合いなどの影響を受けるた
めである。
は、ＦＲＰの補強材として多用されている。これらの短
繊維マットは、長繊維を切断し、コンベア上に分散捕集
して製造される。マット密度の調節は、切断速度やコン
ベア速度の調節により行なうのが一般であるが、幅方向
の均一性には問題があった。これは、長繊維の切断装置
と捕集コンベア面との間に距離があり、切断された短繊
維が捕集面に達するまでに、種々の影響、例えば、静電
気や気流、短繊維同志の絡み合いなどの影響を受けるた
めである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題から幅方向の均一性に優れた短繊維マット状物を得
る製造方法を提供するものである。
問題から幅方向の均一性に優れた短繊維マット状物を得
る製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題の
解決が、複数本の長繊維を一定間隔で連続的に供給する
と共に、幅方向に一定間隔で配された切断装置で切断、
短繊維とし、該短繊維を前記切断装置の下を走行するコ
ンベア上に分散捕集するさいに、前記複数の切断装置の
下に、方形の分散室を設け、更にその分散室内で短繊維
の分散を幅方向に区分することにより解決可能であるこ
とを見出だし、さらに、本発明の課題を解決する装置
は、一定間隔で配置された複数の長繊維切断装置と、該
装置により切断された短繊維を捕集するコンベアを有
し、切断装置とコンベアの間に方形の分散室を設け、か
つ、切断装置毎に分散室内の幅方向に仕切り板を設けた
ことを要旨とするものである。本発明が適用できる長繊
維は、その種類や、番手には特に制限がなく、ガラス繊
維や炭素繊維、アラミド繊維などの補強用繊維、又、熱
可塑性樹脂からなるマトリックス繊維などにも適用でき
る。
解決が、複数本の長繊維を一定間隔で連続的に供給する
と共に、幅方向に一定間隔で配された切断装置で切断、
短繊維とし、該短繊維を前記切断装置の下を走行するコ
ンベア上に分散捕集するさいに、前記複数の切断装置の
下に、方形の分散室を設け、更にその分散室内で短繊維
の分散を幅方向に区分することにより解決可能であるこ
とを見出だし、さらに、本発明の課題を解決する装置
は、一定間隔で配置された複数の長繊維切断装置と、該
装置により切断された短繊維を捕集するコンベアを有
し、切断装置とコンベアの間に方形の分散室を設け、か
つ、切断装置毎に分散室内の幅方向に仕切り板を設けた
ことを要旨とするものである。本発明が適用できる長繊
維は、その種類や、番手には特に制限がなく、ガラス繊
維や炭素繊維、アラミド繊維などの補強用繊維、又、熱
可塑性樹脂からなるマトリックス繊維などにも適用でき
る。
【０００５】本願の第一の発明に用いられる切断装置
は、長繊維を一定長さに切断できるものであれば特に限
定されないが、固定刃と回転刃からなり、複数の切断装
置は、一本の駆動軸で連動されていることが好ましい。
又、各々の切断装置の下方の切断された短繊維がコンベ
ア上に分散しながら落下する部分は、切断装置ごとに、
幅方向に一定間隔で仕切り板により仕切られており、そ
れぞれの装置により切断された短繊維は他の切断装置に
より切断された短繊維の影響を受けること無く、仕切ら
れた空間を分散しながら落下して行く。仕切り板で仕切
られた部分の下部には、切断された短繊維を捕集するた
めのコンベアが配されている。コンベアは一定速度で走
行し、この速度を変えることにより、マット密度を調節
する。又、このコンベアの下にブロアを設けることによ
り、仕切られたチャンバー内の気流の流れをコントロー
ルし、より均一なマット状物を得ることができる。従っ
てコンベアの材質としては、金網やネットなどの通気性
のものが好ましい。本願発明に用いられる繊維の長さの
範囲としては、２ｍｍ〜２０ｃｍの範囲のものが可能
で、また、本願発明で可能なマット状物の範囲として
は、１５０〜２５００ｇ／ｃｍ2 の範囲である。
は、長繊維を一定長さに切断できるものであれば特に限
定されないが、固定刃と回転刃からなり、複数の切断装
置は、一本の駆動軸で連動されていることが好ましい。
又、各々の切断装置の下方の切断された短繊維がコンベ
ア上に分散しながら落下する部分は、切断装置ごとに、
幅方向に一定間隔で仕切り板により仕切られており、そ
れぞれの装置により切断された短繊維は他の切断装置に
より切断された短繊維の影響を受けること無く、仕切ら
れた空間を分散しながら落下して行く。仕切り板で仕切
られた部分の下部には、切断された短繊維を捕集するた
めのコンベアが配されている。コンベアは一定速度で走
行し、この速度を変えることにより、マット密度を調節
する。又、このコンベアの下にブロアを設けることによ
り、仕切られたチャンバー内の気流の流れをコントロー
ルし、より均一なマット状物を得ることができる。従っ
てコンベアの材質としては、金網やネットなどの通気性
のものが好ましい。本願発明に用いられる繊維の長さの
範囲としては、２ｍｍ〜２０ｃｍの範囲のものが可能
で、また、本願発明で可能なマット状物の範囲として
は、１５０〜２５００ｇ／ｃｍ2 の範囲である。
【０００６】本願の第２の発明を図を用いて説明する。
図１は、装置全体の概略斜視図、図２は、装置主要部分
の正面断面図、図３は、切断装置部分の側面断面図を示
す。図１において、１はマット状物を作ろうとする繊維
で、繊維１は、互いに圧接されている２本の引取りロー
ラで引き出され、分散室１１内の切断部に送り込まれ
る。切断部については、図３に示すが、分散室内に送り
込まれた繊維は、エジェクター３を経て切断部に送られ
る。図３に示す切断部は、固定刃５と回転刃４からな
り、固定刃５は、把持部６で固定され、回転刃４は、駆
動軸１０に固定されている刃支持部９に嵌挿固定されて
いる。本発明に用いられる切断装置は、この方式に限る
ものではなく、繊維を一定長さに切断できるものであれ
ば、他の方式でも使用可能である。図１に示すように複
数の切断部は分散室内に等間隔に配置された仕切り板８
により仕切られている。一定長さに切断された繊維７
は、切断部ごとに仕切られた分散室内を他の切断部によ
り切断された繊維と交わることなしに、分散落下し、コ
ンベア１２上に補修され、マツト状物１３を形成する。
図１は、装置全体の概略斜視図、図２は、装置主要部分
の正面断面図、図３は、切断装置部分の側面断面図を示
す。図１において、１はマット状物を作ろうとする繊維
で、繊維１は、互いに圧接されている２本の引取りロー
ラで引き出され、分散室１１内の切断部に送り込まれ
る。切断部については、図３に示すが、分散室内に送り
込まれた繊維は、エジェクター３を経て切断部に送られ
る。図３に示す切断部は、固定刃５と回転刃４からな
り、固定刃５は、把持部６で固定され、回転刃４は、駆
動軸１０に固定されている刃支持部９に嵌挿固定されて
いる。本発明に用いられる切断装置は、この方式に限る
ものではなく、繊維を一定長さに切断できるものであれ
ば、他の方式でも使用可能である。図１に示すように複
数の切断部は分散室内に等間隔に配置された仕切り板８
により仕切られている。一定長さに切断された繊維７
は、切断部ごとに仕切られた分散室内を他の切断部によ
り切断された繊維と交わることなしに、分散落下し、コ
ンベア１２上に補修され、マツト状物１３を形成する。
【０００７】本発明による均一なマット状物を得るに
は、複数の切断装置の下方に設けられた分散室１１内の
仕切り板８の間隔と、図２に示すように、仕切り板８と
コンベア１２の捕集面との距離が均一性に影響を与える
大きな要因となることが判明した。分散室内の仕切り板
間隔は、４０〜１２０ｍｍ、好ましくは、６０〜９０ｍ
ｍの範囲が均一性に対して良好な結果を与える。間隔が
これより狭い場合は、仕切り板が切断された短繊維の分
散落下の障害となるため、仕切り板に近い部分が凸状と
なり、幅方向全体に波状の凹凸が発生する。間隔がこれ
より広い場合は、分散室内でのマット厚みに不均一が生
じる。又、仕切り板とコンベア捕集面との距離は、３０
〜１５０ｍｍ、好ましくは、５０〜１００ｍｍが望まし
い。この距離がこれより小さい場合、即ち仕切り板とコ
ンベア面との間隔が狭い場合は、仕切り板に近い部分が
凸状になり、反対に大きい場合は、仕切り板の効果が小
さくなるため、全体にバラツキが大きくなる。
は、複数の切断装置の下方に設けられた分散室１１内の
仕切り板８の間隔と、図２に示すように、仕切り板８と
コンベア１２の捕集面との距離が均一性に影響を与える
大きな要因となることが判明した。分散室内の仕切り板
間隔は、４０〜１２０ｍｍ、好ましくは、６０〜９０ｍ
ｍの範囲が均一性に対して良好な結果を与える。間隔が
これより狭い場合は、仕切り板が切断された短繊維の分
散落下の障害となるため、仕切り板に近い部分が凸状と
なり、幅方向全体に波状の凹凸が発生する。間隔がこれ
より広い場合は、分散室内でのマット厚みに不均一が生
じる。又、仕切り板とコンベア捕集面との距離は、３０
〜１５０ｍｍ、好ましくは、５０〜１００ｍｍが望まし
い。この距離がこれより小さい場合、即ち仕切り板とコ
ンベア面との間隔が狭い場合は、仕切り板に近い部分が
凸状になり、反対に大きい場合は、仕切り板の効果が小
さくなるため、全体にバラツキが大きくなる。
【０００８】仕切り板の長さは、特に限定はしないが、
切断装置の刃の回転による気流の影響を受けないように
するためには、ある程度の長さが必要である。仕切り板
を囲む分散室は、周囲の空気の流れや風の影響を遮断す
るために必要で、幅はマット状物の幅とほぼ同じ、コン
ベア進行方向の幅は、分散落下する短繊維の障害になら
ない程度の幅が必要である。また、分散室の長さは、内
部の仕切り板の長さよりも若干長く、コンベアとの間隔
がコンベア上に捕集されたマット状物の通過に障害とな
らない程度の長さが要求される。分散室や仕切り板に使
用される材料は、表面の平滑なもので、静電気の帯電し
にくい材質のものがよく、アルミ等が特に適する。ま
た、本発明の効果を更にあげるため、コンベア１２の下
部にブロワーを設け、分散室内の空気を吸引し、分散室
内の気流の流れをコントロールすることにより、本発明
の効果を更にあげることができる。
切断装置の刃の回転による気流の影響を受けないように
するためには、ある程度の長さが必要である。仕切り板
を囲む分散室は、周囲の空気の流れや風の影響を遮断す
るために必要で、幅はマット状物の幅とほぼ同じ、コン
ベア進行方向の幅は、分散落下する短繊維の障害になら
ない程度の幅が必要である。また、分散室の長さは、内
部の仕切り板の長さよりも若干長く、コンベアとの間隔
がコンベア上に捕集されたマット状物の通過に障害とな
らない程度の長さが要求される。分散室や仕切り板に使
用される材料は、表面の平滑なもので、静電気の帯電し
にくい材質のものがよく、アルミ等が特に適する。ま
た、本発明の効果を更にあげるため、コンベア１２の下
部にブロワーを設け、分散室内の空気を吸引し、分散室
内の気流の流れをコントロールすることにより、本発明
の効果を更にあげることができる。
【０００９】
［実施例１］ 使用繊維…ガラス繊維のストランド（１３５ｔｅ
ｘ）の３本を一組とし、引取りロールに供給する。 装置の仕様 （イ）切断部の仕様…図３に示すような切断装置を用い
る。回転刃の幅は８０ｍｍ，回転刃は、５０ｍ／ｍｉｎ
の速度で回転、この切断装置を等間隔に１０個並べ１本
の駆動軸で連結し回転させる。 （ロ）分散室の仕様…仕切り板のピッチは９０ｍｍ，仕
切り板とコンベアの間隔は８０ｍｍ，分散室とコンベア
の間隔は２０ｍｍ，切断部とコンベアの距離は約１ｍ。 コンベア速度…１ｍ／ｍｉｎ 以上の条件でガラス繊維マット状物を作成、この結果得
られた幅約９０ｃｍのマット状物は平均質量が２０２ｇ
／ｍ2 で、外観でのバラツキは仕切り板の近くで僅かに
凸状が見られるが、全体としては良好であった。このマ
ット状物を１０ｃｍ角に切断し、バラツキを測定したと
ころ１９０〜２４０ｇ／ｃｍ2 であった。
ｘ）の３本を一組とし、引取りロールに供給する。 装置の仕様 （イ）切断部の仕様…図３に示すような切断装置を用い
る。回転刃の幅は８０ｍｍ，回転刃は、５０ｍ／ｍｉｎ
の速度で回転、この切断装置を等間隔に１０個並べ１本
の駆動軸で連結し回転させる。 （ロ）分散室の仕様…仕切り板のピッチは９０ｍｍ，仕
切り板とコンベアの間隔は８０ｍｍ，分散室とコンベア
の間隔は２０ｍｍ，切断部とコンベアの距離は約１ｍ。 コンベア速度…１ｍ／ｍｉｎ 以上の条件でガラス繊維マット状物を作成、この結果得
られた幅約９０ｃｍのマット状物は平均質量が２０２ｇ
／ｍ2 で、外観でのバラツキは仕切り板の近くで僅かに
凸状が見られるが、全体としては良好であった。このマ
ット状物を１０ｃｍ角に切断し、バラツキを測定したと
ころ１９０〜２４０ｇ／ｃｍ2 であった。
【００１０】［実施例２］実施例１と同じ条件とし、コ
ンベア下部からブロアーで分散室内の空気を吸引する。
吸引量は、４ｍ3 ／ｍｉｎであった。この結果、得られ
たマット状物の平均質量は、２０９ｇ／ｍ2 であり、外
観上もほとんど凹凸のない良好なものであった。また、
質量のバラツキも２００〜２２０ｇ／ｍ2 であった。
ンベア下部からブロアーで分散室内の空気を吸引する。
吸引量は、４ｍ3 ／ｍｉｎであった。この結果、得られ
たマット状物の平均質量は、２０９ｇ／ｍ2 であり、外
観上もほとんど凹凸のない良好なものであった。また、
質量のバラツキも２００〜２２０ｇ／ｍ2 であった。
【００１１】［比較例１］実施例１と同じ条件である
が、分散室内の仕切り板を除いた状態で行った。この結
果、得られたマット状物の平均質量は２１０ｇ／ｍ
2 で、外観上もマットの厚みむらが目視で分かる状態で
あった。質量のバラツキも１６０〜２９０ｇ／ｍ2 あっ
た。
が、分散室内の仕切り板を除いた状態で行った。この結
果、得られたマット状物の平均質量は２１０ｇ／ｍ
2 で、外観上もマットの厚みむらが目視で分かる状態で
あった。質量のバラツキも１６０〜２９０ｇ／ｍ2 あっ
た。
【００１２】［比較例２］実施例１と同様であるが、分
散室内の仕切り板の間隔を１４ｃｍとして行った。この
結果、得られたマット状物の平均質量は２１０ｇ／ｍ2
で、外観上タテスジのはいった凹凸状マットとなった。
散室内の仕切り板の間隔を１４ｃｍとして行った。この
結果、得られたマット状物の平均質量は２１０ｇ／ｍ2
で、外観上タテスジのはいった凹凸状マットとなった。
【００１３】
【発明の効果】本願の製造方法、または製造装置によれ
ば、バラツキの少ない、特に幅方向のバラツキの少ない
短繊維マット状物を得ることができる。本願によるマッ
ト状物を用いることにより、物性のバラツキの少ない繊
維強化樹脂成型体を得ることが可能となる。
ば、バラツキの少ない、特に幅方向のバラツキの少ない
短繊維マット状物を得ることができる。本願によるマッ
ト状物を用いることにより、物性のバラツキの少ない繊
維強化樹脂成型体を得ることが可能となる。
【図１】 本願装置の概略斜視図
【図２】 本願装置の正面断面図
【図３】 本願装置の切断部の側面断面図
１．補強繊維またはマトリックス繊維 ２．引取りローラ ３．エジェクター ４．回転刃 ５．固定刃 ６．固定刃の把持部 ７．切断された短繊維 ８．仕切り板 １０．駆動軸 １１．分散室 １２．コンベア １３．短繊維マット状物
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本の長繊維を一定間隔で連続的に供
給すると共に、幅方向に一定間隔で配された切断装置で
切断し、短繊維とし、該短繊維を前記切断装置の下を走
行するコンベア上に分散捕集するさいに、前記複数の切
断装置の下に、方形の分散室を設け、更にその分散室内
で短繊維の分散を幅方向に区分して行うことを特徴とす
る短繊維マット状物の製造方法。 - 【請求項２】 一定間隔で配置された複数の長繊維切断
装置と、該装置により切断された短繊維を捕集するコン
ベアを有し、切断装置とコンベアの間に方形の分散室を
設け、かつ、切断装置毎に分散室内の幅方向に仕切り板
を設けたことを特徴とする短繊維マット状物の製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18344193A JPH0716836A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 短繊維マット状物の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18344193A JPH0716836A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 短繊維マット状物の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716836A true JPH0716836A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=16135829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18344193A Pending JPH0716836A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 短繊維マット状物の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716836A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2610383A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-03 | Nippon Electric Glass Co., Ltd | Method and apparatus for manufacturing glass chopped strand mat |
| US10625476B2 (en) | 2017-05-12 | 2020-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for manufacturing fiber reinforced resin material |
| WO2021010084A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 東レ株式会社 | 繊維散布ブースおよびそれを用いた強化繊維マット製造装置 |
| WO2022176866A1 (ja) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 | 三菱ケミカル株式会社 | シートモールディングコンパウンドの製造方法、炭素繊維マット堆積装置およびシートモールディングコンパウンド製造装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18344193A patent/JPH0716836A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2610383A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-03 | Nippon Electric Glass Co., Ltd | Method and apparatus for manufacturing glass chopped strand mat |
| JP2013151773A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスチョップドストランドマットの製造方法、及び製造装置 |
| US10625476B2 (en) | 2017-05-12 | 2020-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for manufacturing fiber reinforced resin material |
| WO2021010084A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 東レ株式会社 | 繊維散布ブースおよびそれを用いた強化繊維マット製造装置 |
| WO2022176866A1 (ja) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 | 三菱ケミカル株式会社 | シートモールディングコンパウンドの製造方法、炭素繊維マット堆積装置およびシートモールディングコンパウンド製造装置 |
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