JPH0721537Y2 - ガラス繊維集束剤塗布装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はガラス長繊維の製造に使用される集束剤塗布装
置に関するものである。

従来の技術 従来、多数のノズルから溶融ガラスを高速で引出しガラ
ス長繊維とする工程で、後工程での取扱い性を良くする
ため、あるいはFRP製品を作るとき樹脂との接着性を向
上させるため集束剤、サイジング剤、表面処理剤等（本
発明ではこれらガラス繊維表面に塗布する液体を総称し
て集束剤という。）をスプレー、ベルト式塗布装置、ロ
ーラ式塗布装置等によってガラス繊維表面に付与してい
る。

これら集束剤の塗布装置のうちローラ式塗布装置が機構
が簡単で塗布量の調節が可能であることから広く使用さ
れている。このローラ式塗布装置の代表的な構造は第３
図に示すようなものである。すなわち回転ローラ９は材
質が硬質ゴム、セラミック、カーボン、グラファイトな
どで直径50mm以上に製作され、供給された集束剤をオー
バーフローさせ液面を一定に保つ排出口８を備えた液面
高さ一定の集束剤槽２に3mm以上浸漬し、表面速度６−2
0m/分で回転させる。

ブッシングから引き出した扇状の繊維群は両端3mmを除
くローラ表面上を接触して通過するときに、ローラ表面
の集束剤を持ち去る。塗布されたガラス繊維は塗布装置
下のＶ溝を持つ集束ローラに導かれ繊維束として巻き取
られる。

［考案が解決しようとする課題］ このシングルローラ塗布装置は性能もよく保全も簡単で
ある。しかし、ローラの先端を液槽の先端部12から先の
方に突出させることができないため、液槽の先端部12に
折れたガラス繊維や集束剤等の滴が付着、乾燥し溶液中
の固形成分の固まりが形成され、高速で巻き取られてい
る繊維束に接触し繊維の切断を引き起こす。また、生産
能力を上げるため紡糸速度を２、500m/分以上にする
と、それに伴い高速でひきだすガラス繊維とともに発生
する随伴気流によって液槽から集束剤が洩れるという欠
点を持っている。

またガラス繊維の巻き取り速度が大きくなるのでそれに
合わせてローラの回転を上げると高速で液を巻き上げる
ので集束剤の液面が短い周期で激しく上下し、容器のそ
とに飛び出し不経済となるばかりでなく、ローラ表面に
付着する液の量が変化し、ガラス繊維束に付着する液の
固形分が変化し、品質上の問題が起きる場合があった。

本考案は従来技術のこのような課題を解決し集束剤をロ
ーラに均一にかつ安定的に供給出来るよう改良しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案者はローラが浸漬される集束剤槽中の液の量を少
なくすることによって、これらの問題が解決できること
を見出だし鋭意検討の結果、本考案を完成したものであ
る。本考案はローラを集束剤槽中に浸漬することなくプ
ラスチック板により集束剤を薄膜状にローラに供給する
もので以下の構成からなっている。

まず第一に集束剤が供給されるのは集束剤槽２で集束剤
が供給口７から定量供給される。

この部分は蓋のない直方体の箱状で仕切板３から供給し
た液がオーバーフローするよう、他の３辺よりも低くな
っている。このオーバーフローする辺の上部形状は、集
束剤をローラに供給するプラスチック板の上に液が供給
出来るよう外部に向かってＬ型に折られたリップ部分11
を持ち、容器の周壁の高さより一段低くした水平な底面
を持つ溝型あるいは中央部が両端よりもやや低い浅いＶ
溝型をなしている。このＶ溝は幅20cmにたいし中央部で
４−8mm深くなっている。このリップ部分を有する溝の
裏側にプラスチック板５を当てオーバーフローした集束
剤をローラ９へ供給する。

集束剤の供給はオーバーフロータイプのみでなく公知の
例えば定量供給装置から集束剤を直接１−数本のパイプ
により板の上に供給するようなものでもよい。

プラスチック板の材質は、ポリエチレン、アクリル、ナ
イロン６、ポリアセタール、硬質塩ビ、テフロン等のよ
うに適度の弾力性と剛性を持ち、集束剤などの成分で汚
れ難く、耐磨耗性、耐薬品性、低摩擦性であり、耐久性
があるものであればよい。板の形状は、幅がローラの幅
とほぼ等しく、長さはローラの接触点からリップ部分の
取付け位置まで約50−100mmあればよい。短かすぎると
塗布液がローラ幅一杯に十分拡がらなくて付着むらがで
きる場合があり、長いと板の自重で先端部が垂れ下がっ
たり、ローラとの接触が不十分となる場合がある。長さ
は板の材質や厚さ、あるいは補強をいれることによって
変えることができ、この寸法に限定されるものではな
い。

厚さが薄いと自重、および表面を流れる集束剤の重みで
垂れ下がるので、ある程度の厚さが必要である。厚すぎ
ると剛性が強すぎてローラに当たる板の圧力をローラ全
体に渡って均一に調整することが困難となるばかりか、
ローラに当たる圧力が部分的に強くなりすぎる。例え
ば、補強材を付けないテフロン板の場合１−1.5mmが適
当である。

板は一枚の平らな長方形のものでも良いが、平板の長辺
の断面形状がオーバーフローする長辺の形状とほぼ同じ
で両端に比べ中央部で４−8mm低いＶ型が望ましい。Ｖ
型が良い理由は平板状の材料を使用したとき、両端にい
くほど垂れ下がり易く、ローラとの間の密着度が低くな
り塗布むらが起こるのを防ぐため、両端にいくほど板を
上げて垂れ下がりを防止するものである。またＶ型の深
さが、4mm以下ではオーバーフローした集束剤は板上に
拡がりやすく供給量が多くなると板の両脇端部からこぼ
れおちるものが多くなる。このようなことを防ぐため、
板の両脇に堰となる部分を作れば平な板も使用できる。

8mm以上では中央部と両脇を流れる集束剤の量との差が
大きくなりローラとの接触点にいくまでに深さは徐々に
浅くなりローラとの接点では水平になるが、流れる距離
が短いので液を全体にほぼ均一に拡げることが難しい。

板はＬ字型のオーバーフロー部分の下に先端を入れ下方
に５−30度傾斜して取付ける、 取り付け方法はボルト、ナットあるいはフックなど公知
の板の移動防止方法のうち掃除、交換などに便利なもの
を選べばよい。

板とローラの接触状態の調節は、板の取り付け位置とロ
ーラの接触点の間の板の下面に水平あるいはオーバーフ
ロー部のＶ型と同じかそれよりも浅いＶ型の形状で上下
に移動可能な丸棒、平板等の接触圧を調節する装置があ
り、それによりローラとの接触点で全体にわたって、８
−16g/cm程度の力で接触しているように調節する事が望
ましい。

ローラは通常、硬質ゴム、セラミック、カーボン、グラ
ファイトなどで作られる直径50−100mm、幅200−400mm
のものである。

このローラの下面に集束剤を導くプラスチック板が圧力
を掛けてられて接している。この様に構成されたガラス
繊維集束剤塗布装置は、次のように作動し本考案の目的
を達成するものである。まず集束剤供給槽に定量供給装
置から一定量の集束剤が送られ、仕切り板３の上部か
ら、それに見合う量が溢れ出す。集束剤槽には回転ロー
ラなどの運動している部分が無いので液面変動はほとん
どなく、溢れ出す液は脈動がなくプラスチック板のうえ
に静かに拡がりながら0.1−2.0mmの薄膜を形成し、回転
するローラ表面に当たり付着し持っていかれ、過剰の液
は両サイドに排出される。

作用 本考案は集束剤槽からオーバーフローした集束剤を平ら
なあるいは、浅いＶ溝型をしたプラスチック板の上に流
すことにより、薄く拡げてローラ表面に均一に供給す
る。傾斜したプラスチック板はローラ下面に圧力を掛け
ておしつけるので接触部分では、浅いＶ溝型のものもロ
ーラ表面に接し一直線状になっている。表面を流れてき
た液はローラと板の接する部分にほぼ均一な分散状態に
なり集束剤はローラの表面にほぼ均一に付着する、従っ
てガラス繊維への付着状態も均一となる。板とローラの
接する点はガラス繊維とローラの接する位置とはローラ
の中心を通る垂直線にたいし反対の部分にあり、従来の
シングルローラ型の塗布装置ローラ下にあった集束剤槽
の壁12を奥の位置にずらすことが出来る。しかも板は下
方に傾斜しているので、ローラ表面に付着したガラス繊
維屑などはローラ表面についている余分の集束剤と一緒
に流れ落ちる。

以下実施例により本考案を説明するがこれに限定される
ものではない。

実施例 本考案の実施例を第１図に示す。酢ビ系集束剤を集束剤
液槽２へ供給口７よりポンプにより15L/min定量供給
し、幅200mm、リップ部長さ10mm、Ｖ溝深さ5mmのオーバ
ーフロー部分をもつ仕切り板３の上部よりオーバーフロ
ーさせる。オーバーフローした液は、幅220mm、長さ50m
m、厚さ1mm、Ｖ溝深さが一番深い中央部で5mm、のテフ
ロン製の板５の上に流れでる。この板はリップ部下面に
ボルトとナットにより固定し、ローラとの接触面に隙間
があかないよう受け棒４の位置を調整し、ローラ下面に
接するように置かれる。溢れ出しＶ溝板上を流れる液は
幅200mm、直径50mm、80r.p,mで回転するローラの全幅に
渡りほぼ均一に拡がりテフロン板とローラの接点でせき
止められ一部がローラ表面に付着しローラの回転によっ
て２、800m/minの速度で巻き取られるガラス繊維に塗布
される。ローラ表面に付着しなかった残りの液はテフロ
ン板両端から、流れ落ち戻り口８から排出される。ロー
ラ表面に付着し持っていかれた集束剤のうち、ガラス繊
維に付着しなかったものは、ローラとテフロン板との接
触点で掻き落とされ、テフロン板の先端から流れ落ち下
槽に集められ戻り口８から排出される。

効果 本考案は集束剤塗布ローラを集束剤槽に浸漬しないの
で、集束剤槽の先端12をローラから離して後退させてい
ること、および集束剤をローラに導くプラスチック板が
下方に傾斜しているのでガラス繊維に付着しなかったロ
ーラ表面の過剰な液が板先端のローラとの接触部分でか
きとられ、流れ落ち常に洗われているので液の乾燥によ
り付着した固形物が成長して大きくなることがなく、ロ
ーラ表面に付着したガラス繊維屑がその先端に溜まり成
長することもない。したがって、それらにガラス繊維が
接触し切断される従来の方法の欠点がなくなる。

本考案は回転ローラを集束剤に浸漬しないで、プラスチ
ック板の上に薄膜状に供給するのでガラス繊維の高速紡
糸により起きる随伴流の影響をほとんど受けず集束剤の
飛散を防止できる。また、集束剤は安定した薄膜状態で
ローラ表面に定量供給されるので、付着量の正確な管理
が出来る。

また集束剤はオーバーフローにより一方向に流れ、ロー
ラに供給されるので常に新鮮な液が供給され、ごみの混
入がなく品質が一定のものがガラス繊維表面に付着す
る。

また、プラスチック板がＶ溝型をしているものを使用す
ると板の端部が垂れ下がり難く集束剤がローラに均一に
付着する様ローラとの密着度を調整することがが容易で
ある。

この様に、本考案は従来のガラス繊維集束剤塗布装置に
比べて集束剤の安定供給、ガラス繊維の品質の維持など
の点で、優れた効果を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第一図：本考案の一実施例 第二図：本考案のローラを除いた斜視図 第三図：従来の技術 ２…集束剤槽、８…排出口 ３…仕切板、９…ローラ ４…丸棒、10…ガラス繊維 ５…プラスチック板、11…リップ部 ６…ずれ止め、12…液槽先端部 ７…供給口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】集束剤が表面に付着している回転ローラに
   よりガラス繊維表面に集束剤を塗布するガラス繊維集束
   剤塗布装置において、集束剤が流出する部分とその前方
   に集束剤の流出位置よりも低い高さにローラの下面を設
   置した集束剤を塗布する回転ローラ、および流出した集
   束剤をローラ下面に導く下方に傾斜したプラスチック板
   からなることを特徴とするガラス繊維集束剤塗布装置。