JPH0726273B2 - プリフォーム製造用縫糸およびその製造方法 - Google Patents
プリフォーム製造用縫糸およびその製造方法Info
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- JPH0726273B2 JPH0726273B2 JP4308588A JP4308588A JPH0726273B2 JP H0726273 B2 JPH0726273 B2 JP H0726273B2 JP 4308588 A JP4308588 A JP 4308588A JP 4308588 A JP4308588 A JP 4308588A JP H0726273 B2 JPH0726273 B2 JP H0726273B2
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- thread
- twists
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- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
- D02G3/46—Sewing-cottons or the like
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- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
- D02G3/26—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
- D02G3/28—Doubled, plied, or cabled threads
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この本発明は、炭素繊維強化プラスチック複合材料（CF
RP）や炭素繊維強化炭素複合材料（CFRC）、炭素繊維強
化金属複合材料（CFRM）等の炭素繊維強化複合材料を成
形するときに用いる炭素繊維プリフォームの製造に使用
する縫糸およびそれを製造する方法に関する。
RP）や炭素繊維強化炭素複合材料（CFRC）、炭素繊維強
化金属複合材料（CFRM）等の炭素繊維強化複合材料を成
形するときに用いる炭素繊維プリフォームの製造に使用
する縫糸およびそれを製造する方法に関する。
従来の技術 CFRP等の、炭素繊維強化複合材料を成形するときに、炭
素繊維織物等の補強基材を積層して使用することはよく
知られている。その場合、たとえば米国特許第4,622,25
4合明細書に記載されるように、積層した基材を縫糸で
あらかじめ一体に縫合してプリフォームとしておくこと
がある。そうすると、成形時に基材をいちいち積層する
手間が省けるばかりか、縫糸による、基材、ひいては複
合材料の層間剪断強度や層間剥離強度等の向上が期待で
きるからである。
素繊維織物等の補強基材を積層して使用することはよく
知られている。その場合、たとえば米国特許第4,622,25
4合明細書に記載されるように、積層した基材を縫糸で
あらかじめ一体に縫合してプリフォームとしておくこと
がある。そうすると、成形時に基材をいちいち積層する
手間が省けるばかりか、縫糸による、基材、ひいては複
合材料の層間剪断強度や層間剥離強度等の向上が期待で
きるからである。
さて、そのような炭素繊維プリフォームを製造するとき
に使用する縫糸としては、ガラス繊維糸や、ポリエステ
ル繊維糸等の有機繊維糸が使われることもあるにはある
が、これらは、吸水性が大きかったり、耐熱性が低かっ
たり、炭素繊維強化複合材料の、たとえばマトリクス樹
脂との接着性が悪かったり、強度や弾性率等の力学的特
性が劣っているなどの問題があるため、そのような不都
合が少ない炭素繊維糸からなるものの使用が最も好まし
いといわれている。ところが、炭素繊維糸を単なる繊維
束の形態のまま縫糸として用いると、炭素繊維は大変脆
いために、縫合時に補強基材との擦過によって単繊維切
れを起こしたり、著しい毛羽立ちを生ずるなどの問題が
でてくる。
に使用する縫糸としては、ガラス繊維糸や、ポリエステ
ル繊維糸等の有機繊維糸が使われることもあるにはある
が、これらは、吸水性が大きかったり、耐熱性が低かっ
たり、炭素繊維強化複合材料の、たとえばマトリクス樹
脂との接着性が悪かったり、強度や弾性率等の力学的特
性が劣っているなどの問題があるため、そのような不都
合が少ない炭素繊維糸からなるものの使用が最も好まし
いといわれている。ところが、炭素繊維糸を単なる繊維
束の形態のまま縫糸として用いると、炭素繊維は大変脆
いために、縫合時に補強基材との擦過によって単繊維切
れを起こしたり、著しい毛羽立ちを生ずるなどの問題が
でてくる。
発明が解決しようとする課題 この発明の目的は、従来の炭素繊維糸からなる縫糸の上
述した問題点を解決し、CFRP等の炭素繊維強化複合材料
におけるプリフォームを製造するときの縫糸として使用
したとき、単繊維切れや毛羽を発生する心配がほとんど
ないばかりか、補強基材、ひいては複合材料の機械的特
性をも向上させることができる縫糸と、その縫糸を低コ
ストで製造する方法を提供するにある。
述した問題点を解決し、CFRP等の炭素繊維強化複合材料
におけるプリフォームを製造するときの縫糸として使用
したとき、単繊維切れや毛羽を発生する心配がほとんど
ないばかりか、補強基材、ひいては複合材料の機械的特
性をも向上させることができる縫糸と、その縫糸を低コ
ストで製造する方法を提供するにある。
課題を解決するための手段 上述した目的を達成するために、この発明は、炭素繊維
強化複合材料を成形するときに用いる炭素繊維プリフォ
ームの製造に使用する縫糸であって、その縫糸は、複数
本の、炭素繊維束からなる単糸が合撚されて上撚ができ
ており、各上記単糸は、 a.撚を有し、 b.単繊維の繊度が0.5デニール以下であり、 c.単繊維の破断伸度が2.5％以上であり、 d.単繊維の数が500〜3,000本の範囲にあり、 上記上撚と各上記単糸の撚とは撚の方向が逆になってお
り、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となる範囲にあり、各上
記単糸の撚数は上記上撚数の0.1〜0.8倍の範囲にあり、
かつ、任意の一定長をみたとき、各上記単糸の長さが互
いに等しくなっていることを特徴とするプリフォーム製
造用縫糸を提供する。
強化複合材料を成形するときに用いる炭素繊維プリフォ
ームの製造に使用する縫糸であって、その縫糸は、複数
本の、炭素繊維束からなる単糸が合撚されて上撚ができ
ており、各上記単糸は、 a.撚を有し、 b.単繊維の繊度が0.5デニール以下であり、 c.単繊維の破断伸度が2.5％以上であり、 d.単繊維の数が500〜3,000本の範囲にあり、 上記上撚と各上記単糸の撚とは撚の方向が逆になってお
り、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となる範囲にあり、各上
記単糸の撚数は上記上撚数の0.1〜0.8倍の範囲にあり、
かつ、任意の一定長をみたとき、各上記単糸の長さが互
いに等しくなっていることを特徴とするプリフォーム製
造用縫糸を提供する。
また、この発明は、そのような縫糸を製造する方法とし
て、炭素繊維束からなり、かつ下撚を有する単糸を、複
数本、一対のローラからなるニップローラの間に、互い
に間隔を保って、かつ各上記単糸が各上記ローラの表面
にその周長の少なくとも1/3にわたって接触するように
供給する工程と、上記ニップローラから出てくる複数本
の上記単糸を合撚して各上記単糸を上記下撚方向とは逆
方向の上撚をかける工程とを含むことを特徴とする、プ
リフォーム製造用縫糸の製造方法を提供する。
て、炭素繊維束からなり、かつ下撚を有する単糸を、複
数本、一対のローラからなるニップローラの間に、互い
に間隔を保って、かつ各上記単糸が各上記ローラの表面
にその周長の少なくとも1/3にわたって接触するように
供給する工程と、上記ニップローラから出てくる複数本
の上記単糸を合撚して各上記単糸を上記下撚方向とは逆
方向の上撚をかける工程とを含むことを特徴とする、プ
リフォーム製造用縫糸の製造方法を提供する。
この発明を詳細に説明するに、この発明においては、炭
素繊維束からなる単糸に下撚を加えてその単糸を構成し
ている各単繊維を拘束するとともに、そのような、下撚
を有する単糸の複数本を特定の条件下で合撚して下撚と
は逆方向の上撚をかける。かくして縫糸が得られるが、
その縫糸は、上撚と単糸の撚とが特定の関係になってい
て、単糸が縫糸に与える解撚トルクと縫糸自身の解撚ト
ルクとがバランスし、ねじれのない、安定した形態を維
持することができる。
素繊維束からなる単糸に下撚を加えてその単糸を構成し
ている各単繊維を拘束するとともに、そのような、下撚
を有する単糸の複数本を特定の条件下で合撚して下撚と
は逆方向の上撚をかける。かくして縫糸が得られるが、
その縫糸は、上撚と単糸の撚とが特定の関係になってい
て、単糸が縫糸に与える解撚トルクと縫糸自身の解撚ト
ルクとがバランスし、ねじれのない、安定した形態を維
持することができる。
単糸を構成している各単繊維は、繊度が0.5デニール以
下で、破断伸度が2.5％以上、好ましくは3.5％以上のも
のである。すなわち、繊度が0.5デニールを超えるよう
な太い単繊維では、曲げたときの発生応力が大きいため
に、単繊維切れや毛羽の発生を有効に防止することがで
きない。また、後述する製造時に、単糸に安定した張力
を付与することができなくなり、各単糸間で長さのばら
つきができるようになる。加えて、単繊維切れや毛羽の
発生の防止には、繊度が0.5デニール以下であるという
ことのみでは十分でなく、破断伸度が2.5％以上である
ことも必要である。すなわち、単繊維が曲げられると、
その単繊維には引張と圧縮の応力が同時に発生すること
になるが、引張と圧縮を繰り返し受けたときの単繊維切
れや毛羽の発生は、破断伸度が2.5％以上と大きい単繊
維でなければ防止できない。
下で、破断伸度が2.5％以上、好ましくは3.5％以上のも
のである。すなわち、繊度が0.5デニールを超えるよう
な太い単繊維では、曲げたときの発生応力が大きいため
に、単繊維切れや毛羽の発生を有効に防止することがで
きない。また、後述する製造時に、単糸に安定した張力
を付与することができなくなり、各単糸間で長さのばら
つきができるようになる。加えて、単繊維切れや毛羽の
発生の防止には、繊度が0.5デニール以下であるという
ことのみでは十分でなく、破断伸度が2.5％以上である
ことも必要である。すなわち、単繊維が曲げられると、
その単繊維には引張と圧縮の応力が同時に発生すること
になるが、引張と圧縮を繰り返し受けたときの単繊維切
れや毛羽の発生は、破断伸度が2.5％以上と大きい単繊
維でなければ防止できない。
ここで、単繊維の破断伸度は、いわゆる単繊維ループ試
験法によって測定する。この方法は、グリセリンを１〜
２滴たらしたガラス板上に単繊維をループを１回形成す
るように置き、その上にプレパラートを置き、顕微鏡で
上記ループを視野にとらえながら単繊維の両端を一定速
度で引張って破断させ、次式から求める方法である。
験法によって測定する。この方法は、グリセリンを１〜
２滴たらしたガラス板上に単繊維をループを１回形成す
るように置き、その上にプレパラートを置き、顕微鏡で
上記ループを視野にとらえながら単繊維の両端を一定速
度で引張って破断させ、次式から求める方法である。
ε＝1.066×（d1/d2）×100 ただし、ε：破断伸度（％） d1:単繊維の直径（μｍ） d2:破断直前のループの平均直径（μｍ） 単糸を構成している単繊維の数は、500〜3,000本であ
る。単繊維の数が500本よりも少なくなると、結節強力
が大きく低下してきて、縫糸として実用に供し得なくな
る。一方、3,000本よりも多くなると、結節強力は向上
するものの、太くなって縫合時における補強基材との摩
擦抵抗が大きくなり、また、プリフォームの表面平滑
性、ひいては炭素繊維強化複合材料の表面平滑性が大き
く損われるようになる。
る。単繊維の数が500本よりも少なくなると、結節強力
が大きく低下してきて、縫糸として実用に供し得なくな
る。一方、3,000本よりも多くなると、結節強力は向上
するものの、太くなって縫合時における補強基材との摩
擦抵抗が大きくなり、また、プリフォームの表面平滑
性、ひいては炭素繊維強化複合材料の表面平滑性が大き
く損われるようになる。
さて、この発明の縫糸は、単糸の撚とは逆の方向の上撚
を有するが、上撚数は、撚係数が1.2〜2.2とある範囲に
なる。また、単糸の撚数は上撚数の0.1〜0.8倍の範囲に
ある。このような上撚と単糸の撚との関係は、縫糸自身
の解撚トルクと単糸が縫糸に与える解撚トルクとバラン
スさせ、ねじれをなくすための要件である。また、上撚
数は、縫糸の結節強力や耐擦過性等にも大いに関係し、
結節強力は、撚係数が1.5〜1.7の範囲にあるとき最大に
なる。ここで、撚係数は次式で表わされるものである。
を有するが、上撚数は、撚係数が1.2〜2.2とある範囲に
なる。また、単糸の撚数は上撚数の0.1〜0.8倍の範囲に
ある。このような上撚と単糸の撚との関係は、縫糸自身
の解撚トルクと単糸が縫糸に与える解撚トルクとバラン
スさせ、ねじれをなくすための要件である。また、上撚
数は、縫糸の結節強力や耐擦過性等にも大いに関係し、
結節強力は、撚係数が1.5〜1.7の範囲にあるとき最大に
なる。ここで、撚係数は次式で表わされるものである。
ただし、K:撚係数 T:上撚数（回/25mm） D:縫糸の繊度（デニール） この発明において、合撚する単糸の数は、良好な横断面
形状が得られるという理由で、２〜６本程度であるのが
好ましい。さらに好ましいのは、２〜３本である。
形状が得られるという理由で、２〜６本程度であるのが
好ましい。さらに好ましいのは、２〜３本である。
さて、この発明の縫糸は、任意の一定長をみたとき、そ
れを構成している各単糸間に、長さのばらつき、いわゆ
る糸長差がなく、すべての単糸の長さが等しくなってい
る。すなわち、各単糸の長さが異なっていると、縫糸が
緊張されたとき、最も短い単糸にまず負荷がかかり、次
いでその次に短い単糸に負荷がかかるといった状況が現
出されるため、縫糸の強力が大変低くなってしまう。も
ちろん、結節強力も低下してくる。ここで、長さが互い
に等しいということは、文字どおり同一である場合はも
ちろんのこと、長さのばらつきが0.1％以内と非常に少
ない場合をも含むものである。
れを構成している各単糸間に、長さのばらつき、いわゆ
る糸長差がなく、すべての単糸の長さが等しくなってい
る。すなわち、各単糸の長さが異なっていると、縫糸が
緊張されたとき、最も短い単糸にまず負荷がかかり、次
いでその次に短い単糸に負荷がかかるといった状況が現
出されるため、縫糸の強力が大変低くなってしまう。も
ちろん、結節強力も低下してくる。ここで、長さが互い
に等しいということは、文字どおり同一である場合はも
ちろんのこと、長さのばらつきが0.1％以内と非常に少
ない場合をも含むものである。
上述したような縫糸は、下撚を有する複数本の単糸を、
一対のローラからなるニップローラの間に、互いに間隔
を保って、かつ各単糸が各ローラの表面にその周長の少
なくとも1/3にわたって接触するように供給するととも
に、ニップローラから出てきた複数本の単糸を合撚して
上撚をかけることによって製造することができる。この
とき、得られる縫糸の上撚と単糸の撚との関係が、上述
したように、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となるように、
また、単糸の撚数が上撚数の0.1〜0.8倍になるような条
件を選ぶことはいうまでもない。単糸に付与されている
下撚は、合撚に際して解撚され、撚数が減少する。した
がって、ニップローラに供給する単糸の下撚数は、得ら
れる縫糸における単糸の撚数よりも多い。ニップローラ
は、駆動ローラと従動ローラとからなるようなものであ
るが、そのようなニップローラに供給する複数本の単糸
間に間隔を保っておくのは、複数本の単糸が互いに絡み
合ったのでは張力の制御ができなくなるからである。こ
れは、一般の衣料用の糸の合撚にはみられないことであ
る。また、単糸が各ローラの表面にその周長の少なくと
も1/3にわたって接触するようにするのは、ニップロー
ラ上での滑りを防止し、縫糸を構成する単糸間に、いわ
ゆる糸長差ができないようにするためである。この点
も、衣料用の糸の製造においては、ニップローラでは、
供給される糸を単に挟んで把持するのが普通であるか
ら、大きく相異する。なお、合撚には、繊維産業におい
てよく知られたリング型撚糸機等を使用することができ
る。
一対のローラからなるニップローラの間に、互いに間隔
を保って、かつ各単糸が各ローラの表面にその周長の少
なくとも1/3にわたって接触するように供給するととも
に、ニップローラから出てきた複数本の単糸を合撚して
上撚をかけることによって製造することができる。この
とき、得られる縫糸の上撚と単糸の撚との関係が、上述
したように、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となるように、
また、単糸の撚数が上撚数の0.1〜0.8倍になるような条
件を選ぶことはいうまでもない。単糸に付与されている
下撚は、合撚に際して解撚され、撚数が減少する。した
がって、ニップローラに供給する単糸の下撚数は、得ら
れる縫糸における単糸の撚数よりも多い。ニップローラ
は、駆動ローラと従動ローラとからなるようなものであ
るが、そのようなニップローラに供給する複数本の単糸
間に間隔を保っておくのは、複数本の単糸が互いに絡み
合ったのでは張力の制御ができなくなるからである。こ
れは、一般の衣料用の糸の合撚にはみられないことであ
る。また、単糸が各ローラの表面にその周長の少なくと
も1/3にわたって接触するようにするのは、ニップロー
ラ上での滑りを防止し、縫糸を構成する単糸間に、いわ
ゆる糸長差ができないようにするためである。この点
も、衣料用の糸の製造においては、ニップローラでは、
供給される糸を単に挟んで把持するのが普通であるか
ら、大きく相異する。なお、合撚には、繊維産業におい
てよく知られたリング型撚糸機等を使用することができ
る。
実施態様 第１図において、縫糸１は、２本の、単繊維の繊度が0.
5デニール以下で、単繊維の破断伸度が2.5％以上で、単
繊維の数が500〜3,000本の範囲にある炭素繊維束からな
る単糸２、３を有する。各単糸２、３は、撚を有してい
る。また、縫糸１は上撚を有している。単糸２、３の撚
はＳ撚であるが、上撚はＺ撚である。上撚数は撚係数が
1.2〜2.2となる範囲にあり、また、単糸２、３の撚数は
上撚数の0.1〜0.8倍になっている。また、縫糸１は、任
意の一定長Ｌをみたとき、各単糸２、３の長さが互いに
等しくなっている。
5デニール以下で、単繊維の破断伸度が2.5％以上で、単
繊維の数が500〜3,000本の範囲にある炭素繊維束からな
る単糸２、３を有する。各単糸２、３は、撚を有してい
る。また、縫糸１は上撚を有している。単糸２、３の撚
はＳ撚であるが、上撚はＺ撚である。上撚数は撚係数が
1.2〜2.2となる範囲にあり、また、単糸２、３の撚数は
上撚数の0.1〜0.8倍になっている。また、縫糸１は、任
意の一定長Ｌをみたとき、各単糸２、３の長さが互いに
等しくなっている。
第２図は、第１図に示したような縫糸を製造している様
子を示すもので、まず、図示しないパッケージからガイ
ド等を介して引き出した、２本の、下撚を有する炭素繊
維束からなる単糸10、11を、矢印方向に駆動されている
駆動ローラ４と、その駆動ローラ４に接触して従動回転
する従動ローラ５とからなるニップローラ６に供給す
る。２本の単糸10、11の下撚数は、最終的に得られる縫
糸における単糸を撚数よりも多くなっている。
子を示すもので、まず、図示しないパッケージからガイ
ド等を介して引き出した、２本の、下撚を有する炭素繊
維束からなる単糸10、11を、矢印方向に駆動されている
駆動ローラ４と、その駆動ローラ４に接触して従動回転
する従動ローラ５とからなるニップローラ６に供給す
る。２本の単糸10、11の下撚数は、最終的に得られる縫
糸における単糸を撚数よりも多くなっている。
単糸10、11は、駆動ローラ４の従動ローラ５との間に、
絡み合いを防止するため、好ましくは３〜15mmほどの間
隔を保って、かつ図面左方から見てＳ字形になるように
供給する。これにより、各単糸10、11は、駆動ローラ４
および従動ローラ５の表面にその周長の大部分にわたっ
て接触するようになり、ニップローラ６上での滑りが防
止されるようになって後のリング型撚糸機までの張力変
動が大変少なくなる。したがって、上述した、いわゆる
糸長差の発生を防止することができるようになる。
絡み合いを防止するため、好ましくは３〜15mmほどの間
隔を保って、かつ図面左方から見てＳ字形になるように
供給する。これにより、各単糸10、11は、駆動ローラ４
および従動ローラ５の表面にその周長の大部分にわたっ
て接触するようになり、ニップローラ６上での滑りが防
止されるようになって後のリング型撚糸機までの張力変
動が大変少なくなる。したがって、上述した、いわゆる
糸長差の発生を防止することができるようになる。
ニップローラ６から出てくる単糸10、11は、ガイド７を
経て周知のリング型撚糸機８に導かれ、合撚されて所定
の上撚が加えられ、パッケージ９として巻き取られる。
上撚をかける際、その操作に伴って単糸の下撚数は減少
する。
経て周知のリング型撚糸機８に導かれ、合撚されて所定
の上撚が加えられ、パッケージ９として巻き取られる。
上撚をかける際、その操作に伴って単糸の下撚数は減少
する。
実 施 例 第２図に示した方法により、２本の、下撚を有する単糸
を用いて縫糸を得た。
を用いて縫糸を得た。
すなわち、単繊維の繊度が0.4デニールであり、単繊維
の破断伸度が4.1％であり、単繊維の数が1,000本であ
り、5.88回/25mmのＳ方向の下撚を有する炭素繊維束か
らなる単糸を、２本、24m/分の速度で、同一周速度のニ
ップローラの間に、5mmの間隔を保って、かつ、第２図
に示したように、Ｓ字形で、各単糸がニップローラの各
ローラの表面にその周長の約1/2にわたって接触するよ
うに供給するとともに、そのニップローラからでてくる
２本の単糸をリング撚糸機で合撚して4.25回/25mmのＺ
方向の上撚をかけた。
の破断伸度が4.1％であり、単繊維の数が1,000本であ
り、5.88回/25mmのＳ方向の下撚を有する炭素繊維束か
らなる単糸を、２本、24m/分の速度で、同一周速度のニ
ップローラの間に、5mmの間隔を保って、かつ、第２図
に示したように、Ｓ字形で、各単糸がニップローラの各
ローラの表面にその周長の約1/2にわたって接触するよ
うに供給するとともに、そのニップローラからでてくる
２本の単糸をリング撚糸機で合撚して4.25回/25mmのＺ
方向の上撚をかけた。
かくして得られた縫糸は、上撚数が4.25回/25mm、単糸
の撚数が1.63回/25mmであった。したがって、撚係数は
1.65であり、単糸の撚数は上撚数の0.38倍になる。各単
糸間における糸長差は、全く認められなかった。
の撚数が1.63回/25mmであった。したがって、撚係数は
1.65であり、単糸の撚数は上撚数の0.38倍になる。各単
糸間における糸長差は、全く認められなかった。
次に、ASTM D2256に規定される方法により、上記縫糸
の結節強力を測定したところ、4,200gであった。また、
上記縫糸を縫糸とし、工業用ミシンを用いて、単繊維径
が７μｍで、単繊維数が1,000本の炭素繊維束を織糸と
して織成した、経糸および緯糸の密度がともに５本/cm
である炭素繊維織物を10枚積層したものを50回／分の速
度で単環縫いし、プリフォームを製造したところ、縫糸
には、単繊維切れも、毛羽の発生も、いずれも全く認め
られなかった。
の結節強力を測定したところ、4,200gであった。また、
上記縫糸を縫糸とし、工業用ミシンを用いて、単繊維径
が７μｍで、単繊維数が1,000本の炭素繊維束を織糸と
して織成した、経糸および緯糸の密度がともに５本/cm
である炭素繊維織物を10枚積層したものを50回／分の速
度で単環縫いし、プリフォームを製造したところ、縫糸
には、単繊維切れも、毛羽の発生も、いずれも全く認め
られなかった。
比 較 例 単糸を、ニップローラで単に挟んで把持したほかは上記
実施例と全く同様にして、縫糸を得た。この縫糸の糸長
差には、0.55％のばらつきがあった。
実施例と全く同様にして、縫糸を得た。この縫糸の糸長
差には、0.55％のばらつきがあった。
次に、この縫糸について実施例と同様の試験をしたとこ
ろ、結節強力は3,160gであり、実施例のものの約75％に
すぎなかった。また、実施例と同様にプリフォームを製
造したところ、毛羽の発生は認められなかったものの、
各所で単繊維切れが多く発生した。
ろ、結節強力は3,160gであり、実施例のものの約75％に
すぎなかった。また、実施例と同様にプリフォームを製
造したところ、毛羽の発生は認められなかったものの、
各所で単繊維切れが多く発生した。
発明の効果 この発明の、炭素繊維強化複合材料を成形するときに用
いる炭素繊維プリフォームの製造に使用する縫糸は、複
数本の、炭素繊維束からなる単糸が合撚されて上撚がで
きており、各上記単糸は、 a.撚を有し、 b.単繊維の繊度が0.5デニール以下であり、 c.単繊維の破断伸度が2.5％以上であり、 d.単繊維の数が500〜3,000本の範囲にあり、 上記上撚と各上記単糸の撚とは撚の方向が逆になってお
り、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となる範囲にあり、各上
記単糸の撚数は上記上撚数の0.1〜0.8倍の範囲にあり、
かつ、任意の一定長をみたとき、各上記単糸の長さが互
いに等しくなっているから、実施例にも示したように、
擦過を受けても単繊維切れや毛羽の発生がほとんどな
い。しかも、炭素繊維は補強繊維のなかでも力学的特性
が特に優れているから、プリフォーム、ひいては複合材
料の特性をも大きく向上させることができるようにな
る。
いる炭素繊維プリフォームの製造に使用する縫糸は、複
数本の、炭素繊維束からなる単糸が合撚されて上撚がで
きており、各上記単糸は、 a.撚を有し、 b.単繊維の繊度が0.5デニール以下であり、 c.単繊維の破断伸度が2.5％以上であり、 d.単繊維の数が500〜3,000本の範囲にあり、 上記上撚と各上記単糸の撚とは撚の方向が逆になってお
り、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となる範囲にあり、各上
記単糸の撚数は上記上撚数の0.1〜0.8倍の範囲にあり、
かつ、任意の一定長をみたとき、各上記単糸の長さが互
いに等しくなっているから、実施例にも示したように、
擦過を受けても単繊維切れや毛羽の発生がほとんどな
い。しかも、炭素繊維は補強繊維のなかでも力学的特性
が特に優れているから、プリフォーム、ひいては複合材
料の特性をも大きく向上させることができるようにな
る。
また、この発明においては、上述した縫糸を、炭素繊維
束からなり、かつ下撚を有する単糸を、複数本、一対の
ローラからなるニップローラの間に、互いに間隔を保っ
て、かつ各単糸が各ローラの表面にその周長の少なくと
も1/3にわたって接触するように供給するとともに、ニ
ップローラから出てくる複数本の単糸を合撚して各単糸
の下撚方向とは逆方向の上撚をかけることによって製造
するので、従来使われているリング型撚糸機等をほとん
どそのまま利用することができ、製造コストが低くな
る。
束からなり、かつ下撚を有する単糸を、複数本、一対の
ローラからなるニップローラの間に、互いに間隔を保っ
て、かつ各単糸が各ローラの表面にその周長の少なくと
も1/3にわたって接触するように供給するとともに、ニ
ップローラから出てくる複数本の単糸を合撚して各単糸
の下撚方向とは逆方向の上撚をかけることによって製造
するので、従来使われているリング型撚糸機等をほとん
どそのまま利用することができ、製造コストが低くな
る。
第１図は、この発明の縫糸の一実施態様を示す概略正面
図、第２図は、この発明の縫糸を製造している様子を示
す、リング型撚糸機の概略斜視図である。 1:縫糸 2:撚を有する単糸 3:撚を有する単糸 4:駆動ローラ 5:従動ローラ 6:ニップローラ 7:ガイド 8:リング型撚糸機 9:縫糸のパッケージ 10:下撚を有する単糸 11:下撚を有する単糸
図、第２図は、この発明の縫糸を製造している様子を示
す、リング型撚糸機の概略斜視図である。 1:縫糸 2:撚を有する単糸 3:撚を有する単糸 4:駆動ローラ 5:従動ローラ 6:ニップローラ 7:ガイド 8:リング型撚糸機 9:縫糸のパッケージ 10:下撚を有する単糸 11:下撚を有する単糸
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−10746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−42934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−71819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−66719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−45649（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】炭素繊維強化複合材料を成形するときに用
いる炭素繊維プリフォームの製造に使用する縫糸であっ
て、その縫糸は、複数本の、炭素繊維束からなる単糸が
合撚されて上撚ができており、各上記単糸は、 a.撚を有し、 b.単繊維の繊度が0.5デニール以下であり、 c.単繊維の破断伸度が2.5％以上であり、 d.単繊維の数が500〜3,000本の範囲にあり、 上記上撚と各上記単糸の撚とは撚の方向が逆になってお
り、上撚数は撚係数が1.2〜2.2となる範囲にあり、各上
記単糸の撚数は上記上撚数の0.1〜0.8倍の範囲にあり、
かつ、任意の一定長をみたとき、各上記単糸の長さが互
いに等しくなっていることを特徴とするプリフォーム製
造用縫糸。 - 【請求項２】炭素繊維束からなり、かつ下撚を有する単
糸を、複数本、一対のローラからなるニップローラの間
に、互いに間隔を保って、かつ各上記単糸が各上記ロー
ラの表面にその周長の少なくとも1/3にわたって接触す
るように供給する工程と、上記ニップローラから出てく
る複数本の上記単糸を合撚して各上記単糸の上記下撚方
向とは逆方向の上撚をかける工程とを含むことを特徴と
する、請求項（１）記載のプリフォーム製造用縫糸の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308588A JPH0726273B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-24 | プリフォーム製造用縫糸およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-39100 | 1988-02-22 | ||
| JP3910088 | 1988-02-22 | ||
| JP4308588A JPH0726273B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-24 | プリフォーム製造用縫糸およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01280034A JPH01280034A (ja) | 1989-11-10 |
| JPH0726273B2 true JPH0726273B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=26378432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4308588A Expired - Fee Related JPH0726273B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-24 | プリフォーム製造用縫糸およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726273B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509298A (ja) * | 2004-08-10 | 2008-03-27 | トーホー・テナックス・ヨーロッパ・ゲーエムベーハー | 炭素繊維撚糸 |
| CN103757780A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-30 | 宁波康赛妮毛绒制品有限公司 | 一种山羊绒纤维精粗纺复合纱线及其针织品的制备方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7188462B2 (en) | 2004-08-06 | 2007-03-13 | Stowe-Pharr Mills, Inc. | High-strength spun yarn produced from continuous high-modulus filaments, and process for making same |
| CN102358970B (zh) * | 2011-08-23 | 2014-02-12 | 武汉纺织大学 | 对碳纤维对称保护的三轴系复合纺纱工艺与用途 |
| JP2017025216A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 株式会社豊田自動織機 | 繊維強化複合材料 |
| CN106757598B (zh) * | 2017-01-22 | 2019-08-02 | 吉林大学 | 一种聚醚醚酮短纤纱及其制备方法 |
| JP7303018B2 (ja) * | 2019-05-16 | 2023-07-04 | 帝人フロンティア株式会社 | ゴムホース補強用アラミド繊維コード |
| DE102020105167A1 (de) | 2020-02-27 | 2021-09-02 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V. Rudolstadt | Verfahren zur Herstellung eines Hybridgarnes |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5266719A (en) * | 1975-11-27 | 1977-06-02 | Nippon Carbon Co Ltd | Production of carbon fibers |
| JPS5310746A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-31 | Toray Industries | Sewing thread made of carbon fiber |
| JPS5837410B2 (ja) * | 1978-11-24 | 1983-08-16 | 昭和電工株式会社 | 炭素繊維の製造法 |
| JPS5742934A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-10 | Toho Beslon Co | High property carbon fiber strand |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP4308588A patent/JPH0726273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509298A (ja) * | 2004-08-10 | 2008-03-27 | トーホー・テナックス・ヨーロッパ・ゲーエムベーハー | 炭素繊維撚糸 |
| CN103757780A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-30 | 宁波康赛妮毛绒制品有限公司 | 一种山羊绒纤维精粗纺复合纱线及其针织品的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01280034A (ja) | 1989-11-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |