JPH07309650A

JPH07309650A - セメント補強用集束繊維およびその製造方法

Info

Publication number: JPH07309650A
Application number: JP12171294A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamashita; 憲司山下; Akihiro Imoto; 昭裕井元; Masao Morioka; 正夫森岡; Masayuki Sakamoto; 正行坂元
Original assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd
Current assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】モルタルセメントとの乾式混合時に形崩れが
なく、セメントスラリー中では分繊しやすい扁平なセメ
ント補強用の集束繊維とその集束繊維を能率よく生産す
ることができる製造方法を提供する。【構成】トウ（１５）を扁平な帯状となし、その帯状
のまま集束剤槽（４）に浸漬してトウに５〜２０重量％
の水溶性集束剤を付着させて乾燥しそのシート状の帯状
物をロータリーカッター（８）でもって２〜３ｍｍ幅の
テープ状に裁断し、しかるのち３〜１０ｍｍの長さに切
断して扁平な集束繊維とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセメント製品全般におい
て補強するための集束繊維およびその製造方法であり、
中でも特にモルタル用の補強繊維として効果的なセメン
ト補強用集束繊維の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、石綿に代わるセメント補強用繊維
として種々の無機繊維、合成繊維の使用が提案されてい
る。例えば特公昭６３−５９９８０号記載の水の存在下
で集束効果が減少する集束剤を２〜２０重量％付着さ
せ、５０〜６０００本のモノフィラメントが集束したチ
ョップドストランドであり、短繊維デニールが０．５〜
２５ｄ、アスペクト比４０〜９００のもの、特開昭５２
−８９１２２号記載の細デニールの繊維を水溶性糊剤で
処理集束して太デニールの繊維としたチョップドストラ
ンドとしたものがある。また特公昭５３−３７９５７号
記載のガラス繊維を５０〜２００本集束剤で集束したも
のがある。このような集束繊維は従来、集束本数に相当
するフィラメント束例えば、１０００〜２０００本のフ
ィラメント束を準備しこのフィラメント束を集束剤で接
合集束し乾燥させた後、所望の長さに切断することによ
って製造されている。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、従来の方法は
大きさの整ったセメント補強用の集束繊維を得ることが
出来るが、生産性効率が低くコスト高となる。その上、
上記従来の集束繊維は鉛筆の芯のような集束状態である
ために、表面積が小さくセメントスラリーに混入したと
き、バラバラの単繊維に分解するまでの時間が多くかか
るという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、形状の整った表面積の大
きい扁平な集束繊維、及びその集束繊維を能率よく生産
することができるセメント補強用集束繊維の製造方法を
提供するものである。

【０００５】

【発明が解決するための手段】本発明はセメント補強用
集束繊維の形状を扁平なチップ状となすことによってま
た、数万〜百数十万本の長繊維が集束された帯状のトウ
から扁平なチップ状の集束繊維を製造することによって
上記課題を解決した。

【０００６】即ち、本発明のセメント補強用集束繊維
は、単繊維が水溶性集束剤によって集束され、１片とな
す集束繊維において、水溶性集束剤が繊維に対して５〜
２０重量％付着され、集束本数が１０００〜５０００
本、幅２〜６ｍｍ、長さ３〜１０ｍｍ、厚さ０．１〜
１．０ｍｍ、重量８×１０^-4〜５×１０^-2ｇであること
を特徴としているもので、また上記セメント補強用集束
繊維の製造方法においては、数万〜百数十万本の長繊維
の集合物であるトウをその儘利用し、集束剤で集束した
のちに所望の長さに切断することによって上記課題を解
決した。

【０００７】即ち本発明のセメント補強用の集束繊維を
製造する１つ目の方法は、数万〜百数十万本の長繊維が
集束されたトウを帯状となして水溶性集束剤の水溶液に
浸漬し乾燥して、５〜２０重量％の水溶性集束剤が付与
されたシート上の帯状物となし、その帯状物を、多数の
切り刃を帯状物の幅方向に２〜６ｍｍ間隔に配設してな
るスリットカッターによって２〜６ｍｍ幅の多数のテー
プ状に裁断し、しかるのちに３〜１０ｍｍの長さに切断
することを特徴としているものである。他の方法は、数
万〜百数十万本の長繊維が集束されたトウを帯状とな
し、その帯状のトウを分繊ガイドによって幅２〜６ｍｍ
の扁平な多数の繊維束に分繊し、この分離された多数の
繊維束を非接触状態に引き揃えて水溶性集束剤の水溶液
に浸漬し乾燥して５〜２０重量％の水溶性集束剤が付着
されたテープ状となし、しかるのち３〜１０ｍｍの長さ
に切断することを特徴としているものである。

【０００８】上記集束繊維において、集束本数１０００
本以下幅２ｍｍ以下では集束繊維は単繊維のように繊維
に固さがなくなるためにセメント混合時にファイバーボ
ールができやすく分散不良の原因となる。逆に、集束本
数５０００本以上幅６ｍｍ以上になると繊維が強固とな
り、セメント混合時での分繊不良となりこれも分散不良
の原因となる。更に集束繊維の長さが３ｍｍ以下である
とセメント成形物を強固に補強できなくなり、逆に長さ
が１０ｍｍ以上となるとセメント混合時にファイバーボ
ールあるいは未分繊状態が多発しセメントスラリー中へ
の分散不良の原因となる。また集束繊維の厚さが０．１
ｍｍ以下であると必然的に集束繊維に固さがなくなる為
に、セメント混合時でのファイバーボールの発生が起こ
りやすく分散不良の原因となる。また厚さが１．０ｍｍ
以上となると集束繊維が強固となりセメントスラリー中
への分散不良の原因となる。

【０００９】本発明方法に適用される繊維としては、特
に限定を要するものではなく、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリアミド系、
ポリエステル系、ポリアクリルニトリル系、ポリビニル
アルコール系あるいは、レ−ヨン等を挙げることができ
る。

【００１０】トウには集束剤で集束接合する前に、界面
活性剤で処理していてもかまわない。界面活性剤として
は、例えば、ノルマルアルキルホスフェート塩であれば
ノルマルアルキルホスフェートカリウムまたは、ノルマ
ルアルキルホスフェートナトリウムであって、上記のノ
ルマルアルキル基としては例えば、炭素数８のノルマル
オクチル基、炭素数１０のノルマルデシル基、炭素数１
２のノルマルラウリル基、炭素数１３のノルマルトリデ
シル基、炭素数１４のノルマルミリスチル基、炭素数１
６のノルマルセチル基、炭素数１８のノルマルステアリ
ル基等を挙げることができる。更にノルマルアルキルホ
スフェートアルカリ金属塩のほかにはモノアルキルエス
テルあるいは、ジアルキルエステルの何れでもよい。

【００１１】また、燐酸系塩で処理してもよく、例え
ば、燐酸カリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カルシウム、
燐酸水素二カリウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水
素カリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸二水素カルシ
ウム、ピロ燐酸カリウム、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐
酸カルシウム、メタ燐酸カリウム、メタ燐酸ナトリウ
ム、トリポリ燐酸カリウム、トリポリ燐酸ナトリウム等
を挙げることができ、これらを２種以上混合してもよ
く、あるいは、上記界面活性剤との併用でもかまわな
い。

【００１２】トウを集束するための水溶性集束剤として
は、コーンスターチ、フノリ、カゼイン、タピオカ、植
物性小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、植物性ガム類、アルファ澱
粉、澱粉誘導体の酢酸澱粉、燐酸澱粉、酵素性澱粉、カ
チオン化澱粉、焙焼澱粉、カルボキシメチルスターチ、
カルボキシエチルスターチ、ヒドロキシエチルスター
チ、陽性澱粉、シアノエチル化澱粉、ジアルデヒドデン
プン、更に、セルロース誘導体としては、メチルセルロ
ース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、
あるいは、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸等を
挙げることができる。

【００１３】水溶性集束剤に陰イオン系又は陽イオン系
の浸透剤を混合あるいは水溶性集束剤付着後に陰イオン
系または非イオン系の浸透剤を付着させてもよい。浸透
剤としては、陰イオン系あるいは非イオン系の界面活性
剤で、起泡力の著しくないものが好ましい。浸透剤とし
ては、例えば、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム、ポリエチレンオキシアルキル硫酸塩、あるいは、ポ
リエチレンオキシアルキルエーテル等を挙げることがで
きる。

【００１４】トウへの水溶性集束剤を付与させる方法と
しては、繊維製造工程の延伸後の段階で付与すればよ
く、界面活性剤などの繊維処理剤を付与した場合は、水
溶性集束剤付与前に乾燥工程を通す方がより好ましい。
水溶性集束剤の付与方法としては、浸漬法、スプレー
法、コーティング法の何れでもよい。繊維への水溶性集
束剤の付着量は、繊維重量に対して５〜２０重量％が好
ましく、５重量％未満では集束不足となってセメント系
原料とミキサーで混合した際に、ファイバーボールがで
きセメントスラリー中への分散不良が起こる。一方、２
０重量％を越えると、集束過剰となりこれもセメント中
での分散不良となる。また、繊維への水溶性集束剤の付
着量は、集束剤付与工程後のマングル絞りロールのロー
ル圧によって調節することができる。即ち、ロール圧を
上げると付着量は減少し、ロール圧を下げると付着量は
増加する。また、ロール圧の加圧方法は圧空法あるいは
油圧法などを用いることができる。

【００１５】本発明で、集束剤付着後の繊維の乾燥は、
赤外線、熱ロール法や熱風乾燥法などがあるが、赤外線
照射法ではトウの内部から乾燥されるので、乾燥効率が
上がるという点で好ましく、また、トウの毛羽立ち防止
のために非接触乾燥法が好ましい。

【００１６】本発明の請求項１の方法を実施するための
カッターとしては、多数の円盤状カッターを間隔を置い
て同軸に固定されてなるロータリー型カッターあるい
は、ナイフ状の鋭利な刃を間隔を置いて固定してなる静
止型カッターが適用できるが、ロータリー型カッターが
好ましく、トウを裁断する際に多少の緊張をトウにかけ
ることで裁断が容易となる。

【００１７】請求項２の方法によりトウを分割するセパ
レーターとしては、多数のロッドを間隔を置いて固定し
たものが通用でき、このロッドの断面形状は円形でもよ
いが、楕円、舟形が好ましく、あるいは、分繊ガイドの
ロッドに多数の円盤上のカッターを間隔を置いて同軸に
固定されてなるロータリー型カッターまたは、ナイフ状
の鋭利な刃を間隔を置いて固定されてなる静止型カッタ
ーを使用しても差し仕えない。

【００１８】

【実施例】

［実施例１］ポリプロピレン樹脂を２７５℃の温度で溶
融紡糸し、その後その未延伸糸をケンス（１）に収容し
た。

【００１９】ケンス（１）に収容した上記未延伸糸トウ
（２）を図１に示しているように乾式延伸部（３）に
て、３〜４倍に延伸することによって単繊維が２デニー
ル、トータルが８００００デニール（幅約６０ｍｍ）と
なし、延伸直後にオイリングロール（１６）によって延
伸トウ（１５）に炭素数１２のラウリルフォスフエート
カリウム（繊維処理剤）の２重量％の水溶液を付着させ
た。次いでこのトウを延伸後の状態を保ちながら集束剤
槽（４）に浸漬させ、マングル絞りロール（５）を通過
させることによってトウに集束剤を約１０重量％付着さ
せ、このトウを温度１５０℃の乾燥ゾーン（６）を通過
させて乾燥させた後、２対のロール（７）を間隔を置い
て設けて集束剤で接合されたトウを緊張状態となし、こ
のロール（７）間に図２に示しているようにロータリー
カッター（８）を配置して集束剤によって接合されたト
ウを長さ方向に２０等分することによって３ｍｍ幅に分
断されたテープ状となし、しかるのちにこのテープ状物
（１１）を切断機（９）にて長さ１０ｍｍに裁断して、
幅３ｍｍ、長さ１０ｍｍのセメント補強用集束繊維（１
０）となした。

【００２０】［実施例２］図３に示されているように実
施例１の乾式延伸部（３）の後に２対のロール（１３）
を間隔を置いて設けて、乾式延伸部によって延伸された
トウ（１５）を緊張状態となし、図４に示したようにこ
のロール（１３）間に分繊ガイド（１２）を配置してそ
れによってトウを長さ方向に２０等分して約３ｍｍ幅に
分断されたテープ状の繊維束（１４）となし、このテー
プ状の繊維束を非接触状態を保ちながら集束剤槽（４）
に浸漬させ、マングル絞りロール（５）を通過させるこ
とによって分断された繊維束に集束剤を約１０重量％付
着させた。次いで温度１５０℃の乾燥ゾーン（６）を通
過させて乾燥させた後、切断機（９）によって長さ１０
ｍｍに切断し、幅３ｍｍ、長さ１０ｍｍの集束繊維（１
０）となした。尚、集束剤にはポリビニルアルコールを
１５重量％、浸透剤にはポリエチレンオキシアルキルエ
ーテルを主成分とする浸透剤を１重量％含有した水溶液
を用いた。

【００２１】実施例１及び２によって作られた集束繊維
のばらつきは１８００〜２２００本程であり、幅は３ｍ
ｍ〜４ｍｍ、長さは９ｍｍ〜１０ｍｍ、厚さは０．３ｍ
ｍ〜０．６ｍｍ、重量は２×１０^-3〜６×１０^-3ｇであ
り、ばらつきの少ない集束繊維を得ることができた。

【００２２】上記集束繊維を、セメント粉と乾式で混合
した際には、繊維は集束した状態で均一に分散し、水を
加えセメントスラリーとしたときには短時間で単繊維状
態に均一に分散した。本発明の集束繊維は従来の集束繊
維に比べてセメントスラリー中での単繊維に分散する時
間は約１５％短縮された。

【００２３】尚、上記実施例においては、乾式延伸部
（３）によって延伸されたトウ（１５）をその儘集束剤
槽（４）に移送している態様を示しているが、延伸され
たトウ（１５）の繊維が厚さ方向の多層に亙って重なり
合っている場合には、乾式延伸部（３）の前後、好まし
くは図５に示されているように乾式延伸部（３）と集束
剤槽（４）との間にトウ（１５）の幅を広げて厚さ方向
の重なりを少なくするための拡幅部（１８）を介装する
とよい。

【００２４】拡幅部としては、例えば図示しているよう
に、中央部が凸に湾曲した拡幅バー（１９）を数本並設
したものが適用でき、この拡幅部の通過によってトウ
（１５）の厚さを効果的に小さくすることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の製造方法では乾式延伸によって
延伸されたトウを直接用い、ロータリーカッターあるい
は、分繊ガイドによって均一にトウを裁断しているが故
に、形の整った集束繊維を能率よく生産することがで
き、セメントスラリー中での繊維の分散効率が上がり、
生産コストも安価となる。また、本発明の製造方法によ
って生産された集束繊維の形状は扁平であるが故に、セ
メントスラリー中での分繊がスムーズになるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセメント補強用集束繊維の製造方法を
示した概略図である。

【図２】図１のロータリーカッター部の拡大平面図であ
る。

【図３】本発明のセメント補強用集束繊維の製造方法を
示した概略図である。

【図４】図３の分繊ガイド部の拡大平面図である。

【図５】拡幅部の介装例を示した概略図である。

【図６】図５の拡幅バー部の拡大正面図である。

【符号の説明】

１．ケンス２．未延伸
糸トウ４．集束剤槽８．ロータ
リーカッター１０．集束繊維１４．テー
プ状の繊維束１５．延伸トウ１７．シー
ト状帯状物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂元正行兵庫県加古郡播磨町古宮877番地ダイワボウ・ポリテック株式会社播磨工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単繊維が水溶性集束剤によって収束さ
れ、１片となす集束繊維において、該水溶性集束剤が繊
維に対して５〜２０重量％付着され、集束本数が１００
０〜５０００本，幅２〜６ｍｍ、長さ３〜１０ｍｍ、厚
さ０．１〜１．０ｍｍ、重量８×１０^-4〜５×１０^-2ｇ
であることを特徴とするセメント補強用集束繊維。
【請求項２】数万〜百数十万本の長繊維が集束された
トウを帯状となして水溶性集束剤の水溶液に浸漬し乾燥
して５〜２０重量％の水溶性集束剤が付与されたシート
状の帯状物となし、その帯状物を多数の切り刃を帯状物
の幅方向に２〜６ｍｍ間隔に配設してなるスリットカッ
ターによって２〜６ｍｍ幅の多数のテープ状裁断ししか
るのち３〜１０ｍｍの長さに切断することを特徴とする
セメント補強用集束繊維の製造方法。
【請求項３】数万〜百数十万本の長繊維が集束された
トウを帯状となし、その帯状のトウを分繊ガイドによっ
て幅２〜６ｍｍの扁平な多数の繊維束に分繊し、この分
繊された多数の繊維束を非接触状態に引き揃えて水溶性
集束剤の水溶液に浸漬し乾燥して５〜２０重量％の水溶
性集束剤が付着されたテープ状となし、しかるのちに３
〜１０ｍｍの長さに切断することを特徴とするセメント
補強用集束繊維の製造方法。