JPS59130353A - カ−ボン短繊維を含む綿状体の解繊方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燥状態で単繊維状に解繊する方法及び装置に関するもの
である。

従来ピッチ等の原料から作られた径約５μ〜２０μ程度
のカーボン繊維及びこの繊維を１００咽程度までの各種
の長さに切断した短繊維は公知である。

また、上記カーボン短繊維を均一に分散混合して賦形し
た各種モルタル，コンクリート，ガラス，金属，樹脂等
の成形品ないし部材が耐熱性や化学的安定性を損うこと
なく機械的強度を著しく増大することも公知である。

しかし、この種製品を作るための賦形前の粉粒ないし流
動状原料に、カーボン短繊維を均一に分散させるには大
きな困難がある。

すなわち、カーボン短繊維は、多数集合した状態におい
ては、多少の振動，震盪，攪拌その他の力が加わること
によって、あたかも短い細毛を掃き寄せたりしたときの
ように、隣り合った短繊維同士が互いに交叉し重なり合
って、柔かく綿状の小塊状の凝集体をつくる傾向がある
。

この凝集体における各短繊相互間の付着結合は大して強
いものではないが、手指では容易にもみほぐせな（八も
のである。しかし、カーボン短繊維の上述のような性質
は、これを成形品の賦形前における粉状または流動状の
原料中に添加し均一に分散混合させようとするとき大き
な欠点となる。

なぜなら、カーボン短繊維を前述のような多数の小塊状
の凝集体を含んだ集合物の状態のままで成形品原料に混
入すると、この凝集塊状物は、その後の原料の攪拌、混
練その他の尋常の分散手段によっては単繊維ごとに分離
されず、かえって、一旦分離したカーボン短繊維ですら
成形品原料中で小球状に再凝集してしまい、したがって
原料中にカーボン短繊維が相互に分離した単繊維として
均一分散した状態のものを得られないからである。

そのため、前述したカーボン短繊維を均一に混入したモ
ルタルやスレート板又はコンクリート成形品打設物等の
原料を得るには極めて繁雑な方法を用いなければならな
い。すなわち、カーボン短繊維の集合物をセメントと混
練すべき水等の適当な液状物又はセメントを含む流動状
態の原料中に投入し、特殊のミキサー等によって小計ず
つ攪拌し、流動状の均一分散固液混合物とする操作を経
ることが必要となるのである。

湿式法とでもいうべき上記方法が非能率的で迂遠である
ことは言うをまだない。

近時この框の成形材料は各棟の固形材料添加物を混合し
たものをワン・パッケージにして流通させ、必要に応じ
て水等と混練すれば、それだけでモルタルを形成するよ
うになっている。

いわゆる複合材料のプレミックス品である。

ところが、前述した問題があるので、カーボン短繊維を
添加した固形粉粒状複合材料のワン・パッケージ製品を
作ることはできず、仮に作つても時間の経過とともにカ
ーボン短繊維が凝集するので使用に供し得なくなる。こ
れは極めて不便であり、時代の趨勢に合わない。

以上のような次第で、カーボン短繊維混入モルタル、ス
レート板、セメント瓦ないしコンクＩＪ　−ト成形品に
ついては、その優れた特性に着目した大きな期待と需要
があるのに、その現実の実施は微々たるものであるとい
うのが現状である。

そこで、上記セメント粉末等を含む粉粒状固形原料中に
乾状態で始めからカーボン短繊維の各単繊維が相互に比
較的十分に分離し分散混在した複合セメントを得ること
ができれば好都合である。そのためには、集合し凝集し
たカーボン短繊維の塊を液状媒質を用いず、機械的に、
いわば乾式法により単繊維ごとに分離し、又は凝集傾向
を阻止して、分離した単繊維の状態のまま原料に投入す
る必要がある。ところがこのようなカーボン短繊維の乾
式法による解繊は従来から大企業が試みながら遂に成功
した例をきかない。

本発明はブラシロールとスパイクロールの対向部先端を
一定酸くい込ませ、ブラシロールの周速度をスパイクロ
ールの周速度より早くなるよう相対運動させ、その間を
通過するカーボン短繊維を含む綿状体を単繊維状に解繊
するようにして従来の欠点を除くようにしたものである
。

次に本発明装置の一実施例について詳細に説明する。■
は平均径１５μ、平均長さ８．０調のカーボン短繊維６
０チと平均長さＬｏａｍのパルプ等の短繊維４０％が小
塊状の凝集体になって混合している綿状体で、ベルトコ
ンベアー２によりホッパー３に供給される。４は外径８
０ｃｒｎ。

巾８０ｍの肉厚スチール製円筒体４αの表面に長さ１５
＋ｎ＋Ｉ＋の多数の弾性細線体４ｂを突設したブラシロ
ール、５は外径２０　ｃｍ　、巾８０国の肉厚スチール
製円筒体５αの表面に前記弾性細線体４ｂより太く弾性
が小さい長さ５覗の多数の突条５ｂを突設したスパイク
ロールである。この弾性細線体４ｂと突条５７！Ｉの先
端を１〜’２．ｒｒａｎ程度くい込ませて対向配設され
、図示しないモータ及び変速機によりブランロール４．
　ｉｆ：　４・０（）？−。

ｐ、ｍで、スパイクロール５は１５０γ、ｐ、ｍ　で倒
れも反時計方向に回転し、対向部はプランロール４、が
下方に、スパイクロール５が上方に移動し、ブラシロー
ル手の周速度がスパイクロール５の周速度より早くなっ
ている。スパイクロール５の側方にはホッパー６が配設
され、内部に収納された各種モルタル、コンクリート、
ガラス。

金属、樹脂等の成形品原料７がベルトコンベアー８によ
りブラシロール４とスパイクロール５０対向部下方に搬
送落下されるようになっている。９は攪拌機である。

次に上記本発明装置を用いた本発明方法の一例について
説明する。ホッパー８内のカーボン短繊維を含む綿状体
］−が小塊状に混り合ってホッパー８よりブラシロール
４とスパイクロール５対向部上方に排出される。次いで
該綿状体１はブラシロール４・の弾性細線体４ｂで下方
に引張られ、同時にそれよりおそい速度で上方に移動す
る突条５ｈで」一方に引張られる。そして弾性細線体４
ｈは突条５ｈに係合（〜で」二方に湾曲し次いで突条５
ｂから外れると自体の弾性で急速に直線状になる。この
ように弾性細線体４ｈは振動し乍ら綿状体１を引き掻く
ので綿状体１はほぐされ多数の短繊維１ａに解繊され霧
雨のようになって落丁する。この短繊維１ａを顕微鋭で
観察したところ、殆ど切損や表面の横筋が認められなか
った。この落丁する多数の短繊維１αに、ホンパー６内
の成形品原材料７がベル］・コンベアー８によって搬送
落下混入する。この成形品原材料は成形品原材料全体の
約怪程度で残りの％は予め攪拌機９に収納されており、
解繊された多数の短繊維１ａと成形品原材料７とが攪拌
機９内に落下し一緒に攪拌され均一に混合される。

なおブラシロールとスパイクロールは両方とも対向部が
下方に回転してもよく、要はブラシロールの周速度がス
パイクロールの周速度より早くなるよう相対運動すれば
よい。

又」二組カーボン短繊維とパルプ短繊維の混合割合いは
重惜比で１　：　０．２〜１．２程度に変えてもよく、
又パルプ短繊維以外にも柔軟で屈曲性のある短繊維なら
ば天然でも人工でもどのような材質の短繊維をカーボン
短繊維に混ぜてもよく、弾性ｍ線体、突条の太さ、形状
、ピッチは種々変更でき、成形品原材料全部を解繊され
落下する多数の単繊維に混合してもよく、攪拌機内に予
め全部を収納してもよい。

本発明によるとブラシロールとスパイクロールの対向部
先端を一定計〈い込ませ、ブラシロールの周速度をスパ
イクロールの周速度より早くなるよう相対運動させ、そ
の間を通過するカーボン短繊維を含む綿状体をスパイク
ロールの突条でおさえ乍らブラシロールの弾性細線体を
振動させ乍ら引き掻くので該綿状体を乾燥状態で多数の
単繊維に解繊することができる。従ってカーボン短繊維
を成形品原材料中に通常の攪拌機で均一に分散混入する
ことができ、現場に於て従来と同様の手段でカーボン短
娠維入りモルタル、コンクリート、ガラス、金属、樹脂
等の成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法を実施する本発明装置の一実施例正面図
である。 ■・・・カーボン短繊維を含む綿状体、８・・・ホッパ
ー、４・・・ブラシロール、４ｂ・・・弾性細線体、５
・・スパイクロール、５ｂ・・・突条。 特許出願人　　株式会社　入江壁材 成友商事株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　表面に多数の弾性細線体を突設したブラシロールと
   、該弾性細線体より太く弾性が小さい多数の突条を表面
   に突設したスパイクロールとの対向部先端を一定量くい
   込ませてブラシロールの周速度がスパイクロールの周速
   度より早くなるよう相対運動させ、該対向部間を通過す
   るカーボン短繊維を含む綿状体をスパイクロールで押え
   乍らブラシロールで掻き取り、単繊維状に解繊する如く
   なしたカーボン短繊維を含む綿状体の解繊方法。 ■　表面に多数の弾性細線体を突設したブラシロールと
   、表面に多数の突条を前記弾性細線体より粗密度に突設
   したスパイクロールとの対向部先端を一定量くい込ませ
   相対運動する如く配設し、その上方にカーボン短繊維を
   含む綿状体供給装置を有するカーボン短繊維を含む綿状
   体の解繊装置。