JPS5928652B2 - ガラス繊維ストランドマツトの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガラス繊維ストランドマットの製造方法に関
する。

ガラス繊維ストランドマットの製造には既に種種の方法
が開発され実施されているが、これを大別すると、ガラ
ス溶融炉から紡出されつつあるガラス繊維フィラメント
を集束装置によソー本のストランド状に集束し、該スト
ランドを一旦巻取装置に巻取つた後得られたパッケージ
から別途ストランドを引出してストランド分配装置に供
給し。

供給されたストランドをトラパースさせながら移動しつ
つあるコンベア上にその金山にわたつて自由落下堆積せ
しめる方法と、ガラス溶融炉から紡出されつつあるガラ
ス繊維フィラメントを、一対の回転輪により挾持し、一
本のストランドとして巻取装置に巻取ることなく回転輪
により放出されるストランドをトラパースさせながら直
接移動しつつあるコンベア上に、その全巾にわたつて自
由落下堆積せしめる方法が知られている。前者の方法に
よる場合、従来はガラス溶融炉から紡出されつつあるガ
ラス繊維フィラメントに集束剤を附与しながら、一本の
ストランドに集束し、これを巻取装置のスピンドルに嵌
合した巻取管上にトラバースさせながら、所定量巻取つ
てパッケージとした後スピンドルから取外し、・ 一旦
乾燥巻取管を抜取りパッケージの内側からストランドを
引出し、ストランド分配装置を経てコンベア上に自由落
下堆積せしめ接着剤を塗布してマットを形成していた。

この方法によるときは、各フィラメントは集束剤の作用
によソー本のストランドに集束結合され且ストランド同
志は軽度の附着状態を保つてパッケージをかたちづくつ
ているからパッケージの内側から、ストランドを引出す
とパッケージから容易に分離して引出すことが出来る。
然るに最近ガラス溶融炉の大型化こよるノズルの多孔化
が進むに従つて、一個のガラス溶融炉から紡出されるフ
ィラメントの数が増大し、これを一本のストランドに集
束することの困難性、ヌトランド径の増大に伴うパッケ
ージの大形化、ストランドの粗脚１性の増加（ごよる自
由落下堆積性の阻害等種々のトラブルが発生し，各所均
一な性能を持つたマットを得ることが困難となつた。こ
のためガラス溶融炉から紡出される多数のフィラメント
を数本のストランドに分割しながら集束剤を附与した後
一個のパッケージとして巻取り、これをスピンドルから
取外して一且乾燥後パッケージの内イ］１１の巻取管を
抜取り、パッケージの内側からストランドを引出しスト
ランド分配装置に供給する方法が採用されるに至つたが
．この場合、パッケージの内側から引出されるストラン
ドの集合体は容易に分割ストランドの本数に分離し柔軟
性を保持しながらストランド分配装置から自由落下堆積
して各所均一な性能を持つたマットを得ることが出来た
けれども．ストランド集合体の径の増加は必然的にパッ
ケージの大形化をもたらし、乾燥能率の低下と相伴つて
生産性の低下をまぬがれなかつた。このような結果から
更に、巻取られたストランドのノゞツケージを乾燥する
ことなくまだ湿潤状態にあるうちにストランドを引出す
試みがなされたが、巻取完了時、湿潤状態にあるパッケ
ージから巻取管を引抜くと．ストランドを構成している
フィラメントは未だストランドとして一本に結合されて
おらず，又ストランド同志軽度の附着状態を保つていな
いから自重によるパッケージ崩れは勿論のこと、巻取管
の引抜摩擦によりフィラメント同志或いはストランド同
志の摩擦による毛羽立ちや位相のずれを生じて互にから
み合い遂にはフィラメントの切断．パッケージの崩れを
生じてストランドの引出しをスムーズに行うことが出来
ない欠点 ．があつた。これを解決する方法として、巻
取完了後巻取管を引抜くことなくそのまゝの状態とし、
パッケージ表面からストランドを引出す方法も考えられ
たが、ストランドはパッケージと一体となつているＪ巻
取管の軸方向に引出されるため（これはストランドを円
周方向に引出す場合は過度の張力がかからないようにス
トランドの引出し方向にパッケージを回転させる動力を
必要とするに対し、軸方向に引出る場合はパッケージを
静止状態に保持した ・ままでもストランドに過度の張
力をかけることなく容易に巻きほどくことができる理由
による）パッケージ表面と摩擦接触しながら引出され，
フィラメント同志、ストランド同志の摩擦による毛羽立
ちや相互のからみ合い．フィラメントの切断を防止する
ことは出来ず．特にパッケージの形態が所謂ダブルテー
パー形である場合その傾向は顕著であり、又．分割スト
ランドを一個のパッケージとして巻取つた場合．ストラ
ンドは夫々位相の異つた位置に巻取られているから巻取
中の層間滑りによるテーパー部での崩れ、外力による変
形を生じ易く，又このような分割ストランドを一本のス
トランド集合体として引出すと、各分割ストランド間に
、張力の差を生じたるみの発生やフィラメント同志．ス
トランド同志の摩擦による毛羽立ちやからみ合い、フィ
ラメントの切断は更に増加する。

そのうえストランドの毛羽立ちは，マット成形の際、ス
トランド分配装置内のストランド繰出しロ−ラーへのス
トランドのからみつきを起し．その結実装置の停止を余
儀なくされ生産性が低くなる原因となる。これに対し、
前述した後者の方法、即ちガラス溶融炉から紡出されつ
つあるガラス繊維フィラメントを１本のストランドとし
た後巻取装置に巻取ることなく直接移動しつつあるコン
ベア上にトラバースさせながらその全巾にわたつて自由
落下堆積せしめるガラス繊維マットの製造方法はパッケ
ージの形成とパッケージからストランドを引出すことに
伴なう問題を避けることはできるが、紡糸設備とマット
製造設備を隣接して設置しなければならない制約と、紡
糸運転の不良フィラメントの切断等のトラブルが，紡糸
設備に生じたとき直接マットの製造に影響を及ぼす点に
問題が残されている。

従つて本発明はストランドを一旦巻取装置に巻取つた後
得えられたパッケージから別途ストランドを引出してガ
ラス繊維ストランドマットを製造する方法を採用し、こ
の方沫において上述の欠点を除去することを目的として
なされたもので、ガラス溶融炉から紡出されつつあるフ
ィラメントを数本の分割ストランドとし．これを，巻取
装置のスピンドル上に嵌合された分割ストランド数と同
数の巻取管上に夫々別個のスクエアエンドパッケージと
して巻取り．然も該パッケージが湿潤状態のまゝその外
側からストランドを引出しストランド分配装置を経て，
コンベア上に自由落下堆積せしゆることにより均一な品
質と性能をもつたガラス繊維マットを形成することを可
能としたものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図．第２図はガラス溶融炉のブッシング１２から紡
出される多数のフィラメントを４個のシュー８−１，８
−２，８−３，８−４で４本のストランド６−１，６−
２，６−３，６−４に分割集束し、ターレツト式巻取機
１の一方のスピンドル３上に嵌合した巻取管上に４個の
スクエアエンドパッケージ１０−１，１０−２，１０−
３，１０−４として巻取るガラス繊維製造装置を示して
いる。先ず、図示のガラス繊維製造装置における巻取開
始時の操作を説明すると、ブッシング１２の底部に設け
られたノズル孔から紡出されたガラス繊維フィラメント
をスプレー１３で冷却し，集束装置１１で集束剤を塗布
してストランドとし，シユウ８ −１，８−２，８−３
，８−４に導きストランド６ −１〜６ −４に分割、
集束する。それらのストランドをｄ位置に停止させてい
るガイド７で１本に纏めて案内しスピンドル３のフロン
トウェスト巻取部３−２に巻き付ける。そのとき綾振り
装置５はスピンドル巻取管部３−１から離れた位置にあ
る。巻き付けられたストランドが一定の繊径になるとガ
イド７をｄ位置からａ位置に後退させる。するとシユウ
８ −１，８−２，８−３，８−４により分割、集束さ
れたストランドはシユウの各位置に応じてスピンドル巻
取管部３−１上の各位置に分かれ巻取られる。このとき
綾振り装置５を作動させながらスピンドル巻取管部３−
１に近づける。すると夫々のストランド６ −１〜６−
４は綾振り装置５の夫々の綾振りガイド５−１−１〜５
−１−４の溝に挿入され、その溝にストランド６ −
１〜６ −４が把持されスピンドル巻取管部３−１上の
各部分において綾振りを行い，夫夫パッケージ１０−１
〜１ロー４を形成する。即ちシユウ８−１を通つたスト
ランド６−１は綾振りガイド５ −１−１によりパッケ
ージ１０−１を形成し、それぞれのストランドは対応す
るシユウ，ガイドによりパッケージを形成する。このよ
うにしてスピンドル巻取管部３−１上に複攻のパッケー
ジを巻取ることができる。そしてパツケーージの成長に
合わせて綾振り装置を追従移動せしめるとスクエアエン
ドパッケージが形成される。なお第１図および第２図に
はこれらのパッケージを連続的に形成する装置が示され
ており、これは本発明に直接関係ないが簡単に説明する
と．パッケージが満管になつたときストランド渡しドラ
ム９を矢印の方向に移動させてスピンドル３のフロント
ウェスト巻取部３−２の軸線−ヒにもたらし、これに接
続して同一速度で回転させ、更に綾振り装置５をノ々ツ
ケージから後退させて各ストランドを自由にした後．ガ
イドＴをａ位置からｄ’位置に前進させ各ストランドを
１本に纏めてストランド渡しドラム９上に案内しこれに
巻取らせる。

次にストランド渡しドラム９をこの位置に留め巻取りを
継続したままターレツト２を回転させて空の巻取管を取
付けたもう一つのスピンドル４をストランド渡しドラム
９と同一軸線−Ｌにもたらしこれに接続して同速回転さ
せた後ガイドＴをｄ’位置からａ位置に後退させ再び綾
振り装置７を前進させて各ストランドを綾振りながらス
ピンドル４上の巻取管に個別に巻取らせる。ストランド
渡しドラム９はスピンドル４のフロントウェスト巻取部
から離されて第１図に示す待機位置に戻され、こうして
複数のスクエアエンドパッケージの連続巻取りが行われ
る。こうして形成されたスクエアエンドパッケージは本
発明においては巻取管と共にスピンドルから取外し巻取
管を抜取ることなく第３図に一例として示すストランド
分配装置のストランド供給部（図示せず）に取付け、フ
ィラメントの分割集束の際付与された集束剤によつて湿
潤された状態のままパッケージの外側から巻取管の軸方
向にストランドを引出してストランド分配装置に供給す
る。

即ち第３図を参照してストランド分配装置の一例を説明
すると、フレーム１４及び１５は１字形断面の横梁１６
、シヨツクアブゾーバー１７及び１８駆動モーター１９
を保持し、ストランド分配装置２０は横梁１６の両側に
おいて軌道２１上を転動する二対のホィール２２、及び
２３によつて保持され，又横梁１６は駆動モーター１９
によりホィール２２，２３の下に懸下されたストランド
分配装置２０を往復運動させるトラバース機構を支持し
ている。かくてストランドＳは図示されていない湿潤状
態のパッケージからストランド分配装置２０内のストラ
ンド繰出しロ−ラー２５，２６に挾持されて引出され．
且つストランド分配装置２０の往復運動に伴つて、横梁
１６の下方に設けられたコンベア２４の進行方向（第３
図の紙面に直角の方向）と垂直にコンベア２４のベルト
２７上、全巾にわたつて自由落下しながら堆積してマッ
ト２８を形成する。ロ−ラー２９によつて支持されてい
るコンベア２４のベルト２Ｔは、図示していないモータ
ーによりロ−ラー２９のシャフト３０を回転することに
よつて駆動される。ストランド分配装置２０の上部には
横に長い穴３２が形成された一対の板３３が横梁１６の
両側にまたがつて取り付けられ、この穴３２にチェーン
３４を形成する連結リンク３５の一つに取り付けられた
ピン３１が係合する。チェーン３４は二対の鎖歯東３６
と３７によつて保持され．鎖歯市３６は軸３８について
自由に回転し．鎖歯車３７はその軸３９に取付けられた
図示していないプ−リーに掛けられたベルト４０によつ
て駆動される。ベルト４０はモーター１９によつて，駆
動される第２のプーリ−４１にかけられて鎖歯車３７及
び図のトラバース機構を駆動するに必要な力が与えられ
、軸３８と３９は横梁１６に固定された基礎４２と４３
に軸支されている。今、鎖歯車３７が回転すると、ナエ
ーン３４は横梁１６と平行に動きナエーン３４が一定速
度で動く際、ピン３１は板３３の穴３２内縁の一端に接
触し、トラバース距離の間をスｉ・ランド分配装置２０
が移動することになりトラバースストロークの終点に達
すると、ストランド分配装置２０はシヨツクアブゾーバ
ー１７のプランジャー４４に接触し，プランジャー４４
が最大押し付けされると即時に静止する。

シヨツクアブゾーバーＩＴがストランド分配装置２０の
慣性力を吸収している間、ピン３１は鎖歯車３６の軸３
８と合した位置に止まつてチェーン３４は鎖歯車３６の
まわりをまわつておりピン３１が復路のトラバーシング
ストロークに沿つて進行し始めると、板３３の穴３２内
縁の他端に接触し、シヨツクアブゾーバーＩＴが作用す
る前の速度にストランド分配装置２０を加速し始める。
復路のストローク末端においてもストランド分配装置２
０はシヨツクアブゾーバー１８のプランジャー４５の作
用を受け．同様な反転が行なわれる。そしてこのような
往復運動をするストランド分配装置２０によつて繰出さ
れたストランドは、コンベア上にその全巾にわた一って
自由落下堆積し各所均一なガラス繊維ストランドマット
が形成されるのである。実験の結果．２００ホールのノ
ズル孔から紡出される２００本のフィラメントを１本の
ストランドとして湿潤状態のまゝダブルテーパーパッケ
ージとし、このノゞツケージの外側からストランドを引
出した場合のストランドのからみ合い，フィラメントの
切断等のトラブルの発生は２０パッケージ当り１０回程
度であるが、８００ホールのノズル孔から紡出される８
００本のフィラメントを４分割し２００本のフィラメン
トからなる４本のストランドを湿潤状態のまゝ１個のダ
ブルテーパーパッケージとし，このパッケージの外側か
ら４本のストランドを１本にまとめて引出した場合のト
ラブルの発生は２０パッケージ当り７３回程度と激増す
るが．８００ホールのノズル孔から紡出される８００本
のフィラメントを４分割し２００本のフィラメントから
なる４本のストランドを湿潤状態のまゝ４個のスクエサ
エンドパツケージとし，このうち１個のパッケージの外
側からストランドを引出す本発明の場合のトラブルの発
生は２０パッケージ当り１．５回程度に激減することを
確認した。

即ち本発明の方法によるときは、ストランドのパッケー
ジはその径に対し巻取巾が小さい、所謂ドーナツ形のス
クエアエンドパッケージとされているから，湿潤状態に
あるパッケージの表面から、巻取管の軸方向にストラン
ドを引出しても、フィラメント同志．ストランド同志の
摩擦の発生は極めて僅少化して相互のからみ合い、フィ
ラメントの切断などの悪現象を殆ど皆無にすることが出
来た許りでなく．マット形成後乾燥工程を経るときは、
マット形成時集束剤により湿潤状態にあつたストランド
及びストランドを構成するフィラメントは集束剤成分に
よつて互に固着するからマットに適当な保形性を与える
ことが出来る。

以上の通り本発明はガラス溶融炉の大型化によるパッケ
ージの大型化に伴いパッケージの乾燥能率が低下する問
題を改善するために乾燥工程を廃してパッケージが集束
剤により湿潤された状態にあるままでストランドを引出
すようになし，その際湿潤状態にある′々ツケージの崩
れを防止するためにパッケージ内側から巻取管を抜取る
ことなくパッケージの外側表面からストランドを巻取管
の軸線方向に引出し．更に大型溶融炉から紡糸形成され
た複数本の分割ストランドを１個のパツケージとして巻
取られた湿潤パッケージからストランドを巻取管の軸娘
方向に引出す場合に生じ勝ちなストランド同志の摩擦に
よる毛羽立ちやからみ合い、フィラメントの明断等のト
ラブルを防止するために複数本の分割ストランドは複数
個の巻取幅の小さいドーナツ形のスクエアエンドパッケ
ージとして巻取られ、このようなパッケージからストラ
ンドを湿潤状態のまま引出すことを特徴とし、こうして
現在の大型ガラス溶融炉による生産性の高いガラス繊維
製造装置とストランドマット製造装置とを効果的に結び
つけることに成功したものである。

／’

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のガラス繊維ストランドマ
ットの製造方法に使用されるパッケージの形成中の概要
を示す夫々側面図および正面図である。 第３図はガラス繊維ストランドパッケージからマットを
製造するために使用されるストランド分配装置の一例を
示す側面図である。３，４・・・・・・ストランド巻取
装置スピンドル．５・・・・・・綾振り装置、６−１〜
４・・・・・・ストランド，８−１〜４ ・・・・・・
シユウ．１０−１〜４・・・・・・スクエアエンドパッ
ケージ，１１・・・・・・集束剤塗布装置．１２・・・
・・・ガラス溶融炉ブッシング、２０・・・・・・スト
ランド分配装置、２４・・・・・・コンベア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラス溶融炉から紡出された多数のガラス繊維フィ
   ラメントに集束剤を塗布しこれを複数本のストランドに
   分割集束して１本のスピンドル上に複数個のスクエアエ
   ンドパッケージとして巻取る段階と、前記複数個のパッ
   ケージをスピンドルから取外しストランド分配装置に取
   付ける段階と、ストランド分配装置に取付けたパッケー
   ジが集束剤により湿潤状態にあるままその表面からスト
   ランドを一斉にパッケージの軸線方向に引出し該分配装
   置によりトラバースさせながらトラバースの方向に直角
   の方向に走行するコンベア上に自由落下堆積せしめる段
   階とから成ることを特徴とするガラス繊維ストランドマ
   ットの製造方法。