JPS5932582B2 - ニ−ドリングされた連続ストランドマツトの製造法 - Google Patents

ニ−ドリングされた連続ストランドマツトの製造法

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JPS5932582B2
JPS5932582B2 JP56062326A JP6232681A JPS5932582B2 JP S5932582 B2 JPS5932582 B2 JP S5932582B2 JP 56062326 A JP56062326 A JP 56062326A JP 6232681 A JP6232681 A JP 6232681A JP S5932582 B2 JPS5932582 B2 JP S5932582B2
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zone
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strand mat
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PPG Industries Inc
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニードリングされた連続ストランドマットの製
造法に関する。
さらに詳しくは、生産効率を向上させるために環境調節
された装置を用いるニードリングされた連続ストランド
マットの製造法に関する。移動しているコンベヤ上にそ
の幅方向に連続ストランドを載置して製造される所望の
厚さの連続ガラス繊維ストランドマットは、米国特許第
３、８８３、３３３号および第４、１５８、５５７号の
各明細書に開示されている。
それらによると、マットはコンベヤによつて、マットに
かぎ針を刺すことによリストランドを絡ませてマットに
機械的一体性を付与するニードリングゾーンに送られる
。マットのストランドはコンベヤに載置されているとき
は、通常１０〜２０重量％、またはそれ以上の水分を含
んでいる。というのは、ストランドを製造するときに加
えられた水性サイジング剤がストランド中に残留してい
るからである。前記両米国特許明細書に開示されている
マットは、ガラス繊維によつて補強された熱可塑性の押
出成形用材料としてとくに有用である。マットの製造に
使用されるストランドをコーティングするために利用さ
れるサイジング剤は、一般に水性エマルジョンである。
使用されるサイジング剤としては、とくに米国特許第３
，８４９，１４８号明細書に開示されているものが好ま
しい。マットを繊維形成ブッシングから作製された繊維
を用いて製造してもよいし、ストランド源としてパッケ
ージを用いて製造してもよい（米国特許第４，１５８，
５５７号明細書参照）。
パッケージストランドはブッシング工程で使われるスト
ランドよりも水分含有率は低く、通常５〜８重量％であ
るが、それでもなお必要以上の水分を含有している。従
来、サイジングされた水分を含有する連続ガラスストラ
ンドマットからニードリングされたガラスストランドマ
ットを製造するばあい、ガラスやバインダ、またはスト
ランドをコーティングしているサイジング剤がニードラ
ーに詰まるため、それらの清掃にかなりの時間を浪費し
ているという欠点がある。
したがつてそのような詰まりの低減あるいは解消が望ま
れている。本発明者らは湿潤状態の連続ストランドマッ
トのニードリングを含むニードリングの工程能率が、ニ
ードリング前とニードリング中に含水ストランドマット
に一連の処理を加えることによつて改善されることを見
出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、 囚 コンベヤ上のマット形成面から実質量の水分を含ん
だサイズされた連続ガラス繊維ストランドマットを第１
処理ゾーンへ供給し、（■ 第２処理ゾーンにおいて連
続ストランドマットの第１主表面から第２主表面に向け
て加熱された低い相対湿度の空気を通過せしめ、（Ｃ）
処理された連続ストランドマットを第１処理ゾーンから
第２処理ゾーンへ送り、（ｌ 第２処理ゾーンにおいて
、連続ストランドマットの第２主表面を加熱された低い
相対湿度の空気と接触せしめ、（口 処理された連続ス
トランドマットをニードリングゾーンへ送り、（Ｄ ニ
ードリングゾーン内で複数のかぎ針によつてマットをニ
ードリングして連続ストランドマットを絡み合つた状態
にせしめ、ついで（（３ ニードリングゾーンから水分
含有率が低くかつニードリングによつて互いに絡め合つ
たストランドを有する連続ストランドマットを取り出す
ことからなるニードリングされた連続ストランドマット
の製造法に関する。
前記処理ゾーンで使用される空気の温度および相対湿度
は、供給される連続ガラス繊維ストランド中の水分含量
や供給速度、周囲温度、周囲湿度、サイズの組成などに
応じて調節されるが、通常５０℃（１２０どＦ’）以下
、とくに２０〜５０℃（５０〜１２０′Ｆ）の温度でか
つ６０％以下、とくに２０〜６０％の相対湿度とするの
が好ましい。
空気の温度が高くなりすぎるとエネルギ的に不利であり
、またサイズ中の成分たとえば重合触媒などが変質して
しまう惧れがある。相対湿度が高くなりすぎると乾燥効
率がわるくなり、乾燥に長時間を要するため生産性がわ
るくなる。本発明の方法によるときは、ニードリングゾ
ーンに供給される連続ガラス繊維ストランドマット中の
水分含有率を約１〜２重量％以下にすることができる。
ニードリングゾーンにおける詰まりなどをさらに少なく
するためには、ニードリングゾーンへ前記加熱された低
い相対湿度の空気を供給し、ニードリングゾーン内を５
０℃以下で６０％以下の相対湿度にすることが好ましい
。そのばあい、ニードリングゾーンから取り出されるニ
ードリングされた連続ストランドマット中の水分量は０
．３５重量％以下にすることができる。本発明の好まし
い実施態様においては、形成された連続ストランドマッ
トはコンベヤに載置されて、５０℃以下に保たれかつ低
い相対湿度の気体（好ましくは空気）と接触させるため
に第１処理ゾーン、すなわち熱処理ゾーンを通過する。
マットが第１処理ゾーンから出たのち、第１処理ソーン
で気体と接触した表面とは反対側のマット表面に５０℃
以下でかつ低い相対湿度の気体を接触させる。この第２
処理ゾーンにおけるマットの表面処理により、第１処理
ゾーンで処理された表面とは反対側のマット表面に残り
がちな水分を除去することができる。ついでマットは５
０℃以下でかつ低い相対湿度にその環境が維持されてい
るニードリングゾーンに通される。かくしてニードリン
グに供されるガラス繊維ストランドマットが１〜２重量
％またはそれ以下という低水分含有率となり、しかもニ
ードリングゾーンにおいても５０℃以下でかつ低い相対
湿度にその環境を保つてあるので、ニードリングゾーン
内の汚れをかなり減少せしめることができる。
つぎに図面に基づいて本発明の方法の実施例を詳しく説
明するが、本発明はそれらの実施例のみに限定されるも
のではない。第１図は本発明の方法に用いることのでき
る装置の概路側面図、第２図は第１図に示す装置の概略
斜視図である。
第１図に示すように連続ストランドガラスマット１は、
コンベヤ２上に下向きに供給される複数のガラス繊維ス
トランド４，５，６，Ｔから形成されている。
コンベヤ２は、ワイヤーネックチェーンで作製されたも
のが好ましい。第１図には明示されていないが、ストラ
ンド４，５，６，Ｔはコンベヤ２の連続表面上にその横
幅に渡つて重ねられる。ストランド４，５，６，Ｔとし
て、前記米国特許第４，１５８，５５７号明細書に開示
されているようにブッシングから形成されたガラス繊維
を直接用いてもよいし、あるいは形成パッケージから解
き出したものを用いてもよい。複数のストランド４，５
，６，Ｔで適当な厚さに積層されているマット１は一般
的に水分を含んでいる。
もしストランド４，５，６，Ｔとしてブッシングから形
成されたガラス繊維を直接用いるばあい、その水分含有
率は２０％以下であり、通常１２〜１５％の範囲である
。ストランド４，５．６，Ｔが形成パッケージから供給
されたものであるばあいは、水分含有率は通常８％以下
であり、一般に４〜６％である。マット１はオープン１
０に連続的に通過させる。オープン１０はダクト１１中
を通過するガスを暖めるヒータ１２（好ましくは電気ヒ
ータ）を備えており、ダクト１１に接続されている。加
熱用のガスとしては空気が好ましい。暖められたガスは
オープン１０のフード１０ａ内を通過し、マットに吹き
つけられる。フード１０ａはコンベヤ２の横幅を覆うの
に充分な幅とマットの通過時間が５０〜１２０秒、好ま
しくは７０〜９０秒となるのに充分な長さを有する。ダ
クト１１からは６０％以下、好ましくは４０〜５０％の
相対湿度の空気が出てフード１０ａを通過し、ついでマ
ット１を通過する。マット１を通過した空気はチャンバ
ー１０ｂによつて集められダクト１４を通つて排気され
る。オープン１０を通過後、マット１はマット１の横幅
いつぱいに広がつているス頭ノト状の開口２１を有する
長いダクト２０上に運ばれる。
ダクト２０もまたダクト２０中を通過するガスを暖める
ためヒータ２２を備えている。このばあいも用いるガス
は空気が好ましい。ガスは６０％以下の低い相対湿度と
なるように調節される。そのように調節された空気の流
れはマット１の裏面に接して通され、マットの裏面から
残つている水分を除去する。オープン１０による乾燥の
結果、マット中の水分はマットの底面にあるストランド
に集中しがちである。オープン１０中でガスがマットを
通過する際、ガスは飽和あるいはほとんど飽和される傾
向があり、そのためマット１の大部分は乾燥されるが、
水分の一部がマットの裏面に残留する傾向にあることが
わかつている。つぎにマット１はニップロール３と駆動
ロール９の間を通される。
該駆動ロール９はロール８とともにコンベヤ２をマット
形成領域にわたつて連続的に運転するために用いられる
。チェーン３１は駆動ロール３０にかけられており、駆
動ロール３０はアイドラーロール３２と共にニップロー
ル３から送られたマット１を所望の密度にしうる速度で
駆動される。かくしてマット１はチェーン３１に引つば
られ、ニップロール３と駆動ロール９の間におけるマッ
トの密度よりも低密度であればいかなる密度のマットに
もすることができる。マット１はチェーン３１の表面を
通つてさらにニードラー５０へ運ばれる。第１図に示さ
れているように、ニードラー５０は代表的には平行に配
列されている複数の針５２が取りつけられているニ−ド
ルボード５１を有する。またニードラー５０には整然と
配列された適当な孔５４を有するストリッパープレート
５３が設けられており、針５２がニードリング中に該孔
５４の中を容易に往復できるようにしてある。さらにニ
ードラーには孔５４に合わせて配列されかつ大きさを決
められた孔５６を有するベッドプレート５５が設られて
おり、ニ−ドルボード５１の針５２が同様にニードリン
グ中に該孔５６の中を容易に往復できるようにしてある
。一方プレート５５はニードラー５０を通過する間、マ
ット１が載る表面としても機能している。第１図に示さ
れているように、針５２がマット１および２つのプレー
ト５３，５５の間を往復できるようにニ−ドルボード５
１を第１図の矢印の方向に往復運動させる。それによつ
てマットの形状を有するストランドはニードラー５０を
通過する間にからませられる。マット１に引張力を加え
る駆動ロール５８により、マット１はニードラー５０か
ら引き出される。トラック５９はプレート５５の孔５６
を通過して落ちるガラスフィラメントの破片を受けるた
めに設けられている。ニードラー５０およびとくにニー
ドリングゾーン（すなわちニードラー５０内のプレート
５３，５５間の領域）は、そのゾーンを約５０〜１２０
下問の温度と４０〜６０％の相対湿度に保持するために
環境調節されている。
環境はダクト４１からニ−ドルリングゾーンに、低い相
対湿度を有するガスを連続的に通すことにより調節され
る。ダクト４１はそれに組合わされたヒータ４２を有し
ており、それによりダクト中を通るガスが所望の温度に
暖められかつ必要な相対湿度になるように調節される。
ダクト４１の端にはニードラー５０の入口部に、低湿度
のガスを確実にマットに配分するためにニードリングゾ
ーンの幅いつばいに広がつている通常長方形の形をして
いるスロット４３が設けられている。第２図にダクト２
０，４１とそれらに組み合わされたス頭ノト２１，４３
のそれぞれの構成をより詳細に示してある。
同様に加熱用オープン１０の構成も、第２図によつては
つきりと識別できるように示してある。第１図および第
２図に示す装置にしたがつて本発明を実施した例をつぎ
にあげる。
まず、４〜１５％の実質的な水分を含んでいるマットを
オープン１０に連続的に供給する。
７０〜１２０′Ｆの温度の空気をフード１０ａから送り
、マット１を通して集気ダクト１４に集める。
そのときの空気量はオープン１０から出てくるマットの
水分含有率を、たとえばマット１の重量中１〜２％まで
に減するのに充分な量でなければならない。さらにマッ
トの水分含有率を減少させて、マットを０．５〜１％の
水分含有率でニードラー５０に搬入させるために、ダク
ト２０から空気を７０〜１２０ＱＦでマット１の横幅い
つばいに通す。７０〜１２００Ｆの温度および６０％以
下の侭い相対湿度に環境調節されたニードラー５０内で
連続ストランドマットはニードリングされ、最終的な水
分含有率が０．３％以下となつてニードラー５０から出
てくる。
叙上のように環境が調節された工程にしたが２てニード
リングされたマットを製造する装置を操作するとき、ベ
ッドプレートとストリッパープレートの詰まりが実質的
に減少し、それにより製造工程の障害が減するので、結
果的に生産性が向上る。
たとえば３つの環境調節、すなわちオープン乾燥、底辺
乾燥およびニードラー環境調節によつて、１分間に１６
フィートのマット供給速度で１００インチのニードリン
グされたマットを製造するためにこの装置を８時間運転
するばあい、ベッドプレートの清掃のために必要な運転
の停止は１回のみで充分であつた。
同じ８時間の運転であつても底辺乾燥をしないばあい、
清掃のために３回の運転停止が必要であつた。これは最
初の８時間運転と比べて４０分間の製造時間の損失であ
る。さらに運転中に底辺乾燥装置を用いなくてもニード
ラーの環境調節を行なうとき、それを行なわないときに
起るストリッパープレートの孔の詰りをほとんど排除で
きた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法に用いることのできるストランド
マットの製造装置の概路側面図、第２図は第１図に示す
装置の概略斜視図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ）コンベヤ上のマット形成面から実質量の水分
    を含んだサイズされた連続ガラス繊維ストランドマット
    を第１処理ゾーンへ供給し、（Ｂ）第１処理ゾーンにお
    いて連続ストランドマットの第１主表面から第２主表面
    に向けて加熱された低い相対湿度の空気を通過せしめ、
    （Ｃ）処理された連続ストランドマットを第１処理ゾー
    ンから第２処理ゾーンへ送り、（Ｄ）第２処理ゾーンに
    おいて、連続ストランドマットの第２主表面を加熱され
    た低い相対湿度の空気と接触せしめ、（Ｅ）処理された
    連続ストランドマットをニードリングゾーンへ送り、（
    Ｆ）ニードリングゾーン内で複数のかぎ針によつてマッ
    トをニードリングして連続ストランドマットを絡み合つ
    た状態にせしめ、ついで（Ｇ）ニードリングゾーンから
    水分含有率が低くかつニードリングによつて互いに絡み
    合つたストランドを有する連続ストランドマットを取り
    出すことからなるニードリングされた連続ストランドマ
    ットの製造法。 ２ ニードリングゾーンにおいて、加熱された低い相対
    湿度の空気を導入する特許請求の範囲第１項記載の製造
    法。 ３ 加熱された低い相対湿度の空気が５０℃以下の温度
    でかつ６０％以下の相対湿度を有する特許請求の範囲第
    １項または第２項記載の製造法。 ４ 加熱された低い相対湿度の空気が２０〜５０℃の温
    度でかつ２０〜６０％の相対湿度を有する特許請求の範
    囲第１項または第２項記載の製造法。
JP56062326A 1980-12-11 1981-04-23 ニ−ドリングされた連続ストランドマツトの製造法 Expired JPS5932582B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US214832 1980-12-11
US06/214,832 US4404717A (en) 1980-12-11 1980-12-11 Environmental control of needled mat production

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Publication Number Publication Date
JPS57101051A JPS57101051A (en) 1982-06-23
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ID=22800582

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JP56062326A Expired JPS5932582B2 (ja) 1980-12-11 1981-04-23 ニ−ドリングされた連続ストランドマツトの製造法

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US (1) US4404717A (ja)
JP (1) JPS5932582B2 (ja)
BE (1) BE888203A (ja)
CA (1) CA1154239A (ja)
CH (1) CH644649A5 (ja)
DE (1) DE3135247C2 (ja)
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