JPS6028567A - Stentering method of fiber bundle - Google Patents

Stentering method of fiber bundle

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Publication number
JPS6028567A
JPS6028567A JP58138115A JP13811583A JPS6028567A JP S6028567 A JPS6028567 A JP S6028567A JP 58138115 A JP58138115 A JP 58138115A JP 13811583 A JP13811583 A JP 13811583A JP S6028567 A JPS6028567 A JP S6028567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber bundle
widening
roll
fiber
prepreg
Prior art date
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Pending
Application number
JP58138115A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
史朗 浅田
堀田 春已
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP58138115A priority Critical patent/JPS6028567A/en
Publication of JPS6028567A publication Critical patent/JPS6028567A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は繊維束の拡幅又は開繊に係わり、一方向引き揃
え繊維束のシート状テープを均一にかつ毛羽等の発生を
少なく連続的に製造する方法に係わる。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to the widening or opening of fiber bundles, and relates to a method for uniformly and continuously manufacturing a sheet-like tape of fiber bundles aligned in one direction with less generation of fuzz, etc. related to.

〔背景技術〕[Background technology]

現在、炭素繊維、ガラス繊維、全芳香族ポリアミド繊維
等の補強用繊維束テープにエポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂等を始めとする熱硬化性樹脂を含浸せしめた
グリプレグは、板バネやハニカム構造材等の工業材料、
あるいは釣竿、ゴルフシャフト等のスポーツレジャー用
機材の成形材料として広(利用されている。
Currently, Gripreg, which is made by impregnating reinforcing fiber bundle tapes such as carbon fibers, glass fibers, and fully aromatic polyamide fibers with thermosetting resins such as epoxy resins and unsaturated polyester resins, is used for leaf springs and honeycomb structures. industrial materials such as
It is also widely used as a molding material for sports and leisure equipment such as fishing rods and golf shafts.

さらに最近では、航空機材料、自動車用素材。More recently, aircraft materials and automotive materials.

医療用素材として上述したプリプレグを用いた成形材料
を利用する検討が多く行なわれ、一部で実用化されるに
至っている。
Many studies have been conducted on the use of molding materials using prepreg as described above as medical materials, and some of them have even been put into practical use.

このようなプリプレグの使用用途の多様化に伴ない、補
強用繊維の整合性、目付分布の均一性の向上の要求とと
もにより薄いプリプレグへの要求度も相当高(なりつつ
ある。均一でしかも薄いプリプレグを製造するために通
常行われる方法は、繊維束を出来る限り拡幅し、シート
状テープを作り、それに樹脂含浸を施すと言う工程から
成り立っている。
With the diversification of uses for prepregs, there is a growing demand for thinner prepregs as well as improvements in the consistency of reinforcing fibers and uniformity of basis weight distribution. The usual method for manufacturing prepreg consists of widening the fiber bundle as much as possible, forming a sheet tape, and impregnating it with a resin.

したがって薄くて均質なプリプレグを得るためには1毛
羽の発生、#A維の損傷等を出来るだけ少なくしながら
繊維束を開繊、拡幅することが非常に重要である。
Therefore, in order to obtain a thin and homogeneous prepreg, it is very important to open and widen the fiber bundle while minimizing the occurrence of fuzz, damage to #A fibers, etc.

薄く℃均質なプリプレグを得ろことが出来れば、薄肉成
形体を得るためだけでな(、一方向引き揃え線維強化樹
脂の異方性の特徴を生かした設計を可能ならしめ、複合
材相の使用用途をさらに拡大することが可能となる。
If it were possible to obtain a thin and homogeneous prepreg, it would be possible not only to obtain a thin-walled molded body (but also to enable designs that take advantage of the anisotropic characteristics of unidirectionally aligned fiber-reinforced resins, and to use composite phases. It becomes possible to further expand the applications.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明者等は9pi維束を連続的にかつ1毛羽等の欠点
を少なくして効率良く、開繊、拡幅する方法を種々検討
の結果9本発明に到達したものである。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of various studies on methods for efficiently opening and widening 9pi fiber bundles continuously and with fewer defects such as fuzz.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明の要旨は、R細束を単数又は複数のロールの表面
に張力下に走行させて繊維束を押し拡げる方法において
、ロールの少な(とも一つを、走行する繊維束の走行速
度に対して遅(回転させて繊維束を拡幅することにある
The gist of the present invention is to provide a method of spreading the fiber bundle by running the R-thin bundle under tension on the surface of one or more rolls, in which a small number of rolls (one of the rolls) is set to The purpose is to widen the fiber bundle by rotating it slowly.

以下具体的に本発明を説明する。The present invention will be specifically explained below.

第1表は、ロールの回転、固定と繊維束の拡幅との関係
を調べるために、第1図に示す繊維束の拡幅実験装置に
よって行なった実験の結果を示すものである。
Table 1 shows the results of an experiment conducted using the fiber bundle widening experiment apparatus shown in FIG. 1 in order to investigate the relationship between the rotation and fixation of the rolls and the widening of the fiber bundle.

第1図中(1)は繊維束、(2)はバンドブレーキを有
する繊維束ボビンの巻き出し装置、(3)はガイド、 
(4)、 (5)、 (6)は繊維束の拡幅用の自由回
転及び固定可能なロール、(7)は繊維束の拡幅装置を
示す。
In FIG. 1, (1) is a fiber bundle, (2) is a fiber bundle bobbin unwinding device with a band brake, (3) is a guide,
(4), (5), and (6) are freely rotatable and fixable rolls for widening the fiber bundle, and (7) is a fiber bundle widening device.

使用し声緘細束は炭素繊維からなる3000fiI!、
200 Tn9/m のもので、走行条件はいずれも1
m/min、張力は500J’である。
The fiber bundle used is 3000 fiI made of carbon fiber! ,
200 Tn9/m, running conditions are 1
m/min, and the tension is 500 J'.

第 1 表 第1表より明らかな通り、繊維束を拡幅するには、固定
ロールが望ましく、上記実験では3本の拡幅ロールを固
定させた場合と自由回転の場合ではその拡り幅が1.5
倍以上異なる。しかるに固定ロールを使用したものはロ
ールでの毛羽の発生及び毛羽溜まりがひどく実用性に欠
けると言う問題点があり、この改良が必要であることを
示している。
Table 1 As is clear from Table 1, fixed rolls are preferable to widen the fiber bundle, and in the above experiment, the spread width was 1.5 mm between the three widening rolls fixed and free rotation. 5
More than twice as different. However, those using fixed rolls have a problem in that they are impractical due to the occurrence of fluff and fluff build-up on the rolls, which indicates that improvements are needed.

第2図は、第3図の装置の拡幅用ロールに可変速モータ
ーと゛ギヤボックスから放る駆動装置(8)を取り付け
た繊維束拡幅実験装置を示し、第2表は、この装置で行
なった繊維束の拡幅実験の結果を示す。使用した繊維束
は、炭素繊維からなる3000f16.200m9/m
 のもので。
Figure 2 shows a fiber bundle widening experimental device in which the widening roll of the device shown in Figure 3 is equipped with a variable speed motor and a drive device (8) released from a gear box. The results of a fiber bundle widening experiment are shown. The fiber bundle used was 3000f16.200m9/m made of carbon fiber.
It's something.

走行条件はいずれも1 m/rnfn 、張力は500
1である。
The running conditions are 1 m/rnfn and the tension is 500.
It is 1.

第 2 表 第2表の実験結果より、拡幅用ロールを自由回転でも固
定でもな(、繊維束の走行速度に対して遅(回転させる
ことで、ロールでの毛羽の発生1毛羽溜まりを抑えて効
率よく拡幅出来ることが明らかである。
Table 2 From the experimental results shown in Table 2, it is clear that by rotating the widening roll either freely or at a slow speed relative to the traveling speed of the fiber bundle, it is possible to suppress the generation of fuzz on the roll and the accumulation of fuzz. It is clear that the width can be expanded efficiently.

第2表中ケース1及び2は、#1!維束走行速度より速
く又は同じ表面速度で回転させた場合を示し、繊維束へ
の損傷は無いものの拡幅効果は極めて小さい。
Cases 1 and 2 in Table 2 are #1! This shows the case where the fiber bundle is rotated at a surface speed higher than or the same as the traveling speed of the fiber bundle, and although there is no damage to the fiber bundle, the widening effect is extremely small.

ケース3及び4では繊維束の損傷が無くしかも相当拡幅
効果が見られる。
In Cases 3 and 4, there was no damage to the fiber bundles, and a considerable widening effect was observed.

ケース5では毛羽の発生が少し見られるものの毛羽溜ま
りが無いため、安定した走行か継続可能であった。
In case 5, although some fluff was observed, there was no fluff accumulation, so stable running could be continued.

ケース6のロールを固定した場合では2毛羽の発生に加
え9毛羽溜まりがひどく長時間走行させると、拡幅した
繊維束に2毛羽溜まりの部分で割れが生じたり、溜まっ
た毛羽が塊つとなって繊維束にからみついたりして安定
走行が出来なかった。
In Case 6, when the roll is fixed, in addition to the occurrence of 2 fuzz, the 9 fuzz buildup is severe and if the roll is run for a long time, cracks will occur in the widened fiber bundle at the part where the 2 fuzz is accumulated, and the accumulated fuzz will become clumps. Stable running was not possible due to entanglement with fiber bundles.

第2表で示した実験結果より、拡幅用ロールを自由回転
でも固定でもな(張力下に走行する繊維束の走行速度に
対し、ロールの表面速度が遅くなるよう回転速度を選択
することによって繊維束の拡幅を効率良く行なえること
が明らかである。
From the experimental results shown in Table 2, it is clear that whether the widening roll is free-rotating or fixed (by selecting the rotational speed so that the surface speed of the roll is slower than the running speed of the fiber bundle running under tension), It is clear that the width of the bundle can be efficiently expanded.

本発明の方法を適用したプリプレグの製造例を第3図に
よって説明する。
An example of manufacturing a prepreg using the method of the present invention will be explained with reference to FIG.

引き揃えられた繊維束(11)は、フィードロール(1
2)からガイドコーム(13)をへて、可変速モーター
とギヤボックスからなる駆動装置(20)を備えた拡幅
用ロール(14)上で拡幅され、樹脂を塗布した離型紙
(15)に合体して、予熱用プレートヒーター(16)
で加熱されて、ロール保護用離型紙(18)を積層後、
樹脂含浸用加熱ニップロール(17)で樹脂含浸され、
プリプレグ巻取りロール(19)に巻取られる。
The aligned fiber bundle (11) is passed through the feed roll (1
2), passes through a guide comb (13), is widened on a widening roll (14) equipped with a drive device (20) consisting of a variable speed motor and a gear box, and is combined with a release paper (15) coated with resin. and preheating plate heater (16)
After being heated with and laminating the release paper (18) for roll protection,
Impregnated with resin by a heated nip roll (17) for resin impregnation,
It is wound up on a prepreg winding roll (19).

本発明の方法は1例えば炭素繊維に適用する場合、繊維
径が8μ以上の従来一般に使用されている炭素繊維から
構成される繊維束ばかりでな(,2〜3μ程度の極細炭
素繊維2〜3万本から構成されるような繊維束に適用し
ても優れた性能を得ることが可能である。
For example, when the method of the present invention is applied to carbon fibers, fiber bundles composed of conventionally commonly used carbon fibers with a fiber diameter of 8μ or more (2 to 3 ultrafine carbon fibers of about 2 to 3μ) It is possible to obtain excellent performance even when applied to a fiber bundle consisting of 10,000 fibers.

以下、実施例により本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.

実施例 第3表に、第3図に示すような本発明による繊維束拡幅
装置を備えたプリプレグ装造装置を使用して3000f
の炭素繊維束(単位長重量約20 omy/m ) 1
25本と樹脂を塗布した離型紙から製造した5 00 
mm幅のプリプレグの性能を示した。
Example Table 3 shows that 3,000 f
Carbon fiber bundle (unit length weight approx. 20 omy/m) 1
500 manufactured from 25 pieces and release paper coated with resin
The performance of mm-width prepreg was shown.

プリプレグの製造条件は走行速度2 m/min 。The prepreg manufacturing conditions were a running speed of 2 m/min.

繊維束拡幅用ロールの表面速度0.2 m/min 、
 プリプレグ全幅張力120kP、予熱プレートヒータ
一温度130°C1加熱ロール温度100℃である。
Surface speed of fiber bundle widening roll 0.2 m/min,
The prepreg full width tension was 120 kP, the preheating plate heater temperature was 130°C, and the heating roll temperature was 100°C.

第 3 表 第3表から明らかなように本発明の方法によって、高品
質の極薄の一方向繊維強化プリプレグが得られることが
分る。
Table 3 As is clear from Table 3, it can be seen that the method of the present invention provides a high quality, ultra-thin, unidirectional fiber reinforced prepreg.

比J板側1 / 繊維束拡幅用ロールを自由回転とした他は。Ratio J plate side 1 / Other than that, the fiber bundle widening roll was made to rotate freely.

実施例1と同様にして製造したプリプレグの性能を第4
表に示した。
The performance of the prepreg manufactured in the same manner as in Example 1 was evaluated in the fourth example.
Shown in the table.

第 4 表 第4表から明らかなように拡幅用ロールを自由回転とし
たとぎは、プリプレグに毛羽は見られないものの繊維束
の拡幅が不充分であるため目開きが多数発生し、グリプ
レグとしては使用出来ないものであった。
Table 4 As is clear from Table 4, when the widening roll was rotated freely, no fuzz was observed in the prepreg, but the fiber bundles were insufficiently widened, resulting in a large number of openings. It was unusable.

比較例2 繊維束拡幅用ロールを固定した他は、実施例と同様にし
て製造したプリプレグの性能を第5表に示した。
Comparative Example 2 Table 5 shows the performance of a prepreg produced in the same manner as in the example except that the fiber bundle widening roll was fixed.

第 5 表 第5表から明らかなように拡幅用ロールを固定した場合
は2毛羽溜まりによる毛羽が塊つとなってプリプレグ上
に見られ、連続した一方向引き揃え繊維強化プリプレグ
テープとして満足すべきものは得られなかった。
Table 5 As is clear from Table 5, when the widening roll is fixed, the fluff due to the accumulation of two fluffs can be seen in clusters on the prepreg. I couldn't get it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の方法は、一方向引き揃え繊維束から均質の薄い
レート状テープを連続的に製造することが出来るため、
プリプレグの製造に適用すると1毛羽等の外観的欠点が
解消された均質で薄いプリプレグを連続的に長時間にわ
たって安定に製造することを可能とする。
Since the method of the present invention can continuously produce a homogeneous thin plate-like tape from a unidirectionally aligned fiber bundle,
When applied to the production of prepreg, it is possible to continuously and stably produce homogeneous and thin prepregs that are free from appearance defects such as fuzz over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は自由回転又は固定可能な繊維束拡幅用ロールを
有する繊維束拡幅装置、第2図は第1図の装置にさらに
拡幅ロール駆動装置を取り付けた本発明を実施するのに
好適な繊維束拡幅装置、第3図は繊維束拡幅装置を組み
込んだ一方向引き揃え繊維強化グリプレグ製造用装置例
を示す。 (1)、 (11) 繊維束 (4)、 (5)、 (6)、 (14)拡幅ロール(
15) 樹脂を塗布した離型紙 (18) ロール保護用離型紙
Fig. 1 shows a fiber bundle widening device having a roll for widening the fiber bundle which can be freely rotated or fixed, and Fig. 2 shows a fiber bundle widening device suitable for carrying out the present invention, in which a widening roll driving device is further attached to the device of Fig. 1. Bundle Expanding Apparatus, FIG. 3 shows an example of an apparatus for producing unidirectionally aligned fiber-reinforced griplegs incorporating a fiber bundle widening apparatus. (1), (11) Fiber bundle (4), (5), (6), (14) Widening roll (
15) Release paper coated with resin (18) Release paper for roll protection

Claims (1)

【特許請求の範囲】 繊維束を単数又は複数・のロールの表面に張力下に押し
当てながら走行させて繊維束を押し拡げる方法において
、ロールの少な(とも一つを。 走行する繊維束の走行速度に対して遅(回転させること
を特徴とする繊維束の拡幅法。
[Claims] A method of pushing and spreading a fiber bundle by running the fiber bundle while pressing it under tension against the surface of one or more rolls, in which the running of the fiber bundle on one or more rolls is performed. A fiber bundle widening method characterized by rotating at a slow speed.
JP58138115A 1983-07-28 1983-07-28 Stentering method of fiber bundle Pending JPS6028567A (en)

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JP58138115A JPS6028567A (en) 1983-07-28 1983-07-28 Stentering method of fiber bundle

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JPS6028567A true JPS6028567A (en) 1985-02-13

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