JPS6241185B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維ストランドを切断して得ら
れる、一般に偏平な形状を有するチヨツプドスト
ランドを一段で緊密化、高密度化及び乾燥する方
法と装置に関する。 最近、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品が各種
の高強度部品材として広く応用されるようになつ
た。 このようなガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品の
一般的製造方法として、熱可塑性樹脂のペレツト
とガラス繊維のチヨツプドストランドとの混合物
を押出機でペレタイズし、かくして得られたガラ
ス繊維を含むペレツトを射出成形機で成形する方
法、あるいは樹脂ペレツトとガラス繊維チヨツプ
ドストランドとの混合物を直接射出成形機に供給
し、射出成形する方法が知られている。これらの
方法において、チヨツプドストランドの一体性
は、例えば前記の樹脂ペレツトとチヨツプドスト
ランドとの混合、調合工程、あるいは成形工程に
〓〓〓〓〓
おける工程性及び成形性に対して、さらに成形さ
れた製品の諸物性に対して大きな影響を及ぼし、
それら諸工程におけるチヨツプドストランドの糸
割れ、ケバ立ち、あるいは分繊はそれらの工程性
及び成形性を阻害するのみならず、成形製品にお
いても所望とされる各種強度特性、あるいは製品
均質性等の他の物理的性質の達成を困難にする。 一方、最近のガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品
の成形法は省力、合理化及びシステム化の方向に
向いつつあり、それに伴つてガラス繊維のチヨツ
プドストランドの形態にも変化の必要が認められ
てきている。すなわち、従来、特にガラス繊維強
化熱可塑性樹脂製品のためのガラス繊維の繊維長
は３〜６mmが主流であつたが、上記省力、合理化
及びシステム化の要請に伴つて自動計量、空気輪
送等の手段が用いられるようになるにつれてそれ
らの手段に適合し、それら手段の能力を十分に発
揮させるためにより短かく、例えば１〜３mmの、
しかもより一体性の高い高密度のチヨツプドスト
ランドが求められるようになつた。さらに、この
ようなガラス繊維強化熱可塑性樹脂の成形品自身
に関しても、より小型の製品分野の開発が進むに
つれて製品の均質化、表面平滑性の問題がクロー
ズアツプされ、この面からも上記のようなより短
かく、かつより一体性の高い高密度チヨツプドス
トランドが求められるようになつた。 しかし、従来のチヨツプドストランドはストラ
ンドの形成法上から、また切断法上から必然的
に、前記の混合、調合工程や、特に自動計量、空
気輪送等の工程における工程性や成形性を阻害す
る偏平構造を取るという問題がある。すなわち、
通常のガラス繊維の製造法において、紡糸炉から
引き出されたフイラメントはその紡糸張力と集束
剤塗布装置、集束ローラ、綾振装置等に接触する
ことで増加する摩擦力との合力を以つて巻取管に
巻き取られるためストランドは必然的に偏平構造
となる。この巻取管に巻き取られたストランドを
乾燥ケーキとし、これに切断直前に再度水性の被
覆剤や潤滑剤を塗布してもストランドの偏平度は
実際上不変で、そのチヨツプドストランドは偏平
である。また、未乾燥のケーキを直接切断する場
合や、その未乾燥ケーキに二次的に水性サイジン
グ剤を塗布し、切断する場合も同様である。さら
に、ダイレクトカツト方式のように、紡糸炉から
紡糸、集束して形成されたストランドを直接カツ
ターに供給、切断し、その際の繊維形成力はカツ
ターのフイードローラに対するストランドの粘着
力に受持たせる場合も、その繊維形成力によつて
ストランドはフイードローラ面上で偏平となり、
それを切断して得られるチヨツプドストランドは
必然的に断面偏平な構造となる。このような偏平
構造は表面積及び断面積が大きく、かさ高である
ため、成形工程での自動計量、空気輸送工程や樹
脂ペレツトとの混合、調合工程における工程性が
悪いばかりでなく、本来的に機械的外力に対する
抵抗性が小さいという欠点を持ち、従つてこれら
の成形工程中にケバ立ち、糸割れ、分繊等の現象
を起し易く、その工程性、成形性をさらに悪化さ
せる。 一方、チヨツプドストランドは多数のフイラメ
ント、例えば800〜2000本のフイラメントを含む
一体に集束されたストランドをカツターで所定長
に切断することによつて製造されるが、チヨツプ
ドストランドの短繊維化はストランドの集束力に
対して相対的にカツターによる切断衝撃力を強く
し、この面からも上記短繊維化は製品チヨツプド
ストランドの機械的外力に対する抵抗性を低下さ
せる。 本発明者は上記従来のチヨツプドストランドに
対して、長繊維ストランド又はそのロービングを
切断し、得られた偏平な形状を有するチヨツプド
ストランドを湿潤状態において振動作用を含めて
各種転動作用に付すとき湿潤チヨツプドストラン
ドを緊密化し、一体性に優れた機械的外力に対す
る抵抗性の大きい高密度チヨツプドストランドが
得られることを見い出してこれを特願昭56―
190162号として特許出願した。 一方、本発明者はガラス繊維のストランド又は
ストランド製品を湿潤下で切断して得られる湿潤
チヨツプドストランドの群に振動作用を及ぼして
それらチヨツプドストランド群を層状に形成しつ
つ移送し、同時に移送下の前記チヨツプドストラ
ンド層にその下から多数の細い加熱空気流を噴
出、導通するとき、湿潤チヨツプドストランドな
従来の静置式熱風加熱乾燥方法の概念をはるかに
越える、数十分という極めて短時間で乾燥するこ
とができ、しかもこの乾燥原理と同じ原理により
乾燥チヨツプドストランドに乾燥工程に連続して
〓〓〓〓〓
冷風を適用することによつて極めて短時間に、す
なわち５〜10分程度の短時間で強制冷却すること
ができ、従つてチヨツプドストランド製品をガラ
ス繊維の紡糸から連続、一貫工程で製造すること
ができるようになるとともに、このような動的乾
燥であるにもかゝわらず従来の静置乾燥による場
合に匹敵する、又はそれ以上の特性を持つチヨツ
プドストランド製品を得ることができることを見
い出してこれを特願昭57―20711号として特許出
願した。 本発明は前記先願の改良に関し、振動による湿
潤チヨツプドストランドの造粒、緊密化工程と振
動下における細い加熱空気流の噴出による湿潤チ
ヨツプドストランドの乾燥工程とを１つの振動板
により、１つの連続した工程として行うことによ
つて一層効率的に高密度チヨツプドストランドを
製造する方法と装置を提供することを目的とす
る。 本発明の方法は、基本的には、ガラス繊維のス
トランド又はストランド製品を湿潤下で切断して
得られる偏平な形状を有する湿潤状態のチヨツプ
ドストランドを振動作用に付して造粒、緊密化
し、次いで前記振動作用によつて層状に形成、移
送されつつある湿潤チヨツプドストランド群に対
してその下から同じ振動作用下において多数の細
い加熱空気流を噴出、導通して乾燥することを特
徴とする。 本発明は特に好適な態様として、前記方法にお
ける加熱空気の噴出、導通工程に連続して、振動
下で移送されつつある乾燥された高温のチヨツプ
ドストランドの層にその下から多数の細い冷却用
空気を噴出、導通して乾燥チヨツプドストランド
を強制冷却する方法を含む。 一方、本発明の装置は、基本的には、偏平な構
造を有する湿潤状態のガラス繊維チヨツプドスト
ランドに振動による造粒作用を及ぼす無孔区域
と、その無孔区域から連続して延び、該無孔区域
から層状に移送される湿潤チヨツプドストランド
に同じ振動下で加熱空気を噴出、導出させてチヨ
ツプドストランドを乾燥するための多数の小孔を
有する多孔区域とから成る単一の造粒整流板が装
置の内部に一体に横断配置され；前記造粒整流板
をはさんでその上部は前記小孔を通して噴出した
加熱空気の排気室を、またその下部は加熱空気を
該小孔を通して該排気室に噴出させる少なくとも
１つの通気室をそれぞれ構成し；前記排気室はそ
の囲壁に前記造粒整流板の無孔区域の端部領域に
湿潤チヨツプドストランドを供給するための開口
と、該開口の反対側でかつ該造粒整流板上のチヨ
ツプドストランドを排出し得るレベルに形成され
た乾燥チヨツプドストランドを取り出すための開
口と、前記通気室から造粒整流板の小孔を通つて
排気室に噴出した加熱空気を排気するための排気
口とを有し；前記各通気室はその囲壁にそれぞれ
少なくとも１つの、加熱空気源からの加熱空気を
受け入れるための通気口を有し；前記排気口と通
気口にはそれぞれ排風装置系統と、空気の加熱装
置を含む送風装置系統が接続され；そして装置の
１つの側壁の外面に装置全体を振動させる振動発
生装置が取り付けられていることを特徴とする。 本発明は特に好適な態様として、前記装置にお
いて前記造粒整流板の下部が少なくとも１つの前
記通気室に加えてさらに、チヨツプドストランド
の取出開口側端壁に隣接する、該造粒整流板の小
孔を通して冷却用空気を前記排気室に噴出するた
めの通気室を有し、その冷却用空気のための通気
室はその囲壁に冷却用空気源からの冷却用空気を
受け入れるための開口を有し、そしてその開口に
は冷却用空気の送風装置系統が接続されて成る造
粒、乾燥と冷却が連結工程として行い得る装置を
含む。 上記の本発明を好適な図示実施例を参照して説
明すると、第１図にはガラス繊維の紡糸からスト
ランドの切断、形成されたチヨツプドストランド
の造粒、乾燥及び冷却、並びに製品梱包までの連
続プロセスが模式図で示され、第２図には第１図
の造粒、乾燥装置の構造が側断面図で示され、そ
して第３図には送排風装置系統を含む造粒乾燥装
置の全体の側面が、一部断面として示されてい
る。 図において、符号１０は紡糸装置を示し、その
ブツシング１１ａ，１１ｂ，１１ｃから紡糸され
たフイラメント１２ａ，１２ｂ，１２ｃはバイン
ダー塗布装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃによつてバ
インダーが適用され、そして集束シユー１４ａ，
１４ｂ，１４ｃによつてそれぞれ１本のストラン
ド１５ａ，１５ｂ，１５ｃに集束された後直接カ
ツター２０に入る。 〓〓〓〓〓
カツター２０はストランド本数に相当する溝を
持つガイドローラ２１と、表面がゴム、合成樹脂
等のガラス繊維に対して摩擦係数の大きい弾性体
で形成されている自由回転できるフイードローラ
２２と、フイードローラ２２に圧接され、モータ
によつて積極駆動される、多数のブレードが放射
状に表面から突出するように植設されているカツ
ターローラ２３とから成る。カツター２０に入つ
た湿潤ストランド１５ａ，１５ｂ，１５ｃはガイ
ドローラ２１の各溝を通つてフイードローラ２２
に巻掛けされ、フイードローラ２２とカツターロ
ーラ２３の圧接点においてブレードのフイードロ
ーラ表面に対する喰い込みによつてブレード間隔
で定まる長さに切断され、チヨツプドストランド
３０を形成する。このチヨツプドストランド３０
は紡糸時のバインダーの適用量に依存して変り得
るが、普通は約10〜15重量の水分率を持つ。 上記ガラス繊維の紡糸及びダイレクトカツテイ
ング工程において、フイードローラ２２の表面に
湿潤状態で密着、巻掛けされているストランド１
５ａ，１５ｂ，１５ｃのフイードローラ２２に対
する粘着力が繊維形成力を組成してガラスフイラ
メント１２ａ，１２ｂ，１２ｃをブツシング１１
ａ，１１ｂ，１１ｃから引き出し、繊維化してい
る。 チヨツプドストランド３０は上記のようにダイ
レクトカツテイング方式によつて紡糸と直結して
製造することができ、そして本発明はこのような
連続工程で作られたチヨツプドストランド３０の
造粒、乾燥に適用するのが好ましいが、このダイ
レクトカツテイング方式以外の方法、例えば紡糸
及び集束されたストランドを一旦巻取管に巻き取
つて形成した未乾燥ケーキのストランドをを直
接、又はさらにサイジング剤等を含み、若しくは
含まない水性処理剤で被覆処理又は湿潤処理して
カツターに供給、切断することによつて、あるい
は巻取管に巻き取られ、乾燥されたいわゆる乾燥
ケーキのストランドを二次湿潤被覆処理又は単に
湿潤処理した後カツターに供給し、切断すること
によつて製造されたチヨツプドストランドの造
粒、乾燥にも適用しうる。上記において説明をス
トランドに限つたが、本発明は例えばロービング
―これにはロービング工程を省略して紡糸時に直
接ロービング化したいわゆる直巻ロービングも包
含される―のようなストランドの加工製品を湿潤
状態で切断して作つたチヨツプドストランドの造
粒、乾燥にも適用できることは明らかであろう。
本明細書ではこのような加工製品をストランド製
品と称することにする。このようにして形成され
たチヨツプドストランドの水分率は上記のような
ストランド又はその製品の種類によつて異なる
が、一般に約10〜25重量％の範囲内にある。 カツター２０で切断、形成されたチヨツプドス
トランド３０は適当な搬送手段、例えばコンベア
システム４０ａ，４０ｂ，４０ｃの上に落下、堆
積されつつ搬送され、本発明による造粒乾燥装置
５０に供給される。造粒乾燥装置５０に対するチ
ヨツプドストランドの供給は普通連続的に行われ
るが、場合によつては間欠供給されてもよい。供
給されたチヨツプドストランドは本発明の方法に
よつて造粒、乾燥及び、好ましくは連続して冷却
され、そしてチヨツプドストランド製品として取
り出された後梱包装置９０で梱包される。 造粒乾燥装置５０はその内部に一体に単一の造
粒整流板５１を横断配置して有し、その造粒整流
板５１によつて上部の排気室５２と下部の通気室
５３ａ，５３ｂとに区分されるとともに、その１
つの側壁の外面にこの造粒乾燥装置全体を振動さ
せる振動発生装置５４を備えている。造粒乾燥装
置５０はさらに前記排気室５２及び通気室５３
ａ，５３ｂに接続される送排風装置系統を付属装
置として含む。 造粒乾燥装置５０において、造粒整流板５１は
供給湿潤チヨツプドストランドの振動造粒作用区
域を組成する、湿潤チヨツプドストランドの供給
側に位置する無孔区域Ａと、その無孔区域から連
続して延び、無孔区域Ａから層状に移送される湿
潤チヨツプドストランドの乾燥区域、好ましくは
乾燥―冷却区域を組成する多孔区域Ｂ又はＢ―Ｃ
から成り、そして多孔区域Ｂ又はＢ―Ｃはその
ほヾ全面に、ほヾ均一に約1.5〜10％、好ましく
は約２〜３％の開孔率で分布する直径１〜５mm、
好ましくは２〜３mmの貫通孔５５を有する。この
造粒整流板５１は装置内に水平に、又は製品出口
方向に若干傾斜して配置される。 排気室５２はその囲壁に造粒整流板５１の無孔
区域の端部領域に湿潤チヨツプドストランドを供
給するための開口５６と、開口５６の反対側で、
〓〓〓〓〓
かつ造粒整流板５１の上を移送されてくるチヨツ
プドストランドを排出させるレベルに形成された
チヨツプドストランドの取出開口５７と通気室か
ら排気室に噴出した空気のための排気口５８を有
し、そして排気口５８には外部から排風装置系統
が接続される。 通気室は図示のように仕切板５９によつて後端
壁、すなわちチヨツプドストランドの供給開口５
６側端壁に隣接する加熱空気のための通気室５３
ａと前端壁、すなわちチヨツプドストランドの取
出開口５７側端壁に隣接する冷却用空気のための
通気室５３ｂに区分した構造とするのが特に好ま
しいが、造粒整流板５１上で加熱空気の噴出によ
つて乾燥された高温のチヨツプドストランドを従
来法と同様に放冷することも勿論可能であり、そ
のような場合は冷却用空気のための通気室５３ｂ
は設ける必要がない。これらの通気室５３ａ及び
５３ｂはさらにそれぞれ複数の室に区分すること
もできるが、通常はそれぞれ１つの室で十分その
機能を奏する。また両通気室５３ａ，５３ｂは図
示実施例の場合仕切板５９によつて区分、形成さ
れているが、このような仕切板によらずにそれぞ
れ別個に形成することもできる。各通気室５３
ａ，５３ｂはその側壁又は底壁に通気開口６０
ａ，６０ｂをそれぞれ有し、前者には加熱空気の
ための送風装置系統が、また後者には冷却用空気
のための送風装置系統がそれぞれ外部から接続さ
れる。これらの開口６０ａ，６０ｂは通気室の大
きさに応じて、あるいは各通気室を複数室に区分
した場合にそれらに対応して複数形成し、そのそ
れぞれに独立に、又は主送風装置系統から分岐さ
れた送風装置系統を接続することもできる。 振動発生装置５４は乾燥装置５０の１つの側壁
に、好ましくは相対的に側壁下部に、例えば通気
室の側壁に取り付けられ、装置全体を振動させ
る。振動発生装置５４は公知のものが使用でき、
例えば電磁石によりスプリングに平行往復運動を
起し、振動を発生させる電磁式振動発生装置及び
不平衡回転錘などによる円運動によつて振動を発
生させる機械的振動発生装置が使用できる。 送排風装置系統は加熱空気のための送排風装置
系統と冷却用空気のための送風装置系統から成
る。加熱空気用送排風装置系統は空気の送風フア
ン６１とフアン６１から出て通気室５３ａの開口
６０ａに振動を吸収し得るキヤンバスダクト６２
を介して接続される、送風量調節用ダンパー（図
示せず）を持つダクト６３とダクト６３の途中に
配置されている、フアン６１から送られてくる空
気を所望の温度まで加熱するための加熱装置６４
から成る送風装置系統、及び排風フアン６５と、
排気室５２の排気口５８からキヤンバスダクト６
６を介して延び、フアン６５に接続される、排風
量調節用ダンパー（図示せず）を持つダクト６７
と排風フアン６５から延びる排気ダクト６８から
成る排風装置系統から構成されている。これらの
送風装置系統と排風装置系統はこの両者を循環ダ
クト６９を介して相互に接続し、送風装置系統か
ら送られ、排気室５２に噴出した加熱空気を排風
フアン６５で吸引し、循環ダクト６９を通して送
風装置系統に循環させるようにするのが好まし
い。この循環系統は排気ダクト６８を、例えばサ
イクロンのような集除塵装置７０に接続し、集除
塵装置７０から循環ダクト６９を延ばし、それを
送風装置系統の送風フアン６１の吸気側に接続す
ることによつて完成することができる。特に好ま
しい、冷却用空気のための通気室５３ｂを含む態
様において、その通気室５３ｂに接続される冷却
用空気のための送風装置系統は送風フアン７１と
フアン７１から出て通気室５３ｂの開口６０ｂに
図には表われないキヤンバスダクトを介して接続
される、送風量調節用ダンパー（図示せず）を持
つダクト７２から成る。その排風装置系統は独立
に形成する必要は特になく、図示のようにその排
気室を前記加熱空気用排気室５２と共通に構成
し、前記排風装置系統を加熱空気とともに冷却用
空気の排気のために同時に機能させることで十分
である。 造粒乾燥装置５０は通気室５３ａ，５３ｂの底
壁においてスプリングのような振動吸収装置７３
を介して支柱７４で床から支持され、装置全体が
振動発生装置５４によつて振動され得るようにな
つている。 前記コンベアシステム４０ａ，４０ｂ，４０ｃ
によつて搬送され、造粒乾燥装置５０内にその供
給開口５６から連続又は間欠供給される湿潤チヨ
ツプドストランド３０の群は振動発生装置５４の
駆動によつて振動状態にある造粒整流板５１の無
孔区域Ａの上に落ち、同時に振動作用を連続的に
〓〓〓〓〓
受けて跳躍しながら多孔区域Ｂに向い、その区域
Ｂにおいて多数の小孔からの加熱空気の噴出によ
つて整流層７５を形成し、取出開口５７の方向に
自然に連続移送される。 造粒整流板５１に供給されチヨツプドストラン
ド３０は無孔区域Ａにおいて振動による転動作用
を受ける。転動作用を受けるチヨツプドストラン
ドは湿潤な状態にあることが必要である。湿潤の
程度は振動作用の強さ、あるいはチヨツプドスト
ランドの一体性の程度等に依存し、包括的に決め
ることはできないが、一般的には約５〜25重量％
の範囲が適当で、そして約10〜15重量％の範囲が
好ましい。チヨツプドストランドの湿潤状態は必
ずしもその内部まで均一に、あるいは完全に湿潤
されている必要はなく、例えば表面層だけが湿潤
されているような場合でもよい。図示実施例のダ
イレクトカツト方式の場合、ストランドは通常10
〜15重量％の水分を含み、内部まで湿潤されてお
り、従つてそのチヨツプドストランドはそのまゝ
で好適に振動による転動作用に付すことができる
が、もし水分率が不足であると思われるときはそ
のチヨツプドストランドに、例えば噴霧によつて
加水すればよい。 かくして、上記のように、チヨツプドストラン
ドが湿潤状態で振動により転動処理されると、個
個のチヨツプドストランドは相互に粘着、結合す
ることなしに１種の造粒作用を受け、次第に丸味
を帯びつつ緊密化され、第４図に示す偏平構造か
ら第５図に示す棒状に近い構造に変化する。この
造粒、緊密化された湿潤チヨツプドストランドは
その後乾燥されるが、個々のチヨツプドストラン
ドの棒状構造は維持され、最終的に全体としてケ
バの少ない、高比重の大きい高密度チヨツプドス
トランドになる。この転動造粒作用区域を組成す
る造粒整流板５１の無孔区域Ａの長さは所望とさ
れる高密度化の程度に依存するが、普通は１〜
2mである。 無孔区域Ａで造粒、緊密化された湿潤チヨツプ
ドストランド群は層状で多孔区域Ｂに移行し、同
じ振動下においてその貫通孔５５から噴出する加
熱空気の作用によつて整流層７５を形成し、乾燥
されながら前記のように取出開口５７の方向に自
然に連続移送される。前記の及びこのようなチヨ
ツプドストランドの所望とされる造粒、緊密化と
適当な整流層化及び移送のために、造粒整流板５
１は普通は約500〜3000Hz好ましくは約1000〜
2000Hzの振動数と数mm、例えば1.5〜3.0mm程度の
振幅で振動するのが適当であるが、チヨツプドス
トランドの供給量やその水分率、さらには加熱空
気の噴出量等によつては上記の値の範囲を外れる
値でも有孔な造粒、緊密化及び整流層化と移送を
達成できる。このような振動法によれば、多孔区
域Ｂにおいてチヨツプドストランドは振動作用を
受けつつ同時に加熱空気の噴出作用を受けるた
め、また加熱空気の導通によつてチヨツプドスト
ランドの水分の蒸発が急速に進み、それらの粘着
性が低下するためそれらの分離が可及的に促進さ
れ、チヨツプドストランドが塊状々態で移送され
ることは実質的になく、チヨツプドストランドの
良好な整流層化と移送が達成される。 無孔区域Ａから多孔区域Ｂに移送されてくる湿
潤チヨツプドストランドを乾燥するための加熱空
気は送風フアン６１から送風される空気を加熱装
置６４によつて所望の温度まで加熱することによ
つて得られる。この加熱空気はダクト６３を経て
通気室５３ａに入り、造粒整流板５１を加熱しつ
つ多孔区域Ｂの小孔５５から排気室５２に、多孔
区域Ｂに層状で移送されつつあるチヨツプドスト
ランド群を導通して噴出し、整流層７５を形成す
る。この加熱空気の噴出作用は多孔区域への移送
初期においてチヨツプドストランドが持つ水分の
かなりの部分を急速に蒸発させて個々のチヨツプ
ドストランドへの分離を促進して整流層７５に形
成するとともに、そのチヨツプドストランド群は
完全浮上には至らないがチヨツプドストランドに
撹拌、混合作用を及ぼしてより均一な整流層を形
成させ、かくして乾燥を可及的に進行させる。層
厚は大体0.5〜３cm、好ましくは約１〜２cmが適
当である。 加熱空気がこのように機能するために、加熱空
気は所定の温度と噴出量を持たねばならない。こ
れらの条件はチヨツプドストランドの量や性状、
さらには多孔区域Ｂの諸条件に依存し、また特に
噴出量はさらに整流層を形成しているチヨツプド
ストランドが実際上飛散してはいけないという規
制を受け、従つてこれらの温度及び噴出量の条件
を包括的に規定することはできないが、おゝむね
約120〜180℃、好ましくは約140〜160℃の範囲の
〓〓〓〓〓
温度、及び各小孔に関して約３〜12m／秒、好ま
しくは約５〜8m／秒の噴出速度が達成される噴
出量が適当である。そして特に、チヨツプドスト
ランド層７５を導通した加熱空気が層７５の直上
のふん囲気において約100℃以上、好ましくは約
110℃以上の温度―この温度は当然導通前の温度
より低い―を持つように供給される加熱空気の前
記温度と噴出速度を選ぶのが好適である。このよ
うな条件において、約10〜25％の水分率を有する
普通の品種のウエツトカツトチヨツプドストラン
ドやダイレクトカツトチヨツプドストランドは15
〜30分程度の時間で完全に乾燥される。このよう
な短時間乾燥の場合、特にバインダーとしてある
種の硬化型バインダーが用いられるとき、バイン
ダーのキユアリングが若干不十分になる危険性が
あるが、これは例えば供給される加熱空気及び導
通した加熱空気の温度をより高温側に取るとか、
及び／又はより長い造粒整流板を持つ造粒乾燥装
置を用いる、などによつて解決することができ
る。このように振動と加熱空気の噴出の組み合わ
せの場合、チヨツプドストランドの分離と整流層
化が容易に行われるため、加熱空気の噴出量が相
対的に少なくてよく、このためにまた相対的に短
かい、例えば１〜３mmのチヨツプドストランドに
も好適に適用できるようになる。 上記のようにして乾燥されたチヨツプドストラ
ンドは通常約100℃以上の温度を持つ。この高温
のチヨツプドストランドはそのまゝ取出開口５７
から取り出し、従来法と同様に放冷することもで
きるが、本発明による造粒、乾燥の高効率を生か
すために前記冷却用空気の送風系統を機能させ、
前記乾燥方法と同じ原理で強制冷却するのが好適
である。 すなわち、冷却用空気のための送風フアン７１
からダクト７２を通して通気室５３ｂに冷却用空
気を送風し、造粒整流板５１の多孔区域Ｃの小孔
５５を通して噴出させる。小孔５５から噴出した
冷却用空気は造流整流板上を多孔区域Ｂを経て層
状で移送されてくる高温の乾燥チヨツプドストラ
ンド層７５を導通してチヨツプドストランドから
奪熱、冷却しつつ排気室５２に出る。この工程に
おいて、冷却用空気は常温の外囲空気で十分であ
る。また多孔区域Ｃの小孔５５からの冷却用空気
の噴出速度は一般的には前記加熱空気の噴出速度
より少なくてよく、普通約１〜10m／秒、好まし
くは約４〜6m／秒である。この整流層状態での
動的冷却で約100℃以上の温度を持つチヨツプド
ストランドは５〜10分程度の時間で常温まで冷却
される。 上記の乾燥―冷却工程において、この方法が加
熱空気及び冷却用空気による動的乾燥及び冷却で
あるにもかゝわらず造粒、緊密化されたチヨツプ
ドストランドは加熱空気及び冷却用空気の噴出下
においてもその一体性を実質的に完全に保持し、
後記実施例で明らかにされるように全体としてケ
バの少ない、嵩比重の大きい高密度のチヨツプド
ストランドを与えるとともに、整流層における撹
拌、混合下での短時間加熱であるためバインダー
のマイグレーシヨンやその破壊の問題は実際上発
生しない。 通気室５３ａ，５３ｂから造粒整流板５１の小
孔５５を通つて噴出し、造粒整流板上のチヨツプ
ドストランド層７５を導通して排気室５２に出た
加熱空気及び冷却用空気は排風フアン６５によつ
て一緒に排気ダクト６７，６８を通つて吸引、排
気され、そして好ましくはその排風は集除塵装置
７０に入つて風綿等が除去された後循環ダクト６
９を通つて送風フアン６１にもどされ、加熱装置
６４で追加加熱されて加熱空気として再循環され
る。 上記の乾燥、冷却工程でストランドの切断時に
発生した細い分繊繊維やストランドが同時に風綿
として排気系に、加熱空気及び冷却用空気の噴出
速度に依存するが、通常の乾燥、冷却条件下にお
いては供給チヨツプドストランド量に対して0.5
〜２％の割合で排除されるが、そのような分繊繊
維等が一部残留してもそれらは無孔区域Ａにおい
て湿潤チヨツプドストランドが受ける振動造粒作
用によりチヨツプドストランドに緊密に付着、一
体化されており、それらが製品チヨツプドストラ
ンドの品質を損ねることはない。従来の単なる静
置乾燥の場合、チヨツプドストランド製品は相対
的に小さい嵩比重しか持たないが、上記のような
細い分繊繊維やストランドはそのかなりの部分が
チヨツプドストランドに付着したまゝ乾燥され、
これがチヨツプドストランド製品をさらにかさ高
にしていると思われる。 乾燥及び冷却されたチヨツプドストランドは製
〓〓〓〓〓
品取出開口５７から常用の選別装置８０に落さ
れ、ミスカツトのチヨツプドストランドやその他
の不良チヨツプドストランドは屑品として選別さ
れて排出口８１から除去容器８２に捨てられた
後、金属除去装置８３を経て製品収容々器８４に
秤量下で入り、所定重量に達したときに梱包装置
９０に移され、梱包製品９１に梱包される。 上記選別工程において、乾燥、冷却されたチヨ
ツプドストランドは空気流の噴出によつて風綿が
実質的に除去されているため、またバインダーの
マイグレーシヨンが実際上発生せず、マイグレー
シヨンによるチヨツプドストランド群の固まりの
形成が避けられるため、選別装置８０からのスム
ースな、ほヾ定量づつの連続排出が可能になる。 次に、本発明を実施例によつてさらに説明す
る。しかし、本発明はこれらの実施例によつて限
定されるものでないことはいうまでもないだろ
う。 実施例 800個のチツプノズルを持つブツシング３台か
ら常法で常用のウレタン系（２種）バインダーの
適用下で約13μのガラス繊維を紡糸し、集束シユ
ーにより３本のストランドに集束しつつ直接、フ
イードローラとそれに圧接される円周に多数のブ
レードが等間隔で放射状に突出、植設されている
カツターローラから成るカツターにガイドローラ
を通して導入し、切断した。得られた湿潤チヨツ
プドストランドは偏平構造で、水分率は12％であ
つた。この湿潤チヨツプドストランドをカツター
直下に配設されたコンベアに集積させつつ第２図
及び第３図に図示されるタイプの造粒乾燥装置に
搬送、供給し、造粒、乾燥及び冷却して製品とし
て取り出した。これらの製品の水分率は全て恒常
水分率以下、すなわち0.03％以下で、実質的に完
全に乾燥され、かつその形状は丸味を帯びた棒状
構造であつた。造粒乾燥装置に対するチヨツプド
ストランドの供給量は約45Kg／時間で、造粒整流
板の多孔区域におけるチヨツプドストランドの層
厚は後記加熱空気の噴出条件下で大体10〜15mmで
あつた。 造粒乾燥装置において、造粒整流板は450mm幅
×4500mm長の大きさを持ち、そのチヨツプドスト
ランドの供給側0.54m²（450mm幅×1200mm長）は
造粒のための無孔区域であり、それに続く1125m²
（450mm幅×2500mm長）は造粒整流板下の加熱空気
のための通気室に対応する乾燥用多孔区域であ
り、残りは冷却用空気のための通気室に対応する
冷却用多孔区域である。 この造粒整流板の寸法は安全のため造粒、乾燥
可能な寸法より大き目に作られている。造粒整流
板はその多孔区域において直径２mmの小孔を３％
の開口率で均一に分布して有する。また、造粒整
流板の振動条件は振動数1450Hz及び振幅２mmで、
その振動発生は前記の機械的振動発生装置によつ
た。造粒乾燥装置はその各通気室に加熱空気用送
風装置系統と冷却用空気のための送風装置系統
を、またその排気室にサイクロンを持つ排風装置
系統を接続して有する。加熱空気は150℃の熱風
を用い、その造粒整流板の小孔からの噴出速度は
5m／秒に設定した。また冷却用空気は常温の空
気を用い、その噴出速度は約5m／秒に設定し
た。この仕様によるとき、造粒時間は約８分であ
り、乾燥時間は約17分であり、また冷却時間は約
６分である。 得られた製品チヨツプドストランドの特性を、
同じ湿潤チヨツプドストランドを厚さ60mm、嵩比
重0.55〜0.56g／cm³において130℃の熱風の循環下
で10時間静置乾燥した場合の特性とともに下表に
示す。 表において、水分率は造粒、乾燥及び冷却後の
チヨツプドストランド製品の持つ水分率である。 付着率は乾燥製品におけるバインダーの繊維重
量に対する百分率であり、また不溶化率はそのバ
インダー付き乾燥チヨツプドストランドをトルエ
ン中で１時間煮沸、溶出処理したときの不溶バイ
ンダー量の処理前の量に対する重量百分率であ
る。 流動値は100gのチヨツプドストランドを入口
部の一辺の長さが20cmで、高さが15cmの角錘ホツ
パーに投入し、振動数3000Hz、入口部の振幅２mm
の振動下でその2.5cm角の出口を開き、全部のチ
ヨツプドストランドを排出させたときの排出時間
を意味し、秒／100gで表わされる。この値が小
さいほど毛羽立ちが少なく、高密度製品であるこ
とを意味する。 嵩比重は200gのチヨツプドストランドを1000
mlのメスシリンダーに均一に投入し、その体積を
読み取り、ｇ／cm³で表わした。経験的に嵩比重の
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大きい方が毛羽立ちが少なく、高密度製品である
ことを示す。 毛羽発生率において、CSは100gのチヨツプド
ストランドを1000mlのビーカーに入れ、封じ、
3000回振動、混合したときのチヨツプドストラン
ドの解繊率で、振動、混合後16メツシユの篩にか
け、篩の上に残つた解繊繊維量の元のチヨツプド
ストランド量に対する割合（％）であり、また
CS／Ｒは40gのチヨツプドストランドと60gの直
径3.5mm、長さ３mmの樹脂ペレツトとを一緒にし
て上記のように処理したときのチヨツプドストラ
ンドの解繊率である。これらの値はチヨツプドス
トランドの機械的外力に対する抵抗性の尺度を与
え、値が小さいほどチヨツプドストランドの集合
性、一体性が良好であることを示す。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス繊維の紡糸からストランドの切
断、形成チヨツプドストランドの造粒、乾燥及び
製品梱包までの連続プロセスを模式的に示す図で
あり、第２図は第１図のプロセスにおいて用いら
れる造粒乾燥装置の構造を示す側断面図であり、
第３図は通排風装置系統を含む、一部断面で示さ
れる造粒乾燥装置の全体図であり、第４図は造粒
されてない偏平構造のチヨツプドストランドの斜
視図であり、そして第５図は本発明による棒状構
造のチヨツプドストランドの斜視図である。 １０……紡糸装置、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…
…ガラスフイラメント、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
……ガラス繊維ストランド、２０……カツター、
３０……チヨツプドストランド、４０ａ，４０
ｂ，４０ｃ……コンベアシステム、５０……造粒
乾燥装置、５１……造粒整流板、Ａ……無孔区
域、Ｂ，Ｃ……多孔区域、５２……排気室、５３
ａ，５３ｂ……通気室、５４……振動発生装置、
５５……小孔、５６……供給開口、５７……取出
開口、５８……排気口、６０ａ，６０ｂ……通気
開口、６１……加熱空気用送風フアン、６２，６
６……キヤンバスダクト、６４……加熱装置、６
５……排風フアン、７０……集除塵装置、７１…
…冷却用空気のための送風フアン、７３……振動
吸収装置、７５……チヨツプドストランド層、８
０……選別装置、８３……金属除去装置、８４…
…製品収容容器、９０……梱包装置、９１……梱
包製品。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス繊維のストランド又はストランド製品
   を湿潤下で切断して得られる偏平な形状を有する
   湿潤状態のチヨツプドストランドを振動作用に付
   して造粒、緊密化し、次いで前記振動作用によつ
   て層状に形成、移送されつつある湿潤チヨツプド
   ストランド群に対してその下から同じ振動作用下
   において多数の細い加熱空気流を噴出、導通して
   乾燥することを特徴とする高密度チヨツプドスト
   ランドの製造方法。 ２ 偏平な構造を有する湿潤状態のガラス繊維チ
   ヨツプドストランドに振動による造粒作用を及ぼ
   す無孔区域と、その無孔区域から連続して延び、
   該無孔区域から層状に移送される湿潤チヨツプド
   ストランドに同じ振動下で加熱空気を噴出、導通
   させてチヨツプドストランドを乾燥するための多
   数の小孔を有する多孔区域とから成る単一の造粒
   整流板が装置の内部に一体に横断配置され；前記
   造粒整流板をはさんでその上部は前記小孔を通し
   て噴出した加熱空気の排気室を、またその下部は
   加熱空気を該小孔を通して該排気室に噴出させる
   少なくとも１つの通気室をそれぞれ構成し；前記
   排気室はその囲壁に前記造粒整流板の無孔区域の
   端部領域に湿潤チヨツプドストランドを供給する
   ための開口と該開口の反対側でかつ該造粒整流板
   上のチヨツプドストランドを排出し得るレベルに
   形成された乾燥チヨツプドストランドを取り出す
   ための開口と、前記通気室から造粒整流板の小孔
   を通つて排気室に噴出した加熱空気を排気するた
   めの排気口とを有し；前記各通気室はその囲壁に
   それぞれ少なくとも１つの、加熱空気源からの加
   熱空気を受け入れるための通気口を有し；前記排
   気口と通気口にはそれぞれ排風装置系統と、空気
   の加熱装置を含む送風装置系統が接続され；そし
   て装置の１つの側壁の外面に装置全体を振動させ
   る振動発生装置が取り付けられていることを特徴
   とする高密度チヨツプドストランドの製造装置。