JPS63264935A - 金属繊維束の製造方法 - Google Patents

金属繊維束の製造方法

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JPS63264935A JP62304678A JP30467887A JPS63264935A JP S63264935 A JPS63264935 A JP S63264935A JP 62304678 A JP62304678 A JP 62304678A JP 30467887 A JP30467887 A JP 30467887A JP S63264935 A JPS63264935 A JP S63264935A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、歯車ローラによりけん線加工された金属繊維
の製造方法に、及び、これらの繊維すなわち金属繊維束
で形成された製品に関する。また、これらから形成され
た織物糸、けん線加工された金属繊維（ｃｒｉｍｐｅｄ
　ｆｆ１ｅｔａｌ　ｆ’１ｂｅｒ　）　、更に焼結（５
ｌｎｔｏｒｃｄ）及び非焼結の金属繊維ウェブにも関す
る。
［従来の技術及びその問題点コ ドイツ実用新案第７５２１１９２号には、歯車間を挿通
することにより金属繊維束をけん線加工する技術が記載
されている。しかし、この方法においては、けん線加工
中に歯の頂部により束に作用する圧力が、クラツシング
のために、フィラメント部のけん線加工頂部（ｃｒｉｆ
ｆｌｐｅｄ　ｔｏｐｓ）を現性変形する。金属繊維束内
の相対位置により厚さが異なるため１．このけん線加工
はクラツシングあるいは偏平効果が異なり、金属繊維束
に沿って連続的あるいは永久的特性にある種の影響を与
える。更に、金属繊維束はけん線加工頂部で強く圧縮さ
れ、隣接する束が互いに結合される場合があり１、この
場合は後の工程で分離するのが困難となる。この問題は
歯車間を挿通する前に、金属繊維束を横方向に開くこと
により、ある程度解消することが可能である。この場合
は、更に開放操作を必要とし、このような開放操作によ
っては完全に満足すべき結果、すなわち充分耐久性のあ
るけん縮作用は得られない。
本発明は上述に鑑みてなされたもので、けん縮操作中に
歯車が繊維の表面に直接接触することを防止することに
より、上記聞届を解決することを目的とする。
［問題点を解決するための手段、作用及び効果］本発明
による歯車ローラによりけん縮される金属繊維束製造方
法は、波形状に永久けん線加工されるもので、金属繊維
束を延性かつ凝集性を々する母材中に埋設し、この後こ
の母材と繊維とからなる複合材を少なくとの２の互いに
噛合う歯車ローラ間に挿通し、この後、母材を除去する
ことを特徴とする。
本発明によると、金属繊維束の各繊維は母材で好適に覆
われ、これにより各繊維は隣接する繊維から分離される
。このようにして、各繊維は歯車の歯あるいは隣接する
繊維に接触することなく、永久けん線加工される。複合
材における繊維が比較的真直で互いに平行である場合は
、このけん線加工は各繊維毎にほぼ同じに行なわれる。
更に、このけん線加工する場合、平均的な断面形状は繊
維束の全長に沿ってほぼ同じに形成される。所定の目的
に合致させるためには、波長Ｗが２乃至３０１１振幅Ａ
が０．２乃至ＴｔｓＩＩｓ比がＷ／Ａ＞２でＷ／Ａ≧４
が好ましい波形状の簡単なほぼサインカーブ状のジグザ
グ状けん縮（１の平面内で）を行うだけで充分である。
［実施例］ 図示のように、けん線加工は、束状の複合材１を平行に
配設した２の歯車２の間隙を介して挿通することにより
行なわれ、これらの歯車は互いに充分係合しあるいは噛
合い、それぞれ平行な回転軸線を自゛する。
当然であるが、繊維束１はそれぞれ平行な回転軸線を有
する２又は３以上の対の歯車の頂部（ｎｌｐ）を介して
連続的に送ることができる。次の対のローラ３との係合
深さ及び次の対のローラの各歯の歯厚すなわち表面の周
方向幅４、あるいは、これらの一方は先の対のものと変
えることができる。このようにして、ステップ毎にけん
縮の程度を増加し、あるいは更に１又は複数の不規則な
波形状に形成するために、１又は複数のジグザグ変形を
最初の波形状に重ね合せることも可能である。
ローラを充分調整することにより、必要な場合にはけん
縮による波形形状に所定の程度の不規則性を形成するこ
とも可能である。複数の歯車ローラによる波長Ｗと振幅
Ａの限度はＷ／Ａ＞２である限り上記範囲内であるのが
好ましい。ジグザグ状の基礎あるいは基本的なげん縮操
作は、例えば４ｍｍ＜　Ｗ　＜　２０ｔｎｍあるいは４
ｍｍ＜　Ｗ　＜　１５ｍｍで行なわれ、この後２回月（
あるいは３回目）のジグザグ状波形加工がより短い波長
で形成される。
更に、母材と繊維とからなる複合材の束は、少なくとも
２の共働する対の歯車ローラの間隙を挿通可能で、これ
らの歯車ローラの回転軸線は平行には配置されてない。
これは更に不規則な波形状を形成し、ジグザグ状に変形
することにより少なくとも部分的に３次元的に加工する
。
例えばステンレススチールである金属繊維は４乃至２５
ミクロンの径とすることができる。この複合材の東向に
おける繊維の数は２０００を超えないのが好ましく、通
常は塑性的けん線加工を容易とするために５００乃至１
５００の範囲にあり、特に複合材の束の母材が金属であ
る。
本発明の１実施例では、上述のように束状として引抜く
方法（ｔｘｅｔｈｏｄ　ｏｌ’　ｂｕｎｄｌｅｄ　ｄｒ
ａｗｉｎｇ　）で得られた金属ファイバ束にけん線加工
する歯車ローラを備える。この方法は米国特許第２．０
５０．２９８号、第３，２７７．５８４号あるいは第３
．３９４．２１３号に記載されている。そして、金属ワ
イヤはこのワイヤの金属と異なる金属でコーティングさ
れる（例えばステンレススチールワイヤに対して銅コー
テイング）。この後、コーティングされたワイヤ束は金
属パイプ内に挿入される。ファイバ束を挿入された金属
パイプは、引続いてワイヤ引抜き工程を介して小径の複
合束に縮径され、これによりワイヤは被覆材の連続的な
延性金属母材中に個々に埋設された細いファイバに変換
される。所定の径が得られた後、被覆金属は好適な酸洗
い手段あるいは溶媒中で溶解して、裸のファイバ束を取
出すことにより、通常の技術で除去することが可能であ
る。しかし、本発明の好ましい実施例では、所要の端径
に減少された母材とファイバとの複合束は、酸洗いを行
う前に歯車ローラ対の間隙を挿通される。この後、延性
金属母材が、例えば通常の酸洗いにより除去される。複
合材料にけん線処理を行うことにより、酸洗い処理がよ
り容易になるという利点がある。
例えば複合ワイヤがホルダにコイル状に巻かれた場合等
、不連続的な酸洗いでは、隣接する巻き線間の中間開口
スペース数が極めて多くなり、酸洗い及び洗浄液がワイ
ヤ間に容易に流入する。連続酸洗いラインは、第１酸洗
いバスから洗浄の後に乾燥した束の巻きステーションま
で、極めて長くなる。更に、複合ワイヤは何回も方向を
変えられ、これで非常な引張り張力が作用する。特に、
多数のけん縮された複合ワイヤが束ねられ、束として酸
洗い設備を介して引き抜かれる。このけん縮により、束
が広がり、ワイヤに作用する引張り張力を弾性的に吸収
する。このようにして、ワイヤの損傷が防止され、複合
ワイヤは長平方向において互いに僅かに移動することが
できる。これにより、束の近郊で酸洗い浴及び洗浄浴中
の液体の乱流が増大する。多数の同時にけん縮された束
は、酸洗い、洗浄及び乾燥の後に、通常は数千本である
多数のフィラメントからなる大寸法の連続的なフィラメ
ント束に一緒にまとめられて巻き上げられる。
必要な場合には、この多数のフィラメントからなる束を
、通常の織物ブレーカ（ｔｅｘｔｌ！ｅ　ｂｒｅａｋｅ
ｒ）（例えばトラフティングフレーム）により、１又は
複数の引抜き操作を介して容積のあるステープルスライ
バー（ｓｔａｐｌｏ　ｆｉｂｅｒ　５ｌｉｖｅｒ　）と
してもよい。まとめられた小さな束におけるけん縮波は
通常は同一ではなく、長さ方向に亙って互いに変位すな
わち位相がずれているため、ブレーキングにより、東が
よりかさばり、束の全長に亙ってより無秩序に分散した
離解あるいはブレーキングが生じる。コンポジットワイ
ヤに不規則なげん縮が施された場合には、当然に束の容
積が全体的に大きくなることが期待される。トラフティ
ング機（ｄｒａｌ”Ｌｉｎｇ　ｆ’ｒａｍｅ）で束をブ
レーキングすることにより、けん縮波（ｃｒｌｆｆｌｐ
ｌｎｇ　ｗａｖｅ　）はトラフティング機の供給ローラ
、及び、ブレーキングあるいは出口ローラ間の隙間の平
面内に送られる。このようにして、束に横開口が自動的
に形成される。
この開口は、紡織繊維を混合スライバーに混合あるいは
ミキシングする場合に好ましいものである。
繊維スライバーを形成するブレーキング操作に続きある
いはこれと同時に、けん縮された金属ｍ　Ｎ１１束は実
際に一緒にされ、通常のトラフティングフレーム（ギル
ボックス付きあるいは無し）上の紡織繊維と同様に他の
繊維と混合される。選択された金属繊維含有量及び平均
金属繊維長の混合糸への変換は、紡織スライバーのダブ
リング、粗紡の形成及びスピニングにより通常の方法で
行なわれる。
けん縮金属繊維を用いることにより、均質あるいは均一
なミキシングが補償され、更に糸の特性及び性質をより
一定のものとすることができる。
知られているように、この混合糸は織られ（ｗｏｖｅｎ
ｒａｂｒｌｃｓ　　）　、網状に形成され（ｎｅｔ　ｗ
ｏｒｋｓ　）、編まれて（ｐｌｌｅ　ｆ’ａｂｒｌｃｓ
）　、例えば帯電防止布、又は、マイクロウェーブの反
射あるいは吸収等に供することができる。けん縮された
束の容積は、Ｗ及びＡの一方あるいは双方の値が異なる
ジグザグ状のけん縮、３次元的にけん縮された束を備え
る平面的にジグザグ状にけん縮された束、あるいは、少
なくとも１の束は他と異なるけん縮形態を存するように
これら又はけん縮されない束との組合せ等、異なるけん
縮波に加工された束を組合わせることにより更に増大す
る。更に、容積は、束の厚さ及び数を好適に選択するこ
とにより、変化させることができる。
本発明による容積のあるフィラメント束あるいはステー
プルスライバーは、例えば空圧繊維移送装置を備えある
いは無しのカード操作により、非織物金属繊維ウェブに
容易に処理することができる。ステープルへの繊維束の
トラフティング処理に続き、上記繊維は容易に分離でき
、空気流中でほぼ完全に分離され、カード機あるいはＲ
ａｎｄｏ−Ｗｅｂｂｅｒ（米国カーレイター　コーポレ
ーションの商標名）等のウェブ形成装置に供給される。
このようにして得られた非常に嵩のある金属繊維ウェブ
は極めて均質な多孔質に形成される。
ローラあるいはプレスによる好適な高密度化（例えば液
圧的に均質に圧縮）、及び、所要の均質な多孔質を有す
る板状に通常の焼結操作を行った後、例えば非常に高温
の用途に供するろ過手段とじて非常に宵祭である。更に
、嵩のあるウェブはニードリングあるいは流体ジェット
ニードリング（ｆ’１ｕｌｄ　ｊｅｔ　ｎｃｅｄｌｉｎ
ｇ）により高密度化することができる（織り込まれよら
れた布（５ｐｕｎｌａｃｅｄ「ａｂｒｉｅｓ　）　）。
流体ジェットニードリングは米国特許第３．４９３．４
８２号に記載されている。
［実例］ ０．２５ａ＋ｎ径の多数のコンポジットワイヤを２対の
歯車ローラの間隙を介して連続的に引出す。最初の間隙
中で、波長Ｗが７．５＋＋ｖ　ｓ振幅Ａが１．１５ｍ＋
ｎのジグザグ状に変形される。これに続き、第２の間隙
中でＷ■６ＩＩ１ｍ　５Ａ−０，８■のジグザグ状の変
形が重ね合せられる。歯車の歯の頂部はイ菫かに丸めら
れている。このように変形されたコンポジットワイヤは
僅かに不規則なげん縮波を有し、連続的なげん縮の頂部
間のワイヤセグメントには、けん縮されたコンポジット
ワイヤの中立軸線（主方向）に対して６０°より大きな
角度が形成されない。当然であるが、けん縮されたワイ
ヤを巻き上げると、けん線加工は僅かに伸びる。これは
、（少なくとも）曲げが加わった部分が見えなくなる程
度までである。
けん縮の程度を調べるため、このけん縮可能されたワイ
ヤを、滑らかな内壁を有し、長さが２０＋ｎｍで径に１
が０．９ｈ＋ｍの円筒状の溝を有する第１管状金属部材
（ｍｅｔａｌ　ｃａｌｉｂｅｒ　）に挿通した。ワイヤ
は容易に引出される（認められる程度の抵抗を受けずに
）。引続き、けん縮されたワイヤを径に２−　ｏ、８５
ａｖの所定の溝を有する同様な部材中に挿通した。この
場合、比較的大きな引張り力を加えなければ引出されず
、これにより、与えられたけん縮が伸ばされた（ある程
度まで）。
所定の径りを有するコンポジットワイヤの好ましいけん
縮は、第１部材を認められる抵抗無しに挿通され、第２
部材は挿通できないことである。
更に、好適なげん縮（例えば、けん縮波に多少とも規則
性を備えたもの）を得るためにワイヤの径りと関連する
径Ｋｌ、に２との関係は、例えば帯電防止布あるいは合
成樹脂材の導電性充填物等の用途に応じて定めるのが有
益である。この実例におけるけん縮ワイヤは、 Ｋ　２　／　Ｄ　−０，８５／　０．２５調２．６、及
び、Ｋ　Ｉ　／　Ｄ　−０，９０／　０．２５−３．６
好ましい関係として、下記式の関係が考えられる。
２Ｄ＜Ｋ２　＜３Ｄ、及び、３Ｄ＜Ｋｌ　＜４Ｄコンポ
ジツトワイヤの径りは、当然にコンポジットファイバ束
のファイバ数及びファイバ径に依存する。４乃至２５．
の範囲のファイバ形に対し、Ｄは０．１ｍｍ乃至１　、
５ａ＋ｆｆｌの範囲にある。
多数のけん縮されたコンポジットワイヤは束にまとめら
れ、この束はコンポジットワイヤがら母材を除去するた
めに通常の方法で酸洗い溶液（ＨＮＯ３）で処理され、
これにより、ファイバ束はコンポジットワイヤ束と同数
の小束で形成される。
以上、本発明について最も実際的な実施例に基づいて説
明したが、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々
の変形が可能なことは明らがである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例のよろけん線加工の状態を示す図式
的な説明図である。 １・・・束、２，３・・・ローラ、４・・・歯厚、５．
６・・・けん縮波。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）延性かつ凝集性の母材中に金属繊維を埋設する工
    程（ａ）と、この母材と繊維からなる複合材の束を、少
    なくとも２の互いに噛合う歯車ローラ間に通し、この繊
    維を波状に変形する工程（ｂ）と、母材を除去する工程
    （ｃ）とを備えることを特徴とする波状金属繊維束の製
    造方法。
  2. （２）前記金属繊維の全ては母材で覆われ、隣接する金
    属繊維束から分離される特許請求の範囲第１項記載の製
    造方法。
  3. （３）前記歯車ローラは平行な回転軸を有し、ほぼサイ
    ンカーブ状のジグザグ形の波形形状を前記複合材に形成
    し、この波形形状は波長Ｗが２乃至３０ｍｍ、振幅Ａが
    ０．２乃至７ｍｍ、比がＷ／Ａ＞２である特許請求の範
    囲第１項記載の製造方法。
  4. （４）前記比がＷ／Ａ≧４である特許請求の範囲第３項
    記載の製造方法。
  5. （５）前記工程（ａ）は少なくとも２の共働する歯車ロ
    ーラ間の間隙を介して引張られることにより行なわれ、
    １のジグザグ状変形を他の上に重ねることにより不規則
    な波形形状を形成する特許請求の範囲第１項記載の製造
    方法。
  6. （６）前記金属繊維束は、４乃至２５ミクロンの金属繊
    維を最大２０００本含む特許請求の範囲第１項記載の製
    造方法。
  7. （７）前記母材は、金属繊維とは異なる金属で形成され
    ている特許請求の範囲第２項記載の製造方法。
  8. （８）前記金属束の１又は複数を、少なくとも１の引抜
    き操作で波形状のステープルスライバーを形成する特許
    請求の範囲第１項記載の製造方法。
  9. （９）前記少なくとも１の波形状の繊維束は、他の繊維
    束と異なる波形状を備える特許請求の範囲第８項記載の
    製造方法。
  10. （１０）前記１又は複数の繊維束は、引抜き操作中に他
    の繊維束に組合わされる特許請求の範囲第８項記載の製
    造方法。
  11. （１１）前記金属繊維は織物繊維に混合される特許請求
    の範囲第１０項記載の製造方法。
  12. （１２）前記混合された金属繊維と織物繊維とは、混合
    糸に紡がれる特許請求の範囲第１１項記載の製造方法。
  13. （１３）前記波形状のステープルスライバーは分離され
    、ほぼ完全に個々に分割されてファイバウェブ形成装置
    に供給され、空圧による繊維移送と共にカーディング操
    作を介してウェブに処理される特許請求の範囲第８項記
    載の製造方法。
  14. （１４）前記織物は焼結される特許請求の範囲第１３項
    記載の製造方法。
  15. （１５）前記織物は流体ジェット縫製により、高密度化
    される特許請求の範囲第１３項記載の製造方法。
  16. （１６）前記波形状加工は、繊維の全長に亙って平均断
    面形状を有する特許請求の範囲第１項記載の方法により
    形成される金属繊維束。
  17. （１７）特許請求の範囲第１２項記載の方法により形成
    された混合糸。
  18. （１８）特許請求の範囲第１３項記載の方法により形成
    される金属繊維織物。
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