JPH02129042A - チョップドストランドの製造方法及び装置 - Google Patents

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〕 本発明は強化プラスチック製品の樹脂補強材となるガラ
ス繊維チョツプドストランドの製造方法並びに装置に関
し、詳しくは湿潤ガラス繊維ストランドを切断するに当
たって切＠ｉ艮の変動を押えるとともに、切断時に発生
する短１維、小エンド数の不正規チョツプドストランド
を効果的に分離除去して、安定した性能を有するチョツ
プドストランド製品を得ることができる方法並びにａ置
を提供することを目的とする。

〔従来の技術〕

ガラスｍｇチョツプドストランドはプラスチック系複合
材料の補強材として、例えばバルクモールディングコン
パウンド（ＢＭＧ）、ガラス繊維強化熱可塑性合成樹脂
（ＦＲＴＰ）等に広く用いられている。

このガラス繊維チョツプドストランドは、通常８００〜
４０００本のフィラメントを集束したガラス長＃Ａ維ス
トランドを所定長に切断することによって製造される。

上記のストランド切断手段としては、一般にストランド
供給源から案内ローラーを介してフィードローラー面上
にストランドを連続的に供給して、該フィードローラー
面に圧接して積極駆動回転するカッターローラーによっ
て所定長の切断を行う方法が行なわれており、このさい
供給するストランドをＱ　ＩＴ４状態どしてフィードロ
ーラーにおける安定移送を（りるようにして切断長の変
動を抑制すること、さらには該Ｘａ４ストランドとして
紡糸工程によって得られた集東剤によって湿潤し１ζス
トランドを直接切断工程に導き、該切断工程におけるス
トランド移送′ａ度によって紡糸速度を与えるよ・うに
したダイレクトカット法によって生産性の向−Ｆが図ら
れている。

本出願人はさきに、前記のごときＩ、７ＪｒＩｆＩ工稈
によって得られた湿潤したチョツプドストランドを、転
勤造粒、乾燥工程に付することによりケバのイ；い緊密
化した性能の優れたチョツプドストランドのＩｔ造手段
の発明を提出した。（特開昭５８−９１８５８号公報、
特開昭５８−１６３７６７号公報参照〉〔発明が解決し
ようとＪる課題〕 チョツプドストランドを得るための前記従来のストラン
ド切断手段において、湿潤したガラス繊帷ストランドは
フィードローラー面に巻き１１）１ノられて安定した付
着状態の下に、圧接したカッターローラーの切断点に供
給されることによってカッターローラー周面に突設した
切断ブレード間隔に従って所定長のチョツプドストラン
ドに切断される。

ところが、表面周速度が１００Ｏｎ／分以上の高速回転
されるフィードローラー表面には、相応する高速随伴気
流を生じ、案内ローラーを介してフィードローラー面に
掛け渡された移動するストランドに対してフィードロー
ラー面から離れる方向の作用を及ぼし、しかもその気流
条件が変動する語中、フィードローラー周面に対するス
トランド付［付量が変動し、したがってフィードローラ
ー面に対してストランドが変動したすべりを生じて、そ
の切断長が変化する問題点があった。

この切断長の変動は、チョツプドストランドの性能低下
を生じ特に３１１ａ以下の短いチョツプドストランドの
場合は著しく影響を受けるものである。

さらに、湿潤状態下のストランドに対して、カッターロ
ーラーの切断時のＩＩＩにより、チョツプドストランド
の糸割れ、ケバ立ちあるいはチョツプドストランドの分
繊による短ｌａ維、小エンド数ストランドの発′［は避
けられなく、これらがヂ〕ツブトストランド製品中に混
在すると、その使用時にお（プる計量誤差や、空気輸送
時の流動性低下さらには強化プラスチック製品の品質低
下などの問題点を生じ易くなり、特に短いチョツプドス
トランドの場合にはこの傾向が増大する。

この切断時の問題点は転勤造粒、乾燥の後工稈を施す前
記の発明によって相当程度改善することができるが、切
断時に生じた短ＡＭ紺、不正現ス１−ランドが製品中に
混在することによる悪影響を完全に防止づることはでさ
なかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は湿潤ガラス繊維ス：−ランドを、室内ローラー
、フィードローラー、カッターローラーよりｆ、にる切
１ｌｉｌｉ装置に供給してチ」ツブトストランドを製造
する従来の手段を行うに当たって、その装置の雰囲気の
流動条ｆ［を改善することによって、前記従来の課題を
解決するものである。

寸なねも、本発明の方法は、湿潤ガラス繊維ストランド
を案内ローラーを介してフィードローラ−周面に密着移
送せしめ、該フィードローラー面に圧接して積極駆動回
転されるカッターローラーによって切断するチョツプド
ストランドの！ｌｌｌｌ法において、案内ローラーから
フィードローラーに掛け渡されて移動するストランド部
分おける回転フィードローラー面に随伴する気流をフィ
ードローラー面方向に変向せしめる気流を付与する手段
とともに、切断点から放出飛ｐ＃するチョツプドストラ
ンド群の排出経路に、その経路の外周方向への拡散気流
を形成する手段を適用することを特徴とするものである
。

また、本発明の装置は案内ローラー、フィードローラー
　カッターローラーよりなる湿潤ガラスｍ帷ストランド
の切断装置及び該切断装置を収容包被する箱体よりなり
、該箱体は案内ローラーとフィードローラーとの対向空
間に対応する箱壁にストランド導入兼外気流入用の開口
、フィードローラーとカッターローラーが圧接する切断
点から放出飛翔するチョツプドストランド群の排出経路
に対応する箱壁にチョツプドストランド排出用の開口、
並びに上記両開［１に略対向した箱壁に箱体の空気を箱
体外に設けた吸気装置により排出するための排気用の間
口をそれぞれ開設したことを特徴とするしのである。

本発明方法において案内ローラーを介してフィードロー
ラー周面に掛け渡されて移動するストランド部分には、
フィードローラーの高速回転による随伴気流を、フィー
ドローラー面方向に変向せしめる気流は、随伴気流によ
ってストランドがフィードローラー面から）７き上がる
のを押えて、フィードローラー周面へのストランド接触
長の減少を防止するものであり、この随伴気流を変向せ
しめる気流は積極的な圧気噴射によって、或いは雰囲気
の適当な減圧手段によって与えることができる。

また、フィードローラーに圧接したカッターローラーの
切断点から放出されるチョツプドストランドは、カッタ
ーローラーの切断ブレード間の空気の切断点における圧
縮、開放の繰返しと両ローラーの回転による気流によっ
て、一方向に拡大する飛翔峰路を絆で排出されるが、該
チョツプドストランド群が飛翔する排出経路の外周方向
への拡散気流を形成することによって、切断衝撃によっ
て分繊した短ｕＡｍ、不正Ｍｆヨツブドストランドは正
規のチョツプドストランドよりも１　ｖＪｍが小である
ので、拡散気流中に浮遊分離されてチョツプドストラン
ド群の飛翔排出経路から除去されるものであり、上記の
拡散気流はチョツプドストランド群の飛翔排出経路の一
部を囲んで、吸気用配管を設けあるいは該経路外周の雰
囲気を減圧吸気状態とづることによって形成することが
できる。

また、本発明の装置は、前記方法を効果的に実滴し得る
簡単な構造を有したもので、案内ローラフィードローラ
ー、カッターローラーよりなるストランドの切断装置の
周囲雰囲気を箱体によって区画し、箱体内を排気して負
圧状態に維持し、その箱壁に設けたストランド導入用開
口部から外気を流入せしめてその気流を、案内ローラー
からフィードローラーへ掛け渡された移動するストラン
ド部が存在する両ローラ一対向空間に導くことによって
、高速回転するフィードローラー面に接した随伴気流を
フィードローラー面方向に変向せしめ、また切断点から
放出飛翔するチョツプドストランド群はその移送経路に
適合して箱壁に設置りたチョツプドストランド排出用の
開口を外方に向かって通過し、これによって生ずる風圧
と箱内負圧による外気の流入圧とをバランスせしめ、該
開口からの外気流入を遮断しつつ、前記排気条件に基づ
いて箱内のチョツプドストランドの放出飛Ｔ１！杼路の
外周方向の拡散気流を形成するものである。

箱体の囲壁に設ける前記のストランド導入兼外気流入用
の開口、チョツプドストランド排出用のＦｉ１口、並び
にこの両開口に略対向する箱壁に設ける排気用の開口及
び該開口からの排気条ｆｉ、　ｌｊ：、ストランド切断
装置の設置条件及びその運転条件に従って設計的にある
いは実験的にその間口装置。

開口形状、開口面積及びこれらに関連して排気条件を決
定することができる。排気用の開口は他の二つの開口に
略対向した箱壁に１個または２個以］−配置して、その
排気流量を調節可能とすることが望ましい。

（作用） 本発明の方法によれば案内ローラーからフィードローラ
ーに掛け渡されて移動するストランド部分における高速
回転するフィードローラー面の随伴気流はこれをフィー
ドローラー面方向に変向せしめる気流の付与によって、
フィードローラー面に対プるストランドの浮き上がりが
防止されて、カッターローラーの圧接切断点にストラン
ドが安定して供給されるので、チョツプドストランドの
切断＆の変動が抑止され、また切断点から放出飛翔する
チョツプドストランド群の移送経路の外周方向へ形成さ
れた拡散気流は、切断衝撃によってストランドから分繊
した短繊維、小エンド数のチョツプドストランドを効果
的に分離除去でき、従って切断長、太さが揃った帰れた
チョツプドストランド製品が得られる。

また、本願発明の装置は前記の方法を容易に実施できる
＠造簡単な装置であって、特に箱体に設けたストランド
導入兼外気流入用の開口によって、箱体内に流入した外
気は、切断時の発熱により昇温したフィードローラー面
の冷却作用を生じ、さらにダイレクトカット汀、の場合
においては、紡糸直後の比較的高）Ωのストランドの冷
却作用も伴うので、フィードローラーの表面ゴム層の熱
劣化防止、ストランドを湿潤した集束剤のガムアップに
よる案内［コーラ−、フィードローラー面への毛羽付着
、ストランドの巻付き防止などの作用を生ずる。

（実施例） 本発明の方法並びに菰買の実施例を、図面に示すダイレ
クトカット沫によってチョツプドストランドを製造する
場合について説明する。

１は紡糸ブッシング２．集束剤塗布器３．果東ローラー
４を経て形成された直径１３μのガラスフィラメントが
２０００本集束４れた湿潤したス１−ランドであって、
該ストランド１は後記する切断装置１０の回転するフィ
ードローラー１２の周面に巻き掛けられて　１０００ｍ
／分の紡糸移送速度が与えられる。

切断装置１０は案内ローラー１１とフィードローラー１
２とカッターローラー１３よりなり、案内ローラー１１
はストランド走行位置を規正する溝付きの遊転ローラー
で、フィードローラー１２の斜め下方に対向間隔を有す
るように設けられ、フィードローラー１２面の中方向へ
のストランド走行経路を変更するために、その軸方向に
往復トラバースされるように軸支される。

フィードローラー１２はその表面がゴム、合成樹脂等の
弾性材料の表面層を有して湿潤したガラス繊維ストラン
ドの粘着保持性が与えられた遊転ローラーであり、カッ
ター［１−ラー１３は多数の切断ブレードが放射状に植
設されて、その切断ブレードの刃先が前記フィードロー
ラー１２の表面層に喰込んだ状態になる圧接状態下に積
極駆動回転されて、フィードローラー１２を回転づると
ともにフィードローラー１２而に保持移動されるストラ
ンド１を、切断ブレードの刃先間隔に従って順次切断し
てチョツプドストランド５とするものである。

２ｏは前記切断装置１０の周囲に適当な空間を区画した
箱体で、その−側の箱壁には、斜め上方から案内ローラ
ー１１に供給されるストランド１が通過し、且つ案内ロ
ーラー１１とフィードローラー１２の対向空間を水平方
向に対応した上下寸法を有する開口２１、下方の箱壁に
はフィードローラー１２とカッターローラー１３が圧接
した切断点から下方に向かって一点鎖線で示す末広がり
をなすチョツプドストランド群の飛翔経路をｌ１１′１
害しないようにした開口２２が開設され、この両開口２
１．２２を有する箱壁に対向する他側並びに上方の箱壁
には排気用の開口２３が複数個間ＩＱされ、これらの排
気口２３は箱体２０外に設けたダクト２５．集塵器２６
を経てＪ、ＩＩ気ファン２７に接続される。

３０は間口２２を通過して飛翔落下したブヨツブトスト
ランド群を堆積捕集して、転勤造粒、乾燥工程に移送す
るベルトコンベアである。

上記の装置によってチョツプドストランドを製造するに
当たっては、前記の、Ｆ部並びに側部の排気用の各開口
２３からの吸引排気量をそれぞれのダクト経路に設けた
流量調節ダンパー２９で調節することによって、外気を
主として開口２１がら流入せしめて、その流入気流を案
内ローラー１１とフィードローラー１２との対向空間に
向かって矢印すのように流動せしめて、フィードローラ
ー１２の回転周面の矢印ａで示す随伴気流をフィードロ
ーラー１２周面に向かうように変向せしめ、一方下方の
箱壁の間口２２はチョツプドストランド群の飛翔通過に
よる箱体２０外方に向かう風圧によって外気流入を殆ん
ど阻止′するとともに、箱体２０内のチョツプドストラ
ンド群の飛′ｐＡＩ！路の外周方向の矢印Ｃで示す拡散
気流が形成される。

なお、ｆｆＪ記のフィードローラー１２を直径３００ｍ
ｍ、中９５１．カッターローラー１３を切断ブレード先
端の回転直径１００ｍｍ　、巾ｔｏｏｍｍのものとし、
箱体２０は１Ｊ２４ｃＩｌ、奥行き６６ｃｎ、高さ７５
ｃｍの鋼板製立方体とし、ストランド導入兼外気流入用
の開口２１の面積を１５０ＣＴｌ／、チョツプドストラ
ンド通過用の開口２２０面積を１２０ｄとして、前述の
ようなダイレクトカット法によって、切ＩＩＦＩ１％３
ｍｍ。

６ｍｍのカッターローラーによって製造したチョツプド
ストランドを、転勤造粒、乾燥して仕上げたチョツプド
ストランド製品につき、その切断長。

嵩密度、流動性、ホッパー詰まり状態を後記の試験条件
によって測定しｌζ結果を下表に示す。

なお下表において０内は、吸引排気を停止した略従来法
に対応した測定結束である。

切断長ｎｉ＋　　３ 規格外風本数　０．３（１１）　　　　Ｏ，’ｌｌ　　
（２，４）（ネ％ｏｏ本） 嵩密度　　　　　０．８５　　（０８０）　　０．７４
　　（０７２）（（］／ＣＩＲ’） 流動性　　　　　０．３（３，５）　　　　２．１　　
（２，５）（秒／１００９） ホッパー詰　　０．７（５，３）　　　詰まる（詰まる
）（回／８ｈｒｓ） ＊切断長はＪ　Ｉ　Ｓ　Ｒ−３４１６に規定された±　
１．５ｍｍ以上の規格外の寸法のチョツプドストランド
が、任意に採取した１００本のチョツプドストランド中
に含まれた本数を検出する試験を１０回行った値の平均
値で示した。

＊嵩密度はチョツプドストランド２００ｇを１０１００
Ｏのメスシリンダーに均一に流入した状態の体積を読み
取る試験を５回行った測定値の平均値で示した。

＊流動性はチョツプドストランド１００ｇを、上部開口
が２０ＣＩｌｌＸ　２０ｃｍ、下部開口が２．５Ｃ１ｌ
ｌＸ　２．５ｃｍ。

高さが１５ｃｍの下部開口をスライド板で閉止した角錘
状ホッパーに投入し、ホッパー上部に３００Ｈｚ、Ｉｔ
ｉ幅２ＩｌｌＩの振動を加えた状態で、スライド板を開
いて、チョツプドストランドが完全に排出されるまでの
時間（秒）を測定する試験を５回行った平均値で示した
。

＊ホッパー詰り回数は実用的な流動状態を判定するため
のもので、上部開口が７５ＣＩＩＸ　７５ｃｍ、下部間
口が５ＣＩＩ　Ｘ５ＣＩ　、高さが６５ｃｍの角錘状ホ
ッパーに、１００〜４０ｋｇの保留量が維持されるよう
に、上部からチョツプドストランドをｒ続的に供給し下
部間口をＩ２！５分簡に１回開放して約６に９を排出す
るようにして８時間の連続運転条件下におけるホッパー
内にｙｔ生したブリッジ現象による詰り回数を、３回の
試験の平均値で示した。

上記の試験結果から、本発明によって得られたチョツプ
ドストランド製品は従来品より切断長のばらつきがなく
、緊密な状態で、流動性が優れ、特に短い寸法の場合に
は著しい性能改善が１！′７られることが判かった。

なお、前記の試験結果において、ホッパー詰まり回数の
値は、ホッパーに適宜の振動手段を適用することにより
ホッパー詰まりを解消することができるものであり、こ
の場合においてし、本発明品の場合は従来品よりち緩除
な振動条例によって対処することができる。

〔発明の効果〕

以」−説明したように、本発明によれば、湿潤したガラ
ス繊維スト・ランドを安定した移送状態の下に、切断長
の１Ｈったチョツプドストランドを、不正規！！紺の混
在を防止して容易に製造することができ、その装置も簡
甲であり、特にその製品チョツプドストランドはＦＲＰ
製造を連続自動化工程に行う場合に適合し得る流動性並
びにＦＲＰ製品の品質を向上し得る良好な均一性を有し
たものとすることができるなど、工業的に優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施してダイレクトカット法によってチ
ョツプドストランドを製造する場合における要部を切断
した装置の明示的側面図である。 １・・・ストランド　２・・・紡糸ブッシング３・・・
集束剤塗布器　４集束ローラー５・・・チョツプドスト
ランド　１０・・・切断装置１１・・・案内ローラー　
１２・・・フィードローラー１３・・・カッターローラ
ー　２０・・・箱体２１　２２．２３・・・間口　２５
・・・ダクト２６・・・集塵器　２７・・・排気ファン
２９・・・ダンパー　３０・・・ベルトコンベア手続ネ
１ｎ正書　（方式） 平成元年３月９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、湿潤ガラス繊維ストランドを案内ローラーを介し
   てフィードローラー周面に密着移送せしめ、該フィード
   ローラー面に圧接して積極回転駆動されるカッターロー
   ラーによつて切断するチョップドストランドの製造方法
   において、案内ローラーからフィードローラーに掛け渡
   されて移動するストランド部分における回転フィードロ
   ーラー面に随伴する気流をフィードローラー面方向に変
   向せしめる気流を付与する手段とともに、切断点から放
   出飛翔するチョップドストランド群の排出経路に、その
   経路の外周方向への拡散気流を形成する手段を適用する
   ことを特徴とするチョップドストランドの製造方法。 ２）、案内ローラー（１１）、フィードローラー（１２
   ）、カッターローラー（１３）よりなる湿潤ガラス繊維
   ストランドの切断装置（１０）及び該切断装置（１０）
   を収容包被する箱体（２０）よりなり、該箱体（１０）
   は案内ローラー（１１）とフィードローラー（１２）と
   の対向空間に対応する箱壁にストランド導入兼外気流入
   用の開口（２１）、フィードローラー（１１）とカッタ
   ーローラー（１３）が圧接する切断点から放出飛翔する
   チョップドストランド群の排出経路に対応する箱壁にチ
   ョップドストランド排出用の開口（２２）、並びに上記
   両開口（２１）（２２）に略対向した箱壁に、箱体（２
   ０）内の空気を箱体外に設けた吸気装置により排出する
   ための排気用の開口（２３）をそれぞれ開設したことを
   特徴とするチョップドストランドの製造装置。