JPH0243006A

JPH0243006A - 短繊維の凝集体をモノフィラメント状に分散し粉体と連続的に混合する方法及び装置

Info

Publication number: JPH0243006A
Application number: JP63193652A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Irie; 入江　謙三
Original assignee: IRIE HEKIZAI KK
Current assignee: IRIE HEKIZAI KK
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1990-02-13
Also published as: JPH0550965B2

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）本発明はカーボン、アラミド等短繊維の工場生産された
原材料の状態に於ける短繊維の凝集体を、蛇状態で１本
１本のモノフィラメント状に分散すると同時に、シリカ
ヒユーム等のサブミクロン微粉体成は同径程度の微細繊
維又はそれらと共にセメント、耐火物等の粉体と前記短
繊維とを均−且つ連続的に混合するための方法及び装置
に関する。

（従来技術）本出願人は先に炭素短＃’ｉｔＨの小塊又はチゴツプ状
の短繊維を１本１本分散する装置（特公昭６２−５８８
８６号公報参照）を発明した。そして、この繊維分散装
置により分散された炭素短繊維をセメント、耐火物等の
成型品原材料中に均一に分散混合させ、凝集し易い特性
をもつ炭素繊維の単繊維同志が分散混合に際して互に接
触して凝集を起こさないようにするため、■１粒径０．
１μ〜１μ程度のシリカヒユーム等のサブミクロン微粉
体或は同径程度の微細繊維を１本１本のモノフィラメン
トの表面に吸着させ各繊維間に介在させた、）凝集防止
処理を施した乾状層の炭素短繊維原材料と上記成型品原
材料粉体とを混合させること、更に上記製造方法として
■、炭素短繊維小塊又はチョップ状の短繊維を１本１本
の炭素短繊維に分散しつつ、粒径０．１μ〜１μ程度゛
のシリカヒユーム等のサブミクロン微粉体或は同径程度
の微細繊維が霧状に拡散しているミキサー中に逐次投入
し、各炭素短繊維のモノフィラメントの表面にサブミク
ロン微粉体或は同径程度の微細繊維を吸着介在させたこ
とを特徴とする凝集防止処理を施した乾状層の炭素短繊
維原材料の製造方法。■、炭素短繊維小塊又はチョップ
状短繊維を１本１本の炭素短繊維に分散しつつ、粒径０
．１μ〜１μ程度のシリカヒユーム等のサブミクロン微
粉体或は同径程度の微細繊維を前記各炭素短繊維のモノ
フィラメントの表面に逐次吹きつけて吸着させ各繊維間
に介在させたことを特徴とする凝集防止処理を施した乾
状層の炭素短繊維原材料の製造方法。ＩＶ、炭素短繊維
小塊又はチョップ状短繊維と粒径０．１μ〜１μ程度の
シリカヒユーム等のサブミクロン微粉体或は同径程度の
微細繊維とを混合した状態で繊維の分散と同時に、各炭
素短繊維１本１本のモノフィラメントの表面にサブミク
ロン微粉体或は同径程度の微細繊維を吸着介在させるこ
とを特徴とする１Ｍ防止処理を施した乾状層の炭素短繊
維原材料の製造方法を提案した。そして、更に前記発明
による特公昭６２−５８８８６号公報に示す繊維分散装
置の問題点を解決する方法及び手段として、■。

短繊維の凝集体を１対のベルトコンベアー等の移送装置
間を通して表面に多数の小突起を有する回転体の略中心
方向に強制供給し、該移送装置先端部で挟着保持された
凝集体を回転体表面の多数の小突起でかきとられ単繊維
状に分散さ′せる如くした短繊維の凝集体を単繊維状に
分散させる方法。■、多数の小突起を有する回転体の略
中心に向けて１対のベルトコンベアー等の移送装置を配
設し、短繊維の凝集体を該移送装置に供給する装置を有
し、前記移送装置の先端部に於いて強制移送される凝集
体が挟着保持され乍ら送り出される手段を備えた短繊維
の凝集体を単繊維状に分散させる装置を提案した。

（発明が解決しようとする問題点）然るに、上記従来技術にあってはＶ、ＶＩの方法及び装
置により■の凝集防止処理を施した乾状層の炭素短繊維
原材料を製造しても、セメント又は耐火物等の成型品原
材料中に均一に分散混合させるため、それらを混合ミキ
サー中に投入して撹拌する際に、（１）繊維径が比較的細く単位当り量の比容積が嵩高の
場合（２）繊維径が比較的長くｍ位当り量の比容積が１′Ｍ
高の場合（３）成型品原材料に比較して繊維混入量が多い場合には短繊維は回転運動を与えられる）トによって造粒化
しがちになり、分散に問題が生じる恐れを有していた。

この条件をクリアーするためには、■に於けるシリカヒ
ユーム等のサブミクロン微粉体或は微細繊維の添加量を
増加させることによって成程度の調整は可能であるが、
それら微粉体等の添加量はセメント又は耐火物等の成型
品原材料に比較し限界を超えると強度低下等の影響が生
じ自ずから一定の制約を受けざるを得なかったし、更に
前項■の方法により短繊維と微粉体或は微細繊維とを予
め混合する際にも、その方法によっては上記のミキシン
グによる造粒化の傾向が懸念されていた。又、■による
乾状前の炭素短繊維とセメント或は耐火物等の成型品原
材料とを、ミキサーにより混合するため、ミキサー容量
に従ったバッチ方式を取らざるを得ず、製造効率からい
っても連続ｇＪ造造式式よる方法が優ることは論を持た
ないところである。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記種々問題点を解決することを目的とし、（
Ｄ短繊維の凝集体を該原材料定量供給装置により、１対
のベルトコンベアー等の移送装置間を通して表面に多数
の小突起を有する第１の回転体の略中心方向に定量連続
強制供給し。

該移送装置先端部で挟着保持された凝集体を該回転体表
面の多数の小突起でかきとりモノフィラメント状に分散
し、第１の回転体の回転方向前方に設置された表面に多
数の小突起を有する第２の回転体の表面に吹付けると共
に、粉体を第２の回転体上部に配設した粉体定量供給装
置により、該回転体表面に定量連続供給し飛散、させる
ことにより、モノフィラメント状になった短繊維と粉体
とを連続的に混合する方法。■多数の小突起を有する第
１の回転体の略中心に向けて１対のベルトコンベアー等
の移送装置を配設し、短繊維の凝集体を該原材料定量供
給装置により該移送装置間に定量連続供給する装置を有
し、前記移送装置先端部に於いて強制移送される凝集体
が挟着保持され乍ら送り出される手段を備え、且つ前記
回転体の回転方向前方に表面に多数の小突起を有する第
２の回転体を設置し、その上部に粉体の定量連♀）“２
供給が可能な粉体定量供給装置を有する短繊維の凝集体
をモノフィラメント状に分散し併せて該短繊維と粉体と
を連続的に混合する装置を特徴とするものである。

（作　用）本発明は３〜２５　ｎｗｌ＋程度の短繊維凝集体を、該
原材料収納用ホッパー下部に設置された定量供給装置に
より１対のベルトコンベアー等移送装置間に定量連続強
制供給し、該移送装置先端部に於いて凝集体を挟着保持
し乍ら第１の回転体表面の多数の小突起でかきとられモ
ノフィラメント状に分散されつつ第２の回転体表面に吹
付け、第２の回転体はその上部に配設された粉体定量供
給装置により粒径０．１μ〜１μ程度のシリカヒユーム
等の無機質微粉体又は径０．０１μ〜１μ程度の石綿テ
ーリング等の無機質微細繊維が該表面に定量連続供給さ
れ、回転する表面の小突起により飛散し第１の回転体か
ら吹付けられてくるモノフィラメント状になった短繊維
と連続的に混合され乍ら後方へ排出される。この際、上
記移送装置の移送速度及び粉体定量供給装置による単位
時間当りの供給量は目的仕様に合せて夫々！ｌ！ｉ整が
可能になっており、又、場合によって上記微粉体等は移
送装置により移送される凝集体原材料の表面から定量連
続供給し、第２の回転体上部の粉体定量供給装置からは
セメント或は耐火物等成型品原材料の粉体を連続チャー
ジすることも、更に第２の回転体の回転方向前方に同形
の第３の回転体を設置し、第２の回転体上部からは上記
微粉体等を第３の回転体上部からは成型品原材料の粉体
の連続供給を行ってもよいし、該原材料粉体の種類が複
数のときは予め混合し供給してもよい。かくして短繊維
凝集体はモノフィラメン１〜状となり、微粉体更に成型
品原材料粉体と均一に混合され長時間の連続加工製造を
行うことができる。

（実施例）以下、第１図に示した実施例に基づいて具体的に説明す
る。１，１４は表面に多数の針状突起２，１５を突設し
た円筒形の第１、第２の回転ドラムで夫々直径４００ｍ
ｍ、　９８０．７５Ｏｒ、ｐ、Ｉｆｆで矢印方向に回転
している。３は３〜２５ｍｎ程度にカットされたピッチ
系炭素短繊維或はアラミド短繊維の凝集体原材料、４は
該原材料収納用ホッパー、５，５′はホッパー４の下部
に設けられた１対の原材料定量供給用回転部材で夫々矢
印方向に回転し、回転速度の可変により供給量を増減な
し得る機構になっており、６は略々水平状に配設された
原材料移送供給用ベルトコンベアーで矢印方向に可動し
、ガイドローラー７．８より先端は第１の回転ドラム１
の中心に向けられ、該垂直部６′先端と針状突起２とは
僅かの間隙を設けられている。９は前記垂直部６′と略
々平行に配設された噴込用ベルトコンベアーで矢印方向
に可動し、その先端ガイドローラー１０は側面に配設さ
れたスプリングによってベルトコンベアー６の垂直部６
′先端のガイドローラー１１に向って常時押圧されてい
る。１２はガイドローラー８上方に水平に配設した補助
ベルトコンベアーで矢印方向に可動している。１３はケ
ーシングでベルトコンベアー６の垂直部６′先端より第
１の回転ドラム１の回転方向に沿って巻回配設され、第
１の回転ドラム１との間隔が次第に広くなる構造になっ
ており、第２の回転ドラム１４下部も同様で、且つ垂直
方向上下にスライドし間隔調整がなし得るようになって
いる。１６は粉体用ホッパー１７は粒径０．１μ〜１μ
程度のシリカヒユームの無機質粉体又は径０．０１μ〜
１μ程度の石綿テーリングの無機質微細繊維、１８は粉
体用ホッパ−１６下部に水平状に配設された粉体供給用
ベルトコンベアーで矢印方向に移送しうる様になってお
り、その上面と粉体用ホッパー１６の下部とは僅かの間
隙が設けられ、且つ間隙の調整により粉体量の増減が可
能になっている。

１９は粉体供給用円筒形回転ドラム直径１５０ｎｗｎ、
２５０ｒ　、１．ｍで矢印方向に回転しその円周部には
長手方向にスリットを設け、ベルトコンベアー１８の端
部より落下されてくる粉体との摩擦抵抗を大にし、第２
の回転ドラム１４表面の剣状突起１５に供給し易い構造
になっている。

次に作用について説明する。原材料収納用ホッパー４の
下部に設置された定量供給用回転部材５，５′の間から
原材料移送供給用ベルトコンベアー６上に定量連続供給
された原材料３は補助ベルトコンベアー１２に上方を押
えられ。

ベルトコンベアー６の垂直部６′と噴込用ベルトコンベ
アー９間に上方より送り込まれた両者間を強制移送され
、先端にあるガイドローラー１０．１１により挟着保持
され乍ら送り出され、第１の回転ドラム１の針状突起２
により掻きとられモノフィラメント状に分散される。分
散された単繊維は第１の回転ドラム１の回転により生ず
る強力な空気の流れにより、次第に広がっているケーシ
ング１３との空隙間を通過し、次第に体積が膨張してよ
り一層単繊維化が促進さ・れ乍ら、第２の回転ドラム１
４の表面に突設された針状突起１５に吹付けられる。こ
の際、第１、第２の回転ドラム１，１４の周速度に夫々
差異があるため単繊維化は一段と増進され、更に第２の
回転ドラム上部より落下し飛散される無機質粉体又は無
機質微細繊維１７と均−且つ連続的に混合され乍ら後方
へ排出される。斯くの如く、短繊維凝集体原材料３の定
量供給用回転部材５，５′による供給量、原材料供給用
ベルトコンベアー６の供給速度、及び無機質微粉体等１
７の供給量を仕様に基づき当初夫々調整を行うことによ
り、カーボン、アラミド等短繊維が乾状前で高い混入率
をもって均一に混入されたドライコンパウンドを連続的
に加工′！Ａａすることが可能となる。

〔成型品原材料と混合する場合の一実施例〕１　。

（１）ピッチ系炭素短繊維（長さ２０ｍ）３％（重量比
）（２）無機質微粉体（シリカヒユーム、粒径０．１μ〜１μ）９％（）（３）セメント　　　　　　　　６０％（）（４）骨　
材（炭酸カルシューム粉）（粒度調整　粒径２０μ〜２００μ）２８％（）２゜（１）ピッチ系カーボン短繊維（長さ３ｍｍ）３．８％
（重量比）（２）アラミド短繊維（長さ３　ｎ＋ｎ＋　）３．８％
（）（３）無機質微細繊維（石綿テーリング、径０．０１μ〜１μ）１５．４％　
（）（４）フェノール樹脂粉末　　７．０％（）（５）炭酸
カルシューム粉（粒度調整　粒径１０μ〜１２０μ）７０．０％（）（効　果）本発明はカーボン、アラミド等各種短繊維の凝集体を該
原材料定量供給装置により、円筒形の外周部表面に多数
の細かい突起が小間隔を置いて立設され一定方向に回転
する第１の回転体の表面の任意の位置より、該回転体の
中心に向けて設置されたベルトコンベアー等の供給移送
装置上法こ定量連続供給し、１対のベルトコンベアー等
の供給移送装置の間を通しつつ強制供給を行ない、供給
原材料を供給移送装置先端部で強固に保持し乍ら第１の
回転体表面の綱かい突起による可動部材とにより、上記
凝集体をモノフィラメント状に分散しつつ第２の回転体
表面に吹付け、該回転体上部より連続的に定量づつ落下
し飛散する無機質微粉体、無機質微細繊維或はセメント
等成型品原材料粉体と均−且つ連続的に混合なし得るこ
とを特徴とした短繊維の凝集体をモノフィラメント状に
分散すると同時に、粉体と均−且つ連続的に混合する方
法及び装置を要旨としているので、従来技術による分散
方法、装置に比較し次の様な長所を有している。

（１）凝集防止処理を施した乾状態の炭素短繊維の製造
が容易なこと。

（２）短繊維の凝集体とセメント及び耐火物等粉体との
トライブレンドが容易なこと。

（３）短繊維が高混入率のとき、或は繊維長が長く嵩高
の場合のブレンドが容易なこと。

（４）従来のバッチ方式と異なり連続加工方式がとるこ
とが出来るので高能率なこと。

又、本発明による方法及び装置により得られた凝集防止
処理を施した乾状態のカーボン、アラミド短繊維原材料
が使用され、更にセメント及び耐火物等粉体と高い混入
率をもつこれ等短繊維のドライコンパウンドが多方面に
渡り利用されることによって、カーボン、アラミド短繊
維等将来の可能性を有する新素材の用途開発が社会的に
より一層促進されることは確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例正面図である。１．１４・・・第１回転ドラム、第２回転ドラム２．１
５・・・針状突起３・・短繊維凝集体原材料４・・・原材料収納用ホッパー５．５′・・・原材料定量供給用回転部材６．６′・・
・原材料移送供給用ベルトコンベアー７．８，１０．１
１・・・ガイドローラー９・・・噴込用ベルトコンベア
ー１２・・補助ベルトコンベアー１３・・・ケーシング１６・・・粉体収納用ホッパー１７・・・無機質微粉体又は無機質微細繊維１８・・・
粉体供給用ベルトコンベアー１９・・・粉体供給用回転
ドラム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）短繊維の凝集体を該原材料定量供給装置により、
１対のベルトコンベアー等の移送装置間を通して表面に
多数の小突起を有する第１の回転体の略中心方向に定量
連続強制供給し、該移送装置先端部で挟着保持された凝
集体を該回転体表面の多数の小突起でかきとりモノフィ
ラメント状に分散し、第１の回転体の回転方向前方に設
置された表面に多数の小突起を有する第２の回転体の表
面に吹付けると共に、粉体を第２の回転体上部に配設し
た粉体定量供給装置により、該回転体表面に定量連続供
給し飛散させることにより、モノフィラメント状になっ
た短繊維と粉体とを連続的に混合する方法。
（２）多数の小突起を有する第１の回転体の略中心に向
けて１対のベルトコンベアー等の移送装置を配設し、短
繊維の凝集体を該原材料定量供給装置により該移送装置
間に定量連続供給する装置を有し、前記移送装置先端部
に於いて強制移送される凝集体が挟着保持され乍ら送り
出される手段を備え、且つ前記回転体の回転方向前方に
表面に多数の小突起を有する第２の回転体を設置し、そ
の上部に粉体の定量連続供給が可能な粉体定量供給装置
を有する短繊維の凝集体をモノフィラメント状に分散し
併せて該短繊維と粉体とを連続的に混合する装置。