JPH06220731A - 複合糸の製造方法 - Google Patents
複合糸の製造方法Info
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- JPH06220731A JPH06220731A JP5290935A JP29093593A JPH06220731A JP H06220731 A JPH06220731 A JP H06220731A JP 5290935 A JP5290935 A JP 5290935A JP 29093593 A JP29093593 A JP 29093593A JP H06220731 A JPH06220731 A JP H06220731A
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Abstract
4、19、24、26)および少なくとも一つの引き出
しヘッドから出る熱可塑性フィラメント(5、10、1
8、23、25)の組み合わせにより形成される複合糸
の製造方法において、熱可塑性フィラメント(10、1
8、23)がシートの形状において、ガラスフィラメン
トの束またはシート(2、14、19、24)と混合さ
れ、および、ガラスフィラメント(2、14、19、2
4)の束またはシートに侵入するときの該熱可塑性フィ
ラメント(10、18、23)の速度が、該ガラスフィ
ラメント(2、14、19、24、26)の引き出し速
度よりも速い複合糸の製造方法およびそのための装置。 【効果】 両フィラメントが均一に混合され、得られる
複合糸には波打ち現象が見られず、安定である複合糸の
製造方法およびそのための装置が提供される。
Description
ラメントおよび熱可塑性有機材料の連続フィラメントの
組み合わせにより形成された、複合糸の製造のための方
法および装置に関するものである。
欧州特許公開第A−0367661号明細書に記載されてい
る。この出願は、ガラスの連続フィラメントが引き出さ
れるダイ、および圧力下、熱可塑性有機材料が供給さ
れ、連続有機フィラメントを生成する引き出しヘッドを
含有する装置を記載している。この二つの種類のフィラ
メントは、お互いを組み合わせる際には、シート、ある
いはシートおよび糸の形状にすることができる。この出
願に記載された態様の一つの有利な形態は、これらを組
み合わせる際、有機フィラメントでガラスのフィラメン
トまたは糸を囲むことである。この方法において形成さ
れた複合糸は、これが接触する固体表面との摩擦からガ
ラスフィラメントを保護するという利点を有する。一
方、この構造は、フィラメントの二つの種類の混合物の
完全な均一性にとって有利ではない。実際、複合糸の断
面は、フィラメントの各種類のための特異的なゾーンを
示しており、これは特定の用途にとっては望ましい組み
立て方法となるであろう。
れは糸がスプールの形状であるとき顕著となる。なぜな
らば、スプールは、その全体表面の周囲に波打ちを示す
からである。実際、この複合糸の波打ち現象は、ガラス
フィラメントの波打ち現象をもたらす有機フィラメント
の収縮現象によるものである。この現象は様々な不利な
点を有する。第1に、これは、複合糸の形成の際の結合
の影響に耐えるように、スプールを製造するための厚い
コアチューブを必要とする。さらに、幾何学的な変化に
より、スプールをほどくことが非常に困難となる。糸の
この形態は、これが例えば湾曲部の構成部分を強化する
ために後に役立つ布帛の構造の一部分を形成する場合、
有利となる。有機フィラメントの変形の性能およびガラ
スフィラメントの波打ち現象により、布帛に付与された
フレキシビリティは、金型内における設置を容易にす
る。対照的に、一方向に強化された平面の構成部分を製
造するための複合糸の製造の場合、このことは不利とな
る。なぜならば、このフィラメントは、最終複合物にお
いて一列に整列していないため、一つの特定方向におけ
る強化能力が減少するからである。
ず且つ必要なときまで安定である複合糸の製造方法を提
供することを目的とするものである。
む複合糸の内部の熱可塑性フィラメントの収縮により生
じるこの問題は、ダイから出る連続ガラスフィラメント
と引き出しヘッドから出る熱可塑性有機材料の連続フィ
ラメントの組み合わせにより形成される複合糸の製造方
法により解決される。この方法は、熱可塑性フィラメン
トが、シートの形状において、ガラスフィラメントの束
またはシートと混合され、この混合のとき(熱可塑性フ
ィラメントのガラスフィラメントの束またはシートへの
侵入時)の熱可塑性フィラメントの速度は、ガラスフィ
ラメントの引き出し速度よりも速い速度であるというも
のである。
塑性フィラメントは、ガラスフィラメントの束またはシ
ート上に、シートの形状において投入される。
たはシートまで、シートの形状における熱可塑性フィラ
メントを正確に案内することができる。
の中で、波打った熱可塑性糸の混合または埋め込みを形
成することができる。収縮現象は、複合糸が支持体上に
巻かれる前に完了するのに十分に速い。
ラメントの引き出し速度の間に確立された差は、明白
に、用いられる熱可塑性材料の性質と、有機フィラメン
トの直径の関数である。一般的に、この差は、ガラスフ
ィラメントの長さと比較して、有機フィラメントの最初
の長さの過剰分を、収縮現象が補うように決定される。
複合糸を形成するすべてのフィラメントが、スプールに
巻かれるときに完全に整列すると仮定した場合、この製
造されたスプールは、もはや従来に見られる欠点を何も
もたない。このために、従来において、収縮によりもた
らされる、結合の影響から生じる圧力に耐えなければな
らない厚いコアチューブを使用する必要がなくなり、普
通のコアチューブを使用することができる。またこのコ
アチューブは、スプールが形成され、続いてスプールが
糸のボールまたは糸玉となった後、取り除くこともでき
る。これは、外側からほどかれる、あるいは内側から引
き出される方法により複合糸を使用することができるの
で、有利である。
コアチューブを再利用することができるので、節約とな
る。
ラメントにより囲まれたガラス繊維またはガラスフィラ
メントのシートの延伸からなる製造方法により得られた
ものよりも、さらに均一性が良好な複合糸が得られるこ
とである。
ィラメントとガラスフィラメントとの混合は、ダイの底
部とコーティングローラーとの間で行われる。続いて、
熱可塑性フィラメントとガラスフィラメントとのお互い
の組み立てが、ガラスフィラメントの束により形成され
た集合体の内部で行われ、このことにより、優れた均一
性が確立される。
ィラメントとガラスフィラメントとの混合は、ガラスフ
ィラメントとコーティングローラーとの接触ライン上で
行われる。この接触ラインは、実際、その上をガラス繊
維が通過するコーティングローラーの母線(generatri
x)に相当する。
ィラメントとガラスフィラメントとのお互いの混合は、
コーティングローラーの下流で行われる。この場合にお
いて、ガラスフィラメントは、もはやその集合体の形状
を拡大せずに、フラットなシートの形状である。従っ
て、二つの種類のフィラメントの組み立ては、平面にお
いて行われる。この組み立てのタイプは、非常に良好な
均一性をもたらし、投入時のガラスフィラメントの分解
のリスクを排除することができる。
と比較して熱可塑性フィラメントの過剰な長さが、収縮
により全体に補われることのないような値に、有機フィ
ラメントの速度を調節することがしばしば有利となる。
これは、変更可能な方法において、ガラスおよび熱可塑
性フィラメントが直線である複合糸、あるいはガラスフ
ィラメントが直線であり、熱可塑性フィラメントが波打
っている複合糸を製造することができる。この方法にお
いて、布帛の製造のために用いることのできる多少かさ
のある糸を製造することができる。
ィラメントの速度は、複合糸の所望されるかさを得るよ
うに選択される。
きる装置を提案するものである。本発明によれば、ガラ
スの連続フィラメントと熱可塑性有機材料の連続フィラ
メントとの組み合わせにより形成された複合糸の製造を
可能にするために、この装置は、一方では、多数のオリ
フィスをその底面に備えた、ガラスが供給される少なく
とも一つのダイ(このダイは、コーティングローラーと
組み合わされる)を含む装置を含有し、また一方では、
多数のオリフィスをその底面に備えた、溶融熱可塑性材
料が圧力下供給される少なくとも一つの引き出しヘッド
を含む装置を含有し、この引き出しヘッドは、ドラムを
含むタイプの、速度変更可能な引き出し装置、熱可塑性
フィラメントがガラスフィラメントと混合可能となる手
段、およびお互いの組み立てを可能にする装置および複
合糸をスプールにすることのできる装置の共通の手段で
組み立てられている。
お互いに混合可能にする手段は、パルスまたは圧縮され
た空気のような、液体または気体となり得る流体の性質
を利用した装置である。これは、例えばベンチュリ(Ve
nturi)装置であることができ、その機能は、適切な配
置および適切な空間的分配を与えながら、単独に、熱可
塑性フィラメントを投入させることである。
き出し装置および熱可塑性フィラメントとガラスフィラ
メントとの混合を可能にする装置のレイアウトは、従来
の技術に確定されたレイアウトと対照的に、単一の水平
面で行うことができる。このために、有機材料のための
引き出しヘッドとドラムタイプの引きだし装置との間の
ローラーのようなデフレクター要素を配置することがで
きる。
の背部に配置され、熱可塑性フィラメントのための投入
ゾーンの反対側(すなわちベンチュリとは反対側)に配
置されたバッフルプレートのような要素を設けることが
できる。このバッフル要素は、ガラスシートを通る熱可
塑性フィラメントの通過を制限することができる。
することのできる手段は、二つのローラーの組み合わせ
により構成することができる。最初の“案内”ローラー
(運転ローラーとなり得る)は、熱可塑性フィラメント
のシートを第2ローラーの方向に向ける。この第2ロー
ラー上で、熱可塑性フィラメントは、ガラスフィラメン
トと混合され、シートの形状となる。
ィラメントおよび熱可塑性フィラメントから複合糸を製
造することを可能にし、後者は、複合糸の引き出し速度
よりも速い速度で、ガラスフィラメントとの接触空間に
到着する。
参照しながら、以下の本発明の実施態様である実施載に
より、明らかとなるであろう。
成図である。図3は、第2の態様の構成図である。図4
は、第3の態様の構成図である。図5a、b、cは、本
発明および従来の技術により製造された複合糸の断面構
成図である。
図を示すものである。ダイ1には、その上部に溶融ガラ
スを直接供給する炉の前床により、あるいは常温のガラ
スを含む炉、例えばボールの形状で単に重量により落ち
る炉によりガラスが供給される。供給のこれらの形態の
一つまたはその他によれば、ダイ1は、白金−ロジウム
合金が一般的であり、高温でガラスを再溶融するか、あ
るいは溶融状態を維持するように、ジュール効果により
加熱される。続いて溶融ガラスは、大多数の糸の形状と
して流れ、ある装置(図示せず)によりフィラメントの
束2の形状となり、そしてこれは、以下さらに詳細に説
明するように、スプール3が形成される。これらのフィ
ラメント2は、続いてコーティングローラー4上を通過
し、ガラスフィラメント上にサイズまたはコーティング
物質が付着する。このコーティング物質は、複合糸6を
形成するためにガラス繊維と組み合わされる熱可塑性フ
ィラメントを構成する化合物またはその誘導体を含むこ
とができる。
ト5が押し出される引き出しヘッド7が概略的に示され
ている。この引き出しヘッド7は、例えば粒体の形状に
おいて貯蔵された熱可塑性材料が供給され、溶融され、
続いて引き出しヘッド7の下部に配置された多数のオリ
フィスからの圧力により流れ、引き出しおよび冷却によ
りフィラメント5を形成する。フィラメントの冷却は、
引き出しヘッド7の形状に適合した形状を有し、フィラ
メントに対して垂直な空気の層流を発生するコンディシ
ョニング装置8により、強制対流により行われる。冷却
空気は、温度および水分率が一定になるような流速であ
る。フィラメント5は、続いてローラー9を通過し、こ
れは一方ではシート10の形状に組み立てることを可能
にし、他方では進行する方向を変えることができる。こ
の方法においては、ダイ1および引き出しヘッド7を単
一水平面で配置することができるので、複合糸は、熱可
塑性のための引き出し場所の装置を除き、大幅な変更の
必要なく、従来ガラス糸を製造することだけが可能であ
ったところで製造され得る。実際、複合糸の製造のため
にすでに提案された装置は、一般的に、熱可塑性フィラ
メントのダイよりも上方に、ガラス糸またはフィラメン
トのシートの入口を必要とする。従って、高い水平面で
ガラスフィラメントのダイを設置することになる。これ
は、一般的に構造の完全な変更を導く。
ィラメントのシート10は、例えば三つのドラムからな
る、ドラムタイプの引き出し装置11を通過する。これ
らのドラムは、熱可塑性フィラメントの進行方向に加速
がつくように、同じ速度で回転することができ、あるい
は異なる速度で回転することができる。また、熱可塑性
フィラメント5の引き出しおよび巻取り張力の間で、分
離が維持できる。さらに、ガラスシート14中に、熱可
塑性材料が投入する速度を非常に正確に調節できるよう
に、非常に容易にドラムの速度を変えることができる。
ー12およびベンチュリ装置13から構成された装置を
通過する。このベンチュリ装置13は、ダイ1から流れ
るガラスフィラメント14のシートに、シート10の形
状として熱可塑性フィラメントの配置および投入を確実
にするものである。ベンチュリ装置13は、熱可塑性フ
ィラメントの分離を維持しながら、すでにコーティング
されたガラスフィラメント14のシートに、熱可塑性シ
ート10の投入のみを確実にする。一方、ベンチュリ装
置13は、シート10に対して速度を増すことを全く行
わないので、最小の圧縮空気がガラスフィラメントのシ
ート上に投射される。この方法において、熱可塑性フィ
ラメントの投入に加え、圧縮空気の供給により生じるガ
ラスフィラメントのシートにおける動揺の危険性は可能
な限り制限される。
フィラメントの投入側の反対側には、例えば適切な形状
のプレートのバッフル15が配置されている。ガラスフ
ィラメント14のシートの背部に配置されているバッフ
ルプレート15は、ガラスフィラメント14のシートへ
の、熱可塑性フィラメントの通過を制限することができ
る。フィラメントの相互侵入の間、熱可塑性フィラメン
トの低いかさにより、ガラスフィラメントの損失または
破損の危険性が制限される。
は、下降する空気に引き起こされた効果、重力、ガラス
フィラメント間のグリップ、巻き取り、二つのタイプの
フィラメントの間の交差および摩擦により、ガラスフィ
ラメントのシートと同じ方向に自然に進む。
内”ローラー27および“プレッサー”ローラー17を
導入することにより、この装置をわずかに変更すること
ができる。このように変更された装置を図2に示す。こ
こで熱可塑性フィラメントは、二つのシートの接合が、
“プレッサー”ローラー17の母線上で行われるよう
に、ガラスフィラメントと混合される。この図2におい
て、熱可塑性フィラメントは、他の技術によりガラスフ
ィラメントと混合されている。その技術は、熱可塑性フ
ィラメントを、“案内”ローラー27とガラスフィラメ
ントとの混合が行われる“プレッサー”ローラー17と
の間に案内することからなる。この案内技術は、熱可塑
性フィラメントのシートの形状寸法を非常に明確に決定
するという有利さを有し、従ってガラスフィラメントと
の非常に均一な混合を可能にする。
トの組立体は、続いて、これらのフィラメントをお互い
に組み立て、複合糸6を形成することのできる装置16
上を通過する。この複合糸6は、長さあたりの所望する
嵩が得られるように、一定に維持された、設定された直
線的な速度でガラスフィラメントが引き出し可能である
装置(図示せず)により、直ちにスプール3の形状とな
る。
装置11によりシート10に対して設定された速度は、
ガラスフィラメントのための引き出し装置に設定された
速度よりも速い。この方法において、各フィラメントの
相互侵入の際、熱可塑性フィラメントは、ガラスフィラ
メントの速度よりも速い速度で到達する。実際、本発明
の装置は、ガラスフィラメントとの混合時、熱可塑性フ
ィラメントの過引き出しが可能である。製造された複合
糸6は、最初は、直線ガラスフィラメントおよび波打ち
を有する熱可塑性フィラメントから構成されている。こ
の波打ち現象の傾向は、熱可塑性フィラメントに伝達さ
れる加えられた速度、すなわち引き出し装置11とスプ
ール3を形成する装置の引き出し速度の間の差に依存す
る。速度におけるこの差が大きくなればなるほど、熱可
塑性フィラメントが有する波打ち現象の傾向も大きくな
る。従って、熱可塑性材料の性質(すなわち収縮)が分
かれば、収縮後、直線フィラメントの組立体を含有する
複合糸6が得られるように、この速度の差を決定するこ
とができる。また、収縮後もいまだに波打っている熱可
塑性フィラメントを有する高い充填容量の複合糸6が得
られるようにも、この差を決定することができる。この
複合糸の最後のタイプは、布帛に厚さを与えるので、あ
る織りの用途に有利である。
のと対照的に、ガラスフィラメントによる波打ち現象を
もはやもたないものであり、問題なく巻きほどくことが
できる。さらに、スプールはもはや変形していないの
で、コアチューブを除去することができ、このことによ
りこれは再利用可能であり、内側からスプールを巻きほ
どくことができる。一方、ガラスフィラメントは直線と
して残り、これらの複合糸から製造された構成部分にお
いて、一方向性の強化材(これが望まれるとき)として
の機能を十分に満たしている。
いて、熱可塑性フィラメントは、シートの形状において
すでにコーティングされ且つ組み立てられたガラスフィ
ラメントと混合される。他の可能な認識において、図3
に示されるように、ダイとコーティングローラーの間の
ガラスフィラメント上に熱可塑性フィラメントを投入す
ることもできる。この目的のために、ローラー12、ベ
ンチュリ13およびバッフル15(この図には示さず)
は、図1とは異なって配置されている。この他の形態に
よれば、熱可塑性フィラメントのシート18は、ガラス
フィラメント19の束中に投入され、表面だけではな
く、集合体をなしている。従って、この装置は、もはや
シート−シート混合ではなくシートとかさの混合を許
し、これは先の場合よりも良好な均一性が導かれる。対
照的に、ガラスフィラメントがコーティングまたはサイ
ズされるよりも前に、この上に熱可塑性フィラメントを
投入することは、破損の危険性を増加させるであろう。
次に、フィラメントの混合物がコーティングローラー2
0上を通過し、コーティングまたはサイジング溶液でフ
ィラメントが全体にわたリコーティングされる。ローラ
ー20上の通過の後、フィラメントの組立体全体は、シ
ート21の形状となり、その後複合糸の形状にフィラメ
ントを組み立てるための装置(図示せず)上を通過し、
引き出し装置上に巻き取られる(図示せず)。
領域で組み立てが可能である装置を記載している。熱可
塑性フィラメント23とガラスフィラメント24とのシ
ートの組み立ては、ガラスフィラメント24がシートの
形状をとるときに、コーティングローラーの母線上で行
われる。この装置は、フィラメントの束への投入による
破損の危険性を避けることができ、熱可塑性フィラメン
トとガラスのシートとの混合の間、フィラメントの相互
混合の均一性を最適化する。実際、組み立てる場所の方
向に集まるガラスフィラメントのシートは、形成される
場所、すなわちコーティングローラー上で最も広い幅を
有する。この最大幅は、二つのガラスフィラメント間の
最も広い間隔に相当し、投入の際、フィラメントの可能
な限りの均一な混合を確実にしている。この形態は、例
えばベンチュリ装置による投入による、あるいは案内ロ
ーラーによる案内によるフィラメントの混合を可能にす
る。また、案内ローラーの機能は、コーティングローラ
ーを囲む装置により満たされるので、バッフルプレート
の使用を省略することができる。
された複合糸の概略的な断面を示すのである。図5a
は、本発明により製造された複合糸の断面を表してい
る。熱可塑性フィラメント25とガラスフィラメント2
6の均一な分散が観察される。複合糸の良好な均一性
は、複合糸の良好な凝集を導く。図5bおよび5cは、
例えば環状ダイの熱可塑性用ダイを用いた、糸−シート
の組み立て(図5b)か、あるいはシート−シートの組
み立て(図5c)による、他のプロセスにより製造され
た複合糸の断面図を示している。これら両方の場合にお
いて、フィラメントの分散は、均一ではなく、糸の中心
は、ガラスフィラメント26'、26''のための特異的
領域であるが、熱可塑性フィラメント25'、25''
は、周囲に向かって多くなっている。シート−シート組
立体は、良好な均一が導かれていることが分かるであろ
う。
することができる。第1に、コーティング溶液は、化学
線の作用によりコーティング物質の化学変換を開始する
ことのできる光開始剤を含むことができる。このような
コーティングは、複合糸の凝集をさらに増加させること
ができる。これを行うために、複合糸に続く通路に沿っ
て、組立装置とスプールを製造できる装置の間に紫外線
タイプの照射源を設けることのみが必要となる。熱処理
により活性化する熱開始剤もまた用いることができる。
機材料を含む複合糸の製造に本発明を組み入れることが
できる。この目的のために、ガラスフィラメントへのの
投入の前に、例えば複数の引き出しヘッドから製造さ
れ、且つあらかじめ組み立てられた異なる種類のフィラ
メントを投入することができる。
る複合糸には波打ち現象が見られず、安定である複合糸
の製造方法およびそのための装置が提供される。
より製造された複合糸の断面構成図である。
束 3 スプール 4,20,22 コーティングローラー 5,10,18,23,25 熱可塑性フィラメント 6 複合糸 7 引き出しヘッド 11 ドラムタイプの引き出し装置 12 デフレクターローラー 13 ベンチュリ装置 15 バッフルプレート 17 プレッサーローラー 27 “案内”ローラー
Claims (11)
- 【請求項1】 ダイ(1)から出る連続ガラスフィラメ
ント(2、14、19、24、26)および少なくとも
一つの引き出しヘッドから出る熱可塑性有機材料の連続
フィラメント(5、10、18、23、25)の組み合
わせにより形成される複合糸(6)の製造方法におい
て、該熱可塑性フィラメント(10、18、23)がシ
ートの形状において、該ガラスフィラメントの束または
シート(2、14、19、24)と混合され、および、
該ガラスフィラメント(2、14、19、24)の束ま
たはシートに侵入するときの該熱可塑性フィラメント
(10、18、23)の速度が、該ガラスフィラメント
(2、14、19、24、26)の引き出し速度よりも
速いことを特徴とする、複合糸の製造方法。 - 【請求項2】 熱可塑性フィラメント(18)が、ダイ
(1)の底部とコーティング装置(20)との間で、ガ
ラスフィラメントの束(19)と混合される、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項3】 ガラスフィラメント(24)がコーティ
ングされるコーティングローラー(22)の母線上で、
熱可塑性フィラメント(23)がガラスフィラメントと
混合される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 熱可塑性フィラメント(10)が、コー
ティングローラーの下流でガラスフィラメントのシート
(14)と混合される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 熱可塑性フィラメント(10、18、2
3)の速度が、複合糸の所望するかさが得られるように
決定される、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の
方法。 - 【請求項6】 熱可塑性フィラメントがシートの形状に
おいて、ガラスフィラメントの束またはシート上に投入
される、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方
法。 - 【請求項7】 連続ガラスフィラメント(2、14、1
9、24、26)および熱可塑性有機材料の連続フィラ
メント(5、10、18、23、25)の組み合わせか
ら生成される複合糸の製造のための装置であって、 該装置は、一方では、多数のオリフィスをその底面に備
えた、ガラスが供給される少なくとも一つのダイ(1)
とコーティング装置(4、20、22)を有し、また一
方では、多数のオリフィスをその底面に備えた、溶融熱
可塑性材料が供給される少なくとも一つの引き出しヘッ
ド(7)、お互いを組み立て、且つ該複合糸を引き出す
ことのできる、該ダイおよび該引き出しヘッドに共通の
手段(3、16)を含有し、ここで、該熱可塑性有機材
料のためのダイ(7)が、ドラムを含むタイプの速度変
更可能な引き出し装置(11)および該熱可塑性有機フ
ィラメントを該ガラスフィラメントと混合可能にする手
段(13、27)と組み合わされていることを特徴とす
る、複合糸の製造のための装置。 - 【請求項8】 熱可塑性フィラメントとガラスフィラメ
ントとの混合を可能にする手段が、ベンチュリ装置(1
3)である、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 ベンチュリ装置(13)が、ガラスフィ
ラメントの背部におかれたバッフル(15)と反対側に
配置される、請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 熱可塑性フィラメントとガラスフィラ
メントとの混合を可能にする手段が、“案内”ローラー
(27)および“プレッサー”ローラー(17)から構
成されている、請求項7に記載の装置。 - 【請求項11】 デフレクターローラー(9)が、ダイ
(7)とドラムタイプの引き出し装置(11)の間にお
かれる、請求項7ないし10のいずれか1項に記載の装
置。
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