JPH0640604Y2 - 補強繊維織物用おさ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、プラスチックやコンクリートの補強体とし
て用いられる炭素繊維織物、ガラス繊維織物等を製織す
るのに特に好適な織機のおさに関するものである。

《従来の技術》 通常のフィラメント織物は、フィラメントを撚って得た
糸条を用いて製織されるが、ピッチ系炭素繊維等のフィ
ラメントは、高弾性低伸度のため、撚糸したり曲げたり
すると切れ易い。そこでこれらの繊維の補強織物を得る
には、2,000〜6,000本のフィラメントを無撚の状態でサ
イジング剤（エポキシ樹脂等）により１本の糸条に集束
し、該糸条を用いて織物を織っている。従来これらの補
強繊維を製織する織機のおさとしては、丸おさが用いら
れている。

《考案が解決しようとする課題》 たて糸は製織時に目ガラス、ガイド、ヘルドメール、お
さ羽等の間を通過してゆくが、無撚状態のたて糸は、こ
れらの間を通過するときに糸表面の特定のフィラメント
のみが繰り返し摺擦され、フィラメント切れによる毛羽
が発生する。特におさ羽の間を糸条が通過する時には、
おさのストロークと糸条の移動速度との関係で、糸表面
が20〜100回程擦られることになり、毛羽の発生が甚だ
しい。摺擦によるフィラメント切れは、糸条の強度を低
下させるという問題もあるが、第３図に示すように、糸
条から脱落した毛羽がおさ羽の間に集積し、開口不良と
なり製織できなくなる問題がより重要であり、頻繁に織
機の運転を停止しておさ羽の間に集積した毛羽を除去し
なければならないという面倒がある。このような毛羽の
発生を避ける一つの方法として、サイジング剤を多量に
含ませることによりフィラメントの離脱を防止する方法
があるが、そうすると複合材としたときの補強繊維への
母材（マトリックス樹脂）の含浸性が悪くなり、補強効
果が低下するという問題を生ずる。

この考案は、炭素繊維やガラス繊維の無撚の糸条を製織
するのに適した織機を得るための研究の一環として為さ
れたもので、特にフィラメント切れを生じないおさを得
ることを課題とするものである。

《課題を解決するための手段》 上記課題を解決するため、この考案では、おさに装着さ
れたすべておさ羽の一本一本を軸杆３回りに回動可能な
パイプ材４で形成している。軸杆３は、従来のおさ羽と
同様な構造で縁金１、２に固定されており、この軸杆３
にパイプ材４を回動自在に挿通しておさ羽としている。

《作用》 通常のおさの空間率（糸条が通過する空間部分の割合）
は50％程度である。炭素繊維やガラス繊維の補強織物
は、通常の織物に比べて遥に織目が粗く、従っておさ羽
のピッチも大きいので、おさ羽を上記構造としても40％
以上の空間率が確保でき、たて糸の通過に何等支障は生
じない。そしておさ羽と糸条とが摺擦されるときに、パ
イプ材４が軸杆３の回りを回動して糸条との間は転がり
接触となり、摩擦による糸条表面のフィラメント切れを
大幅に減少させることができる。

《実施例》 第１図はこの考案のおさの一実施例を示した部分正面
図、第２図は一のおさ羽の拡大斜視図で、１、２は縁
金、３は軸杆、４はパイプ材である。軸杆３は、従来の
丸おさと同様な構造で両端を縁金１、２に固定して架設
されており、各軸杆３にパイプ材４が回動自在に緩く嵌
装されている。軸杆３とパイプ材４との遊隙は狭すぎる
とパイプ材４の回転に支障をきたし、また広すぎると回
転が不安定になるため、通常パイプ材４の内径と軸杆３
の外径の差が0.05〜0.5mm、好ましくは0.1〜0.3mm程度
として用いる。本実施例では、軸杆のピッチ2mm（５羽/
cm）、軸杆の太さ0.6mm、パイプ材の内径0.8mm、外径1.
2mmであり、軸杆及びパイプ材の材質はステンレス（SU
S）である。軸杆の外径とパイプ材の内径との間には直
径で0.2mmの遊隙があり、この遊隙によりパイプ材４は
軸杆３回りに回動自在である。

従来使用されている丸おさの材質には、基材にピアノ線
を用いたものとステンレス（SUS）を用いたものとがあ
り、ピアノ線基材のものは、表面にニッケルメッキを施
したもの、クロームメッキを施したもの、クロームメッ
キを施した後更にバフ研磨をしたものとに分けられる。
これら５種類のおさの表面粗さの測定結果を表１に示
す。

中心線平均粗さは、クロームメッキバフ研磨製おさ、ク
ロームメッキ製おさ、ステンレス（SUS）製おさ、ピア
ノ線製おさ、ニッケルメッキ製おさの順に数値は大きく
なり、最も表面粗さの小さいおさは、クロームメッキバ
フ研磨製のおさであった。上記実施例のパイプ式おさの
材質はステンレスであり、表１に示すように従来のステ
ンレスおさと同程度の表面粗さである。

毛羽発生の防止という観点からみれば、表面粗さの小さ
いものほど毛羽の発生が少ないと考えられる。表１に掲
げた従来の丸おさ相互の相違点は、材質及びこれに基く
表面粗さのみであるが、この考案のおさ（パイプ式お
さ）は、従来の丸おさと根本的に構造が異なり、表面粗
さだけでは糸条への影響を判定できないので、第４図に
示すように実際の製織工程に近い状態で擦過試験を行っ
た。

第４図中、５は炭素繊維の糸条、６はヘルドメール、７
は供試おさ、８はブレストビームであり、図示しない不
動部材とブレストビーム８との間に張架した糸条５に10
0gの錘９で張力を付与し、糸条５がおさ羽10との接触部
分で7.9度屈曲するように張架しておさ羽10と糸条５と
の接触を保証した。そして回転数28r.p.mでヘルドメー
ル６を上下に7.5cmのストロークで往復動させると共に
おさ７を前後に10cmのストロークで往復運動させ、50回
の往復運動を行った後の糸条の毛羽発生状態を目視によ
り観察した。なお、使用した炭素繊維の糸条５は、2660
デニール、2000フィラメントのピッチ系炭素繊維の糸条
で、0.8％のエポキシ系サイジング剤で厚さ0.2mm、幅2.
4mmの偏平な断面を有する糸条に集束したものである。
また使用したおさは、従来の各種材質の丸おさと上記実
施例に示したこの考案のおさ（パイプ式おさ）であり、
おさ羽ピッチは５羽/cmである。

上記試験の結果、従来のおさ羽で最も良好であったもの
は表面粗さの最も小さいクロームメッキバフ研磨製のお
さ羽を備えたものであるが、それでも第５図に示すよう
に、糸条５のおさ羽10のストローク端部分に多数の切断
フィラメントの毛羽11、12が認められ、表面粗さの粗い
ニッケルメッキ製のものでは、毛羽の発生が更に著し
く、ステンレス製のものはその中間程度であった。それ
に対してこの考案のおさでは、第６図に示すように、僅
かに数本のフィラメントの切断13が認められただけで、
従来構造のおさに比べてフィラメント切れが大幅に改善
されていることが確認された。

なお実験に用いたパイプ式おさのパイプ材はステンレス
であるが、これに限定されるものではなく、クロームメ
ッキ鋼管やクロームメッキ鋼管バフ研磨のものは勿論、
アルミパイプやセラミックパイプ等を用いることもでき
る。

《考案の効果》 上記実施例での試験結果からも明らかなように、この考
案のおさによれば、通過する糸条のフィラメント切れを
大幅に減少させるとができ、特にピッチ系炭素繊維のよ
うな高弾性、低伸度の無撚の糸条の製織に最適と考えら
れ、フィラメント切れによる補強織物の強化低下、毛羽
の堆積による製織作業の中断等を回避することができ、
また、多量のサイジング剤を用いて糸条を補強する必要
も無くなるので、製織された補強織物への母材（マトリ
ックス樹脂やコンクリート）の含浸も充分に行われ、よ
り強度に優れた複合材を得ることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のおさの部分正面図、第２図は一のお
さ羽の拡大斜視図、第３図は従来のおさにおける炭素繊
維の毛羽の付着状態を示した正面図、第４図は試験装置
を模式的に示す斜視図、第５図は従来のおさによる試験
結果を示す糸条の模式図、第６図はこの考案のおさによ
る試験結果を示す糸条の模式図である。 図中、 1,2:縁金、3:軸杆 4:パイプ材、5:炭素繊維の糸条 6:ヘルドメール、7:おさ 11,12,13:毛羽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 塚林 和雄 石川県金沢市戸水町ロ１番地 石川県工業 試験場内 (56)参考文献 特開 昭53−143766（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−70191（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】おさに装着されたすべてのおさ羽の一本一
   本を縁金（１），（２）に固定された軸杆（３）の各々
   に回動自在に挿通したパイプ材（４）で形成した、補強
   繊維織物用おさ。