JPH07228422A - ロービングのパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維の分散に優れ、パッケージを構成するロ
ービングの崩落がなく、ロービングの太さの大きいロー
ビングのパッケージの提供を目的とする。 【構成】 糸を合糸したロ−ビングを連続した巻層に巻
き取ったパッケ−ジにおいて、２５００−２５０００本
の本数の繊維からなる該ロ−ビングの複数を、同じ該巻
層にほぼ平行に分離して配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糸を合糸したロ−ビン
グのパッケ−ジ、特に、ガラス繊維ストランドを多数引
揃えて合糸したロ−ビングのパッケ−ジに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維ロ−ビングのパッケ−ジを例
にとり従来の技術を説明する。間接法によるガラス繊維
ロ−ビングのパッケ−ジは、例えば、先ずブッシングか
ら引出された４００〜２０００本のガラス繊維フィラメ
ントを巻取機により引張りながら塗布装置でフィラメン
トに集束剤を塗布し、分割シュ−で複数本のストランド
に分割・集束して、綾振装置で綾振りさせながら高速回
転体に嵌合した巻取チュ−ブに巻取り、その後、乾燥工
程に於いて乾燥してケ−キを作る。得られた複数のケ−
キから複数のストランドを繊維長方向に平行に集合させ
ることにより所定本数に引揃えて、撚らずに、１パッケ
−ジ当たり約１５〜３００ｋｇの重量に巻取り、中央部
の両端間に貫通した空間部を持つパッケ−ジをポリ塩化
ビニル等の熱収縮フィルムに入れ熱処理して、パッケ−
ジのシュリンク包装体として、ガラス繊維ロ−ビングの
パッケ−ジを得ている。

【０００３】間接法のロ−ビングのパッケ−ジは、紡糸
工程でいったんケーキとして巻取り、得られた複数のケ
ーキから引き出された複数のストランドを合糸して製造
される。したがって、紡糸工程の生産単位であるブッシ
ングのオリフィス数による制約を受けないので、後述の
直巻ロ−ビングのパッケ−ジより比較的太さの大きいロ
−ビングで構成されている。今日、工業的には１５００
０本程度のフィラメントで構成されているロ−ビングが
最も太い。

【０００４】一方、複数のケーキから引き出された複数
のストランドを合糸して製造されるので、合糸のさいに
ストランドにループが発生しやすいが、合糸であるので
ロ−ビングの分散性は後述の直巻ロ−ビングのパッケ−
ジより良い。ロ−ビングが比較的太いこと、ループが発
生しやすいこと及び分散性が良いことから、間接法によ
り得られたロ−ビングのパッケ−ジは、ロ−ビングを切
断して補強材として用いる用途におもに使用されてい
る。

【０００５】一方直巻ロ−ビングのパッケ−ジは、ブッ
シングから引出された４００−２０００本のガラス繊維
フィラメントを巻取機により引張りながら塗布装置でフ
ィラメントに集束剤を塗布し、これらのフィラメントを
そのまま引き揃えて巻取って得られる。

【０００６】直巻ロ−ビングのパッケ−ジを得る方法と
して、例えば、特開昭６２−２２６８３７等に提案がな
されているが、紡糸工程の生産単位であるブッシングの
オリフィス数による制約を受け、ロ−ビングの太さは小
さく、今日工業的には３０００本程度のフィラメントで
構成されているロ−ビングが最も太い。オリフィス数が
３０００個より多いブッシングについても種々提案され
ているが、オリフィスから押し出される多くの溶融ガラ
ス流を均一に冷却することが困難なために、現状では一
つのブッシング当たり４０００個程度のオリフィス数が
最大である。

【０００７】直巻ロ−ビングのパッケ−ジは、フィラメ
ントに集束剤を塗布し、これらのフィラメントをそのま
ま引き揃えて一本のロ−ビングとしてパッケ−ジ化する
ために、ロ−ビング中の個々のフィラメントが集束剤に
より一体化してロ−ビングの繊維の細分化は、間接法に
より得られたロ−ビングのパッケ−ジよりも悪くなる。

【０００８】一方、紡糸工程でロ−ビングのパッケ−ジ
が得られ、ストランドの合糸はないのでロ−ビング中に
繊維のループは発生しにくい。前述のロ−ビングの太さ
が小さいこと、繊維のループが少ないこと及び繊維の分
散性が悪いこと等の特性から、直巻ロ−ビングのパッケ
−ジは、連続した繊維を補強材として用いる用途、代表
的には、フィラメントワインディング法におもに使用さ
れている。

【０００９】連続した繊維を補強材として用いる用途に
おいては、複合材料中における繊維の分散性は強く要求
されない。一方、繊維を切断して補強材として用いる用
途においては、複合材料中における繊維の分散性は、ス
トランドに均一に細分化される程度にまで要求される。

【００１０】繊維を切断して補強材として用いる用途の
例として、ガラス繊維チョップドストランドを製造する
場合には、数１０個のロ−ビングパッケ−ジからそれぞ
れ一本のロ−ビングを、パッケ−ジの中央部の両端間に
貫通した空間部にあるロ−ビング端から引き出すことに
より、数１０本のロ−ビングを同時に任意の繊維長に切
断する。この切断工程において、最近生産性の向上を計
るために、ロ−ビングの単位時間当たり処理量増加が望
まれて来ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】処理量増加の手段とし
て、ロ−ビングパッケ−ジ個数を多くして同時に引き出
すいわゆるロ−ビングの本数を増加する方法、切断速度
の向上及びパッケ−ジを構成するロ−ビングを太くする
方法等が考えれる。

【００１２】パッケ−ジ個数増加は、パッケ−ジを設置
する床面積増加につながる。この床面積増加を解消する
ために、ロ−ビングパッケ−ジを細長くする方法、即
ち、パッケ−ジの高さを増加させ、直径を減少させて対
応する方法もあるが、長いパッケ−ジは作業の一時中断
時に、パッケ−ジの中央部の貫通状の空間部に内接する
ロ−ビングの一層乃至数層が崩落してロ−ビングの縺れ
を起こすことがしばしば起こるので限界がある。

【００１３】処理速度の増加は、ロ−ビングとガイド等
との摩擦抵抗増加によるロ−ビングを構成するストラン
ドの損傷（毛羽）の発生、切断装置の刃の損傷等の切断
装置故障の増大及び切断されたチョップドストランドを
マット状に分散させる場合、分散の不均一化の増大等の
問題がある。

【００１４】従ってパッケ−ジを構成するロ−ビングを
太くする方法が望まれている。しかし、ロ−ビングを太
くするとロ−ビングの分散性が悪化する問題がある。具
体的には、ロ−ビングを切断して得られたチョップドス
トランドをマット状に分散、加工したものを、シ−トモ
−ルドコンパウンド（ＳＭＣ）製造に使用した場合、切
断前はロ−ビングの太さのバンドル状物が切断後のＳＭ
Ｃ内においては１００−３００本のガラス繊維で構成さ
れているストランドに細分化されている必要があるが、
細分化が不充分の場合、ＳＭＣ内におけるストランド集
合の太さの部分とストランドにまで細分化されている部
分とが生じる。太さが異なる場合、それらの部分への樹
脂の含浸度合いが異なり、太さが大きい部分への樹脂の
含浸は悪くなる。この樹脂の含浸のむらはＳＭＣの強度
等の機械的性質のむらとなり、製品品質の低下をまね
く。

【００１５】このロ−ビング太さのバンドル状物のＳＭ
Ｃ内における細分化は、種々の要因の影響を受けるが、
とりわけ、ロ−ビングのパッケ−ジを構成するロ−ビン
グの太さの影響を強く受ける。ロ−ビングの太さが大き
い程、細分化は悪化する。

【００１６】またロ−ビングのパッケ−ジは、パッケ−
ジの中央部の両端間に貫通した空間部にあるロ−ビング
端からロ−ビングが引き出されるが、ロ−ビングの太さ
が大きくなると、作業の一時中断時、即ち、ロ−ビング
の引き出しが止まった時、パッケ−ジの中央部の貫通状
の空間部に内接するロ−ビングの一層乃至数層が崩落し
てロ−ビングの縺れを起こす問題がある。この崩落現象
は、ロ−ビングの太さが大きくなればなる程多くなる。

【００１７】ロ−ビングの太さが大きくなった場合、前
述の細分化の悪化と崩落現象の増加が、切断工程等にお
ける生産性の向上のためのロ−ビングの太さを大きくす
ることを妨げている。

【００１８】本発明は、細分化を損なうことなく、崩落
現象を増加させないでロ−ビングのパッケ−ジを構成す
るロ−ビングの太さを大きくしたロ−ビングのパッケ−
ジを提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、糸を合
糸したロ−ビングを連続した巻層に巻き取ったパッケ−
ジにおいて、２５００−２５０００本の本数の繊維から
なる該ロ−ビングの複数を、同じ該巻層にほぼ平行に分
離して配置したロ−ビングのパッケ−ジにより達成出来
る。

【００２０】

【実施例】本発明のロ−ビングのパッケ−ジを構成する
ロ−ビングの素材については、特に、ガラス繊維に効果
があるが、任意であり、例えば、アクリル系・ピッチ系
炭素繊維、レーヨン系耐炎繊維、ポリエステル繊維、芳
香族ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維、
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊
維等のセラミック繊維及び石綿繊維、高純度石英繊維等
の無機繊維に効果的である。

【００２１】また、ロ−ビングの素材の断面形について
は、例えば、特願平５−２５３５８８号に記載されてい
るような非円形断面、即ち、素材の横断面について、最
長径／最短径の比が、１．２以上の、例えば、楕円形、
まゆ形、長方形等の形が好ましい。数多くの実験の結果
得られた結論であるが、前述の横断面の形状の素材は、
後述する崩落現象を減少させる効果がある。

【００２２】本発明の主要目的の一つは、例えば、ガラ
ス繊維チョップドストランドを製造する場合の生産性の
向上にあり、ロ−ビングの太さが大きいこと、即ち、ロ
−ビングの本数が多いことが必須要件であり、本発明の
ロ−ビングは、２５００−２５０００本の本数の複数で
構成されている必要があり、好ましくは４０００−１５
０００本の本数の複数であり、特に好ましくは５０００
−１００００本の本数の複数である。本数が少ない場合
は、生産性の向上の効果が少なく、本数が多すぎる場合
は、細分化の悪化と崩落現象が起こり易くなる。

【００２３】太さを番手で表現すると、好ましいロ−ビ
ングの太さは、１３５０−５０７０テックスの複数で構
成されており、特に好ましくは、１６９０−３３８０テ
ックスの複数で構成されている。

【００２４】本発明のロ−ビングのパッケ−ジは、複数
のロ−ビングが同じ巻層内でほぼ平行に分離して配置さ
れている。図１において、中央部の両端間に貫通した空
間部１に内接して１層目２、その外側に２層目３、２層
目３の外側に３層目４及び３層目４の外側に４層目５が
模式的に示され、１層目はロ−ビング端を有している。
図２において、３層目４及び４層目５の側面が模式的に
示されている。図２の３層目４は２本のロ−ビングが３
層目内で、ほぼ平行に、分離して３回転し４層目５に繋
がっている。図２には、２本のロ−ビングが同じ巻層
に、ほぼ平行に分離して配置されているが、２本以上で
も好適に実施できる。

【００２５】

【作用】本発明のロ−ビングのパッケ−ジは、複数のロ
−ビングが同じ巻層内で、ほぼ平行に分離して配置され
ている。このパッケ−ジを用いてチョップドストランド
を製造する場合、このパッケ−ジより引き出されるロ−
ビングの太さは複数のロ−ビングの合糸の太さである。
例えば、２本のロ−ビングが同じ巻層内で配置されてい
る場合には、２本の合糸の太さのロ−ビングが引き出さ
れる。

【００２６】しかし、引き出されるロ−ビングが切断さ
れる場合には、２本のロ−ビングは同じ巻層内で、分離
して配置されているので、２本の合糸の太さで作用せ
ず、それぞれ１本のロ−ビングとして作用する。かくし
て、ＳＭＣの製造に使用した場合、ＳＭＣ内において
は、それぞれ１本のロ−ビングとして作用し、ロ−ビン
グの太さが大きくなった場合に起こる細分化の悪化は防
止される。

【００２７】又、ロ−ビングの太さが大きくなった場
合、層崩れ、即ち、図１において、中央部の両端間に貫
通した空間部１に内接した１層目２乃至数層目の崩落が
起こり易くなる問題がある。さらに詳細には、ガラス繊
維チョップドストランドを製造する場合には、数１０個
のロ−ビングパッケ−ジからそれぞれ一本のロ−ビング
を、パッケ−ジの中央部の両端間に貫通した空間部１に
内接した１層目にあるロ−ビング端から引き出すことに
より切断装置に供給される。この供給が、夕方の作業終
了時から翌朝の作業開始時まで中断される時、前述の崩
落現象が頻繁に起こる。

【００２８】この崩落現象は、多くの因子、例えば、パ
ッケ−ジの高さ等のパッケ−ジの形、パッケ−ジを構成
するロ−ビングの太さ等のロ−ビングの種類、ロ−ビン
グを構成するストランドの集束剤等のストランドの種
類、巻取張力，速度，接圧等の巻取条件等種々の影響を
受けるが、定説はない。

【００２９】パッケ−ジの高さを６００ｍｍにし、ロ−
ビングの太さを変化させ、他の条件は固定してパッケ−
ジを形成した。ロ−ビングの太さが小さくて３０００テ
ックスの場合、崩落現象は起らなかった。しかし、ロ−
ビングの太さが段々大きくなり４０００テックスとなる
と、崩落現象が起こり始め、４８００テックスとなると
崩落現象は頻繁に起った。

【００３０】次に、パッケ−ジの高さを６００ｍｍ、ロ
−ビングの太さを４８００テックスに固定して、巻取張
力及び接圧（ロ−ビングが巻取中のパッケ−ジに接する
圧力）を変化させパッケ−ジを形成した。巻取張力及び
接圧を高くすると崩落現象は減少した。しかしながら、
次のような問題が発生した。即ち、巻取張力，接圧を高
くして得られたパッケ−ジのロ−ビングから得られたチ
ョップドストランドの分散性、即ち、細分化が悪くなっ
た。

【００３１】数多くの実験の中で横断面が偏平のガラス
繊維のロ−ビングのパッケ−ジは、崩落現象が少ない結
果が得られた。この横断面が偏平のガラス繊維のロ−ビ
ングは通常のガラス繊維のロ−ビングに比べやや偏平で
あった。

【００３２】これらの結果から、本発明の構成と崩落現
象との関係を推定すると、２本のロ−ビングは同じ巻層
内で、分離して配置されているので、２本の合糸のロ−
ビングは、あたかも偏平な１本のロ−ビングとして作用
するので崩落現象が減少したものと思われる。

【００３３】［実験例］８００ホ−ルのブッシングから
単繊維直径１３μのフィラメントを引出し、集束剤を塗
布後、分割シュ−で３本のストランドに分割して１個の
ケーキに巻取り湿潤ケ−キを得た。得られた湿潤ケ−キ
を温度１３０℃で１０時間乾燥し、乾燥ケ−キを得た。
得られたケーキの３本のストランドの合計の太さは２７
０テックスであった。

【００３４】図３に示すケ−キ棚８に巻取チュ−ブを抜
取った乾燥ケ−キ７を２４個取付けた。乾燥ケ−キ７の
巻取チュ−ブを抜取った空間に内接するストランド層か
らストランドを引き出し、ケ−キ棚８に取付けた２４個
の乾燥ケ−キ７の内１２個の乾燥ケ−キ７から引き出さ
れた１２本のストランドを合糸してロ−ビング２１とし
た。このロ−ビング２１の太さは、３２４０テックスで
あった。

【００３５】ケ−キ棚８に取付けた２４個の乾燥ケ−キ
７の内残りの１２個の乾燥ケ−キ７からも同様な方法で
ロ−ビング２２を得た。このロ−ビング２２の太さもロ
−ビング２１と同じ３２４０テックスであった。

【００３６】得られたロ−ビング２１及びロ−ビング２
２は、それぞれ張力付与装置９及び張力付与装置９´を
通過させてロ−ビングのパッケ−ジを形成するに必要な
張力を与え、それぞれ上部案内ガイド１０、１１及び上
部案内ガイド１０´、１１´を経てカム方式の綾振装置
１２に取付けられた綾振ガイド１３内でロ−ビング２１
及びロ−ビング２２が分離された状態で、綾振ガイド１
３に案内された。この綾振ガイド１３内でのロ−ビング
２１及びロ−ビング２２の分離は、図５に示されている
ように上部案内ガイド１１及び上部案内ガイド１１´の
取付け位置により達成された。詳細は後述する。綾振ガ
イド１３内で分離されたロ−ビング２１及びロ−ビング
２２は、分離された状態で綾振されながら巻取装置１４
で巻取られた。換言すれば、ロ−ビング２１及びロ−ビ
ング２２は分離された状態であたかも１本のロ−ビング
のように綾振されながら巻取装置１４で巻取られた。

【００３７】得られたロ−ビングのパッケ−ジは、図２
に示されるように、２本のロ−ビング、即ち、ロ−ビン
グ２１及びロ−ビング２２が同じ巻層内で、ほぼ平行に
分離して配置されていた。使用にあたり引き出されるロ
−ビングの太さは、ロ−ビング２１及びロ−ビング２２
の合計太さで、６４８０テックスであった。

【００３８】又、ロ−ビングパッケ−ジは、内径１８０
ｍｍ、外径４５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ及び重量２２
０ｋｇであった。このロ−ビングパッケ−ジをポリ塩化
ビニ−ルの熱収縮フィルムに挿入後、温度１１０℃で８
時間熱処理してロ−ビングのパッケ−ジの包装体を得
た。

【００３９】綾振ガイド１３内でロ−ビング２１及びロ
−ビング２２を分離させるための上部案内ガイド１１及
び上部案内ガイド１１´の取付け位置について述べる。
図５に詳細に示す如く上部案内ガイド１１及び上部案内
ガイド１１´は、パッケ−ジ１５の両端部１６の延長線
Ｃの外側、即ち、延長線Ｃを基線としてパッケ−ジ１５
から離れた位置であって、パッケ−ジ１５の中心線１７
からＷで示される距離、具体的には、２７００ｍｍの位
置に取付けた。又、溝幅（Ｌ）が１２ｍｍの綾振ガイド
１３を使用した。

【００４０】溝幅が１つの綾振ガイド１３を使用した場
合、上部案内ガイド１１及び上部案内ガイド１１´の位
置は、２つの延長線Ｃの間以外の位置であればよい。こ
の位置であれば、ロ−ビング２１及びロ−ビング２２
は、それぞれ張力付与装置９及び張力付与装置９´によ
って与えられた張力によって自然に分離され、常にほぼ
一定ピッチＰで巻取られた。

【００４１】パッケ−ジ１５の両端部１６の延長線Ｃの
外側、即ち、延長線Ｃを基線としてパッケ−ジ１５から
離れた位置としては、任意であるが、余り近いとロ−ビ
ングに余分な張力を与え好ましくない。延長線Ｃからの
垂直線上での距離Ｚは、１００ー５００ｍｍが好まし
い。パッケ−ジ１５の中心線１７からの距離Ｗとして
は、任意であるが、５００ー４０００ｍｍが好ましい。

【００４２】綾振ガイド溝幅Ｌは、ロ−ビング形態、即
ちロ−ビングの幅Ｔで変化する。通常ロ−ビング幅の
１．２ー２．５倍が好ましく、特に好ましくは１．３ー
２．０倍である。溝幅が狭すぎると、ロ−ビング２１及
びロ−ビング２２が１本となる。又広すぎると巻取りタ
−ン部の形態を阻害し、良好なパッケ−ジ姿が得られな
い。

【００４３】上部案内ガイド１１及び上部案内ガイド１
１´の位置は、溝幅が１つの綾振ガイド１３を使用した
場合について説明したが、溝が複数の綾振ガイド１３を
使用した場合にはそれらの位置は異なる。

【００４４】得られたロ−ビングのパッケ−ジ１５のロ
−ビング端からロ−ビングを引き出し、速度７５ｍ／分
で、５０ｍｍに切断し、平面板上に分散させ、分散状況
を目視した。その結果、本発明のパッケ−ジからのチョ
ップドストランドの分散は極めて良好で、不良部分は認
められなかった。一方、従来方法で作成された６４８０
テックスのロ−ビングのパッケ−ジからのチョップドス
トランドの分散は悪く、不良部分が散見された。

【００４５】又、引出し途中で一夜停止させた後でも中
央部の両端間に貫通した空間部１に内接した１層目２乃
至数層目の崩落は、１０回の実験の結果一度も起こらな
かった。一方、従来方法で作成された６４８０テックス
のロ−ビングのパッケ−ジの場合、１０回の実験で９回
の崩落が起きた。

【００４６】

【発明の効果】本発明のロ−ビングのパッケ−ジを用い
ると、例えば、ＳＭＣの製造においてロ−ビングの分散
不良を発生させることなく、更に、作業の一時中断時、
即ち、ロ−ビングの引き出しが止まった時、パッケ−ジ
の中央部の貫通状の空間部に内接するロ−ビングの一層
乃至数層が崩落を起こすことなく、パッケ−ジから引き
出されるロ−ビングの太さを大きくすることができ、１
パッケ−ジ当たりのロ−ビング処理量を大幅に増加させ
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のロ−ビングのパッケ−ジを説
明するために、パッケ−ジの断面を模式的に示したもの
である。

【図２】図２は、本発明のロ−ビングのパッケ−ジを説
明するために、パッケ−ジの側面を模式的に示したもの
である。

【図３】図３は、本発明のロ−ビングのパッケ−ジを製
造する装置の概略側面図である。

【図４】図４は、本発明のロ−ビングのパッケ−ジを製
造する装置の巻取部の概略上面図である。

【図５】図５は、本発明のロ−ビングのパッケ−ジを製
造する装置の上部案内ガイド及び綾振ガイドの概略上面
図である。

【符号の説明】

１．中央部の両端間に貫通した空間部 ２．中央部の両端間に貫通した空間部に内接したパッケ
−ジの１層目 ３．中央部の両端間に貫通した空間部に内接したパッケ
−ジの２層目 ４．中央部の両端間に貫通した空間部に内接したパッケ
−ジの３層目 ５．中央部の両端間に貫通した空間部に内接したパッケ
−ジの４層目 ７．乾燥ケ−キ ８．ケ−キ棚 ９．張力付与装置 １０．上部案内ガイド １１．上部案内ガイド １２．綾振装置 １３．綾振ガイド １４．巻取装置 １５．パッケ−ジ １６．パッケ−ジの両端部 １７．パッケ−ジの中心線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸を合糸したロ−ビングを連続した巻層
   に巻き取ったパッケ−ジにおいて、２５００−２５００
   ０本の本数の繊維からなる該ロ−ビングの複数を、同じ
   該巻層にほぼ平行に分離して配置したことを特徴とする
   ロ−ビングのパッケ−ジ。
2. 【請求項２】 前記ロ−ビングは、４０００−１５００
   ０本の本数であることを特徴とする請求項１記載のロ−
   ビングのパッケ−ジ。
3. 【請求項３】 前記ロ−ビングは、５０００−１０００
   ０本の本数であることを特徴とする請求項２記載のロ−
   ビングのパッケ−ジ。
4. 【請求項４】 前記複数のロ−ビングは、２本であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のロ−ビングのパッケ−
   ジ。
5. 【請求項５】 前記繊維の横断面の最長径／最短径の比
   は、１．２以上であることを特徴とする請求項１記載の
   ロ−ビングのパッケ−ジ。