JPH0891863A - 補強用ガラスロービング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬化体へのロービング配置工程を簡単にして
作業時間を節減することにより、加工設備の稼働率の向
上を図るとともに、補強効果の高い構造を有する補強用
ガラスロービング及びその製造方法を提供する。 【構成】硬化体の補強に使用するガラスロービングにお
いて、複数のストランド糸を直線状に並べてガラスロー
ビングの主体部を構成する主ストランド糸２と、該主ス
トランド糸２の外側に波状や環状の側環糸８１，８２を
形成する副ストランド糸３とで繊維束Ａが形成され、繊
維束Ａの外側に蔓巻ストランド糸６が蔓状に巻付けられ
て補強用ガラスロービングが構成される。また、この補
強用ガラスロービングの製造方法は、副ストランド糸３
の送り速度を、主ストランド糸２の送り速度よりも早い
速度で送りながら、主ストランド糸２の外側に副ストラ
ンド糸３を配置して繊維束Ａを形成し、繊維束Ａの外側
に蔓巻ストランド糸６を巻付けて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬化性樹脂体やコンク
リート構造体等の硬化体において、これら製品の強度補
強のために使用する補強用ガラスロービング及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】硬化性樹脂体やコンクリート構造体等の
補強には、従来の剛性物質に代り、近年はガラス繊維を
始め、炭素繊維等の無機繊維やナイロン等の有機合成繊
維もその特性を生かして使用されている。

【０００３】これらの繊維は、通常、フィラメントと呼
称される素繊維を集束剤等により数百本束ねて、ストラ
ンドとし、更にストランドを数十本引き揃え或いは一体
としたロービングに形成されている。

【０００４】ここでは、最も一般的なガラス繊維を従来
技術の代表例として説明する。

【０００５】図８及び図９は、特開平２−１４８４６号
公報に記載の、従来のロービング製造方法の一例を示す
概略図である。

【０００６】図８及び図９において、ａはストランド糸
ｂを巻取った複数のケーキであり、クリルスタンドｃ内
に収納されている。

【０００７】ｄはロービングワインダであり、トラバー
スガイドｅ１，ｅ２、張力調整ガイドローラ群ｆ、カウ
ントプーリｇ、及び巻取軸ｈ、並びに図示しない駆動装
置により構成されている。

【０００８】複数のケーキａの内側面から取り出された
複数のストランド糸ｂは、ケーキ用糸道ガイドｊ及び取
纏め用糸道ガイドｋを経て並行に集束されてロービング
Ｒを形成し、ロービングワインダｄの巻取力に引張られ
ながら、調整用のパーテンサｍ、ワインダ用糸道ガイド
ｎを経てトラバースガイドｅ１に導かれる。

【０００９】続いて、ロービングＲは、トラバースガイ
ドｅ１，ｅ２により、巻取軸ｈの軸方向に所定寸法分ず
つ移動を続けるとともに、張力調整ガイドローラ群ｆに
より巻取堅さを調整されて巻取軸ｈ上に並列状態で巻取
られる。

【００１０】この状態を続け、ロービングＲが巻取軸ｈ
上に所定長巻取られると、カウントプーリｇが巻取軸ｈ
の駆動を停止するようになされている。

【００１１】ここで、フィラメントからストランドを作
る際は、構成する複数のフィラメントは全て同じ早さで
送り込んで集束された後、製品として巻取られるが、こ
の市販品のストランドからロービングを形成する際も、
各ストランドは等速で送り込まれる。

【００１２】その結果、ロービングを構成する個々のフ
ィラメントは全て同長で同張力を有し、繊維の長・短や
不揃いに起因する波状や環状の突起のない平滑な製品に
仕上げられる。

【００１３】従って、該ロービングを封入した硬化体の
曲げ強度等の補強効果は、ロービングの布設方向にのみ
働き、ロービング相互間すなわち布設方向と直角の方向
には効果がないため、図１０及び図１１に示すように、
縦方向ロービングＲｖとは別に横方向ロービングＲｈを
配して対応させていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】例えば矩形体に樹脂を
注入して成形する際に、上述の如き手法で製作されたロ
ービングを縦方向のみに配置すれば、横方向への補強効
果は期待できず、横からの曲げ強さ等は弱くなるために
図１０及び図１１に示す如く、縦横両方にロービングＲ
ｖ，Ｒｈを配置するのが常法であった。

【００１５】従って、折返しが少なく、作業が単純な長
手方向のロービングＲｖ配置のみでなく、該ロービング
Ｒｖの配置作業の中間に、折返しの多い横方向のロービ
ングＲｈの配置作業を挿入するという面倒な工程が必要
となる。

【００１６】また、縦方向から注入された樹脂が、該横
方向のロービングＲｈにより、円滑な流入を阻害される
ために、樹脂注入速度が低下して、硬化体加工設備の稼
働率の低下を招くという問題点があった。

【００１７】特に、電柱等の長尺物を加工する場合は、
硬化剤を添加して直ちに樹脂注入を開始するが、硬化剤
添加後一定時間を経過すれば、樹脂の粘度が急激に増大
して、注入作業が極めて困難になるという問題があっ
た。

【００１８】従って、電柱等の長尺物の場合には、注入
時間がおおよそ５分以内に制限されており、横方向のロ
ービングＲｈの抵抗により注入時間が延引すると、粘度
増加による注入不全を招くことになる。

【００１９】さらに、縦横に配置されたロービングＲ
ｖ，Ｒｈの隙間部分には補強体がないために、収縮性の
高い樹脂を使用する場合は、隙間部分に小さい亀裂が発
生する虞があり、これを防止するには多量のロービング
配置が必要となる。

【００２０】また、ストランドマットやロービングクロ
スとの２種構造とした場合は、横方向の配置作業時間は
短縮され隙間もなくなるが、樹脂の注入状態は悪化す
る。

【００２１】さらに、円筒状の構造体の場合は、上記横
方向のロービングＲｈを配置する代わりに蔓巻状にロー
ビングを巻付けることもできるが、縦方向に張設したロ
ービングＲｖの形状を歪ませることになり、場所により
ロービング密度すなわち強度が異なるとともに、隙間に
よる亀裂問題が解決しないという欠点があった。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の補強用ガラスロ
ービングは、硬化性樹脂体やコンクリート構造体等の硬
化体の補強に使用するガラスロービングにおいて、複数
のストランド糸を直線状に並べてガラスロービングの主
体部を構成する主ストランド糸と、該主ストランド糸の
外側に波状や環状の側環糸を形成する副ストランド糸と
で繊維束が形成され、当該繊維束の外側に蔓巻ストラン
ド糸が蔓状に巻付けられて構成されたものである。

【００２３】本発明の補強用ガラスロービングの製造方
法は、副ストランド糸の送り速度を、主ストランド糸の
送り速度よりも早い速度で送りながら、主ストランド糸
の外側に副ストランド糸を配置して繊維束を形成し、当
該繊維束の外側に蔓巻ストランド糸を巻付けるものであ
る。

【００２４】

【作用】複数のストランド糸を直線状に並べて、ロービ
ングの主体部である主ストランドを構成せしめるととも
に、主ストランド糸より早い速度で複数の副ストランド
糸を繰出して、直線状の主ストランド糸群と余剰部が弛
んだ副ストランド糸群より成る繊維束を形成し、この繊
維束の外側から蔓巻ストランド糸で蔓状に巻上げること
により、側環系を有する補強用ガラスロービングを形成
せしめる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００２６】図１及び図２は、本発明に係る補強用ガラ
スロービング及びその製造方法を示す概略図である。

【００２７】同図において、１は複数（図示例では４基
のみ表示）の主ストランド装置であり、主紡錘枠１１、
該主紡錘枠１１の一端に連結される制動装置１２、後述
する主調整ロール１３、及び主糸道ガイド１４により構
成されている。

【００２８】前記主紡錘枠１１には、主ストランド糸２
を巻取った主ケーキ２１が装着されている。

【００２９】前記主紡錘枠１１の下方には、主ケーキ２
１上の主ストランド糸２の繰出位置により左右する糸流
に対応するための紡錘型の主調整ロール１３が配設さ
れ、さらに前方には、糸流を固定する主糸道ガイド１４
が各々配設されている。

【００３０】３は複数（図示例では２条）の副ストラン
ド糸であり、副ストランド糸３が巻取られた副ケーキ３
１は、副糸道ガイド３２を備えたクリルスタンド３３内
に収納されており、副糸道ガイド３２の前方には、副ス
トランド糸３の送り速度を調整するための可変速の加速
ローラ３５を備えた駆動装置３４が配設されている。

【００３１】この副ストランド糸３は、副ケーキ３１の
内側から引き出される。

【００３２】上記複数の主ストランド糸２と複数の副ス
トランド糸３とを合流させる地点には、鼓状の第１収束
ローラ４１が配設され、後述する蔓巻装置５の上・下に
は、該主ストランド糸２群及び副ストランド糸３群で構
成された繊維束Ａの通過位置を保持する鼓状の第２収束
ローラ４２及び張力調整ローラ４３が夫々配設されてい
る。

【００３３】蔓巻装置５は、先端に蔓巻ガイド５１を配
設した蔓巻紡錘枠５２と、該蔓巻紡錘枠５２を搭載し、
中心部に貫通穴５３を有するドーナツ状の回転台板５４
と、電磁制動機を具備した減速電動機及び回転台板駆動
手段を有する蔓巻駆動装置５５から構成されている。

【００３４】蔓巻紡錘枠５２上には、蔓巻ストランド糸
６を巻取った蔓巻ケーキ６１が装着され、回転台板５４
の回転により貫通穴５３を通過する繊維束Ａの外側を旋
回するようになされている。

【００３５】７は、ガラスロービング８を巻取る巻取装
置であり、巻取ドラム７１と電磁制動機を具備した可変
速電動機を装着した巻取ドラム駆動装置７２、及びトラ
バースガイド７３を駆動するトラバース装置７４、並び
に巻取速度計測装置７５を連結した紡錘型のカウントプ
ーリ７６により構成されている。

【００３６】図３は、上述のように構成された装置の制
御系を示している。

【００３７】この制御装置９は、各電動機用の電磁開閉
器３４１，５５１，７２１，７４１、速度設定装置７５
１、速度制御装置７２２、速度制御器３４２、及び巻取
長計測装置７５２等を備えている。

【００３８】次に、本発明に係る補強用ガラスロービン
グの製造方法について説明する。

【００３９】極細のガラス繊維フィラメント数十乃至数
百本を集束してなる各ストランド糸のケーキ２１，３１
及び６１は、所定の各位置に配置される。

【００４０】図２及び図３において、まず、数十本の主
ストランド糸２を各々の主ストランド装置１から引出
し、第１・第２収束ローラ４１・４２を経て貫通穴５３
を通過させた後、張力調整ローラ４３及びカウントプー
リ７６を経てトラバースガイド７３を通し、巻取ドラム
７１に到達させる。

【００４１】次に、主ストランド糸２より少ない数（例
えば各１割程度）の副ストランド糸３群を各々の副ケー
キ３１から繰出し、副糸道ガイド３２、加速ローラ３５
を通し、第１収束ローラ４１を経て巻取ドラム７１ま
で、主ストランド糸２より長目の状態で主ストランド糸
２群に沿わせる。

【００４２】続いて、蔓巻ケーキ６１から蔓巻ガイド５
１を通して蔓巻ストランド糸６を引出し、貫通穴５３の
位置から巻取ドラム７１まで蔓巻ストランド糸６によ
り、主ストランド糸２群と副ストランド糸３群とからな
る繊維束Ａを外側から蔓状に緊縛した後、繊維束Ａと蔓
巻ストランド糸６とを巻取ドラム７１に固定して準備作
業を終わる。

【００４３】準備作業が終われば、巻取ドラム駆動装置
７２、トラバース装置７４、蔓巻駆動装置５５及び加速
ローラ駆動装置３４用の各電磁開閉器７２１，７４１，
５５１及び３４１を一斉に投入して運転を開始する（図
３参照）。

【００４４】ここで主ストランド糸２は、巻取ドラム７
１に巻取られて、主ケーキ２１の外面から繰出される
が、制動装置１２の抵抗があるために過剰繰出しをする
ことなく適正速度を維持しており、副ストランド糸３群
は、加速ローラ３５の各々の設定速度で送り出され、第
１収束ローラ４１以降で繊維束Ａを構成する。（図１参
照） この際、可変速電動機を使用している巻取ドラム駆動装
置７２は、主ストランド糸２群の巻取速度が一定になる
ように、巻取速度計測装置７５からの信号を受けて発信
する速度設定装置７５１の指令により、速度制御装置７
２２で制御される。同じく可変速電動機を使用する複数
の加速ローラ駆動装置３４は、主ストランド糸２群の巻
取速度より数十％早い速度で複数の副ストランド糸３を
繰出すように、速度設定装置７５１の指令を基準にし
て、速度制御器３４２により、各々制御される（図３参
照）。

【００４５】その結果、主ストランド糸２群の巻取速度
と副ストランド糸３群の繰出速度が異なるため、副スト
ランド糸３群は主ストランド糸２群の外側で弛みを生じ
るとともに、副ケーキ３１の内側面から引出しているた
めに適当な捩れを生ずることになる。

【００４６】そこで、蔓巻装置５を旋回させれば、蔓巻
装置５の回転速度と繊維束Ａの巻取速度との関係で、蔓
巻ストランド６は繊維束Ａの外面を、あるピッチを持っ
た蔓巻状態となって集束することになり、この結果、製
品としてのガラスロービング８が製造される。

【００４７】この際、上述の捩れを持った副ストランド
糸３の弛みが余剰分となってはみ出したものが、蔓巻ス
トランド６に固定されて波状側環糸８１や環状側環糸８
２を形成し（図２及び図４参照）、ストランド自身の持
つ剛性や集束時の振動等により２次変形を起こさない、
安定した形状を保つことができる。

【００４８】また、主ストランド糸２群の巻取速度と副
ストランド糸３の繰出速度との差が小さければ波状側環
糸８１が、大きければ環状側環糸８２が生じやすくな
る。

【００４９】そして、このようにして製造された側環糸
を有するロービング８は、張力調整ローラ４３により、
巻取ドラム７１上の巻取堅さを均一に調整されるととも
に、トラバース装置７４によって左右に移動されるトラ
バースガイド７３のリードにより、巻取ドラム７１上の
軸方向に所定寸法ずつ送られて、相互の重なりなく順序
正しく巻取られるので、使用時に側環糸によるもつれが
生じることはない。（図１参照） この状態で運転を継続して、所定長のロービング８が巻
取ドラム７１に巻取られると、巻取速度計測装置７５か
らの信号を受けていた巻取長計測装置７５２が満杯信号
を発し、破線で示すラインで、電磁開閉器７２１，７４
１，５５１及び３４１を遮断して設備の運転を停止す
る。

【００５０】この後、糸端口を処理した後、図示しない
ロービング切断装置でロービング８を切断し、残りのロ
ービング８の末端を次の巻取ドラム７１に固定すれば運
転を再開できる。

【００５１】なお、本例では、主ストランド装置１は主
紡錘枠１１上に主ケーキ２１を装着し、主調整ロール１
３を使用する方式を示したが、図５に示す如く、主ケー
キ２１を２本のフィードローラ１３１，１３１で支持す
る方式でもよく、巻取速度計測装置７５はカウントプー
リ７６に限らず、他の装置例えば第２収束ローラ４２に
取付けてもよい。

【００５２】また、主ケーキ２１は、主ストランド糸２
の捩れを避けるために、紡錘の外側から主ストランド糸
２を引出しているが、多少の捩れは差支えない場合に
は、副ストランド糸３の如く、ケーキ内側面から直接引
出す方式を採用してもよい。

【００５３】さらに、１本の副ストランド糸３が加速ロ
ーラ３５に掛けられているが、１組の加速ローラ３５に
２本以上の副ストランド糸３を掛けてもよく、また、副
ストランド糸３の員数はいくらでもよい。

【００５４】このようにして製造された本発明の補強用
ガラスロービングは、図６及び図７に示すように硬化体
内に配置すればよく、このように補強用ガラスロービン
グが配置されることで、多数の側環糸８１、８２が隣合
うロービングと絡み合うためにロービングの布設方向の
みならず、ロービング相互間にも曲げ強さなどの補強効
果が及ぶことになり、折返しが多く面倒な横方向へのロ
ービング配置作業が不要となる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、従来製法によるロー
ビングの外面が平滑であるのに対し、本発明による補強
用ガラスロービングは、多数の側環糸が隣合うロービン
グと絡み合うためにロービングの布設方向のみならず、
ロービング相互間にも曲げ強さなどの補強効果が及ぶこ
とになる。

【００５６】従って、折返しが多く面倒な横方向へのロ
ービング配置作業が不要となり、簡単な縦方向のみの作
業で済むために、作業が簡単になるだけでなく、樹脂の
注入速度が早くなるために作業時間が短縮でき硬化体加
工設備における稼働率の向上を図ることができるととも
に、注入時間の延引による注入不全を防止できる。

【００５７】また、各主ロービング間の隙間にも側環糸
が分布されているために、無繊維部分の容積が大幅に縮
小され、硬化時の収縮が大きい樹脂を使用しても亀裂の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る補強用ガラスロービング及びその
製造方法を示す概略図である。

【図２】本発明に係る補強用ガラスロービングの側環糸
の形成状態を示す概略図である。

【図３】本発明に係る補強用ガラスロービングを製造す
る装置の制御系を示す図である。

【図４】補強用ガラスロービングの一部を示す拡大図で
ある。

【図５】主ストランド装置及び巻取速度計測装置の別の
構成を示す概略図である。

【図６】本発明に係る補強用ガラスロービングの配置状
態を示す縦断面図である。

【図７】本発明に係る補強用ガラスロービングの配置状
態を示す横断面図である。

【図８】従来のロービング製造方法を示す側面図であ
る。

【図９】従来のロービング製造方法を示す平面図であ
る。

【図１０】従来のロービングの配置状態を示す縦断面図
である。

【図１１】従来のロービングの配置状態を示す横断面図
である。

【符号の説明】

１ 主ストランド装置 ２ 主ストランド糸 ３ 副ストランド糸 ５ 蔓巻装置 ６ 蔓巻ストランド糸 ８ ロービング ８１ 波状側環糸 ８２ 環状側環糸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬化性樹脂体やコンクリート構造体等の
   硬化体の補強に使用するガラスロービングにおいて、 複数のストランド糸を直線状に並べてガラスロービング
   の主体部を構成する主ストランド糸と、該主ストランド
   糸の外側に波状や環状の側環糸を形成する副ストランド
   糸とで繊維束が形成され、当該繊維束の外側に蔓巻スト
   ランド糸が蔓状に巻付けられて構成されたことを特徴と
   する補強用ガラスロービング。
2. 【請求項２】 副ストランド糸の送り速度を、主ストラ
   ンド糸の送り速度よりも早い速度で送りながら、主スト
   ランド糸の外側に副ストランド糸を配置して繊維束を形
   成し、当該繊維束の外側に蔓巻ストランド糸を巻付ける
   ことを特徴とする補強用ガラスロービングの製造方法。