JPH11278894A - 多針状構造繊維及びその製造方法 - Google Patents

多針状構造繊維及びその製造方法

Info

Publication number
JPH11278894A
JPH11278894A JP10215898A JP10215898A JPH11278894A JP H11278894 A JPH11278894 A JP H11278894A JP 10215898 A JP10215898 A JP 10215898A JP 10215898 A JP10215898 A JP 10215898A JP H11278894 A JPH11278894 A JP H11278894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
needle
core
fiber
core body
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10215898A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Fukuoka
信 福岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ando Kensetsu Co Ltd
Original Assignee
Ando Kensetsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ando Kensetsu Co Ltd filed Critical Ando Kensetsu Co Ltd
Priority to JP10215898A priority Critical patent/JPH11278894A/ja
Publication of JPH11278894A publication Critical patent/JPH11278894A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート内に均一分散可能な短繊維補強
材を提供する。 【解決手段】 溶融ないしは軟化状態にある核体10の
表面にニードル20を打ち込む。核体20の一部をニー
ドル先端に付着させた状態でニードル20を核体10か
ら引き抜いて細径繊維状の針状体11を複数本成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多針状構造繊維及び
その製造方法に係り、特にコンクリートやモルタル等の
マトリクス材料中に、均質分散させて混入することがで
き、材料の補強効果を高めることができる多針状構造繊
維及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】建築、土木分野におけるコンクリート系
複合材料として鋼繊維補強コンクリートが知られてい
る。この鋼繊維補強コンクリートは、マトリクス材料と
してのコンクリートに補強材としての短い鋼繊維を分散
混入させた複合材料である。鋼繊維をマトリクス内に万
遍なく分布させ、分布した鋼繊維で断面内引張力を負担
することでひび割れ分散性、拘束性の向上を図り、コン
クリートの基本的性質であるじん性、曲げ強度、引張強
度を大幅に改善することができる。鋼繊維としては、断
面が0.2〜0.5mmφ(または1辺)程度の円形ま
たは四角形で、長さL=30〜50mm程度の伸線した
線状の鋼線が使用されている。鋼線の材質としては普通
鋼の伸線鉄線やステンレススチールが使用されている。
また、最近では鋼繊維に代わる短繊維としてガラス繊
維、合成樹脂繊維、炭素繊維等を素材としたものが開発
されている。
【0003】この種の従来の短繊維はバラものとして取
り扱われているため、大量の短繊維をマトリクス材料と
してのコンクリートに効率よく分散して混入させるため
に分散機(ディスペンサー)等が使用されている。しか
し、分散機を使用しても図5(a)に示したように、短
繊維50が互いに絡み合ってボール状になった状態で図
示しないミキサー内に投入され、いわゆるファイバーボ
ールを形成することが多い。また、このファイバーボー
ル状になった短繊維50は混練り時に、図5(b)に示
したように、モルタル分51を抱き込んでしまい、塊状
になってしまう。
【0004】そこで、混練り時の短繊維50同士の絡み
合いを解消するために、一例として図6に示したよう
に、多数の短繊維50の向きを揃えて板状にし、短繊維
50間を水溶性接着剤52で仮止めた板状短繊維55も
開発されている。この板状短繊維55を使用した場合、
短繊維投入時に各短繊維50は一体的に板状になってい
るためファイバーボールを形成することもなく、また混
練り段階で加えられた水により各短繊維50間の接着剤
52が溶解して付着がとれ、混練り攪拌によりコンクリ
ート内に分散させるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの短
繊維はいずれもほぼ直線形状であるため、マトリクス内
に混入した場合、均一に分散させたり、配向させたりす
ることが難しく、ファイバーボールを形成しやすいとい
う問題がある。また、マトリクスとの付着力も弱い。
【0006】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、3次元多針形状をなし、マ
トリクス内に混入された場合にマトリクスとの一体性が
得られ、十分な補強効果が発揮できるようにした多針状
構造繊維及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は複数本の細径繊維状の針状体が核体の表面
から略放射状をなすように成形されたことを特徴とする
ものである。
【0008】また、その製造方法として、溶融ないしは
軟化状態にある核体の表面にニードルを打ち込み、該核
体の一部を前記ニードル先端に付着させた状態で前記ニ
ードルを前記核体から引き抜いて細径繊維状の針状体を
成形し、前記核体の表面に複数本の針状体を成形するよ
うにしたことを特徴とする。
【0009】上記多針状構造繊維は、マトリクス材料と
してのセメントモルタルあるいはセメントコンクリート
内に所定混入率で混合させて使用することが好ましい。
また、前記核体の材質としては熱可塑性樹脂が好まし
い。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の多針状構造繊維及
びその製造方法の一実施の形態について、添付図面を参
照して説明する。図1は、本発明のマトリクス材料補強
用の合成樹脂製の多針状構造繊維(以下、多針状繊維と
記す。)の各形態を示した斜視図である。図1(a)は
ボール状の核体10から複数本の針状体11が形成され
た多針状構造繊維を示しており、本実施の形態では核体
10から10本の針状体11が放射状に突出するような
形状に形成されている。本実施の形態では針状体11
は、熱可塑性樹脂からなる核体10から所定延伸方法で
形成された樹脂繊維で構成されている。
【0011】図1(b)は円筒形状ペレットを核体10
として放射状に針状体11を形成した他の実施の形態を
示した斜視図である。この核体10から放射状に延びる
針状体11は後述するように核体10の一部を引き抜き
成形することにより核体10と一体的に形成することが
できる。このため針状体11を成形する前の核体10の
体積はボール状、円筒形ペレットの場合も成形される針
状体11の体積分を考慮した寸法に設定することが好ま
しい。
【0012】本実施の形態では核体10となる熱可塑性
樹脂にはポリビニルアルコール系樹脂が使用されてい
る。その他、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル、
ポリエチレン等の各熱可塑性樹脂がセメントに対する耐
アルカリ性の観点から好適である。また、溶融温度の低
いこれらの熱可塑性樹脂以外にガラス、炭素繊維ペレッ
トを使用することも可能である。
【0013】図2は図1(a)に示した多針状体11の
形状寸法を説明するために示した正面図である。同図に
示したように、核体10から延びる針状体11の全長L
は核体10の材質によるが、L=5〜60mm程度に設
定することができる。このときの繊維径dはd=10〜
500μm程度となる。また核体10の直径Dは成形さ
れた針状体11の本数に応じて最終寸法が決定される
が、D=0.2〜2.0mm程度となるように針状体1
1加工前の寸法(体積)を設定することが好ましい。
【0014】この針状体11の成形方法について図3各
図を参照して説明する。まず、図3(a)に示した多針
状繊維11のもととなる核体10を溶融温度あるいは核
体10自体が十分軟化した状態となるまで加熱する。そ
してこの状態の核体10にニードル20の先端を打ち込
む(図3(b)参照)。ニードル20の先端に軟化した
樹脂が付着した状態でニードル20を核体10から引き
離すように所定の移動速度で移動させる(図3(c)参
照)。針状体11が所定長さになったところで針状体1
1の先端を切断して所定形状の針状体11を成形する。
この成形作業によって核体10の表面に所定本数の針状
体11を形成する。
【0015】図3(d)には核体10表面に十字形をな
す4本の針状体11が成形された多針状繊維1が示され
ている。この針状体11成形は同時に多数のニードル2
0を用いて成形してもよいし、ニードル20あるいは核
体10を所定の経路で移動させて針状体11を成形させ
るようにしてもよい。また、この針状体11成形方法で
は核体10を溶融状態にしたが、融点の低い材質を核体
10として用いる場合にはニードル20を加熱して引き
抜き作業を行うようにしてもよい。図3には1本のニー
ドル20のみが示されているが、多数のニードル20を
核体10に向けて打ち込み、同時に多数の針状体11を
成形することも可能である。また、同図に示したニード
ル20は先端が尖った中実針であるが、この他、先端を
L字形に折り曲げたり、中空パイプとしてもよい。
【0016】なお、針状体の他の成形方法として細径パ
イプ状のノズルを溶融状態の核体に打ち込み、ノズルか
ら圧縮空気を送り、ブロー成形させることも可能であ
る。
【0017】図4各図は針状体11の形状例を示した部
分拡大図である。図3では図4(a)に示した直棒状の
針状体11を核体10表面に成形する例を示したが、こ
れらの例は針状体11成形時にニードル20(図3)の
引き抜き速度を変化させたり、引き抜き方向を前後左右
と変化させ、引き抜き行程中に所定形状になるように形
状に変化をつけながら、硬化させたものである。図4
(b)は多段に針状体11の太さを変えた例を示したも
ので、根元部分を太くすることで針状体11の強度を高
め、コンクリート等に混入させたときに針状体11が破
断するのを防止することができる。図4(c)、(d)
は緩い曲線状あるいは細かい稲妻形状をなす屈曲線状に
成形された針状体11の例を示したものである。このよ
うな形状にすることにより繊維としての針状体11の表
面積を増加させ付着力を大きくすることができる。ま
た、繊維に柔軟性があるのでコンクリート等に混入させ
たときに針状体11は骨材間に沿うように配置され、骨
材間の結合力を向上させることができる。図4(e)、
(f)は繊維に沿って多数の節状リブ11aを形成した
針状体11を示している。これらの節状リブ11aの効
果により骨材間に混入する繊維の付着力が格段に向上す
る。
【0018】なお、これら針状体11の繊維径はたとえ
ば多針状繊維1をコンクリート等のマトリクスと混練り
した状態で切断しない程度に成形することが好ましい。
具体的には上述の繊維径dの範囲に入ることが好まし
い。また、以上の説明では、多針状繊維1を混入する対
象としてのマトリクス材料として普通コンクリートを挙
げたがセメントモルタルでもよい。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば3次元形状の針状体を備えた補強繊維をマトリ
クス内に均一分散させることができ、その結果マトリク
ス材料の補強効果を向上させることができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多針状構造繊維の複数の実施の態
様を示した斜視図。
【図2】図1(a)に示した多針状構造繊維の形状寸法
を説明するために示した模式正面図。
【図3】核体に針状体を成形する手順を示した作業説明
図。。
【図4】針状体の成形例を模式的に示した部分拡大図。
【図5】従来の短繊維により形成されたファイバーボー
ルの一例を示した説明図。
【図6】従来の水溶性接着剤で仮止めして板状にした短
繊維を示した斜視図。
【符号の説明】 1 多針状繊維 10 核体 11 針状体 20 ニードル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数本の細径繊維状の針状体が核体の表面
    から略放射状をなすように成形されたことを特徴とする
    多針状構造繊維。
  2. 【請求項2】溶融ないしは軟化状態にある核体の表面に
    ニードルを打ち込み、該核体の一部を前記ニードル先端
    に付着させた状態で前記ニードルを前記核体から引き抜
    いて細径繊維状の針状体を成形し、前記核体の表面に複
    数本の針状体を成形するようにしたことを特徴とする多
    針状構造繊維の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の多針状構造繊維を、マトリ
    クス材料としてのセメントモルタルあるいはセメントコ
    ンクリート内に所定混入率で混合させるようにしたこと
    を特徴とする多針状構造繊維。
  4. 【請求項4】前記核体は熱可塑性樹脂であることを特徴
    とする請求項1記載または請求項2記載の多針状構造繊
    維。
JP10215898A 1998-03-30 1998-03-30 多針状構造繊維及びその製造方法 Pending JPH11278894A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10215898A JPH11278894A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 多針状構造繊維及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10215898A JPH11278894A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 多針状構造繊維及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11278894A true JPH11278894A (ja) 1999-10-12

Family

ID=14319931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10215898A Pending JPH11278894A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 多針状構造繊維及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11278894A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160064078A (ko) * 2013-07-29 2016-06-07 실즈 테크놀로지 피티와이 리미티드 복합 구조 재료 및 이를 위한 골재
JP2016199418A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社大林組 補強用短繊維及びそれを用いた短繊維補強体
WO2026004924A1 (ja) * 2024-06-27 2026-01-02 孝夫 倉森 コンクリート形成用添加器具及びコンクリート構造物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160064078A (ko) * 2013-07-29 2016-06-07 실즈 테크놀로지 피티와이 리미티드 복합 구조 재료 및 이를 위한 골재
JP2016527175A (ja) * 2013-07-29 2016-09-08 シールズ・テクノロジー・プロプライエタリー・リミテッド 複合構造材料及びそのための骨材
US11718560B2 (en) 2013-07-29 2023-08-08 Seels Technology Pty Ltd Composite structural material and aggregate therefor
JP2016199418A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社大林組 補強用短繊維及びそれを用いた短繊維補強体
WO2026004924A1 (ja) * 2024-06-27 2026-01-02 孝夫 倉森 コンクリート形成用添加器具及びコンクリート構造物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7574229B2 (ja) 異方性繊維コンクリートを製造する方法および装置
CN1042556C (zh) 制造复合线的方法和设备
JP6035129B2 (ja) セメント強化用複合frp製短線材及びその製造方法
JP4105754B1 (ja) 補強硬化体およびその製造方法
JP2005138422A (ja) 三次元造型装置および糸状材料
KR20170000821A (ko) 3d 프린터를 이용한 섬유 보강 복합재료 구조물 제조방법 및 그 방법으로 제조된 구조물
JPS6224377B2 (ja)
JPH11278894A (ja) 多針状構造繊維及びその製造方法
CN111945242A (zh) 一种晶须碳纳米管改性聚丙烯粗纤维及其制备方法
TWI688469B (zh) 三維成型裝置、改質體供應器、成型物及成型物的製造方法
JP6529737B2 (ja) コンクリート補強のための表面上にevohを有する複合繊維
KR100343339B1 (ko) 트위스트형 보강섬유 및 그의 제조방법
CN109664639A (zh) 一种混纺结构环保高分子笔头制造工艺
JPH0986984A (ja) セメント強化用ポリプロピレン繊維
EP0172028A2 (en) Fibre reinforced inorganic body
CN101111363A (zh) 生产细长粗糙复合件的方法以及这样一种细长粗糙复合件
JP3186498B2 (ja) セメント補強用集束繊維
WO1999041440A1 (en) Reinforced composites including bone-shaped short fibers
CN117681440A (zh) 一种多模态取向调控与原位复合的3d打印加捻机构及方法
KR101514038B1 (ko) 에어로젤 함유 복합재료의 제조방법과 제조장치 및 제조된 에어로젤 함유 복합재료
JPH0617255B2 (ja) 繊維補強セメントモルタルの製造方法
JPH07229022A (ja) 樹脂又はセメント補強用短繊維
KR101728231B1 (ko) 3차원 균등분포확률을 갖는 강섬유 보강 모르타르 복합체 제조방법 및 이로부터 제조된 복합체
JPS6260609A (ja) 樹脂被覆長繊維束の製造方法並びに成形方法
JP2001220517A (ja) 有機繊維樹脂組成物及びその利用

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050323

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080130

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080205

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080603