JPS5834587B2 - 無機質繊維板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質繊維板の製造方法に関するものである。

従来から無機質繊維板は、不燃性、軽量、断熱性、吸音
性等の特長を生かして各種建材、吸音材、断熱材等に使
用されてきていた。

しかし、吸音材として使用される際には、吸音率のピー
クが１０００乃至２０００Ｈｚにあり、その周波数の範
囲の周波数の騒音の吸収には適しているが、最近の騒音
は、その発生源に各種の周波数のものがあり、広範囲の
周波数に対し吸音率がすぐれ、各騒音源に適した吸音性
能を有する繊維板の開発が望まれていた。

前記要望に答えるため本発明者は吸音材特性、特に低音
域での吸音率の向上を目的として、先に特願昭４９−１
１３３０９号（特公昭５３９７９２号公報）として、長
さ３０〜１００％の無機質単繊維或いはストランド又は
それらの混合物５〜３０ｗｔ％、及び残部の８０％以上
が長さ３％以下の無機質短繊維とからなる無機質繊維板
を提案した。

長繊維と短繊維とを均一に混合する手段として各種の方
法が考えられるが、工業的に好適な方法は知られていな
い。

又、前記したように無機質繊維板の需要が増加するに伴
い、その排出される屑量も大巾に増え、その処理方法が
大きな問題となっている。

例えば短繊維の生産量が約６０００ｔｏｎ／月の場合そ
の２割の屑が発生すると仮定すると１２００ ｔｏｎ
７月の大量の屑が発生することになる。

この屑の処理方法として従来から行われている手段とし
ては（１） 山の窪みに埋設する。

（２）カレットとして再生する。

という、２つの手段がとられているが、いずれの方法に
おいても公害という別の大きな問題が発生する。

本発明者は大量に発生する屑を再生し、且つ吸音効果の
良好な無機質繊維板を製造する方法を見出すべく研究を
重ねた。

屑の再生法として従来から用いられている方法として湿
式法と乾式法とがある。

湿式法は、製紙用離解機を利用してビータ−により、分
散剤の存在下に大量の水で繊維を分散させる方法である
が、下記のような欠点がある。

即ち、 （１）大量の水が必要である。

（２）廃物、トリム（ｔｒｉｍ）屑等の繊維はバインダ
ーを含有しており、水では開繊しにくく時間が必要であ
る。

（３）水が分散剤のため、集綿後の製品の乾燥に多量の
エネルギーが必要である。

（４）そのために、コスト高となり且つ開繊された繊維
は集綿の除水でかたまり高密産品は得られやすいが、フ
ワフワした吸音性能のよい製品を得ることは困難である
。

乾式法は、開繊維を利用して、フィードロ・−ルにより
送り出された屑綿を針布を巻き付けたシリンダーロール
で激しくたたき開繊する方法であるが、下記のような欠
点がある。

即ち、（１） 開繊維は針布でたたかれ過開繊となり
、フェルト状の製品ができない。

（２）開繊後の製品は螺旋状に巻かれた針布（シリンダ
ーロール）で吹き飛ばされるため、開繊綿が一方向に流
れ、均一なパック分布が得られない。

先に特願昭４９−１１３３０９号（特公昭５３−９７９
２号公報）として提案された無機質繊維板は、長繊維と
短繊維を混合してなるものである。

原料繊維としては、上記のような開繊繊維或いは適当な
方法で新たに製造された長繊維と短繊維とを混合するこ
とによって得ることができるが、長繊維はその長さが大
きく相互のからみ合いが良好なため、長繊維同志が集塊
する傾向があり、両者を単に混合するだけでは均一な製
品を得ることは困難であり、上記無機質繊維板を工業的
に製造する好適な方法は知られていない。

本発明者は前記の点に鑑み種々研究を重ねた結果、無機
質長繊維と無機質短繊維とを同時に粉砕する粉砕工程と
、前記粉砕工程で得られた粉砕繊維をダクト内を空気輸
送する輸送工程と、輸送された粉砕繊維を反毛機により
フィラメント状に開繊してマット状に形成する開繊工程
と、このマットを常法により成型する成型工程とで構成
することにより長、短繊維が均一に混合された繊維板が
得られることを見出し、本発明として提案したものであ
る。

本発明における粉砕工程は、無機質長繊維と無機質短繊
維を開繊工程において開繊しやすいように予備粉砕する
ことと、無機質長繊維と無機質短繊維とを予備混合する
のが目的である。

この粉砕には図に示す筐体１の入口側に案内ロール２，
２′を設は中央に、外周に複数本の粉砕用爪３．・・・
・・・・・・・・・・・・を突設したドラム４を設けた
粉砕機５を用いるのが特に好適であり、前記のような過
度の長さの繊維の均一に混合した繊維板を得ることがで
きる。

無機質長繊維は長さが長いと粉砕しにくいので前工程と
して裁断機（図示省略）で３０〜７０％好ましくは４０
〜６０％程度に裁断してから粉砕機５にコンベヤ６で投
入する。

この際、無機質短繊維を同時にコンベヤ６上に投入して
粉砕機５に送る。

そして、この粉砕機５においてｉｏｏ。ＲＰＭ程度例え
ば１２００ ＲＰＭで回転しているドラム４に設けた粉
砕用爪３．・・・・・・・・・・・・・・・で両繊維を
たたき粉砕する。

この粉砕により巾１０〜３０％×長さ２０〜６０駕程度
の大きさに予備粉砕されるとともに予備混合される。

尚、この際、無機質長繊維は或程度フィラメント状にな
るものもできる。

そして、粉砕機５で粉砕された粉砕繊維は出ロアから送
りだされ、送綿ファン８により次工程の輸送工程に送ら
れる。

輸送工程は、粉砕繊維な開繊工程に送るのが目的である
。

本発明においてはダクト９を用い送綿ファン８による空
気輸送により行っているので、粉砕された粉砕繊維は飛
散することなく輸送することができる。

又、この輸送中に空気で攪拌され、長、短繊維が好適に
混合され、コンベヤ１０を介して開繊工程の反毛機１１
に送られる。

開繊工程は前記粉砕繊維をフィラメント状に開繊するの
が目的である。

この開繊には図に示す反毛機１１を用いる。

本発明における反毛機としては高速で回転するシリンダ
ーの表面に多数の針を設けたシリンダーロールの周囲に
低速で回転するその周囲に多数の針を有し、且つシリン
ダーロールと逆方向に回転する中速度で回転するストリ
ッパーロールと同じく低速度で回転するウォーカーロー
ルよりなる開繊装置を用いる。

尚、その周囲に筺体１２を設ける。

本発明の反毛機はこのように構成されているので投入さ
れた繊維はシリンダーロールの回転に伴いその回転方向
に送られる。

シリンダーロールに沿って極めて低い周速度で回転する
ウォーカーロールが設けられ、その手前に中速の周速度
で回転するストリッパーロールが設けられているので、
投入された繊維はウォーカーロールとシリンダーロール
の間に停滞し、ス） ＩＪツバ−ロールの周囲を回転す
る。

両ロールの表面の回転方向は逆向きに構成されているの
で、繊維は両ロールの回転に伴って引き裂かれつつ前方
に適度な速度で送り出される。

この際、シリンダーロールと、ストリッパーロール、及
びウォーカーロールはその表面速度が大きく異なるので
、これらのロールによす剪断力を受けて一層良好に開繊
される。

尚、シリンダーロールは周速度１０００〜４０００ ｍ
７分の高速で回転せしめ、ス） ＩＪツバ上記反毛機の
構造を図面について更に具体的に説明すると、反毛機１
１は筺体１２の入口側に上下２個のフィードロール１３
、１３’を設け、筺体１２の中央に大径のシリンダー
ロール１４を矢印方向に回転できるように設け、シリン
ダーロール１４の入口側に例えばウォーカーロール１５
を設け、次に、これよりやＳ径の小さいストリッパーロ
ール１６を設けるように両ロール１５，１６を交互に位
置させ、夫々矢印方向に回転させる。

前記各ロールには多数の針状突起が設けられ、シリンダ
ーロール１４とストリッパーロール１６．・・・・・・
・・・・・・・・・及びウォーカーロール１５２曲・・
・・・・・・・・・との対向する面は同方向に、ストリ
ッパーロール１６、・・・・・・・・・・・・・・・と
ウォーカーロール１５．・・・・・・・・・・・・・・
・との対向する面は逆方向に回転させる。

前記のように構成した反毛機１１に送られてきた長短繊
維の混合した粉砕繊維は、機械的な引裂き力をうけ、長
繊維はフィラメント状に近い状態迄開繊され、短繊維は
適度の長さに粉砕され、且つこの際、長短繊維は均一に
混合された状態となって出口側からコンベヤ１７に排出
されマット状１８となって次工程に送られる。

※スル１９を設けて好ましくは粉末状の合成樹脂バイン
ダーを供給し、反毛機１１内に発生する風により開繊繊
維に混入する。

このように反毛機内においてバインダーを供給すること
により、バインダーと繊維を均一に混合することができ
る。

従来の両種繊維を用いて繊維板を成型する際には、液体
の結合剤を十分含浸させ余分の樹脂を遠心除去する手段
を用いなげれば繊維間の十分な結合が得られず、連続作
業を行うことができない欠点があったが、本発明におい
ては結合剤として粉末状或いは液状の結合剤を用い、こ
れを開繊中に供給混合するようにしているため、反毛機
１１内に発生する風により、開繊繊維中に混合され、連
続作業が可能となるとともに、均一にバインダーを混入
することができる。

成型工程においては、コンベヤ１７上の送出側に金網で
形成したケーシングロール２０を設置し、不規則に重積
されたコンベヤ１７上のマット状の開繊繊維１８の表面
を平坦にならし、その後、図面では省略したが、必要に
応じてロールで予備圧縮した後、加熱室に送り、加圧下
に加熱してバインダーを硬化させ、無機質繊維状をうる
。

本工程においては、マット状をしたコンベヤ１７の他端
に網状のケーシングロール２０を設ける。

シリンダーロール１４の回転に伴う遠心力により気流が
発生し、この気流に伴われて、開繊された繊維が吹き飛
ばされて排出されるがケーシングロールはこの気流のみ
を自由に通過させて、開繊繊維を集積させるとともに、
その厚みを均一ならしめる作用を有する。

実施例 粉砕機５は下記の仕様を有するものを用いた。

高さが３０％、大径部が５％の爪を有する２７０％φの
ドラム４を１２０ ＯＲＰＭで回転させたものを粉砕機
として使用する。

又、反毛機１１は下記の仕様を有するものを用いた。

そして、 ガラス繊維の長繊維を約５０％の長さ に切断し、 ガラス繊維の短繊維板を、長繊維層が ２０ｗｔ％で短繊維層が８０ｗｔ％の配合になるように
コンベヤ６に投入し、粉砕機５へ送って粉砕し、排出さ
れた粉砕繊維を送綿ファン８によりダクト９でコンベヤ
１０に送り、このコンベヤ１０から反毛機１１に投入し
て開繊し、開繊中にノズル１９からフェノール樹脂の粉
末を１５〜３０ｗｔ％投入して混合し、排出された開繊
繊維をケーシングロールを経て加圧加熱し２０〜６０ｋ
ｇ／ｍ’の密度を有する繊維板とした。

その結果、長短繊維は均一に混合し、結合が確実で十分
な強度を有し、広い範囲に亘り吸音特性のすぐれたガラ
ス繊維板が得られた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る無機質繊維板の製造方法の一実施例を
示す概略図である。 尚、図中９はダクト、１１は反毛機、１８はマット状で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無機質長繊維と、無機質短繊維とを同時に粉砕する
   粉砕工程と、前記粉砕工程で得られた粉砕繊維をダクト
   内を空気輸送する輸送土柱と、輸送された粉砕繊維を反
   毛機により開繊しマット状に形成する開繊工程と、この
   マットを常法により成型する成型工程とから成ることを
   特徴とする無機質繊維板の製造方法。