JPS5935327B2 - 強化プラスチツク管の製造方法 - Google Patents

強化プラスチツク管の製造方法

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JPS5935327B2
JPS5935327B2 JP51040547A JP4054776A JPS5935327B2 JP S5935327 B2 JPS5935327 B2 JP S5935327B2 JP 51040547 A JP51040547 A JP 51040547A JP 4054776 A JP4054776 A JP 4054776A JP S5935327 B2 JPS5935327 B2 JP S5935327B2
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JP
Japan
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reinforced plastic
fiber
medium
band
plastic tube
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JP51040547A
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JPS52123467A (en
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弘 草野
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフィラメントワインディング法による強化プラ
スチック管の製造方法に関するものであるが、本発明に
係る強化プラスチック管の製造方法は単層管にも複合管
にも同様に適用し得るものであり、以下詳述する方法は
代表的な複合管に適用した場合を中心に説明したもので
あるが、本発明の適用は複合管に限定されるものではな
く単層管にも適用し得るものであることは言うまでもな
い。
尚従来の強化プラスチック管の製造方法、例え■■■■
■■■ミ■■■■■■■■■■■■■単独芯型を順次芯
型軸方向または横方向に移行させながら回転して巻層す
る様な方式はいずれも本発明の製造方法に利用できる。
複合強化プラスチック管の代表的な構造としては、内層
および外層を熱硬化性樹脂含浸ガラス繊維からなる比較
的薄肉の層で形成しその中押に珪砂等の粒状物を結合剤
で結合したモルタル層を介在せしめた複合管が知られて
いる。
上記構成をした強化プラスチック管は耐蝕性や軽量性に
優れると共に内外の圧力にも耐えるので、コンクリート
管、金属管に代わるものとして注目されており用途も広
く利用価値は極めて高いものである。この様な強化プラ
スチック管の製造方法としては種々知られているが代表
的なものとしてはフィラメントワインディング法がある
。この方法ではまず回転する芯金に樹脂を含浸した長尺
のガラス繊維や炭素繊維(以下横筋と言う)が円周方向
に巻き付けられる。しカルこのままでは管の軸方向に対
する曲げモーメントおよび抗張力が弱いのでこれを高め
るために短尺状のガラス繊維や炭素繊維(以下縦筋と言
う)を横筋と交叉する方向に配置する方法が行なわれて
いる。縦筋の一般的配置手段としては抗張力がかけられ
て走行している横筋上に縦筋を載せて供給し、この横筋
の巻き付けと同時に巻き付ける方法が広く知られている
(第1図参照)。単層管としてはこれで一応の完成をみ
るが、複合強化プラスチック管ではこの様に構成された
内層の上に更に珪砂を結合剤で結合したモルタル層を帯
状にして巻き付けるか、或はモールド内に配置された内
層管の外表面に前記モルタルを充填被覆する方法によつ
て中間層を形成し、最後に内層と同様の方法で外層を巻
き付けて熱処理をほどこす。この様な従来法では内層お
よび外層にワインデイングするガラス繊維や炭素繊維の
配筋方法の巧拙によつて強化プラスチツク管の強度が大
きく左右され製造された管の強度には大きなバラツキが
避け得なかつた。そのために前記以外の縦筋配置方法が
数多く提案されているが、いずれも満足し得るに至つて
いない。例えば横筋となるガラス繊維等に対し、予め縦
筋をスダレ状に編んで帯条に連結しておき、これを芯金
に巻き付けていく方法、また靴下状に編んだ縦筋筒を芯
金に挿着する方法等が提案されているがこれらの場合は
コスト高となり、しかも編み目の部分に必要以上の樹脂
が付着するので経済的にみてやはり好ましいものではな
かつた。そこで、結局のところは前述の第1図の方法に
従う方法が主流を占めざるを得ないのが実情であつた。
第1図は従来の強化プラスチツク管の製造法の1例を示
す概略平面図であり所謂ドルストホルム機を使用する例
を示す。第2図は第1図に示すフイラメントワインデイ
ング法によつて得られた強化プラスチツク管の要部断面
図を示し、第3図は横筋2に熱硬化性樹脂6を含浸せし
めて芯金5に巻き付ける方法を示した概略説明図である
。縦筋3は縦筋供給装置8より横筋2の上に載せて供給
される。縦筋供給装置8は自然落下方式または空気を利
用した強制落下方式であつて、長尺繊条を適宜のカツト
装置によつて切断して縦筋を提供するものがもつとも好
都合である。内層Aを構成する横筋2は矢印方向に走行
されつつ熱硬化性樹脂6の溶液中に浸漬され、適量の熱
硬化性樹脂6を含浸した状態で更に走行する。次いで縦
筋供給装置8より供給される縦筋3は横筋2の上面に落
下移乗され、最後に芯金5に捲きつけられて内層Aを形
成する。中間層Bは珪砂と結合剤との混合物をシート状
のモルタル4に形成し(第1図)、該シート状モルタル
4を芯金5の回動に沿つて連続的に前記内層の上に巻き
付けていつて形成される。外層Cの形成は内層Aとまつ
たく同一若しくは類似の方法で実施され中間層Bのモル
タル4上に更に横筋2及び縦筋3を巻き付けて外層Cと
する。この様な複合強化プラスチツク管の強度を左右す
るものとして種々の因子が考えられるが、特に問題とな
る樹脂層(内層A1外層C)においては横筋2、縦筋3
及び熱硬化性樹脂6夫々の結合性が重大な因子となる。
即ち円周方向に巻き付ける横筋は長尺繊条となつている
ため十分な張力をかけることができるので管軸と直交す
る方向に対する外力には強い抗張力が働く。しかし軸方
向に配置される縦筋3は単に横筋2によつて締めつけら
れるだけであるから十分に張力がかけられていない。そ
こで管の曲げモーメントに対して十分の強度を有すると
共に軸方向にかかる張力に耐え得る様な強化プラスチツ
ク管であるためには、横筋2を螺旋巻する時に縦筋同士
が少しずつラツプしていく様に巻きつけすることが望ま
れる。その為には前記長尺繊条帯の横巾よりもやや長い
めの短尺繊条を縦筋3とし、これらの端部同士がからみ
合う様にしなければならなかつた。しかしながら、この
方法によれば第1図からも推察される様に縦筋の一方端
のみがラツプされるに止まり期待される程の強度向上は
得られない。もつとも内層Aにおいては第2図に示され
る如く中間層Bによる締め付け力を受けるので一応の強
度が得られるが、十分なからみ合による強度が得られた
とは言い難い。この様なことは外層Cにおいても言える
ことであつて、しかもこの場合はモルタル等による締め
付けがないので螺旋巻きのピツチより長い縦筋3の端部
3′が管壁より髭状になつて露出し、実質上のラツプに
よる強度増加は期待し得るものと言うべきである。また
樹脂層においては縦筋が波状を呈するので、熱硬化性樹
脂とそれぞれの繊条との間に気泡10が発生しやすく、
その結果該樹脂と該繊条との結合が弱いばかりでなく、
水漏れを起すこともあるから高圧管として使用し難いと
言う問題もある。本発明は以上の様な事情に着目してな
されたものであつて、その目的は縦筋の配置を理想的に
行なうことによつて、曲げモーメントに対する強度を十
分に高め得る様な強化プラスチツク管の製造方法を提供
せんとするものである。
かかる目的を達成し得た本発明に係る製造方法の構成と
は、横筋の繊条配列を両側より中央部に至るに従つて密
になる如く配列した中厚繊条帯とし、かつ巻き付けに際
して中厚繊条帯の巾より小さい巾の間隙で一次巻き付け
を行ない、次いで前記間隙を埋める様に再び中厚繊条帯
を巻き付ける様にした点に要旨がある。その結果縦筋同
士はその両端で重なり合つて軸方向の強度を維持し、し
かも横筋からはみだすことがない。また中厚繊条帯、縦
筋用短尺繊条及び熱硬化性樹脂の接合度が著しく向上し
、前記内層及び若しくは前記外層内に気泡が発生しなく
なりすぐれた強度と水密性を発揮する様になつた。また
縦筋用短尺繊呆の長さは長尺繊条帯のピツチより短いも
のを使用することが可能となると共に夫々の縦筋用短尺
繊条を平行かつ等間隔にそろえるこことが容易になつた
ので、縦方向強化繊維の強化効率が著じるしく改善され
た強化プラスチツク管を得ることができた。以下実施例
たる図面に基づいて本発明の構成及び作用効果を説明す
るが、下記説明は本発明の代表的実施例に関するもので
本発明を限定するものでないことは当然である。
第4図は本発明に係る長尺繊条の斜視図で横筋2をほぼ
一定巾に揃えて繊条帯とし、かつ該繊条帯はその繊条配
列を両側より中央部に至るに従つて密になる如く配列し
た中厚繊条帯2aを示しており、該中厚繊条帯2aは第
3図で説明したのと同様にして熱硬化性樹脂の含浸並び
に縦筋3の移乗が行なわれる。第5図はこの様な中厚繊
条帯2aを使つてフイラメントワインデイング法による
複合強化プラスチツク管を製造する方法の一実施例を示
す概略説明図であつて第6図は本発明に係る中厚繊条帯
2aを使用して得た強化プラスチツク管の要部断面図を
示す。即ち本発明の方法では回動する芯金5上の軸方向
の表面において、中厚繊条帯2aの巾t1より小さい巾
の間隙T2を形成する様に中厚繊条帯2aを螺旋状に一
次巻き付けをする。次いで前記間隙T2を埋める如く中
厚繊条帯2bを螺旋状に巻き付ける。従つて一次巻き付
けをした中厚繊条帯2aの夫々の端部12(第6図)に
中厚繊条帯2bの両端部12′がラツプする様に巻き付
けられる。この様にしてまず内層A′を芯金5の円周に
沿つて螺旋巻き付けをし、次いでモルタル4を従来と同
様に螺旋巻き付けをして中間層B2とし、外層c′は内
層Nと同様の手順にて螺旋巻き付けを行なう。尚前記説
明は複合管の場合を中心に述べたものであつたが、単層
管に対しても同様に適用し得るものであることは言うま
でもない。本発明はこの様に実施されるので中厚繊条帯
2a,2bは互いにラツプして巻き付けられている。
従つて内層A汲び外層C2に示す如く該中厚繊条帯2a
,2bの厚肉部分と薄肉部分とがそれぞれ対応して重な
り一定した肉厚の内層A汲び外層c′が得られる。また
この中厚繊条帯2a,2a゛のラツプ面積が従来例より
も広いために軸方向の結束力が優れ従来にない強度が発
揮せしめられる。また横筋である中厚繊条帯2aは帯状
を形成しているので該中厚繊条帯2a内で横筋同士が互
いに結束し更に優れた強度となる。更に本発明によれば
、夫々の繊条と熱硬化性樹脂との接合面における気泡の
発生がなくなり、また縦筋を中厚繊条帯の巾より短い繊
条とし得るので管壁から露出していた髭もなくなり円周
方向、軸方向ともにより一層強い強化プラスチツク管を
得ることができる。本発明は以上の様に構成されている
ので横筋を中厚繊条帯とすることにより縦方向の短尺繊
条の強化効率が著しく改良され、強化プラスチツク管は
一層強固なものになつた。また水漏れもなくなるので産
業上の利用価値は更に増大した。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明を説明するもので第1図は従来の強化プラ
スチツク管の製造法を示す概略図、第2図は第1図の要
部断面図、第3図は概略説明図、第4図は本発明に係る
中厚繊条帯を示す斜視図、第5図は第1図に対応する概
略説明図、第6図は第2図に対応する要部断面図を夫々
示している。 1・・・・・・強化プラスチツク管、2・・・・・・横
筋、3・・・・・・縦筋、6・・・・・・熱硬化性樹脂
、A・・・・・・内層、B・・・・・・中間層、C・・
・・・・外層、2a・・・・・・中厚繊条帯。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 強化プラスチック管を形成するに当り、多数の長尺
    繊条をほぼ一定巾に揃えて繊条帯とすると共に、該繊条
    帯には熱硬化性樹脂を含浸させ、かつその面には前記長
    尺繊条と交叉する様に縦筋用短尺繊条を配置して前記繊
    条帯を環状に巻回して強化プラスチック管を製造する方
    法において、該繊条帯はその繊条配列を両側より中央部
    に至るに従つて密に配列した中厚繊条帯とし、かつ巻き
    付けに際しては中厚繊条帯の巾より小さい巾で間隙を形
    成して一次巻き付けを行ない、次いで前記間隙を埋める
    ごとく再び中厚繊条帯を巻き付けることを特徴とする強
    化プラスチック管の製造方法。
JP51040547A 1976-04-10 1976-04-10 強化プラスチツク管の製造方法 Expired JPS5935327B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55158932A (en) * 1979-05-28 1980-12-10 Sekisui Chem Co Ltd Manufacture of reinforced plastic pipe
JPS5642626A (en) * 1979-09-13 1981-04-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacture of fiber-reinforced plastic cylinder and manufacturing device thereof
JPS5919112A (ja) * 1982-07-26 1984-01-31 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Frp製管体の製造装置

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