JPS605537B2 - ガラス繊維チヨツプドストランドの冷却方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維の湿潤チョツプドストランドを乾燥
した後の高温チョツプドストランドを冷却する方法及び
装置に関する。

最近、各種の高温度部品材としてガラス繊維強化熱可塑
性樹脂製品が広く応用されるようになった。

これらのガラス繊維強化熱可塑性樹脂製品は一般に熱可
塑性樹脂べレツトとガラス繊維チョツプドストランドの
混合物を押出機によりべレタィズし、かくして得られた
ガラス繊維を含むべレツトを射出成形機等により成形す
ることによって製造される。このようなガラス繊維強化
熱可塑性樹脂製品の強化材であるガラス繊維のチョツプ
ドストランドはガラス繊維をブツシングから紡糸し、ス
トランドとして巻き取ったそのストランド又はストラン
ドを引き揃えて形成したロービングを湿潤状態下でカツ
ターに供給し、所望の長さに切断するか、又は紙糸され
た湿潤状態にあるガラス繊維を巻き取ることなく直接ス
トランドとしてカツターに供給し、所望の長さに切断し
、次いで乾燥することによって製造される。

一般に、湿潤チョツプドストランドの乾燥は、コンベヤ
上或は容器上に堆積したチョツプドストランドの上方か
ら熱風を供給して行っており、従って乾燥後のチョツプ
ドストランドは高温（例えば約１００ｑｏ）となってい
る。このため、高温チョツプドストランドの冷却工程が
必要であり、従来は乾燥機からのチョツプドストランド
を一坦容器に収容し、そのまま放置して、いわゆる静暦
冷却を行っている。しかしながら「従来の静瞳冷却方法
は冷却に極めて長時間（例えば５〜６時間）を要し、極
めて非能率である。しかも、従来の静置冷却では単に冷
却が行われるのみであるので、チョツプドストランド中
の毛羽、風綿の除去が行えず、従って高密度のチョツプ
ドストランドを得るには、冷却後のチョツプドストラン
ドを風綿除去装置に通す必要がある。また、従来の静暦
冷却方法はバツチ式であるため、乾燥工程に連結して自
動化することが困難である。本発明はかかる従来技術の
欠点を解消せんとするもので、従来の静置冷却に比べて
極めて短時間にかつ連続的に冷却が可能であり、しかも
冷却と同時にチョツプドストランド中の毛羽、風綿等を
除去しうるチョツプドストランドの冷却方法及び装置提
供することを目的とする。

本願第１の発明によれば、チョツプドストランド群を薄
い層状で、縄梓作用を与えながら移送し、移送中のチョ
ツプドストランド層にその下方より冷却空気を吹き付け
、前記チョツプドストランド層を貫通させて冷却するこ
とを特徴とするガラス繊維チョツプドストランドの冷却
方法が提供される。

更に、本願第２の発明によれば一端にストランド供給口
を、他端にストランド排出口を有するケーシングと、該
ケーシング内にほぼ水平に配置され前記ストランド供給
口からストランド排出口まで延びている多孔整流板と、
前記多孔整流板の下方に形成された冷風分配室と、該冷
風分配室に冷風を供給する冷風供給装置と、前記多孔整
流板の上方に形成された排気室と、前記ストランド供給
口から前記多孔整流板上に供給されたストランドを損拝
しながら前記ストランド排出口に向けて移送する移送手
段を有することを特徴とするガラス繊維チョツプドスト
ランドの冷却装置が提供される。

以下、添付図面に示す本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。

なお、これらの実施例は単に本発明の説明用であって本
発明を限定するものではない。第１図、第２図において
、全体を符号１で示すチョツプドストランドの冷却装置
は、ケーシング２を有しており、該ケーシング２の一端
にはストランド供給口３が、池端にはストランド排出口
４が形成されている。

ケーシング２内には多孔整流板５がほぼ水平に配置され
ている。多孔整流板５はストランド供給口３からストラ
ンド排出口４まで延びており、かつケーシング１内を多
孔整流板５の下方の冷風分配室６と上方の排気室７に分
割している。更に、多孔整流板５は少なくともその冷却
領域のほぼ全面に、ほぼ均一に約１．５〜１０％、好ま
しくは約２〜３％の関孔率で分布する直径１〜５肋、好
ましくは２〜３伽の貫通孔５Ａを有している。冷却分配
室６はその側面に冷風関口８を有しており、該開□８に
はキャンバスダクト９を介して冷風供給装置１０が接続
されている。

冷風供孫合装置１０はブロワー１０Ａ、ダンパー（図示
せず）、フィルター（図示せず）等を有し、外気を吸入
して冷風分配室６に供給する作用をなしている。必要に
応じ、冷風供給装置内に空気冷却器を備えてもよい。一
方、排気室７はその上方に排気〇１ １を有し、排気ロ
ー １にはキャンバスダクト１２を介して排気ダクト１
３が接続されている。排気ダクト１３は例えばサィク。
ンのような集じん機、ダンパ−及び排風ファンを有する
排気系統（図示せず）に接続されている。ケーシング２
はスプリングのような振動吸収装置１４を介して支柱１
５に支持されており、内部の多孔整流板５とともに振動
可能となっている。

ケーシング２の側面には、振動発生装置１６が取付けら
れ、ケーシング２及び多孔整流板５を振動させるように
なっている。振動発生装置１６は上記の如く多孔整流板
を振動させ、それによってストランド供給口３から供給
されたストランド１７を多孔整流板５上で薄いストラン
ド層１８に形成し、かつ鷹拝しながらストランド排出口
４に向けて搬送するように作用する。従って、振動発生
装置１６はストランドの搬送手段を構成している。振動
発生装置１６としては公知のものが使用でき、例えば電
磁石によりスプリングに平行往復運動を起し、振動を発
生させる電磁式振動発生装置や不平衡回転錘などによる
円運動によって振動を発生させる機械式振動送暦が好適
である。チョツプドストランド冷却装置１のストランド
供給口３の近傍には乾燥装置からのチョツプドストラン
ドを搬送するコンベヤ２０が設けられており、一方スト
ランド排出口４近傍には公知の選別装置３０、金属除去
装置３１、製品収容容器３２、除去容器３３が配置され
ている。

次に上記装置の作動を説明する。コンベヤ２０によって
搬送される高温のチョツプドストランドは冷却装置１の
ストランド供給口３から多孔整流板５上に供給される。
多孔整流板５は振動発生装置１６によって振動させられ
ているため、多孔整流板５上のチョツプドストランドは
跳躍しながら薄いストランド層１８を形成し、ストラン
ド排出口４に向って自然に連続移送される。このような
チョツプドストランドの適当な層状化と移送のために、
多孔整流板５は約５００〜３０００ＨＺ好ましくま約１
０００〜２０００日２の振動数と数側、例えば１．５〜
３．０側程度の振幅で振動するのが適当である。なお、
チョツプドストランドの供給量や冷却空気の噴出速度に
よっては上記の値の範囲を外れる値でも有効な層状化と
移送を達成できる。一方、冷風供給装置１川ま冷風を冷
風分配室６に供給し、この冷風は多孔整流板５の貫通孔
５Ａを通して上方に噴出し、多孔整流板上のストランド
層１８を通り抜けてチョツプドストランドを冷却する。

このさし、、チョツプドストランドは多孔整流板５の振
動により跳躍しながら貝０ち鷹拝されながら搬送されて
いるので、すべてのチョツプドストランド‘こ均一に冷
風が吹き付けられ極めて敏速に、かつ均一に冷却が行わ
れる。冷風の噴出速度は特に限定されるものではないが
、多孔整流板上のチョツプドストランドをわずかに浮遊
させ、これらに蝿梓、混合作用を及ぼし得るように選定
されるのが好ましい。良好な冷却を行うにはチョツプド
ストランドの層厚を大体０．５〜１０伽、好ましくは約
１〜８肌にすることが適当である。冷却空気の噴出速度
は大体１〜ｌｏｗ／秒、好ましくは約４〜６肌／秒であ
る。チョツプドストランド層１８を通り抜けた冷風はチ
ョツプドストランドの冷却と同時に、チョツプドストラ
ンド‘こ付着していた毛羽、風綿等を除去し、これらを
同伴して排気室７内に入り、排気ロー１、排気ダクト１
３を通して排出される。

多孔整流板５上で冷却及び風綿除去されたチョツプドス
トランドはストランド排出口４から選別装置３０に落さ
れ、ミスカツトのチョツプドストランドやその他の不良
チョツプドストランドは屑品として選別されて除去容器
３３に送られ、残りは金属除去装置３１を経て製品収容
容器３２に入れられる。上記の実施例では多孔整流板５
をほぼ水平に配置させているが、チョツプドストランド
の搬送が可能なら多少傾斜させても差支えない。

また、多孔整流板５としては、板材に多数の円形の貫通
孔５Ａを形成したものを用いているが「 これに限らず
、多数の細長い貫通孔を形成したものでもよく、また絹
状材を用いてもよい。更に、上記実施例ではチョツプド
ストランドを鷹拝しながら搬送する手段として、多孔整
流板を振動させているが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、適宜変更可能である。

第３図、第４図は第１図、第２図とは異るチョツプドス
トランドの搬送手段を用いた実施例であり、この実施例
におにてはケーシング２及び多孔整流板５は振動しない
よう支柱１５に固定され、かつ第２図の振動発生装置１
６は用いられていない。その代りに、多孔整流板５の上
方に、回転移送装置４０が設けられている。この回転移
送装置４０‘ま多数のピン４１を楯設した無端ベルト４
２を有し、該ベルト４２の運動により、ピン４１がチョ
ツプドストランド層１８内に突入し、チョツプドストラ
ンドを燈拝しながら移動させるものである。このベルト
４２は多孔整流板５から噴出しストランド層１８を通り
抜けた空気が良好に通り抜けることができるもので、例
えばチェーンベルトが用いられる。無端ベルト４２の代
りに、第５図に示すように、放射状のピン４４を有する
回転。ーラ４５を多数設けてもよい。これらの実施例に
おいても、チョツプドストランドが損拝されながら移送
される間に、冷風が下から吹き込まれ、敏速に冷却され
るとともに、風綿の除去が行われる。以上説明したよう
に、本発明によれば乾燥後の高温のチョツプドストラン
ドを薄い層状になし、蝿伴作用を与えながら移送し、そ
の下方より冷却空気を吹き付け、冷却空気がチョツプド
ストランド層を通り抜けるうに構成していりるので、冷
却空気がチョツプドストランドのすべての部分に均一に
接触し、極めて敏速にかつ均一に冷却が行われる。

しかも、冷却空気はチョツプドストランド中の風綿除去
の作用もなしているので、冷却されたチョツプドストラ
ンド中の毛羽含有率が極めて低く、高品質のチョツプド
ストランドが得られ、従来の如く風綿除去装置を通す必
要がない。更に本発明では連続的な冷却が可能であるの
で、従来の連続式の乾燥装置と組み合せて自動化するこ
とも可能である等の利点を有している。以下に、本発明
による冷却の具体的効果を実験例によって示す。

実験例 ８０川固のチツプノズルを持つノズルプレートを備える
ブツシングから常法に従って直径１私のフィラメントを
紡糸、集東及び巻き取り、そのパツケージを乾燥してス
トライドのドライケーキを得た。

このドライケーキ７の固よりそれぞれストランドを引き
出し、一緒にして水コートを施し、これを通常のカツタ
ーに供給し、３豚の長さに切断し、得られた湿潤チョツ
プドストランドをカツター直下に配設されているコンベ
ア上に堆積させ、そのま）１３０℃の熱風乾燥機の中を
走行させて連続乾燥した。乾燥時間は２加時間である。
乾燥機を出たチョツプドストランドを第１図に図示され
る冷却装置１まで延びるコンベア２０‘こ受けてその冷
却装置に搬送、供給し、振動下において多孔整流板の小
孔から噴出する空気によって冷却し、製品として取り出
した。この冷却工程においてチョツプドストランドの供
給量は約８５ｋ９／ｈｒであり、また多孔整流坂上のチ
ョツプドストランドの層厚は後記冷却用空気の噴出条件
下で大体５０〜６仇吻であった。冷却装置１において、
多孔整流板５は４０仇松幅×１５００助長のサイズを持
ち、その全面に直径２肌の小孔５Ａを３％の開孔率で均
一に分布して有する。

また、多孔整流板の振動条件は振動数１４５０日２、振
幅２〜３肌で、その振動発生は、前記の機械的振動発生
装置によった。この多孔整流板上のチョツプドストラン
ドを冷却する冷却用空気として常温の空気を用い、多孔
整流板の小孔からの噴出速度を約５ｍ／秒に設定した。
この仕様によって冷却を行った時の冷却時間及びその時
除去される風綿率を第１表に示し、また得られたチョツ
プドストランドの特性を第２表に示す。比較のため、乾
燥機を通過した前記乾燥チョツプドストランドを従来の
静贋冷却した場合艮０ち容器に受けて放冷した場合及び
、静瞳冷却した製品を更に従来の風線除去装置を通して
風線除去処理した場合についても示す。なお、第１表中
の除去風線率は処理されるチョツプドストランド量に対
する除去風線量の割合で示す。

第２表中の高比重は２００夕のチョツプドストランドを
１０００の‘のメスシリンダーに均一に投入し、その体
積を読み取り、タ′めで表わした。

経験的に、嵩比重の大きい方が毛羽立ちが少なく、高密
度製品であることを示す。流動値は５００夕のチョツプ
ドストランドを入口部の一辺の長さが２０弧及び高さ１
５肌の角錐ホツパーに投入し、振動数３０００ＨＺ、入
口部の振幅２肌の振動下でその２．５肌の平方の出口を
開き、全部のチョツプドストランドがホツパー出口から
落下、排出されるまでの時間で秒／５００夕で表わされ
る。

この値が小さいほど毛羽立ちが少なく、高密度製品であ
ることを意味する。毛羽含有率はチョツプドストランド
を前記と同様のホツパーから落下させ、落下中に横方向
から送風し、分離された細いフィラメント及びストラン
ドの元の重量に対する割合（％）で、値が小さいほど分
繊が少ないことを意味する。

第１表 第２表 上記の結果から、本発明の実施例では冷却時間が従来の
静暦冷却に比べはるかに短縮されたことが理解されるだ
ろう。

しかも、得られた製品は従来の静置冷却を行っただけの
製品に比べて流動値、毛羽含有率において極めて優れて
おり、風綿除去操作を行ったものに比べても、優れてい
る。また、上記実施例では毛羽含有率が風綿除去操作を
行ったものに比べて少ないにもかかわらず、除去風線率
が少くなっている。これは、従釆の風綿除去操作ではモ
ノフィラメントの風綿以外の、製品として有効な相対的
に細いストランドも除去されていたことを示しており、
従って本発明の実施例では製品歩止りも向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図の実施例の、一部を断面で示す正面図、第３図は第
１図の実施例とは異る他の実施例を示す第１図と同機の
側断面図、第４図は第３図の実施例の、一部を断面で示
す正面図、第５図は第３図の実施例の回転移送装置の変
形例を示す側面図である。 １・…・・冷却装置、２・・・・・・ケーシング、３・
・・・・・ストランド供給口、４・・・・・・ストラン
ド排出口、５……多孔整流板、５Ａ・・・・・・貫通孔
、６・・・・・・冷風分配室、７・・・・・・排気室、
１０・・・・・・冷風供給装置、１６・・・・・・振動
発生装置、１７…・・・チョツプドストランド、１８・
・・・・・ストランド層、４０・…・・回転移送装置。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チヨツプドストランド群を薄い層状で、撹拌作用を
   与えながら移送し、移送中のチヨツプドストランド層に
   その下方より冷却空気を吹き付け、前記チヨツプドスト
   ランド層を貫通させて冷却することを特徴とするガラス
   繊維チヨツプドストランドの冷却方法。 ２ 一端にストランド供給口を、他端にストランド排出
   口を有するケーシングと、該ケーシング内にほぼ水平に
   配置され前記ストランド供給口からストランド排出口ま
   で延びている多孔整流板と、前記多孔整流板の下方に形
   成された冷風分配室と、該冷風分配室に冷風を供給する
   冷風供給装置と、前記多孔整流板の上方に形成された排
   気室と、前記ストランド供給口から前記多孔整流板上に
   供給されたストランドを撹拌しながら前記ストランド排
   出口に向けて移送する移送手段を有することを特徴とす
   るガラス繊維チヨツプドストランドの冷却装置。 ３ 前記移送手段が前記多孔整流板を振動させる振動発
   生装置であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のガラス繊維チヨツプドストランドの冷却装置。 ４ 前記移送手段が、前記多孔整流板の上方に配置され
   た回転移送装置で構成され、該回転移送装置が前記多孔
   整流板上のチヨツプドストランド層内に突入しチヨツプ
   ドストランドを移動させる多数のピンを有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のガラス繊維チ
   ヨツプドストランドの冷却装置。