JPS6312764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は短繊維の整列装置に関し、さらに詳し
くは、たとえば、繊維強化プラスチツク（以下
FRPという）を成形するときに使用する、一般
にSMC（Sheet Moulb Compound）と呼ばれる
一方向性短繊維プリプレグシート材料（以下
SMCシートという）を製造するような場合に好
適な短繊維の整列装置に関する。

短繊維を一方向に引き揃えて整列させる装置と
しては、たとえば特開昭50−123780号公報に記載
されているようなものが知られている。この従来
の装置は溝付傾斜板を備え、傾斜板の下方にはベ
ルトコンベアを設け、短繊維を溝付傾斜板上を滑
落させて一方向に引き揃え、短繊維をコンベア上
にその走行方向に沿つて整列させるようにしたも
のである。

かかる従来の装置においては、コンベア上の短
繊維の整列間隔が傾斜板の溝間隔によつてきま
る。したがつて、傾斜板の溝間隔を小さくして短
繊維の整列間隔を小さくしようとすれば、必然的
に溝幅も小さくする必要がある。しかしながら、
あまり溝幅を小さくすると、短繊維が溝壁で狭持
されたような状態になり、短繊維の滑落が円滑に
行われなくなつてしまう。また、短繊維の滑落が
円滑でなくなることから、溝上に短繊維が塊状に
堆積することがあり、その塊はある大きさ以上に
なると塊状のまま一気にコンベア上に落下する。
これらのことから、上記従来の装置によつては、
コンベア上に短繊維を高密度で、かつ均一に整列
させることはなかなか困難であつた。

本発明の目的は、従来の装置の上記欠点を解決
し、短繊維を高密度で、かつほぼ均一に整列させ
ることができる短繊維の整列装置を提供するにあ
る。

上記目的を達成するための本発明は、短繊維の
供給機構と、短繊維の整列面と、これら供給機構
と整列面との間で、かつ供給機構側から整列面側
に向つて傾斜して設けた整列板と、この整列板に
結合した振動発生器とを有し、前記整列板は多数
のピンを備え、そのピンは前記整列板の傾斜方向
に複数のピン列を形成しており、かつそのピン列
におけるピン同志の間隔は前記供給機構側ほど大
きく、前記整列面側ほど小さくなつている短繊維
の整列装置を特徴とするものである。

次に、本発明の短繊維の整列装置の一実施例
を、SMCシートの製造に使用した場合について
説明する。

第１図において、１は炭素繊維、ガラス繊維、
有機高弾性繊維、その他の高強度、高弾性繊維の
少なくとも一種からなる連続繊維である。この連
続繊維１はFRPの強化用繊維となり得るもので、
通常はマルチフイラメントの形態としている。

２はアンビルロールであり、このアンビルロー
ル２にはニツプロール３が回動自在に圧接されて
いる。４はアンビルロール２に対向して設けたロ
ールカツタである、これらアンビルロール２、ニ
ツプロール３、ロールカツタ４が短繊維の供給機
構を構成している。

６は整列板である。この整列板６は、上述した
短繊維の供給機構と、後述する短繊維の整列面１
２との間で、かつ供給機構側から整列面１２側に
向つて傾斜角20゜〜50゜の範囲の任意の角度で傾斜
して設けられており、その表面には多数のピン７
が設けられ、またその背面には弾性板１０、コイ
ルばね１１を介して振動発生器８が取付けられて
いる。

上記整列板６のピン７は、第２図に平面図で示
すように、整列板６の傾斜装置にｍ列（ｍ＝１，
２，３，……）のピン列を形成していて、そのピ
ン列におけるピン７同志の間隔は、短繊維の供給
機構側（第２図において上方）ほど大きく、整列
面側（第２図において下方）ほど小さくなつてい
る。すなわち、第１列、第２列……第ｍ列におけ
るピン７同志の間隔L₁，L₂，……L_nは、L₁＞L₂
＞……＞Lmの関係にある。なお、ピン列同志の
間隔は通常等しくなつている。

１２は整列面である。この整列面１２は、無端
ベルトコンベア１３によつて矢印方向に任意の一
定速度で移送されるもので、第３図に上記第１図
のＡ−Ａ断面図で示すように、ポリエチレンフイ
ルムなどの樹脂フイルムやシリコンペーパーのよ
うなフイルム状物１４上にFRPのマトリツクス
樹脂として通常使用される不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂などの熱硬化
性樹脂層１５を形成したようなものである。この
熱硬化性樹脂層１５は未硬化の状態にあり、かつ
フイルム状物１４上から流出しない程度の比較的
低い粘度を有している。なお、上記整列面１２
は、無端ベルトコンベア１３によつて、整列板６
上を滑落してくる短繊維の滑落速度よりも速い速
度で矢印方向に移送されるようになつている。

上記のような装置の作用を説明するに、連続的
に供給されてくる連続繊維１はアンビルロール２
とロールカツタ４の共同作用によつて10〜200
（mm）程度の任意の一定長さに切断され、短繊維
５となる。そして、短繊維５は整列板６上に自然
落下する。

整列板６上に落下した短繊維５は、整列板６の
傾斜角度に応じた滑落力と、振動発生器８によつ
て整列板６に与えられる微振動の作用によつて整
列板６上に滑落するのであるが、整列板６上に
は、上述したように、ピン７同志の間隔が供給機
構側ほど大きく、整列面１２側ほど小さくなつて
いるｍ列のピン列が設けられているので、短繊維
５は各列のピン７に次ぎ次ぎに衝突しながらその
向きを変え、結局滑落方向を向くようになる。そ
して、短繊維５は第ｍ列目のピン７同志の間隔に
応じた間隔でほぼ滑落方向に整列せしめられ、整
列面１２上に供給される。

整列面１２は、フイルム状物１４上から流出し
ない程度の比較的低い粘度を有する未硬化状態の
熱硬化性樹脂層１５を有しているので、整列板６
上を滑落してきた短繊維５がこの熱硬化性樹脂層
１５によつて担持され、第４図に示すような短繊
維５がほぼ一方向を向いているSMCシートが得
られる。なお、フイルム状物１４は熱硬化性樹脂
層１５を担持するだけの役目をもつものであり、
FRPを成形する際には、はぎ取られる。

上記実施例において、各ピン列におけるピン同
志の間隔は、短繊維の長さに応じて適宜決められ
る。しかし、第ｍ列目におけるピン同志の間隔
は、短繊維の長さよりも小さくしておく。なお、
ピンは整列板に固設されていてもよいし、回動自
在に取付けられていてもよい。特に、短繊維の供
給量を多くして、短繊維のより高密度な整列を行
うような場合には、ピンを回動自在に設けておく
のが好ましい。

また、短繊維の供給機構としては、たとえば短
繊維のホツパーを設けておくことでもよく、連続
繊維を切断して短繊維にするような供給機構を必
ず必要とするわけではない。

本発明の装置は、短繊維の整列を必要とするい
ろいろな用途に使用できるものであり、上記実施
例に限定されるものではない。

以上説明したように、本発明の短繊維の整列装
置は、整列板が多数のピンを備え、そのピンは整
列板の傾斜方向に複数列のピン列を形成してい
て、かつそのピン列におけるピン同志の間隔は短
繊維の供給機構側ほど大きく、整列面側ほど小さ
くなつており、ピンは針金ほど細くすることがで
きるのであるから、ピン同志の間隔も非常に小さ
くすることができ、短繊維の高密度整列が可能と
なる。かつ、上記ピンと整列板に結合した振動発
生器との共同作用により、整列板上における短繊
維の滑落、整列が円滑に行われるので、整列密度
のむらも少ない。そのため、本発明の装置を、た
とえばSMCシートの製造に使用した場合には、
短繊維の体積含有率が高く、かつ物性むらの少な
いSMCシート、ひいてはFRPを製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の短繊維の整列装置の一実施
例を、SMCシートの製造に使用した場合につい
て示す概略正面図、第２図は整列板の概略平面
図、第３図は上記第１図のＡ−Ａ断面図、第４図
はSMCシートの概略平面図である。 １：連続繊維、２：アンビルロール、３：ニツ
プロール、４：ロールカツタ、５：短繊維、６：
整列板、７：ピン、８：振動発生器、１０：弾性
板、１１：コイルばね：１２：整列面、１３：無
端ベルトコンベア、１４：フイルム状物、１５：
熱硬化性樹脂層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 短繊維の供給機構と、短繊維の整列面と、こ
   れら供給機構と整列面との間で、かつ供給機構側
   から整列面側に向つて傾斜して設けた整列板と、
   この整列板に結合した振動発生器とを有し、前記
   整列板は多数のピンを備え、そのピンは前記整列
   板の傾斜方向に複数のピン列を形成しており、か
   つそのピン列におけるピン同志の間隔は前記供給
   機構側ほど大きく、前記整列面側ほど小さくなつ
   ていることを特徴とする短繊維の整列装置。