JPH0613417B2 - 硝子繊維束梱包体及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、硝子ストランド、ロービングのような硝子繊
維束を容器に収容した硝子繊維束梱包体及びその製造法
に関する。

「従来の技術」 従来、硝子ストランドなどの硝子繊維束は、溶融した硝
子原料をブッシングにより多数のフィラメントに形成
し、このフィラメントに集束剤を塗布して集束し、この
ガラス繊維束を巻採りドラムにセットされた紙チューブ
に巻採ることにより製造されている。こうして紙チュー
ブに巻採った硝子繊維束は、紙チューブごと乾燥させ、
その後、紙チューブを抜き取って硝子繊維束の巻き物で
あるケーキが得られる。

硝子ロービングは、上記のケーキを多数並べて硝子繊維
束を多数本引き出し、これをさらに集束することによっ
て製造される場合が多いが、ブッシングから引き出され
るフィラメントの数を多くしてこれを一度に集束するこ
とによって製造される場合もある。ストランドもロービ
ングも硝子のフィラメントを多数本集束した硝子繊維束
である点で共通するものである。

これらの硝子繊維束は、例えばＦＲＰやガラスクロスな
どの材料として利用されている。ＦＲＰへの使用例の一
つとして、硝子繊維束を円筒状の型に巻き付けつつ樹脂
を塗布、含浸させ、この樹脂を硬化させて円筒体を形成
するフィラメントワインディング（ＦＷ）成形法が知ら
れている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来の硝子繊維束の製造方法では、硝子
繊維束を巻採りドラムにセットされた紙チューブに巻き
始めるに際して、まず、硝子繊維束を補助巻採機（プル
ロール）にかけて引いておき、巻採りドラムに紙チュー
ブを装着して巻採りドラムを回転させ、硝子繊維束を巻
採りドラムの予備の巻き付け位置に補助巻採機から外し
て人手でかけわたし、巻採りドラムの回転を徐々に高め
て所定の回転数になったら正規の巻き付け位置（紙チュ
ーブ）に移動させるという操作が必要となる。また、硝
子フィラメントが切れて巻採り操作を中断するごとに上
記の操作を繰り返さなければならない。

さらに、紙チューブに巻採られた硝子繊維束を乾燥する
に際して、水分の表層への移動に伴ない集束剤の成分が
硝子繊維束の巻き物の内外周に蓄積するので、紙チュー
ブを抜き取った後に、この集束剤の成分が蓄積した巻き
物の内外周部分を、不良部分として除去する必要があっ
た。

このように、従来の硝子繊維束の製造法は、製造工程が
極めて煩雑であり、人手にたよる部分も多いため、生産
能率が悪いものであった。また、巻採り工程及び乾燥工
程などにおいて無駄になる部分が多く、製品の歩留もよ
くなかった。

一方、従来の硝子繊維束の製品形態は、第５図に示すよ
うに、綾掛け状に巻かれたコイル１１をなしており、こ
のコイル１１の内部１２から硝子繊維束１３の端部を引
き出すようにしている。しかし、このように硝子繊維束
１３を引き出すと硝子繊維束１３に多数のねじれ１４が
生じる。

また、このコイル１１は、図中想像線で示すようにダン
ボール箱等の容器１５に１個ずつ梱包されて出荷され
る。この場合、容器１５から硝子繊維束１３の端部を引
き出して隣接する容器１５に収容されたコイル１１の端
部と結び目１６によって連結する。すなわち、各コイル
１１の硝子繊維束１３を結び目１６で連結し、多数のコ
イル１１に亙って硝子繊維束１３を連続的して供給でき
るようにするためである。

上記のようなねじれ１４及び結び目１６は、例えばＦＷ
成形法に用いた場合、次のような不都合を生じる。すな
わち、ＦＷ成形法では、円筒状の型の外周に硝子繊維束
１３を並べて巻き付けるのであるが、第６図に示すよう
に硝子繊維束１３の途中にねじれ１４があると、その部
分に隙間１７が生じる。また、第７図に示すように硝子
繊維束１３の途中に結び目１６がある場合も、その部分
に隙間１７が生じる。このように硝子繊維束１３の配列
に隙間１７が生じると、その部分の強度が低下し、板バ
ネなどの高強度を要求される製品においては、重大な問
題となってくる。また、このような隙間１７は、製品の
表面に凹凸をもたらすので外観も悪くなる。

また、上記ねじれ１４及び結び目１６の部分では、繊維
が固く集束されるため、ＦＲＰの材料としたときに樹脂
のしみ込み込みが悪く、不均質な部分が形成されるとい
う問題点があった。

そこで、ねじれ１４による弊害をできるだけ少なくする
ため、硝子繊維束１３は断面が円形に近い形に成形され
ることが多い。すなわち、断面が円形に近い場合には、
ねじれ１４による膨らんだ玉ができにくくなるからであ
る。しかし、硝子繊維束１３の断面を円形に近い形にす
ると、樹脂は硝子繊維束１３の内部にしみ込みにくくな
る。このため、樹脂を硝子繊維束１３に含浸させること
を考えると、硝子繊維束１３の断面形状は扁平な形の方
が好ましいといえる。

また、従来のロービングは、ワインダーによって円筒状
に巻採られているため、硝子繊維束に繊維処理剤を含む
集束剤を多く付着させておかないと、繊維束同志がすべ
り、円筒状に巻採ることが困難であり、運転中に形状が
繊維できなくなることがある。このため、従来のロービ
ングには、繊維処理剤が多量に付着しているのである
が、用途によっては繊維処理剤の付着量の少ないものが
要求される場合がある。

したがって、本発明の目的は、硝子繊維束の製造工程を
簡略化し、製品の歩留を向上させ、硝子繊維束を引き出
したときにねじれの発生が少なくなるようにした硝子繊
維束梱包体及びその製造法を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明の硝子繊維束梱包体
は、水分１〜20％の未乾燥硝子繊維束が容器に積層され
て収容されていること、あるいは上記の状態で硝子繊維
束が乾燥されていることを特徴とする。

また、本発明の硝子繊維束梱包体の製造法は、溶融した
硝子原料をブッシングより多数のフィラメントに形成
し、このフィラメントに集束剤を塗布して集束し、ガイ
ドロール及び回転ドラムに挟んで引っ張りだし、こうし
て形成された硝子繊維束を水分１〜20％の未乾燥状態で
容器に導入し、容器内に積層させて収容すること、ある
いは容器に収容した後、さらに前記硝子繊維束を乾燥さ
せることを特徴とする。

本発明の好ましい態様においては、複数の容器に前記未
乾燥硝子繊維束が連続して順次積層、収容される。

また、前記容器として通気孔を有するものが用いられ
る。

また、前記未乾燥硝子繊維束の断面における長径／短径
が４以上とされる。

さらに、硝子繊維束を容器から引き出したとき、ねじれ
の発生箇所が１個／３ｍ以下となるようにされる。

また、本発明の好ましい態様の一つにおいては、前記硝
子繊維束の乾燥状態で水以外の繊維処理剤の付着量が0.
01〜0.5wt％とされる。水以外の繊維処理剤の付着量
は、集束剤の成分や塗布量を調整することによってなさ
れる。

「作用」 本発明では、溶融紡糸された硝子繊維束を紙チューブに
巻採ることなく、水分１〜20％の未乾燥状態で直接容器
に積層させて収容するようにしたので、紙チューブの着
脱、巻き始め時における硝子繊維束の予備巻き、かけわ
たしなどの煩雑な操作が必要なくなる。

また、溶融紡糸された硝子繊維束を複数の容器に連続し
て順次積層、収容することにより、硝子繊維束に常に一
定の速度で引っ張って長時間連続的に製品を採り出すこ
とが可能となる。

さらに、硝子繊維束の乾燥は、容器に収容された状態で
行なうことができ、この場合、硝子繊維束は比較的嵩密
度が低い状態で積層されているので、水分の蒸発が全体
として平均化してなされ、集束剤の成分が特定箇所に蓄
積することなく、集束剤の成分の蓄積による不良部分の
発生が極めて少なくなる。

したがって、本発明によれば、製造工程を簡略化して作
業性を向上させ、製品の歩留を高めることができる。

本発明において、硝子繊維束を水分１〜20％の未乾燥状
態で直接容器に積層させることが必要である。硝子繊維
束を水分１％未満の乾燥された状態で容器に導入する
と、硝子繊維束の剛性が高いので容器に収容した硝子繊
維束の嵩密度が著しく低下し、製品がかさばったものと
なり、製品の輸送や取り扱いが不便となる。また、硝子
繊維束を水分20％を超えた状態で容器に導入すると、容
器に収容した後の硝子繊維束の乾燥が困難となり、乾燥
時間やコストがかかる。さらに、硝子繊維束が容器と接
着するなどのトラブルが発生しやすくなる。

なお、容器に通気孔を開けておけば、乾燥をより効率的
に行なうことができる。

また、溶融紡糸された硝子繊維束を複数の容器に連続し
て順次積層、収容すれば、各容器に収容された硝子繊維
束が連続したものとなり、使用時に硝子繊維束を連結し
たりする手間が省け、連結部分の結び目もなくなる。

さらに、本発明の硝子繊維束梱包体から硝子繊維束を引
き出して各種の用途に利用する場合、硝子繊維束にねじ
れが生じないという大きな利点が得られる。すなわち、
本発明では、硝子繊維束をそのまま容器に落して積層さ
せているので、これをそのまま引き出すことにより、ね
じれのない硝子繊維束を供給することができる。

より具体的には、硝子繊維束を容器から引き出したと
き、ねじれの発生箇所が１個／３ｍ以下となるようにす
ることができる。これは、硝子繊維束を引き出して10mm
直径の丸棒に引き掛け、100gの張力をかけながら繰り出
したときの測定結果である。

なお、硝子繊維束を積層させるので、引き出したときに
硝子繊維束にくせがついていることがあるが、このくせ
は適度な張力をかけて引けば容易に直すことができる。

このように、硝子繊維束にねじれがなく、連結部分の結
び目もないので、本発明の硝子繊維束は次のような用途
に好適である。

硝子繊維束に樹脂の粉末をつけて加熱するか又は液状
の樹脂を塗布して硝子繊維束に樹脂を含浸させ、この樹
脂をダイスに通し紐状の未硬化ＦＲＰとし、これを切断
することによって熱可塑性ペレットを製造する用途。…
このペレットは、ＦＲＰの補強材として使用されるが、
硝子繊維束にねじれや結び目があると、その部分に樹脂
が含浸されにくくなり、均質なＦＲＰを得ることができ
ない。

ロービングクロスを製造する用途。…高級な用途に使
用する場合、ねじれや結び目のない硝子繊維束を用いる
必要がある。

前述したＦＷ成形法に用いる用途。…ＦＷ成形法に適
用した場合に、硝子繊維束を隙間なく配列することが可
能となり、外観の良好な高強度の成形品を得ることがで
きる。

さらにまた、硝子繊維束にねじれが生じないので、硝子
繊維束の断面における長径／短径が４以上のものを採用
することができ、このような扁平な形状のものは樹脂が
内部に含浸されやすくなるので、ＦＷ成形法などにおけ
る成形品の強度をさらに向上させることができる。

また、本発明においては、集束剤に含まれる繊維処理剤
の含量や、集束剤の塗布量を少なくしても、硝子繊維束
の製造が可能であるため、硝子繊維束の乾燥状態で水以
外の繊維処理剤の付着量が0.01〜0.5wt％であるような
硝子繊維束を得ることもできる。

「実施例」 第１図には、本発明による硝子繊維束梱包体の製造装置
の一例が示されている。

硝子原料２１が電気溶融炉２２に投入され、溶融硝子２
３となる。溶融硝子２３は、ブッシング２４から落下し
て多数のフィラメント２５に形成される。これらのフィ
ラメント２５は、下方に引き出されて途中でアプリケー
タロール２６により集束剤２６′を塗布される。集束剤
２６′は、水に必要に応じて有機、無機の表面処理剤な
どを添加したものからなっている。集束剤２６′を塗布
されたフィラメント２５は、ギャザリングシュー２７に
より集束され、硝子繊維束２８となる。

硝子繊維束２８は、アイドルローラ２９に張設された
後、回転ドラム３０に張設される。回転ドラム３０は、
外周にゴムバンド３１が装着されている。回転ドラム３
０は、図示しない駆動装置に連動し、図中矢印で示す方
向に高速で回転する。回転ドラム３０に接触してガイド
ロール３２が対向配置されており、硝子繊維束２８は回
転ドラム３０及びガイドロール３２に挟まれて、所定の
速度で下方に引き出されるようになっている。ガイドロ
ール３２は、必要に応じて回転ドラム３０に接触離反す
るように支持されている。

落下する硝子繊維束２８は、ガイド３３を通して下方に
配置されたダンボール箱の容器３４に導入される。容器
３４は、コンベア３５上に複数載置され、コンベア３５
の作動によって図中矢印で示す方向に順次間欠的に送り
出されるようになっている。硝子繊維束２８は、その直
下に配置された容器３４に落下し積層される。この場
合、硝子繊維束２８は、水分１〜20％の未乾燥状態とさ
れている。硝子繊維束２８の水分が多すぎるときは、回
転ドラム３０及びガイドロール３２から落下する途中で
熱風等を吹き付けて乾燥させてもよい。

容器３４に落下した硝子繊維束２８は、ランダムに積層
させてもよいが、嵩密度を高めるためにはトグロ巻きに
積層させることが好ましい。この場合、容器３４の高さ
を大きくして硝子繊維束２８を高く積み上げれば、嵩密
度をさらに高めることができる。硝子繊維束２８は、通
常ある程度の剛性をもっているので、容器３４に落下さ
せるだけで上記のようなトグロ巻きに自然に積層される
傾向があるが、必要に応じてガイド３３を移動させるこ
とにより、確実にトグロ巻きとすることができる。ただ
し、硝子繊維束２８の水分が１％未満である場合には、
その剛性が強すぎて嵩密度を高めて積層させることが困
難となる。なお、本発明の硝子繊維束梱包体において、
収容された硝子繊維束の嵩密度は、０．４〜0.8kg/と
することが好ましい。

容器３４に硝子繊維束２８が所定量積層されてほぼ満杯
になったとき、コンベア３５が作動して次の空の容器３
４を落下してくる硝子繊維束２８の直下に移動させる。
そして、この空の容器３４に再び硝子繊維束２８が積層
され、以下同様にして複数の容器３４に連続的に硝子繊
維束２８が順次積層されて収容される。硝子繊維束２８
が途中で切れない限り、硝子繊維束２８は連続して複数
の容器３４に収容される。

硝子繊維束２８を充填させた容器３４は、コンベア３５
によって移動し、コンベア３５の終端部で蓋を閉めて製
品化される。なお、コンベア３５の搬送経路の途中で熱
風Ｈを吹きつけ、硝子繊維束２８の乾燥を行なってもよ
い。また、乾燥は、硝子繊維束２８が容器３４に収容さ
れた状態で容器３４ごと乾燥炉に入れて行なってもよ
い。さらに、硝子繊維束２８を乾燥させることなくその
まま製品として出荷し、客先にて乾燥を施すことも可能
である。

第２図には、こうして得られた本発明の硝子繊維束梱包
体の一実施例が示されている。

直方体のダンボール箱からなる容器３４は蓋板３６を有
し、蓋板３６には差し込み片３６ａが形成されている。
硝子繊維束２８は、この容器３４内にトグロ巻きにして
積層され収容されている。硝子繊維束２８の両端部２８
ａ、２８ｂは、容器３４から引き出されている。上記蓋
板３６にはこれらの端部２８ａ、２８ｂを取り出すため
の切欠き３６ｂ、３６ｃが形成されている。さらに、容
器３４には複数の通気孔３７が形成されており、この通
気孔３７により硝子繊維束２８の乾燥が効率的になされ
る。

第３図には、上記硝子繊維束梱包体が複数集合した状態
を示している。

容器３４は、パレット３８上に複数配列されて載せられ
ており、蓋板３６を閉じてテープ３９により梱包されて
いる。前述したように硝子繊維束２８を複数の容器３４
に順次連続して積層、収容させることにより、隣接する
容器３４に収容された硝子繊維束２８は、蓋板３６の切
欠き３６ｂ、３６ｃから引き出されて互いに連結されて
いる。したがって、硝子繊維束２８を長時間に亙って連
続的に供給できるようになっている。

第４図には、本発明において好ましく採用される硝子繊
維束２８の形状が示されている。

硝子繊維束２８は、多数のフィラメント２５が集束され
てできている。なお、図は模式的に示したものである
が、実際にはフィラメント２５を数百から数千本集束し
たものからなっている。そして、この実施例では、硝子
繊維束２８の断面における長径ａと短径ｂとの比、ａ／
ｂが４以上となるような扁平な形状とされている。した
がって、例えばＦＷ成形法などにおいて樹脂を含浸させ
るとき、硝子繊維束２８の中心部まで迅速に樹脂が含浸
されるので、得られた成形品の強度を高めることができ
る。

本発明の硝子繊維束梱包体から硝子繊維束２８を引き出
すと、硝子繊維束２８に第５図に示したようなねじれは
生じない。すなわち、硝子繊維束２８を容器３４に落下
させて積層させたものをそのまま取り出すことになるか
らである。このように硝子繊維束２８を、ねじれを生じ
ることなく、しかも連結部が殆どない状態で連続して供
給できるので、前述したようにＦＷ成形法などの各種の
用途に好適である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、硝子繊維束を水
分１〜20％の未乾燥状態で直接容器に積層させて収容す
るようにしたので、硝子繊維束の製造工程を簡略化して
生産能率を高め、しかも製品の歩留を向上させることが
できる。また、容器から硝子繊維束を引き出したときに
硝子繊維束にねじれが生じないので、ＦＷ成形法などの
各種の用途に好適である。さらに、硝子繊維束にねじれ
が生じないので、断面が扁平な形状の硝子繊維束を用い
ることができ、ＦＲＰなどの製造に際して樹脂が含浸さ
れやすくすることができる。加えて、複数の容器に硝子
繊維束を順次連続して積層し収容することにより、各容
器に収容された硝子繊維束が連続したものとなり、硝子
繊維束を長時間に亙って連続して供給することができ
る。さらにまた、硝子繊維束の乾燥状態で水以外の繊維
処理剤の付着量が0.01〜0.5wt％であるような硝子繊維
束を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の硝子繊維束梱包体の製造法を実施する
ための装置の一例を示す概略構成図、第２図は本発明の
硝子繊維梱包体の一実施例を示す斜視図、第３図は同硝
子繊維束梱包体の集合した状態を示す斜視図、第４図は
本発明において好ましく用いられる硝子繊維束の形状を
示す部分拡大斜視図、第５図は従来の硝子繊維束の製品
形態を示す斜視図、第６図は従来の硝子繊維束をＦＷ成
形法に適用した場合のねじれ部分における硝子繊維束配
列状態を示す部分拡大図、第７図は従来の硝子繊維束を
ＦＷ成形法に適用した場合の結び目部分における硝子繊
維束配列状態を示す部分拡大図である。 図中、２２は電気溶融炉、２３は溶融硝子、２４はブッ
シング、２５はフィラメント、２６はアプリケータロー
ル、２６′は集束剤、２７はギャザリングシュー、２８
は硝子繊維束、２８ａ、２８ｂは端部、３０は回転ドラ
ム、３２はガイドロール、３４は容器、３５はコンベ
ア、３６は蓋板、３７は通気孔である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水分１〜20％の未乾燥硝子繊維束が容器に
   積層されて収容されていることを特徴とする硝子繊維束
   梱包体。
2. 【請求項２】水分１〜20％の未乾燥硝子繊維束が容器に
   積層されて収容され、その状態で前記硝子繊維束が乾燥
   されていることを特徴とする硝子繊維束梱包体。
3. 【請求項３】複数の容器に前記硝子繊維束が連続して順
   次積層、収容されている請求項１又は２記載の硝子繊維
   束梱包体。
4. 【請求項４】前記容器が通気孔を有するものである請求
   項１〜３のいずれか１つに記載の硝子繊維束梱包体。
5. 【請求項５】前記硝子繊維束の断面における長径／短径
   が４以上である請求項１〜４のいずれか１つに記載の硝
   子繊維束梱包体。
6. 【請求項６】前記硝子繊維束を前記容器から引き出した
   とき、ねじれの発生箇所が１個／３ｍ以下である請求項
   １〜５のいずれか１つに記載の硝子繊維束梱包体。
7. 【請求項７】前記硝子繊維束の乾燥状態で水以外の繊維
   処理剤の付着量が0.01〜0.5wt％とされている請求項１
   〜６のいずれか１つに記載の硝子繊維束梱包体。
8. 【請求項８】溶融した硝子原料をブッシングにより多数
   のフィラメントに形成し、このフィラメントに集束剤を
   塗布して集束し、ガイドロール及び回転ドラムに挟んで
   引っ張りだし、こうして形成された硝子繊維束を水分１
   〜20％の未乾燥状態で容器に導入し、容器内に積層させ
   て収容することを特徴とする硝子繊維束梱包体の製造
   法。
9. 【請求項９】溶融した硝子原料をブッシングにより多数
   のフィラメントに形成し、このフィラメントに集束剤を
   塗布して集束し、ガイドロール及び回転ドラムに挟んで
   引っ張りだし、こうして形成された硝子繊維束を水分１
   〜20％の未乾燥状態で容器に導入し、容器内に積層させ
   て収容した後、前記硝子繊維束を乾燥させることを特徴
   とする硝子繊維束梱包体の製造法。
10. 【請求項１０】前記硝子繊維束を連続した状態で複数の
    容器に順次導入して積層、収容させる請求項８又は９記
    載の硝子繊維束梱包体の製造法。
11. 【請求項１１】前記容器として通気孔を有するものを用
    いる請求項８〜10のいずれ１つに記載の硝子繊維束梱包
    体の製造法。
12. 【請求項１２】前記硝子繊維束の断面における長径／短
    径が４以上となるように前記硝子繊維束を形成する請求
    項８〜11のいずれか１つに記載の硝子繊維束梱包体の製
    造法。
13. 【請求項１３】前記硝子繊維束の乾燥状態で水以外の繊
    維処理剤の付着量が0.01〜0.5wt％となるように集束剤
    の成分や塗布量を調整する請求項８〜12のいずれか１つ
    に記載の硝子繊維束梱包体の製造法。