JP3382603B2 - Fiber expansion equipment - Google Patents
Fiber expansion equipmentInfo
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- JP3382603B2 JP3382603B2 JP2000367037A JP2000367037A JP3382603B2 JP 3382603 B2 JP3382603 B2 JP 3382603B2 JP 2000367037 A JP2000367037 A JP 2000367037A JP 2000367037 A JP2000367037 A JP 2000367037A JP 3382603 B2 JP3382603 B2 JP 3382603B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のフィラメン
トが集合されてなる繊維束を拡繊対象とし、前記繊維束
が張力を付与された状態で流送される繊維束流送部を液
中に備えると共に、前記液中に超音波を伝播させて前記
繊維束流送部の繊維束を拡繊する拡繊装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is directed to a fiber bundle in which a plurality of filaments are aggregated, and a fiber bundle feeding section for feeding the fiber bundle in a state where tension is applied to the fiber bundle is in liquid. In addition to the above, the present invention relates to a fiber spreading device that spreads ultrasonic waves in the liquid to spread the fiber bundle of the fiber bundle sending section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の拡繊装置としては、静電拡繊法に
よるもの、プレス拡繊法によるもの、ジェット拡繊法に
よるもの、超音波拡繊法によるものがある。これらの拡
繊法において、超音波を利用するものは、平４−７０４
２０特許公報、特許公報特開平７−１４５５５６号公報
に示すように、超音波発生装置を所定の液槽内に備え、
この液槽内に拡繊対象の繊維束が流送される繊維束流送
部を設け、流送部において超音波による拡繊を行う。2. Description of the Related Art Conventional fiber spreading devices include an electrostatic fiber spreading method, a press fiber spreading method, a jet fiber spreading method, and an ultrasonic fiber spreading method. In these fiber-spreading methods, the one using ultrasonic waves is described in Hira 4-704.
As disclosed in JP-A-20-145556 and JP-A-7-145556, an ultrasonic wave generator is provided in a predetermined liquid tank,
A fiber bundle sending section for sending the fiber bundle to be spread is provided in this liquid tank, and the spreading is performed by ultrasonic waves in the sending section.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】現今、例えば、炭素繊
維である各フィラメントを集合させた繊維束が、プリプ
レグ等の複合材料半製品を得るために使用されるが、こ
の繊維束に要求される拡繊度合いは、急速に高いものと
なってきている。例えば、無撚炭素繊維：ＰＡＮ系：繊
度０．８ｇ／ｍ、７μｍフィラメントの１２，０００本
束＝元幅約６ｍｍ、元厚約０．１３から０．１６ｍｍの
ものを、最終的な拡繊状態で、１６〜６０ｍｍ、厚み元
厚以下、０．０１〜０．０３７ｍｍ程度まで拡繊するこ
とが要求されることがある。Presently, for example, a fiber bundle obtained by assembling each filament, which is a carbon fiber, is used for obtaining a semi-finished product of a composite material such as prepreg, and this fiber bundle is required. The degree of spread is rapidly increasing. For example, untwisted carbon fiber: PAN system: fineness 0.8 g / m, 12,000 bundles of 7 μm filaments = original width of about 6 mm, original thickness of about 0.13 to 0.16 mm In the state, it may be required to expand the fiber to 16 to 60 mm, the thickness less than the original thickness, and about 0.01 to 0.037 mm.
【０００４】このような要求は、さらなる商品の品質向
上、高生産性とコストダウン、樹脂含浸性の向上等の要
求からきている。このような高度な拡繊状態にあって、
上記の超音波拡繊手法、或いは、繊維束を超音波が伝播
している液槽内で、超音波による拡繊および、繊維束を
表面が適度に荒れたローラ表面に接触させて、このロー
ラ表面の作用により拡繊を行おうとすると、液内で充分
な拡繊状態が得られているのに対して、繊維束を液外に
導出した場合に、充分な拡繊状態を維持できない状態が
発生することが判明した。Such demands come from demands such as further improvement of product quality, high productivity and cost reduction, and improvement of resin impregnation property. In such a highly expanded state,
The above-mentioned ultrasonic fiber spreading method, or fiber spreading by ultrasonic waves in a liquid tank in which ultrasonic waves are propagating, and the fiber bundle is brought into contact with a roller surface having an appropriately rough surface, When attempting to expand the fibers by the action of the surface, a sufficient expanded state is obtained in the liquid, whereas when the fiber bundle is drawn out of the liquid, it may not be possible to maintain a sufficient expanded state. It turned out to occur.
【０００５】このような拡繊の劣化は、高度な拡繊状態
が要求される今日的な状況において著しく、従来以上に
適切な対応が迫られている。Such deterioration of the fiber spreading is remarkable in today's situation where a high level of fiber spreading is required, and more appropriate measures than before have been demanded.
【０００６】上記の状況に鑑みて、本発明の目的は、液
中で超音波を繊維束に当てて拡繊を行う拡繊装置におい
て、繊維束を液外に導出した状態で良好な拡繊状態を維
持しやすい拡繊装置を得ることにある。In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a fiber spreading apparatus that spreads ultrasonic waves in a liquid by applying ultrasonic waves to the fiber bundle. To obtain a fiber spreading device that can easily maintain the state.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による拡繊装置の特徴構成は、請求項１に記載
されているように、拡繊済みの繊維束が液中から液外へ
導出する際に、前記拡繊束の拡繊状態を維持する拡繊状
態維持手段を備え、前記繊維束から液を除去する除去手
段を備えたことにある。To achieve this object, the fiber-spreading device according to the present invention is characterized in that, as described in claim 1, a fiber bundle that has already been fiber-spread from liquid to liquid. It is provided with the expanded state maintaining means for maintaining the expanded state of the expanded fiber bundle and the removal means for removing the liquid from the fiber bundle when it is led out to the fiber bundle.
【０００８】この拡繊装置にあっては、繊維束が液中か
ら液外に導出される導出部に、拡繊状態維持手段を備
え、その液外の部位に除去手段を備え、繊維束の拡繊状
態を維持すると共に、液を繊維束から除去する。従っ
て、この構成にあっては、拡繊状態維持手段により拡繊
状態が維持された状態で、繊維束を除去手段に導入し、
往々にして拡繊の劣化要因となる繊維束に付着した液
を、取り除くため、良好な拡繊状態を維持できると共
に、この液により拡繊状態が劣化するのを避けることが
できる。即ち、拡繊済みの繊維束を拡繊劣化が発生しに
くい状態で下手側へ流送でき、拡繊装置の下手側での拡
繊済み繊維束に対する処理を、高い拡繊状態を維持した
ままでスムーズに進めることができる。In this fiber-spreading device, the fiber bundle is led out from the liquid to the outside of the liquid, the fiber-spreading state maintaining means is provided at the leading portion, and the removing means is provided at the portion outside the liquid. The liquid is removed from the fiber bundle while maintaining the spread state. Therefore, in this configuration, while the expanded state is maintained by the expanded state maintaining means, the fiber bundle is introduced into the removing means,
Since the liquid attached to the fiber bundle, which often causes the deterioration of the fiber spreading, is removed, it is possible to maintain a good fiber spreading state and to prevent the fiber spreading state from being deteriorated by this liquid. That is, it is possible to send the expanded fiber bundle to the lower side in a state in which the expansion deterioration is less likely to occur, and the processing of the expanded fiber bundle on the lower side of the expansion device is performed while maintaining a high expanded state. You can proceed smoothly with.
【０００９】更に、前記拡繊状態維持手段及び除去手段
が、第一絞りローラおよび、この第一絞りローラに当接
する第二絞りローラを有する絞りローラ機構であり、前
記第一絞りローラが液中に浸漬されており、前記拡繊済
みの繊維束が前記第一絞りローラに接触した状態で、液
中より液外に導出されると共に、当該繊維束を前記第一
絞りローラ及び第二絞りローラによって絞り可能に構成
してあることが好ましい。 Further, the fiber-spreading state maintaining means and the removing means are a diaphragm roller mechanism having a first diaphragm roller and a second diaphragm roller in contact with the first diaphragm roller, and the first diaphragm roller is in the liquid. Is dipped in, and the fiber bundle that has been expanded is in contact with the first squeezing roller and is drawn out of the liquid to the outside of the liquid, and the fiber bundle is squeezed into the first squeezing roller and the second squeezing roller. It is preferable that it is configured so that it can be squeezed.
【００１０】拡繊状態維持手段及び除去手段として絞り
形式の絞りローラ機構を採用することで、所定位置で、
確実な液除去を行えると共に、この絞りローラ機構に備
えられる第一絞りローラを半浸漬状態として、この半浸
漬状態にあるローラに接触した状態で、拡繊済みの繊維
束を液中から液外に導くことで、結果的に、液外に繊維
束が出た直後の液による拡繊劣化を抑制することがで
き、さらに、この状態で絞り操作を施すことで、液の影
響を確実に除去することができる。By adopting a squeezing type squeezing roller mechanism as the spread state maintaining means and the removing means,
In addition to performing reliable liquid removal, the first squeezing roller provided in this squeezing roller mechanism is placed in a semi-immersed state, and the expanded fiber bundle is removed from the liquid by contacting the semi-immersed roller. As a result, it is possible to suppress the fiber spreading deterioration due to the liquid immediately after the fiber bundle comes out of the liquid, and by performing the squeezing operation in this state, the influence of the liquid can be reliably removed. can do.
【００１１】さて、これまで説明してきた構成におい
て、請求項２に記載されているように、前記繊維束流送
部を構成するに、複数のローラに対して前記繊維束が、
各ローラ表面に接触しながら屈曲経路を成して流送さ
れ、前記複数のローラとして、前記繊維束が接触するロ
ーラ表面に関して、表面起伏状態の異なる複数種の拡繊
ローラを備えた構成とすることが好ましい。In the structure described so far, as described in claim 2 , in the fiber bundle sending section, the fiber bundle is provided with respect to a plurality of rollers.
A plurality of types of spreading rollers having different surface undulation states are provided as the plurality of rollers, which are fed in a curved path while being in contact with each roller surface, and which are in contact with the fiber bundle. It is preferable.
【００１２】本願のように、超音波を拡繊に利用し、同
時に、繊維束の複数のローラへの接触状態を確保して、
順次、そのローラの作用により拡繊を効率的に進めよう
とするものにあっては、拡繊は、ローラとの接触に伴っ
て順次進むこととなる。一方、超音波をも利用するた
め、この超音波の作用の強・弱が、各ローラの接触位置
との関係からも発生しやすい。As in the present application, ultrasonic waves are used for fiber spreading, and at the same time, the contact state of the fiber bundle with the plurality of rollers is secured,
In the case where the action of the roller sequentially attempts to efficiently advance the fiber spreading, the fiber spreading proceeds sequentially with the contact with the roller. On the other hand, since ultrasonic waves are also used, the strength and weakness of the action of the ultrasonic waves are likely to occur due to the relationship with the contact position of each roller.
【００１３】ここで、本願が対象とするような各フィラ
メントが格段に細く、多数集合されてなる繊維束を拡繊
する場合、ローラの表面起伏状態と超音波による作用力
との関係が不適当であると、繊維束の配列に乱れを発生
しやすいと共に、毛羽立ち、フィラメント切れの原因と
なったり、拡繊不足を発生したりする。従って、複数の
ローラを備え、超音波の作用により拡繊を行う拡繊装置
にあっては、ローラの位置等に関係して、そのローラの
表面起伏状態を変え、例えば、超音波による拡繊能との
関係で適切な拡繊状態を維持できるようにすることが好
ましい。即ち、ローラ位置、超音波による拡繊力の差等
に対応して、ローラの表面起伏状態を選択して適切な拡
繊を行うことができる。Here, in the case of expanding a fiber bundle composed of a large number of filaments, each filament being a subject of the present application, the relationship between the surface undulation state of the roller and the action force by ultrasonic waves is unsuitable. In that case, the arrangement of the fiber bundles is likely to be disturbed, and fluffing and filament breakage occur, or insufficient fiber spreading occurs. Therefore, in a fiber spreading device that includes a plurality of rollers and performs fiber spreading by the action of ultrasonic waves, the surface undulation state of the rollers is changed in accordance with the position of the rollers, and It is preferable to be able to maintain an appropriate spread state in relation to Noh. That is, the surface undulation state of the roller can be selected according to the difference in the roller position, the fiber spreading force due to ultrasonic waves, and the like to perform appropriate fiber spreading.
【００１４】さて、上記のように、異なった表面起伏形
状の複数種の拡繊ローラを使用するに、請求項３に記載
されているように、前記ローラ表面の起伏状態が、多数
の微小な突起部によって形成されるものであり、前記ロ
ーラ表面の起伏状態が異なる複数種のローラとして、突
起部の突出側が先鋭とされる第一種拡繊ローラと、前記
突起部の突出側が滑らかな第二種拡繊ローラとを備える
ことが好ましい。As described above, when a plurality of types of spreading rollers having different surface undulation shapes are used , as described in claim 3, the undulation state of the roller surface is numerous and minute. As a plurality of types of rollers having different undulations of the roller surface, the first type fiber spreading roller having a sharp protruding side of the protruding portion and the first type spreading roller having a smooth protruding side of the protruding portion are provided. It is preferable to include a two-type fiber spreading roller.
【００１５】ここで、第一種拡繊ローラは突起部の突出
側が先鋭とされていることにより、このローラは櫛歯様
の働きをして、繊維束に掛かる張力との関係から、繊維
束を櫛解き、各フィラメントを分離させると共に、方向
を合わせる働きをすることができる。一方、第二種拡繊
ローラは突起部の突出側が滑らかとされていることよ
り、この突起部の先端側で、各フィラメントは、超音波
等の作用により自由な運動が許容され、更なる、拡繊状
態を実現することができる。このような特性、作用の異
なるローラを組み合わせて使用することで、同じく超音
波を利用して拡繊を行う装置にあって、拡繊を適切且つ
拡繊能の高いものとすることができる。Here, since the protrusion side of the projection portion of the first-class fiber spreading roller is sharpened, this roller functions like a comb and acts in relation to the tension applied to the fiber bundle. The filaments can be disentangled to separate the filaments, and at the same time, the filaments can be aligned. On the other hand, since the protrusion side of the second type fiber spreading roller is smooth, each filament is allowed to move freely by the action of ultrasonic waves on the tip side of the protrusion, and further, A spread state can be realized. By using rollers having different characteristics and actions in combination, it is possible to make the fiber spreading suitable and have high fiber spreading ability in the device that also spreads the fibers by using ultrasonic waves.
【００１６】更に、請求項４に記載されている様に、前
記繊維束流送部を構成するに、複数のローラに対して前
記繊維束が、各ローラ表面に接触しながら屈曲経路を成
して流送される構成で、前記複数のローラの内、前記超
音波による拡繊作用が強い位置に配設されるローラとし
て、前記ローラ表面の起伏状態が多数の微小な突起部に
よって形成され、且つ、前記突起部の突出側が滑らかな
第二種拡繊ローラを備えるたことが好ましい。Further, as described in claim 4 , in the fiber bundle sending section, the fiber bundle forms a bending path for a plurality of rollers while being in contact with the surface of each roller. In a configuration in which the roller surface is formed by a large number of minute projections, the roller surface is undulated as a roller disposed at a position where the fiber spreading action by the ultrasonic waves is strong among the plurality of rollers. In addition, it is preferable that a second-type fiber spreading roller having a smooth protruding side of the protrusion is provided.
【００１７】この項において使用するローラは、請求項
４のおいて説明した第二種拡繊ローラに相当するもので
あり、先に説明したように、繊維束の運動の自由度を高
いものとして、強い超音波で拡繊をおこなっても、問題
を起こしにくい。従って、比較的超音波の強い位置に
は、この種のローラ（第二種拡繊ローラ）を配置して、
超音波と繊維束に係る張力との関係から適切な拡繊を行
うことができる。The roller used in this section corresponds to the type II spreading roller described in claim 4, and as described above, the degree of freedom of movement of the fiber bundle is high. , Even if the fiber is spread with strong ultrasonic waves, it is unlikely to cause problems. Therefore, place this type of roller (type II spreading roller) at a position where the ultrasonic waves are relatively strong,
Appropriate fiber spreading can be performed from the relationship between the ultrasonic waves and the tension related to the fiber bundle.
【００１８】さて、これまで説明してきた構造におい
て、請求項５に記載されている様に、前記繊維束流送部
を構成するに、複数のローラに対して前記繊維束が、各
ローラ表面に接触しながら屈曲経路を成して流送される
構成で、 前記繊維束が接触する接触面が、流送状態に
ある繊維束の幅方向で湾曲している湾曲状接触面である
ことが、好ましい。In the structure described so far, as described in claim 5 , in the fiber bundle sending section, the fiber bundles are provided on a plurality of rollers on the surface of each roller. In a configuration in which the fiber bundle is sent while forming a bent path while contacting, the contact surface with which the fiber bundle is in contact is a curved contact surface that is curved in the width direction of the fiber bundle in the flow state, preferable.
【００１９】このようなローラの湾曲は、繊維束の幅方
向における接触面の状態であるため、例えば、繊維束の
幅方向で、ローラが表面外方向に膨出する湾曲形状とさ
れている場合は、繊維束をその拡繊方向（幅方向でばら
つかせる方向）に、作用力を働かせることができる。一
方、繊維束の幅方向で、ローラが表面内方向に窪んでい
る場合は、繊維束をその収束方向（幅方向で収束させる
方向）に、作用力を働かせることができる。Since such a curve of the roller is a state of the contact surface in the width direction of the fiber bundle, for example, when the roller has a curved shape that bulges outward in the width direction of the fiber bundle. Can exert an action force in the fiber spreading direction (direction in which the fiber bundle is scattered in the width direction). On the other hand, when the roller is recessed in the in-surface direction in the width direction of the fiber bundle, the acting force can be exerted in the direction of converging the fiber bundle (direction of converging in the width direction).
【００２０】即ち、ローラ表面を湾曲させることで、ロ
ーラ表面の湾曲状態により繊維束の拡繊状態を制御する
ことが可能となり、超音波による拡繊、ローラの表面状
態（表面荒れ状態）による拡繊等を考慮し、これらの兼
ね合いとの関係から、適切に拡繊を制御することが可能
となる。That is, by curving the roller surface, it becomes possible to control the spread state of the fiber bundle depending on the curved state of the roller surface, and the spread state by ultrasonic waves and the roll surface state (surface rough state) can be controlled. In consideration of the fiber and the like, it is possible to appropriately control the fiber spreading in view of the balance between these factors.
【００２１】さて、これまで説明してきた構成におい
て、超音波を利用して拡繊を行う液中に、請求項７に記
載されているように、拡繊用の超音波に共振する共振機
構を備えることが好ましい。拡繊用の超音波は、液中に
超音波発生器を利用して伝播されるが、この液中に共振
機構を設けておくと、超音波の共振を利用することで、
より少ない動力で、超音波による拡繊を実行できる。さ
らに、例えば、繊維束の流送路を共振機構を成す一対の
共振板の間に備えてておくと、超音波発生器の設置位置
に係わらず、共振板間に超音波の強い部位を形成して、
拡繊を有効に実行し得る。また、この場合、超音波の制
御も容易となる。[0021] Now, in the configuration described so far, as described in claim 7, a resonance mechanism resonating with the ultrasonic waves for fiber spreading is provided in the liquid for spreading the fibers by using ultrasonic waves. It is preferable to provide. The ultrasonic wave for fiber spreading is propagated in the liquid by using an ultrasonic wave generator, but if a resonance mechanism is provided in this liquid, by utilizing the resonance of the ultrasonic wave,
Ultrasonic fiber spreading can be performed with less power. Further, for example, when a fiber bundle flow path is provided between a pair of resonance plates that form a resonance mechanism, a strong ultrasonic wave is formed between the resonance plates regardless of the installation position of the ultrasonic generator. ,
Spreading can be effectively performed. Further, in this case, the control of ultrasonic waves becomes easy.
【００２２】更に、一対の共振板の間に、本願の拡繊用
のローラを設けておくと、ローラとの接触による拡繊と
共振した超音波による拡繊とを、特定された位置で同時
に作用させることができ、拡繊能を高めると共に、その
制御も容易となる。Further, if a fiber-spreading roller of the present invention is provided between the pair of resonance plates, the fiber-spreading by contact with the roller and the fiber-spreading by the ultrasonic waves resonating simultaneously act at a specified position. Therefore, it is possible to increase the fiber spreading ability and to easily control it.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】本願の拡繊システム１は、所謂、
マルチフィラメントＦと呼ばれる繊維束２の複数を、そ
れぞれ個別に、一時に拡繊するためのシステムである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A fiber spreading system 1 of the present application is a so-called
This is a system for individually expanding a plurality of fiber bundles 2 called multifilaments F at a time.
【００２４】図１は、本願の拡繊システム１の立面図で
あり、３本の繊維束２の拡繊を目的とした構成を示して
いる。図２は、本願のシステムの要部の斜視図を示すと
共に、図３に給糸調整用検出部９の概要を、図４に本願
システムにあって予備拡繊を行う予備拡繊用液槽３を備
えた予備拡繊機構４の概要を、本拡繊を行う本拡繊用液
槽５を備えた本拡繊機構６の概要を図５に示している。FIG. 1 is an elevational view of the fiber spreading system 1 of the present application, showing a configuration for the purpose of fiber spreading of three fiber bundles 2. FIG. 2 shows a perspective view of a main part of the system of the present application, FIG. 3 shows an outline of the yarn feeding adjustment detecting part 9, and FIG. 4 shows a preliminary fiber-spreading liquid tank for performing preliminary fiber expansion in the system of the present invention. FIG. 5 shows an outline of the preliminary fiber-spreading mechanism 4 provided with 3 and an outline of the main fiber-spreading mechanism 6 provided with the main fiber-spreading liquid tank 5 for performing the main fiber-spreading.
【００２５】本願が対象とするマルチフィラメントＦの
一例を挙げると、このような繊維束２として、マルチフ
ィラメントＦ（無撚炭素繊維：７μｍフィラメントの１
２，０００本束＝元幅約６ｍｍ、元厚約０．１ｍｍ）を
挙げることができる。このような繊維束を本願拡繊シス
テム１によって、予備拡繊により、幅約１２〜２０ｍ
ｍ、厚０．０３〜０．０５ｍｍ程度に拡繊すると共に、
本拡繊により、幅約１６〜６０ｍｍ、厚０．０１〜０．
０３７ｍｍ程度まで拡繊することができる。本願にあっ
ては、本拡繊操作を完了した繊維束を拡繊シート２１と
呼ぶ。ただし、本願装置にあっては予備拡繊だけで、厚
０．０２〜０．０４ｍｍ幅３０ｍｍ程度まで拡繊するこ
とも可能である。この場合、サイジング量は、０．８〜
１．２％の範囲にあった。ただし、一般にサイジング量
は０．２〜３％の範囲に設定され、拡繊後の幅・厚みは
異なることとなる。基本的には、サイジング量が少ない
ほうが、拡繊しやすく、厚みは薄くでき、幅はさらに拡
がる。As an example of the multifilament F to which the present application is directed, as such a fiber bundle 2, a multifilament F (untwisted carbon fiber: 1 of 7 μm filament) is used.
2,000 bundle = original width of about 6 mm and original thickness of about 0.1 mm). A width of about 12 to 20 m is obtained by pre-spreading such a fiber bundle by the spread system 1
m, with a thickness of 0.03 to 0.05 mm
With this expansion, a width of about 16 to 60 mm and a thickness of 0.01 to 0.
The fiber can be expanded to about 037 mm. In the present application, the fiber bundle that has completed this fiber spreading operation is referred to as a fiber spreading sheet 21. However, in the apparatus of the present application, it is possible to expand the fiber to a thickness of 0.02 to 0.04 mm and a width of about 30 mm only by the preliminary fiber expansion. In this case, the sizing amount is 0.8-
It was in the range of 1.2%. However, the sizing amount is generally set in the range of 0.2 to 3%, and the width and thickness after the fiber expansion are different. Basically, the smaller the sizing amount, the easier it is to spread the fiber, and the thickness can be reduced, and the width can be further expanded.
【００２６】本願システムの概略構成を説明すると、図
１に示すように、システム１は、繊維束２の流送方向に
沿って、給糸部７、予備拡繊機構４、絞りローラ機構１
０ａ、駆動ローラ機構８、給糸調整用検出部９、本拡繊
機構６、絞りローラ機構１０ｂ、加熱部１２、従動ロー
ラ機構１１、および巻取部１３を備えて構成されてい
る。The schematic configuration of the system of the present application will be described. As shown in FIG. 1, the system 1 includes a yarn supplying section 7, a preliminary fiber-spreading mechanism 4, and a squeezing roller mechanism 1 along the flow direction of the fiber bundle 2.
0a, a drive roller mechanism 8, a yarn feeding adjustment detecting unit 9, a main fiber spreading mechanism 6, a squeezing roller mechanism 10b, a heating unit 12, a driven roller mechanism 11, and a winding unit 13.
【００２７】この構成より、給糸部７に配設されている
給糸ボビン７０より、繊維束２を引き出して、所定の処
理を行った後、巻取部１３で巻取ボビン１３０に巻き取
ることができる。ここで、給糸側の解除操作及び巻取側
の巻取り操作は、公知の解除、巻取り装置を備えること
で実行される。With this structure, the fiber bundle 2 is pulled out from the yarn supplying bobbin 70 arranged in the yarn supplying section 7, and after a predetermined process, the winding section 13 winds the fiber bundle 2 around the winding bobbin 130. be able to. Here, the releasing operation on the yarn supplying side and the winding operation on the winding side are executed by providing a known releasing and winding device.
【００２８】さらに、給糸部７と巻取部１３との間にお
ける繊維束２の流送制御は、前述の駆動ローラ機構８と
従動ローラ機構１１との働きにより主に制御されるよう
に構成されており、この制御は給糸調整用検出部９から
の検出情報によるものとされている。Further, the feeding control of the fiber bundle 2 between the yarn supplying section 7 and the winding section 13 is mainly controlled by the functions of the driving roller mechanism 8 and the driven roller mechanism 11 described above. This control is based on the detection information from the yarn feeding adjustment detecting unit 9.
【００２９】前記駆動ローラ機構８を構成する一対のロ
ーラに関して、その一方のローラ８ａは、サーボモータ
８ｂにより駆動されるように構成されており、下記する
検出部９の出力情報に応じて、調速制御可能となってい
る。With respect to the pair of rollers constituting the drive roller mechanism 8, one roller 8a is configured to be driven by a servo motor 8b, and the roller 8a is adjusted according to the output information of the detecting unit 9 described below. Speed control is possible.
【００３０】給糸調整用検出部９は、図３に図示するよ
うに、流送されてくる繊維束２に対して、これに懸垂さ
れる重り１４と、この重り１４の懸垂位置を検出するた
めの懸垂位置検出機構１５を備えて構成されている。こ
の懸垂位置検出機構１５は、内部にレーザー式の検出装
置１６を備えており、前記重り１４、ひいては、この位
置における繊維束２の撓み量ｈを検出する。本願構造に
あっては、この位置における繊維束２の撓み量ｈは、後
述する本拡繊機構６に設けられている拡繊部１７におけ
る撓み量Ｈに連動するため、この位置において、撓み量
ｈを検出することで、拡繊部１７における撓み量Ｈ、ひ
いては、拡繊部１７における繊維束２のオーバーフィー
ド状態を検出することができる。As shown in FIG. 3, the yarn feeding adjustment detecting section 9 detects the weight 14 suspended on the fiber bundle 2 being fed and the position where the weight 14 is suspended. The suspension position detecting mechanism 15 is provided. The suspension position detection mechanism 15 includes a laser type detection device 16 therein, and detects the weight 14 and, by extension, the bending amount h of the fiber bundle 2 at this position. In the structure of the present application, the amount of flexure h of the fiber bundle 2 at this position is interlocked with the amount of flexure H of the fiber spreading section 17 provided in the main fiber spreading mechanism 6 to be described later. By detecting h, it is possible to detect the bending amount H in the fiber expanding portion 17, and thus the overfeed state of the fiber bundle 2 in the fiber expanding portion 17.
【００３１】この懸垂位置検出機構１５の検出情報は、
前記駆動ローラ機構１１に備えられるサーボモーター８
ｂに対する制御器８ｃに伝達され、繊維束２の流送制御
に役立てられる。ここで、制御器８ｃにおける制御は、
繊維束２のオーバーフィード状態を、拡繊部１７におけ
る撓み量Ｈが所望の量となるように制御するものであ
る。The detection information of the suspension position detecting mechanism 15 is
Servo motor 8 provided in the drive roller mechanism 11
It is transmitted to the controller 8c for b and is used for controlling the flow of the fiber bundle 2. Here, the control in the controller 8c is as follows.
The overfeed state of the fiber bundle 2 is controlled so that the bending amount H in the fiber spreading portion 17 becomes a desired amount.
【００３２】従って、給糸調整用検出部９の役割は、駆
動ローラ機構８と従動ローラ機構１１との間にある繊維
束２に関して、所定の繊維束量が両者間に介在される状
態で、繊維束量を調節すると共に、後に詳細に説明する
本拡繊機構６に備えられる拡繊部１７における繊維束２
の撓み量Ｈを所望の状態に保つものである。従って、繊
維束２の系内（駆動ローラ機構８から従動ローラ機構１
１までの間）への供給状態に従って、重り１４の懸垂位
置が検出され、この懸垂位置に関連して、前記駆動ロー
ラ機構８における送り速度が制御されて、拡繊部１７の
撓み量Ｈが調整される。以上の構成により、本願装置
に、本願でいう流送手段を備えることとなっている。Therefore, the role of the yarn feeding adjustment detecting portion 9 is to play a role of the fiber bundle 2 between the drive roller mechanism 8 and the driven roller mechanism 11 in a state where a predetermined fiber bundle amount is interposed therebetween. The amount of fiber bundles is adjusted, and the fiber bundles 2 in the fiber spreading section 17 provided in the main fiber spreading mechanism 6 which will be described in detail later.
The amount of flexure H is kept in a desired state. Therefore, in the system of the fiber bundle 2 (from the drive roller mechanism 8 to the driven roller mechanism 1
(Up to 1), the suspended position of the weight 14 is detected, and in relation to this suspended position, the feed speed in the drive roller mechanism 8 is controlled, and the bending amount H of the fiber expanding portion 17 is controlled. Adjusted. With the above-described configuration, the apparatus of the present application is provided with the sending means referred to in the present application.
【００３３】良好な制御が行われており、安定状態にあ
っては、両機構間にある繊維束量は一定に保たれると共
に、前記拡繊部１７における繊維束２の撓み量Ｈが一定
に保たれる。In a stable state with good control being performed, the amount of fiber bundles between the two mechanisms is kept constant, and the amount of bending H of the fiber bundles 2 in the fiber expanding section 17 is constant. Kept in.
【００３４】以上が、本願の拡繊シートの製造装置１に
おける繊維束流送に関する記載であるが、以下に、拡繊
操作に関して説明する。The above is a description of the fiber bundle flow in the fiber spreading sheet manufacturing apparatus 1 of the present application, but the fiber spreading operation will be described below.
【００３５】前記予備拡繊機構４は、超音波を利用した
拡繊装置として構成されており、図４に示すように超音
波発生器１８を備えた予備拡繊用液槽３内に繊維束２を
導くと共に、槽内に設けられている複数の拡繊ローラ１
９に接触させて、繊維束２を屈曲させながら流送すると
共に、流送状態にある繊維束２に、同時に槽内の液体を
介して超音波を作用させ、繊維束を予備拡繊する。The preliminary fiber-spreading mechanism 4 is constructed as a fiber-spreading device utilizing ultrasonic waves, and as shown in FIG. 4, a fiber bundle is placed in the preliminary fiber-spreading liquid tank 3 equipped with an ultrasonic wave generator 18. A plurality of fiber spreading rollers 1 provided in the tank while guiding 2
The fiber bundle 2 is fed while being in contact with the fiber bundle 9 while being bent, and at the same time, ultrasonic waves are applied to the fiber bundle 2 in the flow state via the liquid in the tank to pre-expand the fiber bundle.
【００３６】この機構の構成を、図４に基づいてさらに
詳細に説明する。まず、予備拡繊用液槽内に超音波を発
生されるための超音波発生器１８が槽の底に配設されて
いる。この発生器１８により発生される超音波に対する
共振機構３０として、この槽内に下端側部位が浸漬され
た一対の共振板３０ａ，ｂが設けられている。The structure of this mechanism will be described in more detail with reference to FIG. First, an ultrasonic wave generator 18 for generating ultrasonic waves in the preliminary fiber spreading liquid tank is arranged at the bottom of the tank. As a resonance mechanism 30 for the ultrasonic waves generated by the generator 18, a pair of resonance plates 30a and 30b having the lower end portion immersed in the tank is provided.
【００３７】この共振板３０ａ，ｂは、その長手方向
が、繊維束２の流送方向に合わさった配置とされてお
り、板間の離間距離を超音波の周波数との関係で、適切
に設定することで、一対の共振板３０ａ，ｂ間における
超音波の増強が可能となっている。図示するように、こ
の共振板３０ａ，ｂ間および、その導入部、導出部に亘
って、複数のローラ２０ａ，１９ａ，ｂ，ｃ，ｄ，２０
ｂが設けられており、これらのローラに接触して、繊維
束が流送されるようになっている。The resonance plates 30a and 30b are arranged such that their longitudinal directions are aligned with the flow direction of the fiber bundle 2, and the separation distance between the plates is appropriately set in relation to the frequency of the ultrasonic waves. By doing so, it is possible to enhance ultrasonic waves between the pair of resonant plates 30a and 30b. As shown in the drawing, a plurality of rollers 20a, 19a, b, c, d, 20 are provided between the resonance plates 30a, 30b and over the introduction part and the extraction part thereof.
b is provided, and the fiber bundle is sent by contacting these rollers.
【００３８】この流送構造について説明すると、繊維束
２の流送方向に、入口ガイロドーラ２０ａ、４本の拡繊
ローラ１９、出口ガイドローラ２０ｂを備えて構成され
ている。前記入口ガイドローラ２０ａは、繊維束２を予
備拡繊用液槽内の液中に案内するためのものである。前
記拡繊ローラ１９は、槽内に４本千鳥状に配列されて設
けられており、繊維束はこれらのローラ１９の一部表面
にそれぞれ接触しながら、屈曲経路を描いて流送される
ように構成されている。各繊維束２の拡繊は、この経路
に沿って順次進むこととなる。前記出口ガイドローラ２
０ｂは、このローラの下手側に設けられている絞りロー
ラ機構１０ａへの繊維束２の案内の用を果たす。Explaining this flow-feeding structure, it is constituted by including an entrance gyrodola 20a, four fiber spreading rollers 19 and an exit guide roller 20b in the flow direction of the fiber bundle 2. The inlet guide roller 20a is for guiding the fiber bundle 2 into the liquid in the preliminary fiber-spreading liquid tank. The fiber-spreading rollers 19 are arranged in a staggered manner in the tank, and the fiber bundle is sent along a curved path while contacting a part of the surface of each of the rollers 19. Is configured. The spreading of each fiber bundle 2 will proceed sequentially along this path. The exit guide roller 2
0b serves to guide the fiber bundle 2 to the squeezing roller mechanism 10a provided on the lower side of this roller.
【００３９】さて、本願にあっては、前述の拡繊ローラ
１９が独特の構成を採用している。本願における拡繊ロ
ーラ１９は、その表面起伏状態として、２種のものが採
用されており、さらに、その一部のローラに関しては、
表面がローラの軸方向（流送状態にある繊維束の幅方
向）で、湾曲した構造を有している。In the present application, the fiber spreading roller 19 described above has a unique structure. The fiber spreading roller 19 of the present application employs two types of surface undulations, and regarding some of the rollers,
The surface has a curved structure in the axial direction of the roller (the width direction of the fiber bundle in the sending state).
【００４０】以下、夫々に特徴に関して説明する。拡繊
ローラ１９に関して、その上流側から順に、第一拡繊ロ
ーラ１９ａ、第二拡繊ローラ１９ｂ、第三拡繊ローラ１
９ｃ、第四拡繊ローラ１９ｄと呼ぶと、これらのローラ
に関して、第一拡繊ローラ１９ａと、それ以外の拡繊ロ
ーラ１９ｂ，ｃ，ｄとの表面起伏状態が、異ならせてあ
る。さらに具体的には、第一拡繊ローラ１９ａは、表面
がアルミナ球体のブラストを行って処理されたものであ
り、この処理の後、適度な電解研磨処理を施して、ロー
ラの表面は、図６（イ）に示すように、表面外方に突出
する突起部Ｐに関して、突出側ｐが先鋭とされ、突起底
部側が滑らかな凹状曲面となる凹部が多数形成された凹
状表面起伏を有するものとされている。この様な表面状
態の拡繊ローラ１９を、本願にあっては第一種拡繊ロー
ラと呼ぶ。The features will be described below. Regarding the fiber spreading roller 19, the first fiber spreading roller 19a, the second fiber spreading roller 19b, and the third fiber spreading roller 1 in this order from the upstream side.
9c and the fourth fiber spreading roller 19d, the surface undulation states of the first fiber spreading roller 19a and the other fiber spreading rollers 19b, c, d are different for these rollers. More specifically, the surface of the first spreading roller 19a is treated by blasting alumina spheres, and after this treatment, an appropriate electrolytic polishing treatment is applied to the surface of the roller. As shown in FIG. 6 (a), with respect to the protrusion P protruding outward from the surface, the protrusion p has a sharp surface, and the bottom surface of the protrusion has a concave surface undulation in which a large number of concave portions having smooth concave curved surfaces are formed. Has been done. In the present application, the fiber spreading roller 19 having such a surface state is referred to as a type 1 fiber spreading roller.
【００４１】一方、第二拡繊ローラ１９ｂ、第三拡繊ロ
ーラ１９ｃ、第四拡繊ローラ１９ｄとしては、ローラ表
面を化学研磨処理したものとしている。このような処理
を施すことにより、ローラ表面は結晶粒界に沿って、鋭
い亀裂が形成されたものとなり、その表面にメッキ処理
等を施すことで、図６（ロ）に示すように、ローラの表
面は、表面外方に突出する突起部Ｐに関して、突出側ｐ
が表面に沿って比較的大きな弧状を描き滑らかとされた
弧状表面起伏を有するものとされている。この様な表面
状態の拡繊ローラ１９を、本願にあっては第二種拡繊ロ
ーラと呼ぶ。ここで、図示するように、第二種拡繊ロー
ラが配置されている部位は、超音波発生器１８のほぼ直
上にあり、超音波の比較的強い部位である。On the other hand, as the second fiber spreading roller 19b, the third fiber spreading roller 19c, and the fourth fiber spreading roller 19d, the surfaces of the rollers are chemically polished. By performing such a treatment, a sharp crack is formed on the surface of the roller along the crystal grain boundary. By subjecting the surface to a plating treatment or the like, as shown in FIG. The surface of the protrusion P is the protrusion side p with respect to the protrusion P protruding outside the surface.
Is said to have a relatively large arcuate shape along the surface and has a smooth arcuate surface relief. In the present application, the fiber spreading roller 19 having such a surface state is referred to as a second type fiber spreading roller. Here, as shown in the figure, the portion where the second-class fiber spreading roller is arranged is almost directly above the ultrasonic generator 18, and is a portion where the ultrasonic waves are relatively strong.
【００４２】上記のように、拡繊の進行度合いと、超音
波の強度との関係にあって、超音波が比較的弱く、拡繊
が実質的に始まる位置に第一種拡繊ローラを、超音波に
よる拡繊力が強い位置に第二種拡繊ローラを配置するこ
とで、拡繊の初期には、繊維束を櫛けずるようにして、
拡繊を行ない、拡繊がある程度進んだ状態では、超音波
によって、突起の凸端近傍で、各フィラメントを自由に
運動できるようにして、強い拡繊能を発揮することがで
きる。As described above, there is a relation between the degree of progress of fiber spreading and the intensity of ultrasonic waves. The ultrasonic waves are relatively weak and the first type fiber spreading roller is placed at a position where fiber spreading substantially starts. By arranging the type 2 fiber spreading roller at a position where the fiber spreading power by ultrasonic waves is strong, the fiber bundles can be combed in the initial stage of fiber spreading,
When the fiber has been expanded and the fiber has been expanded to a certain extent, the filaments can be freely moved in the vicinity of the convex end of the protrusion by ultrasonic waves, and a strong fiber expansion capability can be exhibited.
【００４３】さて、各拡繊ローラ１９は以上のような特
徴的なローラ表面構造を有しているが、同時に、以下の
ような工夫もされている。即ち、本願の第二拡繊ローラ
１９ｂにあっては、このローラの繊維束２の接触部に関
して、繊維束の幅方向（ローラの軸方向）で、その全幅
に亘ってローラ表面が湾曲する（図４に示すものにあっ
ては、上に凸状の湾曲でつづみ状をなす）湾曲面とされ
ている。この構造からも、このローラ１９ｂに接触する
繊維束は拡繊操作を受けるようにされている。さらに具
体的に説明すると、ローラの径は、１０〜１００ｍｍに
設定されており、この湾曲度は軸方向で１００Ｒ〜１０
００Ｒ程度のものとする。この場合、４００Ｒ〜６００
Ｒがさらに好ましい。これまで説明してきた種別の拡繊
ローラの組合せ、又、表面が全体として湾曲している、
例えばつづみ状ローラの組合せは、糸種等に応じて採用
されることは当然である。Each fiber spreading roller 19 has the characteristic roller surface structure as described above, but at the same time, the following measures are taken. That is, in the second fiber-spreading roller 19b of the present application, the roller surface is curved over the entire width of the contact portion of the fiber bundle 2 of the roller in the width direction of the fiber bundle (axial direction of the roller) ( In the structure shown in FIG. 4, the curved surface is a convex curve and forms a curved surface. Also from this structure, the fiber bundle contacting the roller 19b is subjected to the fiber spreading operation. More specifically, the diameter of the roller is set to 10 to 100 mm, and this curvature is 100 R to 10 R in the axial direction.
It shall be about 00R. In this case, 400R-600
R is more preferred. A combination of fiber spreading rollers of the type described above, or the surface is curved as a whole,
For example, the combination of the staple rollers is naturally adopted according to the yarn type and the like.
【００４４】以上のようにして、第一〜第四の拡繊ロー
ラ１９ａ，ｂ，ｃ，ｄに亘って繊維束を流送することに
より、順次、繊維束を拡繊することができる。As described above, the fiber bundle can be expanded in sequence by sending the fiber bundle over the first to fourth fiber expanding rollers 19a, b, c, d.
【００４５】拡繊された繊維束は、出口ガイドローラ２
０ｂにより、絞りローラ機構１０ａに導入される。The expanded fiber bundle is used as the exit guide roller 2
0b, it is introduced into the aperture roller mechanism 10a.
【００４６】この絞りローラ機構１０ａは、一部が液中
に浸漬されている金属ローラ１００ａ（このローラを、
本願にあっては第一絞りローラと呼ぶ）と、この金属ロ
ーラ１００ａに上側から当接するゴムローラ１００ｂ
（このローラを、本願にあっては第二絞りローラと呼
ぶ）から構成されており、両ローラ間を拡繊済みのシー
トが通過することで、付着した液が除去される。This squeezing roller mechanism 10a is a metal roller 100a (a part of which is immersed in liquid).
In the present application, referred to as a first squeezing roller) and a rubber roller 100b that abuts against the metal roller 100a from above.
(This roller is referred to as a second squeezing roller in the present application), and the spread sheet passes between the rollers to remove the adhered liquid.
【００４７】この絞りローラ機構１０ａにおいて、予備
拡繊済みの繊維束２が金属ローラ１００ａに対して、こ
れに接触しながら、液中から空気中へ導き出され、さら
に、導出後、比較的短時間で絞り操作が施されることに
より、液の表面張力による拡繊不良を起こすことはな
い。従って、前記第一絞りローラ１００ａは、本願にい
う拡繊状態維持手段の役割をし、絞りローラ機構１０ａ
が、本願にいう除去手段の役割をする。さらに、本願に
あっては、予備拡繊機構４と、絞りローラ機構１０ａと
を合わせて、拡繊装置と呼ぶ。In the squeezing roller mechanism 10a, the pre-expanded fiber bundle 2 is guided to the metal roller 100a from the liquid into the air while coming into contact with the metal roller 100a, and further for a relatively short time after the discharge. When the squeezing operation is performed with, there is no possibility of causing a fiber spreading failure due to the surface tension of the liquid. Therefore, the first squeeze roller 100a functions as a fiber-spreading state maintaining means in the present application, and the squeeze roller mechanism 10a.
Serves as the removing means referred to in the present application. Further, in the present application, the preliminary fiber-spreading mechanism 4 and the squeeze roller mechanism 10a are collectively referred to as a fiber-spreading device.
【００４８】次に本拡繊機構６に関して説明する。この
本拡繊機構６も繊維束２の拡繊を液体内で行うものであ
り、図５に示すように、本拡繊用液槽５を備えると共
に、繊維束２を流送方向に導くためのガイドローラ２０
ｃ、ｄ、ｅ、本拡繊を液体流を利用しておこなう拡繊部
１７、前記拡繊部１７において拡繊されて得られる拡繊
シート２１を液中から気体中へ引き出すと共に、拡繊シ
ート２１の絞り操作を行う絞りローラ機構１０ｂを備え
ている。Next, the main fiber spreading mechanism 6 will be described. The main fiber-spreading mechanism 6 also spreads the fiber bundle 2 in the liquid. As shown in FIG. 5, the main fiber-spreading liquid tank 5 is provided and the fiber bundle 2 is guided in the sending direction. Guide roller 20
c, d, e, a fiber-spreading part 17 for performing the main fiber-spreading using a liquid flow, and a fiber-spreading sheet 21 obtained by fiber-spreading in the fiber-spreading part 17 being drawn out from the liquid into a gas A squeezing roller mechanism 10b for squeezing the sheet 21 is provided.
【００４９】本拡繊機構６にあっては、本拡繊用液槽５
内外において、第一、第二、第三ガイドローラ２０ｃ，
２０ｄ，２０ｅが設けられており、第一ガイドローラ２
０ｃは、繊維束２を液体内に導入するための役割を果た
すと共に、拡繊部１７の上流側と下流側との両側に亘っ
て設けられる二対の第二ガイドローラ２０ｄは、拡繊部
１７において繊維束２に撓みを付与するための支持用と
しての役割を果たす。第三ガイドローラ２０ｅは、拡繊
部１７より送出されてくる拡繊シート２１を絞りローラ
機構１０ｂを成す一方の金属ローラ１００ａに導く。In the main fiber spreading mechanism 6, the main fiber spreading liquid tank 5
In the inside and outside, the first, second and third guide rollers 20c,
20d and 20e are provided, and the first guide roller 2
0c serves to introduce the fiber bundle 2 into the liquid, and the two pairs of second guide rollers 20d provided on both the upstream side and the downstream side of the fiber expanding section 17 are the fiber expanding section. At 17, it serves as a support for imparting bending to the fiber bundle 2. The third guide roller 20e guides the fiber spreading sheet 21 delivered from the fiber spreading section 17 to one of the metal rollers 100a forming the squeezing roller mechanism 10b.
【００５０】所定の経路を経て送流される繊維束２は、
拡繊部１７において本拡繊を受けるのであるが、この拡
繊部１７の構造は以下の通りである。The fiber bundle 2 sent through a predetermined path is
The expanded fiber portion 17 undergoes the main expansion, and the structure of the expanded fiber portion 17 is as follows.
【００５１】図１、５に示すように、本拡繊用液槽５に
対して、その槽内の液体を所定の循環路を介して循環さ
せる循環ポンプ２２が備えられている。即ち、本拡繊用
液槽５内に設けられた拡繊部１７の下流側には、吸引流
路２３、さらにその下手側に貯液部２４が設けられると
共に、この貯液部２４の流出側が、前記循環ポンプ２２
の流体吸引口２２ａに接続されている。As shown in FIGS. 1 and 5, a circulation pump 22 for circulating the liquid in the fiber-spreading liquid tank 5 through a predetermined circulation path is provided. That is, the suction flow path 23 is provided on the downstream side of the fiber spreading section 17 provided in the main fiber spreading liquid tank 5, and the liquid storage section 24 is provided on the lower side thereof, and the liquid storage section 24 flows out. The side is the circulation pump 22.
Is connected to the fluid suction port 22a.
【００５２】一方、この循環ポンプ２２の流体吐出口２
２ｂは、前記本拡繊用液槽５に吐出流体を戻すように接
続されている。On the other hand, the fluid discharge port 2 of this circulation pump 22
2b is connected so as to return the discharge fluid to the main fiber-spreading liquid tank 5.
【００５３】さて、前記拡繊部１７の近傍の構造に関し
て説明すると、この拡繊部１７の上流側には整流流路形
成体２５が、その下流側には吸引流路形成体２６が備え
られている。これらの形成体２５、２６は、図２、４に
示すように、それぞれ、単一の繊維束２に対する拡繊部
１７の流路断面形状（方形形状）をそのまま、流体の流
れ方向（実際は上下方向）に維持して構成されるもので
あり、各繊維束毎に、流路を独立に構成するものとされ
ている。Now, the structure in the vicinity of the fiber expanding section 17 will be described. A rectifying flow channel forming body 25 is provided on the upstream side of the fiber expanding section 17 and a suction flow channel forming body 26 is provided on the downstream side thereof. ing. As shown in FIGS. 2 and 4, these forming bodies 25 and 26 respectively retain the flow passage cross-sectional shape (rectangular shape) of the fiber spreading portion 17 with respect to the single fiber bundle 2 without changing the flow direction (actually, the vertical direction). Direction), and the flow path is configured independently for each fiber bundle.
【００５４】図示するように、整流流路形成体２５の流
入口２５ａは、本拡繊用液槽５の液面よりも低い位置と
されており、流入口２５ａの周部より、整流流路２７に
液が流れ込む。さらに、このようにして流入した液は、
整流流路２７で整流されて拡繊部１７に至り、さらに吸
引流路２３を流れた後、貯液部２４に流入する。As shown in the figure, the inflow port 25a of the rectifying flow path forming member 25 is located at a position lower than the liquid surface of the main fiber-spreading liquid tank 5, and the rectifying flow path from the periphery of the inflow port 25a. Liquid flows into 27. Furthermore, the liquid that flows in in this way is
It is rectified by the rectification flow path 27 to reach the fiber spreading section 17, further flows through the suction flow path 23, and then flows into the liquid storage section 24.
【００５５】貯液部２４は、複数設けられている拡繊部
１７の対して共通の単一貯液空間を提供するように構成
されており、複数の拡繊部間における流量差を吸収する
ことができると共に、循環ポンプ２２からの影響を低減
することができる。よって、以上の構成で、流体流発生
手段が構成されている。The liquid storage section 24 is configured to provide a common single liquid storage space for the plurality of fiber spreading sections 17, and absorbs the flow rate difference between the plurality of fiber spreading sections. It is possible to reduce the influence from the circulation pump 22. Therefore, the fluid flow generation means is configured with the above configuration.
【００５６】前述の拡繊部１７にあっては、この部位で
の液体流の流速と、繊維束２のオーバーフィード状態と
の関係で、これまで説明してきた、撓み状態が発生し、
液体流による流体力学的作用で、繊維束の拡繊が良好に
行われる。In the above-described fiber-spreading portion 17, the bending state, which has been described so far, occurs due to the relationship between the flow velocity of the liquid flow at this portion and the overfeed state of the fiber bundle 2.
Due to the hydrodynamic action of the liquid flow, the fiber bundle can be spread well.
【００５７】このようにして、拡繊部１７において拡繊
された繊維束（拡繊シート２１と呼べる状態となってい
る）は、第三ガイドローラ２０ｅに導かれ、絞りローラ
機構１０ｂ内に導入される。In this way, the fiber bundle expanded in the fiber expanding portion 17 (in a state called the expanded sheet 21) is guided to the third guide roller 20e and introduced into the squeezing roller mechanism 10b. To be done.
【００５８】この絞りローラ機構１０ｂは、前述のよう
に、一部が液中に浸漬されている金属ローラ１００ａ
と、この金属ローラ１００ａに上側から当接するゴムロ
ーラ１００ｂから構成されており、両ローラ間を拡繊済
みのシートが通過することで、拡繊シート２１に付着し
た液を除去する。The squeezing roller mechanism 10b is, as described above, a metal roller 100a partially immersed in the liquid.
And a rubber roller 100b that comes into contact with the metal roller 100a from the upper side, and the spread sheet passes between the rollers to remove the liquid adhering to the spread sheet 21.
【００５９】この絞りローラ機構１０ｂにおいても、拡
繊シート２１が金属ローラ１００ａに対して、これに接
触しながら、液中から空気中へ導き出され、さらに、導
出後、比較的短時間で絞り操作が施されることにより、
液の表面張力による拡繊不良を起こすことはない。In this squeezing roller mechanism 10b as well, the spread sheet 21 is drawn out of the liquid into the air while contacting the metal roller 100a, and after the drawing, the squeezing operation is performed in a relatively short time. By being applied,
The spreading tension does not occur due to the surface tension of the liquid.
【００６０】さて、絞り操作後の拡繊シート２１は、適
宜配設置されるローラ２８に案内されて加熱部１２に導
かれると共に、巻取部１３に導かれる。The spread sheet 21 after the squeezing operation is guided to the heating section 12 by being guided by the rollers 28 which are appropriately arranged and installed, and is also guided to the winding section 13.
【００６１】加熱部１２は、拡繊シート２１に残存する
液体分を乾燥により除去するための乾燥部１２ａと、拡
繊シート２１を成すフィラメントに付着されており、フ
ィラメントを接着させることがあるサイジング剤等を軟
化、再分散させるための再熱処理部１２ｂとからなって
いる。以上の構成により、加熱部１２において、乾燥お
よび再熱処理を行って、巻取部１３で、拡繊シート２１
を巻き取ることで、巻取ボビン１３０に巻き取られた拡
繊シート２１を得ることができる。The heating section 12 is attached to the drying section 12a for removing the liquid content remaining on the fiber spreading sheet 21 by drying, and the filament forming the fiber spreading sheet 21, and the sizing that may bond the filaments. It is composed of a reheat treatment section 12b for softening and redispersing the agent and the like. With the above configuration, the heating unit 12 performs drying and reheat treatment, and the winding unit 13 spreads the expanded sheet 21.
By winding up, it is possible to obtain the expanded fiber sheet 21 wound around the winding bobbin 130.
【００６２】〔別実施の形態〕
（１） 上記の実施の形態においては、拡繊用の液体と
して水を使用する例を示したが、拡繊効果を上げるため
には、水にアルコール、あるいは界面活性剤を混ぜて、
拡繊を行ってもよい。[Other Embodiments] (1) In the above embodiment, an example in which water is used as the liquid for fiber spreading is shown. However, in order to improve the fiber spreading effect, alcohol may be added to water, or Mix the surfactant,
Spreading may be performed.
【００６３】（２） 前記の実施の形態にあっては、所
定のローラに接触させながら、拡繊済みの繊維束を液中
から液外へ導いて、拡繊済みの繊維束の拡繊状態を維持
するようにして、拡繊状態維持手段を構成したが、拡繊
状態の維持にあっては、気流等を当てることにより拡繊
状態を維持する構造を採用することができる。(2) In the above-described embodiment, the expanded fiber bundle is guided from the liquid to the outside while being in contact with a predetermined roller to expand the expanded fiber bundle. Although the fiber-spreading state maintaining means is configured to maintain the above, the structure for maintaining the fiber-spreading state by applying an airflow or the like can be used for maintaining the fiber-spreading state.
【００６４】（３） さらに、前記の実施の形態にあっ
ては、繊維束に対して絞り操作をすることにより、液を
絞り除去するものとしたが、繊維束からの液の除去に際
しては、任意の構造が採用でき、先に示した拡繊状態維
持手段と同様に気流等を利用することも可能である。(3) Further, in the above-mentioned embodiment, the liquid is squeezed and removed by squeezing the fiber bundle. However, when removing the liquid from the fiber bundle, An arbitrary structure can be adopted, and it is also possible to use an airflow or the like as in the above-described spread state maintaining means.
【００６５】（４） 前記拡繊ローラとして、その表面
起伏状態を異ならせるに、本願にいう第一種拡繊ローラ
と第二種拡繊ローラとの組み合わせにおいて、異なった
種類のローラによる拡繊構造を得るものとしたが、例え
ば、異なった種類として、前記第一種、第二種を採用す
るほか、単に表面がフラットな拡繊ローラを採用しても
よく、さらに、第一種、第二種の拡繊ローラを組み合わ
せて使用する場合のみならず、単一種拡繊ローラ（例え
ば第一種拡繊ローラのみ）を使用する場合にあっても、
そのローラ表面に形成される突起の高さ、大きさ等を変
化させて異なった表面起伏状態の拡繊ローラを構成して
もよい。拡繊ローラの数は複数本設定されることが好ま
しく、先に示した例の外・３本、５本等であってもよ
い。(4) As the fiber spreading roller, in order to make the surface undulation state different, in the combination of the first type fiber spreading roller and the second type fiber spreading roller referred to in the present application, fiber spreading by different types of rollers is performed. Although the structure is obtained, for example, in addition to the first type and the second type as different types, a fiber spreading roller having a flat surface may be simply used. Not only when using two types of fiber spreading rollers in combination, but also when using a single type fiber spreading roller (for example, only the first type fiber spreading roller),
The height and size of the protrusions formed on the roller surface may be changed to form fiber spreading rollers having different surface undulations. It is preferable that the number of the fiber spreading rollers is set to a plurality, and the number may be three, five, or the like other than the example shown above.
【００６６】（５） 上記の実施の形態にあって、湾曲
状接触面を構成するに、所謂、太鼓状（ローラ軸方向の
中央側が張り出したもの）のものを採用して、拡繊を高
める側に、その表面形状を利用したが、逆に、つづみ状
（ローラ軸方向の中央側が窪んだもの）として、拡繊済
みの繊維束の幅の調整（例えば、超音波により充分すぎ
るほどの拡繊状態にある場合に、各フィラメントの平行
性を整えるようにする）を目的として、採用してもよ
い。(5) In the above-described embodiment, a so-called drum shape (with the central side in the roller axis direction overhanging) is used to form the curved contact surface, and the spread of fibers is enhanced. On the other hand, the surface shape was used for the side, but conversely, the width of the expanded fiber bundle was adjusted as a staggered shape (in which the central side in the roller axial direction was recessed) (for example, it was not enough by ultrasonic waves. It may be adopted for the purpose of adjusting the parallelism of the filaments in the expanded state.
【００６７】（６） 上記の実施の形態にあっては、マ
ルチフィラメントが炭素繊維からなるものを示したが、
ガラス繊維、アロマティック・ポリアミド繊維等からな
るものにあっても、本願は適応できる。(6) In the above embodiment, the multifilament is made of carbon fiber.
The present invention can be applied even to a glass fiber, an aromatic polyamide fiber, or the like.
【図１】本願の拡繊シートの製造装置の全体構造を示す
立面図FIG. 1 is an elevational view showing the overall structure of a spread sheet manufacturing apparatus of the present application.
【図２】本願の拡繊シートの製造装置の要部構成を示す
図FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of a device for manufacturing a spread sheet of the present application.
【図３】給糸調整用検出部FIG. 3 is a yarn feed adjustment detection unit.
【図４】予備拡繊機構の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a preliminary fiber spreading mechanism.
【図５】本拡繊機構の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of the main fiber spreading mechanism.
【図６】拡繊ローラの表面起伏状態の説明図FIG. 6 is an explanatory view of the surface undulation state of the fiber spreading roller.
１ 拡繊シートの製造装置 ２ 繊維束 ４ 予備拡繊機構 ６ 本拡繊機構 ８ 駆動ローラ機構 ９ 給糸調整用検出部 １０ａ絞りローラ機構 １０ｂ絞りローラ機構 １１ 従動ローラ機構 １７ 拡繊部 １８ 超音波発生器 １９ 拡繊ローラ ２０ ガイドローラ ２１ 拡繊シート ２２ 循環ポンプ ２３ 吸引流路 ２４ 貯液部 ２５ 整流流路形成体 ２６ 吸引流路形成体 ２７ 整流流路 ３０ 共振機構 １００ａ 金属ローラ １００ｂ ゴムローラ Ｆ マルチフィラメント 1 Expanded sheet manufacturing equipment 2 fiber bundle 4 Pre-spreading mechanism 6-fiber spreading mechanism 8 Drive roller mechanism 9 Thread adjustment adjustment detector 10a aperture roller mechanism 10b aperture roller mechanism 11 Driven roller mechanism 17 Fiber spreading section 18 Ultrasonic generator 19 Fiber spreading roller 20 Guide roller 21 Spreading sheet 22 Circulation pump 23 Suction channel 24 Liquid storage 25 Rectifying flow path forming body 26 Suction channel forming body 27 Rectifying flow path 30 resonance mechanism 100a metal roller 100b rubber roller F multifilament
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D02J 1/00 - 13/00 D04H 1/00 - 18/00 B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) D02J 1/00-13/00 D04H 1/00-18/00 B29B 11/16 B29B 15/08-15 / 14 C08J 5/04-5/10 C08J 5/24
Claims (6)
維束を拡繊対象とし、前記繊維束が張力を付与された状
態で複数のローラに対して前記繊維束が、前記各ローラ
表面に接触しながら屈曲経路を成して流送される繊維束
流送部を液中に備えると共に、前記液中に超音波を伝播
させて前記繊維束流送部の繊維束を拡繊する拡繊装置で
あって、 拡繊済みの繊維束を前記液中から液外へ導出する際に、
前記繊維束の拡繊状態を維持する拡繊状態維持手段を備
え、前記繊維束から液を除去する除去手段を備え、前記拡繊状態維持手段及び前記除去手段が、第一絞りロ
ーラおよび、前記第一絞りローラに当接する第二絞りロ
ーラを有する絞りローラ機構であり、前記第一絞りロー
ラが前記液中に浸漬されており、前記拡繊済みの繊維束
が前記第一絞りローラに接触した状態で液中より液外に
導出されると共に、当該繊維束を前記第一絞りローラ及
び第二絞りローラによって絞り可能に構成してある 拡繊
装置。1. A fiber bundle formed by assembling a plurality of filaments is an object to be spread, and the fiber bundle is applied to a plurality of rollers in a state where tension is applied to each of the rollers.
The liquid is provided with a fiber bundle sending unit that is sent in a curved path while being in contact with the surface, and ultrasonic waves are propagated in the liquid to expand the fiber bundle of the fiber bundle sending unit. A fiber spreading device, wherein when the fiber bundle that has been fiber-spread is drawn out of the liquid to the outside,
A fiber expansion state maintaining means for maintaining the fiber expansion state of the fiber bundle is provided, a removal means for removing liquid from the fiber bundle is provided, and the fiber expansion state maintaining means and the removal means are the first diaphragm rolls.
And a second squeezing roller that contacts the first squeezing roller.
A squeeze roller mechanism having a roller, the first squeeze roller
La is immersed in the liquid, and the fiber bundle has been expanded.
Is in contact with the first squeezing roller
At the same time as it is led out, the fiber bundle
And a second squeezing roller that can be squeezed .
接触するローラ表面の起伏状態が異なる複数種の拡繊ロ
ーラを備えた請求項１に記載の拡繊装置。 2. The fiber spreading device according to claim 1, wherein the plurality of rollers include a plurality of types of fiber spreading rollers having different undulation states of a roller surface in contact with the fiber bundle.
小な突起部によって形成されるものであり、前記ローラ
表面の起伏状態が異なる複数種の拡繊ローラとして、前
記突起部の突出側が先鋭とされる第一種拡繊ローラと、
前記突起部の突出側が滑らかな第二種拡繊ローラとを備
えた請求項２記載の拡繊装置。 3. The undulation state of the roller surface is formed by a large number of minute projections, and as a plurality of types of fiber spreading rollers having different undulation states of the roller surface, the projection side of the projection is sharp. And a first-class spreading roller,
The fiber spreading device according to claim 2 , further comprising a second type fiber spreading roller having a smooth protruding side of the protrusion.
る拡繊作用が強い位置に配設されるローラとして、前記
ローラ表面の起伏状態が、多数の微小な突起部によって
形成され、且つ、前記突起部の突出側が滑らかな第二種
拡繊ローラを備えた請求項１に記載の拡繊装置。 Wherein the plurality of rollers, said as rollers fiber spreading action of the ultrasonic waves is disposed in a strong position, undulation state of the roller surface is formed by a number of minute projections, and, The fiber spreading device according to claim 1, further comprising a second type fiber spreading roller having a smooth protruding side of the protrusion.
態にある繊維束の幅方向で湾曲している湾曲状接触面で
ある請求項１〜４の何れか一項記載の拡繊装置。 5. A contact surface on which the fiber bundle is in contact is, the fiber spreading according to any one of claims 1 to 4, a curved contact surface is curved in the width direction of the fiber bundle in Nagareoku state apparatus.
共振機構を備えた請求項１〜５の何れか１項記載の拡繊
装置。To wherein said liquid, fiber spreading apparatus according to any one of claims 1 to 5 having a resonant mechanism resonating with ultrasonic for fiber spreading.
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