JP5673101B2 - 炭素繊維前駆体トウの梱包体とその製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、前記課題を解決することを直接の目的としている。その他の目的は、以下の説明から理解されるであろう。
なお、本発明における「トウ供給シュート」の代表的なシュートとしては、上記特許文献1に開示された「トウ振込みシュート」がある。このトウ振込みシュートは、トウを梱包容器内に収容するとき、トウ振込みシュートを揺動させることにより、トウの第1面を上に向けたのち、第2面を上に向けるようにして撚れの無い状態で順次積層して梱包する。しかし、このトウ振込みシュートとは異なるトウ供給シュートがある。例えば、円筒状の梱包容器を一方向に回転させると同時に、シュート自体をも前記梱包容器の回転中心に対して偏位する位置を回転中心として回転させながら、トウを梱包容器内に渦巻き状に供給しても、上記トウ振込みシュートと同様に、撚れが無い状態でトウを積層梱包が可能である。
以下、「トウ供給シュート」を、全て「トウ振込みシュート」に統一して説明している。勿論、他のシュートを使用することも可能である。
本発明の梱包体は、第1面とその反対側の第2面とをもつ扁平な断面形状を有する炭素繊前駆体トウの梱包体であって、炭素繊維前駆体トウの始端と終端のそれぞれにトウの表裏判別明示手段を施したことを特徴としている。
以下、本明細書にて用いる文言につき具体的に説明する。
本発明において、炭素繊維前駆体トウとは、耐炎化工程、炭素化工程といった熱処理を施すことにより炭素繊維が得られる連続する多数の単繊維の束からなるトウを意味し、耐炎繊維前駆体トウと呼ばれるものも含んでいる。また、前記トウはストレートトウでも捲縮トウでもどちらでも問題ない。このようなトウは、以降に耐炎化工程に付され、その際、糸切れ等のトラブルが発生する可能性が高いものであり、本発明により、初めてそのトラブルを回避することができるものである。
本発明におけるトウの表裏判別明示手段は、トウの始端と終端に適用される。表裏判別明示手段は、外観上、第1面と第2面(以下、表裏面という。)とが区別できる手段であれば足り、例えば、トウの末端を物理的に拘束すること、トウの末端を拘束するまでには至らないが物理力により表裏の反転の発生を抑制すること、トウの片面に物を付着させることを含み、具体的には、トウの片面を着色することによる明示、トウの片面又は両面に粘着テープを貼り付けることによる明示、トウを洗濯バサミ状のもので挟み固定することによる明示、トウを板形状その他の形状の表裏判別明示部材に固定することによる明示、トウを表裏が区別できる袋状のものに収容することによる明示などが挙げられるが、これらに限定されず、これらを組み合わせることもできる。
トウ1を収容する梱包容器4の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、梱包容器の内側寸法が、縦500〜1500cm、横500〜1500cm、深さ800〜1500cmの矩形状の容器を用いることができる。
トウ1を収容する梱包容器4の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ダンボールを用いることができる。更に好ましくは、ダンボールからなる梱包容器本体と、その梱包容器本体の内部に配され、梱包容器本体の内面形状と略同一形状をもち、0.1mm以下の厚さからなる非透湿性の図示せぬ内装材(抗張力の高いポリエチレンシートなど)を用いることができる。このような内装材を設けることにより、水分を付与したトウを梱包容器に振り込む場合に、ダンボールがトウ1に付与した水分を吸湿するのを防ぐことができ、また、トウ1がダンボールとの間で摩擦、擦過等の損傷を受けなくてすむ。
梱包体は、典型的には、梱包容器4にトウ1を振り込むことにより製造される。好ましくは、前記始端1aを梱包容器4の外に引き出して、トウ1の振込み開始前にトウ1の始端1aとトウ振込みシュート6のトウ振出し口6aとの間に所定の距離をとるようにしており、同始端1aと前記振出し口6aとの間に撚れが無い状態を維持して、所定長さからなる始端部を保持する。この撚れが無い状態を維持しながら、トウ1の振り込みを開始して梱包体を製造する。このようにすると、トウ1を梱包容器4内に梱包した状態で始端1aを梱包容器4の外に引き出したままで容器内にトウ1を梱包できるので、後続の梱包体のトウ1の終端1bとの糸継ぎを撚れの無い状態で容易に行うことができる点で有利である。
以下、その第1及び第2の保持方法について、手順の異なる図7〜図11に示す各操作手順に基づいて具体的に説明する。ここで、上記第1方法及び第2方法の操作手順と、各方法を実施するための装置の各種作動部材の作動手順は、図示せぬ制御部に設定された各種のプログラムに従って自動的に制御される。
まず、空の梱包容器4の中央部上方の揺動中心を中心としてトウ1の振込方向に揺動するトウ振込みシュート6が配されている。このトウ振込みシュート6の上流側にはトウ供給用のギアロール13が配されており、前記トウ振込みシュート6の揺動によるトウ1の振り込みが開始される前は、トウ振込みシュート6は垂直位置にある。いま、上述のようにトウ振込みシュート6のトウ振出し口6aから送り出されてくるトウ1の始端部を所定の長さ一時的に固定保持するにあたり、予め図7Aに示すように、トウ振込みシュート6を揺動最大幅まで一方向に揺動させて、その位置に停止させる。このとき、上記エアーサッカー11の吸引口11aは、前記トウ振込みシュート6のトウ振出し口6aの近傍に向けられているため、トウ振込みシュート6のトウ振出し口6aから送り出されてくるトウ1の始端1aは直ちにエアーサッカー11によって吸引把持される。
なお、図示例では梱包容器4にトウ1を直接振り込んで梱包しているが、本発明にあっては、既述したように梱包容器4の内面形状をもつ図示せぬ包装体を予め梱包容器4に収納し、この包装体にトウ1を振り込み梱包することもできる。
以上が、本発明におけるトウ始端の第1の保持方法を具体的に説明したものであるが、次にその第2の方法を図8を中心に説明する。なお、上記第1の方法と実質的に同じ部材等には同一符号を付している。
図8は上記第2の方法を示している。この第2の方法の実施は、トウ振込みシュート6の上記トウ振出し口6aの最大揺動範囲を、梱包容器4の内面側の振り込み限界位置でであり、前記トウ振出し口6aから送り出されるトウ1が梱包容器4の内側の折り返し端へと落下するような揺動幅に設定されている。このトウ振込みシュート6にあっても、トウ1を梱包容器4の内部に振り込むときの揺動幅は、従来と同様にトウ振込みシュート6の揺動方向における梱包容器の相対する内面間の距離に略等しい。
図10は、本発明における上記第2の方法の変形例を示している。
同図によれば、図8に示した上記トウ始端部保持手段12の構成部材である第3及び第4の挟着部材12c,12dに代えて単一の保持部材12eが使われている。その他の作動部材などは図8に示した上記第2の方法を実施する部材と実質的に変わるところがない。また、トウ振込みシュート6の動作は、上記図8に示した上記第2の方法の場合と同一である。
耐炎化したトウ始端とトウ終端は赤色で着色した面を上にして再度紙管に巻きつけ後、ポリ袋に収納し、梱包容器に収納した。
上記梱包容器を炭素繊維製造工程へ移動し、トウ始端とトウ終端の表裏関係なく耐炎化処理装置にセットした後、雰囲気温度250℃、風速3m/minの条件下でトウ端より700mmの長さを120分間、耐炎化処理を行った。
1a トウ始端
1b トウ終端
2 板状部材(トウ始端側)
3 粘着テープ(トウ始端側)
4 梱包容器
5 トウ始端部の収容袋
6 トウ振込みシュート(トウ供給シート)
6a トウ振出し口(トウ導出口)
7 板状部材(トウ終端側)
8 粘着テープ
9 トウ終端部の収容袋
10 (梱包容器の)蓋
11 エアーサッカー(トウ始端把持手段)
11a 吸引口
12 トウ始端部保持手段
12a〜12d 第1〜第4挟着部材
12e (トウ始端部の)保持部材
12e-1,12e-3 第1及び第2水平軸
12e-2 屈曲軸
13 ギアロール
14 ガイドローラ
15 クリップ
Claims (25)
- 第1面とその反対側の第2面とをもつ扁平な断面形状を有する炭素繊維前駆体トウが、梱包容器内に撚れの無い状態で積層梱包されたトウの梱包体であって、
前記炭素繊維前駆体トウの収納始端部及び終端部が、積層完了後の前記炭素繊維前駆体トウの上面近傍に配されてなり、
前記梱包体の底部から前記炭素繊維前駆体トウの上面近傍のトウ始端に連なるトウ部分が無撚れの状態にある、炭素繊維前駆体トウの梱包体。 - 前記炭素繊維前駆体トウの前記収納始端部及び終端部のそれぞれに、トウの第1及び第2面が判別できる表裏判別明示手段が施されてなる、請求項1に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 扁平断面を有する前記炭素繊維前駆体トウの厚み寸法に対する幅寸法が15倍以上である、請求項1に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 前記炭素繊維前駆体トウの総繊度が、48,000dtex〜720,000dtexである、請求項1に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 前記第1及び第2面の表裏判別明示手段が、前記炭素繊維前駆体トウの末端を表裏判別明示部材に固定する手段である、請求項2に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 前記炭素繊維前駆体トウの少なくとも一方の末端部に耐炎化処理がなされてなる、請求項1に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 前記炭素繊維前駆体トウの前記収納始端部と終端部がそれぞれ収容袋に収容されてなり、積層終了後の前記炭素繊維前駆体トウの梱包容器を含む積層体上面の近傍に配されてなる、請求項1に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 前記炭素繊維前駆体トウの始端部及び/又は終端部を前記表裏判別明示部材に2〜10m巻き付けてなる、請求項2に記載された炭素繊維前駆体トウの梱包体。
- 総繊度が48,000dtex〜720,000dtexの太繊度の第1面とその反対側の第2面とをもつ扁平断面形状の炭素繊維前駆体トウを、無撚れの状態で梱包容器内に供給して積層梱包する梱包体の製造方法であって、
前記炭素繊維前駆体トウの供給シュートによる梱包容器内への供給開始前に、前記供給シュートを介して送り出される前記炭素繊維前駆体トウの所要長さをもつ始端部を無撚れの状態で前記梱包容器外に導出して、その状態を保持すること、
その導出保持状態を維持しつつ、前記供給シュートによる梱包容器内への供給開始直前に、前記供給シュートのトウ導出口を前記梱包容器の底部供給開始位置まで前記炭素繊維前駆体トウを伴って下降させること、及び
前記トウ導出口が前記底部供給開始位置に達したのち、前記供給シュートによる梱包容器内への供給を開始すること、を含んでなる炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。 - 前記炭素繊維前駆体トウの前記梱包容器外における始端部の導出保持は、トウ始端から前記トウ導出口までのトウ部分を無撚れの状態に維持すること、を含んでなる請求項9に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記炭素繊維前駆体トウの前記始端部の導出保持の間、前記トウ始端部をトウ始端保持手段により無撚れの状態に保持すること、を含んでなる請求項9又は10に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記炭素繊維前駆体トウの前記始端部の導出保持の間、前記梱包容器の上部開口部のトウ通過位置に配された仮固定手段にて前記炭素繊維前駆体トウを一時的に固定すること、を含んでなる請求項9又は10に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記炭素繊維前駆体トウの始端部を梱包容器外に導出保持する間、前記トウ供給シュートのトウ導出口を梱包容器外に配し、前記始端部の導出保持完了後、前記トウ導出口を梱包容器の前記底部供給開始位置の直上開口位置へと移動させること、を含んでなる請求項9又は10に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記炭素繊維前駆体トウの始端部の梱包容器外への導出保持の開始時から前記トウ導出口の下降開始時までの間、前記トウ導出口を梱包容器の上記底部供給開始位置の直上開口位置に不動に配すること、を含んでなる請求項9又は10に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記炭素繊維前駆体トウの積層終了時までのトウ始端部の導出保持の間に、前記炭素繊維前駆体トウ始端の第1及び第2面の判別を可能とする表裏判別明示手段を前記トウ始端に施すこと、
前記炭素繊維前駆体トウの供給積層終了時に、前記トウの終端に第1及び第2面の判別を可能とする表裏判別明示手段を施すこと、を含んでなる請求項9又は10に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。 - 前記炭素繊維前駆体トウの始端及び/又は終端に前記表裏判別明示手段を施す以前に、前記トウ始端部及び/又はトウ終端部に耐炎化処理を施すこと、を含んでなる請求項15に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。
- 前記表裏判別明示手段が、前記炭素繊維前駆体トウの第1面及び第2面を判別可能にする表裏判別明示部材に、前記炭素繊維前駆体トウの始端及び終端であるトウ末端の第1面又は第2面のいずれか同一面を外側に向けて一時的に固定する手段であり、
同トウ末端から2〜10mの長さにわたるトウ末端部のうち、少なくとも前記トウ始端部を前記表裏判別明示部材に無撚れの状態を維持して巻き付けること、を含んでなる請求項15に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。 - 前記梱包容器への前記炭素繊維前駆体トウの供給積層完了時に、前記表裏判別明示部材に固定された前記トウ始端部とトウ終端部とを収容袋に収容すること、及び
収容袋に収容された前記トウ始端部とトウ終端部とを梱包容器を含むトウ積層体の上部近傍に配すること、を含んでなる請求項17に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造方法。 - 総繊度が48,000dtex〜720,000dtexの太繊度の第1面と第2面とをもつ扁平断面形状を有する炭素繊維前駆体トウをトウ供給シュートを介して梱包容器内に撚れの無い状態で供給して積層梱包するトウ梱包体の製造装置であって、
前記トウ供給シュートのトウ導出口は、梱包容器へのシュート供給開始前の前記梱包容器の上部開口部近傍の所定待機位置から、シュート供給開始時の前記梱包容器の底部における予め設定されたトウ供給開始位置へと移動可能であり、
梱包容器内へのトウ供給開始前に前記トウ振出し口から送り出される前記炭素繊維前駆体トウの始端を把持する把持手段と、
前記把持手段と前記トウ振出し口との間でループ状に垂下する所定長さのトウ始端部を無撚れの状態で一時的に保持するトウ保持手段と、を備えてなる炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。 - 更に、前記炭素繊維前駆体トウの供給側始端及び終端における第1面及び第2面の判別を可能にする表裏判別明示手段を有してなる、請求項19に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
- 前記表裏判別明示手段が、前記炭素繊維前駆体トウの第1面と第2面を判別可能にする表裏判別明示部材を有してなる、請求項20に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
- 前記トウ始端の把持手段がエアーサッカーである、請求項19又は20に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
- 前記トウ保持手段が一対の挟着部材又は単一のトウ保持部材を有し、少なくとも一方の挟着部材が他方の挟着部材に対して接近方向及び離間方向への移動が可能であり、前記単一のトウ保持部材は前記トウ把持手段のトウ把持部への移動が可能であり、それら移動終了時には前記トウ始端の把持手段と前記トウ振出し口との間でループ状態にあるトウ始端部が垂下保持される、請求項19又は20に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
- 前記一対の挟着部材又は単一の保持部材は、平滑面をもつ板材又は任意断面をもつロッド材を含む、請求項23に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
- 前記一対の挟着部材又は単一の保持部材によりループ状に垂下保持されたトウ始端部と前記トウ導出口との間のトウ部分を無撚れの状態で一時的に固定保持する仮固定手段を有してなる、請求項23に記載された炭素繊維前駆体トウ梱包体の製造装置。
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