JP6043155B2 - ガラスチョップドストランドマットの製造方法、及び製造装置 - Google Patents
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Description
ガラス繊維を切断して得られるガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、
前記ガラスチョップドストランドをチャンバー内で落下させながら配置する配置工程と、
前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する調整工程と、
を包含し、
前記チャンバーは、前記ガラスチョップドストランドを供給する複数の供給部と、当該複数の供給部を互いに隔離する仕切部材とを備え、
前記ガラスチョップドストランドが落下中に前記仕切部材に接触しないように、前記調整工程を実行することにある。
この点、本構成のガラスチョップドストランドマットの製造方法では、ガラスチョップドストランドをチャンバー内で落下させながら配置する配置工程と、ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する調整工程と、を包含し、チャンバーは、ガラスチョップドストランドを供給する複数の供給部と、当該複数の供給部を互いに隔離する仕切部材とを備え、ガラスチョップドストランドが落下中に仕切部材に接触しないように、調整工程を実行する。これにより、ガラスチョップドストランドがチャンバー内を落下中に仕切部材に接触し、付着することが防止されるので、仕切部材への付着に起因するガラスチョップドストランドの落下量の減少、及び落下量のバラツキを防ぐことが出来る。従って、厚みが均一となるように、ガラスチョップドストランドを配置することが可能となる。その結果、均一の厚みを有するガラスチョップドストランドマットを確実に製造することが出来る。特に、ガラスチョップドストランドの堆積量のバラツキによって穴あきや破断等が発生し易い目付の小さいガラスチョップドストランドマットを製造する場合においては、上記調整工程を実行する本構成のガラスチョップドストランドマットの製造方法は有効である。
前記複数の供給部は、前記仕切部材によって仕切られた夫々個別の区画室に収容され、上面視で、前記ガラスチョップドストランドが前記区画室の中央寄りに落下するように、前記調整工程を実行することが好ましい。
前記複数の供給部は、互いに均等な間隔で、前記チャンバー内に配置されていることが好ましい。
ガラス繊維を切断して得られるガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造装置であって、
前記ガラスチョップドストランドを供給する複数の供給部と、当該複数の供給部を互いに隔離する仕切部材とを設けたチャンバーと、
前記ガラスチョップドストランドを前記チャンバー内で落下させながら配置する配置手段と、
前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する調整手段と、
を備え、
前記調整手段は、前記ガラスチョップドストランドが落下中に前記仕切部材に接触しないように、前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整することにある。
図3は、第一実施形態に係る製造装置100の要部領域X1の上面図である。同図に示すように、チャンバー10の天井部には、12個の切断機20を等間隔で一列に配列して構成される切断機群20A〜20Hが、ガラスチョップドストランドの搬送方向に沿って均等な間隔で8列設置される。切断機20は、カッターローラー21とゴムローラー22とからなり、回転しているカッターローラー21とゴムローラー22との間にガラスケーキCから引き出されたガラス繊維Fが送り込まれ、連続的に切断されることで、長さ約50mmのガラスチョップドストランドSが生成される。ガラスチョップドストランドSは、重力によりチャンバー10内を落下し、分散コンベア30のベルト上に略均一に分散配置される。分散コンベア30のベルトの幅は上面視で、チャンバー10内を落下したガラスチョップドストランドSが確実に配置されるサイズを有する。チャンバー10の下端部と分散コンベア30とは、堆積したガラスチョップドストランドSが通過可能な程度に離間している。
図4は、本発明の第二実施形態に係る製造装置200の要部領域X2の上面図である。第二実施形態の製造装置200は、第一実施形態の製造装置100における仕切板2aに加えて、複数の仕切板2bをガラスチョップドストランドSの搬送方向と平行に設置している点が、第一実施形態とは異なる。その他の構成は、第一実施形態と同様である。従って、仕切板2b以外の構成についての詳細な説明は省略する。
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法(以下、単に「製造方法」と省略する。)は、上述の第一実施形態又は第二実施形態に係る製造装置100,200を用いて実施することができる。本発明の製造方法によれば、ガラスチョップドストランドの準備工程、配置工程、調整工程、結合剤散布工程、加熱工程、冷圧工程、及び巻取工程を経て、ガラスチョップドストランドマットMが製造される。これらの工程のうち、配置工程、及び調整工程は本発明独特の特徴を有しており、本発明の主要な工程となる。以下、夫々の工程について説明する。
ガラスチョップドストランドマットMを製造する前段階として、ガラス繊維FからガラスチョップドストランドSを準備する。ガラスケーキCから引き出されたガラス繊維Fは、チャンバー10の天井部に設置された切断機20で長さ約50mmに切断され、ガラスチョップドストランドSとなる。ガラスチョップドストランドSの準備は、ガラスチョップドストランドマットMの製造直前に行う必要はなく、予め生成しておいたものを使用しても構わない。その場合、例えば、フレキシブルコンテナ等の容器に収納してあるガラスチョップドストランドSを、ガラス繊維投入口10cからチャンバー10内に直接投入する。
準備工程で得られたガラスチョップドストランドSは、チャンバー10内を落下し、分散コンベア30のベルト上にシート状に配置される。上述の通り、複数の切断機20又は切断機群20A〜20Hは互いに均等な間隔で配置されている。これにより、シート状に堆積するガラスチョップドストランドS全体の厚みのバラツキが低減する。また、切断機又は切断機群の設置台数を増やせば、一台の切断機20又は一列の切断機群20A〜20Hから生成される単位時間当たりのガラスチョップドストランドSの量(すなわち、ガラス繊維Fの処理量)を低減することが可能となる。ガラスチョップドストランドSが堆積するベルトの下方には、吸引ダクト31及びブロア32からなる吸引装置33が配置され、ベルト上は負圧状態に維持されている。これにより、ガラスチョップドストランドSは、分散コンベア30のベルト上に略均一に分散配置された状態でベルト面に吸引されて安定し、周囲に飛散することはない。
図5(a)は、ガラス繊維Fを切断する一つの切断機20の上面図であり、例えば、図3の領域Zで示される仕切板2aによって仕切られた個別の区画室を一部拡大したものである。図5(b)は、図5(a)の側面図である。図5(a)の二点鎖線で囲んだ領域Yは、一つの切断機20からガラスチョップドストランドSを生成する際に、当該ガラスチョップドストランドSが落下する範囲を示す。ガラスチョップドストランドSの落下状態を調整する調整手段1は、上面視で、ガラスチョップドストランドSが区画室の中央寄りに落下するように、調整工程を実行する。例えば、カッターローラー21及びゴムローラー22の回転速度を所定速度より小さくし、切断直後のガラスチョップドストランドSが周囲に飛散することを防止する。あるいは、カッターローラー21とゴムローラー22とが接する箇所が、隣接する仕切板2a同士の間(切断機群20A及び20Hにおいては、仕切板2aとチャンバー10の内壁10aとの間)の中央に位置するように切断機20を設置し、切断したガラスチョップドストランドSを当該箇所の直下である区画室の中央寄りに落下させる。調整工程の実施により、図5(b)で示すように、チャンバー10内を落下するガラスチョップドストランドSは仕切板2aに接触せず、分散コンベア30のベルト上に堆積する。このように、仕切板2aへのガラスチョップドストランドSの付着を確実に防止できるので、仕切板2への付着に起因するガラスチョップドストランドSの落下量の減少、及び落下量のバラツキを確実に防ぐことが出来る。従って、厚みが確実に均一となるように、ガラスチョップドストランドSを配置することが可能となる。分散コンベア30のベルト上のガラスチョップドストランドSは、シート状に堆積した状態で、下流の次工程に搬送される。
シート状に堆積したガラスチョップドストランドSは、第一コンベア50に移動する。第一コンベア50の上方には、結合剤散布機40が設置されている。結合剤散布機40によって、ガラスチョップドストランドSの表面に結合剤(樹脂粉末)Aが散布される。ガラスチョップドストランドSに結合剤Aを添加することにより、後述の加熱処理を行うことでガラスチョップドストランドS同士が接着し、マットの形状を維持することができる。
結合剤Aが付着したガラスチョップドストランドSは第二コンベア60に移動する。当該ガラスチョップドストランドSは加熱炉70内を通過するときに加熱処理され、付着した結合剤Aが軟化、溶融する。その結果、ガラスチョップドストランドS同士が接着された状態のガラスチョップドストランドS´となる。
冷圧工程は、加熱処理したガラスチョップドストランドS´を第二コンベア60の下流に設置された冷圧ロール80に通すことで実行される。ガラスチョップドストランドS´は、冷圧ロール80によって冷却及びプレスされ、ガラスチョップドストランドマットMに加工される。
最後に、冷圧ロール80の後段に設置された巻取機90において、ガラスチョップドストランドマットMを巻き取る巻取工程が実行される。ガラスチョップドストランドマットMは、巻取機90の巻芯に巻回され、ロール状の製品とされる。
試験1〜7の製造条件、及び試験結果を以下の表1に示す。
2 仕切板(仕切部材)
10 チャンバー
20 切断機(供給部)
30 分散コンベア(配置手段)
40 結合剤散布機
50 第一コンベア
60 第二コンベア
70 加熱炉
80 冷圧ロール
90 巻取機
100,200 ガラスチョップドストランドマットの製造装置
F ガラス繊維
S,S´ ガラスチョップドストランド
A 結合剤(樹脂粉末)
M ガラスチョップドストランドマット
Claims (5)
- ガラス繊維を切断して得られるガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、
前記ガラスチョップドストランドをチャンバー内で落下させながら配置する配置工程を包含し、
前記チャンバーは、前記ガラスチョップドストランドを供給する均等な間隔で配置された複数の供給部と、当該複数の供給部を互いに隔離する仕切部材とを備え、
前記複数の供給部は、前記チャンバー内において、前記ガラスチョップドストランドの搬送方向に複数列設けられるガラスチョップドストランドマットの製造方法。 - 前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する調整工程をさらに包含し、
前記ガラスチョップドストランドが落下中に前記仕切部材に接触しないように、単位面積あたりの供給部の設置台数を4.0台/m 2 以上とし、一台の供給部による単位時間あたりの前記ガラスチョップドストランドの生成量を0.60kg/分/台以下として、前記調整工程を実行する請求項1に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。 - 前記ガラスチョップドストランドマットは、目付けが80〜142g/m 2 である請求項1又は2に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
- ガラス繊維を切断して得られるガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造装置であって、
前記ガラスチョップドストランドを供給する均等な間隔で配置された複数の供給部と、当該複数の供給部を互いに隔離する仕切部材とを設けたチャンバーと、
前記ガラスチョップドストランドを前記チャンバー内で落下させながら配置する配置手段と、
を備え、
前記複数の供給部は、前記チャンバー内において、前記ガラスチョップドストランドの搬送方向に複数列設けられるガラスチョップドストランドマットの製造装置。 - 前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する調整手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記ガラスチョップドストランドが落下中に前記仕切部材に接触しないように、単位面積あたりの供給部の設置台数を4.0台/m 2 以上とし、一台の供給部による単位時間あたりの前記ガラスチョップドストランドの生成量を0.60kg/分/台以下として、前記ガラスチョップドストランドの落下状態を調整する請求項4に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
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