JP7262704B2 - Strand manufacturing method - Google Patents

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

本発明は、複数のガラス繊維を集束させてなるストランドを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a strand by bundling a plurality of glass fibers.

FRPやFRTPなどのガラス繊維強化プラスチック成型品の補強材として、多数のガラス繊維を集束させてなるストランドが利用されている。ストランドを構成するガラス繊維としては、高い補強効果とガラス繊維強化プラスチック成型品の高い寸法安定性を期待できることから、長円形や楕円形などの非円形断面(扁平断面)を有する異形断面ガラス繊維が採用されている。 BACKGROUND ART As a reinforcing material for glass fiber reinforced plastic moldings such as FRP and FRTP, a strand formed by bundling a large number of glass fibers is used. As for the glass fibers that make up the strands, modified cross-section glass fibers with non-circular cross-sections (flat cross-sections) such as elliptical or elliptical are used because they can be expected to have a high reinforcing effect and high dimensional stability for glass fiber-reinforced plastic molded products. Adopted.

特許文献1には、扁平断面を有するガラス繊維を集束してなるストランドを製造する装置が開示されている。この製造装置は、溶融ガラス溜まり部と、ガラス繊維に集束剤を塗布するアプリケータと、複数のガラス繊維を集束させるギャザリングシューとを備える。 Patent Literature 1 discloses an apparatus for manufacturing a strand by bundling glass fibers having a flat cross section. This manufacturing apparatus includes a molten glass reservoir, an applicator that applies a sizing agent to glass fibers, and a gathering shoe that bundles a plurality of glass fibers.

溶融ガラス溜まり部の下面には多数のノズル孔を有するブッシングが取り付けられている。溶融ガラスが各ノズル孔から流出した後に冷却されて固化することで、多数本のガラス繊維が形成される。なお、ガラス繊維を長円形、楕円形等の非真円形の異形断面とするために、ブッシングのノズル孔は楕円形、長円形、長方形などの非円形の孔形状とされている。 A bushing having a large number of nozzle holes is attached to the lower surface of the molten glass reservoir. After the molten glass flows out from each nozzle hole, it is cooled and solidified to form a large number of glass fibers. The nozzle hole of the bushing is formed in a non-circular shape such as an ellipse, an ellipse or a rectangle so that the glass fiber has a non-circular cross section such as an ellipse or an ellipse.

上記の製造装置によってストランドを製造するには、溶融ガラス溜まり部の溶融ガラスを多数のノズル孔から吐出させ、冷却することでガラス繊維を形成した後、各ガラス繊維にアプリケータによって集束剤を塗布する。その後、ガラス繊維は、ギャザリングシューによって集束されることでストランドとなる。 In order to produce a strand using the above-described production apparatus, the molten glass in the molten glass reservoir is discharged from a number of nozzle holes, cooled to form glass fibers, and then a sizing agent is applied to each glass fiber using an applicator. do. The glass fibers are then bundled into strands by a gathering shoe.

特許第4462115号公報Japanese Patent No. 4462115

ストランドの製造方法において、ノズル孔によって成形された多数のガラス繊維をギャザリングシューよって集束させる場合、各ガラス繊維は、各ノズル孔とギャザリングシューとの位置関係に応じて傾斜した状態で搬送される。 In the strand manufacturing method, when a large number of glass fibers formed by nozzle holes are bundled by a gathering shoe, each glass fiber is conveyed in an inclined state according to the positional relationship between each nozzle hole and the gathering shoe.

この場合において、溶融ガラスがノズル孔から引き出される際に、当該ノズル孔の内壁面に押し付けられ、所望の異形断面に成形されず、ガラス繊維の形状不良を発生させるおそれがあった。 In this case, when the molten glass is pulled out from the nozzle hole, it may be pressed against the inner wall surface of the nozzle hole, and may not be formed into a desired irregular cross section, resulting in a defective shape of the glass fiber.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、ストランドに含まれるガラス繊維の形状不良を減らすことを技術的課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical object thereof is to reduce the shape defects of the glass fibers contained in the strand.

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、長方形状のブッシングに設けられる複数のノズルから溶融ガラスを吐出させて異形断面のガラス繊維を成形し、前記ガラス繊維をギャザリングシューによって集束させることでストランドを製造する方法において、前記ブッシングの長手方向から及び短手方向から見た場合、前記溶融ガラスを吐出する前記複数のノズルのうち、最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維と水平線の為す角度を、70°以上89°以下とすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is to form glass fibers having an irregular cross section by discharging molten glass from a plurality of nozzles provided in a rectangular bushing, and converge the glass fibers with a gathering shoe. glass fibers formed by the outermost nozzle among the plurality of nozzles for discharging the molten glass when viewed from the longitudinal direction and the transverse direction of the bushing, and The angle formed by the horizontal line is characterized by being 70° or more and 89° or less.

かかる構成によれば、複数のノズルのうち、最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維と水平線の為す角度を70°以上と設定することで、当該ノズルのノズル孔から溶融ガラスが引き出される際に、当該溶融ガラスが当該ノズル孔の内壁面に押し付けられることを抑制し、溶融ガラスの成形不良を防止できる。これにより、ストランドに含まれるガラス繊維の形状不良を低減できる。また、複数のノズルのうち、最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維と水平線の為す角度を89°以下とすることで、ギャザリングシューとノズルのとの間隔が長くなりすぎるのを抑制できる。これにより、設備が大きくなるのを抑制し、かつ糸切れ(ガラス繊維の破断)が発生する確率を低減できる。 According to this configuration, by setting the angle formed by the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle out of the plurality of nozzles to be 70° or more, the molten glass is drawn out from the nozzle hole of the nozzle. At this time, it is possible to prevent the molten glass from being pressed against the inner wall surface of the nozzle hole, thereby preventing molding defects of the molten glass. This can reduce the shape defects of the glass fibers contained in the strand. Further, by setting the angle formed by the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle out of the plurality of nozzles to 89° or less, it is possible to prevent the distance between the gathering shoe and the nozzle from becoming too long. . As a result, it is possible to suppress the size of the equipment and reduce the probability of thread breakage (breakage of glass fibers).

前記ノズルの数は、155個以上であってもよい。ノズルの数が多くなる程、ストランドを構成するガラス繊維の数が多くなり、各ガラス繊維の形状不良が発生し易くなる。本発明を適用することにより、ガラス繊維を155本以上含むストランドであっても、ガラス繊維の形状不良を可及的に低減できる。 The number of nozzles may be 155 or more. As the number of nozzles increases, the number of glass fibers constituting the strand increases, and the shape defects of each glass fiber are more likely to occur. By applying the present invention, even in a strand containing 155 or more glass fibers, the shape defects of the glass fibers can be reduced as much as possible.

本発明に係るストランドの製造方法は、前記ノズルから吐出される前記溶融ガラスを冷却部によって冷却する工程を備え、前記冷却部は、前記ブッシングの前記長手方向に沿って冷媒を流通させる流路を備えてもよい。冷媒の流路をブッシングの長手方向に沿って配設することで、各ノズルから吐出される溶融ガラスを好適に冷却できる。 The method for manufacturing a strand according to the present invention includes a step of cooling the molten glass discharged from the nozzle by a cooling unit, the cooling unit forming a flow path through which a coolant flows along the longitudinal direction of the bushing. You may prepare. By arranging the flow path of the coolant along the longitudinal direction of the bushing, the molten glass discharged from each nozzle can be cooled appropriately.

前記冷却部は、前記ブッシングに設けられるとともに、前記ノズルの下端部よりも下方に突出してもよい。この場合においても、ノズルとギャザリングシューとを結ぶ直線を上記の角度範囲内に設定することで、各ノズルから吐出された溶融ガラスは冷却部に接触することなくギャザリングシューに向かって搬送される。 The cooling part may be provided on the bushing and protrude downward from the lower end of the nozzle. Even in this case, by setting the straight line connecting the nozzle and the gathering shoe within the above angle range, the molten glass discharged from each nozzle is conveyed toward the gathering shoe without contacting the cooling section.

前記ノズルは、前記ブッシングの長手方向に沿って長尺状に構成されるノズル孔を有してもよい。このノズル孔によって、扁平断面を有するガラス繊維を好適に成形できる。 The nozzle may have an elongated nozzle hole along the longitudinal direction of the bushing. A glass fiber having a flattened cross section can be favorably formed by this nozzle hole.

本発明によれば、ストランドに含まれるガラス繊維の形状不良を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the shape defects of the glass fibers contained in the strand.

ストランドの製造装置を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a strand manufacturing apparatus. 図1のII-II矢視線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1; ブッシングの底面図である。It is a bottom view of a bushing. 実施例に係るストランドの断面を示す画像である。4 is an image showing a cross section of a strand according to an example. 比較例に係るストランドの断面を示す画像である。It is an image which shows the cross section of the strand which concerns on a comparative example.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1乃至図3は、本発明に係るストランドの製造方法の一実施形態を示す。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings. 1 to 3 show an embodiment of the method for manufacturing strands according to the present invention.

図1及び図2に示すように、ストランドの製造装置は、ガラス溶融炉1と、ガラス溶融炉1に接続されたフォアハース2と、フォアハース2に接続されたフィーダ3と、集束剤をガラス繊維Gmに塗布するアプリケータ4と、ガラス繊維Gmを集束してストランドGsを構成するギャザリングシュー5とを備える。ここで、図1に示すXYZからなる直交座標系において、X方向及びY方向は水平方向であり、Z方向が鉛直方向である(以下、図2及び図3において同じ)。 As shown in FIGS. 1 and 2, the strand manufacturing apparatus includes a glass melting furnace 1, a forehearth 2 connected to the glass melting furnace 1, a feeder 3 connected to the forehearth 2, and a sizing agent of glass fiber Gm. and an applicator 4 for applying the glass fiber Gm, and a gathering shoe 5 for concentrating the glass fibers Gm to form a strand Gs. Here, in the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 1, the X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is the vertical direction (hereinafter the same in FIGS. 2 and 3).

溶融ガラスGは、ガラス溶融炉1からフォアハース2を通じてフィーダ3に供給されると共に、フィーダ3内に貯留される。図1では一個のフィーダ3を図示しているが、ガラス溶融炉1には複数のフィーダ3が接続されていてもよい。 Molten glass G is supplied from the glass melting furnace 1 through the forehearth 2 to the feeder 3 and stored in the feeder 3 . Although one feeder 3 is illustrated in FIG. 1 , a plurality of feeders 3 may be connected to the glass melting furnace 1 .

フィーダ3の底部は、長方形状のブッシング6により構成されている。ブッシング6の底部には複数のノズル7が設けられている。複数のノズル7は、ブッシング6の長手方向LD及び短手方向SDに沿って規則的に配列されている。ノズル7の数は、155個以上が好ましく、200個以上3000個以下がより好ましいが、この範囲に限定されない。 The bottom of the feeder 3 is configured with a rectangular bushing 6 . A plurality of nozzles 7 are provided at the bottom of the bushing 6 . A plurality of nozzles 7 are regularly arranged along the longitudinal direction LD and lateral direction SD of the bushing 6 . The number of nozzles 7 is preferably 155 or more, more preferably 200 or more and 3000 or less, but is not limited to this range.

図1において、ブッシング6の長手方向LDに沿って配列される複数のノズル7のうち、ブッシング6の長手方向LDにおいて最も外側に位置するノズル7a,7bによって成形されるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度(鋭角)θa,θbは、長手方向LDから見た場合において、70°以上89°以下とされる。長手方向LDから見た場合におけるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度(鋭角)θa,θbは、73°以上が好ましく、75°以上がより好ましい。また、長手方向LDから見た場合におけるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度(鋭角)θa,θbは、85°以下が好ましく、82°以下がより好ましい。 In FIG. 1, of the plurality of nozzles 7 arranged along the longitudinal direction LD of the bushing 6, the glass fibers Gma, Gmb formed by the nozzles 7a, 7b located on the outermost side in the longitudinal direction LD of the bushing 6 and the horizontal line Angles (acute angles) θa and θb formed by HL are set to 70° or more and 89° or less when viewed from the longitudinal direction LD. Angles (acute angles) θa, θb formed by the glass fibers Gma, Gmb and the horizontal line HL when viewed from the longitudinal direction LD are preferably 73° or more, more preferably 75° or more. The angles (acute angles) θa, θb formed by the glass fibers Gma, Gmb and the horizontal line HL when viewed from the longitudinal direction LD are preferably 85° or less, more preferably 82° or less.

なお、本実施形態において、ブッシング6の長手方向LDに沿って配列される複数のノズル7のうち、当該長手方向LDにおいて最も外側に位置するノズル7a,7bの下端部の中心Cと、ギャザリングシュー5がガラス繊維Gma,Gmbと接触する点Oとを結ぶ直線(一点鎖線)と水平線HLの為す角度(鋭角)θa,θbは、ガラス繊維Gma,Gmbが水平線HLと為す角度(鋭角)θa,θbと一致する。 In the present embodiment, among the plurality of nozzles 7 arranged along the longitudinal direction LD of the bushing 6, the center C of the lower ends of the nozzles 7a and 7b located on the outermost side in the longitudinal direction LD and the gathering shoe. The angles (acute angles) θa and θb formed between the horizontal line HL and the straight line (one-dot chain line) connecting the point O at which the glass fibers Gma and Gmb contact the glass fibers Gma and Gmb are the angles (acute angles) θa and θb formed between the glass fibers Gma and Gmb and the horizontal line HL. coincides with θb.

ここで、「長手方向から見た場合」とは、図1に示すように、長方形状のブッシング6の長辺部分を側面視した場合をいう。「最も外側に位置するノズル」とは、ストランドGsを製造する場合に実際に溶融ガラスGを吐出するノズル7のうち、最も外側に位置するものをいう。したがって、ストランドGsを製造する場合において、溶融ガラスGを吐出しないノズルは、最も外側に位置するノズルに含まれない(以下、同様)。 Here, "viewed from the longitudinal direction" refers to a side view of the long side portion of the rectangular bushing 6, as shown in FIG. The term “outermost nozzle” refers to the outermost nozzle among the nozzles 7 that actually discharge the molten glass G when manufacturing the strand Gs. Therefore, when manufacturing the strand Gs, nozzles that do not discharge the molten glass G are not included in the outermost nozzles (the same applies hereinafter).

図2において、ブッシング6の短手方向SDに沿って配列される複数のノズル7のうち、当該短手方向SDにおいて最も外側に位置するノズル7c,7dによって成形されるガラス繊維Gmc,Gmdと水平線HLの為す角度(鋭角)θc,θdは、短手方向SDから見た場合、70°以上89°以下である。ここで、「短手方向から見た場合」とは、長方形状のブッシング6の短辺部分を側面視した場合をいう(図2参照)。短手方向SDから見た場合におけるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度(鋭角)θc,θdは、73°以上が好ましく、75°以上がより好ましい。また、短手方向SDから見た場合におけるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度(鋭角)θc,θdは、85°以下が好ましく、82°以下がより好ましい。 In FIG. 2, of the plurality of nozzles 7 arranged along the transverse direction SD of the bushing 6, the glass fibers Gmc, Gmd formed by the nozzles 7c, 7d located on the outermost side in the transverse direction SD and the horizontal line Angles (acute angles) θc and θd formed by HL are 70° or more and 89° or less when viewed from the lateral direction SD. Here, "when viewed from the short side" means when the short side portion of the rectangular bushing 6 is viewed from the side (see FIG. 2). Angles (acute angles) θc, θd formed between the glass fibers Gma, Gmb and the horizontal line HL when viewed from the lateral direction SD are preferably 73° or more, more preferably 75° or more. The angles (acute angles) θc, θd formed by the glass fibers Gma, Gmb and the horizontal line HL when viewed from the lateral direction SD are preferably 85° or less, more preferably 82° or less.

なお、図2に示すように、アプリケータ4がガラス繊維Gmc,Gmdと接触することでガラス繊維Gmc,Gmdと水平線HLの為す角度(鋭角)は、θc,θdからθeに変化する。この角度θeは設備のレイアウト等に応じて任意に設定できる。 As shown in FIG. 2, when the applicator 4 contacts the glass fibers Gmc and Gmd, the angles (acute angles) formed by the glass fibers Gmc and Gmd and the horizontal line HL change from θc and θd to θe. This angle θe can be arbitrarily set according to the layout of the equipment.

図3に示すように、ブッシング6の底部において、複数のノズル7の配列により、複数のノズル列Lがブッシング6の短手方向SDに間隔を置いて、かつ長手方向LDに平行に配置されている。 As shown in FIG. 3, at the bottom of the bushing 6, due to the arrangement of the plurality of nozzles 7, a plurality of nozzle rows L are arranged at intervals in the transverse direction SD of the bushing 6 and parallel to the longitudinal direction LD. there is

図3に示すように、各ノズル7は、一対の長壁部8aと、一対の短壁部8bと、溶融ガラスGを吐出するノズル孔8cと、を有する。 As shown in FIG. 3, each nozzle 7 has a pair of long wall portions 8a, a pair of short wall portions 8b, and a nozzle hole 8c through which molten glass G is discharged.

一対の長壁部8aは、ブッシング6の短手方向SDにおいて対向している。各長壁部8aは、ブッシング6の長手方向LDに沿って形成されている。一対の短壁部8bは、ブッシング6の長手方向LDにおいて対向している。各短壁部8bは、ブッシング6の短手方向SDに沿って形成されている。短手方向SDにおける短壁部8bの寸法は、長手方向LDにおける長壁部8aの寸法よりも短い。各々の短壁部8bの底面には切欠き部8dが設けられている。 The pair of long wall portions 8a face each other in the transverse direction SD of the bushing 6. As shown in FIG. Each long wall portion 8 a is formed along the longitudinal direction LD of the bushing 6 . The pair of short wall portions 8b face each other in the longitudinal direction LD of the bushing 6. As shown in FIG. Each short wall portion 8b is formed along the lateral direction SD of the bushing 6. As shown in FIG. The dimension of the short wall portion 8b in the lateral direction SD is shorter than the dimension of the long wall portion 8a in the longitudinal direction LD. A notch portion 8d is provided on the bottom surface of each short wall portion 8b.

ノズル孔8cは、長壁部8aと短壁部8bとによって区画されている。ノズル孔8cは、ブッシング6の長手方向LDに沿って長尺状(長円、楕円等)に構成される開口である。ブッシング6の長手方向LDにおけるノズル孔8cの両端部は、各切欠き部8dを通じてノズル7の外部空間に連通している。ノズル孔8cの長径方向はブッシング6の長手方向LDと一致しており、ノズル孔8cの短径方向はブッシング6の短手方向SDと一致している。 The nozzle hole 8c is defined by a long wall portion 8a and a short wall portion 8b. The nozzle hole 8c is an opening formed in an elongated shape (oval, elliptical, etc.) along the longitudinal direction LD of the bushing 6. As shown in FIG. Both ends of the nozzle hole 8c in the longitudinal direction LD of the bushing 6 communicate with the external space of the nozzle 7 through respective notches 8d. The major axis direction of the nozzle hole 8 c coincides with the longitudinal direction LD of the bushing 6 , and the minor axis direction of the nozzle hole 8 c coincides with the lateral direction SD of the bushing 6 .

ノズル孔8cの内壁面のうち、長壁部8aに対応する部分と、短壁部8bに対応する部分とを比較すると、長壁部8aに対応する部分の面積は、短壁部8bに対応する部分の面積よりも大きい。このため、長壁部8aに対応するノズル孔8cの内壁面の部分に溶融ガラスGが押し付けられる場合に、ガラス繊維Gmの形状不良が発生し易くなる。したがって、ノズル孔8cが図3に示すように配置される場合には、長壁部8aに対応するノズル孔8cの内壁面の部分に溶融ガラスGが過度に押し付けられることのないように、短手方向SDから見た場合におけるガラス繊維Gmc,Gmdと水平線HLの為す角度(鋭角)θc,θdは、長手方向LDから見た場合におけるガラス繊維Gma,Gmbと水平線HLの為す角度θa,θbよりも大きく設定されることが望ましい。 Comparing the portion corresponding to the long wall portion 8a and the portion corresponding to the short wall portion 8b of the inner wall surface of the nozzle hole 8c, the area of the portion corresponding to the long wall portion 8a is larger than the area of the portion corresponding to the short wall portion 8b. larger than the area of Therefore, when the molten glass G is pressed against the portion of the inner wall surface of the nozzle hole 8c corresponding to the long wall portion 8a, the shape defects of the glass fibers Gm are likely to occur. Therefore, when the nozzle holes 8c are arranged as shown in FIG. The angles (acute angles) θc, θd formed between the glass fibers Gmc, Gmd and the horizontal line HL when viewed from the direction SD are larger than the angles θa, θb formed between the glass fibers Gma, Gmb and the horizontal line HL when viewed from the longitudinal direction LD. A large value is desirable.

図1乃至図3に示すように、各ノズル7の近傍には冷却部9が設けられている。冷却部9は、ブッシング6と一体のフィン状又は板状に構成されるが、この形態に限らず、ブッシング6とは別に構成される冷却管であってもよい。冷却部9の下端部9bは、ノズル7の下端部(ノズル孔8c)よりも下方に突出している。また、冷却部9は、ブッシング6の長手方向LDに沿って直線状に構成される長尺状の部分である。冷却部9は、ブッシング6の長手方向LDに沿って冷媒を流通させる流路9aを備える。冷媒としては、特に限定されず、液体であってもよいし、気体であってもよい。冷媒としては、例えば水が好適に用いられる。 As shown in FIGS. 1 to 3, a cooling section 9 is provided near each nozzle 7 . Although the cooling part 9 is configured in a fin-like or plate-like shape integral with the bushing 6 , it is not limited to this shape, and may be a cooling pipe configured separately from the bushing 6 . A lower end portion 9b of the cooling portion 9 protrudes below the lower end portion of the nozzle 7 (nozzle hole 8c). Also, the cooling portion 9 is an elongated portion configured linearly along the longitudinal direction LD of the bushing 6 . The cooling part 9 includes a flow path 9 a through which the coolant flows along the longitudinal direction LD of the bushing 6 . The refrigerant is not particularly limited, and may be liquid or gas. Water is preferably used as the coolant, for example.

冷却部9は、ブッシング6の短手方向SDにおいて隣接するノズル列Lの間に、各ノズル列Lと平行に配置されている。これにより、冷却部9がノズル7の長壁部8aに対向し、当該長壁部8aを隔ててノズル7内を流通する溶融ガラスGが冷却されるようになっている。ノズル7内を流通する溶融ガラスGは、冷却部9によって冷却された長壁部8aを介して間接的に冷却される。なお、冷却部9には、ブッシング6やノズル7を冷却し、これらの熱劣化を抑えて耐久性を高める機能もある。 The cooling part 9 is arranged parallel to each nozzle row L between the nozzle rows L adjacent in the transverse direction SD of the bushing 6 . Thereby, the cooling part 9 faces the long wall part 8a of the nozzle 7, and the molten glass G flowing through the nozzle 7 across the long wall part 8a is cooled. Molten glass G flowing through the nozzle 7 is indirectly cooled via the long wall portion 8 a cooled by the cooling portion 9 . The cooling unit 9 also has a function of cooling the bushing 6 and the nozzle 7 to suppress their thermal deterioration and improve their durability.

ブッシング6、ノズル7及び冷却部9は、少なくとも一部が白金又は白金合金(例えば、白金ロジウム合金)により形成されている。 At least a part of the bushing 6, the nozzle 7 and the cooling part 9 is made of platinum or a platinum alloy (for example, a platinum rhodium alloy).

アプリケータ4は、ノズル7から下降する複数のガラス繊維Gmに集束剤を塗布するローラとして構成される。集束剤には、カップリング剤の他、結束剤、潤滑剤、帯電防止剤、消泡剤等が含まれる。例えば、カップリング剤としてアミノシラン等、結束剤として酸変性樹脂等が挙げられる。潤滑剤としては、脂肪酸アミド、第4級アンモニウム塩等、帯電防止剤としては、ポリエーテル化合物、スルホン酸化合物類、ベタイン化合物、導電ポリマー等が挙げられる。 The applicator 4 is configured as a roller that applies a sizing agent to the plurality of glass fibers Gm descending from the nozzle 7 . Binding agents include coupling agents, binding agents, lubricants, antistatic agents, antifoaming agents, and the like. For example, aminosilane and the like can be used as coupling agents, and acid-modified resins and the like can be used as binding agents. Examples of lubricants include fatty acid amides and quaternary ammonium salts, and examples of antistatic agents include polyether compounds, sulfonic acid compounds, betaine compounds, conductive polymers, and the like.

アプリケータ4は、昇降装置に支持されており、鉛直方向Zにおける位置を変更できる。すなわち、アプリケータ4は、鉛直方向Zにおける位置を変更することで、上記の角度θc,θdを調整できる。 The applicator 4 is supported by a lifting device and can change its position in the vertical direction Z. That is, by changing the position of the applicator 4 in the vertical direction Z, the angles θc and θd can be adjusted.

ギャザリングシュー5は、155本以上、好ましくは200本以上3000本以下のガラス繊維Gmを集束することで、一本のストランドGsを形成する。ギャザリングシュー5は、トラバースによって往復移動可能に構成される。また、ギャザリングシュー5は昇降装置に支持されており、鉛直方向Zにおける位置を変更できる。すなわち、ギャザリングシュー5は、鉛直方向Zの位置を変更することで、上記の角度θa,θbを調整できる。 The gathering shoe 5 forms a single strand Gs by bundling 155 or more, preferably 200 or more and 3000 or less glass fibers Gm. The gathering shoe 5 is configured to be reciprocally movable by traverse. Also, the gathering shoe 5 is supported by an elevating device and can change its position in the vertical direction Z. As shown in FIG. That is, by changing the position of the gathering shoe 5 in the vertical direction Z, the angles θa and θb can be adjusted.

以下、上記構成の製造装置を使用して、ストランドGsを製造する方法について説明する。 A method of manufacturing the strand Gs using the manufacturing apparatus having the above configuration will be described below.

本方法では、まず、ブッシング6に設けられた複数のノズル7からフィーダ3内に貯留された溶融ガラスGが下方に引き出される。この場合において、ノズル7から吐出される溶融ガラスGは、ノズル孔8cの形状に応じて扁平状に形成される。溶融ガラスGは、冷却部9によって冷却されることで、ガラス繊維Gmとなる。また、ブッシング6の下方に噴霧器を配置し、この噴霧器から噴射した冷却水によって溶融ガラスGを冷却してもよい。 In this method, first, the molten glass G stored in the feeder 3 is drawn downward from a plurality of nozzles 7 provided on the bushing 6 . In this case, the molten glass G discharged from the nozzle 7 is flattened according to the shape of the nozzle hole 8c. The molten glass G is cooled by the cooling unit 9 to become glass fibers Gm. Alternatively, a sprayer may be arranged below the bushing 6 and the molten glass G may be cooled by cooling water sprayed from this sprayer.

なお、溶融ガラスGの粘度は、102.0~103.5dPa・sの範囲内に設定されることが好ましく、より好ましくは102.5~103.3dPa・sである。 The viscosity of the molten glass G is preferably set within the range of 10 2.0 to 10 3.5 dPa·s, more preferably 10 2.5 to 10 3.3 dPa·s.

その後、ガラス繊維Gmは、さらに下降し、アプリケータ4を通過する。アプリケータ4のローラは、成形された全てのガラス繊維Gmに接触し、各ガラス繊維Gmに集束剤を塗布する。 The glass fibers Gm then descend further and pass through the applicator 4 . The roller of the applicator 4 contacts all the formed glass fibers Gm and applies a sizing agent to each glass fiber Gm.

集束剤が塗布されたガラス繊維Gmは、ギャザリングシュー5を通過する。これにより、ガラス繊維Gmは紡糸され、一本のストランドGsとして構成される。ストランドGsは、ギャザリングシュー5の下方に設けられるコレットに巻き取られることで、ケーキとなる。ストランドGsは、ケーキの状態で保管され、必要に応じてケーキから引き出される。ストランドGsは、所定の長さに切断されることで、チョップドストランドとして利用される。 The glass fibers Gm coated with a sizing agent pass through the gathering shoe 5 . As a result, the glass fiber Gm is spun into a single strand Gs. The strand Gs is wound around a collet provided below the gathering shoe 5 to form a cake. The strand Gs is stored in a cake state and pulled out of the cake as needed. The strand Gs is used as a chopped strand by being cut into a predetermined length.

以上説明した本実施形態に係るストランドGsの製造方法によれば、以下の理由により、ガラス繊維Gmの形状不良を低減できる。すなわち、最も外側に位置するノズル7a~7dによって成形されるガラス繊維Gma~Gmdと水平線HLとの為す角度θa~θdが70°未満の場合、溶融ガラスGがノズル7a~7dから引き出される際に、当該ノズル7a~7dの内壁面に押し付けられ、所望の扁平形状に成形されず、ガラス繊維Gma~Gmdの形状不良の原因となる。本実施形態では、上記の角度θa~θdを70°以上とすることで、溶融ガラスGがノズル7の内壁面に押し付けられることを抑制できる。したがって、本実施形態に係る製造方法では、ストランドGsに含まれるガラス繊維Gmの形状不良を低減できる。 According to the method for manufacturing the strands Gs according to the present embodiment described above, it is possible to reduce the shape defects of the glass fibers Gm for the following reasons. That is, when the angles θa to θd between the glass fibers Gma to Gmd formed by the outermost nozzles 7a to 7d and the horizontal line HL are less than 70°, the molten glass G is drawn out from the nozzles 7a to 7d. , the glass fibers Gma to Gmd are pressed against the inner wall surfaces of the nozzles 7a to 7d and are not molded into the desired flat shape, which causes the shape defects of the glass fibers Gma to Gmd. In this embodiment, by setting the angles θa to θd to 70° or more, it is possible to suppress the molten glass G from being pressed against the inner wall surface of the nozzle 7 . Therefore, the manufacturing method according to the present embodiment can reduce the shape defects of the glass fibers Gm contained in the strands Gs.

また、最も外側に位置するノズル7a~7dによって成形されるガラス繊維Gma~Gmdと水平線HLの為す角度θa~θdが89°以下の場合、ブッシング6とギャザリングシュー5との距離の長大化を抑制できる。これにより、設備の大型化を抑制できるとともに、糸切れ(ガラス繊維Gma~Gmdの破断)の発生確率を可及的に低減できる。 Further, when the angles θa to θd formed by the glass fibers Gma to Gmd formed by the outermost nozzles 7a to 7d and the horizontal line HL are 89° or less, an increase in the distance between the bushing 6 and the gathering shoe 5 is suppressed. can. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the equipment and to reduce the probability of occurrence of yarn breakage (breakage of the glass fibers Gma to Gmd) as much as possible.

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, nor is it limited to the above-described effects. Various modifications can be made to the present invention without departing from the gist of the present invention.

上記の実施形態では、一個のギャザリングシュー5を使用して複数のガラス繊維Gmを集束させる例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明では、複数のガラス繊維を複数のギャザリングシューによって集束させてもよい。また、複数のギャザリングシューと、一個のギャザリングシューとを二段構成とし、一段目(上段)の複数のギャザリングシューによって集束させた複数のストランドを、二段目(下段)の一個のギャザリングシューによって一本のストランドとして紡糸してもよい。 In the above-described embodiment, an example is shown in which a single gathering shoe 5 is used to bundle a plurality of glass fibers Gm, but the present invention is not limited to this configuration. In the present invention, multiple glass fibers may be bundled by multiple gathering shoes. In addition, a plurality of gathering shoes and a single gathering shoe have a two-stage configuration, and a plurality of strands collected by a plurality of gathering shoes in the first stage (upper stage) are collected by a single gathering shoe in the second stage (lower stage). It may be spun as a single strand.

上記の実施形態では、アプリケータ4及びギャザリングシュー5の鉛直方向Zにおける位置を変更可能な製造装置を例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明は、例えばブッシング6の鉛直方向の位置を変更することにより、ガラス繊維Gma~Gmdの角度θa~θdを変更してもよい。 In the above-described embodiment, the manufacturing apparatus capable of changing the positions of the applicator 4 and the gathering shoe 5 in the vertical direction Z was exemplified, but the present invention is not limited to this configuration. According to the present invention, the angles θa to θd of the glass fibers Gma to Gmd may be changed by changing the vertical position of the bushing 6, for example.

上記の実施形態では、アプリケータ4の長手方向がブッシング6の長手方向LDと一致していたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明は、アプリケータ4の長手方向がブッシング6の短手方向SDと一致してもよい。この場合、アプリケータ4の鉛直方向Zにおける位置を変更することで、上記の角度θa,θbを調整できる。 Although the longitudinal direction of the applicator 4 coincides with the longitudinal direction LD of the bushing 6 in the above embodiment, the present invention is not limited to this configuration. According to the present invention, the longitudinal direction of the applicator 4 may coincide with the lateral direction SD of the bushing 6 . In this case, by changing the position of the applicator 4 in the vertical direction Z, the angles θa and θb can be adjusted.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

本発明者は、本発明の効果を確認するための試験を行った。この試験では、上記構成の製造装置において、ギャザリングシューの鉛直方向の位置を変更することにより、当該ギャザリングシューとノズルとの距離を変更し、実施例及び比較例に係るストランドを製造した。 The inventor conducted tests to confirm the effects of the present invention. In this test, the vertical position of the gathering shoe was changed in the manufacturing apparatus configured as described above to change the distance between the gathering shoe and the nozzle, thereby manufacturing strands according to Examples and Comparative Examples.

実施例に係るストランドは、ブッシングの長手方向において最も外側に位置するノズルによって成形されたガラス繊維が水平線と為す角度(図1におけるθa,θb)を78°とした後、200個のノズルによって成形した200本のガラス繊維をギャザリングシューにより集束させることで製造されたものである。 The strand according to the example was formed by 200 nozzles after setting the angle (θa, θb in FIG. 1) between the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle in the longitudinal direction of the bushing to 78°. It was manufactured by bundling 200 glass fibers with a gathering shoe.

比較例に係るストランドは、上記の角度(θa,θb)を64°に設定した後、200個のノズルによって成形した200本のガラス繊維をギャザリングシューにより集束させることで製造されたものである。 The strand according to the comparative example was manufactured by setting the angles (θa, θb) to 64° and then converging 200 glass fibers formed by 200 nozzles with a gathering shoe.

実施例及び比較例に係るストランドを切断し、各々の断面を顕微鏡により撮像した。実施例のストランドに係る断面の画像を図4に示し、比較例のストランドに係る断面の画像を図5に示す。 The strands according to Examples and Comparative Examples were cut, and each section was photographed with a microscope. FIG. 4 shows a cross-sectional image of the strand of the example, and FIG. 5 shows a cross-sectional image of the strand of the comparative example.

実施例と比較例とを比較した結果、実施例においては、全てのガラス繊維の断面が所望の扁平比の範囲内であったが、比較例においては、その一部のガラス繊維の断面に形状不良が生じたことが確認された。 As a result of comparing the example and the comparative example, in the example, the cross sections of all the glass fibers were within the desired flatness ratio range, but in the comparative example, some of the glass fibers had a shape in the cross section. It was confirmed that a defect had occurred.

5 ギャザリングシュー
6 ブッシング
7 ノズル
7a ブッシングの長手方向において最も外側に位置するノズル
7b ブッシングの長手方向において最も外側に位置するノズル
7c ブッシングの短手方向において最も外側に位置するノズル
7d ブッシングの短手方向において最も外側に位置するノズル
8c ノズル孔
9 冷却部
9a 流路
9b 冷却部の下端部
G 溶融ガラス
Gm ガラス繊維
Gma 最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維
Gmb 最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維
Gmc 最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維
Gmd 最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維
Gs ストランド
HL 水平線
LD ブッシングの長手方向
SD ブッシングの短手方向
θa 最も外側のノズルによって成形されるガラス繊維と水平線との角度
θb 最も外側のノズルによって成形されるガラス繊維と水平線との角度
θc 最も外側のノズルによって成形されるガラス繊維と水平線との角度
θd 最も外側のノズルによって成形されるガラス繊維と水平線との角度
5 gathering shoe 6 bushing 7 nozzle 7a nozzle positioned outermost in the longitudinal direction of the bushing 7b nozzle positioned outermost in the longitudinal direction of the bushing 7c nozzle positioned outermost in the transverse direction of the bushing 7d transverse direction of the bushing Outermost nozzle 8c Nozzle hole 9 Cooling part 9a Flow path 9b Lower end of cooling part G Molten glass Gm Glass fiber Gma Glass fiber Gmb formed by the outermost nozzle Gmb Formed by the outermost nozzle Gmc Glass fiber formed by the outermost nozzle Gmd Glass fiber formed by the outermost nozzle Gs Strand HL Horizontal line LD Longitudinal direction of bushing SD Transverse direction of bushing θa Outermost nozzle θb The angle between the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle θc The angle between the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle θd The angle between the horizontal line and the glass fiber formed by the outermost nozzle The angle between the glass fiber and the horizontal line

Claims (5)

長方形状のブッシングに設けられる複数のノズルから溶融ガラスを吐出させて異形断面のガラス繊維を成形し、前記ガラス繊維をギャザリングシューによって集束させることでストランドを製造する方法において、
前記ブッシングの長手方向から及び短手方向から見た場合、前記溶融ガラスを吐出する前記複数のノズルのうち、最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維と水平線の為す角度を、70°以上89°以下とし、
前記ノズルから吐出される前記溶融ガラスを冷却部によって冷却する工程を備え、
前記冷却部は、前記ブッシングの前記長手方向に沿って冷媒を流通させる流路を備えることを特徴とするストランドの製造方法。
In a method for producing a strand by discharging molten glass from a plurality of nozzles provided in a rectangular bushing to form glass fibers with an irregular cross section and converging the glass fibers with a gathering shoe,
When viewed from the longitudinal direction and the lateral direction of the bushing, the angle formed by the horizontal line and the glass fibers formed by the outermost nozzle among the plurality of nozzles for discharging the molten glass is 70° or more. 89° or less ,
A step of cooling the molten glass discharged from the nozzle with a cooling unit,
A method of manufacturing a strand , wherein the cooling part includes a flow path for circulating a coolant along the longitudinal direction of the bushing .
長方形状のブッシングに設けられる複数のノズルから溶融ガラスを吐出させて異形断面のガラス繊維を成形し、前記ガラス繊維をギャザリングシューによって集束させることでストランドを製造する方法において、
前記ブッシングの長手方向から及び短手方向から見た場合、前記溶融ガラスを吐出する前記複数のノズルのうち、最も外側に位置するノズルによって成形されるガラス繊維と水平線の為す角度を、70°以上89°以下とし、
前記ノズルは、前記ブッシングの前記長手方向に沿って長尺状に構成されるノズル孔を有することを特徴とするストランドの製造方法。
In a method for producing a strand by discharging molten glass from a plurality of nozzles provided in a rectangular bushing to form glass fibers with an irregular cross section and converging the glass fibers with a gathering shoe,
When viewed from the longitudinal direction and the lateral direction of the bushing, the angle formed by the horizontal line and the glass fibers formed by the outermost nozzle among the plurality of nozzles for discharging the molten glass is 70° or more. 89° or less,
A method of manufacturing a strand, wherein the nozzle has a nozzle hole elongated along the longitudinal direction of the bushing .
前記ノズルの数は、155個以上である請求項1又は2に記載のストランドの製造方法。 3. The method for manufacturing a strand according to claim 1 , wherein the number of said nozzles is 155 or more. 前記冷却部は、前記ブッシングに設けられるとともに、前記ノズルの下端部よりも下方に突出する請求項に記載のストランドの製造方法。 2. The method of manufacturing a strand according to claim 1 , wherein the cooling part is provided on the bushing and protrudes downward from the lower end of the nozzle. 前記ノズルは、前記ブッシングの前記長手方向に沿って長尺状に構成されるノズル孔を有する請求項1又は4に記載のストランドの製造方法。 The method for manufacturing a strand according to claim 1 or 4, wherein the nozzle has a nozzle hole elongated along the longitudinal direction of the bushing.
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