JPH059853A - 繊維集合体およびその製造方法 - Google Patents
繊維集合体およびその製造方法Info
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- JPH059853A JPH059853A JP3298962A JP29896291A JPH059853A JP H059853 A JPH059853 A JP H059853A JP 3298962 A JP3298962 A JP 3298962A JP 29896291 A JP29896291 A JP 29896291A JP H059853 A JPH059853 A JP H059853A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、カット長がバリアブルであり、しか
も繊維長の短いもの程本数が多い分布で、しかも連続的
に変化している繊維長分布で集合させたときに三次元的
に等方性、均質性である集合体を提供せんとするもので
あり、特に剛直性に富んだ繊維においてその特徴を十分
に発揮させることができるものである。 【構成】本発明の繊維集合体は、繊維の集合体であっ
て、該集合体は繊維の長さが少なくとも１〜１５mmの範
囲で連続的に分布している短繊維を含み、かつ該各種長
さの短繊維はランダムに交り合って集合していることを
特徴とするものである。また、本発明の繊維集合体の製
造方法は、多繊維条を、周面上に突起を有する回転体に
係合せしめてランダムに切断して短繊維とした後、集合
させることを特徴とするものであり、さらに、また、多
繊維条を、周面上に突起を有する回転体に係合せしめて
ランダムに切断して短繊維とした後、この短繊維を捕集
ネットに集合させてシート状物を形成させた後、このシ
ート状物を樹脂で一体化することを特徴とするものであ
る。
も繊維長の短いもの程本数が多い分布で、しかも連続的
に変化している繊維長分布で集合させたときに三次元的
に等方性、均質性である集合体を提供せんとするもので
あり、特に剛直性に富んだ繊維においてその特徴を十分
に発揮させることができるものである。 【構成】本発明の繊維集合体は、繊維の集合体であっ
て、該集合体は繊維の長さが少なくとも１〜１５mmの範
囲で連続的に分布している短繊維を含み、かつ該各種長
さの短繊維はランダムに交り合って集合していることを
特徴とするものである。また、本発明の繊維集合体の製
造方法は、多繊維条を、周面上に突起を有する回転体に
係合せしめてランダムに切断して短繊維とした後、集合
させることを特徴とするものであり、さらに、また、多
繊維条を、周面上に突起を有する回転体に係合せしめて
ランダムに切断して短繊維とした後、この短繊維を捕集
ネットに集合させてシート状物を形成させた後、このシ
ート状物を樹脂で一体化することを特徴とするものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は均質性や等方性に優れた
繊維集合体およびその製造方法に関する。さらに詳しく
は炭素繊維等の剛直性を有する短繊維集合体に関する。
繊維集合体およびその製造方法に関する。さらに詳しく
は炭素繊維等の剛直性を有する短繊維集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、剛直性を有する炭素繊維、ガラス
繊維等の短繊維集合体は、同じ繊維長を有する短繊維集
合体または２〜３種の繊維長を有する短繊維集合体が主
流であった。
繊維等の短繊維集合体は、同じ繊維長を有する短繊維集
合体または２〜３種の繊維長を有する短繊維集合体が主
流であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術の短
繊維集合体は、概ね繊維長が一定である繊維集合体であ
り、数種の繊維長の異なる繊維を断続的に集合させて
も、繊維は部分的に集合斑を形成し易く、不均一に平面
配列したものしか得られず、特に三次元的に等方性に優
れたものは得られなかった。
繊維集合体は、概ね繊維長が一定である繊維集合体であ
り、数種の繊維長の異なる繊維を断続的に集合させて
も、繊維は部分的に集合斑を形成し易く、不均一に平面
配列したものしか得られず、特に三次元的に等方性に優
れたものは得られなかった。
【０００４】本発明は、カット長がバリアブルであり、
しかも繊維長の短いもの程本数が多い分布で、しかも連
続的に変化している繊維長分布でランダムに集合させた
ときに三次元的に等方性で、かつ均質性に優れた集合体
を形成することを究明したものである。本発明は、特に
剛直性に富んだ繊維においてその特徴を十分に発揮する
ものである。
しかも繊維長の短いもの程本数が多い分布で、しかも連
続的に変化している繊維長分布でランダムに集合させた
ときに三次元的に等方性で、かつ均質性に優れた集合体
を形成することを究明したものである。本発明は、特に
剛直性に富んだ繊維においてその特徴を十分に発揮する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次のような構成を有する。
するため次のような構成を有する。
【０００６】すなわち、本発明の繊維集合体は、繊維の
集合体であって、該集合体は繊維の長さが少なくとも１
mmから１５mmの範囲で連続的に分布している短繊維を含
み、かつ該各種長さの短繊維はランダムに交り合って集
合していることを特徴とするものである。
集合体であって、該集合体は繊維の長さが少なくとも１
mmから１５mmの範囲で連続的に分布している短繊維を含
み、かつ該各種長さの短繊維はランダムに交り合って集
合していることを特徴とするものである。
【０００７】また本発明の繊維集合体の製造方法は、多
繊維条を、周面上に突起を有する回転体に係合せしめて
ランダムに切断して短繊維とした後、集合させることを
特徴とするものであり、また、さらに、多繊維条を、周
面上に突起を有する回転体に係合せしめてランダムに切
断して短繊維とした後、この短繊維を捕集ネットに集合
させてシート状物を形成させた後、このシート状物を樹
脂または炭化物で一体化することを特徴とするものであ
る。
繊維条を、周面上に突起を有する回転体に係合せしめて
ランダムに切断して短繊維とした後、集合させることを
特徴とするものであり、また、さらに、多繊維条を、周
面上に突起を有する回転体に係合せしめてランダムに切
断して短繊維とした後、この短繊維を捕集ネットに集合
させてシート状物を形成させた後、このシート状物を樹
脂または炭化物で一体化することを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】繊維集合体を形成する際に、たとえば、繊維長
の異なる各種等長カットの短繊維を混ぜる方法によって
繊維集合体を形成しても、短かい繊維と長い繊維の混り
方が均一とならず、等方性に欠け、著しくは平面的に配
列するので、本発明の目的を達成することができない。
の異なる各種等長カットの短繊維を混ぜる方法によって
繊維集合体を形成しても、短かい繊維と長い繊維の混り
方が均一とならず、等方性に欠け、著しくは平面的に配
列するので、本発明の目的を達成することができない。
【０００９】本発明の繊維集合体を構成する繊維は、た
とえば炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ジルコニ
ア繊維などの如き弾性率が５０００Kg／mm2 以上である
剛直繊維において、特に優れた効果を発揮する。
とえば炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ジルコニ
ア繊維などの如き弾性率が５０００Kg／mm2 以上である
剛直繊維において、特に優れた効果を発揮する。
【００１０】かかる繊維の切断前の形態としては、多繊
維条であればよく、たとえばマルチフィラメント条物、
サブトウ状物、トウ状物などを適用することができる。
かかる単繊維の太さとしては、好ましくは０．１〜２０
デニール、さらに好ましくは０．４〜３．０デニールの
ものが切断し易い。また弾性率が５０００Kg／mm2 以上
の剛直繊維が切断し易く連続分布のものが得易くてよ
い。
維条であればよく、たとえばマルチフィラメント条物、
サブトウ状物、トウ状物などを適用することができる。
かかる単繊維の太さとしては、好ましくは０．１〜２０
デニール、さらに好ましくは０．４〜３．０デニールの
ものが切断し易い。また弾性率が５０００Kg／mm2 以上
の剛直繊維が切断し易く連続分布のものが得易くてよ
い。
【００１１】本発明において上述繊維を切断する方法と
しては、連続分布状態に切断されるものであれば如何な
る方法でもよいが、好ましくは叩き作用により切断する
ものがよい。叩き作用による切断では、切断長は極めて
バリアブルにカットされ、連続的な分布を示す短繊維が
得られ易くてよい。
しては、連続分布状態に切断されるものであれば如何な
る方法でもよいが、好ましくは叩き作用により切断する
ものがよい。叩き作用による切断では、切断長は極めて
バリアブルにカットされ、連続的な分布を示す短繊維が
得られ易くてよい。
【００１２】叩き作用を与える方法として、回転体の円
周上に突起を有する構造の装置が良く、突起を有するメ
タリックワイヤ、針、ピンあるいは針をくの字等に曲げ
加工した部材を回転体に組付けたものなどが良い。一般
的には各種品種の揃ったガーネットワイヤや針布が好適
である。該ガーネットワイヤは突起を有するメタリック
ワイヤであり、その構造は特定されるものでなく、通
常、紡績業界でいう綿用、合繊用などいずれでも適用で
きるものである。また、前記回転体による係合のみなら
ず、バイブレーションやチェンソー的な運動をするもの
との係合であってもよい。要は本発明の目的とする機能
を有すれば良い。つまり、糸速軸に対して、外力が付与
されることにより繊維束を切断（切断分力）する作用・
機能を有しておればよいことを意味する。加えて、該突
起物の材質や表面処理等も特に限定されるものでない。
周上に突起を有する構造の装置が良く、突起を有するメ
タリックワイヤ、針、ピンあるいは針をくの字等に曲げ
加工した部材を回転体に組付けたものなどが良い。一般
的には各種品種の揃ったガーネットワイヤや針布が好適
である。該ガーネットワイヤは突起を有するメタリック
ワイヤであり、その構造は特定されるものでなく、通
常、紡績業界でいう綿用、合繊用などいずれでも適用で
きるものである。また、前記回転体による係合のみなら
ず、バイブレーションやチェンソー的な運動をするもの
との係合であってもよい。要は本発明の目的とする機能
を有すれば良い。つまり、糸速軸に対して、外力が付与
されることにより繊維束を切断（切断分力）する作用・
機能を有しておればよいことを意味する。加えて、該突
起物の材質や表面処理等も特に限定されるものでない。
【００１３】本発明の繊維集合体を構成する繊維として
は、炭素繊維１００％、ガラス繊維１００％、炭
素繊維とガラス繊維、炭素繊維と例えばポリエステル
等の炭素繊維以外の繊維を含んだ繊維群などが好ましく
使用される。特に、、、のものは複合材料や燃料
電池電極基材等の炭化構造物の前駆体や耐熱性保温材の
原料として、のものは導電性や制電性を目的とした繊
維集合体として好ましく使用されるものである。
は、炭素繊維１００％、ガラス繊維１００％、炭
素繊維とガラス繊維、炭素繊維と例えばポリエステル
等の炭素繊維以外の繊維を含んだ繊維群などが好ましく
使用される。特に、、、のものは複合材料や燃料
電池電極基材等の炭化構造物の前駆体や耐熱性保温材の
原料として、のものは導電性や制電性を目的とした繊
維集合体として好ましく使用されるものである。
【００１４】本発明の繊維集合体は捕集の仕方により塊
状、シート状（不織布状）、マット状の集合体を形成す
ることができるので、必要により適宜の形態の集合体を
形成することができる。
状、シート状（不織布状）、マット状の集合体を形成す
ることができるので、必要により適宜の形態の集合体を
形成することができる。
【００１５】かかる繊維集合体を一体化する場合は、樹
脂溶液で結合させる方法が好ましく使用される。かかる
樹脂は一般に複合材料を製造する際に採用される、たと
えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ化ビ
ニル樹脂などの熱可塑性樹脂、アクリルフェノール樹
脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエ
ステル系樹脂などの熱硬化型樹脂などが使用できるが、
特に熱硬化性樹脂が好ましい。
脂溶液で結合させる方法が好ましく使用される。かかる
樹脂は一般に複合材料を製造する際に採用される、たと
えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ化ビ
ニル樹脂などの熱可塑性樹脂、アクリルフェノール樹
脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエ
ステル系樹脂などの熱硬化型樹脂などが使用できるが、
特に熱硬化性樹脂が好ましい。
【００１６】かかる一体化物は、乾燥後、そのまま硬化
させることもできるが、さらにプレス成形したり、炭化
したりすることができる。これらの方法は、特殊な方法
を採用する必要はなく、通常複合材料を製造する場合に
使用される技術でよい。
させることもできるが、さらにプレス成形したり、炭化
したりすることができる。これらの方法は、特殊な方法
を採用する必要はなく、通常複合材料を製造する場合に
使用される技術でよい。
【００１７】たとえば、熱硬化性樹脂を用いてプレス成
形により硬化させる場合、１１０〜２８０℃で２〜１２
０分程度のプレス条件が使用されるが、使用樹脂や生産
条件によってこれらの条件は変動してもよい。
形により硬化させる場合、１１０〜２８０℃で２〜１２
０分程度のプレス条件が使用されるが、使用樹脂や生産
条件によってこれらの条件は変動してもよい。
【００１８】また、上述の樹脂により一体化させたもの
を炭化させる場合は、たとえばフェノール樹脂を用いた
場合は、２０００〜２６００℃程度の温度で焼成するこ
とにより炭化させることができる。この条件は要求され
る熱伝導性や電気伝導性などの性能により変動すること
ができる。
を炭化させる場合は、たとえばフェノール樹脂を用いた
場合は、２０００〜２６００℃程度の温度で焼成するこ
とにより炭化させることができる。この条件は要求され
る熱伝導性や電気伝導性などの性能により変動すること
ができる。
【００１９】以下、図面により本発明をさらに詳しく説
明する。図１は、本発明の繊維集合体を得るための一実
施態様を示す図であって、まず、多繊維条２はパッケー
ジ１から解舒され、フィードローラ３よりフィードさ
れ、コーミングローラ装置４内のフィードローラ５を経
て回転するコーミングローラ６に供給される。この際、
多繊維条２は弛緩状態で供給されてもよいし、緊張状態
で供給されてもよいが、好ましくは多繊維条２が、開繊
する弛緩供給がよい。上述の多繊維条２としては好まし
くは無ヨリであって、かつ各種サイジング剤である樹脂
付着のないものがカット性と開繊性に優れている。ここ
において、コーミングローラ６のガーネットワイヤ６Ｇ
が多繊維条２に作用して切断し、本発明の短繊維１４と
なり、該装置４の排出口７より排出される。本発明の短
繊維１４の切断長はランダム繊維長となる。ランダム繊
維長の重量平均繊維長は多繊維糸条２の繊維特性、該繊
維糸条２の供給量とコーミングローラの回転数（ガーネ
ットワイヤの打点密度）、ガーネットワイヤの材質、形
状、角度などより変更できる。次に捕集装置８に導かれ
る。該捕集装置８は吸引装置１３と連動させておけば吸
引下にてネット９上を移動するコンベアネット１０によ
り捕集させることができる。ここにおいて、全面に重量
分布が均一、かつ、繊維が三次元的にランダムに積層さ
せるためには整流板１１、１２を設けると良い。すなわ
ち、ランダム配向には空中での繊維分散域を設けること
が特に好ましく、かつ前記空中での繊維分散域としては
少なくとも前記排出孔７の面積より広い面積を有する空
間とすることが好ましい。
明する。図１は、本発明の繊維集合体を得るための一実
施態様を示す図であって、まず、多繊維条２はパッケー
ジ１から解舒され、フィードローラ３よりフィードさ
れ、コーミングローラ装置４内のフィードローラ５を経
て回転するコーミングローラ６に供給される。この際、
多繊維条２は弛緩状態で供給されてもよいし、緊張状態
で供給されてもよいが、好ましくは多繊維条２が、開繊
する弛緩供給がよい。上述の多繊維条２としては好まし
くは無ヨリであって、かつ各種サイジング剤である樹脂
付着のないものがカット性と開繊性に優れている。ここ
において、コーミングローラ６のガーネットワイヤ６Ｇ
が多繊維条２に作用して切断し、本発明の短繊維１４と
なり、該装置４の排出口７より排出される。本発明の短
繊維１４の切断長はランダム繊維長となる。ランダム繊
維長の重量平均繊維長は多繊維糸条２の繊維特性、該繊
維糸条２の供給量とコーミングローラの回転数（ガーネ
ットワイヤの打点密度）、ガーネットワイヤの材質、形
状、角度などより変更できる。次に捕集装置８に導かれ
る。該捕集装置８は吸引装置１３と連動させておけば吸
引下にてネット９上を移動するコンベアネット１０によ
り捕集させることができる。ここにおいて、全面に重量
分布が均一、かつ、繊維が三次元的にランダムに積層さ
せるためには整流板１１、１２を設けると良い。すなわ
ち、ランダム配向には空中での繊維分散域を設けること
が特に好ましく、かつ前記空中での繊維分散域としては
少なくとも前記排出孔７の面積より広い面積を有する空
間とすることが好ましい。
【００２０】また、本発明はバッチ方式により本発明の
繊維集合体１５を取り出す態様を示したが、シート状に
連続的に取り出すにはネットをエンドレス化すれば良
い。
繊維集合体１５を取り出す態様を示したが、シート状に
連続的に取り出すにはネットをエンドレス化すれば良
い。
【００２１】たとえば、燃料電池用電極基材であるプリ
プレグを連続的に製造する場合、前記、該繊維集合体に
フェノール樹脂をメタノールで希釈した溶液を含浸する
工程、含浸した樹脂を絞る工程、該樹脂を硬化させるこ
となく乾燥する工程、次にシート（プリプレグ）をエン
ドレスベルトから剥離する工程に続き該プリプレグをテ
イクアップする工程によって達成することができる。
プレグを連続的に製造する場合、前記、該繊維集合体に
フェノール樹脂をメタノールで希釈した溶液を含浸する
工程、含浸した樹脂を絞る工程、該樹脂を硬化させるこ
となく乾燥する工程、次にシート（プリプレグ）をエン
ドレスベルトから剥離する工程に続き該プリプレグをテ
イクアップする工程によって達成することができる。
【００２２】図２は、本発明の繊維集合体を構成する短
繊維の分布状態を説明するための一態様を示す図であっ
て、ステープルダイヤグラムと呼ばれている分布図であ
る。図より１５mmから１mmを連続的に分布して含んでい
る状態が明らかである。ここで連続的に分布しいると
は、繊維長の長い繊維は少なく、繊維長の短い繊維は多
く含む形、すなわち、繊維長と本数が反比例（直線、曲
線を含む）して含まれるものであって、途中に凹凸があ
るような分布のものは、原則的に除外するが、ただし、
本発明の目的を阻害しない範囲内であればさしつかえな
い。
繊維の分布状態を説明するための一態様を示す図であっ
て、ステープルダイヤグラムと呼ばれている分布図であ
る。図より１５mmから１mmを連続的に分布して含んでい
る状態が明らかである。ここで連続的に分布しいると
は、繊維長の長い繊維は少なく、繊維長の短い繊維は多
く含む形、すなわち、繊維長と本数が反比例（直線、曲
線を含む）して含まれるものであって、途中に凹凸があ
るような分布のものは、原則的に除外するが、ただし、
本発明の目的を阻害しない範囲内であればさしつかえな
い。
【００２３】図３は、本発明で得る繊維集合体１５のう
ちシート状に積層せしめた態様のモデル図を示すが、こ
こで、幅方向（ｗ−ｗ′）、長手方向（ l− l′）ある
いはバイアス方向（ｂ−ｂ′）に対し２次元的に配列が
ランダムである短繊維１４以外に厚さ方向（ｔ−ｔ′）
の配列もランダムである、いわゆる三次元的に配列がラ
ンダムである短繊維１４を有していることが明らかであ
る。該繊維集合体の厚さ方向のランダム性の程度は吸引
作用の調整により自在に達成し得るものである。該厚さ
方向に繊維軸が向いている繊維としては特に短い繊維が
寄与し、該繊維の配列のランダム性と繊維の剛直性と相
俟って繊維集合体構造に対し、高嵩高性、高反発性、気
体や液体の易通過性および易含浸性が確保できる。炭素
繊維を例にするならばＮａ／Ｓ電池や各種燃料電池の電
極基材として要求される導電性に好結果をもたらすもの
である。さらに複合材の前駆体にあっては樹脂の易含浸
性、結着性をもたらし、複合材として、高強度、高信頼
性の基材が得られる。
ちシート状に積層せしめた態様のモデル図を示すが、こ
こで、幅方向（ｗ−ｗ′）、長手方向（ l− l′）ある
いはバイアス方向（ｂ−ｂ′）に対し２次元的に配列が
ランダムである短繊維１４以外に厚さ方向（ｔ−ｔ′）
の配列もランダムである、いわゆる三次元的に配列がラ
ンダムである短繊維１４を有していることが明らかであ
る。該繊維集合体の厚さ方向のランダム性の程度は吸引
作用の調整により自在に達成し得るものである。該厚さ
方向に繊維軸が向いている繊維としては特に短い繊維が
寄与し、該繊維の配列のランダム性と繊維の剛直性と相
俟って繊維集合体構造に対し、高嵩高性、高反発性、気
体や液体の易通過性および易含浸性が確保できる。炭素
繊維を例にするならばＮａ／Ｓ電池や各種燃料電池の電
極基材として要求される導電性に好結果をもたらすもの
である。さらに複合材の前駆体にあっては樹脂の易含浸
性、結着性をもたらし、複合材として、高強度、高信頼
性の基材が得られる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく
説明する。
説明する。
【００２５】実施例１
単糸デニールが０．６デニール、構成繊維本数３０００
本のＰＡＮ系炭素繊維糸条を窒素シール下６５０℃の熱
処理を施し、脱サイジング加工した後、コーミングロー
ラに供した。コーミングローラの回転数は７０００r.p.
m とした。得られた炭素繊維の短繊維特性は最大繊維長
が６５mm、最小繊維長０．０２mm（測定可能範囲内で測
長したもの）であり、本発明でいう少なくとも１mmから
１５mmの範囲を含んで分布している繊維集合体となっ
た。該分布するランダム繊維長の繊維集合体の重量平均
繊維長は８．９mmであった。該繊維集合体を負圧下のチ
ャンバ内に飛散せしめ、ステンレス製金網６０メッシュ
のネット上に捕集した。捕集したシートの目付は２４ g
／m2 とし、該シートにフェノール樹脂（メタノールで
希釈の溶液）を含浸した後、再焼成によりＣ／Ｃ材を得
た。該基板をリン酸型燃料電池用電極基材に供したとこ
ろ気孔性、電気伝導性、熱伝導性ならびにシート強力に
共に優れた性能を示した。
本のＰＡＮ系炭素繊維糸条を窒素シール下６５０℃の熱
処理を施し、脱サイジング加工した後、コーミングロー
ラに供した。コーミングローラの回転数は７０００r.p.
m とした。得られた炭素繊維の短繊維特性は最大繊維長
が６５mm、最小繊維長０．０２mm（測定可能範囲内で測
長したもの）であり、本発明でいう少なくとも１mmから
１５mmの範囲を含んで分布している繊維集合体となっ
た。該分布するランダム繊維長の繊維集合体の重量平均
繊維長は８．９mmであった。該繊維集合体を負圧下のチ
ャンバ内に飛散せしめ、ステンレス製金網６０メッシュ
のネット上に捕集した。捕集したシートの目付は２４ g
／m2 とし、該シートにフェノール樹脂（メタノールで
希釈の溶液）を含浸した後、再焼成によりＣ／Ｃ材を得
た。該基板をリン酸型燃料電池用電極基材に供したとこ
ろ気孔性、電気伝導性、熱伝導性ならびにシート強力に
共に優れた性能を示した。
【００２６】実施例２
サイジング剤が付与されていない単糸デニール０．６デ
ニール、構成繊維本数６０００本のＰＡＮ系炭素繊維糸
条をコーミングローラに供し、短繊維化した。該短繊維
の繊維長特性は最大繊維長７２mm、最小繊維長０．０１
mm、重量平均繊維長１０．３mmのランダム繊維長にて分
布する繊維集合体となった。該短繊維をステンレス製８
０メッシュの金網にて捕集した。目付４００g／ m2 の
マット得た。該マットを交絡化処理を施こした後、ナト
リウム／イオウ電池の電極基材に供したところ、マット
厚み方向に配向した繊維により、厚み方向の弾発性に優
れ、かつ電気伝導性およびガス透過性にも優れた基材で
あった。
ニール、構成繊維本数６０００本のＰＡＮ系炭素繊維糸
条をコーミングローラに供し、短繊維化した。該短繊維
の繊維長特性は最大繊維長７２mm、最小繊維長０．０１
mm、重量平均繊維長１０．３mmのランダム繊維長にて分
布する繊維集合体となった。該短繊維をステンレス製８
０メッシュの金網にて捕集した。目付４００g／ m2 の
マット得た。該マットを交絡化処理を施こした後、ナト
リウム／イオウ電池の電極基材に供したところ、マット
厚み方向に配向した繊維により、厚み方向の弾発性に優
れ、かつ電気伝導性およびガス透過性にも優れた基材で
あった。
【００２７】実施例３
単糸デニール０．６デニール、構成繊維本数１０００本
のＰＡＮ系炭素繊維糸条と短繊維デニールが１デニール
繊維長が３８mmのポリエステルからなる２５０ゲレン／
３０ヤードの粗糸を同時にコーミングローラに供給し
た。コーミングローラの回転数は７５００r.p.m とし
た。該コーミングローラ内では前記炭素繊維はランダム
カットされ、一方、ポリエステルステープルは開繊作用
を受け、該コーミングローラの排出孔から混紡状態で飛
散せしめた。該混紡品をコンベアネット上に捕集し、均
一分散型の複合シートを得た。該複合シートの混紡比率
は重量比で炭素繊維／ポリエステル、１０％／９０％で
あった。該複合シートは静電気障害の起りやすい分野に
適したシートであった。
のＰＡＮ系炭素繊維糸条と短繊維デニールが１デニール
繊維長が３８mmのポリエステルからなる２５０ゲレン／
３０ヤードの粗糸を同時にコーミングローラに供給し
た。コーミングローラの回転数は７５００r.p.m とし
た。該コーミングローラ内では前記炭素繊維はランダム
カットされ、一方、ポリエステルステープルは開繊作用
を受け、該コーミングローラの排出孔から混紡状態で飛
散せしめた。該混紡品をコンベアネット上に捕集し、均
一分散型の複合シートを得た。該複合シートの混紡比率
は重量比で炭素繊維／ポリエステル、１０％／９０％で
あった。該複合シートは静電気障害の起りやすい分野に
適したシートであった。
【００２８】実施例４
単糸直径６μｍ、６０７デニールのグラスファイバ１本
に対し、０．６デニール３０００フィラメントのＰＡＮ
系炭素繊維糸条９本を７５００r.p.m で回転するコーミ
ングローラに供給し短繊維化せしめた。各々の繊維長特
性は次の通りであった。すなわち、炭素繊維は、最大繊
維長５８mm、最小繊維長０．０２mm、重量平均繊維長
９．８であるが、ガラス繊維は、最大繊維長３９mm、最
小繊維長０．０２mm、重量平均繊維長８．１であった。
に対し、０．６デニール３０００フィラメントのＰＡＮ
系炭素繊維糸条９本を７５００r.p.m で回転するコーミ
ングローラに供給し短繊維化せしめた。各々の繊維長特
性は次の通りであった。すなわち、炭素繊維は、最大繊
維長５８mm、最小繊維長０．０２mm、重量平均繊維長
９．８であるが、ガラス繊維は、最大繊維長３９mm、最
小繊維長０．０２mm、重量平均繊維長８．１であった。
【００２９】該短繊維をステンレス製８０メッシュの金
網に捕集し、目付４０g／ m2 のシートを得た。該シー
トをメタノールにて希釈したフェノール樹脂を含浸し４
枚積層して、プレス成形した後再焼成しＧ／Ｃコンポジ
ットを得た。該コンポジットを燃料電池のセパレータ基
材として用いたところ、グラファイト、炭素繊維及びガ
ラス状カーボンが組合さったもので均斉な密度と信頼性
に富む強度を有し、かつ、曲げ強度大なるため取扱い性
に優れ、ガス透過性、電気伝導性共に優れた特性を有す
るものであった。
網に捕集し、目付４０g／ m2 のシートを得た。該シー
トをメタノールにて希釈したフェノール樹脂を含浸し４
枚積層して、プレス成形した後再焼成しＧ／Ｃコンポジ
ットを得た。該コンポジットを燃料電池のセパレータ基
材として用いたところ、グラファイト、炭素繊維及びガ
ラス状カーボンが組合さったもので均斉な密度と信頼性
に富む強度を有し、かつ、曲げ強度大なるため取扱い性
に優れ、ガス透過性、電気伝導性共に優れた特性を有す
るものであった。
【００３０】
【発明の効果】本発明で得る短繊維集合体は、１５mmか
ら１mmを含んで分布するものであり長目の短カット繊維
は該集合体の絡合性を、一方、短か目の短カット繊維は
繊維配向のランダム性にや高密度充填性に寄与するもの
であって、これらが混在することにより単一カット長の
繊維集合体より有益な特性を示すものである。具体的に
は前者の場合、シート、マット等には強度面や電気伝導
性、後者は嵩高性、ポーラス性や電気伝導性に優れた効
果を発揮し、各種複合材、電池の電極基材やセパレー
タ、瀘材、防振材、防音材、さらには導電材に適した材
料を提供することができる。
ら１mmを含んで分布するものであり長目の短カット繊維
は該集合体の絡合性を、一方、短か目の短カット繊維は
繊維配向のランダム性にや高密度充填性に寄与するもの
であって、これらが混在することにより単一カット長の
繊維集合体より有益な特性を示すものである。具体的に
は前者の場合、シート、マット等には強度面や電気伝導
性、後者は嵩高性、ポーラス性や電気伝導性に優れた効
果を発揮し、各種複合材、電池の電極基材やセパレー
タ、瀘材、防振材、防音材、さらには導電材に適した材
料を提供することができる。
【図１】 この図は、本発明の繊維集合体を得るための
一実施態様を示す工程図である。
一実施態様を示す工程図である。
【図２】 この図は、本発明の繊維集合体を構成する繊
維長の分布状態を示す図である。
維長の分布状態を示す図である。
【図３】 この図は、本発明の繊維集合体をシート状に
積層した場合の態様図を示す。
積層した場合の態様図を示す。
１：パッケージ
２：多繊維条
３、５：フィードローラ
４：コーミングローラ装置
６：コーミングローラ
６Ｇ：ガーネットワイヤ
７：排出口
８：捕集装置
９：コンベアネット
１０：ネット
１１、１２：整流板
１３：吸引装置
１４：短繊維
１５：繊維集合体
Claims (13)
- 【請求項１】 繊維の集合体であって、該集合体は繊維
の長さが少なくとも１〜１５mmの範囲で連続的に分布し
ている短繊維を含み、かつ該各種長さの短繊維はランダ
ムに交り合って集合していることを特徴とする繊維集合
体。 - 【請求項２】 繊維集合体が、不織布状物である請求項
１記載の繊維集合体。 - 【請求項３】 繊維が、少なくとも炭素繊維を含むこと
を特徴とする請求項１記載の繊維集合体。 - 【請求項４】 繊維が、ガラス繊維を含むことを特徴と
する請求項１記載の繊維集合体。 - 【請求項５】 多繊維条を、周面上に突起を有する回転
体に係合せしめてランダムに切断して短繊維とした後、
集合させることを特徴とする繊維集合体の製造方法。 - 【請求項６】 多繊維条を、周面上に突起を有する回転
体に係合せしめてランダムに切断して短繊維とした後、
この短繊維を捕集ネットに集合させてシート状物を形成
させた後、このシート状物を樹脂で一体化することを特
徴とする繊維集合体の製造方法。 - 【請求項７】 短繊維が、少なくとも１〜１５mmの範囲
に連続的に分布したものを含むことを特徴とする請求項
５または６記載の繊維集合体の製造方法。 - 【請求項８】 周面上に突起を有する回転体が、突起を
有するメタリックワイヤを捲回した構造の回転体である
請求項５または６記載の繊維集合体の製造方法。 - 【請求項９】 繊維集合体を一体化する工程が、繊維集
合体に樹脂を溶液にして付与した後、乾燥する工程を含
むことを特徴とする請求項６記載の繊維集合体の製造方
法。 - 【請求項１０】 繊維集合体を樹脂で一体化する工程
が、繊維集合体に樹脂を付与した後、該樹脂を硬化させ
ることなく乾燥し、次いで捕集ネットから前記樹脂を含
む繊維集合体を剥離する工程を含むことを特徴とする請
求項６記載の繊維集合体の製造方法。 - 【請求項１１】 繊維集合体を一体化する工程が、繊維
集合体に樹脂を付与した後、プレス成形する工程を含む
ことを特徴とする請求項６記載の繊維集合体の製造方
法。 - 【請求項１２】 繊維集合体を一体化する工程が、繊維
集合体に樹脂を付与した後、樹脂を硬化する工程を含む
ことを特徴とする請求項６記載の繊維集合体の製造方
法。 - 【請求項１３】 繊維集合体を一体化する工程が、繊維
集合体に樹脂を付与した後、樹脂を炭化する工程を含む
ことを特徴とする請求項６記載の繊維集合体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298962A JP2560936B2 (ja) | 1990-11-29 | 1991-11-14 | 三次元配列繊維集合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-334903 | 1990-11-29 | ||
| JP33490390 | 1990-11-29 | ||
| JP3298962A JP2560936B2 (ja) | 1990-11-29 | 1991-11-14 | 三次元配列繊維集合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059853A true JPH059853A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2560936B2 JP2560936B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=26561732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298962A Expired - Fee Related JP2560936B2 (ja) | 1990-11-29 | 1991-11-14 | 三次元配列繊維集合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560936B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015145880A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 光弘 高橋 | ナノファイバー製造装置 |
| US10738168B2 (en) | 2012-08-01 | 2020-08-11 | Teijin Limited | Random mat and fiber-reinforced composite material shaped product |
| US10837133B2 (en) | 2012-11-08 | 2020-11-17 | Hyundai Motor Company | Melt-blown fiber web with improved concentration force and elasticity and method and apparatus for manufacturing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218306A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Takara Seisakusho:Kk | Cleaning cassette |
| JPS534150A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-14 | Osamu Uenoyama | Stepless speed change gear |
| JPS6385116A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-15 | Dainippon Ink & Chem Inc | 炭素繊維断熱材 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP3298962A patent/JP2560936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218306A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Takara Seisakusho:Kk | Cleaning cassette |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10738168B2 (en) | 2012-08-01 | 2020-08-11 | Teijin Limited | Random mat and fiber-reinforced composite material shaped product |
| US11168186B2 (en) | 2012-08-01 | 2021-11-09 | Teijin Limited | Random mat and fiber-reinforced composite material shaped product |
| US10837133B2 (en) | 2012-11-08 | 2020-11-17 | Hyundai Motor Company | Melt-blown fiber web with improved concentration force and elasticity and method and apparatus for manufacturing the same |
| WO2015145880A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 光弘 高橋 | ナノファイバー製造装置 |
| CN106133213A (zh) * | 2014-03-28 | 2016-11-16 | 高桥光弘 | 纳米纤维制造装置 |
| JPWO2015145880A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-07-13 | 光弘 高橋 | ナノファイバー製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2560936B2 (ja) | 1996-12-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |