JPH08337960A - Production of woven fabric for reinforcement - Google Patents
Production of woven fabric for reinforcementInfo
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- JPH08337960A JPH08337960A JP7170403A JP17040395A JPH08337960A JP H08337960 A JPH08337960 A JP H08337960A JP 7170403 A JP7170403 A JP 7170403A JP 17040395 A JP17040395 A JP 17040395A JP H08337960 A JPH08337960 A JP H08337960A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）を成形するときに樹脂の補強材として使用す
る織物の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a woven fabric used as a reinforcing material for resin when molding a fiber reinforced plastic (FRP).
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＦＲＰを成形するときに、補強繊維、た
とえば炭素繊維を、マルチフィラメント糸を織糸とする
織物の形態で使用することがよくある。そして、織物と
しても、いろいろな種類のものが提供されている。Reinforcing fibers, such as carbon fibers, are often used in the formation of FRPs in the form of woven fabrics of multifilament yarns. Various kinds of woven fabrics are also provided.
【０００３】ところで、よく知られているように、炭素
繊維糸は、ポリアクリルニトリル繊維などのプリカーサ
ー繊維糸（マルチフィラメント糸）を不活性雰囲気中で
焼成し、炭素化することによって製造される。そして、
炭素繊維糸の製造コストの多くがこの焼成工程によって
占められ、焼成工程における生産性の良否が、炭素繊維
糸、ひいては織物のコストに大きな影響を与えている。By the way, as is well known, carbon fiber yarns are produced by firing precursor fiber yarns (multifilament yarns) such as polyacrylonitrile fibers in an inert atmosphere to carbonize them. And
Most of the manufacturing cost of carbon fiber yarns is occupied by this firing process, and the quality of the productivity in the firing process has a great influence on the cost of the carbon fiber yarns and eventually of the woven fabric.
【０００４】焼成工程における生産性は、太いプリカー
サー繊維糸を用いるほど向上する。一気に焼成できるか
らで、細いものほど生産性は悪くなり、織物のコストは
上昇する。しかるに、織物のコストが上昇すると、炭素
繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）に占める材料費の割
合が大きくなってコストパーフォーマンスが低下し、用
途の制限が大きくなるので、プリカーサー繊維糸として
は、通常、単糸数が、数千本、ときには１万本を超える
ような太いものを使用している。そのため、そのように
太いプリカーサー繊維糸から得られる炭素繊維糸もま
た、当然のことながらやはり太く、それから織成される
織物にいろいろな不都合をもたらしている。The productivity in the firing process improves as thicker precursor fiber yarns are used. Since it can be fired at a stretch, the thinner the product, the worse the productivity and the higher the cost of the fabric. However, when the cost of the woven fabric rises, the ratio of the material cost to the carbon fiber reinforced plastic (CFRP) increases, the cost performance decreases, and the use limit increases. Thick yarns with a number of threads of several thousand, sometimes over 10,000 are used. Therefore, the carbon fiber yarn obtained from such a thick precursor fiber yarn is naturally also thick and brings various disadvantages to the woven fabric.
【０００５】すなわち、織物は、織糸の太さが太ければ
太いほど、交錯による織糸の曲がりが大きくなる。しか
るに、力学上明らかなように、曲がりがあるとその部分
に応力が集中するようになるので、炭素繊維が本来有す
る特性を十分に利用しきれなくなる。炭素繊維の特性が
発現される前に、曲がり部分から織物の破壊が起こるよ
うになるからである。That is, in a woven fabric, the thicker the weaving yarn, the greater the bending of the weaving yarn due to the interlacing. However, as is clear from the mechanics, when there is a bend, stress concentrates on that portion, so that the characteristics originally possessed by the carbon fiber cannot be fully utilized. This is because the breakage of the woven fabric begins to occur from the bent portion before the characteristics of the carbon fiber are exhibited.
【０００６】また、織糸の曲がりが大きくなると、織目
が大きくなり、表面の凹凸も大きくなる。織目や凹凸
は、炭素繊維は剛性が高く、織糸に交錯による収束力が
作用することによっても大きくなる。しかるに、織目が
大きくなったり、凹凸が大きくなったりすると、ＣＦＲ
Ｐにしたとき、炭素繊維の偏在による、炭素繊維が全く
存在しない部分ができたり、樹脂過多な部分ができたり
するので、物性はもちろん、信頼性に優れたＣＦＲＰを
得ることはなかなか難しい。Further, when the bending of the weaving yarn becomes large, the texture becomes large and the surface irregularities also become large. The texture and unevenness are increased by the fact that the carbon fiber has high rigidity and the converging force due to the interlacing acts on the yarn. However, if the texture becomes large or the irregularities become large, the CFR
When P is selected, due to uneven distribution of carbon fibers, a portion where carbon fibers do not exist at all or a portion where resin is excessive are formed. Therefore, it is difficult to obtain CFRP having not only physical properties but also reliability.
【０００７】ところで、ＣＦＲＰの成形にあたっては、
織物をあらかじめプリプレグ化しておくことが多い。す
なわち、織物にＢステージの熱硬化性樹脂を加熱下に加
圧含浸してプリプレグ化しておくのであるが、含浸工程
では、加熱されて熱硬化性樹脂の粘度が下がった状態の
下で加圧するために、織糸が拡幅されて織目がほとんど
閉塞され、また、表面の凹凸もほとんどなくなる。これ
は、一見、好ましいことのように思えるが、これは、剛
性の高い炭素繊維の単糸が加圧によって無理に移動させ
られた結果であり、加圧を解くと、全く元の状態とまで
はいかないまでも、それに近い状態まで回復してしま
う。そのようなプリプレグを、たとえば、ハニカムコア
の各面に複数枚積層し、加熱、加圧して熱硬化性樹脂を
硬化させてスキンを形成するとともに、ハニカムコアと
の接着を行ってハニカムサンドイッチパネルを製造する
ようなときに使用すると、セル壁部分では織物が加圧さ
れて単糸の移動が起こるが、セル孔の部分では加圧され
ないために上述した回復状態がほとんどそのまま維持さ
れることになり、炭素繊維が偏在して、炭素繊維が全く
存在しない部分ができたり、樹脂過多な部分ができた
り、層間にボイドができたりするようになる。しかる
に、そのようなハニカムサンドイッチパネルで、たとえ
ば航空機のスポイラーを構成すると、ボイドに水分が溜
り、その水分が高高度を飛行中に凍結してスキンにひび
割れを誘発し、また、これを繰り返しているうちにハニ
カムコアにも水分が侵入するようになり、パネルの物性
が低下して航空機の安全な運行にも支障をきたすように
なる。By the way, when molding CFRP,
Frequently, the woven fabric is prepregized in advance. That is, the woven fabric is impregnated with B-stage thermosetting resin under heating under pressure to form a prepreg. In the impregnation step, the woven fabric is heated and pressed under a state where the viscosity of the thermosetting resin is reduced. Therefore, the weaving yarn is widened and the weave is almost closed, and the surface irregularities are almost eliminated. At first glance, this seems to be preferable, but this is the result of the high-rigidity carbon fiber single yarn being forced to move, and when the pressure was released, it returned to the original state. If not, it will recover to a state close to that. A plurality of such prepregs, for example, are laminated on each surface of the honeycomb core and heated and pressed to cure the thermosetting resin to form a skin, and are bonded to the honeycomb core to form a honeycomb sandwich panel. When it is used during manufacturing, the woven fabric is pressed in the cell wall part to move the single yarn, but it is not pressed in the cell hole part, so the above-mentioned recovery state is maintained almost as it is. The carbon fibers are unevenly distributed, so that a part where the carbon fibers do not exist at all is formed, an excessive amount of resin is formed, or a void is formed between layers. However, if such a honeycomb sandwich panel is used to construct an aircraft spoiler, for example, moisture will collect in the voids, which will freeze during flight at high altitudes, causing cracks in the skin, and so on. Moisture will also enter the honeycomb core, and the physical properties of the panel will deteriorate, which will interfere with the safe operation of the aircraft.
【０００８】このように、ＣＦＲＰは、もともと金属材
料のように等方性材料ではなく、異方性材料であるがた
めに設計そのものが難しいうえに、補強材にもさまざま
な微妙な問題があってこれが設計をさらに困難にしてお
り、その困難さが信頼性をいま一歩確実性のないものに
している。ＣＦＲＰが、比強度や比弾性率などの特性に
優れた先端材料として航空機に使用されながらも、その
使用が二次構造材に止まり、破壊が飛行の安全に影響を
及ぼす一次構造材としての使用が躊躇されている理由も
ここにある。そのため、補強材としての炭素繊維織物に
ついて、さまざまな工夫が行われている。As described above, CFRP is originally not an isotropic material like a metal material but an anisotropic material, so that it is difficult to design itself, and the reinforcing material has various subtle problems. This makes design more difficult, which makes reliability a step less reliable. Although CFRP is used in aircraft as an advanced material with excellent properties such as specific strength and specific elastic modulus, its use is limited to secondary structural materials, and its use as a primary structural material whose destruction affects flight safety. This is also the reason why hesitates. For this reason, various contrivances have been made on carbon fiber woven fabrics as reinforcing materials.
【０００９】たとえば、特公平２−３２３８３号発明
は、補強炭素繊維織物を連続的に走行させながらその表
面に３０〜１，０００ｋｇ／ｃｍ2 の高圧のウォータジ
ェットを当てて織糸を開繊し、拡幅・扁平化して、交錯
部での織糸の曲がりを小さくし、表面の凹凸を小さくす
るとともに織目を完全に閉塞することを提案している。
補強炭素繊維織物への言及はないが、同様のことは、特
開昭５０−１２６９７９号公報にも記載されている。そ
して、このように処理された織物は、交錯部での織糸の
曲がりが小さく、上述した応力集中の問題は軽減され
る。また、表面の凹凸が小さく、織目も完全に閉塞され
ているから、ＣＦＲＰを成形するときの、炭素繊維の偏
在による不都合も防止できよう。しかしながら、一方
で、炭素繊維織物に３０〜１，０００ｋｇ／ｃｍ2 もの
高圧のウォータジェットを当てると、織糸を構成してい
る単糸の折損が激しくなるという問題がある。炭素繊維
は、脆いからである。しかるに、単糸の折損が起こる
と、当然、ＣＦＲＰにおける樹脂の補強効果は低下す
る。また、ウォータジェットは、織物のよこ糸方向に列
状に配置した複数個のノズル孔から指向するが、ノズル
孔のピッチが適当でないと、ウォータジェットが指向さ
れない織糸がでてきたり、織糸に複雑な方向の力が作用
したりして織糸間で開繊、拡幅・扁平化の程度に差がで
たり、単糸が蛇行したりする。この場合も、やはり補強
効果は低下する。For example, according to the invention of Japanese Patent Publication No. 2-32383, a reinforced carbon fiber woven fabric is continuously run and a high-pressure water jet of 30 to 1,000 kg / cm 2 is applied to the surface thereof to open the woven yarn. , Widening and flattening to reduce the bending of the weaving yarn at the intersecting portion, reduce the surface irregularities, and completely close the weave.
Although there is no reference to the reinforced carbon fiber woven fabric, the same thing is described in JP-A-50-126979. In the woven fabric treated in this way, the bending of the weaving yarn at the intersecting portion is small, and the problem of stress concentration described above is alleviated. Further, since the surface irregularities are small and the texture is completely closed, it is possible to prevent the inconvenience caused by uneven distribution of carbon fibers when molding CFRP. However, on the other hand, when a high-pressure water jet of 30 to 1,000 kg / cm 2 is applied to the carbon fiber woven fabric, there is a problem in that the single yarn constituting the woven yarn is severely broken. This is because carbon fiber is brittle. However, when the single yarn is broken, the reinforcing effect of the resin in CFRP is naturally lowered. Further, the water jet is directed from a plurality of nozzle holes arranged in a row in the weft direction of the fabric, but if the pitch of the nozzle holes is not appropriate, a weaving yarn in which the water jet is not directed may appear or A force in a complicated direction acts on the yarn, which causes a difference in the degree of opening, widening and flattening between the weaving yarns, and the single yarn meanders. In this case also, the reinforcing effect is reduced.
【００１０】このように、炭素繊維織物にウォータジェ
ットを指向して織糸を開繊し、拡幅・扁平化するにあた
っては、ウォータジェットの打力やノズルピッチなどが
織物品質に大きく影響を与える。As described above, when the weaving yarn is spread on the carbon fiber woven fabric by directing the water jet to widen and flatten the woven yarn, the hitting force of the water jet, the nozzle pitch, and the like have a great influence on the quality of the woven fabric.
【００１１】また、炭素繊維織物のたて糸およびよこ糸
には製織性を考慮して、サイジング剤を付着させ収束さ
せているので、とくに冬場の水温が低いときには、サイ
ジング剤が硬く固まって織糸を開繊することができない
問題がある。このようにウォータジェットの場合、水温
の管理が重要となり、非常に厄介である。In addition, since the sizing agent is attached and converged on the warp and weft of the carbon fiber woven fabric in consideration of the weavability, the sizing agent hardens and the weaving yarn is opened especially when the water temperature in winter is low. There is a problem that cannot be refined. As described above, in the case of water jet, it is very troublesome to control the water temperature.
【００１２】さらに、ウォータジェットを指向した場
合、炭素繊維織物が多くの水を含むことになり、後の乾
燥に時間がかかるという問題もある。Further, when the water jet is directed, the carbon fiber woven fabric contains a large amount of water, and there is a problem that it takes a long time to dry the carbon fiber woven fabric.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の上述した補強用織物、とくに炭素繊維織物の製造方法
における問題点を解決し、織糸の開繊、拡幅・扁平化の
均一性の優れ、交錯部における織糸の曲がりが小さくて
応力集中による破壊の問題をほとんど心配する必要がな
いばかりか、表面平滑性に優れていてＣＦＲＰを成形す
るときの炭素繊維の偏在による不都合を回避することが
でき、また物性も高く、しかも、信頼性に優れたＦＲＰ
を成形することができる補強用織物の製造方法を提供す
ることにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional method for producing a reinforcing woven fabric, particularly a carbon fiber woven fabric, and to improve the uniformity of opening, widening and flattening of the weaving yarn. In addition to the fact that the bending of the woven yarn at the intersection is small and there is almost no need to worry about the problem of fracture due to stress concentration, it also has excellent surface smoothness and avoids the inconvenience caused by uneven distribution of carbon fibers when molding CFRP. FRP that can be manufactured, has high physical properties, and is highly reliable
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a reinforcing woven fabric capable of molding.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
補強用織物の製造方法は、少なくともたて糸とよこ糸が
補強繊維からなる織物を、たて糸方向に走行させなが
ら、その織物に、その織物のよこ糸方向に列状に配列し
た複数個のノズル孔からスチームジェットを指向してた
て糸およびよこ糸を開繊および拡幅することを特徴とす
る方法からなる。According to the method for producing a reinforcing woven fabric of the present invention in accordance with this object, a woven fabric in which at least warp yarns and weft yarns are made of reinforcing fibers is run on the woven fabric while running in the warp direction. The method comprises opening and widening warp yarns and weft yarns by directing a steam jet through a plurality of nozzle holes arranged in a row in the weft yarn direction.
【００１５】すなわち、本発明による方法は、従来のウ
ォータジェットに代えて、スチームジェットを補強用織
物に指向して、たて糸およびよこ糸を開繊および拡幅・
扁平化するものであり、とくに炭素繊維からなる補強用
織物の製造に用いて好適な方法である。That is, in the method according to the present invention, instead of the conventional water jet, the steam jet is directed toward the reinforcing fabric to open and widen the warp yarn and the weft yarn.
It is a method that is flattened, and is particularly suitable for use in the production of a reinforcing fabric made of carbon fiber.
【００１６】本発明方法においては、スチームジェット
の温度管理が重要となる。この温度管理は、炭素繊維織
物の場合には、炭素繊維糸に付着しているサイジング剤
のガラス転移温度（Ｔｇ）を基準に考慮すればよく、該
Ｔｇ以上の温度のスチームジェットを使用する。好まし
いスチームジェット温度は２００〜３００℃であり、３
〜１５ｋｇ／ｃｍ2 のスチーム圧力を用いればよい。In the method of the present invention, temperature control of the steam jet is important. In the case of a carbon fiber woven fabric, this temperature control may be considered based on the glass transition temperature (Tg) of the sizing agent attached to the carbon fiber yarn, and a steam jet having a temperature of Tg or higher is used. The preferred steam jet temperature is 200-300 ° C, 3
A steam pressure of ~ 15 kg / cm 2 may be used.
【００１７】このように、炭素繊維糸に付着しているサ
イジング剤のＴｇ以上の温度であるスチームジェットを
採用することにより、サイジング剤が柔らかくなり、開
繊し易くなる。また、従来のウォータジェットでは水温
が低いと開繊しない問題、あるいは、水温変化により開
繊が不安定になるという問題があったが、スチームは高
温であるから、開繊が安定する。良好な開繊が安定して
行われることにより、織糸の拡幅・扁平化も円滑に行わ
れる。As described above, by using the steam jet having a temperature higher than the Tg of the sizing agent attached to the carbon fiber yarn, the sizing agent becomes soft and the fiber can be easily opened. Further, in the conventional water jet, there is a problem that the fiber is not opened when the water temperature is low, or there is a problem that the fiber opening becomes unstable due to the change in the water temperature. However, since the steam is at a high temperature, the fiber opening is stable. The stable and good spread of the fibers enables smooth widening and flattening of the woven yarn.
【００１８】また、スチームであるから、処理後の水分
率が、ウォータジェットの場合に比べて非常に少ないの
で、処理後の乾燥が簡単になる。Further, since it is steam, the moisture content after the treatment is much smaller than that in the case of water jet, so that the drying after the treatment becomes simple.
【００１９】上記スチームジェット用のノズルの仕様と
しては、ノズル孔の大きさが、たとえば０．１〜０．５
ｍｍφ程度が好ましく、これによって良好な開繊効果が
得られる。また、ノズルの配設ピッチとしては、１〜５
ｍｍが好ましく、織糸ピッチによって適当に変えてもよ
い。さらに、これらノズルは、揺動されることが好まし
く、スチームジェットの揺動により開繊状態が一層均一
になる。As a specification of the nozzle for the steam jet, the size of the nozzle hole is, for example, 0.1 to 0.5.
It is preferably about mmφ, and thereby a good fiber opening effect can be obtained. Further, the arrangement pitch of the nozzles is 1 to 5
mm is preferable, and may be appropriately changed depending on the weaving yarn pitch. Further, these nozzles are preferably swung, and the swirling of the steam jet makes the spread state more uniform.
【００２０】また、ノズル〜織物間距離としては、１〜
１０ｍｍ程度が好ましく、これによって良好な開繊効果
が得られる。距離を大きく離すと、噴射流が拡散してし
まうので、所望の開繊効果が得られなくなるおそれがあ
る。The distance between the nozzle and the fabric is 1 to
About 10 mm is preferable, and a good opening effect can be obtained by this. If the distance is greatly separated, the jet flow will be diffused, and the desired fiber-spreading effect may not be obtained.
【００２１】さらに、織物の走行速度についてはとくに
限定されないが、通常、０．１〜５．０ｍ／分程度であ
る。The running speed of the woven fabric is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 5.0 m / min.
【００２２】織物自身の織成については、通常の織成操
作により、たとえば炭素繊維のマルチフィラメント糸
を、織糸、すなわちたて糸およびよこ糸とする織物を得
る。Regarding the weaving of the woven fabric itself, a woven fabric in which a multifilament yarn of carbon fiber, for example, is used as a woven yarn, that is, a warp yarn and a weft yarn, is obtained by a normal weaving operation.
【００２３】マルチフィラメント糸の単糸数は、織成操
作の容易性や、単糸数が多ければ多いほど後の開繊、拡
幅・扁平化処理における織糸内での単糸の分散の均一性
が向上することを考えると、１，０００〜３０，０００
本程度、デニールにして４００〜４０，０００デニール
程度であるのが好ましい。単糸径は、５〜１０μｍ程度
である。Regarding the number of single yarns of the multifilament yarn, the ease of weaving operation and the greater the number of single yarns, the more uniform the dispersion of the single yarns within the woven yarn in the subsequent opening, widening and flattening treatments. Considering improvement, 1,000-30,000
It is preferable that the denier is about 400 to 40,000 denier. The single yarn diameter is about 5 to 10 μm.
【００２４】上述したマルチフィラメント糸は、後の開
繊、拡幅・扁平化処理を容易かつ均一性に優れるものと
するために、撚り数が５回／ｍ以下であるものを使用す
ることが好ましい。開繊、拡幅・扁平化という点では無
撚であるのが最も好ましいが、撚りが全くないものは、
織成操作を行いにくい。The above-mentioned multifilament yarn preferably has a twist number of 5 times / m or less in order to facilitate the subsequent opening, widening and flattening treatment and to have excellent uniformity. . From the viewpoints of opening, widening and flattening, it is most preferable that no twist is present, but if there is no twist,
It is difficult to weave.
【００２５】そのようなマルチフィラメント糸は、炭素
繊維の有撚マルチフィラメント糸に０．２〜１．８重量
％の範囲でサイジング剤を付着させ、乾燥し、ボビンに
巻き取り、撚り数が５回／ｍ以下になるように解撚する
ことによって得るのが好ましい。すなわち、プリカーサ
ー繊維の有撚マルチフィラメント糸を焼成し、炭素化し
た後、サイジング剤を付着、乾燥させてボビンに巻き取
り、撚り数が５回／ｍ以下になるようにボビンを回転さ
せながら解撚すると、マルチフィラメント糸が空気抵抗
を受けてバルーンを形成する。このとき、サイジング剤
の付着量が０．２〜１．８重量％の範囲にあると、空気
との摩擦でサイジング剤が剥がれ、単糸間の拘束が解け
て開繊状態となる。このようなマルチフィラメント糸を
織糸とする織物に対し、サイジング剤のＴｇ以上の温度
のスチームジェットにより開繊処理が行われる。スチー
ムジェットの打力が低くても、織糸の十分かつ均一な開
繊、拡幅・扁平化処理が可能になる。すなわち、緩やか
な条件での開繊、拡幅・扁平化処理が可能になる。な
お、サイジング剤としてエポキシ系のものを使用する
と、脱サイジング剤の必要がなくなり、スチームジェッ
トによる開繊、拡幅・扁平化処理を終えた織物をそのま
まプリプレグ化工程やＣＦＲＰの成形工程に供すること
ができるようになる。このとき、エポキシ系サイジング
剤が水溶性成分や界面活性剤などを含んでいる場合に
は、処理に先立って水や温水で濡らしておくとよい。Such a multifilament yarn has a sizing agent attached to a twisted multifilament yarn of carbon fiber in the range of 0.2 to 1.8% by weight, dried, wound on a bobbin, and has a twist number of 5 It is preferably obtained by untwisting so that the number of turns / m or less. That is, a twisted multifilament yarn of a precursor fiber is fired and carbonized, then a sizing agent is attached, dried and wound on a bobbin, and unwound while rotating the bobbin so that the twist number is 5 times / m or less. When twisted, the multifilament yarn undergoes air resistance to form a balloon. At this time, if the adhered amount of the sizing agent is in the range of 0.2 to 1.8% by weight, the sizing agent is peeled off due to friction with the air, and the constraint between the single yarns is released to open the fiber. A textile using such a multifilament yarn as a woven yarn is subjected to a fiber-spreading process with a steam jet at a temperature of Tg or higher of the sizing agent. Even if the hitting force of the steam jet is low, sufficient and uniform opening, widening and flattening of the woven yarn can be performed. That is, it is possible to perform opening, widening, and flattening processing under mild conditions. By using an epoxy-based sizing agent, a desizing agent is not required, and the fabric that has been opened by steam jet, widened and flattened can be directly used in the prepreg forming step and the CFRP forming step. become able to. At this time, when the epoxy-based sizing agent contains a water-soluble component or a surfactant, it is preferable to wet it with water or warm water before the treatment.
【００２６】上述した炭素繊維のマルチフィラメント糸
を織糸とする織物の織成にあたっては、後の開繊、拡幅
・扁平化処理を容易かつ均一に行えるよう、また、カバ
ーファクターが所望の範囲になるよう、たて糸間および
よこ糸間に形成される隙間、すなわち織目を拡げておく
ことが好ましい。どの程度拡げておくかは、織糸の太さ
などにもよるが、たて糸の幅の少なくとも１／５とす
る。例示すれば、たて糸の幅が１．５ｍｍのときは０．
５ｍｍ前後、４〜５ｍｍのときは１０〜２０ｍｍ程度に
しておく。織目の大きさが１０〜２０ｍｍもあるような
織物は、メッシュ織物と呼ばれている。In weaving a woven fabric using the above-mentioned carbon fiber multifilament yarn as a woven yarn, the subsequent opening, widening and flattening treatment can be easily and uniformly performed, and the cover factor is within a desired range. It is preferable to widen the gaps formed between the warp threads and between the weft threads, that is, the weaves. The extent to which the warp is widened depends on the thickness of the woven thread, but is at least ⅕ of the width of the warp thread. For example, when the width of the warp yarn is 1.5 mm, it is 0.
When it is about 5 mm and 4 to 5 mm, it is set to about 10 to 20 mm. A woven fabric having a weave size of 10 to 20 mm is called a mesh woven fabric.
【００２７】織物の組織は、平組織であるのが最も好ま
しい。そして、通常は、たて糸およびよこ糸に、同じ単
糸数で、繊度の等しい織糸を使用し、かつ、たて糸方向
とよこ糸方向とで織密度を等しくする。しかしながら、
一方向織物と呼ばれる、たて糸方向に一方向組織とする
ことも可能である。Most preferably, the weave of the fabric is a flat weave. Usually, weaving yarns having the same number of single yarns and the same fineness are used as the warp yarns and the weft yarns, and the weaving density is made equal in the warp yarn direction and the weft yarn direction. However,
It is also possible to have a unidirectional design in the warp direction, which is called a unidirectional fabric.
【００２８】一方、目付は任意に選び得るが、織糸の単
糸数が少ない場合には、開繊、拡幅・扁平化処理の容易
性、均一性や、得られる織物の形態保持性、カバーファ
クターなどを考えると、好ましくは１２０〜２００ｇ／
ｍ2 、より好ましくは１４０〜１９５ｇ／ｍ2 の範囲に
しておく。この目付の範囲は、単糸数が１２，０００本
である場合、とくに好ましい。なお、目付は、開繊、拡
幅・扁平化処理の後においても変わることはない。On the other hand, although the basis weight can be arbitrarily selected, when the number of single yarns of the woven yarn is small, the easiness of the opening, the widening and flattening treatment, the uniformity, the shape retention of the obtained woven fabric, and the cover factor Considering the above, preferably 120 to 200 g /
m 2 , more preferably in the range of 140 to 195 g / m 2 . This range of unit weight is particularly preferable when the number of single yarns is 12,000. The fabric weight does not change even after the fiber opening, widening and flattening treatments.
【００２９】さて、本発明における処理の様子を図面を
用いて説明するに、図１に示すように、クリール等（図
示略）からくり出されてきたマルチフィラメント糸から
なる複数のたて糸１は、たて糸シート２に引き揃えられ
る。たて糸シート２の各たて糸１は、綜絖３の綜目４に
通され、各綜絖３の上下運動に伴ってたて糸シート２の
開閉運動が行われる。開閉されるたて糸シート２の各た
て糸１は筬５の筬目に通される。シート２が開かれたと
きによこ糸６が打ち込まれ、シート２が閉じられた後次
にシート２が開かれたときに、次のよこ糸６が打ち込ま
れる。このようにして、織物７が製織される。Now, in order to explain the state of the processing in the present invention with reference to the drawings, as shown in FIG. 1, a plurality of warp yarns 1 made of multifilament yarns drawn from a creel or the like (not shown) are warp yarns. Aligned to sheet 2. Each warp thread 1 of the warp thread sheet 2 is passed through the heddle 4 of the heddle 3, and the opening and closing movement of the warp thread sheet 2 is performed in accordance with the vertical movement of each heddle 3. Each warp thread 1 of the warp thread sheet 2 that is opened and closed is passed through the reeds of the reed 5. When the sheet 2 is opened, the weft thread 6 is driven in, and when the sheet 2 is opened next time after the sheet 2 is closed, the next weft thread 6 is driven in. In this way, the fabric 7 is woven.
【００３０】製織された織物７は、引取り用のサーフェ
スローラ８を経た後、巻取機９へと送られて巻き取られ
る。このサーフェスローラ８と巻取機９との間に、スチ
ームジェットノズル１０が設けられている。スチームジ
ェットノズル１０は、織物７のよこ糸方向に複数個列状
に配列されている。適当なガイドローラ１１、１２、１
３を経た織物７のたて糸およびよこ糸は、スチームジェ
ットノズル１０から指向されてくるスチームジェットに
より、開繊および拡幅・扁平化処理される。処理後の織
物７は、ガイドローラ１４を経た後、一対のロール状の
乾燥ヒータ１５にかけられ、ガイドローラ１６を経た後
巻取機９によりロール状に巻き取られる。The woven fabric 7 is passed through a surface roller 8 for take-up, and then sent to a winder 9 to be wound up. A steam jet nozzle 10 is provided between the surface roller 8 and the winder 9. The steam jet nozzles 10 are arranged in a plurality of rows in the weft direction of the fabric 7. Suitable guide rollers 11, 12, 1
The warp yarns and the weft yarns of the woven fabric 7 having undergone No. 3 are subjected to opening, widening and flattening treatment by the steam jet directed from the steam jet nozzle 10. The treated woven fabric 7 is passed through the guide roller 14 and then applied to the pair of roll-shaped drying heaters 15 and passed through the guide rollers 16 and then wound into a roll by the winder 9.
【００３１】スチームジェットは、織物表面に対し、９
０±２０°の方向から指向し、その打力によって織糸の
開繊、拡幅・扁平化の処理を行う。織物７の走行速度、
すなわち処理速度は、スチームジェットの打力にもよる
が、０．５〜２０ｍ／分の範囲にするのが好ましい。打
力が小さいときには低速で、大きいときには高速で処理
できる。より好ましい範囲は、０．５〜１５ｍ／分であ
る。なお、織成操作上、当然であるが、織物はそのたて
糸方向が長さ方向になる。だから、図１における織物の
走行方向はたて糸方向である。The steam jet has a surface area of 9
The yarn is oriented from the direction of 0 ± 20 °, and the striking force is used to open, widen, and flatten the yarn. Running speed of the fabric 7,
That is, the processing speed is preferably in the range of 0.5 to 20 m / min, although it depends on the hitting force of the steam jet. It can be processed at low speed when the hitting force is small, and at high speed when the hitting force is large. A more preferable range is 0.5 to 15 m / min. In the weaving operation, as a matter of course, the warp direction of the woven fabric is the length direction. Therefore, the running direction of the fabric in FIG. 1 is the warp direction.
【００３２】スチームジェットノズル１０は、図示例で
はよこ糸方向に一列に配されているが、千鳥状に配して
もよい。各ノズル１０は、好ましくは、処理中織物７の
よこ糸方向に揺動される。揺動のピッチおよび周期は、
それぞれ、たて糸ピッチの１〜５倍、０．０３〜１秒程
度の範囲がよい。Although the steam jet nozzles 10 are arranged in a line in the weft direction in the illustrated example, they may be arranged in a staggered pattern. Each nozzle 10 is preferably swung in the weft direction of the fabric 7 during processing. The pitch and period of oscillation are
The ranges of 1 to 5 times the warp thread pitch and 0.03 to 1 second are preferable.
【００３３】また、上述したノズル１０の孔径（ノズル
孔の直径）は、０．１〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。
０．１ｍｍ未満ではスチーム量が少なく、織物の表面に
おける打力をたとえ高くしても、織糸を開繊し、拡幅・
扁平化するのに十分なエネルギーが得られない。また、
ノズル孔が詰まりやすくなり、安定した処理が困難にな
る。一方、０．５ｍｍを超えると、逆にスチーム量が多
すぎ、打力にもよるが、織物の表面上で隣接するスチー
ムジェット同士が干渉し合うようになり、織糸を構成し
ている単糸が不規則に曲がったり、織糸の開繊、拡幅・
扁平化の均一性が大きく低下したりするようになる。The hole diameter of the nozzle 10 described above (the diameter of the nozzle hole) is preferably in the range of 0.1 to 0.5 mm.
If it is less than 0.1 mm, the amount of steam is small, and even if the striking force on the surface of the woven fabric is increased, the woven yarn is opened and widened.
Not enough energy to flatten. Also,
The nozzle holes are easily clogged, making stable processing difficult. On the other hand, if it exceeds 0.5 mm, the steam amount is too large, and depending on the striking force, the adjacent steam jets will interfere with each other on the surface of the woven fabric, and the weaving yarn will be composed. The yarn is bent irregularly, the weaving yarn is opened, and the width is widened.
The flattening uniformity will be greatly reduced.
【００３４】また、ノズル孔のピッチは、織物の径糸ピ
ッチの１／２以下にしておく。１／２を超えるような大
きなピッチでは、織物の表面におけるスチームジェット
のエネルギー分布のむらが大きくなりすぎ、極端な場合
にはスチームジェットが指向されない織糸がでてきたり
して、織糸の開繊、拡幅・扁平化の均一性が大きく低下
してくる。Further, the pitch of the nozzle holes is set to 1/2 or less of the diameter thread pitch of the woven fabric. With a large pitch such as more than ½, the unevenness of the energy distribution of the steam jet on the surface of the fabric becomes too large, and in extreme cases, a weaving yarn in which the steam jet is not directed may appear, and the weaving yarn is opened. However, the uniformity of widening and flattening is greatly reduced.
【００３５】以上においては、便宜上、ノズル孔径やノ
ズル孔ピッチ、あるいは織物の表面におけるスチームジ
ェットの打力との関連について説明したが、これらは、
相互に関連し合っており、前述した本発明の目的を達成
するうえで有機的、一体不可分のものである。In the above, for the sake of convenience, the relationship between the nozzle hole diameter, the nozzle hole pitch, and the striking force of the steam jet on the surface of the fabric has been described.
They are mutually related and are organic and inseparable in achieving the above-mentioned object of the present invention.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の補強用織
物の製造方法によれば、よこ糸方向に配列したノズルか
らのスチームジェットにより織物のたて糸およびよこ糸
の開繊、拡幅・扁平化処理を行うようにしたので、とく
にサイジング剤を使用している場合に、均一性の高い優
れた処理効果が得られ、交錯部における織糸の曲がりの
問題が発生せず、ＦＲＰに成形した際の補強繊維偏在の
問題も防止できる。その結果、優れた物性の、信頼性の
高いＦＲＰを成形できる。As described above, according to the method for producing a reinforcing fabric of the present invention, the warp and weft of the fabric are opened, widened and flattened by the steam jet from the nozzles arranged in the weft direction. Since the treatment is carried out, especially when a sizing agent is used, an excellent treatment effect with high uniformity can be obtained, the problem of bending of the weaving yarn at the intersecting portion does not occur, and the reinforcement at the time of molding into FRP is performed. The problem of uneven distribution of fibers can also be prevented. As a result, it is possible to mold a highly reliable FRP having excellent physical properties.
【図１】本発明の一実施例に係る方法を示す概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a method according to an embodiment of the present invention.
１ たて糸 ２ たて糸シート ３ 綜絖 ４ 綜目 ５ 筬 ６ よこ糸 ７ 織物 ８ サーフェスローラ ９ 巻取機 １０ スチームジェット １１、１２、１３、１４、１６ ガイドローラ １５ 乾燥ヒータ 1 warp yarn 2 warp yarn sheet 3 heddle 4 heddle 5 reed 6 weft 7 woven fabric 8 surface roller 9 winder 10 steam jet 11, 12, 13, 14, 16 guide roller 15 dry heater
Claims (3)
らなる織物を、たて糸方向に走行させながら、その織物
に、その織物のよこ糸方向に列状に配列した複数個のノ
ズル孔からスチームジェットを指向してたて糸およびよ
こ糸を開繊および拡幅することを特徴とする、補強用織
物の製造方法。1. A steam jet is directed through a plurality of nozzle holes arranged in a row in the weft direction of the woven fabric while running the woven fabric in which at least the warp yarn and the weft yarn are reinforcing fibers in the warp yarn direction. A method for producing a reinforcing woven fabric, which comprises opening and widening warp yarns and weft yarns.
ーフェスローラから巻取までの間で前記織物に指向す
る、請求項１の補強用織物の製造方法。2. The method of manufacturing a reinforcing fabric according to claim 1, wherein the steam jet is directed to the fabric between the take-up surface roller of the loom and the winding.
１または２の補強用織物の製造方法。3. The method for producing a reinforcing woven fabric according to claim 1, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers.
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|---|---|---|---|
| JP17040395A JP3365592B2 (en) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Manufacturing method of reinforcing fabric |
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| JPH08337960A true JPH08337960A (en) | 1996-12-24 |
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| JP (1) | JP3365592B2 (en) |
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-
1995
- 1995-06-13 JP JP17040395A patent/JP3365592B2/en not_active Expired - Fee Related
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