JPS5843520B2 - ガラスセンイコンシヨウシノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維混抄紙の製造法に関するものであり
、更に詳しく述べるならば、ガラス繊維が均一に分散し
ていて極めて寸法安定性の高いガラス繊維混抄紙の製造
法に関するものである。

紙の寸法安定性を改善する目的で、ガラス繊維をパルプ
に混抄することは公知である。

このような混抄紙を製造するために、一般に市販されて
いるＦＲＰ用ガラス繊維のチョツプドストランドを用い
ると、混抄操作上および製品の品質上程々の問題点が生
じる。

即ち、ＦＲＰ用ガラス繊維のチョツプドストランドは、
その紡糸工程において紡糸助剤が施与されており、従っ
て、主として集束剤（酢酸ビニル、デンプン等）及びカ
ップリング剤（ボラン系またはシラン系）より成る、０
，５％前後の有機物が繊維表面に付着している。

このような表面付着物によって生ずる問題点の第一は、
ガラス繊維のチョツプドストランドを水中またはパルプ
液中に投入し、攪拌してこれを単繊維に解離する時、繊
維束の解離性が悪く分散操作に長時間を要したり、未解
離の繊維束が残ったりすることである。

問題点の第二は、ガラス繊維表面の付着物が疎水性を有
するため、水中でガラス繊維同志が集合する傾向を呈し
、そのために得られた混抄紙中のガラス繊維の分散状態
が不良であって、ルーズな束状繊維が網目状に分布する
ことである。

このため、得られた混抄紙の寸法安定性が不良であるば
かりでなく、紙表面の平滑度も不良であって、用途によ
っては使用上、性能上の支障を来すことがある。

本発明の目的は、上述のような従来方法の問題点を解消
し、抄紙液中におけるガラス繊維の分散性を改善し、寸
法安定性と平滑性のすぐれたガラス繊維混抄紙を製造す
る方法を提供することにある。

上記目的は本発明方法によって達成され、本発明方法は
、７０−９５重量％のパルプと５−３０重量％の紡糸助
剤により処理されているガラス繊維とを混抄してガラス
混抄紙を製造するに際し、前記ガラス繊維に４００℃以
上でかつ、その融点以下の温度に加熱してその表面付着
物を焼却し、次に急速に冷却水と接触させて急冷する前
処理を施すことを特徴とするものである。

前述のように、ガラス繊維に対しその繊維製造工程にお
いて、酢酸ビニールまたはデンプンなどの溶液を集束剤
として、また、ボランまたはシラン系化合物の溶液をカ
ップリング剤として施与しているが、本発明方法におい
て、ガラス繊維を４００℃以上かつガラス繊維の融点以
下の温度に加熱するとこれらの紡糸助剤は熱分解され、
３０分以内にはＶ完全に焼却される。

この加熱温度が４００℃より低い場合は、実用時間内に
紡糸助剤を完全に焼却することが困難である。

また、加熱温度がガラス繊維の融点より高いときはガラ
ス繊維が溶融するので、このような温度は当然使用でき
ない。

特に紡糸助剤の焼却が不完全であると、繊維表面の疎水
性を却って増大させ、抄紙液中でのガラス繊維の解離分
散を阻害することがある。

本発明方法において、ガラス繊維の加熱工程は従来の加
熱装置、例えば電気炉、赤外線加熱装置、熱風加熱炉な
どを用いることができる。

ガラス繊維はチョツプドストランドの形態で、加熱装置
中に連続的に、或はバッチ式に供給される。

この加熱処理によってガラス繊維の水中分散性が著しく
向上し、緩徐な、或いは短時間の攪拌によりガラス繊維
を単繊維の形態で均一に水中分散することができる。

このため、攪拌操作によるガラス単繊維の破断が少なく
、従ってガラス繊維の長さを保持することができる。

また、加熱処理を経たガラス繊維を混抄した混抄紙は、
加熱処理を施さないガラス繊維を用いた混抄糸にくらべ
て、著しく改善された寸法安定性を有している。

この向上の理由は明らかではないが、加熱処理を施され
たガラス繊維の表面が、パルプ繊維に対し改善された接
着性を有しているためと思われる。

本発明方法において、高温熱処理されたガラス繊維は次
に急速に冷却水と接触して急冷される。

この冷却水との接触は、ガラス繊維を冷却水中に投入し
てもよいし、ガラス繊維に冷却水を散布してもよいし、
或いはガラス繊維を冷却水流を通って連続的に走らせて
もよい。

一般に、高温熱処置されたガラス繊維を急激に冷却水と
接触させると、その急激かつ不均一な収縮によりガラス
繊維が粉粉に砕けると予想されるが、事実はこのような
予想とは異なり、ガラス繊維の切断や破砕は全く発生し
ないことが確認された。

そればかりが、急冷したガラス繊維を混抄した混抄紙は
、空気中で徐冷したガラス繊維を用いた混抄紙よりも、
その寸法安定性が高いという驚くべき効果が認められた
。

この原因は明らかではないが、加熱急冷による焼入れ効
果によりガラス繊維のヤング率が向上するためと思われ
る。

更に、本発明の急冷法は下記のように長所を有している
。

（４）冷却設備が簡単で、冷却時間が短い。

若し徐冷を行うとすれば、多量のガラス繊維を収容する
ための大型の徐冷室が必要となる。

（Ｂ） 高温処理されたガラス繊維の有する熱は、冷
却水によって回収され、この熱量は抄紙工程の白水温度
の上昇に有効に利用され、これにより繊維の分散度を高
め、乾燥時間を短縮することができる。

しかし徐冷法ではガラス繊維の有する熱は、大気中に放
出され回収困難である。

上述のように本発明方法においては、高温加熱処理と急
冷処理とを組合せることによって、ガラス繊維の抄紙液
中での解離分散処理が容易になり、寸法安定性の高い混
抄紙を製造することができる。

また、本発明方法によって製造された混抄紙は、ガラス
繊維が単繊維の形で均一に分散していて、未解離繊維束
が存在せず、表面の平滑性がすぐれている。

更に、本発明方法により冷却装置が単純化され、熱量の
回収が容易に行うことができる。

以下実施例によって本発明方法の構成および効果を説明
する。

実施例 旭ファイバーグラス社製の、長さ６ｍｍ、太さ９μのチ
ョツプドストランド（商品名：Ｃ８−０６ＨＡ−８３Ｏ
Ａ）を２２♂秤取した。

このガラス繊維を、以下ガラス繊維Ｉと呼ぶ。

別に、上記と同一のガラス繊維２２グを取り、ルツボに
入れ電気炉中で４５０℃で３０分間加熱処理した。

このガラス繊維を電気炉から取り出して、空気中で約１
時間放冷した。

得られた繊維を、以下ガラス繊維■と呼ぶ。

更に上記と同一のガラス繊維２２１を取り、上記と同一
方法で高温処理した後、直ちに２０’Ｃの水約５００ｒ
ＩＬｌ中に投入して急冷した。

得られた繊維を、以下ガラス繊維■と呼ふ。

別に広葉樹晒クラフトパルプ（以下ＬＢＫＰと略す）を
、ビータ−を用いて、そのカナデアン・スタンダード・
フリーネスが４５０ｍ１になるように叩解し、１重量％
濃度のパルプ液になるように水を加えて稀釈した。

このパルプ液１７．８１（−ｔ−なわち、絶乾パルプ１
７８１を含む）を取り、往復動式攪拌器で攪拌しながら
この中にガラス繊維■を投入した。

攪拌を続けながら、分散液からその少量を取って青ガラ
ス上で解離分散状況を観察し、その中に束状繊維が全く
見られなくなるまでに要した時間を測定したところ、約
１２分であった。

別に、ガラス繊維Ｌ■についても上記と同様の解離時間
を測定した所、ガラス繊維■の解離時間は１秒であった
が、ガラス繊維■のそれは約３０秒であった。

このようにして作った（ガラス繊維１１％、ＬＢＫＰ８
９％）三種類の材料から、丸型手抄シートマシンによっ
て坪量ｘｏｏ？／ｌｒｉ’のシート（ガラス繊維混抄紙
Ｉ、■、■）を作った。

湿シートはプレスで搾水した後、表面温度１０５℃のフ
ェロタイプに挿入して乾燥した。

この３種類のシート、及び別にＬＢＫＰのみから作った
シート（比較紙）の計４種類について、水中伸度と平均
繊維長さを測定した結果を下表に示す。

水中伸度とは常温の水に一定時間紙を浸漬した時の紙の
伸び（％）であり、フエンチェル式水中伸度測定装置を
置いた。

平均繊維長は紙片中のセルローズ繊維を濃硫酸でとかし
てガラス繊維を残し、これをスライドグラス上に展開し
て投影器にかげ、繊維長を全数測定して算術平均して求
めた。

上記の表から、本発明方法によるガラス繊維混抄紙■が
、水中における寸法安定性が最も高く、またガラス繊維
の平均繊維長も大きいことがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １７０−９５重量％のパルプと、５−３０重量％の、紡
   糸助剤により処理されているガラス繊維とを混抄するに
   際し、前記ガラス繊維に、４００℃以上でかつ、その融
   点以下の温度に加熱してその表面付着物を焼却し、次に
   急速に冷却水と接触させて急冷する前処理を施すことを
   特徴とするガラス繊維混抄紙の製造法。