JPS6356056B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱硬化性樹脂液を含有するグラスウー
ルマツトからグラスウール筒状体を連続的に製造
する方法に関する。

グラスウール筒状体は例えばスチーム配管ある
いは冷暖房空調用の空気輸送管等の保温材あるい
は吸音材として用いられている。

従来、グラスウール筒状体は、例えば火炎延伸
法、遠心法いわゆるトル法（特開昭49−125632公
報参照）、あるいはいわゆるロータリーガスジエ
ツト法（特開昭52−25113公報参照）などによつ
て繊維化されたガラス細線に熱硬化性樹脂の結合
剤を吹きつけ、それを移動しているメツシユコン
ベアー上に集めて帯状にし、これを一定長さに切
断した後マンドレルと呼ばれる鉄製のパイプに巻
きつけ、熱硬化炉に送りこみ結合剤を硬化せしめ
て成型し、その後マンドレルを引き抜き、両端を
切り落して所定寸法にすることによつて製造され
てきた。

このような製造法によればグラスウール筒状体
は多数のマンドレルを用いて製造しなければなら
ず、従つて同一のマンドレルを多数準備する必要
がありまた生産性が低いという欠点があつた。

それ故、特開昭50−59856号公報では、熱硬化
性樹脂液を含浸せしめたグラス繊維マツトを回転
しているマンドレルにスパイラル状に巻き付け、
熱処理硬化せしめて筒状成型体を製造し、次いで
該筒状成型体を原料グラス繊維マツトの供給に比
例させてマンドレルから引き出すことから成る、
グラス繊維マツトの保温筒を連続的に製造する方
法が提案されている。

この方法はグラス繊維マツト保温筒を連続的に
製造する方法である点で多数のマンドレルを必要
とする上記方法に比して優れているが、この方法
では熱硬化性樹脂液を含浸せしめたグラス繊維マ
ツトを回転しているマンドレルに直接供給するた
めグラス繊維マツトが切断する危険がある。熱硬
化性樹脂液を含浸せしめたグラス繊維マツトは該
樹脂が未だ硬化していないためそれに引張り力が
加わると切断し易く、そのため上記方法ではスパ
イラル状小突起を設けた押圧ローラーを用いて該
原料グラス繊維マツトをマンドレルに供給する工
夫を行つている。また、その際押圧ローラーによ
つて原料グラス繊維マツトがマンドレルに付着す
るのを防止するため、マンドレルの回転を押圧ロ
ーラーの回転よりも大きくして、マツトとマンド
レルの間に速度差を与えている。

しかしながら、このことは、押圧ローラーとマ
ンドレルとの間の原料グラス繊維マツトに張力が
働くことを意味している。

それ故、未硬化の熱硬化性樹脂液を含浸せしめ
たグラス繊維マツトを回転しているマンドレルに
直接供給する上記方法では、グラス繊維マツトが
切断する危険がある。

それ故、本発明の目的は、熱硬化性樹脂液を含
有するグラスウールマツトすなわち末硬化の軟か
く引張りに対して弱いグラスウールマツトからグ
ラスウール筒状体を連続的に生産する新規な方法
を提供することにある。

本発明の他の目的は、熱硬化性樹脂液を含有す
るグラスウールマツト自体に実質的に供給のため
の張力を負荷せずに従つてグラスウールマツトが
供給の際の張力によつて切断する危険を回避する
ようにして、グラスウール筒状体を連続的に製造
する方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、グラスウールマツ
トを多層に螺旋状に積層して成るグラスウール筒
状体を製造することにある。

本発明のさらに他の目的は、帯状シート状物の
螺旋状巻体から成る内筒を備えたグラスウール筒
状体を製造することにある。

本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明
らかとなろう。

本発明のかかる目的および利点は、本発明によ
れば、帯状シート状物をマンドレルに該帯状シー
ト状物の長手方向が該マンドレルの軸方向に対し
て直角でない角度で供給して螺旋状に巻付けそし
て巻付けられた該帯状シート状物を駆動させてマ
ンドレルの軸方向へ連続的に移動させ、かくして
帯状シート状物のマンドレルに対する供給を連続
的に達成し且つマンドレル上に該帯状シート状物
の巻体を形成し、その際該マンドレルは中空であ
つて、その長手方向の少くとも一部区域に外気に
通じる多数の流通孔又はスリツトを有しており； マンドレル上をその軸方向に連続的に移動する
上記巻体上に、熱硬化性樹脂液を含有する帯状グ
ラスウールマツトを該帯状グラスウールマツトの
長手方向が該マンドレルの軸方向に直角でない角
度で供給し、かくして該巻体上に該巻体と共にマ
ンドレルの軸方向に連続的に移動する帯状グラス
ウールマツトの筒状巻体を形成せしめ；帯状グラ
スウールマツトの筒状巻体を該筒状巻体がマンド
レル上にある間に加熱ローラーによつて加熱する
とともに該マンドレルの中空通路に熱風を通じ、
それによつて少くともその表面および内側を加熱
硬化せしめ；そして 該帯状グラスウールマツトの筒状巻体を、所望
の寸法に切断する前または切断した後に、さらに
加熱硬化せしめる、 ことを特徴とするグラスウール筒状体の連続的製
造法、によつて達成される。

以下、本発明方法を添付図面の第１図〜第２図
を参照しつつ詳細に説明する。

添付図面の第１図は本発明方法の実施態様を示
す概略図である。

第１図において１はマンドレルであり、枠１０
によつて固定され動かないようになつている。１
１はマンドレル１の先端を表わしている。マンド
レルは中空体である。後に説明する帯状シート状
物と接触するマンドレルの共通表面は該帯状シー
ト状物がマンドレル上を円滑に移動できるように
円滑であるのが好ましい。マンドレルには、マン
ドレルの少くとも一部区域に表面から該中空部に
通ずる多数の流通孔を有することができる。

マンドレル１には帯状シート状物２が供給され
る。帯状シート状物２はマンドレル１に対し、該
帯状シート状物の長手方向が該マンドレルの軸方
向に対して直角でない角度で供給される。一対の
プーリー３，３間に第１図に図解されている如く
マンドレルを締付けるように取付けられた可撓性
無終端駆動ベルト４を回転させることによつて、
帯状シート状物２はマンドレル上に螺旋状に巻付
けられマンドレル上を回転しつつ連続的にマンド
レルの軸方向（矢印方向）に移動する。

第１図には１本の帯状シート状物を用いる態様
が示されているが、複数本例えば２〜３本の帯状
シート状物をマンドレルに供給する方式を採用し
てもよい。複数本の帯状シート状物は好ましくは
互に重なり合わない方向からマンドレルに供給さ
れそして１本の帯状シート状物で形成される螺旋
と他の帯状シート状物で形成される螺旋とがくい
違うように供給される。帯状シート状物は好まし
くはマンドレルの軸方向に対し50〜87度の角度を
なして供給される。

帯状シート状物は紙、金属あるいは合成樹脂か
ら成ることができ、その巾は10〜500mm好ましく
は20〜150mm程度である。厚さは数10ミクロンか
ら数mm程度までとすることができる。紙の場合に
は好ましくは50ミクロン〜２mm、合成樹脂の場合
には20ミクロン〜１mm、軟質金属および硬質金属
（例えば鋼）の場合にはそれぞれ20ミクロン〜１
mmおよび10ミクロン〜0.5mmである。又、帯状シ
ート状物は表面から裏面に通じる孔を有すること
ができる。

第１図には供給される帯状シート状物２の巾に
対しマンドレル上に形成されたその巻体における
各１巻の巾が小さい態様が図解されている。この
場合にはそれ故巻体を形成する際帯状シート状物
が一部重なり合つて第２図のａに図解された状態
をなしているのが理解されよう。第２図のｂには
帯状シート状物が厚み部分で衝き合せられた巻体
および第２図のｃには２枚の帯状シート状物から
成りそれぞれの帯状シート状物が厚み部分で衝き
合せられている巻体が図解されている。重ね合せ
られた部分あるいは衝き合せられた部分は接着剤
で接着することもできる。２枚の帯状シート状物
から成り且つ２枚のシート状物間の接触面部分の
１部又は全部が接着剤で接着されている場合の第
２図のｃに図解された態様は本発明方法における
好ましい巻体である。

帯状シート状物として金属製の無終端帯状シー
ト状物を用いることができる。この場合はマンド
レルから外れた部分のシート状物は中空マンドレ
ル内部を通過してマンドレルへ供給するシート状
物と連結された構造となつている。

マンドレル上をその軸方向に連続的に移動する
上記巻体上に、熱硬化性樹脂液を含有する帯状グ
ラスウールマツト６が供給される。帯状グラスウ
ールマツト６はその長手方向がマンドレル１の軸
方向に直角でない角度で、該巻体５上に供給され
る。既に理解されるように、本発明方法によれば
マンドレル上に形成された巻体５が無終端駆動ベ
ルト４によつてマンドレル上を回転しつつその軸
方向に移動する力を与えられているから、その上
に供給される帯状グラスウールマツト６に対して
は巻付けのための力および移動のための力を与え
る必要は全くない。それ故、本発明方法によれ
ば、熱硬化性樹脂液を未硬化の状態で含有してお
り従つて引張り力が加わると切断あるいは繊維間
の大きなずれが起り易い帯状グラスウールマツト
に、そのような危険を伴う引張り力を加えること
なく、円滑に連続して帯状グラスウールマツトを
供給しつづけることができる利点がある。

帯状グラスウールマツトとしては、好ましくは
50〜1000ｇ／m²より好ましくは100〜300ｇ／m²の
重量を示す厚さのものが用いられる。また、帯状
グラスウールマツトは種々の巾で供給することが
できる。そのような巾は例えば50〜3000mmである
ことができる。帯状グラスウールマツトは、通
常、例えばフエノール・ホルムアルデヒド系のレ
ゾール樹脂の如き熱硬化樹脂を、ガラス繊維に対
し固型分として３〜20重量％含有する。

帯状グラスウールマツト６の供給は添付図面の
第１図に示されているように、押えローラー７に
よつて押え付けるようにして行うのが好ましい。
押えローラーはマンドレルの軸の周囲に複数本備
えることもできる。押えローラーによつて帯状グ
ラスウールマツトを巻体５上に押えむらなく且つ
規則正しく巻付け供給することが容易に行なわれ
る。帯状グラスウールマツトはかくして螺旋状に
巻体５上に巻付けられ筒状体８を形成する。第１
図には１本の帯状グラスウールマツトが供給され
る態様が図解されているが、複数本例えば２〜３
本の帯状グラスウールマツトを供給するようにし
てもよい。複数本の帯状グラスウールマツトは供
給方向が重なり合ないように例えばマンドレルの
軸方向でずれた位置からあるいはマンドレルの軸
に対し反対又は対称となる位置から供給される。
帯状グラスウールマツトは、マンドレルに対する
帯状シート状物の供給の場合（第２図）と同様
に、厚さ面を衝き合せるようにしてあるいは一部
重なり合うようにして供給される。本発明方法に
よれば、好ましくは帯状グラスウールマツトは筒
状体８がその任意の断面において好ましくは少く
とも３層、さらに好ましくは少くとも５層の帯状
グラスウールマツトを有するように、一部重なり
合うように供給される。第１図において帯状グラ
スウールマツト６は巾方向で一部重なり合うよう
に供給されている。それ故、容易に理解されるよ
うに、マツト６の巾方向の一方の端１２は他方の
端１３よりも、巻付けられる際より大きな周長を
有するように巻き付けられる。このような場合、
一方の端が形成する小さな周長と他方の端が形成
する大きな周長との比、すなわち一方の端が軸の
周囲を１回転する長さ対他方の端が軸の周囲を１
回転する長さの比が２以下より好ましくは1.5以
下となるように、帯状グラスウールマツトを供給
するのが望ましい。マンドレルの直径に対し比較
的肉厚の筒状体を製造しようとする場合を例にと
ればわかるように、帯状グラスウールマツトが巻
体５と接触する一方の端が形成する周長に対し最
終的に所望する筒状体の直径によつて規定される
周長が２倍よりも大きい場合には、供給する帯状
グラスウールマツトの周長が大きい側の端部の伸
びが限度を越えて切断あるいは大きなずれが生じ
易くなる。それ故複数の帯状グラスウールマツト
を供給して各帯状グラスウールマツトの巾方向両
端が形成する周長の比が２以上とならないように
するのが望ましい。本発明方法によれば、別の観
点からすると、夫々の帯状グラスウールマツト
は、好ましくは、マンドレルの軸を通る仮想平面
に対して帯状グラスウールマツト面が形成する角
度が約20度以下となるように、供給される。

上記の如くして形成された帯状グラスウールマ
ツトの筒状体８は次いで加熱硬化せしめられ、グ
ラスウールマツト筒状体を与える。

本発明によれば加熱硬化は、筒状体８がマンド
レル上にある間に行なわれまたマンドレルから筒
状体を切離したのちにも行なわれる。また、加熱
硬化は、一段で行つても多段で行つてもよい。本
発明の好ましい態様によれば、筒状体８はマンド
レル上にある間に少くともその表面部分が加熱硬
化せしめられる。そのような加熱硬化は、例えば
第１図に示されているような加熱ローラー９によ
つて行うことができる。

複数本の加熱ローラーを使用することができ
る。

また、未硬化の筒状体８がマンドレル上にある
間に筒状体８の周囲に筒状体８を取囲むように設
けられた加熱炉（図示されていない）によつて加
熱硬化を促進させることができる。

さらに、本発明によれば、マンドレルの中空通
路に熱風を通じ、筒状体がマンドレル上にある間
に該筒状体の内側をも加熱硬化せしめられる。

また、本発明の実施態様によれば、マンドレル
に供給する帯状シート状物として多数の孔を有し
ている有孔帯状シート状物を用い、そしてマンド
レルの上記多数の孔又はスリツトと重なり合つた
孔の位置から熱風を吹き出すことにより帯状グラ
スウールマツトの筒状巻体をマンドレル上で少く
とも部分的に熱硬化せしめることもできる。上記
有孔帯状シート状物は、円形もしくは楕円形、好
ましくは該帯状シート状物の長手方向に長径を持
つ楕円形の孔を有するものが有利に用いられる。
該孔の平均直径は好ましくは１〜50mmであり、孔
の合計面積は好ましくは全表面積の20〜70％を占
める。

巻体をマンドレル上にある間に少くとも部分的
に熱硬化せしめる利点は、マンドレルから帯状グ
ラスウールマツトの巻体を外す際および外した後
において該巻体が優れた形態保持特性を有する点
にある。

本発明方法によれば、帯状グラスウールマツト
の筒状巻体はマンドレルから所望の長さであるい
は適当な長さで切断される。筒状巻体の切断は帯
状シート状物が紙、合成樹脂あるいは薄い金属等
の場合には通常帯状シート状物と一緒に行なわれ
る。切離された筒状巻体は、未が充分に加熱硬化
されていない場合には、その後加熱室において充
分に加熱硬化せしめられる。加熱硬化の温度およ
び時間は、切離された筒状巻体の大きさ、硬化の
程度あるいはグラスウールマツト部の厚さ等によ
つて適宜決定される。通常200〜300℃の温度にお
いて３〜30分の時間加熱される。

本発明方法により得られた硬化されたグラスウ
ール筒状体は、帯状シート状物の巻体を保持した
ままあるいは巻体を取外されて、保温材あるいは
吸音材等として種々の用途に用いることができ
る。

以上のとおり、本発明によれば、未硬化の熱硬
化性樹脂を含有するグラスウールマツトをマンド
レル上に形成されて螺旋状に回転され移動する巻
体上に乗せることによりグラスウールマツトの筒
状体を形成することができるから、未硬化の熱硬
化性樹脂を含有するグラスウールマツトに移動に
必要な力を直接負荷せしめる必要がなく従つてグ
ラスウールマツトに負荷される引張り力を最小限
に抑えることができるから、グラスウールマツト
として薄いマツトを用いた場合においてさえグラ
スウールマツトを円滑に且つ連続して供給しつづ
けることができる利点がある。

また、本発明によれば、帯状シート状物の巻体
（管体）を中心部に有しているため未硬化の状態
においてさえ形態保持性を有するグラスウールマ
ツトの筒状体を与えることができる。

さらに、本発明によれば、上記のとおり、引張
り力を最小限に抑えてグラスウールマツトを供給
することができるから、グラスウールマツトを螺
旋状に多層に巻付けて筒状体を形成することが容
易に実施でき、それ故また耳部を有するグラスウ
ールマツトを用いてさえ密度の均一なグラスウー
ル筒状体を提供できる利点がある。

以下、実施例により本発明を詳述する。

実施例 １ 直径250mm、長さ2500mm、肉厚５mmの中空マン
ドレルを備えた第１図に示した如き装置を用いて
下記の実験を行つた。

帯状シート状物としては厚さ0.3mm、巾128mmの
クラフト紙を用いた。帯状シート状物は２ケ所か
らマンドレルに供給され、無終端ベルトで回転さ
れて螺旋状に送られ、それぞれが厚さ方向で衝き
合わされておりそして二層構造を成す添付図面の
第２図のｃに示されたような巻体を与えた。

ノボラツク樹脂液をグラスウールに対し固形分
換算で５重量％含有する比較的薄い耳つきの帯状
グラスウールマツト（巾1150mm、170ｇ／m²）を、
周長比1.2で１部重なり合うように上記巻体の上
に供給し、９層から成る筒状体を形成せしめた。
押圧ローラーの直後には、外径50mm、長さ500mm
の加熱ローラーを設けた。その表面温度を320℃
とし該筒状体を加熱した。帯状グラスウールマツ
トはマンドレルの周囲を１分間に４周する速度で
供給された。

９層から成る筒状体をクラフト紙巻体と一緒に
マンドレルから切離し、次いで220〜230℃の硬化
炉中で約20分間加熱硬化せしめ、その後、クラフ
ト紙巻体を取外した。

得られた硬化グラスウールマツト筒状体は内径
250mmφ、外径300mmφ、密度60Kg／m³であつた。

上記の操作において、帯状グラスウールマツト
は円滑に且つ連続的に供給しつづけることがで
き、得られた硬化グラスウールマツト筒状体は保
温材あるいは吸音材として満足の行くものであつ
た。

実施例 ２ 直径60mm、長さ2000mmの中実マンドレルを備え
た第１図に示した如き装置を用いて下記の実験を
行つた。

帯状シート状物としては厚さ0.2mm、巾60mmの
クラフト紙を用い、これを２ケ所からマンドレル
に供給し実施例１と同様の巻体をマンドレル上に
連続して形成せしめた。ノボラツク樹脂液をグラ
スウールに対し固形分換算で５重量％含有する
150mm巾の帯状グラスウールマツト（220ｇ／m²）
を３本用意し、これらをマンドレルの軸方向に約
250mm（マツトの中心線間の距離）離れた位置か
ら供給し、各帯状グラスウールマツトの２層（合
計６層）が筒状体の任意の断面に現われるように
した。各帯状グラスウールマツトについて周長比
は約1.25であつた。また各帯状グラスウールマツ
トはマンドレルの周囲を１分間に10周する速度で
供給された。

筒状体をマンドレルから切離し、次いで270℃
で４分間加熱硬化せしめ、内径60mm、外径110mm
および密度53Kg／m³の硬化グラスウールマツト筒
状体を得た。

実施例 ３ 実施例２において用いた中実マンドレルに替え
て、外径60mm、内径50mm、長さ2000mmの中空マン
ドレルを用いた。このマンドレルは、帯状グラス
ウールマツトを供給する位置から進行方向に約
100mm離れた位置から初まりマンドレルの先端ま
での約800mmまでの区間に、マンドレルの全周に
亘つてマンドレルの中空通路に通じる直径５mmの
孔を多数有していた（マンドレルの外表面積に対
する開口面積比率は30％）。

この中空マンドレルに、その長手方向に長径10
mm、短径５mmの多数の孔を有する開口面積比率50
％の厚さ0.1mm、巾60mmのクラフト紙１本を、接
着剤を付された巾方向の僅かの部分で重なり合う
ように供給し、多数の孔を帯有する巻体を形成せ
しめた。

この巻体上に、実施例２で用いたと同じ帯状グ
ラスウールマツトを、クラフト紙の供給位置から
約100mm離れた位置から実施例２と全く同様に供
給し６層から成る筒状体を形成せしめた。

一方、中空マンドレルの中空通路を通じ枠10側
から約280℃に加熱された加熱空気を1.5m³／min
の量で供給し、マンドレルの孔およびクラフト紙
の孔を通してグラスウールマツトの筒状体を通過
する加熱空気流を形成せしめ、該筒状体を部分的
に加熱硬化せしめた。

その後、この筒状体をマンドレルから切離し、
260℃で２分間加熱して完全に硬化せしめた。加
熱硬化後有孔クラフト紙の巻体（紙管）を取り外
し、保温材として用いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示す概略図であ
る。第２図のａ，ｂおよびｃは、いずれも本発明
方法において用いられる帯状シート状物の巻体の
態様を示す概略断面図である。 １…マンドレル、２…帯状シート状物、３…プ
ーリー、４…無終端ベルト、５…巻体、６…帯状
グラスウールマツト、７…押えローラー、８…グ
ラスウールマツトの筒状体、９…加熱ローラー、
１０…枠、１１…マンドレル先端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状シート状物をマンドレルに該帯状シート
   状物の長手方向が該マンドレルの軸方向に対して
   直角でない角度で供給して螺旋状に巻付けそして
   巻付けられた該帯状シート状物を駆動させてマン
   ドレルの軸方向へ連続的に移動させ、かくして帯
   状シート状物のマンドレルに対する供給を連続的
   に達成し且つマンドレル上に該帯状シート状物の
   巻体を形成し、その際該マンドレルは中空であつ
   て、その長手方向の少くとも一部区域に外気に通
   じる多数の流通孔又はスリツトを有しており； マンドレルの上をその軸方向に連続的に移動す
   る上記巻体上に、熱硬化性樹脂液を含有する帯状
   グラスウールマツトを該帯状グラスウールマツト
   の長手方向が該マンドレルの軸方向に直角でない
   角度で供給し、かくして該巻体上に該巻体と共に
   マンドレルの軸方向に連続的に移動する帯状グラ
   スウールマツトの筒状巻体を形成せしめ； 帯状グラスウールマツトの筒状巻体を該筒状巻
   体がマンドレル上にある間に加熱ローラーによつ
   て加熱するとともに該マンドレルの中空通路に熱
   風を通じ、それによつて少くともその表面および
   内側を加熱硬化せしめ；そして 該帯状グラスウールマツトの筒状巻体を、所望
   の寸法に切断する前または切断した後に、さら
   に、加熱硬化せしめる、 ことを特徴とするグラスウール筒状体の連続的製
   造法。 ２ マンドレルに対する帯状グラスウールマツト
   の供給を、該帯状グラスウールマツトを押えロー
   ラーでマンドレルに押付けながら行うことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 複数の帯状グラスウールマツトをマンドレル
   に対しその軸方向における異なる位置から供給す
   る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
   法。 ４ 帯状グラスウールマツトを、その巻体がその
   帯状グラスウールマツト自体で少くとも一部分が
   積層されて形成されるように、該マンドレルに供
   給する特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の方法。 ５ 帯状シート状物が紙、金属又は合成樹脂から
   成る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 帯状シート状物が多数の孔を有しており、そ
   してマンドレルの上記多数の流通孔又はスリツト
   と重なつた孔の位置から熱風を吹き出すことによ
   り帯状グラスウールマツトの筒状巻体をマンドレ
   ル上で少くとも部分的に熱硬化せしめる特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ７ 多数の孔を有する帯状シート状物が金属製の
   無終端帯状シート状物である特許請求の範囲第６
   項に記載の方法。