(57)【要約】  本願発明の強化繊維マット製造装置は、打撃機構（４０）に強化繊維束を接触させて複数に分割し、分散させる強化繊維マット製造装置であって、前記打撃機構（４０）は、回転軸（４１）の離間した位置に取り付けられた一対の回転板（４２）の間に、前記回転軸（４１）と平行に配置された複数の打撃部材（４３）を有することを特徴とする。本願発明の強化繊維マット製造装置により、簡便な装置で強化繊維束に確実に打撃を加えて繊維束を細束に分割すると同時に、広い範囲に分散させ、更に分散時の空気の乱れを防ぐことで繊維目付けの均一な強化繊維マットを製造する装置が提供される。
2019142851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃機構に強化繊維束を接触させて複数に分割し、分散させる強化繊維マット製造装置であって、  前記打撃機構は、回転軸の離間した位置に取り付けられた一対の回転板の間に、前記回転軸と平行に配置された複数の打撃部材を有することを特徴とする強化繊維マット製造装置。
【請求項２】
前記一対の回転板の形状が円盤形状であり、前記複数の打撃部材が前記回転軸に同心円状に配置されている、請求項１に記載の強化繊維マット製造装置。
【請求項３】
前記回転軸に、前記一対の回転板の間に更に仕切回転板が取り付けられ、隣接する回転板と仕切回転板との間、または隣接する仕切回転板同士の間に、複数の前記打撃部材が配置されている、請求項１または２に記載の強化繊維マット製造装置。
【請求項４】
前記打撃部材の直径が３ｍｍ未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。
【請求項５】
前記打撃機構は、前記回転軸が取り付けられる散布ブース内に配置され、前記散布ブースには、前記打撃機構の下方に分散開口部を設けられ、前記散布ブース内に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に延在する散布ブース仕切り板が、前記軸方向に複数配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。
【請求項６】
前記散布ブース内の前記打撃機構の上方に落下開口部が設けられ、前記落下開口部はシューターと接続され、前記シューター内部に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に延在するシューター仕切り板が、前記軸方向に複数配置されている、請求項１〜５のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、強化繊維束が細く分割され、かつ均一に分散された強化繊維マットを製造するための製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  強化繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化プラスチックは、比強度、比弾性率が高いことなど、優れた機械特性を持つことから広く産業用途で使用されている。その中でも複雑な形状に成形することを目的として、不連続の強化繊維（例えば、炭素繊維）とマトリックス樹脂からなる成形材料を用いて、加熱、加圧成形により、所望形状の成形品を製造する技術が知られており、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）やスタンパブルシートが主なものとして挙げられる。【０００３】  不連続の強化繊維を用いた繊維強化プラスチックにおいて、複数の強化繊維をランダムに分散させた強化繊維マットの性状は、機械特性に大きな影響を与える要因である。この強化繊維マット中の繊維束太さや繊維の目付けムラの程度により、繊維強化プラスチックの機械特性は大きく影響を受けるため、繊維束を所望の束太さに分割し、かつ分割された繊維束を均一に分散することは、優れた強化繊維マットを製造する上で重要である。【０００４】  強化繊維束の分散方法に関して、特許文献１や特許文献２には、回転軸から放射状に伸びた糸打撃部材を回転させることにより糸束へ打撃を行い、分割および分散を行っている分散方法が記載されている。【０００５】  特許文献３には、エアノズルによる繊維束の分散方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１７７４９７号
【特許文献２】国際公開第１９９９／０３６６２３号
【特許文献３】米国公開２０１６／０２１５４２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献１や特許文献２に記載の方法では、打撃部材間の隙間に繊維束が入り込んだ際は繊維束に打撃を与えることができず、それを防ぐためには糸打撃部材を設置する密度を高めたり、形状を複雑にしたりするなどの対応が必要となり、分散装置の回転部の形状が複雑かつ重厚となってしまうおそれがあった。【０００８】  また、特許文献３に記載の方法では、エアノズルを使用した際は吐出した空気により分散ブース内部の空気が乱れてしまう懸念がある。具体的には、確実な繊維束の分割を実施するためにエア吐出量を増やした際に、分散ブース内の空気の流れが乱れることにより強化繊維マットの繊維目付け精度を悪化させてしまうという欠点が存在する。【０００９】  本発明の目的は、上記のような課題に着目し、簡便な装置で強化繊維束に確実に打撃を加えて繊維束を細束に分割すると同時に、広い範囲に分散させ、更に分散時の空気の乱れを防ぐことで繊維目付けの均一な強化繊維マットを製造する装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記課題を解決するために、本発明は以下のとおり規定される。（１）打撃機構に強化繊維束を接触させて複数に分割し、分散させる強化繊維マット製造装置であって、前記打撃機構は、回転軸の離間した位置に取り付けられた一対の回転板の間に、前記回転軸と平行に配置された複数の打撃部材を有することを特徴とする強化繊維マット製造装置。（２）前記一対の回転板の形状が円盤形状であり、前記複数の打撃部材が前記回転軸に同心円状に配置されている、（１）に記載の強化繊維マット製造装置。（３）前記回転軸に、前記一対の回転板の間に更に仕切回転板が取り付けられ、隣接する回転板と仕切回転板との間、または隣接する仕切回転板同士の間に、複数の前記打撃部材が配置されている、（１）または（２）記載の強化繊維マットの製造装置。（４）前記打撃部材の直径が３ｍｍ未満である、（１）〜（３）のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。（５）前記打撃機構は、前記回転軸が取り付けられる散布ブース内に配置され、前記散布ブースには、前記打撃機構の下方に分散開口部を設けられ、前記散布ブース内に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に延在する散布ブース仕切り板が、前記軸方向に複数配置されている、（１）〜（４）のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。（６）前記散布ブース内の前記打撃機構の上方に落下開口部が設けられ、前記落下開口部はシューターと接続され、前記シューター内部に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に延在するシューター仕切り板が、前記軸方向に複数配置されている、（１）〜（５）のいずれかに記載の強化繊維マット製造装置。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の装置を用いることで、簡便な装置で強化繊維束に確実に打撃を加えて繊維束を細束に分割すると同時に、広い範囲に分散させ、更に分散時の空気の乱れを防ぐことで繊維目付けの均一な強化繊維マットを得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明で用いられる強化繊維マット製造装置の一例を示す正面からみた断面図である。
【図２】本発明で用いられる強化繊維マット製造装置の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明で用いられる強化繊維マット製造装置の一例を示す底面図である。
【図４】本発明で用いられる強化繊維マット製造装置の一例を示す上面図である。
【図５】本発明で用いられる打撃部材の配置例を示す正面からみた断面図である。
【図６】本発明で用いられる打撃部材の配置例を示す底面図である。
【図７】本発明で用いられる打撃部材の他の配置例を示す底面図である。
【図８】実施例で用いられる螺旋刃ロールの一例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】比較例で用いられるニードル式打撃機構の一例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１０】実施例で用いられる平行刃ロールの一例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１１】大判の強化繊維マットから１００ｍｍ□のマットを切り出す方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、また個々の実施形態についての説明は、同時に上位概念としての本発明の製造方法または製造装置の説明と解釈し得るものである。  図１、２、３、４は、本発明に係る強化繊維マットの製造装置の一例を示しており、図１は正面からの断面図、図２はその外観図、図３は下面図、図４は上面図である。最上部には強化繊維１をガイドするガイドロール１０、その直下にニップロール１１とカッターロール１２を備える。図示しない動作機構によりニップロール１１とカッターロール１２とは互いに押付け、または待避する動作が可能である。
【００１４】  ニップロール１１およびカッターロール１２の周囲およびその下方には、筒状のシューター２０を備え、シューター２０は落下開口部を介して下方の散布ブース３０と接続されている。散布ブース３０内部には、繊維束に打撃を与える打撃機構４０を備え、打撃機構４０は、図示しない回転機構によって回転を与えられる回転軸４１と、回転軸４１に接続され、回転軸４１と共に回転する一対の回転板４２と、一対の回転板４２の間で、回転軸４１と並行方向に張った複数の線状の打撃部材４３を備える。
【００１５】  上述の装置を用いて強化繊維マットを製造する際は、ガイドロール１０を経由して強化繊維束１をニップロール１１に案内し、強化繊維束１は、図示しない動作機構により互いに押付けられたニップロール１１、カッターロール１２間にて切断され、切断された強化繊維束２となる。
【００１６】  続いて、切断された強化繊維束２はシューター２０内、続いて落下開口部を経由して散布ブース３０内に落下し、回転する打撃機構４０に張った打撃部材４３と接触することで、接触前よりも細く、複数に分割された強化繊維束３となる。また、分割された強化繊維束３は、接触前よりも広い範囲に分散される。  分割された強化繊維束３は、散布ブース３０の下にある分散開口部を通過し、一方向に移動するシート材５０の上に落下して堆積し、強化繊維マット４が形成される。
【００１７】  打撃部材４３は、図３で詳しく図示するとおり、回転軸４１方向と並行にほぼ均等に配置されている。打撃部材４３は、落下してくる切断された強化繊維束２に高い確率で接触して打撃を与えることができ、装置に導入された元の強化繊維の束を、より細い複数の強化繊維の束に、確実に分割することができる。打撃部材４３を固定する一対の回転板４２の形状は、完全な平板状のものに限定されるものではなく、回転軸に沿って互いに離間した位置で打撃部材の少なくとも２箇所を固定し、軸の回転を打撃部材に伝えられるものであればよいが、打撃機構４０を回転させながら切断された強化繊維束２を満遍なく打撃部材４３に打撃させ分割できる円盤状であることが好ましい。打撃部材４３は、回転軸４１と同心円状に、一対の回転板４２の外周に沿って配置されることが好ましい。その配置本数は、３本以上であるのが好ましく、６〜１６本程度が更に好ましい。
【００１８】  打撃部材４３の形状は、回転軸４１の軸心と並行方向に長く連続した形状であれば、板状でも、断面形状が円形や多角形の棒状でも良く、その形状を限定するものではないが、上述した実施形態で示したとおり、細い線状の形態であること、更にはその線の直径が３ｍｍ未満であるのがより望ましく、１．５ｍｍ以下であるのがさらに望ましい。線状の材料の断面については、円形の他、多角形や、多角形と円弧を織り交ぜたような各種の形状が選択可能であり、その太さとしては、断面を包含する最大の外接円の直径が、やはり３ｍｍ未満であるのが望ましく、１．５ｍｍ以下であるのがさらに望ましい。下限は特に限定するものではないが、打撃機構４３の回転によって形状が容易に変形せず、落下してくる切断された強化繊維束２と確実に接触して分割できる程度の太さが確保できる０．３ｍｍ以上が好ましい。打撃部材４３の材質については、強化繊維束２との繰り返しの衝突に耐えて長時間損耗や破断を発生しない高強度の鋼材が好ましく、その他線状の形態であれば、各種の合成繊維や天然繊維が使用できる。
【００１９】  このように、打撃部材４３に細い線状の形態を用いることで、打撃部材４３が空気と接触する表面積を小さく抑えることができ、打撃部材４３の回転に伴って起こる随伴気流の発生を最小限に抑えることができるため、ブース３０の中で発生する気流の乱れ、特に回転軸４１方向に発生する気流を抑制することができる。
【００２０】  図２に示すように、本強化繊維マット製造装置には、複数本の強化繊維束１を、装置の幅方向（カッターロール１２や回転軸４１の回転軸延在方向を幅方向と定義）に、均等なピッチで投入するのが好ましい。上述のように、散布ブース３０内の回転軸４１方向の気流が抑制されることで、投入した強化繊維束１は、幅方向に均一な目付分布を保ったままで、分割、分散されて落下し、高い目付精度をもった強化繊維マット４を得ることができる。更には、随伴気流が少ないことで、切断された強化繊維束２が、随伴気流によって打撃部材４３と接触する前に風によって飛ばされ、打撃部材４３と接触できない現象も回避できる。また、打撃部材４３が細い程、切断された強化繊維束２全体ではなく、その局部に打撃を与えることができ、切断された強化繊維束２をより確実に分割することができる。
【００２１】  なお、打撃部材４３の形状は、必ずしも回転の軸心と完全な平行状態である必要はなく、回転の軸心に対して若干ねじれた形状や傾斜した形状であっても、おおよそ回転の軸心と平行方法に連続していればよい。さらに図５に示すように、打撃部材４３は、直径の異なる複数の同心円に沿って、異なる角度配分で存在していても良い。配置の角度については、必ずしも等配角度である必要もないが、同心円上に等配角度で配置するのが、回転体としての重量バランスが良く、高速回転を安定して実現しやすいのでより好ましい。
【００２２】  また、図６に示すように、打撃部材４３は回転軸方向の全長にわたって１本で繋がった状態（一対の回転板４２同士と接続した状態）で、途中を複数の仕切回転板４２ａで支持する形でも良い。このように支持することで、打撃部材４３が回転に伴って遠心力を受け、回転軸４１から離れる方向に撓むことを抑制し、切断された強化繊維束２が打撃によって飛び散る方向を安定させることができ、強化繊維マットの目付精度を高く維持することに貢献できる。
【００２３】  また、図７に示すように、一対の回転板４２の間に仕切回転板４２ａが取り付けられ、隣接する回転板と仕切回転板との間、または隣接する仕切回転板同士の間に、打撃部材４３をそれぞれ配置してもよい。すなわち、打撃部材４３は、一対の回転板４２間の途中で途切れていてもよく、それぞれの回転板４２や仕切回転板４２ａの間に配置する打撃部材４３の本数を変更することも可能である。
【００２４】  更に、上述した実施形態においては、シューター２０および散布ブース３０の内側には、内部空間の少なくとも一部を、打撃部材４３の回転の軸心に直交する面で複数の領域に分割するシューター仕切り板２１、散布ブース仕切り板３１を備えていることが好ましい。このような仕切り板を備えることで、打撃部材４３、および回転板４２の回転に伴って発生する随伴流によって引き起こされる、シューター２０や散布ブース３０内の、回転軸４１方向、すなわち装置の幅方向の気流を抑制することができ、この結果、分割された強化繊維束３が、幅方向に不必要に移動することを防止でき、強化繊維マットの目付精度を高く維持することに貢献できる。
【実施例】
【００２５】  以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されない。実施例で用いた繊維束、装置構成、共通的な条件、評価方法、実施例及び比較例を示す。【００２６】（繊維束）  ＺＯＬＴＥＫ社製の炭素繊維“ＰＸ３５０５０１５Ｔ−１３”を使用。フィラメント数：５０Ｋ（※）、繊度：３．７ｇ／ｍ、幅：１２ｍｍ（※）５０Ｋはフィラメント数５０，０００本を表す。以降、フィラメント数（ｎ×１０００本）を”ｎＫ”のように表記する。【００２７】（装置構成１）［直線刃ロール］  基本的には、図１，２，３，４に示した強化繊維マット製造装置とした。ただし、図示している散布ブース仕切り板は未設置の構成を選択した。【００２８】  カッターロールは、図１０に示すようなロールの軸心方向に平行な直線刃（刃先角度：２０度、厚み：０．３ｍｍ、材質：合金工具鋼）をロールの外周に均等な１２．６ｍｍピッチで、１５枚を取り付けた。直線刃の突出長さは１ｍｍで、刃先の頂点を繋いだ円で表される外径はΦ６０ｍｍであった。【００２９】  打撃機構は、図１および図３に示すような回転軸と、回転軸に接続した一対の回転板と、回転板面上でΦ２００ｍｍの仮想円上にワイヤー状の打撃部材（Φ１．２ｍｍのピアノ線）を１６箇所均等に配置したものを用いた。なお、ここでは図示していないが、打撃機構は別途設けた駆動機構によって任意の速度で回転可能である。【００３０】（装置構成２）［螺旋刃ロール］  基本的には上述の装置構成１の構成を採用しつつ、カッターロールの形状を変更した。本構成で用いたカッターロールは、図４や図１０に示すような直線刃ロールの構成ではなく、図８に示すような、ロールの外周に刃（刃先角度：３０度、刃の高さ：１．６ｍｍ）を螺旋状に、巻きつけた（螺旋角度：１１度、螺旋ピッチ：２．４ｍｍ［＝１２．６×ｔａｎ１１度］）形状であった。合金工具鋼鋼材から削り出して製作したこの螺旋刃ロールは、刃先の頂点を繋いだ円で表される外径がΦ６０ｍｍであった。【００３１】（装置構成３）［散布ブース仕切り板有り］  上述の装置構成１の構成において、未設置としていた散布ブース仕切り板を設置した構成とした。【００３２】  散布ブース仕切り板は、図１、図３に示すように厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４板材を、打撃機構の回転軸方向に１００ｍｍピッチの間隔を空けて配置した。【００３３】（装置構成４）［ニードル式打撃機構］  上述の装置構成１を基本構成とするが、打撃機構は、図１、図３に示す構成ではなく、図９に示すような、Φ６０ｍｍのロール状のニードル軸（材質：アルミ）の外周面にΦ４ｍｍのニードル（中空形状：内径２ｍｍ、材質：ＳＵＳ３０４）をロールから７０ｍｍの長さで突出させて、放射状に８箇所等間隔で、かつ、ニードル軸の軸方向に４０ｍｍの等ピッチで配置した構成とした。ニードル先端の頂点を繋いだ円で表される外径がΦ２００ｍｍであった。なお、ここでは図示していないが、打撃機構は別途設けた駆動機構によって任意の速度で回転可能な構成であった。【００３４】（共通的な条件）繊維束の本数・・・・・・・・・・・・３６本糸速・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｍ／ｍｉｎシート材の搬送速度・・・・・・・・・１．４８ｍ／ｍｉｎ狙いのマット幅・・・・・・・・・・・１５００ｍｍマット目付け・・・・・・・・・・・・１２００ｇ／ｍ２カット条件・・・・・・・・・・・・・繊維長１２．６ｍｍ（＝Φ６０×π÷１５）カッターロールの全幅・・・・・・・・１７００ｍｍニップロール・・・・・・・・・・・・下記の通り  外径：６０ｍｍ  全幅：１７００ｍｍ  材質：工業用ウレタン（硬度：９０度）カッターロールへの糸導入ピッチ・・・４０．５ｍｍ散布ブースのサイズ・・・・・・・・・下記の通り  幅：１５００ｍｍ  高さ：１０００ｍｍ  奥行き（シート材搬送方向）：１３００ｍｍ仕切り板のピッチ・・・・・・・・・・下記の通り  シューター仕切り板：１００ｍｍピッチ  散布ブース仕切り板：１００ｍｍピッチ【００３５】（評価方法）（１）目付けムラ（ＣＶ％）  カッターマットを敷いたテーブルに、製作した強化繊維マットを乗せ、マットの幅方向（シート材の搬送方向から水平方向に直角の方向）に１５００ｍｍ、マットの長手方向（シートの搬送方向）に３００ｍｍの大判サイズにロータリーカッターで切り出した。その後、１００ｍｍ□のマットを図１１に図示する通り、幅方向１５列、長手方向３行の計４５点に切り出し、電子天秤で重量を測定した。測定した４５点の重量値における標準偏差と平均値を算出し、標準偏差を平均値で割った値を「目付けムラ（ＣＶ％）」とした。【００３６】（２）細束の重量割合（％）  前記４５点に切り出した１００ｍｍ□のマットの中から、図１１内の○印で示す通り、１点目は１行１列目を、２点目は３行４列目を、３点目は２行８列目を、４点目は１行１１列目を、５点目は３行１４列目を、選択した。選択した１００ｍｍ□のマットの中央から複数の繊維束をまとめてピンセットでつまみ上げ、繊維束の集まった繊維束群を、電子天秤に載せ重量を測定した。これを繰り返しマット１点辺り０．６ｇ、計５点では３ｇの繊維束群を取り出した。その後、３ｇの繊維束群の中からピンセットで１束ずつつまみあげ、繊維束の繊維長および重量を測定した。その後、測定した重量と繊維長と、繊維束の繊度３．７ｇ／ｍおよび分割前のフィラメント数５０Ｋから、分割後のフィラメント本数を算出し、「束太さ」をＫで表した。例えばつまみ上げた繊維束の繊維長が１２．６ｍｍ、重さが０．１ｍｇの場合、０．１０７Ｋ（＝０．０００１ｇ÷（０．０１２６ｍ×３．７ｇ／ｍ×５０Ｋ）となる。前述の方法で測定し算出した束太さから、１０Ｋ未満の細束の重量割合を「細束の重量割合（％）」とした。【００３７】（実施例１）［直線刃、仕切り板無し、φ１．２ワイヤー式、４００ｒｐｍ］  上述した繊維束、装置構成１及びその他共通的な条件を用い、打撃分散機構の回転速度は４００ｒｐｍに設定し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、顕著な目付けムラは確認できず、また、多くの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００３８】【表１】
2019142851.tif 000003
【００３９】（実施例２）［２００ｒｐｍ］  実施例１から、打撃機構の回転速度を２００ｒｐｍに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、顕著な目付けムラは確認できず、また、多くの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４０】（実施例３）［８００ｒｐｍ］  実施例１から、打撃機構の回転速度を８００ｒｐｍに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、顕著な目付けムラは確認できず、また、多くの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４１】（実施例４）［打撃部材Φ３］  実施例１から、打撃部材を直径φ３ｍｍの棒材（ＳＵＳ３０４製）に変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、所々に目付けムラが存在し、また、所々に太い束が存在しており、並の品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４２】（実施例５）［打撃部材Φ６］  実施例１から、打撃部材を直径φ６ｍｍの棒材（ＳＵＳ３０４製）に変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、所々に目付けムラが存在し、また、所々に太い束が存在しており、並の品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４３】（実施例６）［螺旋刃ロール］  実施例１から、装置構成（２）の螺旋刃ロールに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、顕著な目付けムラは確認できず、また、殆どの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４４】（実施例７）［仕切り板有り］  実施例１から、装置構成（３）の散布ブース仕切り板を有りに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、目付けムラは殆ど確認できず、また、多くの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４５】（実施例８）［仕切り板有り、８００ｒｐｍ］  実施例７から、打撃機構の回転速度を８００ｒｐｍに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、目付けムラは殆ど確認できず、また、多くの束が細い束で構成されており、良好な品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４６】（比較例１）［ニードル式］  実施例１から、装置構成（４）のニードル式打撃機構に変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、全体的に目付けムラが多く、また、太い束が多く存在しており、並以下の品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４７】（比較例２）［ニードル式、８００ｒｐｍ］  比較例１から、打撃機構の回転速度を８００ｒｐｍに変更し、強化繊維マットを製作した。得られたマットを目視観察したところ、全体的に目付けムラが多く、また、太い束が多く存在しており、並以下の品位であった。結果のまとめを表１に示す。【００４８】（打撃機構の方式の違いと、太さによる効果）  比較例１および２では実施例１に比べて、目付けムラは増大し、細束の重量割合は大きく減り、マット品位は著しく低下した。比較例１および２の分散装置の構成がニードル式であるため、ニードルの間を繊維��がすり抜けてしまい、打撃部材であるニードルに接触できない繊維束が多く存在したためだと推測する。なお、比較例２では、打撃部材の接触確率を高めようと打撃機構の回転速度を上昇させたが、細束の重量割合は増加しなかった。おそらく回転速度を上昇させたことで、かえって繊維束を乱す気流が強くなり、目付けムラが増加したと推測する。【００４９】  実施例４および５では比較例１または２と比べると、目付けムラが減り、細束の重量割合は増加したが、実施例１と比較すると、目付けムラは大きく、細束の重量割合は少なく、マット品位は見劣りした。【００５０】  実施例４および５では打撃部材が打撃機構の回転軸方向に延在するため、比較例１または２と比べると、打撃部材が繊維束に接触する確率が高くなり目付けムラは減ったのであろうと推測する。しかし打撃部材が太いため、実施例１と比べると、散布ブース内で多くの空気をかき乱し、目付けムラは増加したと推測する。また太い打撃部材は繊維束に接触しても、繊維束を押し出すだけで、繊維束を細束に分割するのに必要な局所的な力を与える効果が不足したため、細束の重量割合の減少につながったものと推測する。【００５１】  実施例１〜３では、実施例４と比べると、目付けムラは低下し、細束の重量割合は増加し、良好なマット品位となった。実施例１は実施例４と比べると打撃部材が細いため、分散機構の回転に伴い発生する随伴気流が少なく、目付けムラにつながる乱れた気流が抑えられたものと推測する。また、細い打撃部材は、繊維束に接触した際に、繊維束を細束に分割するのに必要な局所的な力を与える効果が十分であったため、細束の重量割合の増加につながったものと推測する。【００５２】  なお、分散機構の回転速度を上昇させた実施例３では、実施例４と比べて、目付けムラは低く、細束の重量割合が高い、良好なマット品位となった。細い打撃部材を用いることで、目付けムラが低く、細束の重量割合が高い良好なマット品位を得ることにつながったと推測する。【００５３】（螺旋刃による効果）  実施例６は実施例１に比べて、目付けムラは低下し、細束の重量割合は増加し、更に良好なマット品位となった。実施例６では螺旋刃により繊維束が斜めに切断されるため、繊維束の形状は平行四辺形であった。実施例１の直角刃で切断された長方形の繊維束に比べて、実施例６の平行四辺形の繊維束は、見かけ上の繊維束の長さが長いため、打撃部材に接触する確率が上がり、より細束に割れたと推測する。【００５４】（仕切り板による効果）  実施例７、８では実施例１に比べて目付けムラが更に低下し、更に良好なマット品位となった。実施例８では実施例７よりも回転速度を上げたにもかかわらず、目付けムラは同等であった。散布ブース内に設置した仕切り板が、打撃機構の回転軸方向への気流を抑制したためだと推測する。
【符号の説明】
【００５５】１  ：強化繊維束２  ：切断された強化繊維束３  ：分割された強化繊維束４  ：強化繊維マット１０：ガイドロール１１：ニップロール１２：カッターロール２０：シューター２１：シューター仕切り板３０：散布ブース３１：散布ブース仕切り板４０：打撃機構４１：回転軸４２：回転板４２ａ：仕切回転板４３：打撃部材５０：シート材 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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