(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造装置であって、
分散状態にした前記ガラスチョップドストランドに対して、結合剤となる樹脂粉末を散布しながら連続的に搬送する第一搬送手段と、
前記樹脂粉末が付着した状態のガラスチョップドストランドを、前記樹脂粉末の融点より高い温度で加熱処理しながら連続的に搬送する第二搬送手段と、
を備え、
前記ガラスチョップドストランドの搬送方向を流れ方向と規定した場合、前記第一搬送手段の下流側に第一ローラーが配置され、前記第二搬送手段の上流側に第二ローラーが配置され、前記第一ローラーの径を前記第二ローラーの径より小さく設定し、前記第一搬送手段の下流端は、前記第二搬送手段の上流端に対して、上方から近接配置され、前記第一搬送手段と前記第二搬送手段との間に段差が形成されるガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項２】
前記第一ローラーの径を５０〜１００ｍｍに設定してある請求項１に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項３】
前記第一ローラーと前記第二ローラーとの離間距離を５〜１０ｍｍに設定してある請求項１又は２に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項４】
前記第一ローラーは、当該第一ローラーより大径の補助ローラーにより下方から支持されている請求項１〜３の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項５】
前記第一ローラー及び前記第二ローラーの少なくとも一方の表面に付着した残留物を除去する除去手段を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項６】
前記第一ローラーの表面にエアー噴射手段を設けてある請求項１〜５の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項７】
前記エアー噴射手段のエアー噴射量は５０〜３００ｍ３／ｈｒである請求項６に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【請求項８】
側面視において、前記第一搬送手段の下流端が、前記第二搬送手段に対して上下方向で重なるように配置されている請求項１〜７の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスチョップドストランドマットは、従来から、浴槽、浄化槽等のガラス繊維強化プラスティック（ＧＦＲＰ）成型品の補強材として用いられ、近年では、自動車成形天井材の補強基材としても採用されている。
【０００３】
ガラスチョップドストランドマットを製造する場合、例えば、特許文献１に開示される製造装置が用いられる。先ず、ガラス繊維を所定の長さに切断して、ガラスチョップドストランドを得る。次に、ガラスチョップドストランドを、コンベア等の搬送手段の上に分散し、シート状に堆積する。このガラスチョップドストランドは、複数のコンベアによって搬送されながら、複数の工程を経る。例えば、結合剤をガラスチョップドストランドに散布する工程、結合剤が付着した状態のガラスチョップドストランドを加熱する工程、及び加熱後のガラスチョップドストランドを冷却、プレスする工程等である。これらの工程を経て完成したガラスチョップドストランドマットは、ロール状になるように、巻取機等によって巻芯に巻回され、その後出荷される。このように、ガラスチョップドストランドマットは、ガラスチョップドストランドを複数のコンベアで搬送しながら、複数の工程を経て製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５６８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ガラスチョップドストランドマットを使用した製品の軽量化が進み、そのため、原料となるガラスチョップドストランドの使用量を減らした、目付の小さいガラスチョップドストランドマットの需要が高まっている。目付の小さいガラスチョップドストランドマットを製造するにあたっては、生産効率を向上させるとともに、ガラスチョップドストランドを設計どおりの分量でコンベア上に配置する必要がある。ところが、ガラスチョップドストランドは、コンベア間を移動する際に一部が落下してしまうことがある。ガラスチョップドストランドの落下の原因としては、コンベア間の隙間がガラスチョップドストランドのサイズに比べて大きいこと、ガラスチョップドストランドがコンベア間を移動する際の当該コンベア間における段差が大きいこと等が挙げられる。
【０００６】
また、ガラスチョップドストランドマットを製造するにあたっては、特許文献１にも示されているように、結合剤を散布する前のガラスチョップドストランドに水を噴霧し、ガラスチョップドストランドを湿潤させることが一般的に実施されている。これにより、結合剤は水の表面張力によってガラスチョップドストランドの表面に付着し易くなる。ところが、湿潤状態のガラスチョップドストランドはコンベアにも付着し易くなるため、ガラスチョップドストランドがコンベアの下流端に移動しても、当該コンベアに貼り付いた状態のまま次工程のコンベアに乗り移らず、コンベア間の隙間を通り抜けてしまうことがある。
【０００７】
このようなガラスチョップドストランドの落下や通り抜けによるロスは歩留まりの低下に直結し、ガラスチョップドストランドマットの生産効率の悪化を招くため、できる限り防止しなければならない。また、上述のように、目付の小さいガラスチョップドストランドマットを製造する場合においては、ガラスチョップドストランドのロスが大きくなると、設計どおりの厚みや密度（目付）が得られず、予定した品質を達成できない虞もある。
【０００８】
この点に関し、特許文献１においては、ガラスチョップドストランドがコンベア間の隙間から落下するという問題や、ガラスチョップドストランドがコンベアに貼り付いたまま次工程のコンベアに乗り移らないという問題については認識されていない。従って、特許文献１の製造装置においては、ガラスチョップドストランドマットの生産効率向上及び品質向上に関して改善の余地が大きい。
【０００９】
このように、現状においては、ガラスチョップドストランドマットの製造装置について、生産効率改善及び品質改善のための対策は未だ十分に実施されていない。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、搬送手段であるコンベアの構造に着目することにより、ガラスチョップドストランドマットの生産効率及び品質を改善し得るガラスチョップドストランドマットの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造装置の特徴構成は、
ガラスチョップドストランドをシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造装置であって、
分散状態にした前記ガラスチョップドストランドに対して、結合剤となる樹脂粉末を散布しながら連続的に搬送する第一搬送手段と、
前記樹脂粉末が付着した状態のガラスチョップドストランドを、前記樹脂粉末の融点より高い温度で加熱処理しながら連続的に搬送する第二搬送手段と、
を備え、
前記ガラスチョップドストランドの搬送方向を流れ方向と規定した場合、前記第一搬送手段の下流側に第一ローラーが配置され、前記第二搬送手段の上流側に第二ローラーが配置され、前記第一ローラーの径を前記第二ローラーの径より小さく設定し、前記第一搬送手段の下流端は、前記第二搬送手段の上流端に対して、上方から近接配置され、前記第一搬送手段と前記第二搬送手段との間に段差が形成されることにある。
【００１１】
上記課題で説明したように、従来においては、コンベア間で発生するガラスチョップドストランドの落下ロスや、ガラスチョップドストランドのコンベアへの貼り付きによるロスを解決するための対策は講じられていなかった。これは、従来のガラスチョップドストランドマットの製造装置においては、特に目付の小さい製品を製造することを想定していなかったためである。
この点、本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置では、ガラスチョップドストランドの搬送方向を流れ方向と規定した場合、第一搬送手段の下流側に第一ローラーが配置され、第二搬送手段の上流側に第二ローラーが配置され、第一ローラーの径を第二ローラーの径より小さく設定し、第一搬送手段の下流端は、第二搬送手段の上流端に対して、上方から近接配置され、第一搬送手段と第二搬送手段との間に段差が形成される。これにより、第一ローラーは第二ローラーより曲率半径が小さくなるので、第一ローラーを第二ローラーの近傍にまで接近させることができる。その結果、第一搬送手段と第二搬送手段との隙間を狭くすることができる。また、第一ローラーの曲率半径を小さくすることで、第一搬送手段と第二搬送手段との段差が小さくなる。これにより、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段から第二搬送手段へと移る際に、搬送手段間の落差によりガラスチョップドストランドが飛び跳ねて落下することを防止できるとともに、搬送手段間の隙間を狭く設定し得ることから当該隙間からの落下も防止することができる。さらに、第一ローラーの曲率半径を小さくしておくと、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段の下流端に達したとき、当該第一搬送手段から剥がれ易くなるので、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段に貼り付いた状態のまま第二搬送手段に乗り移らずに搬送手段間の隙間を通り抜けてしまうことも少ない。従って、ガラスチョップドストランドの落下ロスや貼り付きによるロスを低減することができる。その結果、ガラスチョップドストランドマットの生産効率を改善することができる。また、特に目付の小さいガラスチョップドストランドマットを製造する場合においては、設計どおりの目付を実現し易くなるので、品質向上が期待できる。
【００１２】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、
前記第一ローラーの径を５０〜１００ｍｍに設定してあることが好ましい。
【００１３】
上述したように、ガラスチョップドストランドマットの製造装置では、第一搬送手段において結合剤を散布する前のガラスチョップドストランドに水を噴霧し、水の表面張力によってガラスチョップドストランドの表面に結合剤を付着し易くしている。ところが、水の噴霧によって、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段から剥がれ難くなるという別の問題が生じ得る。
この点、本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置では、第一ローラーの径を５０〜１００ｍｍに設定してある。この径は、従来の製造装置と比べて十分に小さい。これにより、第一搬送手段の下流端において、ガラスチョップドストランドは第一搬送手段からより剥がれ易くなる。また、第一搬送手段と第二搬送手段との段差をさらに小さく設定することが可能となる。従って、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段から第二搬送手段へと移る際に、搬送手段間の落差によりガラスチョップドストランドが飛び跳ねて落下することを確実に防止できるとともに、搬送手段間の隙間からの落下も確実に防止できる。
【００１４】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーとの離間距離を５〜１０ｍｍに設定してあることが好ましい。
【００１５】
本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置によれば、第一ローラーと第二ローラーとの離間距離を５〜１０ｍｍに設定することにより、ガラスチョップドストランドが第一搬送手段から第二搬送手段へと移る際の搬送手段からの落下によるロスをより確実に防止できる。
【００１６】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、前記第一ローラーは、当該第一ローラーより大径の補助ローラーにより下方から支持されていることが好ましい。
【００１７】
本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置によれば、第一ローラーは、当該第一ローラーより大径の補助ローラーにより下方から支持されていることから、第一搬送手段の自重等による第一ローラーのたわみの発生を防止することができる。これにより、第一搬送手段及び第二搬送手段の搬送速度を上げることができるとともに、メンテナンスの頻度を減らすことが可能となる。従って、ガラスチョップドストランドマットの生産効率をさらに上げることが可能となる。
【００１８】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、前記第一ローラー及び前記第二ローラーの少なくとも一方の表面に付着した残留物を除去する除去手段を備えることが好ましい。
【００１９】
本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置によれば、第一ローラー及び第二ローラーの表面に付着した余分な結合剤等の残留物を除去手段で除去することが可能となる。従って、第一搬送手段及び第二搬送手段のメンテナンスの頻度を減らすことができ、ガラスチョップドストランドマットの生産効率を上げることが可能となる。
【００２０】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、前記第一ローラーの表面にエアー噴射手段を設けてあることが好ましい。
【００２１】
本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置によれば、第一ローラーの表面にエアー噴射手段を設けてあることから、第一搬送手段の下流端において、第一搬送手段に付着したガラスチョップドストランドを、エアー噴射の力により第一搬送手段からさらに容易に剥がすことが可能となる。従って、ガラスチョップドストランドを第一搬送手段から第二搬送手段へと確実に移動させることができる。
【００２２】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置において、前記エアー噴射手段のエアー噴射量は５０〜３００ｍ３／ｈｒであることが好ましい。
【００２３】
本構成のガラスチョップドストランドマットの製造装置によれば、エアー噴射手段のエアー噴射量が５０〜３００ｍ３／ｈｒであることから、第一搬送手段の下流端において、ガラスチョップドストランドを過度に吹き飛ばすことなく、確実に第一搬送手段から剥がすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造装置の全体構成を示した概略図である。
【図２】図２は、本発明に係る第一搬送手段の第一ローラー及び第二搬送手段の第二ローラーの位置関係を示した部分拡大概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るエアー噴射手段を備えた第一ローラーと、第二ローラーの表面に付着した残留物を除去する除去手段との位置関係を示した部分拡大概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造装置を、図１〜図３に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。
【００２６】
＜ガラスチョップドストランドマットの製造装置の全体構成＞
図１は、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造装置（以下、単に「製造装置」と省略する。）１００の全体構成を示した概略図である。図１中に示す矢印は、ガラスチョップドストランドの搬送方向を示している。
【００２７】
製造装置１００は、ガラスチョップドストランドＳからガラスチョップドストランドマットＭを製造するための装置であり、チャンバー１０、切断機２０、分散コンベア３０、結合剤散布機４０、第一搬送手段である第一コンベア５０、第二搬送手段である第二コンベア６０、加熱炉７０、冷圧ロール８０、及び巻取機９０等から構成される。これらのうち、第一コンベア５０、及び第二コンベア６０は、本発明に必須の構成である。
【００２８】
分散コンベア３０、第一コンベア５０、及び第二コンベア６０は、この順で上流側から下流側に連続的に設置される。各コンベアは、モーターＤによって駆動され、制御手段としてのコンピューター１１が、夫々の搬送速度（ベルトの移動速度）を制御している。ただし、作業員がマニュアル操作により、各コンベアの搬送速度を適宜調整するようにしても構わない。
【００２９】
分散コンベア３０は、ガラスチョップドストランドＳを分散配置するためのベルトを備え、ガラスチョップドストランドＳを収容するチャンバー１０の下方に設置される。チャンバー１０の天井部に設けられたガラス繊維投入口１０ａには、後述のガラス繊維Ｆを切断する切断機２０が取り付けられている。切断機２０は、カッターローラー２１とゴムローラー２２とからなり、回転しているカッターローラー２１とゴムローラー２２との間にガラスケーキ１から引き出されたガラス繊維Ｆが送り込まれ、連続的に切断されることで、ガラスチョップドストランドＳが生成される。ガラスチョップドストランドＳは、重力によりチャンバー１０内を落下し、分散コンベア３０のベルト上に略均一に分散配置される。
【００３０】
第一コンベア５０の上方には、結合剤散布機４０が設置され、結合剤Ａを第一コンベア５０上のガラスチョップドストランドＳに向けて散布する。ガラスチョップドストランドＳに結合剤Ａを散布し、後述の加熱処理を行うことでガラスチョップドストランドＳ同士が接着し、マットの形状を維持することができる。また、第一コンベア５０の上方又は下方において、結合剤散布機４０の上流側に、水を噴霧するための水噴霧機が設けられている。本実施形態では、第一コンベア５０の上方に水噴霧機４１が設けられている。この水噴霧機４１は、第一コンベア５０上のガラスチョップドストランドＳに向けて水を噴霧する。ガラスチョップドストランドＳが予め水で湿潤状態にされていると、水の表面張力の作用によりガラスチョップドストランドＳの表面に結合剤Ａが付着し易くなる。従って、ガラスチョップドストランドＳ同士の接着効果がより高まる。
【００３１】
ガラスチョップドストランドＳが堆積するベルトの下方に、バイブレーター（図示せず）を配置し、第一コンベア５０のベルトを振動させてもよい。これにより、ガラスチョップドストランドＳの表面に散布された結合剤Ａが、シート状に堆積したガラスチョップドストランドＳ同士の隙間に入り込む。その結果、結合剤Ａが、ガラスチョップドストランドＳ全体に均一に付着する。第一コンベア５０上のガラスチョップドストランドＳは、結合剤Ａが均一に付着した状態で、下流の第二コンベア６０に搬送される。
【００３２】
第二コンベア６０の途中には、ベルトを囲い込むように加熱炉７０が設置され、結合剤Ａが付着したガラスチョップドストランドＳは、第二コンベア６０に載って加熱炉７０内に進入する。加熱炉７０内の雰囲気温度はコンピューター１１によって制御されており、散布する結合剤Ａの種類に応じて、結合剤Ａを構成する合成樹脂の融点以上の温度となるように適宜調整される。ただし、作業員がマニュアル操作により、加熱炉７０の温度調整を行うようにすることも可能である。結合剤Ａが付着したガラスチョップドストランドＳは、加熱処理されることにより、結合剤Ａが軟化、溶融する。その結果、ガラスチョップドストランドＳ同士が接着された状態のガラスチョップドストランドＳ´となる。第二コンベア６０のベルトは、高温に晒されるため、金属等の耐熱性材料で構成される。
【００３３】
第二コンベア６０の下流には一対のロールで構成される冷圧ロール８０が配置されている。加熱処理されたガラスチョップドストランドＳ´は、冷圧ロール８０により冷却されながらプレスされ、ガラスチョップドストランドマットＭが生成される。生成したガラスチョップドストランドマットＭは、冷圧ロール８０の下流に配置された巻取機９０の巻芯に巻回され、ロール状の製品となる。
【００３４】
＜ガラスチョップドストランドマットの製造装置の要部構成＞
図２は、本発明に係る第一コンベア５０に備えられている第一ローラー５１、及び第二コンベア６０に備えられている第二ローラー６１の位置関係を示した部分拡大概略図である。同図中に示す矢印は、第一コンベア５０及び第二コンベア６０の搬送方向を示している。搬送方向を流れ方向と規定した場合、第一ローラー５１は第一コンベア５０の下流端に配置され、第二ローラー６１は第二コンベア６０の上流端に配置されている。また、第一ローラー５１は第一補助ローラー５２により、第二ローラー６１は第二補助ローラー６２により、夫々下方から支持されている。ここで、第一ローラー５１と第二ローラー６１との位置関係、及び両者の大小関係は、本発明に独特の構成となる。以下、図２に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
ガラスチョップドストランドＳは、第一コンベア５０の下流端から第二コンベア６０の上流端へと移る際に、第一コンベア５０及び第二コンベア６０の間の隙間Ｌａから落下することがある。この落下ロスは、製品の歩留まりの低下につながる。この課題を解決するために、本実施形態では、第一ローラー５１の径の大きさが、第二ローラー６１の径より小さくなるように設定されている。これにより、第一ローラー５１は第二ローラー６１より曲率半径が小さくなるので、図２に示されるように、第一コンベア５０の下流端を、第二コンベア６０の上流端に対して、上方から近接するように配置することができ、第一コンベア５０と第二コンベア６０との間に生じる隙間Ｌａを狭くすることが可能となる。また、第一コンベア５０と第二コンベア６０との段差Ｌｂも小さくすることが可能となる。さらに、第一ローラー５１の曲率半径を小さくすることで、第一ローラー５１を配置している第一コンベア５０の下流端において、第一ローラー５１に巻回されたベルトの移動方向の変化（ベクトル変化量）が大きくなり、その結果、ガラスチョップドストランドＳは第一コンベア５０から剥がれ易くなる。
【００３６】
第一ローラー５１の径は第二ローラー６１の径より小さくなればよいが、５０〜１００ｍｍに設定することが好ましい。５０〜１００ｍｍの径を有する第一ローラー５１は、従来の第一ローラー５１と比べて小径であるため、第一ローラー５１の曲率半径が十分に小さくなり、第一コンベア５０と第二コンベア６０との段差Ｌｂがより小さくなる。従って、ガラスチョップドストランドＳが第一コンベア５０から第二コンベア６０へ移る際のコンベア間の落差（＝Ｌｂ）をさらに小さくすることが可能となる。
【００３７】
前述のように、第一コンベア５０上においては、ガラスチョップドストランドＳは水噴霧機４１により水が噴霧される。このため、湿潤状態となったガラスチョップドストランドＳは、表面張力によって第一コンベア５０の表面に密着した状態となっていることがある。従来のガラスチョップドストランドマットの製造装置では、この第一コンベア５０に密着したガラスチョップドストランドＳを積極的に剥がす対策は講じられていなかった。しかしながら、本実施形態では、第一ローラー５１の径を従来のものと比べて小さい５０〜１００ｍｍに設定することで、第一ローラー５１の曲率半径を十分に小さくしている。これにより、第一コンベア５０の下流端において、第一ローラー５１に巻回されているベルトの移動方向の変化（ベクトル変化量）がより大きくなり、ガラスチョップドストランドＳは第一コンベア５０からより剥がれ易くなる。その結果、ガラスチョップドストランドＳが、第一コンベア５０に密着したまま第一コンベア５０及び第二コンベア６０の隙間Ｌａを通り抜けてしまうことを確実に防止することが可能となる。第一ローラー５１の径を５０ｍｍより小さく設定すると、第一コンベア５０のベルトの自重と張力により第一ローラー５１に撓みが生じることがある。一方、第一ローラー５１の径を１００ｍｍより大きく設定すると、第一ローラー５１に巻回されているベルトの移動方向の変化（ベクトル変化量）をあまり大きくすることができないため、ガラスチョップドストランドＳが第一コンベア５０から剥がれ難くなる虞がある。
【００３８】
第一ローラー５１と第二ローラー６１との離間距離、すなわち、第一コンベア５０と第二コンベア６０との間に形成される隙間Ｌａの大きさは、５〜１０ｍｍに設定することが好ましい。ガラスチョップドストランドＳの繊維長は、製品によっても異なるが、通常は約５０ｍｍ程度にされている。約５０ｍｍの繊維長を有するガラスチョップドストランドＳが、コンベア間の隙間Ｌａから落下することを確実に防止するためには、第一ローラー５１と第二ローラー６１との離間距離（＝Ｌａ）を１０ｍｍ以下に設定するとよい。ただし、離間距離（＝Ｌａ）を５ｍｍより小さく設定すると、後述するようにローラー表面に残留物が付着し、第一ローラー５１及び第二ローラー６１の間で目詰まりが生じる虞があるため、下限値は５ｍｍとすることが好ましい。
【００３９】
第一ローラー５１及び第二ローラー６１には、夫々ベルトが巻回されている。ベルトは、一般にローラーの長手方向に対して中央寄りに巻回される。従って、ベルトの張力により、第一ローラー５１及び第二ローラー６１は中央付近が下方に撓み易い。また、第一ローラー５１及び第二ローラー６１は長尺物であるため、それらの自重によっても中央付近が下方に撓むことがある。そこで、第一ローラー５１及び第二ローラー６１の下方には、それらを支持して下方への撓みを防止する第一補助ローラー５２及び第二補助ローラー６２が設けられている。従って、第一補助ローラー５２及び第二補助ローラー６２には高い剛性が求められるため、夫々第一ローラー５１及び第二ローラー６１より大径のローラーが用いられる。なお、本発明では、特に第一ローラー５１の径を小さくしているため、第二ローラー６１に比べて第一ローラー５１の方が撓み易く、よって、第一補助ローラー５２を設けることは好ましいが、第二ローラー６１の径が十分に大きい場合は、第二補助ローラー６２は省略しても構わない。
【００４０】
ところで、ガラスチョップドストランドＳに散布した結合剤Ａは、その全てがガラスチョップドストランドＳに付着するとは限らず、少量の余分な結合剤Ａが第一コンベア５０及び第二コンベア６０に付着することがある。余分な結合剤Ａがベルトやローラーの表面に蓄積されると、それらが残留物Ｒとなってガラスチョップドストランドマットの製造に支障をきたす虞がある。そこで、本実施形態では、このような残留物Ｒを取り除くための対策を講じている。図３は、本発明に係るエアー噴射手段５３を備えた第一ローラー５１と、第二ローラー６１の表面に付着した残留物Ｒを除去する除去手段６３との位置関係を示した部分拡大概略図である。同図中に示す矢印は、第一コンベア５０及び第二コンベア６０の搬送方向を示し、白抜きの矢印はエアー噴射手段５３からのエアーの噴射方向を示している。残留物Ｒには、主に結合剤Ａが含まれているが、ガラスチョップドストランドＳやコンベアに付着したゴミ等も含まれている。この残留物Ｒは、第一ローラー５１及び第二ローラー６１の表面に付着して、ローラーの表面に好ましくない突起物を形成したり、ローラー全体の径を太らせたりする。このような状態でガラスチョップドストランドマットＭの製造を継続すると、ガラスチョップドストランドマットＭの表面に凹凸が形成されたり、皺が発生する要因となる。
【００４１】
本実施形態に係る残留物Ｒの除去手段６３は、図３に示すように、第二ローラー６１を支持する第二補助ローラー６２の表面に設けられたブレード６３として構成される。第二補助ローラー６２が第二ローラー６１の表面に当接しながら回転することにより、第二ローラー６１の表面に付着した残留物Ｒをブレード６３で掻き取ることができる。なお、残留物Ｒを除去する除去手段６３は他の形態であってもよく、例えば、第二ローラー６１の表面に付着した残留物Ｒを掻き取るためのプレート状のブレード（図示せず）を、第二補助ローラー６２とは別の位置に第二ローラー６１の表面に近接するように配置してもよい。また、本実施形態では、残留物Ｒを除去するための除去手段６３を第二ローラー６１の側のみに設けているが、第一ローラー５１の側にも設けても構わない。これにより、第一ローラー５１及び第二ローラー６１のメンテナンス頻度をさらに減らすことができる。
【００４２】
ガラスチョップドストランドＳは、第一コンベア５０の下流端から第二コンベア６０の上流端へと移されることになる。前述のように、ガラスチョップドストランドＳには、第一コンベア５０の上方に配置されている水噴霧機４１により水が噴霧されるため、第一コンベア５０とガラスチョップドストランドＳとが水の表面張力により密着状態となっていることがある。この密着状態を解消し、第一コンベア５０からガラスチョップドストランドＳを剥がれ易くするために、本実施形態ではエアー噴射手段５３が設けられている。エアー噴射手段５３は、エアーを噴射するためのエアー噴射孔５３として第一ローラー５１の表面に設けられている。このとき、第一ローラー５１は、圧縮ボンベやブロアー等（図示せず）に接続され、第一ローラー５１の内部にエアーが供給される。供給されたエアーは、エアー噴射孔５３から外部に向けて噴射される。エアー噴射孔５３から噴射されたエアーは、第一コンベア５０上にあるガラスチョップドストランドＳを浮き上がらせ、ガラスチョップドストランドＳと第一コンベア５０との密着状態を解消する。なお、本実施形態では、エアー噴射手段５３としてエアー噴射孔５３を例示しているが、エアー噴射手段５３は第一ローラー５１の長尺方向にエアーが均等に噴射可能な構成であればよく、本実施形態のエアー噴射孔５３の形態に限定されるものではない。また、第一コンベア５０に巻回されているベルトは、網目状構造であることが好ましい。これにより、ガラスチョップドストランドＳの下方から効率的にエアーを当てることができる。
【００４３】
エアーの噴射量は、搬送されるガラスチョップドストランドＳの目付（単位面積あたりの質量）に応じて適宜調整すればよいが、好ましくは、５０〜３００ｍ３／ｈｒであり、さらに好ましくは１５０〜１８０ｍ３／ｈｒである。この範囲であれば、ガラスチョップドストランドＳを過度に吹き飛ばすことなく、確実に第一コンベア５０から剥がすことが可能となる。エアーの噴射量が５０ｍ３／ｈｒより少ないと、ガラスチョップドストランドＳの密着状態を十分に解消することができず、エアーの噴射量が３００ｍ３／ｈｒより多いと、ガラスチョップドストランドＳが周囲に飛び散り、最終製品の歩留まりが低下するだけでなく、ガラスチョップドストランドＳの分散が不均一となって品質低下の原因となる場合がある。さらに、エアーの噴射量を１５０〜１８０ｍ３／ｈｒとすると、ガラスチョップドストランドＳの密着状態を確実に解消させるとともに、ガラスチョップドストランドＳの周囲への飛び散りも略無くすことができる。従って、最終製品の歩留まりをさらに上げることが可能となる。
【実施例】
【００４４】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置に関する実施例を、以下に説明する。
【００４５】
以下の試験では、第一ローラーの径のサイズを変更するとともに、第一ローラー表面のエアー噴射孔の有無により、第一コンベアから第二コンベアに移る際に発生するガラスチョップドストランドの落下ロス量の比較を行った（実施例１〜４、比較例１及び２）。実施例１〜４のガラスチョップドストランドマットの製造装置では、第一ローラーの径を８０ｍｍとし、第二ローラーの径を９４ｍｍとし、第一コンベア及び第二コンベア間の隙間及び落差の大きさを夫々７ｍｍ及び３０ｍｍとした。比較例で用いられる製造装置は、従来用いられてきたものであり、第一ローラーの径が１３０ｍｍであり、第二ローラーの径が９４ｍｍであり、第一コンベア及び第二コンベア間の隙間及び落差の大きさが夫々１２ｍｍ及び７０ｍｍである。
【００４６】
実施例１、実施例２、及び比較例１においては、搬送するガラスチョップドストランドの目付を１００ｇ／ｍ２とし、実施例３、実施例４、及び比較例２においては、搬送するガラスチョップドストランドの目付を１３５ｇ／ｍ２とした。実施例２及び実施例４で用いた第一ローラーには、図３に記載の第一ローラーと同タイプのローラーを使用し、エアーの噴射量を夫々１５０ｍ３／ｈｒ及び１８０ｍ３／ｈｒとした。ガラスチョップドストランドの落下ロス量（％）は、比較例１（目付：１００ｇ／ｍ２）及び比較例２（目付：１３５ｇ／ｍ２）における落下ロス量を夫々１００％とし、同一のガラスチョップドストランドの目付における実施例の落下ロス量を夫々の比較例に対する百分率（％）で示した。実施例１〜４、比較例１及び２の製造条件、及び試験結果を以下の表１に示す。
【００４７】
【表１】
0005857699.tif 000002
【００４８】
上記結果から、ガラスチョップドストランドマットの製造装置の第一ローラーの径を、第二ローラーの径（９４ｍｍ）より小さい８０ｍｍの径とすることにより、ガラスチョップドストランドの落下ロス量は、従来技術である比較例の落下ロス量の３０〜５０％にまで低減した。さらに、第一ローラーの表面にエアー噴射孔を設けることにより、落下ロス量はさらに１０％低減し、比較例の落下ロス量の２０〜４０％となった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造装置は、ガラスチョップドストランドの落下によるロスを最小限に減らすことができるため、ガラスチョップドストランドマットの生産効率及び品質を改善し得る。従って、二次製品である自動車成形天井材、自動車以外の乗物の内装材、建築物の内装材等に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
５０          第一コンベア（第一搬送手段）
５１          第一ローラー
５２          第一補助ローラー
５３          エアー噴射孔（エアー噴射手段）
６０          第二コンベア（第二搬送手段）
６１          第二ローラー
６２          第二補助ローラー
６３          ブレード（除去手段）
１００        ガラスチョップドストランドマットの製造装置
Ｓ            ガラスチョップドストランド
Ａ            結合剤（樹脂粉末）
Ｍ            ガラスチョップドストランドマット
Ｌａ          隙間
Ｌｂ          段差
Ｒ            残留物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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