(57)【要約】      （修正有）【課題】最大８５％、有利に最大５０％および特に有利に最大４０％のサイズ抽出性を有するサイズドガラスファイバーの比体積の上昇を抑える空気輸送装置を提供する。【解決手段】（１）第１の端部と遮断装置１５との間の第１部分２ａと、第２端部との間の第２部分２ｂとに細分する輸送管２，（２）遮断装置１１により輸送管２の第１端部に結合している挿入装置１１、（３）輸送管２の第２の端部に結合している排出装置８、（４）遮断装置１２を介して輸送管２のだい１端部に結合している加圧輸送装置１６，（５）遮断装置１０を介して輸送管２の第１部分に結合している吸引搬送装置３を少なくとも有する空気輸送装置を構成する。【選択図】図１
2006021929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）搬送管（２）を、搬送管（２）の第１の端部と遮断装置（１５）との間の第１部分（２ａ）と、遮断装置（１５）と搬送管（２）の第２の端部との間の第２部分（２ｂ）とに細分する遮断装置（１５）を有する搬送管（２）、
（ｉｉ）遮断装置（１１）により搬送管（２）の第１の端部に結合している装入装置（１）、
（ｉｉｉ）搬送管（２）の第２の端部に結合している排出装置（８）、
（ｉｖ）遮断装置（１２）を介して搬送管（２）の第１の端部に結合している加圧搬送装置（１６）、
（ｖ）遮断装置（１０）を介して搬送管（２）の第１部分（２ａ）に結合している吸引搬送装置（３）
を少なくとも有する空気搬送装置の、最大８５％のサイズ抽出性を有するサイズドガラスファイバーを搬送するための使用。
【請求項２】
サイズ抽出性が最大で５０％である請求項１記載の使用。
【請求項３】
サイズドガラスファイバーが空気搬送の前にバルクの形で輸送される、請求項１記載の使用。
【請求項４】
バルク輸送を少なくとも１.５トンのバルク材料コンテナを用いて実施する、請求項３記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は最大で８５％のサイズ抽出性を有するガラスファイバーを搬送するためのＤＥ１０１２７４２７Ａ１に記載の空気搬送装置の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックを強化するためのガラスファイバーは通常ファイバーストランド、いわゆるチョップドストランドの形で加工される。このファイバーストランドは例えば平行に並ぶ典型的には３〜４.５ｍｍの長さの２０００本の個々のファイバーからなる（典型的な個々のファイバーの直径は１０〜１４μｍである）。ガラスファイバーはいわゆるサイズによりコートされていて、この販売のために完成されたチョップドストランドのサイズ含量は一般に０.３〜１.５質量％である。
【０００３】
このガラスファイバーサイズの目的の１つはガラスファイバーとマトリックスポリマーとの間の結合を製造することである。サイズとしては一般に、ポリマーバインダー（いわゆる塗膜形成剤）、カップリング剤、滑剤、帯電防止剤およびその他の助剤からなる組成物を使用する。一般に、有機、水分散性または溶解性のポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリエステルエポキシ、ポリウレタン、ポリアクリレートまたはポリオレフィン樹脂またはこれらの混合物をバインダーとして使用する。サイズは、一般に水性分散液および／または溶液としてガラスファイバーの製造の際に適用される。次いで、サイズを有するガラスファイバーを乾燥する。サイズの成分は一般に、ポリマーマトリックスとサイズとの間の親和性が存在し、こうしてガラスファイバーとポリマーマトリックスとの間の機械的結合が製造されるように選択される。
【０００４】
更に、サイズはガラスファイバーの製造適性および加工適性を確立するべきである。サイズは乾燥した個々のファイバーをファイバーストランドに一緒に保持し、こうして輸送、搬送および加工の間毛羽立ちしないようにする、すなわちファイバーの結合が解けてそのコンシステンシーが変化して脱脂綿のような形になる。ガラスファイバーの毛羽立ちが強くなる、ガラスファイバー加工装置（例えば押出機供給機、パイプ、ホッパー、コンベヤーベルト、秤）中での閉塞が生じる危険性が高まる。
【０００５】
チョップドガラスファイバーで製造プラントを非連続的に装入／充填するための、技術水準から公知の搬送装置はエレベーター装備およびフォークリフトまたはクレーンシステムのような工業用トラックからなる。連続的な搬送は、例えばバケットエレベータ、定常流コンベヤー、振盪シュートまたはバイブレーションシュートまたはコンベヤーベルトにより実施することができる。
【０００６】
この搬送装備がいくつかの場合には非常に費用がかかり、その構造様式およびその場所に関する要求によりすでに存在する製造プラントおよびその建築物ロジックに組み込むことが困難である、という欠点を有する。
【０００７】
例えばＥＰ０６９２４４１Ａ１中に記載されているような、バルク材料の空気搬送のための装置の使用は、この解決の方法を提供する。ＥＰ０６９２４４Ａ１中に記載されている空気搬送装置はいわゆる吸引−加圧−サイクルで作動し、この際吸引サイクルにおいて装置は装入コンテナからのバルク材料で部分的に充填され、加圧サイクルで充填された材料は目的場所に搬送される。圧縮空気の特別な配置がそのような装置の閉塞を阻止する。
【０００８】
特許公開ＤＥ１０１２７４２７Ａ１号公報は微粒子状のバルク材料、特にガラスファイバーの空気搬送のための装置を記載しており、これは少なくとも１つの装入コンテナ、第１部分および第２部分を有する空気搬送管、搬送管の第１部分の端部に結合している搬送ガスのための吸引搬送装置、搬送ガスのための加圧搬送装置、補助搬送ガスライン、空気搬送管と補助搬送ガスラインとの間の多くの遮断弁、および排出部も有する。
【０００９】
ＥＰ０６９２４４１Ａ１中に記載された装置とは異なり、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１中に記載された装置は、搬送サイクルの吸引相もしくは充填相において目的の位置で形成されるべき負圧が全体に必要であるという欠点を有さず、搬送管の第１部分でのみ必要である。ＤＥ１０１２７４２７Ａ１に記載されている装置のその他の利点は、搬送サイクルの第１の相（ガラスファイバーでの第１部分の充填）および第３の相（第２部分へのガラスファイバーの搬送）を同時に実施することができるので、搬送装置を効果的に操作することができることである。更に、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１から公知の装置の場合には搬送速度をより良好に制御可能である。
【特許文献１】ＤＥ１０１２７４２７Ａ１
【特許文献２】ＥＰ０６９２４４１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ガラスファイバーの空気搬送装置の著しい欠点は、ガラスファイバーストランドが受ける高い機械的負荷である。このタイプの高い機械的負荷下には、ガラスファイバーストランドのガラスファイバーが充分に良好に一緒に保持されるかどうかは、主にガラスファイバーサイズにより決まる。ストランドのガラスファイバーがサイズによって不十分にのみ一緒に保持されているのであれば、搬送されるガラスファイバーの比体積はその搬送の間強く上昇する。
【００１１】
体積における大きな上昇は、毛羽立ちの形成を意味し、これは一方では装置の閉塞に導くことがあり、他方ではその後のガラスファイバーの加工をより困難にする。その結果、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１による空気搬送装置で達せられた利点は、引き続く、秤による計量、立下がり管、コンベヤーベルトおよび押出機をにおける著しい欠点により再び低下するという危険性がある。
【００１２】
空気搬送の際の毛羽立ちの形成に関する重要なファクターは、搬送操作の間のガラスファイバーの比重（嵩密度）における減少である。このことは比体積の上昇を意味する。比体積における上昇は、空気搬送後のガラスファイバーの更なる加工を可能にするためには、一般に１０％を越えてはならない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
意外にも、最大で８５％、有利に最大で５０％、および特に有利には最大で４０％のサイズ抽出性を有するガラスファイバーがＤＥ１０１２７４２７Ａ１に記載の装置において特に良好に搬送されるということが見いだされた。
【００１４】
サイズドガラスファイバーのサイズ抽出性とは、本発明においてはサイズドガラスファイバー１質量部をメタノール１.１３質量部およびクロロホルム２１.３質量部の混合溶剤中で、還流温度で（標準圧で）２４時間撹拌した後に得られる可溶性成分の質量を、抽出前のサイズドガラスファイバー上に存在するサイズの全量に対するパーセンテージで示した質量である。
【００１５】
本発明の範囲において、ガラスファイバーの空気搬送とは、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１によるガス流を用いるガラスファイバーの輸送であると理解され、その際ガス流（一般に空気流）はガラスファイバーを連行し、こうして搬送する。ガラスファイバーの輸送は一般にその中でガス流が圧力差の形成で生じる、管、チューブなどの中で実施される。
【００１６】
ガラスファイバーの空気搬送は、ガラスファイバーのための輸送コンテナ（例えば、バッグ、オクタビン（Oktabin）コンテナ、固定サイロ、トラック設置サイロ）の充填およびこれを空にするために、ガラスファイバーのための製造プラント内での輸送のためにおよびプラスチック中にガラスファイバーを混和するための装置中に輸送するために使用することができる。
【００１７】
ガラスファイバーの搬送挙動の際にガラスファイバーサイズは決定的な役割を担うので、当業者はチョップドガラスファイバーのサイズ含量に関して通常の範囲内で、すなわち０.３〜１.５質量％内で、より高いサイズ含量において改善された搬送挙動に導かれることを期待した。
【００１８】
しかしながら、サイズ含量が搬送挙動に対して決定的な影響を与えるのではなく、有機溶剤混合物中へのサイズの減少する抽出性で改善されることが判明したことは驚くべきことである。
【００１９】
サイズ抽出性の測定は、次のように実施される：ガラス繊維１質量部をメタノール１.１３質量部およびクロロホルム２１.３質量部で、還流温度および標準圧で２４時間撹拌する。引き続き、生じた懸濁液を濾別し、濾液を乾燥するまで濃縮する。サイズの質量は濾液の乾燥残分の秤量により測定する。抽出前のサイズドガラスファイバー上に存在するサイズの全質量はＩＳＯ３４５１による灰化により測定される。サイズ抽出性は次いで、次のように計算される：
サイズ抽出性＝（ガラスファイバー１質量部当たりの抽出されたサイズの質量）／（ガラスファイバー１質量部当たりの抽出前のサイズの質量）＊１００％
プラスチックを強化するためのチョップド、サイズドガラスファイバーは多くの製造者から市販されている。例として、Vetrotex, Chambery, フランスからのVetrotex 983; Fa. Pittsburgh Plate Glass, Pittsburgh, ペンシルベニア、ＵＳＡからのPPG3660およびPPG3786；およびFa. Bayer、レバクーゼン、ドイツからのCS7928を挙げることができる。
【００２０】
最大８５％のサイズ抽出性を有するガラスファイバーの空気搬送のために、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１に記載の装置を使用することは、搬送する際にガラスファイバーの比体積を最大１０％で上昇させるという利点を有する。一方では、このことは空気搬送装置の閉塞の危険を明らかに低下させると共に、他方では空気搬送によるガラスファイバーの加工を安全にする。これにより、安全でかつ妨害のない装置の作動が与えられる。
【００２１】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１の内容は本願により完全に包含される。
【００２２】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１は、少なくとも１つの装入コンテナ、第１部分および第２部分を有する空気搬送管、搬送ガスのための吸引搬送装置、補助搬送ガスライン、空気搬送管と補助搬送ガスラインとの間の多くの遮断弁、および排出部も有する装置を使用する少なくとも微粒子状のバルク材料の空気搬送のための方法を記載しており、これは
ａ）第１の工程で、吸引搬送装置を用いて、搬送管の第１部分を装入される搬送材料部分および装入コンテナからの搬送ガスで充填し、
ｂ）第２の工程で、搬送される材料を加圧搬送により搬送管の第１部分から搬送管の第２部分に、かつ加圧搬送により排出部まで搬送する、
ことを特徴とする。
【００２３】
補助搬送ガスラインは端部で閉鎖されているかまたは閉鎖可能であり、加圧搬送は搬送管の第２部分中で、搬送管および補助搬送ガスラインのために一定量の搬送ガスで操作されている。
【００２４】
有利な実施態様においては、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１は前記のような方法を記載しており、その際、付加的に搬送管の閉塞する傾向のある位置で、より多数の遮断弁により閉塞の出現が阻止される、その際この位置に装備された遮断弁を圧力損失において開放して、かつ生じる閉塞の範囲中に搬送ガスを導入する。
【００２５】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１は、特に有利な実施形において、前記の方法を記載しており、この方法は２段階に構成されている遮断弁を使用しており、この際搬送管に結合している第１の段階は逆止め効果を確実にし、空気搬送管中の圧力が補助搬送ガスライン中の圧力と同じであるかまたはそれより大きくなった場合に閉鎖する。
【００２６】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１は、前記のように特に有利な方法を記載しており、これは付加的に二段階に構成されている遮断弁を使用することを特徴とし、この際補助搬送ガスラインに結合している第２の工程は、搬送補助ガスラインからの搬送ガスのための圧力前調節装置を有する入口弁として構成されており、この際搬送管の閉塞のない作動の際に搬送管中に存在する結合位での圧力より大きい圧力を前調節する。前記のように、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１に記載されている特に有利な方法は、付加的に遮断弁の第２工程における圧力を搬送方向に見て、遮断弁を弁から弁に上昇するように前調節する。
【００２７】
ガラスファイバーの空気搬送に関するＤＥ１０１２７４２７Ａ１による装置を添付した図面に付きより詳細に説明する、ここでは：
図１はＤＥ１０１２７４２７Ａによるガラスファイバーの搬送空気搬送のための装置の実施態様を示す。
【００２８】
これは少なくとも、
（ｉ）搬送管（２）を、搬送管（２）の第１の端部と遮断装置（１５）との間の第１部分（２ａ）と、遮断装置（１５）と搬送管（２）の第２の端部との間の第２部分（２ｂ）とに細分する遮断装置（１５）を有する搬送管（２）、
（ｉｉ）遮断装置（１１）により搬送管（２）の第１の端部に結合している装入装置（１）、
（ｉｉｉ）搬送管（２）の第２の端部に結合している排出装置（８）、
（ｉｖ）搬送管（２）に平行に結合する補助搬送ガスライン（４）、この際補助搬送ガスライン（４）は多数の結合ライン（５）により搬送管（２）と結合している、
（ｖ）第１部分（２ａ）と遮断装置（１０）により遮断可能に結合している吸引搬送装置（３）、
（ｖｉ）搬送管（２）の第１の端部（２）の範囲において遮断装置（１２）により、および補助搬送ガスライン（４）と遮断装置（１３）により、および部分（２ｂ）の第１の端部と遮断装置（１４）により遮断可能に結合している加圧搬送装置（１６）、および
（ｖｉｉ）結合ライン（５）中の遮断装置（１０）
からなる。
【００２９】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１中に記載されているように、初期の閉塞、または閉塞の発生の場合に、短い管片（５）を介して補助搬送ガスライン（４）と結合している遮断装置（６）が開放するように、遮断装置（６）は構成されている。これにより、チョップドガラスファイバーの初期閉塞のまたは閉塞の発生の下流においてチョップドガラスファイバーの装入部分の搬送は保持され、場合により閉塞は緩和する。
【００３０】
図１中に示された装置は次の工程からなる方法により操作される（全てのコックは、すなわち遮断装置は開始状態で閉鎖されている）：
（ａ）遮断装置（１１）、（１０）および（１３）の開放、
（ｂ）ガラスファイバーの装入装置（１）から第１部分（２ａ）への吸引搬送装置（３）を用いる吸引、
（ｃ）遮断装置（１１）および（１０）の閉鎖、
（ｄ）遮断装置（１２）および（１５）の開放、
（ｅ）工程（ｂ）において第１部分（２ａ）へ吸引したガラスファイバーの第２部分（２ｂ）中への加圧搬送装置（１６）を用いる搬送、
（ｆ）遮断装置（１２）および（１５）の閉鎖、
（ｇ）遮断装置（１４）の開放、
（ｈ）工程（ｅ）において第２部分（２ｂ）へ搬送されたガラスファイバーの装入コンテナ（８）への加圧搬送装置（１６）による搬送、
（ｉ）遮断装置（１４）の閉鎖。
【００３１】
必要なサイズ抽出性を有するガラスファイバーを用いるＤＥ１０１２７４２７Ａ１における方法は、一回または複数回実施することがきる。複数回実施する場合には、工程（ｉ）に直接工程（ａ）を続けて、こうして工程（ａ）〜（ｉ）を循環させる。工程（ｇ）、（ｈ）および（ｉ）（第２ｂ部分への搬送）並びに工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）（第２ａ部分の充填）を有利に同時に作動する。こうして、有利に工程（ｆ）の後に、工程（ｇ）、（ｈ）および（ｉ）を実施している間に、工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）もすでに実施する。
【００３２】
ＤＥ１０１２７４２７Ａ１による空気搬送装置の付加的な利点は、バルク輸送で供給されるガラスファイバーをこれに装入することが可能であることである。バルク輸送とは、バルク材料コンテナからのガラスファイバーの調達を意味すると理解され、その際バルク材料コンテナとは、一方ではこれらは可動であり（例えば、トラックまたは列車での輸送）、かつ他方ではこれらはコンテナ当たり１.５トンより多量の、有利にはコンテナ当たり７トンより多量の、特に有利にコンテナ当たり１５トンより多量のガラスファイバーの量を取り込むことができることを特徴とする。そのようなバルク材料コンテナは、例えばトラックにより空気搬送装置に搬送され、かつ空にした後に再び搬出されるコンテナである。
【００３３】
バルク輸送は、特に経済的にかつロジスティックな利点を有する、このことは空気搬送装置の単位当たり、バルク輸送により比較的多量のガラスファイバーを調達することができるということにより明らかである。バルク輸送による比較的多量のガラスファイバーの調達量は、更にガラスファイバーの詰め替え作業を回避することが可能となり、このことはガラスファイバーストランドに対する僅かな機械的負荷を意味する。
【００３４】
有利な実施形においては、ＤＥ１０１２７４２７Ａ１による搬送装置はサイズ抽出性最大８５％を有し、空気搬送の前にバルクの形で輸送されるサイズドガラスファイバーで装入される。バルク輸送は特に少なくとも１.５トン、有利に少なくとも７トン、特に有利に少なくとも１５トンのバルク材料コンテナにより実施される。
【実施例】
【００３５】
例１
４種の異なるタイプのガラスファイバー（例１（ａ）〜（ｄ））に関して、ＩＳＯ３４５１による灰化によりサイズの含量を質量％で測定する。結果を第１表、第３欄に記載する。
【００３６】
その他に、次の方法で、これらのガラスファイバーからクロロホルム／メタノールで抽出可能なサイズの割合を測定する。次に、還流冷却器および機械的な撹拌装置を備える平面研削ジョイントを有する４ ｌフラスコ中で一緒にする：
第１表によるガラスファイバー：１７５ｇ
クロロホルム（分析用純度）：３７２５ｇ
メタノール（分析用純度）：１９７.５ｇ
この混合物を２４時間撹拌下に還流するまで加熱する。引き続き、ガラスファイバーを濾別し、濾液を濃縮する。この方法で得られた試料の質量をガラスファイバー全量の質量％で測定し、抽出されたサイズの割合を％で計算した。結果を同様に第１表（第４および５欄）に取り込む。
【００３７】
【表１】
2006021929.tif 000003
【００３８】
例２
例１に記載したガラスファイバーを図２による空気搬送装置で実地に近い搬送テストにおいて搬送挙動を実験し、評価した（実施例２（ａ）、（ｂ）および（ｄ）；比較例２（ｃ））。
【００３９】
装入部および排出部の間の空気搬送管の全長は１２０ｍである。搬送されるべきチョップドガラスファイバーは装入コンテナ１中に存在する。この装入コンテナ１からは搬送の前に嵩体積を測定するためにガラスファイバーの試料を取り出す。
【００４０】
全ての弁を閉鎖する。第１の工程において弁１０および１１は開放され、チョップドガラスファイバーの約１５０ｋｇの部分を、ブロワー３により装入コンテナ１から吸引により、１分間以内に空気搬送管（２）の第１部分２ａ中に取り出す。弁１０および１１は閉鎖される。
【００４１】
第２の工程において、弁１２、１３および１５を開放し、第１の工程で搬送管２の第１部分２ａ中に搬送されたチョップドガラスファイバーの部分は加圧搬送装置を用いて搬送ガスにより２０秒以内に搬送管２の第２部分２ｂ中に搬送される。室温で圧縮空気を搬送ガスとして使用する。圧縮空気のための圧力はブロワー１６により形成される。弁１２および１５を閉鎖し、弁１３は開放したままにし、補助搬送ガスライン４に圧縮空気を供給する。初期閉塞または閉塞発生の場合には、短い管片５を介して補助搬送ガスライン４に結合している遮断弁６を開放する。その結果、チョップドガラスファイバーの装入された部分の搬送は初期閉塞または閉塞発生の下流においては保持される。
【００４２】
第３の工程においては、弁４を開放する。第２工程において搬送管２の第２部分２ｂ中に搬送されたチョップドガラスファイバーの装入された部分は圧縮空気により搬送管２の第２部分２ｂを介して排出部８に搬送される。搬送は２分以内に生じる。圧縮空気の量は標準条件下に２００ｍ３／ｈにセットされ、これは約５ｍ／秒の空き管中でのガスの速度に相当する。弁１４を次いで閉鎖する。排出部８で、搬送後の嵩体積を測定するためにガラスファイバーのサンプルを採取する。嵩体積の増大を搬送の前および後の嵩体積から計算する。結果を第２表に示す。この表においては、第１表からの相当するガラスファイバーサイズの抽出性を明らかにすることができる。
【００４３】
この結果から、８５％より大きな抽出性を有するガラスファイバー（比較例２（ｃ））が空気搬送の際に比較的大きな体積増加を示し、このことはその加工を困難にするということが明らかになる。サイズの低い抽出性、例えば４０〜５０質量％を有するガラスファイバーにおいて、この体積増加は明らかにより小さい。更に小さな体積増加は４０％より少ないサイズの抽出性を有するガラスファイバーが示す。最後に、２５％より僅かなサイズ抽出性を有するガラスファイバーは更に僅かな体積増加を示し、こうして空気搬送後に加工のための更に改善された特性を示す。
【００４４】
【表２】
2006021929.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＤＥ１０１２７４２７Ａに記載のガラスファイバーの空気搬送装置の実施態様を示す概略図。
【図１】
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【外国語明細書】
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