(57)【要約】【課題】樹脂液の滞留を防止することができる樹脂液の含浸方法を提供する。【解決手段】本発明に係る樹脂液の含浸方法は、一方向に延びるように配置された長繊維束を含む長繊維束を、支持台上で、前記一方向に搬送するステップと、前記長繊維束に対し、樹脂液を散布するステップと、前記樹脂液が散布された長繊維束を、前記一方向に並ぶ複数の回転部材によって前記支持台との間で挟みつつ、当該回転部材を回転させることで、前記樹脂を前記長繊維束に含浸させるステップと、を備え、前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように、少なくとも一つの前記回転部材が配置されており、前記一方向において隣接する回転部材は、互いに反対方向に回転する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延びるように配置された多数の長繊維を含む長繊維束を、支持台上で、前記一方向に搬送するステップと、
前記長繊維束に対し、樹脂液を散布するステップと、
前記樹脂液が散布された長繊維束を、前記一方向に並ぶ複数の回転部材によって前記支持台との間で挟みつつ、当該回転部材を回転させることで、前記樹脂液を前記長繊維束に含浸させるステップと、
を備え、
前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように、少なくとも一つの前記回転部材が配置されており、
前記一方向において隣接する回転部材は、互いに反対方向に回転する、樹脂液の含浸方法。
【請求項２】
前記一方向に複数の前記回転部材が一列に並ぶように配置され、
前記各回転部材は、前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように配置されている、請求項１に記載の樹脂液の含浸方法。
【請求項３】
前記一方向に、複数の前記回転部材が複数列で並ぶように配置され、
前記一方向に隣接する回転部材は、前記幅方向における位置が重なるように千鳥状に配置されている、請求項１に記載の樹脂液の含浸方法。
【請求項４】
前記回転部材は、少なくとも前記長繊維束と接触する部分が、平面視円形状に形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂液の含浸方法。
【請求項５】
前記各回転部材は、円柱状に形成されており、当該回転部材の外周面に当接するスクレーパが設けられている、請求項１から４のいずれかに記載の樹脂液の含浸方法。
【請求項６】
前記各回転部材は往復回転する、請求項１から５のいずれかに記載の樹脂液の含浸方法。
【請求項７】
一方向に延びるように配置された多数の長繊維を含み前記一方向に搬送される長繊維束を、支持する支持台と、
前記長繊維束に対し、樹脂を散布する散布部と、
前記一方向に並び、前記樹脂が散布された長繊維束を前記支持台との間で挟みつつ、回転することで、前記樹脂を前記長繊維束に含浸させる、複数の回転部材と、
を備え、
前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように、当該幅方向に少なくとも一つの前記回転部材が配置されており、
前記一方向において隣接する回転部材は、互いに反対方向に回転するように構成されている、樹脂液の含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂液の含浸方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、木材に代えて、建材等の構造物として使用される素材として、長繊維補強ポリウレタン発泡成形体が知られている。このような発泡成形体は、機械的強度に優れているため、種々の用途に用いられる。また、この発泡成形体は、次のように製造される。まず、連続的に搬送される長繊維束に、ポリウレタン等の発泡性樹脂液を含浸させる。次に、発泡性樹脂液を含浸した長繊維束を、断面矩形状の成形用通路に導き、発泡性樹脂液を発泡させて硬化する。こうして、断面矩形状の中間成形体が連続的に成形される。続いて、この中間成形体を引取機によって引き取った後、その表面に仕上げ加工を施す。最後に、中間成形体を所定間隔で切断し、所定の寸法の発泡成形体を得る。
【０００３】
ここで、長繊維束に発泡性樹脂液を含浸させる工程について説明する。この工程では、例えば、特許文献１に開示されるような揉み装置が用いられる。この装置は、駆動ロールと従動ロールに掛け渡されたエンドレスベルトを備えており、このエンドレスベルト上を所定の幅に亘って配置された長繊維束が引っ張られながら進行する。このとき、エンドレスベルトは、長繊維束の進行方向とは逆向きに移動する。そして、このエンドレスベルトの上方には、長繊維束に対して、発泡性樹脂液を散布するための散布部が配置されている。
【０００４】
また、エンドレスベルト上には、その移動方向と直交する方向（以下、幅方向という）に延び、長繊維束の進行方向に沿って並ぶ複数の揉み板が配置されており、長繊維束は、エンドレスベルトと複数の揉み板との間に挟まれながら、進行する。また、各揉み板は、幅方向に往復動するように構成されている。このとき、進行方向に隣接する揉み板は、互いに反対方向に移動するように、往復動する。
【０００５】
このような装置により、長繊維束と、これに散布された発泡性樹脂液は、揉み板によって揉まれ、発泡性樹脂液が長繊維束に含浸される。また、揉み板が往復動することにより、長繊維束から押し出された発泡性樹脂液が、再び、長繊維束に押し込まれ、これによって、発泡性樹脂液の滞留が解消される。こうして、発泡性樹脂液が含浸した長繊維束は、上記のように成形用通路に搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許平１１−１１５０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような装置では、次のような問題が生じていた。すなわち、上記装置を長時間稼働すると、揉み板と長繊維束との間で、そぎ落とされた発泡性樹脂液が揉み板の縁に溜まり、それが硬化してしまうという問題がある。そして、この硬化物を除去しなければ、長繊維束に硬化物が混入したり、あるいは、エンドレスベルトと揉み板との間で硬化物が摩擦を受けることで発熱し、成形用通路で樹脂の硬化反応が始まってしまうことがある。そして、硬化物を掃除をするには揉み板を停止させなければならず、停止することで、発泡性樹脂液が長繊維束に対して十分に含浸しない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、樹脂液が滞留するのを防止することができる、樹脂液の含浸方法、及び含浸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】
【０００９】
本発明に係る樹脂液の含浸方法は、一方向に延びるように配置された長繊維束を含む長繊維束を、支持台上で、前記一方向に搬送するステップと、前記長繊維束に対し、樹脂液を散布するステップと、前記樹脂液が散布された長繊維束を、前記一方向に並ぶ複数の回転部材によって前記支持台との間で挟みつつ、当該回転部材を回転させることで、前記樹脂液を前記長繊維束に含浸させるステップと、を備え、前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように、少なくとも一つの前記回転部材が配置されており、前記一方向において隣接する回転部材は、互いに反対方向に回転する。
【００１０】
この構成によれば、長繊維上を回転部材が回転するため、長繊維束の幅方向のみならず、上記一方向においても回転部材の長繊維束に対する接触位置が常に変化する。そのため、幅方向にしか変位しない従来例の揉み板と比べ、樹脂液が滞留して、回転部材に付着するのを防止することができる。したがって、清掃のために装置を停止するのを防止することができる。さらに、一方向において隣接する回転部材の回転方向が相違しているため、回転部材間においては、長繊維束に対し、引っ張りと圧縮の両方の力を作用させることができる。これにより、長繊維束の開繊を促し、樹脂液の長繊維束への含浸を促進することができる。
【００１１】
上記含浸方法においては、前記一方向に複数の前記回転部材が一列に並ぶように配置し、前記各回転部材が、前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように配置することができる。
【００１２】
あるいは、前記一方向に、複数の前記回転部材が複数列で並ぶように配置し、前記一方向に隣接する回転部材を、前記幅方向における位置が重なるように配置することができる。
【００１３】
上記各含浸方法において、前記回転部材は、少なくとも前記長繊維束と接触する部分を、平面視円形状に形成することができる。ここでいう「円形状」とは、楕円も含む意味である。
【００１４】
上記各含浸方法において、前記各回転部材を円柱状に形成し、当該回転部材の外周面に当接するスクレーパを設けることができる。これにより、スクレーパで、回転部材に付着した樹脂液をそぎ落とすことができる。
【００１５】
上記各含浸方法において、前記各回転部材は一方向に連続回転してもよいが、往復回転させることもできる。
【００１６】
本発明に係る樹脂液の含浸装置は、一方向に延びるように配置された多数の長繊維を含み、前記一方向に搬送される長繊維束を支持する支持台と、前記長繊維束に対し、樹脂を散布する散布部と、前記一方向に並び、前記樹脂液が散布された長繊維束を前記支持台との間で挟みつつ、回転することで、前記樹脂液を前記長繊維束に含浸させる、複数の回転部材と、を備え、前記長繊維束を、前記一方向と直交する幅方向全体に亘って覆うように、当該幅方向に少なくとも一つの前記回転部材が配置されており、前記一方向において隣接する回転部材は、互いに反対方向に回転するように構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、樹脂液が滞留するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る含浸装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に係る含浸装置の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る樹脂液の含浸方法及び含浸装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。この含浸装置は、発泡成形体の製造装置の一部であり、これよりも下流側の成形用通路などの構成は、従来技術と同様のものを利用することができる。そのため、以下では、含浸装置及び含浸方法について説明する。
【００２０】
＜１．含浸装置の構造＞
図１は、含浸装置の平面図である。同図に示すように、本実施形態に係る含浸装置は、駆動ロール１１と従動ロール１２に掛け渡されたエンドレスベルト１３を備えており、このエンドレスベルト１３上を所定の幅に亘って配置された長繊維束１００が引っ張られながら進行する。このとき、エンドレスベルト１３は、長繊維束１００の進行方向（一方向）とは逆向きに移動する。そして、このエンドレスベルト１３の上方には、長繊維束１００に対して、発泡性樹脂液を散布するための散布部２が配置されている。散布部２の構成は特には限定されないが、少なくとも長繊維束１００の幅方向の全体に亘って、発泡性樹脂液を散布できるように構成されていることが好ましい。
【００２１】
また、エンドレスベルト１３上には、上記散布部２の下流側において、長繊維束１００の進行方向によって並ぶ複数の回転部材３が配置されている。各回転部材３は、円柱状の本体部３１と、その上面に連結された回転軸３２とを備えている。本体部３１の径は、長繊維束１００の幅Ｄよりも大きく形成されている。そして、各本体部３１の下面とエンドレスベルト１３との間で、長繊維束１００を挟むようになっている。但し、長繊維束１００に対して本体部３１を押圧しすぎると、長繊維束１００が破断するため、長繊維束１００の材質に応じて適度に調整することが必要である。
【００２２】
回転部材３の回転軸３２は、上下方向、つまりエンドレスベルト１３の垂線と平行に延びており、この回転軸３２を中心に本体部３１が一方向に回転するようになっている。回転軸３２は長繊維束１００の幅方向のほぼ中心に位置している。そして、長繊維束１００の進行方向に隣接する回転部材３は、図１に示すように、互いに反対方向に回転するようになっている。回転部材３の回転速度は、特には限定されないが、早すぎると、発泡性樹脂液の発熱が生じ、遅すぎると長繊維束１００に対する発泡性樹脂液の含浸が不十分になるおそれがある。この観点から、回転部材３の回転速度は、０．０１ｒｐｍ以上１ｒｐｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
さらに、各回転部材３の本体部３１の外周面には、それぞれ、スクレーパ４が取り付けられている。上記のように、各回転部材３の本体部３１の径は、長繊維束１００の幅よりも大きいため、各スクレーパ４は、長繊維束１００の幅方向の端縁よりも外側に配置されている。
【００２４】
回転部材３の本体部３１を構成する材料は特には限定されないが、少なくとも長繊維束１００よりも硬度が高い材料であることが好ましい。この点は、スクレーパ４についても同様である。
【００２５】
上記長繊維束１００に含まれる長繊維は、連続した長い繊維状物を指し、繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリイミド繊維、セルロース繊維などがあげられる。なかでも耐熱性、コストの面でガラス繊維が好ましい。
【００２６】
上記長繊維の形状も特に限定されないが、ロービング、ロービングクロス、マット、ストランドマット、不織布などがあげられる。中でも生産性の面で、ロービングが好ましい。
【００２７】
上記長繊維の量はとくに限定されないが、少なすぎると、得られる発泡成形体に剛性の低下、ばらつきを生じ、多すぎると長繊維束全体に発泡性樹脂液を均一に含浸することができないためやはり剛性の分布が生じるので、発泡性樹脂液１００重量部に対して２０〜１５０重量部が好ましい。
【００２８】
長繊維の直径も特に限定されないが、細すぎると含浸の際に繊維が切断されてしまい、太すぎると長繊維の表面積が減少して、発泡性樹脂液との密着力が減少して得られる発泡成形体の強度が低下するので２〜１００μｍが好ましい。
【００２９】
また、本実施形態において、樹脂液は水などの発泡剤を含んでいる。この発泡性樹脂液は、比較的短時間で泡化し硬化する液状の樹脂を意味し、たとえば、ポリウレタン樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂等が好適に用いられる。発泡性樹脂液は固形充填剤を含んでいる。固形充填剤とは、短繊維状ないし粉末状の充填剤を意味し、たとえば、ガラス繊維，アスベスト繊維，鉱物繊維等の無機質短繊維状物、木綿，麻等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、ポリアミド，ポリエステル，ポリオレフィンなどの合成繊維等の有機質短繊維状物、炭酸カルシウム，タルク，クレー，硅砂，シラスバルーン，軽石などの無機質粉粒体、および木粉，竹粉，澱粉，米ぬかなどの有機質粉状物、あるいはこれらの混合物、あるいは、長繊維補強発泡成形体の切削屑などが挙げられる。
【００３０】
＜２．発泡性樹脂液の含浸方法＞
上記のように構成された含浸装置は、次のように動作する。長繊維束１００と、これに散布された発泡性樹脂液は、回転部材３の回転によって揉まれ、発泡性樹脂液が長繊維束１００に含浸される。また、隣接する回転部材３が互いに反対方向に回転するため、隣接する回転部材３の間では、長繊維束１００は引っ張りと圧縮の力が作用する。つまり、長繊維束１００の幅方向の一端部側では、隣接する回転部材３が近づくように回転するため、長繊維束１００は圧縮の力を受ける。一方、長繊維束１００の幅方向の他端部側では、隣接する回転部材３が離れるように回転するため、長繊維束１００は引っ張りの力を受ける。これにより、長繊維束１００の開繊が促され、長繊維束１００に対して、発泡性樹脂液が含浸しやすくなる。こうして、発泡性樹脂液が含浸した長繊維束１００は、従来技術と同様に成形用通路に搬送される。
【００３１】
また、回転部材３にはスクレーパ４が取り付けられているため、回転部材３に付着した発泡性樹脂液は、スクレーパ４によってそぎ落とされる。
【００３２】
＜３．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、長繊維束１００上を回転部材３が回転するため、長繊維束１００の幅方向のみならず、上記進行方向（一方向）においても回転部材３の長繊維束１００に対する接触位置が常に変化する。そのため、幅方向にしか変位しない従来例の揉み板と比べ、発泡性樹脂液が滞留して、回転部材３に付着する防止することができる。その結果、従来例のように装置を停止して清掃することがない。
【００３３】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせ可能である。
【００３４】
＜４−１＞
上記実施形態では、各回転部材３の回転軸３２が、長繊維束１００の幅方向の中心に位置するように回転部材３を配置しているが、回転軸３２は、長繊維束１００上にあればよい。但し、回転部材３の本体部３１が長繊維束１００の幅方向全体を覆うことが必要である。
【００３５】
＜４−２＞
上記実施形態では、長繊維束１００の幅方向全体を１つの回転部材３で覆うように、回転部材３が設けられているが、例えば、図２に示すように、長繊維束１００の幅方向全体を複数の回転部材３で覆うように、回転部材３を設けることもできる。この例では、複数の回転部材３が千鳥状に配置されている。すなわち、進行方向に沿って並ぶ回転部材３が幅方向にずれて配置され、２つの回転部材３によって長繊維束１００の幅方向全体を覆うようになっている。そして、各回転部材３は、長繊維束１００の幅方向の端縁の一方、または他方からはみ出るように配置されている。このような構成であっても、上述した効果を得ることができる。
【００３６】
＜４−３＞
上記実施形態では、回転部材３の本体部３１を円柱状に形成しているが、楕円柱状であってもよい。但し、楕円は、長繊維束１００上で、回転中に、短径から長径または長径から短径へと変化する際に、抵抗が発生する可能性があり、この抵抗によって長繊維束１００が破断する可能性もある。したがって、長径と短径との長さの差の小さい楕円であることが好ましい。また、回転部材３は、少なくとも長繊維束１００に接している部分が円形または楕円形であればよいため、例えば、本体部３１を厚みの薄い円板状の部材で形成し、これに回転軸３２を設けてもよい。
【００３７】
＜４−４＞
上記実施形態では、回転部材３を一方向に回転させているが、往復回転させることもできる。この場合、一方向への回転は１８０°以上であることが好ましい。
【００３８】
＜４−５＞
上記実施形態では、各回転部材３にスクレーパ４を取り付けているが、スクレーパ４は、必要に応じて設ければよく、必ずしも必要ではない。
【００３９】
＜４−６＞
上記実施形態では、エンドレスベルト１３を用いているが、エンドレスベルト以外でもよく、すくなくとも長繊維束１００を支持できるような支持台であればよい。したがって、支持台が止まっていたり、長繊維束１００の進行方向と同じ方向に移動するようなものであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１３  エンドレスベルト（支持台）
２  散布部
３  回転部材
４  スクレーパ
【図１】
2018002967.tif 000003
【図２】
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