(57)【要約】【課題】  繊維長のバラツキが少ない高品位のカットファイバーを、生産性よく製造することができる方法を提供すること。【解決手段】  総繊度が３０万ｄｔｅｘ以上の繊維束に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与するか、又は、該繊維束を複数に分けて夫々に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与した後に再度集束し、次いで撚りを有する該繊維束を、１組以上のフィードローラーを介して固定刃と可動刃とからなる切断部に供給し、連続的に切断してカットファイバーとする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
総繊度が３０万ｄｔｅｘ以上の繊維束を、１組以上のフィードローラーを介し、固定刃と可動刃とからなる切断部に供給して連続的に切断するに際し、該繊維束に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与するか、又は、該繊維束を複数に分けて夫々に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与した後に再度集束してフィードローラーに供給することを特徴とするカットファイバーの製造方法。
【請求項２】
カットファイバーの繊維長が０．５〜１０ｍｍである請求項１記載のカットファイバーの製造方法。
【請求項３】
繊維が、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維から選ばれた少なくとも１種の繊維である請求項１又は２記載のカットファイバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維を短く切断したカットファイバーの製造方法に関する。さらに詳しくは、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維等の高強度繊維を、工程安定性よく短く切断して品位の良好なカットファイバーを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維等の高強度繊維は、優れた物理的、化学的性質を有していることから、工業的に極めて有用な繊維である。これらの高強度繊維を短く切断したカットファイバーは、樹脂、コンクリート、ゴム等に混合することによって補強材として広く使用されている。
【０００３】
従来、合成繊維束を切断するために、各種の切断装置が提案されている。例えば、切断刃を放射状に外周面に植設したドラムに合成繊維束を巻取り、該外周面に巻かれて巻太った繊維を押さえローラーで切断刃に押圧して切断するドラムカッター型繊維束切断装置、また、繊維束を巻きつけたローラーを、周面上に複数のカッター刃を配置したカッターローラーに押圧して切断するローラカッター式繊維束切断装置等が提案されている。
【０００４】
しかしながら、これらの装置は、ポリエステルやナイロンのような合成繊維を切断するためには効果的であるが、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維等の高強度繊維からなる糸条を切断するためには、大きな問題を有している。すなわち、高強度繊維は、防刃衣や防弾衣として使用されていることからも明らかなように、これらの装置では、連続的かつ確実に切断することは極めて難しく、高強度繊維の切断装置としては使用することができない。
【０００５】
このような問題を解消するため、特開平１１−１０７０５３号公報には、繊維束を１対のフィードローラーで繊維束を把持しながら固定刃と可動刃の間に供給し、この固定刃と可動刃の切断時の間隙を１〜１０ｍｍの維持して繊維束切断する装置が提案されている。しかし、高強度繊維のカットファイバーを生産する場合、高強度繊維は剛性が高いために繊維束の集束性が悪くて繊維間の拘束力が弱く、繊維束が大きくなるとフィードローラーに接していない繊維に対してのフィードローラーの回転が十分に伝わらないため、引取不良となることがあった。その結果、フィードローラーに入る前やフィードローラーと切断部の間で一部の繊維がたるんだり、逆に入りきらずに切断されるため、切断された繊維の長さ、即ち繊維長のバラツキは大きくなりがちであった。さらに、たるんだ繊維はフィードローラーに巻き付いたり、ガイド等の他の設備に引っかかるなどして、たるんだ繊維が切断部に供給されないばかりか、他の繊維にまで影響して供給不良を引き起こすため、製造を中断して処置をする必要が頻繁に生じ、生産効率も悪くなっていた。
【０００６】
また、フィードローラーで一旦把持された繊維束は、切断部に供給されるまでに集束力が弱くなるため、繊維が切断部に直線的に進まずに繊維束中の繊維の配列が乱れるという問題もあった。特に前記引取不良が発生した場合には繊維束の集束状態が乱れるため、この現象がより顕著となり、その結果、繊維長のばらつきがより大きくなったり、切断部にうまく供給されずに途中で引っかかり悪い場合には詰まりが発生する等、生産効率もより悪化するという問題があった。
【０００７】
このような問題を解消するため、特開２００１−１７２８３０号公報には、繊維に水分を含有させて切断しやすくする方法が提案され、また特開平６−２８７８１７号公報には、フィードローラーから送り出された繊維束を空気流でカッターに供給する方法が提案されている。しかし、前者の方法では、切断性の向上により刃の寿命が長くなるので生産性は向上するものの、繊維束の供給不良に起因するたるんだ繊維に対しては何らの対策もとられていない。一方、後者の方法では、フィードローラーから切断部の間での繊維束の供給性は向上するものの、フィードローラー前で発生したたるんだ繊維に起因する問題は何ら改善することはできない。
【特許文献１】特開平１１−１０７０５３号公報
【特許文献２】特開２００１−１７２８３０号公報
【特許文献３】特開平６−２８７８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、製造を中断することなく安定に切断でき、繊維長のバラツキが少ない高品位のカットファイバーが生産性よく得られる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、フィードローラーに供給する前に繊維束に撚りを掛けて繊維間の拘束力を高めれば、フィードローラーの回転を全繊維に伝えやすくなって、繊維束中にたるんだ繊維を発生させることなく安定して供給することができ、その結果、製造工程が安定化すると共に得られるカットファイバーの品位も向上することを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
かくして、本発明によれば、「総繊度が３０万ｄｔｅｘ以上の繊維束を、１組以上のフィードローラーを介し、固定刃と可動刃とからなる切断部に供給して連続的に切断するに際し、該繊維束に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与するか、又は、該繊維束を複数に分けて夫々に３〜５０Ｔ／ｍの撚りを付与した後に再度集束してフィードローラーに供給することを特徴とするカットファイバーの製造方法。」が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明で用いられる繊維束は、その総繊度が３０万ｄｔｅｘ以上、好ましくは５０万ｄｔｅｘ以上である必要がある。総繊度が３０万ｄｔｅｘ未満の場合には、繊維束が小さくなり、フィードローラーに接触しない繊維数が少なくなるため安定に供給することができ、後述する繊維束に撚りを付与する本発明の効果が小さくなる。５０万ｄｔｅｘ以上の場合には、本発明の効果はより大きくなる。一方、総繊度の上限は特に限定する必要はないが、あまりに大きくなりすぎると、繊維束を切断方向に厚くするか又は横方向に広げる必要があり、前者では切断性が低下し、後者では設備全体が大型化するので、１０００万ｄｔｅｘ以下、特に５００万ｄｔｅｘ以下とするのが望ましい。
【００１２】
本発明においては、上記の繊維束をフィードローラーを介して、固定刃と可動刃とからなる切断部に供給し、連続的に切断してカットファイバーとするが、該繊維束に、予めフィードローラーに供給する前に撚りを付与しておくことが慣用である。撚りは、繊維束全体に付与してもよく、また、繊維束を複数に分けて夫々に撚りを付与した後再度集束してもよい。どちらの場合でも、撚り数は３〜５０Ｔ／ｍ、好ましくは５〜３０Ｔ／ｍの範囲とする必要がある。なお、複数に分割する場合には、その分割数が大きくなりすぎると繊維間の拘束力を高める効果が減少するので、分割した夫々の繊維束は１万ｄｔｅｘ以上とするのが好ましい。
【００１３】
撚り数が３Ｔ／ｍ未満の場合には、繊維間の拘束力を高める効果が小さくなるため、たるんだ繊維が発生して、製造工程の安定化が不十分となる。一方、５０Ｔ／ｍを超える場合には、撚りによって繊維が湾曲したり、得られるカットファイバーの切断面が鋭角的になるため、カットファイバー同士が絡みやすくなって分散性が低下するので好ましくない。
【００１４】
撚りを付与する方法は特に限定されず、従来公知の方法のなかから適宜選択すればよい。例えば、リング撚糸機、２重撚糸機、イタリー撚糸機等を用いて常法にしたがい撚糸すればよい。
【００１５】
本発明で使用される繊維束の切断装置は、繊維束をフィードローラーで引取り、次いで固定刃と可動刃との組合せからなる切断部に供給し、繊維束を連続的に切断できる装置であれば特に限定する必要はない。例えば、特開平１１−１０７０５３号公報に提案されているような、固定刃と、これに対して上下又は左右に動く可動刃とからなる切断部を有する切断装置や、特開平６−２８７８１７号公報に提示されているような、固定刃と回転刃との組合せからなる切断部を有する切断装置などを用いることができる。
【００１６】
カットファイバーの繊維長は特に限定する必要はないが、本発明では特に繊維長が短い場合でも、上記の切断装置で工程安定性よく切断できるので効果が大きい。しかし、あまりに短くなりすぎると品位の良好なカットファイバーを得ることが難しくなるので、繊維長は０．５〜１０ｍｍの範囲、特に１〜５ｍｍの範囲が適当である。
【００１７】
また、本発明が切断の対象としている繊維束は、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維等の通常の繊維からなるものであってもよいが、補強材として使用される高強度繊維や高弾性繊維からなるものである場合、本発明の効果がより大きくなるので好ましい。例えば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維をあげることができ、具体的には、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維等を例示することができる。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中における各物性値は下記の方法で測定した。
【００１９】
（１）繊維長
カットした繊維（カットファイバー）を任意に取り出し、顕微鏡で拡大して５０本の繊維長を測定し、その平均値を繊維長とした。
【００２０】
（２）繊維長のばらつき
繊維長の測定で実施した５０本の繊維長の標準偏差の値（σ）を繊維長のばらつきとした。
【００２１】
（３）製造時の安定性
カットファイバー１０ｋｇを製造する間にたるんだ繊維の引っ掛かりや繊維の詰まりを除去するために設備を停止した回数を測定した。
【００２２】
（４）分散性
カットファイバー１００ｇを水５０リットルと混合し、１５分間攪拌した後、これを幅０．５ｍｍ、長さ２０ｍｍのスリットが５０本入ったろ過機を通過させた。この時、スリットを通過せずに絡み合ってほぐれずに残った繊維の塊の数を測定した。
【００２３】
［実施例１］
コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（１６７０ｄｔｅｘ／１０００フィラメント）を２０本まとめて１０Ｔ／ｍの撚りをかけた。これを２１本まとめて総繊度約７０万ｄｔｅｘの繊維束とした。この繊維束を、図１に示す切断装置を用い、一対のフィードローラーを介して切断部に供給し、固定刃３と回転刃４の接点で繊維束を切断して目標繊維長３．０ｍｍのカットファイバーを製造した。
【００２４】
［実施例２］
実施例１において、２０本まとめて１０Ｔ／ｍの撚りをかけたものを９０本まとめて総繊度約３００万ｄｔｅｘの繊維束とした以外は実施例１と同様にしてカットファイバーを製造した。
【００２５】
［実施例３］
実施例１において、撚り数を３０Ｔ／ｍにした以外は実施例１と同様にしてカットファイバーを製造した。
【００２６】
［実施例４］
実施例１において、繊維（１６７０ｄｔｅｘ／１０００フィラメント）を１８００本まとめて１０Ｔ／ｍの撚りをかけ、総繊度約７０万ｄｔｅｘの繊維束にした以外は実施例１と同様にしてカットファイバーを製造した。
【００２７】
［比較例１］
実施例１において、繊維の撚り数を２Ｔ／ｍにした以外は実施例１と同様にしてカットファイバーを製造した。
【００２８】
［比較例２］
実施例１において、繊維の撚り数を７０Ｔ／ｍにした以外は実施例１と同様にしてカットファイバーを製造した。実施例１〜４及び比較例１〜２の結果をまとめて表１に示す。
【００２９】
【表１】
2004256981.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の製造方法によれば、繊維束をフィードローラーに供給する前に撚りを付与して繊維間の拘束力を高めているので、フィードローラーの回転を全繊維に伝えやすくなり、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維等の高強度繊維でも、繊維束中にたるんだ繊維を発生させることなく安定して切断部に繊維束を供給することができる。その結果、工程安定性よく繊維束を切断することができ、品位の良好なカットファイバー、特に繊維長の短いカットファイバーを提供することができる。また、得られたカットファイバーは樹脂、コンクリート、ゴム等に混合することにより、優れた補強材として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例で用いられた切断装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  繊維束
２  フィードローラー
３  固定刃
４  回転刃
【図１】
2004256981.tif 000003