部分分纤纤维束的制造方法及制造装置、部分分纤纤维束与流程

本发明涉及部分分纤纤维束的制造方法及制造装置、以及利用上述制造方法、制造装置得到的部分分纤纤维束。更详细而言，涉及可在不引起断丝的情况下，对未设想过要进行分纤的单丝数多的廉价大丝束(largetow)连续地进行分纤的部分分纤纤维束的制造方法及制造装置、以及利用上述制造方法、制造装置得到的部分分纤纤维束。

背景技术：

使用由不连续的增强纤维(例如，碳纤维)的束状集合体(以下，有时也称为纤维束。)和基体树脂形成的成型材料并利用加热、加压成型来制造所期望的形状的成型品的技术是已知的。这样的成型材料中，对于由单丝数多的纤维束形成的成型材料而言，虽然成型时的流动性优异，但存在成型品的力学特性差的倾向。对此，为了同时实现成型时的流动性和成型品的力学特性，使用了已调节成任意单丝数的纤维束作为成型材料内的纤维束。

作为调节纤维束的单丝数的方法，例如专利文献1、2中公开了使用预先将多个纤维束卷绕而成的多纤维束卷绕体来进行分纤处理的方法。然而，这些方法由于受到预先处理的纤维束的单丝数的限制，因而调节范围受限制，难以调节成所期望的单丝数。

另外，例如专利文献3～5中公开了使用圆盘状的旋转刃具将纤维束纵向分切(slit)成所期望的单丝数的方法。对于这些方法而言，虽然可通过改变旋转刃具的间距(pitch)来调节单丝数，但由于在长度方向全长范围内已纵向分切的纤维束不具有聚束性，因而将纵向分切后的线卷绕在绕线筒(bobbin)上、或从卷绕的绕线筒将纤维束退绕这样的操作容易变得困难。另外，在输送纵向分切后的纤维束时，因纵向分切而产生的端部分叉状的纤维束有可能缠绕于引导辊、送出辊等，从而变得不易进行输送。

另外，专利文献6中公开了下述方法：利用不仅具有与纤维方向平行的纵向刃具(其具有纵向分切功能)而且还具有与纤维方向垂直的横向刃具的分纤切割器(cutter)，在进行纵向分切的同时将纤维切割成规定长度。通过该方法，不需要将纵向分切后的纤维束先卷绕到绕线筒上而进行输送，可改善操作性。然而，由于分纤切割器具有纵向刃具和横向刃具，因此会产生以下弊端：若其中一个刃具先达到切割寿命，则不得不更换整套刃具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-255448号公报

专利文献2：日本特开2004-100132号公报

专利文献3：日本特开2013-49208号公报

专利文献4：日本特开2014-30913号公报

专利文献5：日本专利第5512908号公报

专利文献6：国际公开2012/105080号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

如上所述，为了制造具有流动性和力学特性的成型品，需要已调节成任意单丝数的纤维束。

此外，在以纤维束自身存在捻合、或在分纤处理工序中在纤维束的行进中引入捻合等纤维束被加捻的状态使纤维束通过上述纵向分切工序的情况下，由于交叉的纤维束在长度方向上被切断，因此，会产生下述不良情况：在纵向分切工序前后，纤维束被切断成数截，无法连续地进行纵向分切处理。

因此，本发明的目的在于提供可连续稳定地对纤维束进行分切的部分分纤纤维束的制造方法及制造装置。特别地，本发明的目的在于提供部分分纤纤维束的制造方法及制造装置、以及利用上述制造方法、制造装置得到的部分分纤纤维束，对于上述部分分纤纤维束的制造方法及制造装置而言，即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也可在不考虑旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明具有以下的构成。

(1)部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，一边使由多条单丝形成的纤维束沿长度方向行进，一边将具有多个突出部的分纤机构插入前述纤维束中，形成分纤处理部，并且，在至少1个前述分纤处理部中的与前述突出部接触的接触部形成前述单丝交织而成的络合部，然后，将前述分纤机构从前述纤维束中拔出，经过包含前述络合部的络合累积部后，再次将前述分纤机构插入前述纤维束中。

(2)部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，一边将具有多个突出部的分纤机构插入由多条单丝形成的纤维束中，并使前述分纤机构沿前述纤维束的长度方向行进，一边在所述由多条单丝形成的纤维束中形成分纤处理部，并且，在至少1个前述分纤处理部中的与前述突出部接触的接触部形成前述单丝交织而成的络合部，然后，将前述分纤机构从前述纤维束中拔出，使前述分纤机构行进至经过包含前述络合部的络合累积部的位置后，再次将前述分纤机构插入前述纤维束中。

(3)如(1)或(2)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在将前述分纤机构拔出之后，经过一定时间后再次将前述分纤机构插入前述纤维束中。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在将前述分纤机构插入前述纤维束中之后，经过一定时间后将其拔出。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，检测前述接触部处的前述纤维束的单位宽度所作用的推压力，所述推压力作用于前述突出部，随着前述推压力的上升而从前述纤维束中拔出前述分纤机构。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，还具有拍摄机构，所述拍摄机构在从已插入前述纤维束中的前述分纤机构起、沿前述纤维束的长度方向前后的至少任一方的10～1000mm的范围内检测前述纤维束有无捻合。

(7)如(6)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，检测前述接触部处的前述纤维束的单位宽度所作用的推压力，所述推压力作用于前述突出部，通过前述拍摄机构检测捻合，从前述突出部即将接触该捻合之前开始直至通过该捻合为止，以使得前述推压力降低的方式控制前述分纤机构。

(8)如(1)～(7)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，能够各自独立地控制多个前述突出部。

(9)如(1)～(8)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，前述分纤机构具有与前述纤维束的长度方向正交的旋转轴，在前述旋转轴表面上设置有前述突出部。

(10)如(1)～(9)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，前述纤维束为增强纤维。

(11)如(10)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，前述增强纤维为碳纤维。

(12)部分分纤纤维束的制造装置，其是将由多条单丝形成的纤维束分纤成多个束的部分分纤纤维束的制造装置，其特征在于，至少具有：

将前述纤维束放出的放出机构，

具有多个将前述纤维束分纤的突出部的分纤机构，

将前述分纤机构插入前述纤维束中/从前述纤维束中拔出的控制机构，和

卷绕经分纤的部分分纤纤维束的卷绕机构。

(13)如(12)所述的部分分纤纤维束的制造装置，其特征在于，还具有旋转机构，所述旋转机构用于使得前述分纤机构能够绕与前述纤维束的放出方向正交的旋转轴旋转。

(14)如(12)或(13)所述的部分分纤纤维束的制造装置，其特征在于，还具有：

推压力检测机构，所述推压力检测机构检测已插入前述纤维束中的前述突出部处的来自前述纤维束的推压力；和

推压力计算机构，所述推压力计算机构对检测的推压力进行计算，通过前述控制机构将前述分纤机构从前述纤维束中拔出。

(15)如(12)～(14)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造装置，其特征在于，还具有拍摄机构，所述拍摄机构在从已插入前述纤维束中的前述分纤机构起、沿前述纤维束的长度方向前后的至少任一方的10～1000mm的范围内，检测前述纤维束有无捻合。

(16)部分分纤纤维束，其特征在于，交替形成有分纤处理区间和未分纤处理区间，所述分纤处理区间是沿由多条单丝形成的纤维束的长度方向将所述由多条单丝形成的纤维束分纤成多个束而得到的。

(17)如(16)所述的部分分纤纤维束，其特征在于，在至少1个前述分纤处理区间的至少一个端部，形成有前述单丝交织而成的络合部、及/或将该络合部聚集而成的络合累积部。

(18)如(17)所述的部分分纤纤维束，其特征在于，在前述分纤处理区间的至少一个端部，形成有络合累积部，所述络合累积部包含前述单丝交织而成的络合部。

(19)如(16)～(18)中任一项所述的部分分纤纤维束，其特征在于，在前述纤维束的宽度方向上平行地设置有多个交替形成的前述分纤处理区间和前述未分纤处理区间，前述分纤处理区间在前述纤维束内随机设置。

(20)如(16)～(18)中任一项所述的部分分纤纤维束，其特征在于，在前述纤维束的宽度方向上平行地设置有多个交替形成的前述分纤处理区间和前述未分纤处理区间，在前述纤维束的长度方向上的任意长度的整个宽度区域中，具有至少1个前述分纤处理区间。

发明的效果

通过本发明，可提供能够连续稳定地对纤维束进行分切的部分分纤纤维束的制造方法及制造装置。特别地，可提供部分分纤纤维束的制造方法及制造装置、以及由上述制造方法、制造装置得到的部分分纤纤维束，对于所述部分分纤纤维束的制造方法及制造装置而言，即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也可在不考虑旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理。此外，廉价的大丝束的连续分切处理成为可能，可实现成型品的材料成本、制造成本的降低。

附图说明

[图1]为表示本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一个例子的概略俯视图。

[图2]为表示向行进的纤维束中插入分纤机构的一个例子的(a)概略俯视图和(b)概略侧视图。

[图3]为图2中的a部分的部分放大图，所述a部分表示成为分纤机构的一部分的突出部的接触部的一个例子。

[图4]为表示突出部中的接触部的角部的例子的概略剖视图。

[图5]为表示向纤维束中插入行进的分纤机构的移动循环的一个例子的(a)概略俯视图和(b)概略侧视图。

[图6]为表示向纤维束中插入行进的分纤机构的移动循环的另一个例子的概要说明图。

[图7]为表示插入旋转分纤机构的移动循环的一个例子的说明图。

[图8]为表示本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的分纤纤维束的一个例子的概略俯视图。

[图9]为表示本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的例子的概略俯视图，(a)表示并列分纤处理的例子，(b)表示交错分纤处理的例子，(c)表示随机分纤处理的的例子。

[图10]为表示在(a)对捻合部进行分纤处理前、和(b)对捻合部进行分纤处理后，纤维束的宽度变窄的概要说明图。

具体实施方式

[方法及装置整体]

以下，参照附图来说明本发明。需要说明的是，本发明不受该附图的方式的任何限制。

图1表示本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一个例子，图2表示该分纤处理的一个例子。使用图2来说明本发明的部分分纤纤维束的制造方法及制造装置。图2为表示向行进的纤维束中插入分纤机构的一个例子的(a)概略俯视图、(b)概略侧视图。图中的纤维束行进方向a(箭头)为纤维束100的长度方向，表示从纤维束供给装置(未图示)连续地供给纤维束100。

分纤机构200具有突出部210，所述突出部210具有容易插入至纤维束100中的突出形状，通过向行进的纤维束100中插入分纤机构200，从而形成与纤维束100的长度方向大致平行的分纤处理部150。此处，分纤机构200优选插入到纤维束100的侧面。纤维束的侧面是指，纤维束的截面为横长的椭圆或横长的长方形这样的扁平形状时的水平方向的面(例如，相当于图2所示的纤维束100的侧表面)。另外，每1个分纤机构200所具有的突出部210可以为1个，也可以为多个。在1个分纤机构200中存在多个突出部210时，突出部210的磨损频率减少，因此，也可减少更换频率。此外，也可根据要进行分纤的纤维束数相应地同时使用多个分纤机构200。可以以将多个分纤机构200并列、交错、错开相位等方式任意地配置多个突出部210。

在利用分纤机构200将由多条单丝形成的纤维束100分成根数更少的分纤束时，由于多条单丝在纤维束100内实质上并非并丝状态，在单丝级别(level)上进行交织的部分多，因此，有在分纤处理中在接触部211附近形成单丝交织而成的络合部160的情况。

此处，所谓形成络合部160，例如，可举出：通过分纤机构200，使预先存在于分纤处理区间内的单丝彼此之间的交织形成于(移动至)接触部211的情况；或通过分纤机构200而新形成(制造)单丝交织而成的集合体的情况；等等。

在任意的范围中形成分纤处理部150后，将分纤机构200从纤维束100中拔出。通过该拔出，形成已实施分纤处理的分纤处理区间110，与此同时，形成络合部160累积而成的络合累积部120。另外，在分纤处理中由纤维束产生的绒毛作为绒毛聚集处140，在分纤处理时形成于络合累积部120附近。

然后，通过再次将分纤机构200插入纤维束100中，从而形成未分纤处理区间130。

纤维束的行进速度优选为波动少的稳定速度，更优选为固定的速度。

对于分纤机构200而言，只要在能达成本发明的目的的范围内，就没有特别限制，优选金属制的针、薄板等具有锐利形状之类的形状的物体。对于分纤机构200而言，优选在进行分纤处理的纤维束100的宽度方向上设置多个分纤机构200，分纤机构200的数量可根据进行分纤处理的纤维束100的构成单丝根数f(根)任意选择。在纤维束100的宽度方向上，分纤机构200的数量优选为(f/10000-1)个以上且低于(f/50-1)个。低于(f/10000-1)个时，在后续工序中制成增强纤维复合材料时难以呈现出力学特性的提高，为(f/50-1)个以上时，在分纤处理时可能发生断丝、起毛。

[纤维束]

本发明中使用的纤维束100只要是由多条单丝形成的纤维束即可，对纤维种类没有特别限制。其中，优选使用增强纤维，其中，优选为选自由碳纤维、芳族聚酰胺纤维及玻璃纤维组成的组中的至少1种。它们可单独使用，也可并用2种以上。其中，碳纤维由于可提供轻质且强度优异的复合材料，因而是特别优选的。作为碳纤维，可以是pan系、沥青系碳纤维中的任一者，其平均纤维直径优选为3～12μm，更优选为6～9μm。

在碳纤维的情况下，通常以将纤维束卷绕在绕线筒上而成的卷线体(卷装物，package)的形式供给，所述纤维束是将3000～60000根左右由连续纤维形成的单丝聚集成束而得到的。纤维束优选为无捻，但也可使用引入捻合的线束(strand)，即使在输送中引入捻合，也可应用于本发明。对单丝数也没有限制，在使用单丝数多的所谓的大丝束时，每单位重量的纤维束的价格便宜，因此，单丝数越多，越能降低最终制品的成本，故优选大丝束。另外，作为大丝束，可使用将纤维束彼此聚集成1个束并进行卷绕而成的、所谓的并丝形态。

在使用增强纤维时，出于提高与制成增强纤维复合材料时的基体树脂的粘接性等目的，优选进行表面处理。作为表面处理的方法，包括电解处理、臭氧处理、紫外线处理等。另外，为了防止增强纤维起毛、提高增强纤维线束的聚束性、或者提高与基体树脂的粘接性等，可赋予上浆剂(sizingagent)。作为上浆剂，没有特别限制，可使用具有环氧基、氨基甲酸酯基、氨基、羧基等官能团的化合物，它们可使用1种或并用2种以上。

本发明中使用的纤维束优选为预先聚集成束的状态。此处所谓预先聚集成束的状态，是指：例如基于构成纤维束的单丝彼此的交织而聚集成束状态；基于被赋予至纤维束的上浆剂而聚集成束的状态；基于在纤维束的制造工序中形成的捻合而聚集成束的状态。

[分纤机构的行进]

本发明不限于纤维束行进的情况，也可采用下述方法：如图5所示那样，向处于静止状态的纤维束100插入分纤机构200(箭头(1))，然后，一边使分纤机构200沿纤维束100行进(箭头(2))一边形成分纤处理部150，然后，将分纤机构200拔出(箭头(3))。然后，可如图6(a)所示那样，使静止的纤维束100移动一定距离后，将分纤机构200恢复至初始位置(箭头(4))，也可如图6(b)所示那样，不移动纤维束100，而移动分纤机构200直至经过络合累积部120为止(箭头(4))。

如上所述，可利用分纤机构200交替形成分纤处理区间和未分纤处理区间。

需要说明的是，根据构成纤维束100的单丝的交织状态，也可不确保任意长度的未分纤处理区间(确保任意长度的未分纤处理区间是指例如图2中，在对分纤处理区间110进行处理后，在确保一定长度的未分纤处理区间130之后再对下一个分纤处理部150进行处理)，从分纤处理区间的终端部附近起，紧接着再次开始分纤处理。例如，如图6(a)所示那样，在一边使纤维束100间歇地移动一边进行分纤处理的情况下，在分纤机构200进行分纤处理(箭头(2))后，可通过使纤维束100的移动长度比之前刚进行了分纤处理的长度短，从而使再次插入分纤机构200的位置(箭头(1))与之前刚进行了分纤处理的分纤处理区间重合。另一方面，如图6(b)所示那样，在一边使分纤机构200自身移动一边进行分纤处理的情况下，暂时拔出分纤机构200后(箭头(3))，可不移动一定长度(箭头(4))而再次将分纤机构200插入纤维束中(箭头(5))。

对于这样的分纤处理而言，在构成纤维束100的多条单丝彼此进行交织的情况下，单丝在纤维束内实质上并非并丝状态，因此，即使在已进行了分纤处理的位置、或与分纤机构200拔出位置相同的位置再次插入分纤机构200，插入的位置也容易在单丝级别上、在纤维束100的宽度方向上发生偏离，从而分纤的状态(空隙)与之前刚形成的分纤处理区间不连续，可作为各自分开的分纤处理区间而存在。

对于每一次分纤处理中进行分纤的分纤处理区间170的长度而言，虽然也取决于进行分纤处理的纤维束的单丝交织状态，但优选为1mm以上且低于5000mm。低于1mm时，分纤处理的效果不充分，为5000mm以上时，根据增强纤维束的不同而可能发生断丝、起毛。更优选为10mm以上且低于3000mm，进一步优选为30mm以上且低于1000mm。

此外，在设置有多个分纤机构200的情况下，也可在纤维束的宽度方向上、大致平行地设置多个交替形成的分纤处理区间与未分纤处理区间。此时，如上所述，可以以将多个分纤机构200并列、交错、错开相位等方式任意地配置多个突出部210。

另外，也可独立地控制多个突出部210。详细内容如后文所述，根据分纤处理所需要的时间、突出部210处检测到的推压力，各突出部210独立地进行分纤处理也是优选的。

[退绕]

在任意情况下，均从配置于纤维束行进方向上游侧的、将纤维束退绕的退绕装置(未图示)等将纤维束退绕。对于纤维束的退绕方向而言，可考虑使用沿与绕线筒的旋转轴垂直相交的方向拉出的横向拉出方式、沿与绕线筒(纸管)的旋转轴相同的方向拉出的纵向拉出方式，考虑到横向拉出方式的解捻少，优选横向拉出方式。

另外，关于退绕时的绕线筒的设置形态，可沿任意的方向设置。其中，在将绕线筒穿入线轴架(creel)的状态下，以绕线筒的非线轴架旋转轴固定面侧的端面朝向水平方向以外的方向的状态进行设置时，优选在对纤维束施加一定的张力的状态下进行保持。认为在纤维束不具有一定张力的情况下，纤维束会从卷装物(将纤维束卷绕在绕线筒上而得到的卷状体)上滑落而从卷装物脱离、或者从卷装物上脱离的纤维束会缠绕在线轴架的旋转轴上，从而导致难以进行退绕。

另外，作为退绕卷装物的旋转轴的固定方法，除了使用线轴架的方法之外，还可应用表面退绕方式，即，在平行地并排的2根辊上与辊平行地放置卷装物，以使卷装物在并排的辊上转动的方式将纤维束退绕。

另外，在使用线轴架进行退绕的情况下，可考虑使用下述方法：在线轴架上悬挂带子(belt)，利用将一端固定、在另一端悬挂重物的弹簧进行拉伸等操作，向线轴架施以制动(brake)，由此向退绕纤维束赋予张力。这种情况下，若使制动(brake)力可根据卷绕直径变化，则作为使张力稳定的手段是有效的。

另外，对于分纤后的单丝根数的调节而言，可通过将纤维束加宽的方法、和调整在纤维束的宽度方向上并排配置的多个分纤机构的间距的方法来进行调节。通过缩小分纤机构的间距，在纤维束宽度方向上设置更多的分纤机构，从而可分纤成单丝根数更少的、所谓的细束。另外，即使不缩小分纤机构的间距，通过在进行分纤处理之前加宽纤维束、用更多的分纤机构将加宽后的纤维束分纤，也可调节单丝根数。

此处所谓加宽，是指加宽纤维束100的宽度的处理。作为加宽处理方法，没有特别限制，优选使其通过振动辊的振动加宽法、喷吹经压缩的空气的空气加宽法等。

[插入、拔出：时间]

本发明中，通过反复进行分纤机构200的插入和拔出而形成分纤处理部150。此时，再次插入的时机优选用分纤机构200拔出后的经过时间来设定。另外，再次拔出时机也优选用插入分纤机构200后的经过时间来进行设定。通过用时间来设定插入及/或拔出的时机，可生成规定距离间隔的分纤处理区间110及未分纤处理区间130，也可任意地确定分纤处理区间110与未分纤处理区间130的比率。另外，规定时间间隔通常可以相同，但也可根据进行分纤处理的距离相应地延长或缩短，或者根据各个时期的纤维束的状态，根据情况而改变规定时间间隔，例如，在纤维束原本具有的绒毛、单丝的交织少的情况下，缩短规定时间间隔等。

[拔出：推压力、张力、张力差]

向纤维束100中插入分纤机构200后，随着分纤处理的进行，形成的络合部160持续推挤突出部210，因此，分纤机构200受到来自络合部160的推压力。

如上所述，多条单丝实质上在纤维束100内并非并丝状态，以单丝级别进行交织的部分很多，此外，有在纤维束100的长度方向上存在交织多的位置和交织少的位置的情况。在单丝交织多的位置，在分纤处理时，推压力的上升快，反之，在单丝交织少的位置，推压力的上升慢。因此，优选在本发明的分纤机构200中具有检测来自纤维束100的推压力的推压力检测机构。

另外，在分纤机构200的前后，纤维束100的张力有时发生变化，因此，可在分纤机构200的附近具有至少1个检测纤维束100的张力的张力检测机构，也可具有多个所述张力检测机构而计算张力差。上述推压力、张力、张力差的检测机构可分别单独地具有，也可将它们任意组合而设置。此处，检测张力的张力检测机构优选配置在从分纤机构200起、沿纤维束100的长度方向前后的至少一方的10～1000mm的范围内。

优选根据检测到的这些推压力、张力、张力差的值来控制分纤机构200的拔出。进一步优选的是，以随着检测到的值的上升在超过任意设定的上限值时拔出分纤机构200的方式来进行控制。对于上限值而言，优选的是，在推压力、张力的情况下，在0.01～1n/mm的范围内设定上限值，在张力差的情况下，在0.01～0.8n/mm的范围内设定上限值。需要说明的是，可根据纤维束的状态相应地使上限值在±10％的范围内变动。此处，推压力、张力、张力差的单位(n/mm)表示纤维束100的单位宽度所作用的力。

如果低于推压力、张力、张力差的上限值的范围，则在插入分纤机构200后立即达到将分纤机构200拔出的推压力、张力、张力差，因此，得不到充分的分纤距离，分纤处理区间110变得过短，得不到本发明中想要得到的实施了分纤处理的纤维束。另一方面，如果高于上限值的范围，则在插入分纤机构200后，在达到将分纤机构200拔出的推压力、张力、张力差之前纤维束100中的单丝的切断增多，因此，将会产生以下不良情况：实施了分纤处理的纤维束以端部分叉状伸出；产生的绒毛增多；等等。容易发生下述输送不良：伸出的端部分叉缠绕在输送中的辊上；或者绒毛堆积在驱动辊上，使纤维束发生滑动；等等。

与用时间来控制分纤机构200的拔出时机的情况不同，在检测推压力、张力、张力差的情况下，由于在分纤处理时，在施加将纤维束100切断的程度的力之前将分纤机构200拔出，因此不会向纤维束100施加过大的力，连续的分纤处理成为可能。

此外，为了在抑制断丝、起毛(二者是纤维束100被部分切断而形成的)产生的同时、得到分纤处理区间110长且络合累积部120的形状在长度方向上稳定的纤维束100，优选使推压力为0.04～0.4n/mm，张力为0.02～0.2n/mm范围，张力差为0.05～0.5n/mm的范围。

[图像检测]

还优选具有拍摄机构，所述拍摄机构在从已插入到纤维束100中的分纤机构200起、沿纤维束100的长度方向前后的至少一方的10～1000mm的范围内检测纤维束100有无捻合。通过该拍摄，预先确定捻合的位置，通过以使得分纤机构200不插入到捻合中的方式进行控制，从而可防止插入失误。另外，捻合与插入的分纤机构200接近时，通过将分纤机构200拔出，即不对捻合进行分纤处理，从而可防止纤维束100的缩窄。此处，插入失误是指，将分纤机构200插入到捻合中，无法仅通过沿分纤机构200的插入方向推动纤维束100来进行分纤处理。

分纤机构200在纤维束100的宽度方向上存在多个、并且为被配置成等间隔的结构时，若纤维束100的宽度发生变化，则分纤成的单丝根数也发生变化，因此，有时无法分纤成稳定的单丝根数。另外，强行对捻合进行分纤处理时，以单丝级别将纤维束100切断而产生大量绒毛，因此，络合部160聚集而成的络合累积部120的形状变大。若残留有大的络合累积部120，则容易钩挂在从卷状体解绕的纤维束100上。

[捻合部快速给送回避]

在检测到纤维束100的捻合的情况下，除了以使得分纤机构200不插入前述的捻合中的方式进行控制之外，还可改变纤维束100的行进速度。具体而言，在检测到捻合后，通过在分纤机构200从纤维束100中拔出的时间开始直至捻合经过分纤机构200为止的期间，加快纤维束100的行进速度，从而能高效地回避捻合。

[缩窄]

使用图10来对纤维束100的缩窄进行说明。图10表示使用了旋转分纤机构220的图的一个例子，分纤机构的形态不限于此。图10(a)是在使纤维束100沿纤维行进方向b行进时将突出部210插入到纤维束100中而进行分纤处理的状态。在该状态下，捻合部300不与突出部210接触。图10(a)中的实线310、虚线320分别表示纤维束100中的单丝。这些单丝310、320以捻合部300为分界而交换位置。在使纤维束100行进、使突出部210直接与捻合部300接触而进行分纤处理时，如图10(b)所示那样，纤维束的宽度从c缩窄至d。已对附图标记310、320为单丝的情况进行了说明，但不限于该方式，以一定程度的单丝聚集而成的纤维束状态形成捻合部300的情况也同样。

[推压变更]

另外，可进一步具有对由拍摄机构得到的图像进行计算的图像计算处理机构，并进一步具有基于图像计算处理机构的计算结果来控制分纤机构200的推压力的推压力控制机构。例如，图像计算处理机构检测到捻合时，可使得分纤机构经过捻合时的捻合通过性变得良好。具体而言，优选的是，通过拍摄机构检测捻合，在从突出部210即将接触检测到的捻合之前直至所述突出部210通过所述检测到的捻合为止，对分纤机构200进行控制以使得推压力降低。在检测到捻合时，优选降低至推压力的上限值的0.01～0.8倍的范围。低于上述范围时，将会实质上检测不到推压力，推压力的控制变得困难，或者，需要提高控制机器自身的检测精度。另外，高于上述范围时，对捻合进行分纤处理的频率增多，纤维束变细。

[旋转分纤机构]

除了单纯地将具有突出部210的分纤机构200插入到纤维束100中以外，使用可旋转的旋转分纤机构220作为分纤机构也是优选的方式。图7为表示插入旋转分纤机构的移动循环的一个例子的说明图。旋转分纤机构220具有旋转机构，所述旋转机构具有与纤维束100的长度方向正交的旋转轴240，在旋转轴240表面设置有突出部210。随着纤维束100沿图中的纤维束行进方向b(箭头)行进，在旋转分纤机构220上设置的突出部210被插入到纤维束100中，开始分纤处理。此处，虽然省略图示，但旋转分纤机构220优选具有推压力检测机构和旋转停止位置保持机构。通过这两种机构，从而在规定的推压力作用于旋转分纤机构220之前，在图7(a)的位置保持旋转停止位置，并持续进行分纤。由于在突出部210处产生络合部160等而导致超过规定的推压力时，如图7(b)所示那样，旋转分纤机构220开始旋转。然后，如图7(c)所示那样，进行突出部210(黑圆点)从纤维束100中拔出、下一突出部210(白圆点)插入到纤维束100中的动作。图7(a)～图7(c)的动作越短，未分纤处理区间就越短，因此，在想要增多纤维束的分纤处理区间的比例时，优选缩短图7(a)～图7(c)的动作。

[捻合部快速旋转回避]

通过在旋转分纤机构220中配置多个突出部210，从而可得到分纤处理比例多的纤维束100，或者可延长旋转分纤机构220的寿命。分纤处理比例多的纤维束是指，延长了纤维束内的经分纤处理的长度的纤维束、或提高了经分纤处理的区间与未分纤处理的区间的发生频率比的纤维束。另外，在1个旋转分纤机构中设置的突出部210的数量越多，越能减少与纤维束100接触而使突出部210磨损的频率，从而可延长寿命。作为设置突出部210的数量，优选在圆盘状的外缘等间隔地配置3～12个，更优选为4～8个。

如上所述，在想要得到不仅分纤处理比例和突出部的寿命优异，而且纤维束宽度稳定的纤维束100时，优选在旋转分纤机构220中具有检测捻合的拍摄机构。具体而言，在拍摄机构检测到捻合之前的正常时间，通过使旋转分纤机构220间歇地重复进行旋转及停止，从而进行分纤处理，在检测到捻合时，较之正常时间提高旋转分纤机构220的旋转速度、及/或缩短停止时间，从而使纤维束宽度稳定。

[连续旋转回避]

也可使前述停止时间为0，即，不停止而连续地持续旋转。

[连续旋转分纤]

另外，除了重复进行旋转分纤机构220的间歇的旋转和停止的方法以外，还可不间断地使旋转分纤机构220持续旋转。此时，优选相对地加快或减缓纤维束100的行进速度和旋转分纤机构220的旋转速度中的任一者。在速度相同的情况下，虽然通过进行将突出部210插入到纤维束100中/将突出部210从插入纤维束100中拔出的动作从而可形成分纤处理区间，但对纤维束100的进行分纤的分纤作用弱，因此，有时无法充分进行分纤处理。另外，任一者的速度相对过快或过慢时，纤维束100与突出部210接触的次数增多，可能由于摩擦而导致断丝，有时连续生产能力差。

[分散机构：上下往复]

本发明可进一步具有通过分纤机构200、旋转分纤机构220的往复移动而进行分纤机构200、旋转分纤机构220的插入和拔出的往复移动机构。另外，还优选进一步具有用于使分纤机构200、旋转分纤机构220沿纤维束100的放出方向往复移动的往复移动机构。作为往复移动机构，可使用压缩空气缸或电动缸、滑动器(slider)等直线驱动器(linearactuator)。

[角部]

对于突出部210的顶端处的与纤维束100接触的接触部的形状而言，如图3所示，优选成为使角部变圆而得到的形状。对于突出部210的角部230l、230r而言，优选作为角部整体而形成曲面状，例如成为如图4(a)所示那样的圆弧状(曲率半径：r)，如图4(b)所示那样的部分的圆弧r1、r2(角度范围：θ1、θ2，曲率半径：r1、r2)与直线l1的组合。

角部的形状不充分而尖锐时，单丝容易被切断，在进行分纤处理时，纤维束100容易以端部分叉状伸出，或者绒毛的产生容易增多。若端部分叉伸出，则有时发生下述输送不良：缠绕在输送中的辊上；或者绒毛堆积在驱动辊上，使纤维束滑动；等等。另外，可导致经切断的单丝成为绒毛而形成络合部。络合部聚集而成的络合累积部变大时，容易钩挂在从卷状体解绕的纤维束上。

图4(a)中的曲率半径r优选为接触部的板厚尺寸乘以0.01～0.5而得到的尺寸，更优选为乘以0.01～0.2而得到的尺寸。另外，图4(b)的圆弧部分可设置多个。圆弧部分和直线部分可任意设定。

[部分分纤纤维束]

对本发明涉及的部分分纤纤维束进行说明。图8为表示本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一个例子的概略二维俯视图。本发明中的部分分纤纤维束的特征在于，分纤处理区间111a～118a、和在相邻的分纤处理区间之间形成的未分纤处理区间交替形成，所述分纤处理区间是针对由多条单丝形成的纤维束100沿纤维束的长度方向实施部分分纤处理而得到的。

进而，还优选在至少1个分纤处理区间(图8的例子中，为分纤处理区间112a)的至少一个端部，形成单丝交织而成的络合部聚集而形成的络合累积部830。如上所述，络合累积部830可通过以下方式形成：通过分纤机构200，使预先存在于分纤处理区间内的单丝彼此之间的交织形成于(移动至)接触部211；或者通过分纤机构200而新形成(制造)单丝交织而成的集合体；等等。独立地控制多个分纤机构200时，在至少1个分纤处理区间的至少一个端部形成络合累积部830，但在构成纤维束100的单丝中本来交织就多等情况下，在难以独立地控制多个分纤机构200等情况下，还进一步优选以相同的动作条件对多个分纤机构200进行分纤处理，在分纤处理区间的至少一个端部形成前述包含单丝交织而成的络合部的络合累积部。

另外，对于本发明涉及的部分分纤纤维束而言，只要交替形成分纤处理区间和未分纤处理区间即可，可采用各种方式。如上所述，可将多个分纤机构200在纤维束100的宽度方向上并排，独立地进行控制，因此，优选的是，在纤维束100的宽度方向上平行地设置多个交替形成的分纤处理区间和未分纤处理区间。

具体而言，可如图9(a)所示那样并列地排列分纤处理区间(111a～111d、112a～112d、113a～113d)，或者如图9(b)所示那样交错地配置分纤处理区间110a，或者如图9(c)所示那样随机地配置分纤处理区间110b等在纤维束100的宽度方向上任意地错开相位而配置分纤处理区间。需要说明的是，图9中，附图标记中的相同数字的分纤处理区间(例如：111a与111b)表示用同一分纤机构200处理而得到的分纤处理区间。

此处，对于交替地形成的分纤处理区间和未分纤处理区间(在纤维束的宽度方向上平行地设置有多个)而言，优选在纤维束100的长度方向的任意长度内具有至少1个分纤处理区间。例如，如图8所示，以任意长度区域810为例，至少包括分纤处理区间111b、112a、113a、115a、116a及118a。在任意长度区域810、任意长度区域820中，区域内的任意分纤处理区间均有一个端部被包含在所述任意长度区域810或任意长度区域820中，但不限于这样的方式，也可以是如任意长度区域821那样，仅包含分纤处理区间112b及116b的中央部的方式。如上所述，任意长度区域中包含的分纤处理区间的数量可以不固定，通过使分纤处理区间的数量变动，从而例如在后续工序中将部分分纤纤维束切割成规定的长度而制成不连续纤维时，分纤处理区间的数量多的位置成为分纤起点，可容易控制分割成由规定的单丝根数形成的纤维束。另一方面，在不对部分分纤纤维束进行切割而作为连续纤维使用的情况下，在后续工序中含浸树脂等而制成增强纤维复合材料时，从包含大量分纤处理区间的区域开始成为树脂含浸到增强纤维束内的起点，不仅可缩短成型时间，而且可减少增强纤维复合材料中的孔隙等。

在完成1个分纤处理区间(一个例子：图8中的111a)的分纤处理后，间隔一定的距离，重新进行分纤处理而得到分纤处理区间(111b)，虽然以上述两个分纤处理区间的相邻的端部之间的区间的方式对未分纤处理区间进行了说明，但不限于此。如图9(a)的部分放大图所示例那样，有时在纤维束的长度方向上、在分纤处理区间113c、113d的端部之间的区间未形成未分纤处理区间。即使在这种情况下，如果在单丝级别上在纤维束100的宽度方向上将分纤位置错开而分别形成不同的分纤处理区间，则只要在纤维束内长度方向上作为有限长度的分纤处理区间而存在的前提下，分纤处理区间的顶端彼此也可以靠近(实质上连接)。通过至少在单丝级别上在宽度方向上将分纤位置错开而分别形成分纤处理区间，从而在连续地进行分纤处理时，可抑制断丝、起毛，可得到品质良好的分纤处纤维束。

若部分分纤纤维束发生断丝，则在将部分分纤纤维束切割成规定的长度并制成不连续纤维增强复合材料时，在发生断丝的位置，切割长度变短，可能导致制成不连续纤维增强复合材料时的力学特性降低。另外，在将部分分纤纤维束作为连续纤维使用时，纤维也会在发生断丝的位置变得不连续，可能导致力学特性降低。

对于将增强纤维用于纤维束时的分纤处理区间的数量而言，优选在某一宽度方向的区域中具有至少(f/10000-1)处以上且低于(f/50-1)处的分纤处理区间数。此处，f是构成进行分纤处理的纤维束的总单丝根数(根)。对于分纤处理区间的数量而言，通过在某一宽度方向的区域中具有至少(f/10000-1)处以上分纤处理区间，从而在将部分分纤纤维束切割成规定的长度并制成不连续纤维增强复合材料时，不连续纤维增强复合材料中的增强纤维束端部被细密分割，因此，可得到力学特性优异的不连续纤维增强复合材料。另外，在不对部分分纤纤维束进行切割而作为连续纤维使用的情况下，在后续工序中含浸树脂等而制成增强纤维复合材料时，从包含较多分纤处理区间的区域开始成为树脂含浸到增强纤维束内的起点，不仅可缩短成型时间，而且可减少增强纤维复合材料中的孔隙等。通过使分纤处理区间数低于(f/50-1)处，可使得到的部分分纤纤维束不易发生断丝，可抑制制成纤维增强复合材料时的力学特性的降低。

若在纤维束100的长度方向上以具有周期性或规则性的方式设置分纤处理区间，则在后续工序中将部分分纤纤维束切割成规定的长度而制成不连续纤维时，可容易控制成规定的分纤纤维束根数。

实施例

接下来，对本发明的实施例、比较例进行说明。需要说明的是，本发明不受本实施例、比较例的任何限制。

首先，对实施例、比较例中使用的纤维束(增强纤维束)进行说明。

纤维束(1)：

使用了纤维直径为7μm、拉伸弹性模量为230gpa、单丝数为12000根的连续碳纤维束。

纤维束(2)：

使用了纤维直径为7.2μm、拉伸弹性模量为240gpa、单丝数为50000根的连续碳纤维束。

(实施例1)

利用图2所示那样的方法制成分纤纤维束。使用卷绕器(winder)，以10m/min的固定速度退绕增强纤维束(1)，使退绕的增强纤维束(1)通过振动加宽辊(其以5hz将增强纤维束沿轴向振动)，将增强纤维束宽度加宽，然后，使其通过控制为20mm宽度的宽度控制辊，从而得到加宽成20mm的加宽增强纤维束。针对得到的加宽纤维束，准备沿增强纤维束的宽度方向以5mm的等间隔并排设置分纤处理用铁制板(其具有厚度为0.3mm、宽度为3mm、高度为20mm的突出形状)而得到的分纤处理机构。如图2所示那样地将该分纤处理机构相对于加宽增强纤维束间歇式地插拔，制成部分分纤纤维束。

此时，分纤处理机构相对于以10m/min的固定速度行进的加宽纤维束反复进行下述动作：以3秒插入分纤处理机构并生成分纤处理区间，以0.2秒从分纤处理机构中拔出并再次插入的动作。

对于得到的部分分纤纤维束而言，纤维束在宽度方向上被分纤处理区间分纤成4份，在至少1个分纤处理区间的至少1个端部具有单丝交织而成的络合部累积而成的络合累积部。制成500m的部分分纤纤维束时，断丝、缠绕一次也没有发生，在插拔分纤处理机构时，在纤维束内存在的纤维的捻合沿行进方向通过，能以稳定的宽度进行分纤处理。将结果示于表1。

(实施例2)

使用增强纤维束(2)，将增强纤维束加宽后，使其通过控制为25mm宽度的控制辊，得到加宽至25mm的加宽增强纤维束，除此之外，与实施例1同样地制成部分分纤纤维束。对于得到的部分分纤纤维束而言，纤维束在宽度方向被分纤处理区间分纤成5份，在至少1个分纤处理区间的至少1个端部具有单丝交织而成的络合部累积而成的络合累积部。制成500m的部分分纤纤维束时，断丝、缠绕一次也没有发生，在插拔分纤处理机构时，在纤维束内存在的纤维的捻合沿行进方向通过，能以稳定的宽度进行分纤处理。将结果示于表1。

(实施例3)

使用增强纤维束(2)，使增强纤维束通过以10hz将增强纤维束沿轴向振动的振动加宽辊，将增强纤维束加宽，然后使其通过控制为50mm宽的控制辊，得到加宽至50mm的加宽增强纤维束。针对得到的加宽纤维束，使用沿增强纤维束的宽度方向以1mm的等间隔并排设置具有突出形状的分纤处理用铁制板而得到的分纤处理机构，制成部分分纤纤维束，除此之外，与实施例1同样地制成部分分纤纤维束。对于得到的部分分纤纤维束而言，在分纤处理区间内纤维束在宽度方向上被分纤成39份，在至少1个分纤处理区间的至少1个端部具有单丝交织而成的络合部累积而成的络合累积部。另外，与实施例2相比，络合累积部的品质更优异。制成500m的部分分纤纤维束时，断丝、缠绕一次也没有发生，在插拔分纤处理机构时，在纤维束内存在的纤维的捻合沿行进方向通过，能以稳定的宽度进行分纤处理。将结果示于表1。

(实施例4)

使用增强纤维束(2)，利用图6(a)所示那样的方法，制成部分分纤纤维束。使增强纤维束通过以10hz将增强纤维束沿轴向振动的振动加宽辊，将增强纤维束加宽，然后，使其通过限制为50mm宽度的限制辊，得到加宽成50mm的加宽增强纤维束。使得到的加宽增强纤维束在承受张力的状态下静止，插入与实施例3同样的沿增强纤维束的宽度方向以1mm的等间隔并排设置具有突出形状的分纤处理用铁制板而得到的分纤处理机构，在纤维束长度方向上，沿与卷绕方向相反的方向使分纤处理机构行进40mm，然后拔出，在拔出的状态下，回到初始位置。同时沿卷绕方向卷绕加宽纤维束39mm，再次在承受张力的状态下使其静止，在纤维束的长度方向上，以分纤处理机构重叠(overlap)1mm的方式，再次插入分纤处理机构。以后重复进行相同的动作，得到部分分纤纤维束。

得到的部分分纤纤维束在至少1个分纤处理区间的至少1个端部具有单丝交织而成的络合部累积而成的络合累积部，但与实施例3相比，络合累积部不明显，品质更优异，在部分分纤纤维束的长度方向的任意长度内具有至少1个以上的分纤处理区间，如图9(a)所示，得到了下述的部分分纤纤维束：在使分纤处理机构重叠的区间，在纤维束的宽度方向上相邻的分纤处理区间错开位置，经分纤的纤维束彼此以单丝及/或多条单丝连接，在分纤处理区间，纤维束在宽度方向上被分纤成至少39份。制成500m的部分分纤纤维束时，断丝、缠绕一次也没有发生，在插拔分纤处理机构时，在纤维束内存在的纤维的捻合沿行进方向通过，能以稳定的宽度进行分纤处理。将结果示于表1。

(比较例1)

使用增强纤维束(1)，将分纤处理机构保持在总是插入增强纤维束中的状态，制成实施了连续分纤处理的连续分纤处理纤维束，除此之外，与实施例1同样地操作。对于得到的连续分纤处理纤维束而言，虽然在纤维长度方向上连续地形成分纤处理区间，但在一部分观察到明显的因起毛而导致的品质恶化，在纤维束内存在的纤维的捻合被聚集在分纤处理机构，发生部分断丝，未能连续进行分纤处理。将结果示于表2。

(比较例2)

使用增强纤维束(2)，使分纤处理机构保持在总是插入增强纤维束中的状态，制成实施了连续分纤处理的连续分纤处理纤维束，除此之外，与实施例3同样地操作。对于得到的连续分纤处理纤维束而言，虽然在纤维长度方向上连续地形成分纤处理区间，但在一部分观察到明显的因起毛而导致的品质恶化，在纤维束内存在的纤维的捻合被聚集在分纤处理机构，发生部分断丝，未能连续进行分纤处理。将结果示于表2。

[表1]

[表2]

产业上的可利用性

本发明可应用于期望将由多条单丝形成的纤维束分纤成2条以上的细束的所有纤维束。尤其是，在使用增强纤维时，可将基体树脂含浸在得到的部分分纤纤维束中，用于所有的增强纤维复合材料。

附图标记说明

100纤维束

110、110a、110b、111a、111b、111c、111d、112a、112b、113a、113b、113c、113d、114a、115a、116a、116b、117a、118a分纤处理区间

120、830络合累积部

130未分纤处理区间

140绒毛聚集处

150分纤处理部

160络合部

170分纤距离

200分纤机构

210突出部

211接触部

220旋转分纤机构

230l、230r角部

240旋转轴

300捻合部

310、320纤维束中包含的单丝

810、820、821部分分纤纤维束的长度方向上的任意长度区域