人造棉制造装置的针片辊的制作方法

专利名称：人造棉制造装置的针片辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过聚集多个短纤维来制造人造棉的人造棉制造装置中，用来从可以形成人造棉的材料形成所述短纤维的针片辊。
背景技术：
以往，这种人造棉制造装置的构成如图11所示，利用纱线或棉条等纤维材料101形成纤维长度为1～200mm的多个无数个短纤维102，一面将该短纤维102聚集在网眼传送带103或插纸(未图示)等聚集面部件上，一面使该传送带103等移动，从而连续制造人造棉(例如，参照特开平9-193277号公报)。纤维材料101只要是可以形成人造棉的材料即可，可以使用以合成树脂为代表的各种材料。
在该人造棉制造装置100中，作为利用纤维材料101形成短纤维102的单元，一般使用在辊主体104的外周面设有多个针片105的针片辊106。针片辊106安装于形成有在圆周方向分开的纤维材料101供给口和短纤维102排出口的圆筒状壳体107。该壳体107在从下方吸气的风洞108上开口有排出口。并且，在风洞108下部设有网眼传送带103及其输送机构(未图示)。
采用该装置100，一面输送纤维材料101通过针片辊106和2壳体107之间的微小间隙，一面使针片辊106高速旋转，由此形成多个短纤维102，并将其分散在风洞108中。然后，这样分散在风洞108中的短纤维102一面相互缠结一面聚集在传送带103上，从而制造出人造棉。
但是，在以往的针片辊106中，针片105被配置在辊主体104的圆周面上，沿着直径方向，或相对该直径方向其前端向旋转方向的后方倾斜。即，针片105被配置成相对辊主体104的圆周面垂直或向后倾斜。
可是，如果使用这样构成的现有针片辊106，利用纤维材料101形成的短纤维102容易变的过短。因此，使多个短纤维102在网眼传送带103的上面等聚集时，有可能出现短纤维102彼此不易缠结的情况。认为利用所述结构形成的短纤维102变短的原因是，在使针片105充分刺钉入纤维材料101的同时将该材料101细微化可以形成长的短纤维102，而所述结构的刺入不充分，针片105相对壳体107内的纤维材料101的切断作用增强。

发明内容
鉴于上述问题而提出了本发明，本发明的目的在于，改良针片辊以便可以形成比以往长的短纤维，由此可以制造短纤维之间彼此充分缠结的人造棉。
本发明使针片辊的针片14相对辊主体13的圆周面在旋转方向前方倾斜。
具体而言，本发明技术方案一的前提是，在利用可以形成人造棉的材料2形成纤维长度1mm～200mm的多个短纤维3并通过聚集该短纤维3制造人造棉的制造装置1中，在圆筒状壳体11内安装的利用所述材料2形成所述短纤维3可旋转针片辊。
并且，该针片辊的特征在于，具有辊主体13和设在其圆周面的多个针片14，针片14相对辊主体13的直径倾斜配置，其前端位于辊主体13的旋转方向前方。
在该方案一中，在输送所述材料2通过针片辊和壳体11之间的间隙时，通过使针片辊高速旋转来形成多个短纤维3。并且，把该短纤维3例如分散在风洞中，使其一面缠结一面聚集在传送带等上，从而制造人造棉。
并且，针片14相对辊主体13的直径倾斜，其前端位于辊主体13的旋转方向前方，所以针片14相对所述材料2的刺入时间充足，切断作用薄弱，消除了利用所述材料2形成的短纤维3过短的趋势。因此，形成的短纤维3为比以往尺寸长，所以在聚集多个短纤维3制造人造棉时，产生使短纤维3彼此充分缠结的作用。
另外，本发明方案二的特征是，在本发明方案一的针片辊中，针片14设置在辊主体13上，针片14相对辊主体13的直径的倾斜角度θ在5°≤θ≤30°的范围内。
在本发明方案二中，如果针片14相对辊主体13的直径的倾斜角度θ小于5°，则针片14相对所述材料2的切断作用增强，短纤维3容易变短，而本发明使该切断作用变薄弱，在所述角度θ大于30°时针片辊容易空转，而本发明不产生空转。
另外，本发明方案三的特征是，在本发明之一或之二的针片辊中，针片14在辊主体13上配置成螺旋状。
在本发明方案三中，通过将针片14配置成螺旋状，使各针片14的相位相对所述材料2的输送方向而偏离，所以能够在整个针片辊中均匀地产生将所述材料2细微化成短纤维3的作用。
另外，本发明方案四的特征是，在本发明之一或之二的针片辊中，辊主体13的针片14前端和壳体11的内周面的间隙C为0μm≤C≤500μm。
在本发明方案四中，如果间隙C小于所述范围的下限值，则纤维堵塞，针片辊12有可能停止，而本发明减小了这种可能性，如果间隙C大于所述范围的上限值，针片辊容易空转，而本发明不产生空转。
另外，本发明方案五～方案十一分别对所述材料2的材质进行了限定。
具体而言，本发明方案五的特征是，在本发明方案一中，人造棉制造装置1可以形成人造棉的材料2由从合成树脂、纱线、棉条中选择的至少一种构成。即，所述材料2可以是这三种材料中的一种，也可以是两种或两种以上的组合。
另外，本发明方案六的特征是，在本发明方案一中，人造棉制造装置1可以形成人造棉的材料2是合成树脂。
另外，本发明方案七的特征是，在本发明方案五或方案六中，合成树脂由含氟树脂构成。
另外，本发明方案八的特征是，在本发明方案七中，含氟树脂由聚四氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯类共聚物构成。
另外，本发明方案九的特征是，在本发明方案八中，聚四氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯类共聚物由单轴拉伸物构成。
另外，本发明方案十的特征是，在本发明方案五中，纱线由玻璃纤维或碳纤维构成。
另外，本发明方案十一的特征是，在本发明方案五中，棉条由芳族聚酰胺、聚酰亚胺、羊毛、各种天然纤维构成。
根据本发明的方案一，使针片辊的针片14在辊主体13的圆周面上相对其直径方向向旋转方向前方倾斜，由此在输送可以形成人造棉的材料2通过针片辊和壳体11之间的间隙C时，针片14能充分刺入所述材料2，形成的短纤维3比以往的尺寸长。因此，在聚集多个短纤维3制造人造棉时，短纤维3之间彼此充分缠结，从而可以提高人造棉的强度。
另外，根据本发明方案二，将针片14设置在辊主体13上，针片14相对针片辊的直径的倾斜角度θ在5°≤θ≤30°的范围内。因此，对于该角度θ小于5°，则针片14相对所述材料2的刺入变弱，容易形成短纤维，而θ大于30°，针片辊容易空转这样的问题，本发明可以防止这些问题的发生。
另外，根据本发明方案三，通过将针片14配置成螺旋状，使针片14的相位相对所述材料2的输送方向而偏离，所以能够使通过针片14进行对所述材料2的细微化更加均匀。
另外，根据本发明方案四，辊主体13的针片14前端和壳体11的内周面的间隙C为0μm≤C≤500μm，所以，相对于所述间隙C小于所述范围的下限值时，纤维堵塞，针片辊12有可能停止，本发明减小了这种可能性，并且相对于所述间隙C大于所述范围的上限值时，针片辊12容易空转，本发明可以不产生空转。


图1是表示本发明的实施方式一涉及的人造棉制造装置的整体结构的立体图。
图2是辊单元的轴向剖面图。
图3是辊单元的端面剖面图。
图4是针片辊的部分放大剖面图。
图5是针片辊的外观图。
图6是风洞及其周边部分的放大剖面图。
图7是沿图6的VII-VII线的剖面图。
图8是表示风洞上部的空气流的图。
图9是实施方式一的第一变形例的风洞及其周边部分的放大图。
图10是表示实施方式一的第二变形例的风洞上部的空气流的图。
图11是以往的人造棉结构装置的概略结构图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
(整体结构)图1是表示该人造棉制造装置1的整体结构的立体图。该装置1构成可以利用可以形成人造棉的材料(以下称为纤维材料)2形成多个(无数个)短纤维3，一面将该短纤维3聚集在被称为插纸20的纸材上一面使该插纸20沿其表面方向移动，由此连续制造人造棉。
该人造棉制造装置1具有利用纤维材料2形成多个短纤维3的辊单元10；作为聚集面部件的插纸20，用来使短纤维3在辊单元10的下方聚集；风洞30，连通辊单元10到插纸20上面并且从插纸20下方吸气；输送机构40，使插纸20沿其表面方向连续移动。并且，人造棉制造装置1还具有以下其他构成要素材料供给机构50，向所述辊单元10供给纤维材料2；排气机构60，利用在插纸20下方的强制排气从风洞30吸气；卷取所制造的人造棉的机构70。
(材料供给机构)材料供给机构50用于将形成为纱线或棉条状的纤维材料2供给辊单元10。该材料供给机构50具有缠绕有所述纤维材料2的多个线轴51；向辊单元10引导多根纤维材料2的导向辊52、53；上下配置用于夹持这些纤维材料2的夹持辊54、55。夹持辊54、55构成为相互压接着，其被驱动而旋转，进行将纤维材料2压入辊单元10的工作。
(纤维材料)
作为所述纤维材料2，可以从合成树脂、纱线和棉条中选择使用至少一种。其中，作为所述合成树脂可以采用含氟树脂，作为该含氟树脂可以采用聚四氟乙烯(PTFE)和/或乙烯-四氟乙烯类共聚物(ETFE)。该PTFE和/或ETFE可以由单轴拉伸物构成。纤维材料2的膜厚约为30μm。
作为所述纤维材料2，可以全部使用PTFE纤维，也可以一部分使用PTFE纤维，其他部分使用其他纤维。即，可以混和使用PTFE纤维的线轴51和其他纤维的线轴51。并且，也可以用乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)纤维代替PTFE纤维，该情况时，纤维材料可以全部使用ETFE纤维，也可以一部分使用ETFE纤维，其他部分使用其他纤维。
作为所述其他纤维，可以列举由玻璃纤维或碳纤维构成的纱线，或由芳族聚酰胺、聚酰亚胺、羊毛、各种天然纤维构成的棉条。其中，以天然纤维作为棉条是因为棉或毛线等一根纤维最多不足10cm，为了能够对其进行连续处理而采取将纤维在同一方向对齐，同时进行了轻轻加捻的纤维束(棉条)形式处理。另外，以芳族聚酰胺或聚酰亚胺作为棉条是因为这些树脂在合成纤维中的强度较强，预先裁剪成约50mm的短纤维再加工成棉条使用对于减轻对针片的负荷及进行均匀搅拌是优选的处理方式。另一方面，玻璃纤维或碳纤维等工业纤维作为连续的纱线而被供料给装置。
另外，作为所述其他纤维，包括以上示例再进行详细说明，可以使用无机纤维、耐热性合成纤维、聚烯烃类纤维、聚酯类纤维、或天然纤维中的一种或混和使用两种或两种以上。
其中，作为所述无机纤维，例如，可以列举所述的碳纤维和玻璃纤维、金属纤维、石棉、或石毛等。另外，作为金属纤维，例如有不锈钢纤维、铜纤维、钢纤维等。
另外，作为所述耐热性合成纤维，例如可以列举聚苯硫醚(PPS)纤维、所述聚酰亚胺(PI)纤维、所述芳族聚酰胺纤维(对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维)、酚醛类纤维、多芳基化合物纤维、碳化纤维、或含氟树脂纤维等。作为该含氟树脂纤维，例如可以列举四氟乙烯-全氟(烷基乙烯醚)共聚物(PFA)纤维、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物(FEP)纤维、聚氟乙烯(PVF)纤维、聚偏氟乙烯(PVdF)纤维、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、或乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)纤维等。
另外，作为所述聚烯烃类纤维，例如可以列举聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、聚氨酯纤维等。并且，作为所述聚酯类纤维，例如可以列举聚对苯二甲酸乙二酯纤维、聚对苯二甲酸丙二酯纤维等。另外，作为所述天然纤维，例如可以列举羊毛、木棉、开士米山羊绒(cashmirwool)、安哥拉毛、绢、麻、浆等。
(辊单元)所述辊单元10如表示其轴方向剖面图的图2和表示端面剖面图的图3所示，由圆筒状壳体11和作为用于形成短纤维3的辊部件而被放置在该壳体11内的针片辊12构成。纤维材料2的供给口11a和短纤维3的排出口11b形成在壳体11的圆周方向上并且分离开。针片辊12具有辊主体13和设在其圆周面上的多个针片14，其尺寸构成为在针片14的前端和壳体11的内周面之间形成微小间隙的尺寸。并且，该辊单元10通过针片辊12的旋转将从所述供给口11a供给的纤维材料2细微化，并形成短纤维3从排出口11b排出。图2中省略了针片14，在图3中仅表示出一部分针片14。
所述壳体11具有上壳体11c和下壳体11d，上壳体11c和下壳体11d分别构成一个圆筒管的上侧部分和下侧部分。并且，在该圆筒管上形成图3左侧部分的所述供给口11a，右侧部分的所述排出口11b。
所述针片辊12的辊主体13由外筒13a和内筒13b、作为其旋转的中心轴的轴13c、连接外筒13a和内筒13b和轴13c的环状板13d构成，使这些部分形成为一体，即构成辊主体13。
在所述上壳体11c和下壳体11d的两端部安装有轴承板11e、11f。在各个轴承板11e、11f安装有滚珠轴承15、15，用于嵌合所述轴13c，支撑针片辊12自由旋转。在轴承板11e、11f安装防止滚珠轴承15、15松脱的扣环16a、16b。在轴13c的辊单元10的装配作业侧(图的左侧)安装着轴承螺母17。在轴13c的一端安装着皮带轮18，针片辊12通过传送带的驱动而旋转。
所述针片辊12的针片14具体如图4所示，设置在辊主体13的外筒13a上。该针片14相对辊主体13的直径向前倾斜，其前端位于辊主体13的旋转方向前方。具体而言，针片14相对辊主体13的直径的倾斜角度θ在5°≤θ≤30°的范围内，优选设为θ＝20°。所述角度范围的下限值是根据倾斜角度小于下限值时针片14不易刺入纤维的这个情况而设定的，上限值是根据倾斜角度大于上限值时针片辊12容易在壳体11内空转等而设定的。
另外，所述针片14在辊主体13的圆周方向以中心角度α为4°的间距等分配置。即，针片14被配置在将辊主体13的圆周等分90份的位置。并且，所述针片14如图5所示，在辊主体13的圆周面上按照规定的微小扭转角β连续配置成螺旋状。
所述内筒13b由铁管构成。并且，所述针片14由钢材构成。所述外筒13a使用符合设置针片14的加工性要求及不易生锈的材料的黄铜管。
所述针片14使用例如基部直径为0.9mm、全长为9mm，整体为图4所示的细圆锥状或虽未图示但整体为圆柱状的仅前端尖的形状部件。所述针片辊12形成为例如在针片14前端的直径为100mm、轴方向长度为200mm。外筒13a的外径例如为93mm，针片14朝向针片辊12的径方向的突出量为3.5mm。
并且，针对构成为这种尺寸的针片辊12，以形成于所述内周面和针片14前端之间的间隙为C(参照图4)，所述壳体11构成为C为0μm≤C≤500μm，优选C＝200μm。所述范围的下限值是根据间隙C小于下限值时有可能发生纤维并堵塞致使针片辊12停止的这一情况而设定的，上限值是根据间隙C大于上限值时针片辊12容易空转而设定的。
在所述结构中，设外筒13a的半径为R，设针片14的突出量为L时，L/R＝3.5/46.5＝0.075，但也可以在2.0～5.0的范围内改变突出量L，使L/R在2.0/46.5≤L/R≤5.0/46.5的范围内。这是因为如果L/R小于所述范围的下限值，针片辊12容易在壳体11内空转，而如果大于上限值则针片14有可能折断。
针片辊12的旋转速度为5000～10000min-1。构成为所述尺寸的针片辊12在壳体11内高速旋转，由此可以利用纤维材料2形成平均线直径约为12μm、平均长度约为16mm的多个短纤维3。
另外，所述尺寸构成等仅是一个示例，可以根据装置结构等适当变更。并且，所述短纤维3有时会因其线直径或材质等不同而形成不同的纤维长度，但只要其纤维长度在1～200mm的范围内即可。
(聚集面部件、输送机构、及卷取机构)在该实施方式中使用了插纸20作为把从所述壳体11的排出口11b排出的短纤维3聚集在辊单元10下方的聚集面部件。插纸20是具有通气性的纸材，从插纸辊21提供给装置1，在其表面上制造了人造棉后，由作为卷取机构的卷取辊70回收。
在该实施方式中，卷取辊70由主动辊构成，插纸辊21由从动辊构成，并且在插纸辊21和卷取辊70之间，在其上面侧设置多个夹持辊41，在下面侧设置利用环状网眼传送带42的移动导向输送机43，由此构成一面引导插纸20一面移动插纸20的输送机构40。
在图示例中在相互压接的状态配置有5个所述夹持辊41。这些夹持辊41的构成使表面聚集了多个短纤维3的插纸20一面从下方沿着4个夹持辊41的表面顺序反转，一面从下方顺序通过相邻的上下夹持辊41之间。从夹持辊41通过后的插纸经过导向辊45由卷取辊70回收。
移动导向输送机43被构成为通过5个辊44使环状网眼传送带42在轨道上连续沿轨道循环的结构。5个辊44被构成为例如一个是主动辊，三个是从动辊，另外一个是张紧辊的结构。该移动导向输送机43被构成为环状网眼传送带42一面以和插纸20相同的速度移动一面引导插纸20的结构。
(风洞和排气机构)图6是风洞30及其周边部分的放大剖面图，图7是沿图6的VII-VII线的剖面图。在图6中简略表示移动导向输送机43。
所述风洞30和排气机构60隔着插纸20和环状网眼传送带42上下配置，两者实质上是相互连通的。风洞30的剖面大致为矩形状，由位于插纸20的投入侧的正面板30a、与其相对的背面板30b、和连接正面板30a与背面板30b的彼此端部的侧面板30c、30d构成(在图1中省略了前面的侧面板30d)。另外，排气机构60的上端具有形状为与风洞30下端相对的开口形状的管道61，排气机构60通过未图示的排气扇的强制排气来从风洞30吸气，使风洞30内产生向下的气流。
在所述风洞30的下端，于正面板30a侧和背面板30b侧设有与插纸20接触并旋转的辊31a、31b。正面板30a侧的辊31a具有防止外气进入风洞30内的功能，背面板30b侧的辊31b除防止外气进入外，还具有将聚集后的短纤维3按压在插纸20上的功能。并且，在排气机构60的管道61的上端开口部设有整流格栅62。
在所述风洞30的正面板30a的上端部固定所述辊单元10，该辊单元10的排出口11b开口于风洞30的内部。风洞30的背面板30b由比正面板30a薄且高的板材形成，其在从其下端到比正面板30a的上端略下的范围与正面板30a平行，该范围的上方部分向向离开正面板30a的方向倾斜。
在该风洞30设有短纤维搅拌板32，以使从辊单元10排出的多个短纤维3在风洞30内分散均匀。该短纤维搅拌板32是宽度尺寸与风洞30的左右侧面板30c、30d的内面尺寸一致的部件，两端被固定在侧面板30c、30d上。
并且，短纤维搅拌板32由基板部33和固定在其下面侧的涡流形成板34形成，剖面形成为扁平的“T”字形。短纤维搅拌板32在风洞30内倾斜配置，涡流形成板34位于基板部33的上侧端部33b和下侧端部33a的中间部位。另外，所述短纤维搅拌板32的基板部33的下侧端部33a接近风洞30的背面板30b，上侧端部33b位于辊单元10的上方，涡流形成板34的前端34a接近辊单元10的上壳体11c。在该配置中，涡流形成板34的前端34a位于基板部33的下侧端部33a上方。
并且，通过所述短纤维搅拌板32，在风洞30内划分成背面板30b侧的主通道和正面板30a侧的副通道。
(运转动作)下面，说明该人造棉制造装置1的运转动作。
首先，在材料供给机构50，PTFE纤维、ETFE纤维或含有这些纤维及其他纤维的多个纤维材料2从各线轴51通过导向辊52、53及夹持辊54、55供给至辊单元10。纤维材料2从壳体11的供给口11a被按压入壳体11内，通过下壳体11d和针片辊12之间流向排出口11b。
所述PTFE或ETFE的纤维材料2的膜厚约30μm相对所述壳体11和针片辊12之间的间隙C50～500μm足够小，相对相邻的针片14之间的空间也足够小，但由于针片辊12在高速旋转着，所以被针片14所细微化，形成线径约12μm、平均长度约16mm的短纤维3。此时，因为夹持辊54、55以低速旋转，针片辊12以高速旋转等，所以纤维材料2在一面被延伸一面被切断的同时，在上述间隙C中被强烈搅拌，切断后的短纤维3成为稍微收缩的状态。
该短纤维3被吹出到风洞30内。通过排气机构60的强制排气，风洞30的内部产生向下的空气流，所述短纤维3随着该空气流在风洞30内分散，同时聚集在插纸20的表面。
此处，相对短纤维搅拌板32以背面板30b侧为主通道、正面板30a侧(辊单元10侧)为副通道，从风洞30上方吸入的空气通过主通道和副通道的双方的扼流部分。并且，由于空气一定通过两处扼流部分，所以其下游侧的负压比以往大，在扼流部分的出口产生较强的喷射流。利用在两处产生的喷射流的相互作用，使短纤维3在风洞30内得到均匀搅拌。产生强烈喷射流还与下述情况有关，即，涡流形成板34与副通道的空气流交叉使空气流拐弯，涡流形成板34和辊单元10之间的通风阻力变大。
并且，在副通道侧的扼流部分的下游，如图8表示的空气流所示，通过由高速旋转的针片辊12而起风吹出空气和来自该扼流部分的喷射流的作用产生涡流。该涡流从涡流形成板34的下方沿着基板部33循环移动，很快和来自副通道的空气流合并。因此，空气不会在涡流形成板34和基板部33的下面侧滞留，所以短纤维3也不会滞留，不会产生短纤维3附着等问题。另外，利用由涡流产生的搅拌效果，使短纤维3在风洞30内分散均匀。
另外，在辊单元10的排出口11b产生向上的吹出空气，但如前面所述，由于从副通道的扼流部分产生强烈喷射流，所以短纤维3不会因上升气流被吹出到机器外面。
这样，在风洞30内分散的多个短纤维3随着空气流被输送，在到达插纸20的表面时也接受到来自排气机构60的吸引力的作用而相互缠结、聚集。并且，在插纸20从插纸辊21流到卷取辊70时，聚集在插纸20表面上的短纤维3由夹持辊41按压，形成人造棉。另外，也可以在被夹持辊41按压时进行加热，使短纤维彼此粘结。另外，所制造的人造棉在使用时将插纸剥离后使用。
(实施方式的效果)在该实施方式中配置成使短纤维搅拌板32的基板部33的下侧端部33a接近风洞30的背面板30b，涡流形成板33的前端34a接近辊单元10，在空气通过两处扼流部分的同时，空气流在副通道侧拐弯，从而提高风洞30内的负压，在主通道和副通道的各自扼流部分的出口形成强烈喷射流，所以能够利用两处喷射流的相互作用均匀搅拌短纤维3。因此，可以抑制风洞30内的短纤维3的偏差(偏移)，能够制造单位面积上重量一致的人造棉。
另外，在副通道侧，利用通过来自辊单元10的排出空气和所述喷射流的作用而产生的涡流，可以防止短纤维3在壁面附近滞留或附着在壁面上。并且，利用辊单元10侧的喷射流抑制风洞30内的上升气流，所以短纤维3不会飞散到机器外面。
另外，将短纤维搅拌板32倾斜配置，并使与辊单元10相对侧的端部33a在低处，所以通过改变该倾斜程度可以调整主通道侧和副通道侧的风量，由此可以简单地调整喷射流的强度和涡流的强度等。
并且，关于针片辊12，如果针片14相对辊主体13的圆周面垂直(沿直径方向)或向旋转方向后方倾斜，针片14相对壳体11内的纤维材料2的切断作用容易增强，由纤维材料2形成的短纤维3变短，有可能使得短纤维3彼此间不易缠结，但在本实施方式中，使针片14相对辊主体13的直径倾斜并使其前端位于针片辊12的旋转方向前方，由此延长针片14相对纤维材料2的刺入时间，消除了短纤维3变短的趋势。因此，可以形成尺寸较长的短纤维3，在聚集多个短纤维3制造人造棉时，产生短纤维3彼此间充分缠结的作用，可以制造强度良好的人造棉。
(实施方式的变形例)
(变形例1)图9表示所述实施方式的第1变形例。在该示例中，使风洞30的前后方向与所述实施方式相反，把辊单元10固定在背面板30b上。并且，背面板30b是通过将和所述实施方式的正面板30a相同的部件前后反转而构成的，正面板30a是通过将和所述实施方式的背面板30b相同的部件前后反转而构成的。另外，短纤维搅拌板32也处于与所述实施方式对称的配置，但辊单元10的相对面30a侧的端部33a配置得低于辊单元10侧的端部及涡流形成板34的前端34a，此点和前述示例相同。
其他结构和作用效果与实施方式相同。
(变形例2)图10表示所述实施方式的第2变形例。在该示例中，对于辊单元10的壳体11，将其制成排出口11b在上壳体11c侧形成得较宽的结构。并且，在上壳体11c的排出口11b侧的端部与风洞30的正面板30a大致平行地固定第2涡流形成板11g。即，在该第2变形例中，构成在风洞30的空气流入口30e的下方中的辊单元10的上部设置第2涡流形成板11g的结构。
这样，通过扩大壳体11的排出口11b，例如即使短纤维3缠绕在针片14上时，也能容易将短纤维3排出到风洞30内。另一方面，如果单纯地扩大排出口11b，从排出口11b上部排出的短纤维3有可能流出到机器外面，但通过在上壳体11c设置第2涡流形成板11g，并使该第2涡流形成板11g位于风洞30的空气流入口30e的下方中的辊单元10的上部，可以使短纤维3在卷入产生于该第2涡流形成板11g的风洞30侧的涡流中后，随着副通道的空气流返回风洞30内，所以能够防止短纤维3飞散到机器外面。
如上所述，本发明对人造棉制造装置的针片辊非常有用。
权利要求
1.一种针片辊，其是在通过用可以形成人造棉的材料(2)形成多个纤维长度为1～200mm的短纤维(3)并聚集该短纤维(3)来制造人造棉的人造棉制造装置(1)中，安装在圆筒状壳体(11)内，用所述材料(2)形成多个所述短纤维(3)的可旋转的针片辊，其特征在于，具有辊主体(13)和设在其圆周面的多个针片(14)，并且针片(14)相对辊主体(13)的直径倾斜配置，其前端位于辊主体(13)的旋转方向前方。
2.根据权利要求1所述的针片辊，其特征在于，针片(14)设置在辊主体(13)上，并且其相对辊主体(13)直径的倾斜角度θ在5°≤θ≤30°的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的针片辊，其特征在于，针片(14)在辊主体(13)的圆周面上配置成螺旋状。
4.根据权利要求1或2所述的针片辊，其特征在于，辊主体(13)的针片(14)前端和壳体(11)的内周面的间隙C为50μm≤C≤500μm。
5.根据权利要求1所述的针片辊，其特征在于，人造棉制造装置(1)可以形成人造棉的材料(2)由从合成树脂、纱线、棉条中选择的至少一种构成。
6.根据权利要求1所述的针片辊，其特征在于，人造棉制造装置(1)可以形成人造棉的材料(2)是合成树脂。
7.根据权利要求5或6所述的针片辊，其特征在于，合成树脂由含氟树脂构成。
8.根据权利要求7所述的针片辊，其特征在于，含氟树脂由聚四氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯类共聚物构成。
9.根据权利要求8所述的针片辊，其特征在于，聚四氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯类共聚物由单轴拉伸物构成。
10.根据权利要求5所述的针片辊，其特征在于，纱线由玻璃纤维或碳纤维构成。
11.根据权利要求5所述的针片辊，其特征在于，棉条由芳族聚酰胺、聚酰亚胺、羊毛或天然纤维构成。
全文摘要
一种针片辊(12)，具有辊主体(13)和设在其圆周面的多个针片(14)，用于在人造棉制造装置中，利用可以形成人造棉的材料形成短纤维，针片(14)相对辊主体(13)的直径倾斜，其前端位于辊主体(13)的旋转方向前方。由此，可以形成比以往长的短纤维，制造短纤维之间彼此充分缠结的人造棉。
文档编号D01G1/04GK1643203SQ03805878
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者大户德松, 山本胜年, 大上功 申请人:大金工业株式会社