[发明专利]部分分纤纤维束、中间基材、成型品及其制造方法

说明书

本发明提供在部分分纤纤维束中存在捻接部的情况下，也能连续地长时间且稳定地对纤维束进行分纤的部分分纤纤维束的制造方法，以及使用其的中间基材、成型品的制造方法。为此，提供通过在使具有由纤维束彼此接合而成的捻接部的纤维束沿着长度方向行进时，分纤机构的突出部插入纤维束，从而对纤维束的一部分进行分纤的部分分纤纤维束的制造方法，基于对捻接部进行检测而得的捻接部的位置信息，改变分纤机构插入纤维束的时机。

技术领域

本发明涉及部分分纤纤维束的制造方法和由上述制造方法、制造装置所得的部分分纤纤维束。更详细而言，涉及能够对单丝数多的廉价大丝束连续分纤而不引起断丝的部分分纤纤维束的制造方法及制造装置，和由这些制造方法、制造装置所得的部分分纤纤维束、中间基材及成型品。

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。)和基质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变差的趋势。对此，为了同时获得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中公开了使用将多个纤维束预先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，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刀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刀具的间距(pitch)来调节单丝数，但由于在长度方向全长范围内被纵向分切后的纤维束不具有集束性，因而将纵向分切后的丝线卷绕在绕线筒(bobbin)上、或从进行卷绕后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刀具(其具有纵向分切功能)而且还具有与纤维方向垂直的横向刀具的分纤切割器(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，不需要先将纵向分切后的纤维束卷绕到绕线筒上来进行输送，可改善操作性。然而，分纤切割器由于具有纵向刀具和横向刀具，因此会产生以下弊端：若其中一个刀具先达到切割寿命，则不得不更换整套刀具。

近年来，随着对工业用碳纤维需求的增加，从生产率的方面来看，长尺寸化成为必须。另一方面，相比于普通丝束，大丝束的长丝数通常更多，且为短尺寸。因此，将纤维束彼此连接以获得长尺寸产品。纤维束彼此的连接部称为捻接部。捻接部中，纤维束的末端部彼此通过加压流体而交织或通过机械式打结机而接合，且由约2倍的纤维束的长丝数构成。具有捻接部的纤维束对于因长尺寸化而操作性及生产率提高而言是有效的，但捻接部的纤维密度高，因此将旋转刀具等刀具插入捻接部进行分纤处理时，可能使纤维束断裂。因此，难以对具有捻接部的纤维束进行分纤处理。

专利文献7中公开了通过将预先开纤的纤维束作为具有突起的旋转分纤机构，从而提供能够稳定且廉价地制造的开纤片材的制造方法及提供能够制造该开纤片材的制造装置的方法。但是纤维束内存在捻接部的情况下，由于具有突起的旋转机构连续旋转，由此突起部分使捻接部断裂，断裂的纤维束卷绕于分纤辊、送出辊，从而有可能无法输送。

另外，专利文献8公开了下述制造方法，其中，将叶片状的分纤机构刺入纤维束，在形成裂缝的同时分纤，使叶片沿宽度方向回旋，从而形成用于促进树脂含浸的流路(宽分纤部)，从而提高后续的树脂含浸性，能够简化制造工序。但是，在纤维束内存在构成纤维束的多条丝束彼此的捻接部的情况下，由于叶片在纤维束内连续地持续分纤，叶片部分处捻接部断裂，有可能发生纤维束阻塞而无法输送。另外，该叶片的壁非常薄，因此，捻接部断裂、阻塞时，叶片有可能破损。