專利名稱：纖維束的開纖方法及開纖線板以及纖維加強板的制造方法
技術領域：
本發明涉及將由多個纖維構成的纖維束沿纖維長度方向輸送，通過使流體通過纖維束中從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而進行開纖的纖維束的開纖方法、開纖纖維束得到的開纖線板以及使樹脂材料附著或含浸于開纖線板得到的纖維加強板的制造方法。
背景技術：
將碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維等強化纖維與環氧樹脂等基質樹脂組合而成的纖維強化復合材料的開發正在推進，而這樣的強化纖維通過在多個方向上層疊使用梳順成一個方向的薄的開纖線板能夠得到具有可靠性的高強度的復合材料成形品。此外， 從再生性、短時間成型性、成形品的耐沖擊特性的提高等的優點考慮，可以認為在今后作為基質樹脂使用聚酰胺6樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂等熱可塑性樹脂的復合材料成形品會增加。近年來，碳纖維復合材料作為飛機、機動車用材料十分引人注目。雖存在各種碳纖維，但主要有拉伸彈性率約Mton/mm2、單線直徑約7μπι的類型，用于產業用途、運動用途而被稱為通用碳纖維的碳纖維；拉伸彈性率約30tOn/mm2、單線直徑約5μπι的類型，用于飛機用途而被稱為高強度中彈性碳纖維等。碳纖維被集束多根而作為碳纖維束在市面上銷售，但其集束根數也有多種。從價格、制品的質量(纖維的筆直性、纖維的梳順狀態等)的優越性、容易處理的方面考慮，在通用碳纖維束中主要使用集束根數為12000根、15000根(纖度為約800 1100g/1000m)的碳纖維束，另外，在高強度中彈性碳纖維束中主要使用集束根數為12000根、24000根(纖度為約400 1000g/1000m)的碳纖維束。在通用碳纖維束中，存在為了實現低價格化而增多碳纖維的集束根數的類型， 在市面上銷售集束根數為24000根(纖度為約1600g/1000m) ,48000根(纖度為約 3200g/1000m)或其以上集束根數的通用碳纖維束。所述的纖維束的纖度大，因此被稱為粗纖度碳纖維束。然而，集束根數增多了的碳纖維束存在隨著集束根數增多而纖維的曲折、纖維的扭結等增多的缺點。為了進行薄板的開發以及改善如熱可塑性樹脂等高粘度樹脂的含浸性，需要進行使纖維束擴寬、變薄的稱為開纖的工序。尤其是，在集束根數多的纖維束中，開纖工序變得重要。作為開纖技術，例如在專利文獻1中記載了如下的多纖絲開纖板的制造方法，即，在將多纖絲從供線部向卷取部輸送的同時使氣流相對于多纖絲多次沿交叉方向通過，從而使多纖絲向下風方向彎曲成弓形，由此將構成多纖絲的纖絲沿寬度方向分解而開纖。此外，在專利文獻2中記載了如下結構，即，在具備卷繞有集合纖維的放出輥、使流體相對于從該放出輥放出的集合纖維向與集合纖維的移動方向正交的方向流動而開纖的開纖部、卷取由開纖部開纖后的開纖板的卷取輥的開纖裝置中，開纖部沿著移動方向配設有多級。此外，在專利文獻3中記載了如下的開纖裝置，即，從多個供線體分別引出而供給纖維束，使被供給的纖維束在多個流體通流部中在氣流內行走，利用氣流的作用使纖維束彎曲并同時沿寬度方向開纖。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利第3064019號公報專利文獻2 日本專利第3907660號公報專利文獻3 日本特表2007-518890號公報在上述的專利文獻中記載了通過使流體通過被輸送的纖維束中，從而將纖維束擴展成規定寬度的開纖技術。在這樣的開纖技術中，必須在使構成纖維束的纖維均勻地分散的同時盡可能地擴大開纖寬度，盡可能地使開纖后的纖維束的厚度形成得均勻且薄。此外，增加了纖維的集束根數的纖維束即粗纖度纖維束與集束根數少的纖維束即細纖度纖維束相比材料成本低，因此使用粗纖度纖維束進行開纖能夠降低生產成本。進而， 由于使用粗纖度纖維束進行開纖能夠通過一次開纖工序得到更加寬幅的開纖線板，因此能夠進一步提高生產效率。在專利文獻1中，為了擴大纖維束的開纖寬度，對纖維束實施了多次(實施例中為兩次)開纖作用，但需要在多個部位(實施例中為兩個部位)設置前饋器、反饋器、彎曲測定傳感器等調整纖維的彎曲量的設備，因此無法避免裝置的大型化且設備成本負擔也增加。此外，難以將設備沿寬度方向排列，難以高質量地得到將多根纖維束同時開纖而成的板狀的開纖線板。在專利文獻2及3中，多級連續地設置開纖部，從而每當纖維束通過各開纖部時， 纖維束連續地擴大開纖寬度。如果這樣使開纖部連續而將開纖寬度擴大，則構成纖維束的纖維不會均勻地分散，開纖后的纖維的密度中產生粗密度，還可能產生間隙。本發明人以專利文獻2及3的實施例為參考進行了實驗，其結果是，在使用集束根數為12000根、15000根的通用碳纖維束或集束根數為12000根、24000根的高強度中彈性碳纖維束的情況下，雖然碳纖維大致均勻地分散至1根碳纖維束的開纖寬度為20 25mm 左右(單位面積重量為約40g/m2左右)而能夠連續形成均勻厚度的開纖線板，但如果連續進行開纖寬度達到25mm以上(單位面積重量為約30g/m2以下)的寬幅的開纖，則在開纖線板上形成產生破裂的部分。此外，在使用集束根數為24000根的粗纖度碳纖維束的情況下，雖然碳纖維大致均勻地分散至1根碳纖維束的開纖寬度為30 35mm左右(單位面積重量為約50g/m2左右)而能夠連續形成均勻的厚度的開纖線板，但如果連續地進行開纖寬度達到約40mm以上 (單位面積重量為約40g/m2以下)的寬幅的開纖，則在開纖線板上形成產生破裂、纖維扭結導致的集束、局部的扭曲等部分。此外，在使用集束根數為48000根、60000根的粗纖度碳纖維束的情況下，確認了在進行了 1根碳纖維束的開纖寬度為約40mm以上的開纖時，產生纖維扭結導致的集束、局部的扭曲等，難以進行連續的開纖。在探究在開纖工序中產生這樣的纖維的不均勻分散的原因時，得出了以下結論。 在專利文獻2及3的方法中，由于使空氣流作用于彎曲狀態的纖維束的部分連續，因此，如果為了進行更寬幅的開纖而增加開纖部分的連續數或增大空氣流速，則各纖維容易沿寬度方向移動，并且連續受到要沿寬度方向擴張的力。纖維束不一定呈筆直的狀態排列而會存在少許的纏繞，此外，使各纖維集束的膠劑的附著存在不均。因此，如果要通過專利文獻2 及3的方法使纖維束更寬幅且薄地連續開纖，則會在各纖維上形成要使其沿寬度方向擴大的力必要以上地作用得大的部分，其結果是，在纖維集合的狀態下沿寬度方向移動，或纖維的纏繞變大而纖維的分散性變差，甚至從膠劑的附著量少的部位沿寬度方向移動，形成在纖維束的開纖狀態下容易產生間隙或開纖寬度的不穩定狀態的部分。即，可知在構成纖維束的各纖維均勻地分散的狀態下連續開纖變得困難。 并且，在增加了集束根數的纖維束(粗纖度纖維束)中，更容易產生膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結。因此，如果利用專利文獻2及3的方法使粗纖度纖維束開纖，則更容易產生開纖線板中的間隙、開纖寬度的不穩定狀態。 因此，在現有的開纖技術中，更寬幅的開纖(在集束根數為12000根、15000根的通用碳纖維束及集束根數為12000根、24000根的高強度中彈性碳纖維束的的情況下，1根碳纖維束的開纖寬度達到25mm以上的開纖)及對粗纖度纖維束的纖維分散性良好的寬幅的開纖(在集束根數為M000根以上的粗纖度碳纖維束的情況下，1根碳纖維束的開纖寬度達到40mm以上的開纖)是困難的。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供能夠適用于集束根數增加了的纖維束，能夠使纖維均勻地分散從而連續地形成開纖寬度寬、厚度均勻且薄的開纖線板的開纖方法、使用碳纖維束的開纖線板、以及使樹脂材料附著或含浸于通過本開纖方法得到的開纖線板的力學特性良好的纖維加強板的制造方法。在本發明所涉及的纖維束的開纖方法中，將由多個纖維構成的纖維束沿纖維長度方向輸送，通過在設定成所述纖維能夠沿寬度方向移動的可動區域中使流體通過所述纖維束中，從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而進行開纖，所述纖維束的開纖方法的特征在于，在所述可動區域中沿所述纖維束的輸送方向排列幻個由開纖區域Ai (i = 1，…，η)及擴張區域Bi (i = 1，…，η)成對構成的區域組Si (i = 1，…，η)，以依次通過所述區域組Si的方式輸送所述纖維束而進行開纖，在所述開纖區域Ai (i = 1，…，η)中，通過使流體通過所述纖維束中從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而開纖至開纖寬度 WiG = 1，…，η)，所述擴張區域BiG = 1，…，η)與所述開纖區域Ai對應地設定在輸送方向上游側，隨著該開纖區域Ai的所述纖維的寬度方向的移動，所述擴張區域Bi中的所述纖維束的寬度以末端擴大的方式擴張。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在最初的所述區域組S1中，將所述開纖區域A1的所述纖維束的開纖寬度W1相對于所述纖維束的原寬度Wtl設定成1 < (VW0) ^ 5，在其余的所述區域組= 2，…，η)中，將所述開纖區域Af1的開纖寬度Wj+ 所述開纖區域^的開纖寬度％及所述擴張區域B」中的所述纖維束的輸送方向的長度LjS 定成滿足0 < (Wj-WjJALj ( tan30°。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于， 將所述開纖區域A1的所述纖維束的開纖寬度W1設定成
2 ^ (VW0) ^ 4。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，在多個劃分區域中使流體通過所述纖維束中，從而使所述纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述擴張區域中的至少一部分的區域中，至少配設一根以上相對于所述纖維束沿寬度方向配置而進行接觸的接觸輥，使所述纖維束在與所述接觸輥接觸的同時進行輸送。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，所述接觸輥沿著所述纖維束的寬度方向往復移動。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述擴張區域及/或所述開纖區域中的至少一部分的區域中，對所述纖維束加熱。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，使所述纖維束的彎曲量隨時間變化。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，在通過彎曲確保輥確保所述纖維束的規定的彎曲量的同時進行開纖。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，通過所述彎曲確保輥中的至少一根輥使所述纖維束沿與輸送方向正交的方向振動。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在所述可動區域的上游側，在阻止所述纖維束的拉回的同時輸送所述纖維束。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，對將所述纖維束開纖得到的開纖線板沿寬度方向賦予振動。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，在輸送多根所述纖維束的同時進行同時開纖。本發明所涉及的纖維束的開纖方法的特征還在于，對將多根所述纖維束開纖而并列形成的多個開纖線板沿寬度方向賦予振動，從而形成為整體一樣的板狀態。本發明所涉及的開纖線板的特征在于，通過使纖維集束根數為12000根到24000 根、纖度在400g/1000m到1100g/1000m的范圍內的碳纖維束開纖，從而使所述碳纖維束形成寬度為25mm以上且厚度為0. 04mm以下而成。本發明所涉及的開纖線板的特征還在于， 通過使纖維集束根數為24000根以上、纖度為1600g/1000m以上的碳纖維束開纖，從而使所述碳纖維束形成寬度為40mm以上且厚度為0. 2mm以下而成。本發明所涉及的纖維加強板的制造方法的特征在于，在通過所述纖維束的開纖方法中的任一種方法得到的開纖線板的一個面或兩個面上形成樹脂層來制造纖維加強板。本發明所涉及的纖維加強板的制造方法的特征還在于，所述樹脂層使用樹脂板形成。本發明所涉及的纖維加強板的制造方法的特征還在于，使通過所述纖維束的開纖方法中的任一種方法得到的開纖線板附著在樹脂板的兩個面上來制造纖維加強板。本發明所涉及的纖維加強板的制造方法的特征還在于，使樹脂材料含浸于通過所述纖維束的開纖方法中的任一種方法得到的開纖線板來制造纖維加強板。發明效果本發明通過具備上述那樣的結構，在設定成纖維束的纖維能夠沿寬度方向移動的可動區域內排列由開纖區域AiG = 1，…，η)及擴張區域Bi (i = 1，…，η)成對構成的區域組SiG = 1，…，η)，在所述開纖區域Ai (i = 1，…，η)中，通過使流體通過纖維束中從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而開纖至開纖寬度1(1 = 1，…，η)，所述擴張區域 BiG = 1，…，η)與所述開纖區域&對應地設定在輸送方向上游側，隨著該開纖區域Ai的所述纖維的寬度方向的移動，所述擴張區域Bi中的所述纖維束的寬度以末端擴大的方式擴張，因此，通過在開纖區域Ai產生的纖維束的纖維的分散引起的寬度方向的移動現象影響上游側的擴張區域Bi而使各纖維緩慢地沿寬度方向移動從而進行預開纖，由此，能夠持續地進行使纖維在開纖區域Ai中均勻地分散而使開纖寬度擴大至規定寬度并使厚度均勻化的作用，能夠將纖維束在纖維分散性良好的狀態下開纖成寬幅。在如上述的先行技術文獻那樣通過連續設定開纖區域的方法實施寬幅的開纖時， 由于在受到附著不均或纖維的扭結的影響的狀態下直接進行開纖，因此附著不均或纖維的扭結妨礙均勻的纖維分散，但在本發明中，由于排列有多個在開纖區域Ai的上游側設定擴張區域Bi的區域組Si,因此能夠在解開纖維束的同時緩慢地進行開纖。S卩，由于在可動區域內未設置被反饋輥等夾持而妨礙纖維的寬度方向的移動的部件，因此可動區域成為纖維束的各纖維能夠向寬度方向移動的區域。通過在該區域內成對排列有多對擴張區域Bi和開纖區域Ai,從而在纖維束中存在膠劑的附著不均或纖維的扭結的情況下，也能夠以纖維緩慢地沿寬度方向移動而使纖維束解開的方式進行開纖。即，在可動區域內，纖維束在纖維不曲折而筆直性良好的狀態下均勻地分散并同時逐漸擴大開纖寬度。通過進行這樣的區域設定而進行開纖，在使用集束根數為12000根 24000根的碳纖維束的情況下，也能夠使1根碳纖維束的開纖寬度為25mm以上(單位面積重量為約 30g/m2以下)的碳纖維均勻分散而形成厚度均勻且薄的開纖線板。此外，在使用集束根數為24000根以上的粗纖度碳纖維束的情況下，通過增加區域組Si的排列數，也能夠穩定地開纖成開纖寬度寬而厚度均勻且薄的開纖線板。即，在連續實施開纖前的纖維束寬度成為 4 5倍以上的寬幅的開纖的情況下，也不會受到膠劑的附著不均和纖維的扭結的影響，各纖維緩慢地沿寬度方向移動，能夠進行纖維分散性良好的開纖，與現有的開纖方法相比能夠使開纖狀態下的幅寬和纖維分散性格外連續穩定。通過在最初的區域組S1中，將開纖區域A1的纖維束的開纖寬度W1相對于纖維束的原寬度Wtl設定成1 < (VW0) ^ 5，從而在纖維束最初擴大時，能夠在解開纖維束在從筒管解下時產生的搓捻或可能在制造纖維束的過程中產生的纖維束內部的局部搓捻的同時，以不在纖維束中產生破裂的方式進行開纖。此外，通過在其余的區域組= 2，…，η)中，將開纖區域Af1的開纖寬度Wj+ 開纖區域^的開纖寬度％及擴張區域B」中的纖維束的輸送方向的長度h設定成滿足0 < 0νΓυ/2Ι^ 彡 tan30°，能夠將在纖維束局部產生的膠劑的附著不均或纖維的扭結通過擴張區域B」中的預開纖逐漸解開，在開纖區域^中不產生纖維的密度不均的情況下均勻地分散而進行開纖。另外，通過如上述算式所示那樣基于擴張區域B」的輸送方向的長度h關聯開纖區域Ki的開纖寬度Wp從而能夠設定成開纖區域Ki的開纖寬度Wj不會相對于擴張區域Bj的輸送方向的長度h過度擴大，而使纖維束中不會產生破裂等。通過本開纖方法得到的開纖線板成為纖維筆直性及纖維分散性良好且厚度方向上纖維根數少的開纖線板，且成為樹脂等的基質材料容易含浸且能夠充分展現纖維本來的力學的特性(拉伸特性)的板。
此外，通過在由本開纖方法得到的纖維筆直性及纖維分散性良好的開纖線板上附著或含浸樹脂材料的制造方法，能夠得到充分展現纖維本來的力學的特性(例如拉伸特性、壓縮特性等)并且成為應力集中等的原因的缺陷少的、寬度方向和厚度方向均勻化了的纖維加強板。此外，通過在由本開纖方法得到的厚度方向上纖維根數少即薄層的開纖線板上附著或含浸樹脂材料的制造方法，能夠得到成形性即懸垂性良好的纖維加強板。
圖1是關于實施本發明所涉及的開纖方法的裝置例的簡要俯視圖。圖2是關于圖1所示的裝置例的簡要側視圖。圖3是將可動區域M中的多個區域組Si (i = 1，…，η)的排列一般化表示的模式圖。圖4是關于區域組^V1及區域組h的說明圖。圖5是關于開纖區域^中的開纖寬度％的說明圖。圖6是關于開纖區域^中的開纖寬度％的另一說明圖。圖7是關于實施本發明所涉及的開纖方法的另一裝置例的簡要俯視圖。圖8是關于圖7所示的裝置例的簡要側視圖。圖9是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖。圖10是關于圖9所示的裝置例的簡要側視圖。圖11是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖。圖12是關于圖11所示的裝置例的簡要側視圖。圖13是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。圖14是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。圖15是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。圖16是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖。圖17是關于圖16所示的裝置例的簡要側視圖。圖18是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖。圖19是關于圖18所示的裝置例的簡要側視圖。圖20是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。圖21是關于實施本發明所涉及的纖維加強板的制造的裝置例的簡要側視圖。圖22是關于實施本發明所涉及的纖維加強板的制造的另一裝置例的簡要側視圖。
具體實施例方式以下，對本發明所涉及的實施方式進行詳細說明。需要說明的是，以下說明的實施方式是實施本發明時優選的具體例，因此在技術方面進行了各種限定，但只要未在以下的說明中特別明確記載限定本發明的內容，則本發明不局限于這些的方式。圖1及圖2是關于實施本發明所涉及的開纖方法的裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。多根長纖維集束形成的纖維束Tm卷繞在筒管形式的供線體11上，通過供線電動機12使供線體11旋轉從而放出纖維束Tm。作為用于纖維束Tm的纖維材料可以舉出由碳纖維束、玻璃纖維束、芳香族聚酰胺纖維束、陶瓷纖維束等高強度纖維構成的強化纖維束；將聚乙烯、聚丙烯、尼龍6、尼龍66、 尼龍12、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮等熱可塑性的合成纖維梳順而成的熱可塑性樹脂纖維束等。在使用碳纖維束的情況下，在市面上流通的大多是纖維束的集束根數為12000根至24000根的碳纖維束，而在本發明中還可以使用超過24000根的集束根數 (例如48000根、60000根等)的纖維束。此外，作為纖維束Tm的形態，優選為多個纖維被梳順而通過膠劑等集束成不會散開的狀態的纖維束。通過附著膠劑，在開纖后的開纖線板中形態也穩定。進行強制加捻而被搓捻的形態的纖維束難以得到連續的開纖狀態，因此不優選在本發明的開纖方法中使用。從供線體11放出的纖維束Tm通過在規定位置被支承為能夠旋轉的導引輥21朝向規定方向的引出方向被引出。引出的纖維束Tm被進給輥22及支承輥23夾持而以規定的進給量被運送。纖維束Tm的進給量通過控制使進給輥22旋轉的進給電動機M的旋轉動作來調整。通過進給輥22運送的纖維束Tm被沿著纖維束Tm的輸送方向空開規定間隔地排列的一對支承輥25支承而被輸送。在支承輥25之間，張力賦予輥沈設置成能夠升降，纖維束Tm被設置成從支承輥25的上側繞入張力賦予輥沈的下側。通過支承輥25之間的纖維束Tm被張力賦予輥沈賦予規定范圍的張力。并且，根據進給輥22輸送的纖維束Tm的進給量，張力賦予輥26升降。張力賦予輥沈的升降動作由上限位置檢測傳感器27及下限位置檢測傳感器觀檢測。張力賦予輥沈以在纖維束Tm開纖而進給量相對于被輸送的量(輸送量)變少時上升，在進給量相對于纖維束Tm的輸送量增多時下降的方式動作。因此，當張力賦予輥沈上升而上限位置檢測傳感器27檢測到張力賦予輥沈時，加快進給輥22的旋轉而增加纖維束Tm的進給量。此外，當張力賦予輥沈下降而下限位置檢測傳感器28檢測到張力賦予輥 26時，減緩進給輥22的旋轉而減少纖維束Tm的進給量。這樣，根據來自上限位置檢測傳感器27及下限位置檢測傳感器觀的檢測信號來以使張力賦予輥26位于規定范圍內的方式調整纖維束Tm的進給量，從而使纖維束Tm的張力穩定在規定范圍內。需要說明的是，只要是從筒管引出纖維束，并使纖維束的張力連續地穩定在一定的范圍內的機構，則也可以采用本機構以外的方法。在支承輥25的下游側設置有捏夾輥四，纖維束Tm被捏夾輥四夾持而向開纖部輸送。捏夾輥四安裝有未圖示的單向離合器，且構成為僅向送出纖維束Tm的方向旋轉而不向拉回的方向旋轉。通過捏夾輥四而被設定成規定范圍的張力的纖維束Tm通過沿輸送方向排列的多個開纖部。各開纖部通過沿輸送方向排列的一對引導輥31支承纖維束Tm。在引導輥31之間設置有風洞管32，風洞管32的上方開口部在引導輥31之間以規定寬度形成。在風洞管 32的下側安裝有流量調整閥33及吸氣泵34，通過使吸氣泵34動作來吸引風洞管32內的空氣，從而在引導輥31之間的上方開口部產生因吸引生成的空氣流。當相對于在引導輥31之間輸送中的纖維束Tm通過吸引氣流時，由于纖維束Tm的CN 102439206 A
說明書
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張力和氣流的流速的關系，纖維束Tm成為彎曲的狀態。若成為這樣的狀態，則在氣流穿過纖維束Tm的纖維之間時，使纖維沿纖維束Tm的寬度方向移動的力作用，并且由于纖維彎曲的效果，纖維束Tm開纖。這樣的開纖作用為公知。在纖維束Tm彎曲時，其彎曲的大小可以由彎曲量t表示。彎曲量t可以由從引導輥31的上表面到纖維束彎曲時的最下方位置的距離表示。通過設置捏夾輥四，纖維束Tm無法向輸送方向的反方向被拉回，成為在風洞管內容易形成彎曲的狀態。在風洞管32的上方開口部的兩側沿著輸送方向設置有一對引導構件35，在使吸引氣流通過在引導輥31之間輸送中的纖維束Tm來進行開纖的情況下，由引導構件35規定開纖寬度。對于引導構件35而言，也可以將風洞管32的上方開口部形成為矩形狀而直接利用開口部的側壁。此外，也可以在風洞管32的內部豎立設置多根鐵絲等來用作引導構件。纖維束Tm通過開纖部多次被開纖而形成為纖維均勻分散的厚度薄的開纖線板 Ts。開纖線板Ts被牽引輥41夾持而輸送。牽引輥41被牽引電動機42驅動旋轉而拉入開纖線板Ts并輸送開纖線板Ts。因此，纖維束Tm的輸送速度可以通過牽引電動機42的旋轉速度來調整。通過牽引輥41輸出的開纖線板Ts被未圖示的卷取裝置卷取。或者，連續地輸送至使樹脂材料附著或含浸的裝置等。在上述那樣的裝置中，纖維束Tm被捏夾輥四夾持，開纖線板Ts被牽引輥41夾持， 在這些輥對之間纖維束Tm未被夾持。因此，兩個輥對之間成為纖維束Tm的纖維以能夠沿寬度方向移動的狀態被輸送的可動區域M。纖維束Tm在牽引輥41的作用下以規定的輸送速度輸送，與此同時，其張力被張力賦予輥沈調整到規定范圍。因此，纖維束Tm在配置在可動區域M中的多個開纖部中以因吸引氣流而彎曲的狀態輸送。開纖部的引導輥31之間分別設定成開纖區域A1 A3。各開纖區域的開纖寬度 W1 W3根據各開纖部的一對引導構件之間的間隔設定。纖維束Tm進入可動區域M前的寬度為原寬度I。各開纖區域的上游側設定成纖維束Tm以末端擴大的方式擴大的擴張區域& 。 在圖1及圖2所示的示例中，擴張區域B1設定成從捏夾輥四到開纖區域A1的上游側的引導輥，擴張區域化 設定成從引導構件35的下游側端部到開纖區域的上游側的引導輥之間。并且，設定在各開纖區域的上游側的擴張區域中的纖維束Tm的輸送方向的長度1^2及 L3S纖維束Tm實際以末端擴大的方式擴大的區域的長度，為從作為其開始位置的引導構件 35的下游側端部到開纖區域的上游側的引導輥之間的長度。在圖1所示的示例中，由于引導構件35的設定位置使得在擴張區域的上游側與開纖區域之間空出間隔，但也可以設定成通過調整引導構件的設定位置而使開纖區域及擴張區域連續。各開纖區域的上游側設定成纖維束Tm以末端擴大的方式擴大的擴張區域& 。 開纖區域之間的擴張區域中的纖維束Tm的輸送方向的長度L2及L3設定作為相鄰的開纖區域的引導輥之間的間隔。擴張區域B1設定成從捏夾輥四到開纖區域~。并且，所述開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。圖3是將這樣的可動區域M中的多個區域組Si (i = 1，…，η)的排列一般化表示的模式圖。需要說明的是，在圖3中各區域組連續排列，但也可以如圖1及圖2所示那樣在各區域組之間空開間隔地排列。區域組Si具備開纖區域Ai及擴張區域Bi,在開纖區域Ai 中，通過使作為流體的吸引氣流通過纖維束中而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動從而開纖成開纖寬度Wi ；擴張區域Bi與開纖區域Ai對應地設定在輸送方向上游側，隨著開纖區域&的纖維的寬度方向的移動，擴張區域&中的纖維束的寬度以末端擴大的方式擴張。在本發明中，在開纖區域Ai產生的纖維束的各纖維向寬度方向移動的現象波及上游側的擴張區域Bi而使纖維以末端擴大的方式擴大，因此，以逐漸消除膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結而使纖維解開的方式開纖。即，能夠在抑制膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結的影響的同時進行開纖。需要說明的是，無論在各區域組的排列連續的情況下，還是在各區域組之間存在間隔的情況下，由于在可動區域內中各纖維能夠沿寬度方向移動，因此纖維束都能夠以使各纖維解開的方式開纖。由于在開纖區域Ai中開纖至規定的開纖寬度，隨著纖維束向下游輸送而開纖寬度擴大，因此，開纖的纖維束的厚度逐漸變薄。在纖維束厚的情況下成為內部有膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結的狀態，但隨著各纖維沿寬度方向緩慢移動，通過逐漸減薄厚度從而將內部的膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結在擴張區域A逐漸消除。因此，與進行開纖而一下子使開纖寬度擴大的情況相比，能夠抑制膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結的影響， 能夠在使纖維解開而均勻分散的同時進行開纖。纖維束的膠劑的附著不均及纖維彼此的扭結在最初進行開纖時影響最大。還存在在制造纖維束的階段和筒管卷繞時對纖維束整體施加扭轉的情況，因此在使纖維束開纖時無法得到連續穩定的開纖寬度，或在開纖中纖維束間產生破裂等。在本發明中，在最初的區域組S1中，通過相對于纖維束Tm的原寬度Wtl而將開纖區域A1的開纖寬度W1設定為1 < (VW0) ^ 5，從而能夠在抑制纖維束中的纖維彼此的扭結及纖維束整體的扭轉的影響的同時使纖維均勻地分散而穩定地進行最初的開纖。當開纖寬度W1擴大為超過原寬度Wtl的5倍時，在開纖時纖維束中的纖維彼此的扭結及纖維束整體的扭轉反而變強，受到該影響而無法得到連續穩定的開纖寬度，或容易在纖維束間產生破裂等。進而優選設定為2 ^ (VW0) ^ 4。若使開纖寬度W1成為原寬度Wtl的2倍以上，能夠提高開纖效率。此外，通過將開纖寬度W1設為原寬度Wtl的4倍以內，能夠進行進一步抑制纖維束中的纖維彼此的扭結及纖維束整體的扭轉的影響的纖維分散性良好的開纖。接下來，對最初的區域組S1以后的區域組Sj (j = 2，…，η)進行說明。圖4是關于區域組Sp1及區域組1的說明圖。區域組^V1包括開纖區域Ap1及擴張區域Bp1,開纖區域Ap1設定為開纖寬度Wp1,擴張區域Bp1設定為纖維束的輸送方向的長度L^5同樣地，區域組h包括開纖區域Ki及擴張區域Bp開纖區域Ki設定成開纖寬度Wp擴張區域B」設定成纖維束的輸送方向的長度Lj。擴張區域B」以朝向下游側末端擴大的方式擴大，開纖寬度^比開纖寬度Wf1寬。并且，擴張區域B」設定成在兩側以等距離擴大，因此在兩側擴大的距離量AW為Aff= (Wj-Wj^1)/2 ο并且，當在擴張區域Bj的兩側相對于輸送方向擴大的角度為θ時，滿足tan θ = Δ ff/Lj = (Wj-Wjm)/2LJO在此，優選擴張區域Bj設定成在兩側以等距離擴大。如果對擴大方式進行存在偏向的設定，則在基于開纖的各纖維的寬度方向移動中產生偏向，難以進行伴隨均勻的纖維分散的開纖。在區域組。中，通過將擴張區域Bj的擴大角度θ設定為30°以下，能夠在開纖區域^中使纖維均勻地分散而開纖至開纖寬度I。若角度θ大于30°，則在擴張區域1. 中未充分消除膠劑的附著不均或纖維的扭結的情況下進行開纖，在纖維間產生間隙，或在纖維的密度中形成粗密度而難以連續進行均勻的分散。由此，通過設定成開纖區域Ap1的開纖寬度Wp1、開纖區域Aj的開纖寬度Wj及擴張區域h中的纖維束的輸送方向的長度h滿足0 < (WJ-U/2LJ 彡 tan30°，從而能夠連續進行纖維束的纖維均勻地分散的開纖。需要說明的是，θ越小則各纖維越緩慢移動，因此在纖維分散性方面優選，但會導致距離L變長因而裝置變得大型化。相反，θ越大則距離L越短，裝置變得小型化，但各纖維的移動量也變大而容易影響纖維分散性。由此，θ優選為5° < θ <20°的角度。通過以上述方式設定，在擴張區域Bi中消除膠劑的附著不均和纖維的扭結的同時使纖維解開而進行預開纖，由此能夠在開纖區域Ai中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過設定多個由開纖區域Ai及擴張區域Bi構成的區域組Si,能夠加工成與以往相比開纖寬度寬且厚度薄的開纖線板。例如，在集束根數為12000根的碳纖維束的情況下，即使進行開纖寬度為約 27mm(單位面積重量為約30g/m2)、甚至開纖寬度為約40mm(單位面積重量為約20g/m2)的開纖，也能夠形成纖維均勻分散的開纖線板。根據本發明，與以往那樣連續開纖的情況相比，能夠開纖成厚度格外薄的開纖線板，并且對于在現有技術中難以進行寬幅的開纖的集束根數多的纖維束也能夠進行纖維分散性良好的寬幅的開纖。圖5及圖6是關于開纖區域Aj中的開纖寬度Wj的說明圖。由例如圖1的簡要說明圖可知，在風洞管32的上方開口部的兩側沿著纖維束的輸送方向安裝一對引導構件35， 通過該引導構件35規定開纖區域^中的開纖寬度W」。在風洞管32的上方開口部的形狀為圖1及圖5那樣的矩形形狀時，引導構件35 沿輸送方向平行地安裝。并且，風洞管32的纖維束輸送方向的上游側和下游側的長度(風洞管寬度)即開纖寬度％為同等長度。例如如圖6所示，風洞管32的形狀也可以為纖維束輸送方向的下游側長度比上游側長度長的形狀。即，也可以使用朝向輸送方向擴大的形狀的風洞管。此時，在風洞管開口部的兩側將一對引導構件35以沿著輸送方向擴大的方式安裝。在圖6的情況下，可以使纖維束的輸送方向下游側的寬度WBj為開纖區域Aj中的開纖寬度I。但是，在計算在擴張區域h的兩側相對于輸送方向擴大的角度θ的算式
tan θ = Δ ff/Lj = (WrWj^1) /2Lj中，可以作為寬度Wj適用開纖區域Aj的纖維束輸送方向上游側的寬度WPj,作為寬度Wp1適用開纖區域Ap1的纖維束輸送方向下游側的寬度WBj+圖7及圖8是關于實施本發明所涉及的開纖方法的另一裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。需要說明的是，對與圖1及圖2所示的裝置例相同的部分標注相同的符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，在開纖部的下游側設置有縱向振動賦予機構。縱向振動賦予機構在一對支承輥51之間排列有按壓輥53。按壓輥53安裝在升降桿52的下端，升降桿52的上端與曲柄M的一端連結。曲柄M的另一端與曲柄電動機陽的輸出軸連結，通過驅動曲柄電動機陽旋轉，從而升降桿52反復進行升降動作。因此，按壓輥53上下動作而以規定的周期碰撞通過支承輥51的上側的開纖后的開纖線板Ts的上表面。當按壓輥53碰撞開纖線板Ts從而開纖線板Ts在支承輥51之間被壓入時，開纖線板Ts的張力暫時變大而產生張緊狀態，當按壓輥53上升而離開纖線板Ts時，開纖線板 Ts的張力減小而產生弛緩狀態。這樣的開纖線板Ts的張緊狀態和弛緩狀態的反復也向開纖部的纖維束Tm傳遞， 在開纖部使纖維束Tm的彎曲量隨時間變化。即，在開纖部，當纖維束Tm張緊時，向纖維束 Tm的彎曲量減小的方向變化，當纖維束Tm弛緩時，向纖維束Tm的彎曲量增大的方向變化。 在開纖作用中，如果在纖維束的彎曲量增大的方向和減小的方向上周期性地反復而受到流體的作用，則各纖維成為更加筆直的狀態而緩慢地向寬度方向移動，因此容易進行更寬幅且纖維分散性良好的開纖。即，能夠提高開纖效率。需要說明的是，在各開纖部，如果纖維束張緊而纖維束Tm的彎曲消失，則纖維束成為容易集束的狀態，開纖寬度變得不穩定。因此，通過調整與纖維束的輸送速度對應的按壓輥53的上下動作速度，調整開纖線板Ts的張緊狀態和弛緩狀態，從而在各開纖部確保纖維束的彎曲而使開纖寬度穩定變得重要。對開纖線板Ts賦予的振動還向捏夾輥四的上游側傳遞。在該裝置例中，在支承輥 25與捏夾輥四之間設置有除去被傳遞的振動的機構。作為機構例設置有一對支承輥201 及張力輥202，該張力輥202在一對支承輥201之間排列，且設定成通過支承輥201的下側的纖維束Tm通過張力輥202的上側。并且，張力輥202安裝在彈簧構件203上，對應于纖維束的振動，張力輥202也上下振動，從而除去纖維束的振動。需要說明的是，通過設置捏夾輥四，張力輥202的振動的影響引起的纖維束的反回不會影響開纖部，在各風洞管內穩定地形成纖維束的彎曲。在該裝置例中，將從捏夾輥四到牽引輥41的區域設定為可動區域M。開纖部的引導輥31之間分別設定成開纖區域A1 A3。各開纖區域的上游側設定成纖維束Tm以末端擴大的方式擴大的擴張區域A 。擴張區域B1設定為從捏夾輥四到開纖區域~。并且，所述的開纖區域及擴張區域成對形成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。需要說明的是，縱向振動賦予機構只要在可動區域M的范圍內則可以配置在任意部位。例如，也可以配置在擴張區域& 或開纖區域A1 A3的任一個中。在該裝置例中，通過縱向振動賦予機構使得在開纖區域中纖維束的彎曲量隨時間變化。通過使曲柄電動機55的旋轉恒定，能夠使彎曲量周期性地變化。此外，若進行使曲柄電動機陽的旋轉隨時間變化的控制，則也能夠以不規則的方式進行彎曲量的變化。所述的控制可以根據纖維束的開纖狀態對應進行。需要說明的是，作為使開纖區域中的纖維束的彎曲量隨時間變化的其他方法，例如，可以使橢圓型的旋轉體接觸纖維束Tm或開纖線板Ts，并使該橢圓型旋轉體旋轉，從而能夠使開纖區域中的纖維束的彎曲量隨時間變化。此外，還可以使用如下辦法等，即，通過隨時間變化地控制各流量調整閥33的開閉量，而使在各開纖部中流動的流體的大小隨時間變化，從而使開纖區域中的纖維束的彎曲量隨時間變化。通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中消除膠劑的附著不均和纖維的扭結的同時使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖9及圖10是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。需要說明的是，對與圖7及圖8所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，在開纖部的風洞管32的上方開口部內設置有彎曲確保輥36。以通過引導輥31的上側的纖維束Tm通過彎曲確保輥36的下側的方式進行輸送。并且，設定成即使利用縱向振動賦予機構使纖維束Tm的彎曲量減小，纖維束Tm也在彎曲確保輥36的作用下彎曲成規定的大小的狀態。因此，纖維束Tm在各開纖部中不會成為直線狀，防止纖維束的開纖寬度收縮的情況。進而，如果通過縱向振動賦予機構使纖維束Tm的彎曲量減小而與彎曲確保輥36瞬間接觸，則纖維束中的各纖維的分散性和筆直性提高，能夠得到高質量的開纖狀態。即，在纖維束Tm為弛緩狀態時形成離開彎曲確保輥36的彎曲，在成為張緊狀態時與彎曲確保輥36瞬間接觸而形成彎曲，通過反復這2種狀態，能夠進行纖維束為寬幅且纖維分散性良好的開纖。需要說明的是，在該裝置例中，在開纖部A3的下游側配置有縱向振動賦予機構，但縱向振動賦予機構也可以配置在擴張區域B1 中的任一個中。在該裝置例中，與圖7所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖11及圖12是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。需要說明的是，對與圖9及圖10所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，在最下游側的開纖部配置縱向振動賦予機構，并設置按壓輥53作為彎曲確保輥36。即，使彎曲確保輥36向與纖維束的輸送方向正交的方向、優選纖維束的彎曲方向振動。由此，在開纖部中反復對纖維束Tm周期性地賦予張緊狀態和弛緩狀態。在該作用下，能夠對纖維束Tm積極地賦予彎曲，S卩，能夠積極地使彎曲的大小變化，進而能夠提高開纖效率。需要說明的是，在該裝置例中，在最下游側的開纖部配置縱向振動賦予機構的按壓輥53，但縱向振動賦予機構的按壓輥53也可以配置在其他的任一開纖部中。此外，還可以配置在多個開纖部中。在該裝置例中，也與圖7所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖13是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。需要說明的是，對與圖10所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，在開纖部設置有三根引導輥31，在引導輥31之間分別設置有彎曲確保輥36。由此，在開纖部中形成纖維束Tm在2個區間內彎曲的狀態而進行開纖。在該裝置例中，最上游側及最下游側的引導輥31之間被設定成開纖區域，與圖7 所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。需要說明的是，在該裝置例中，在開纖部A3的下游側配置縱向振動賦予機構，但縱向振動賦予機構也可以配置在擴張區域Bl B3中的任一個中。此外，也可以如圖12 的裝置例那樣，使開纖部中的彎曲確保輥36的至少一個在縱向振動賦予機構的作用下上下移動，對纖維束Tm反復賦予張緊及弛緩，從而使開纖區域中的纖維束的彎曲量隨時間變化。圖14是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。需要說明的是，對與圖13所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，與開纖部對應地設置有對纖維束Tm噴出熱風而進行加熱的加熱機構61。通過加熱被開纖的纖維束Tm，能夠使附著在纖維束Tm上的膠劑軟化。因此，在擴張區域中纖維容易被解開，纖維在開纖區域中均勻地分散。在該裝置例中，也與圖13所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖15是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。需要說明的是，對與圖14所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。
在該裝置例中，在擴張區域中，在纖維束Tm的上側沿著纖維束Tm的寬度方向配置有一對接觸輥71，在下側，在接觸輥71之間配置有支承輥72。在該裝置例中，接觸輥為2 根，支承輥為1根，但其根數可以為任意根。可以使接觸輥71及支承輥71能夠旋轉，也可以使它們固定。通過使纖維束Tm與各輥接觸而被輸送，從而纖維束在沿寬度方向潰散的同時各纖維容易從基于膠劑的固接斷開并沿寬度方向移動，其結果是，纖維分散性良好地進行預開纖。此外，也可以構成為接觸輥71通過未圖示的曲柄機構而沿著纖維束Tm的寬度方向往復移動。在纖維束Tm邊接觸邊通過接觸輥71及支承輥72之間時，纖維束Tm的纖維在接觸輥71的往復移動的作用下沿寬度方向移動，從而以更高效地使纖維均勻分散的方式作用。在該裝置例中，也與圖13所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖16及圖17是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。在該裝置例中，并列配置多臺圖9及圖10所示的裝置例，使多個纖維束Tm并行開纖，從而能夠同時地形成多個開纖線板Ts。需要說明的是，對與圖9及圖10所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。從各供線體11放出的纖維束Tm分別通過捏夾輥四被送出，從而通過導引輥204 朝向整齊排列輥205輸送。整齊排列輥205 —并夾持被輸送的多個纖維束Tm，將多個纖維束Tm整齊排列成在同一平面上等間隔地排列而輸出。被輸出的多個纖維束Tm與圖9及圖10所示的裝置例同樣地在3個開纖部開纖， 但最下游側的開纖部在整個寬度上形成上方開口部，從而一并進行多個纖維束Tm的開纖。 一并開纖形成的開纖線板Ts —并被縱向振動賦予機構的按壓輥53賦予振動，并通過牽引輥41輸出。在該裝置例中，將從整齊排列輥205到牽引輥41的區域設定為可動區域M。開纖部的引導輥31之間分別設定成開纖區域A1 A3。各開纖區域的上游側設定成纖維束Tm以末端擴大的方式擴大的擴張區域B1 。擴張區域B1設定成從整齊排列輥205到開纖區域 A115需要說明的是，最下游側的開纖部的各纖維束Tm的開纖區域A3中的開纖寬度W3 成為開纖部的寬度方向的長度除以通過該開纖部的纖維束根數得到的值。并且，所述的開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中消除膠劑的附著不均和纖維的扭結的同時使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。圖18及圖19是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要俯視圖及簡要側視圖。需要說明的是，對與圖16及圖17所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，在縱向振動賦予機構的下游側設置有與開纖線板Ts的纖維沿寬度方向滑接的寬度方向振動賦予機構。寬度方向振動賦予機構在開纖線板Ts的上側具有在整個寬度上排列的一對弓形條(bow bar)81，在開纖線板Ts的下側排列有支承輥82。弓形條81與曲柄機構84連結，通過曲柄電動機83驅動曲柄機構84，從而使弓形條81沿開纖線板Ts的寬度方向進退移動。弓形條81進行進退移動而與開纖線板Ts的纖維滑接，由此能夠將纖維彼此附著的部分軟化解開，從而將開纖線板Ts整體加工成纖維均勻分散的一張板的狀態。在該裝置例中，也與圖16所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在三個區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。在該裝置例中，寬度方向振動賦予機構對多個開纖線板Ts適用，從而得到一張幅寬的開纖線板Ts。需要說明的是，寬度方向振動賦予機構也可以對一個開纖線板Ts適用， 從而得到纖維分散性良好的開纖線板Ts。圖20是關于實施本發明所涉及的開纖方法的又一裝置例的簡要側視圖。需要說明的是，對與圖19所示的裝置例相同的部分標注同一符號，省略該部分的說明。在該裝置例中，與開纖部對應地設置有對纖維束Tm噴出熱風而進行加熱的加熱機構61。通過加熱被開纖的纖維束Tm，能夠使附著在纖維束Tm上的膠劑軟化。因此，在擴張區域中纖維容易被解開，纖維在開纖區域中均勻地分散。在該裝置例中，也與圖18所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。并且，通過如上述那樣在各區域組中設定各開纖區域的開纖寬度及各擴張區域的輸送方向的長度，從而在擴張區域中使纖維解開而進行預開纖，能夠在開纖區域中使纖維均勻地分散而使開纖寬度擴大成規定寬度且使厚度均勻化。并且，通過排列多個由開纖區域及擴張區域構成的區域組，能夠加工與以往相比開纖寬度更寬且厚度更薄的開纖線板。通過以上任一開纖方法，能夠連續得到使纖維束幅寬、薄且纖維分散性良好的狀態的開纖線板。在碳纖維束中，可以將集束根數為12000根至M000根、纖度為400g/1000m至 1100g/1000m的范圍內的碳纖維束形成寬度為25mm以上且厚度為0. 04mm以下的纖維分散性良好的開纖線板。此時，能夠使開纖線板的單位面積重量為約30g/m2以下。此外，可以將集束根數為24000根以上、纖度為1600g/1000m以上的粗纖度碳纖維束形成寬度為40mm以上且厚度為0. 2mm以下的纖維分散性良好的開纖線板。例如，在集束根數為48000根、纖度為3200g/1000m的碳纖維束的情況下，如果使開纖寬度為40mm， 則得到的開纖線板的單位面積重量為約80g/m2。此外，在集束根數為60000根、纖度為 4000g/1000m的碳纖維束的情況下，如果使開纖寬度為40mm，則得到的開纖線板的單位面積重量為約100g/m2。通過開纖得到的開纖線板的最大寬度及最小厚度與將集束的各纖維沿寬度方向排成一列的情況相同。對于本開纖方法而言，由于使纖維束緩慢地沿寬度方向開纖，因此只要是構成纖維束的各纖維的梳順狀態良好且沒有各纖維的扭結的纖維束，則也能夠進行將集束的各纖維沿寬度方向排成一列的纖維束的開纖。例如，若為單線直徑0. 007mm、集束根數12000根的碳纖維束，則通過本開纖方法能夠得到開纖寬度為84mm、厚度為0. 007mm的開纖線板。本開纖方法也能夠適用于集束根數增多了的纖維束，因此在為集束根數為60000 根以上的粗纖度碳纖維束的情況下也能夠進行寬度為40mm以上的開纖，目前，能夠得到使用集束根數為12000根 24000根的碳纖維束制成的單位面積重量為120 160g/m2的開纖線板。在此，開纖的纖維束的寬度、厚度的測定使開纖的纖維束成為自然狀態來測定。 開纖寬度使用最小可測定到Imm的長度計來測定，厚度通過JIS B 7502 (與國際規格ISO 3611對應)中規定的最小表示量為0. OOlmm的外側千分尺測定。在開纖線板的寬度、厚度的測定中，為了確認開纖的連續穩定性，不是僅在一個部位測定而在多個部位進行測定。例如，進行在長度方向上每隔IOcm的10個部位、每隔Im 的10個部位或每隔IOm的10個部位等的測定。需要說明的是，在厚度方面，通過外側千分尺在測定的部位的寬度方向上從端部測定到端部，從而測定寬度方向上的厚度的偏差。例如，利用開纖線板寬度除以外側千分尺的測定面直徑得到的值(在無法除盡的情況下使用將小數點后一位進位后得到的值)a，在測定的部位的寬度方向上測定將從端部到端部a等分的位置的厚度。在開纖線板的纖維分散性方面，只要纖維均勻地分散，則寬度方向的厚度的偏差減小。在碳纖維束中，在將集束根數在12000根到24000根、纖度在400g/1000m到 1100g/1000m的范圍內的碳纖維束形成寬度為25mm以上且厚度為0. 04mm以下的纖維分散性良好的開纖線板時，偏差為平均厚度的士0.01mm以下。由于碳纖維的單線直徑為 0. 005 0. 007mm,因此偏差為1 2根碳纖維左右。此外，在將集束根數為24000根以上、纖度為1600g/1000m以上的粗纖度碳纖維束形成寬度為40mm以上且厚度為0. 2mm以下的纖維分散性良好的開纖線板時，偏差為平均厚度的士0. 02mm以下。由于碳纖維的單線直徑為0. 005 0. 007mm,因此偏差為3 4根左
右ο如果逐漸穩定地實施開纖，則開纖線板的寬度、厚度的偏差變小。在碳纖維束中， 在將集束根數在12000根到24000根，纖度在400g/1000m到1100g/1000m的范圍內的碳纖維束形成寬度為25mm以上且厚度為0. 04mm以下的纖維分散性良好的開纖線板時，寬度為平均開纖寬度的士 10%以內，厚度為平均厚度的士0.01mm以下。此外，在將集束根數為24000根以上、纖度為1600g/1000m以上的粗纖度碳纖維束形成寬度為40mm以上且厚度為0. 2mm以下的纖維分散性良好的開纖線板時，寬度為平均開纖寬度的士 10%以內，厚度為平均厚度的士0. 02mm以下。圖21是關于本發明所涉及的纖維加強板I^s的制造工序的簡要側視圖。是關于在利用圖20的裝置例得到的寬幅的開纖線板Ts的一個面上連續地粘合樹脂附著脫模板JRs， 并進行加熱加壓，從而制造纖維加強板I3S的工序的說明圖。從樹脂附著脫模板供給機構902向開纖線板Ts的一個面上以使樹脂面附著到開纖線板Ts上的方式連續供給樹脂附著脫模板JRs，并且，從脫模板供給機構901向開纖線板Ts的另一個面上連續供給脫模板Rs，通過在加熱加壓輥905、加熱平板907、加熱加壓輥 905、冷卻平板908、冷卻輥906上行走，從而得到開纖線板Ts與樹脂附著在一起或在開纖線板Ts的纖維束中含浸有樹脂的纖維加強板1^。在圖21中，在冷卻輥906上行走后，粘合在纖維加強板I3S的上下兩面上的脫模板Rs分別被脫模板卷取機構903卷取，使纖維加強板 Ps與從新的脫模板供給機構902供給的脫模板Rs粘合并被制品卷取機構904卷取。樹脂附著脫模板JRs為在脫模板Rs的一個面上附著有樹脂的板，附著的樹脂可以使用熱硬化性樹脂或熱可塑性樹脂。作為熱硬化性樹脂可以使用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等，作為熱可塑性樹脂可以使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(聚酰胺6、 聚酰胺66、聚酰胺12等)、聚縮醛、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚醚醚酮等。作為熱可塑性樹脂的情況下，也可以混合兩種以上上述的熱可塑性樹脂而使用形成聚合物合金的樹脂。作為脫模板Rs可以使用進行了脫模處理的紙即脫模紙，或者使用氟樹脂板、熱硬化性聚酰亞胺樹脂板等。作為樹脂向脫模板Rs的附著狀態，存在在脫模板Rs的一個面上涂敷有樹脂而附著成板狀的狀態、或在脫模板Rs的一個面上分散附著有粉末狀的樹脂的狀態等。通過控制加熱加壓輥905、加熱平板907的加熱溫度或加熱加壓輥905的加壓力， 能夠形成在開纖線板Ts的一個面上附著有樹脂的狀態或在開纖線板Ts中含浸有樹脂的狀態。在此，樹脂向開纖線板Ts的附著是指，在開纖線板的一個面或兩個面的整個面或多個部分熱熔融有樹脂或薄薄地涂敷粘接有在成為成形品時不會對力學的特性等造成影響的粘接劑等，由此使開纖線板與樹脂粘合而一體化。在開纖線板上熱熔融樹脂的情況下， 還包括在開纖線板的表層部分含浸少量的樹脂的情況，在這種情況下也可以稱其處于附著的狀態。在此，樹脂向開纖線板Ts的含浸是指，樹脂進入構成開纖線板的各纖維間的空間中，各纖維與樹脂一體化。將樹脂進入開纖線板的空間的大致整體的狀態稱為含浸的情況居多，但在本發明中，可以在剩余有空間的狀態的半含浸的狀態下也作為含浸處理。需要說明的是，加熱加壓輥905、冷卻輥906、加熱平板907、冷卻平板908的個數可以根據加工速度等任意決定。此外，在圖21中，樹脂附著脫模板JRs僅向開纖線板Ts的一個面供給，但也可以對上下兩面都供給樹脂附著脫模板JRs，從而得到在開纖線板Ts的上下都附著有樹脂的纖維加強板I3S甚至從開纖線板Ts的上下都含浸有樹脂的纖維加強板 Ps。在該裝置例中，從整齊排列輥205到最初的加熱加壓輥905的區域被設定為可動區域M。并且，與圖20所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 S3在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。在通過由擴張區域及開纖區域構成的區域組排列有多個的本開纖方法得到的纖維分散性良好的開纖寬度寬且厚度薄的開纖線板Ts上附著或含浸樹脂，由此形成充分地展現纖維本來的力學特性并且成為應力集中等的原因的缺陷少的、寬度方向和厚度方向均勻化且成形性即懸垂性良好的纖維加強板1^。圖22是關于本發明所涉及的纖維加強板I^s的制造工序的另一簡要側視圖。是關于向利用圖20的裝置例得到的寬幅的開纖線板Ts的一個面上連續重疊樹脂板Js，進行加熱加壓，從而制造纖維加強板I^s的工序的說明圖。利用本開纖裝置得到的開纖線板Ts在反轉輥909上行走后向加熱加壓輥905供給，與從樹脂壓出機構910供給的樹脂板Js重疊，并在連續兩個加熱加壓輥905和連續兩個冷卻輥906上行走，得到開纖線板Ts與樹脂板Js粘合或在開纖線板Ts的纖維束中含浸有樹脂板Js的纖維加強板1^。在圖22中，從最初的加熱加壓輥905的兩側由脫模板供給機構901連續供給脫模板Rs，在最后的冷卻輥906上行走后，貼合在纖維加強板I^s的兩個面上的脫模板Rs分別被脫模板卷取機構903卷取，纖維加強板I^s被制品卷取機構904卷取。樹脂板Js是從樹脂壓出機構910壓出的板狀的樹脂，可以使用熱可塑性樹脂等。 壓出的樹脂可以為單一的熱可塑性樹脂，也可以是投入兩種以上的樹脂而聚合物合金化后的樹脂。作為脫模板Rs，與圖21同樣地，可以使用進行了脫模處理的紙即脫模紙，或使用氟樹脂板、熱硬化性聚酰亞胺樹脂板等。需要說明的是，根據加熱溫度條件的不同，也可以不供給脫模板Rs而在無脫模板的狀態下制造纖維加強板1^。 通過控制加熱加壓輥905的加熱溫度或加壓力，能夠形成在開纖線板Ts的一個面上附著即貼合有樹脂板Js的狀態或在開纖線板Ts中含浸或半含浸有樹脂的狀態。需要說明的是，加熱加壓輥905、冷卻輥906的個數可以根據加工速度等任意決定。此外，也可以在加熱加壓輥905的相反側再設置一組本開纖裝置，從而得到在樹脂板Js的兩側附著或含浸有開纖線板Ts的纖維加強板1^。在該裝置例中，從整齊排列輥205到反轉輥909的區域被設定為可動區域M。并且，與圖20所示的裝置例同樣地，開纖區域及擴張區域成對構成的區域組S1 &在可動區域M內沿纖維束Tm的輸送方向排列。在圖21以前的裝置例中，通過一對輥夾持纖維束或開纖線板而設定可動區域，但在圖22的本裝置例中，通過捏夾輥(一對輥)和反轉輥設定可動區域。通過使反轉輥為橡膠等彈性材料的輥，或增大輥徑而使開纖線板I1S與輥的接觸長度長，或者使反轉輥與加熱加壓輥接觸等，由此，開纖線板Ts的各纖維向寬度方向的移動被限制。由此，能夠將到反轉輥為止設定為可動區域。在通過本開纖方法得到的纖維分散性良好的開纖寬度寬且厚度薄的開纖線板Ts 上粘合或含浸樹脂板，由此形成充分地展現纖維本來的力學特性并且成為應力集中等的原因的缺陷少的、寬度方向和厚度方向均勻化且成形性即懸垂性良好的纖維加強板I^s。
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實施例[實施例1]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖11、圖12所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，并設置有圖14所示的加熱機構61的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(東 > 株式會社制，卜 > 力T700SC-1I;纖維直徑約7μπι，集束根數 12000根)。纖維束的原寬度W。為約7mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為16mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為27mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為30mm，擴大角度θ設定為約10°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工(satin processing) 0彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為150g，以輸送速度5m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為600rpm且按壓輥的行程量設定為10mm。需要說明的是，按壓輥的直徑為10mm，表面實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約30g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在25 27mm的范圍內，平均開纖寬度為約26. 5mm。相對于平均開纖寬度存在-5. % 1. 9%的偏差。厚度在0. 028 0. 038mm的范圍內，平均厚度為0. 034mm。 相對于平均厚度存在-0. 006 0. 004mm的偏差。[實施例2]按照以下裝置構成實施，即，在圖11、圖12所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，并設置有圖14所示的加熱機構61的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(三菱X 3 >株式會社制，^4^74^ TR50S-15K ；纖維直徑約 7 μ m,集束根數15000根)。纖維束的原寬度Wtl為約6mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為25mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為48mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為30mm，擴大角度θ設定為約21°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方 5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為150g，以輸送速度5m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為600rpm且按壓輥的行程量設定為10mm。需要說明的是，按壓輥的直徑為10mm，表面實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約21g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在44 48mm的范圍內，平均開纖寬度為約46. 6mm。相對于平均開纖寬度存在-5. 6% 3. 0%的偏差。厚度在0. 020 0. 028mm的范圍內，平均厚度為0. 023mm。 相對于平均厚度存在-0. 003 0. 005mm的偏差。[實施例3]實施例3使用了與實施例2同樣的裝置構成及同樣的碳纖維束。開纖區域A1的開纖寬度W1及開纖區域A2的開纖寬度W2與實施例2同樣。擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為20mm，擴大角度θ設定為約30°。此外，各開纖區域的引導輥間長度、引導輥直徑和表面處理、彎曲確保輥直徑和表面處理、以及彎曲確保輥的位置與實施例2同樣。賦予纖維束的初始張力、纖維束的輸送速度、開纖部中的吸引氣流的流速、來自加熱機構的熱風溫度、縱向振動賦予機構的振動次數及按壓輥的直徑、表面處理及行程量與實施例2同樣。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約21g/m2。在擴大角度θ為30°的情況下也能夠得到纖維分散性良好的開纖線板。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在42 48mm的范圍內，平均開纖寬度為約45. 7mm。相對于平均開纖寬度存在-8. 5. 0%的偏差。厚度在0. 019 0. 029m的范圍內，平均厚度為0. 024mm。相對于平均厚度存在-0. 005 0. 005mm的偏差。[實施例4]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖1所示的裝置中排列有兩個開纖部，并設置有圖 14所示的加熱機構61的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(三菱> ^ 3 >株式會社制， /、M 口 7 O TR50S-15K ；纖維直徑約7 μ m,集束根數15000根)。纖維束的原寬度Wtl為約 6mm ο開纖區域A1的開纖寬度W1設定為20mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為40mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為50mm，擴大角度θ設定為約11°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工。賦予纖維束的初始張力設定為100g，以輸送速度3m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為30m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約26g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在36 40mm的范圍內，平均開纖寬度為約37. 8mm。相對于平均開纖寬度存在-4. 8% 5. 8%的偏差。厚度在0. 024 0. 031mm的范圍內，平均厚度為0. 028mm。 相對于平均厚度存在-0. 004 0. 003mm的偏差。[實施例5]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖9、圖10所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，并設置有圖14所示的加熱機構61的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(東 > 株式會社制，卜 > 力T700SC-24K;纖維直徑約7μπι，集束根數24000根)。纖維束的原寬度Wtl為約12mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為25mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為45mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為50mm，擴大角度θ設定為約11°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方 5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為200g，以輸送速度5m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為600rpm且按壓輥的行程量設定為10mm。需要說明的是，按壓輥的直徑為10mm，表面實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約37g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在40 45mm的范圍內，平均開纖寬度為約42. 9mm。相對于平均開纖寬度存在-6. 8% 4. 9%的偏差。厚度在0. 034 0. 046mm的范圍內，平均厚度為0. 041mm。 相對于平均厚度存在-0. 007 0. 005mm的偏差。[實施例6]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖11、圖12所示的裝置中排列有三個開纖部，在最下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，并設置有圖14所示的加熱機構61的裝置構成。 作為纖維束使用了碳纖維(東 > 株式會社制，卜 > 力T700SC-24K;纖維直徑約7μπι，集束根數24000根)。纖維束的原寬度Wtl為約12mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為25mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為45mm， 開纖區域A3的開纖寬度W3設定為65mm，擴張區域化的輸送方向的長度L2設定為50mm (擴大角度θ設定為約11° )，擴張區域 的輸送方向的長度L3設定為50mm(擴大角度θ設定為約11° )。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為200g，以輸送速度7m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為SOOrpm且按壓輥的行程量設定為10mm。需要說明的是，按壓輥的直徑為10mm，表面實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約25g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在58 65mm的范圍內，平均開纖寬度為約62. 3mm。相對于平均開纖寬度存在-6. 9% 4. 3%的偏差。厚度在0. 023 0. 034mm的范圍內，平均厚度為0. 027mm。 相對于平均厚度存在-0. 004 0. 006mm的偏差。[實施例7]按照以下裝置構成實施，即，在圖11、圖12所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，并設置有圖14所示的加熱機構61的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(^，7 4 &社制，型號50-60K;纖維直徑約7μπι，集束根數60000 根)。纖維束的原寬度Wtl為約14mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為30mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為50mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為50mm，擴大角度θ設定為約11°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為6mm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方 5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為400g，以輸送速度5m/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為600rpm且按壓輥的行程量設定為10mm。需要說明的是，按壓輥的直徑為10mm，表面實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約83g/m2。為了確認開纖的連續性，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在44 50mm的范圍內，平均開纖寬度為約47. 8mm。相對于平均開纖寬度存在-7. 9% 4. 6%的偏差。厚度在0. 081 0. 102mm的范圍內，平均厚度為0. 089mm。 相對于平均厚度存在-0. 009 0. 013mm的偏差。[實施例8]按照以下裝置構成實施，即，在圖20所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(三菱> ^ 3 > 株式會社制，/、Μ Π 7 O TR 50S-15K ；纖維直徑約7 μ m，集束根數15000根)。纖維束的原寬度Wtl為約6mm。纖維束的根數為7根，纖維束的間隔設定為48mm。開纖區域A1的開纖寬度W1設定為24mm，開纖區域A2的開纖寬度W2設定為48mm， 擴張區域4的輸送方向的長度L2設定為50mm，擴大角度θ設定為約13°。各開纖區域的引導輥之間的長度為20mm，引導輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥的直徑為IOmm且在表面實施了梨地紋加工。彎曲確保輥設定成相對于引導輥定位在下方 5mm的位置。賦予纖維束的初始張力設定為150g，以輸送速度IOm/分輸送纖維束。開纖部中的吸引氣流的流速(沒有纖維束的開放狀態)為20m/秒，從加熱機構吹出的熱風溫度為 100°C。縱向振動賦予機構的振動次數設定為950rpm且按壓輥的行程量設定為10mm。寬度方向振動賦予機構的振動次數設定為450rpm，弓形條的行程量設定為5mm。需要說明的是， 按壓輥的直徑為10mm，弓形條的直徑為25mm，且表面分別實施了梨地紋加工。如以上那樣設定并輸送纖維束而連續形成了板寬度為約340mm的開纖線板。在開纖線板中，纖維均勻地分散而未產生間隙，開纖線板的單位面積重量為約21g/m2。為了確認開纖的連續性，取出7根中的1根開纖線板，每隔Im在10個部位進行了開纖寬度和厚度的測定。其結果是，開纖寬度在46 50mm的范圍內，平均開纖寬度為約 48.3mm。相對于平均開纖寬度存在_4. 8% 3. 5%的偏差。厚度在0. 018 0. 027mm的范圍內，平均厚度為0. 023mm。相對于平均厚度存在-0. 005 0. 004mm的偏差。
[實施例9]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖21所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(三菱> ^ 3 > 株式會社制，/、Μ π 7 O TR 50S-15K ；纖維直徑約7 μ m，集束根數15000根)。纖維束的原寬度Wtl為約6mm。纖維束的根數為7根，纖維束的間隔設定為48mm。此外，作為樹脂附著脫模板使用了在單位面積重量為120g/m2、寬度為400mm的脫模紙> ^>々株式會社制)上以寬度350mm涂敷有涂敷量為20g/m2的環氧樹脂而形成的板。作為脫模紙板使用了單位面積重量為120g/m2的脫模紙(U > 々株式會社制)。開纖區域、擴張區域、各引導輥及各彎曲確保輥的設定與實施例8同樣。需要說明的是，使纖維束的輸送速度為5m/分，縱向振動賦予機構的振動次數設定為550rpm，寬度方向振動賦予機構的振動次數設定為300rpm。賦予纖維束的初始張力、開纖部中的吸引氣流的流速、從加熱機構吹出的熱風溫度、縱向振動賦予機構的按壓輥直徑、表面處理及行程量、寬度方向振動賦予機構的弓形條直徑、表面處理及行程量與實施例8同樣。通過與實施例8同樣的條件進行7根纖維束的開纖，形成寬度為約340mm且纖維分散性良好的開纖線板，連續地將開纖線板向樹脂附著脫模板和脫模板中夾入并輸送。加熱加壓輥及加熱平板的溫度設定為120°C，冷卻輥及冷卻平板設定為水冷，并且加熱加壓輥的單位長度壓力設定為Mkgf/cm，冷卻輥的單位長度壓力設定S^gf/cm。從冷卻輥排出后，僅卷取上側的脫模板，并將作為制品的纖維加強板與樹脂附著脫模板的脫模板一起卷取。在如以上那樣設定并實施時，連續地形成含浸有環氧樹脂的被稱為預浸樹脂板的纖維加強板。纖維加強板以板寬度為340mm、纖維均勻地分散且厚度大致均勻的狀態形成。[實施例10]按照以下裝置構成實施，S卩，在圖22所示的裝置中排列有兩個開纖部，在下游側的開纖部設置有縱向振動賦予機構，取代樹脂壓出機構而設置有連續供給熱可塑性樹脂膜的機構，且設置有一連串的加熱加壓輥對、一連串的冷卻輥對的裝置構成。作為纖維束使用了碳纖維(三菱^ ^ 3 >株式會社制，/、Μ Π 7 O TR 50S-15K ；纖維直徑約7 μ m，集束根數15000根)。纖維束的原寬度Wtl為約6mm。纖維束的根數為7根，纖維束之間隔設定為 48mm。此外，作為熱可塑性樹脂膜使用了厚度為15 μ m、寬度為350mm的聚醚酰亞胺樹脂膜 (三菱樹脂株式會社制)。并且，供給寬度400mm的熱硬化性聚酰亞胺樹脂膜(制品名工一 O 7々ζ S，厚度25μπι，宇部興產株式會社制)作為脫模板。開纖區域、擴張區域、各引導輥及各彎曲確保輥的設定與實施例9同樣。需要說明的是，使纖維束的輸送速度為IOm/分，縱向振動賦予機構的振動次數設定為950rpm，寬度方向振動賦予機構的振動次數設定為450rpm。賦予纖維束的初始張力、開纖部中的吸引氣流的流速、從加熱機構吹出的熱風溫度、縱向振動賦予機構的按壓輥直徑、表面處理及行程量、寬度方向振動賦予機構的弓形條直徑、表面處理及行程量與實施例9同樣。通過與實施例9同樣的條件進行7根纖維束的開纖，形成寬度為約340mm且纖維分散性良好的開纖線板，連續地使開纖線板與熱可塑性樹脂膜重疊并夾入脫模板中而向加熱加壓輥供給。加熱加壓輥的溫度設定為340°C，冷卻輥設定為水冷，并且加熱加壓輥的單位長度壓力設定為^gf/cm。從冷卻輥排出后，卷取兩側的脫模板，并卷取作為制品的纖維加強板。在如以上那樣設定并實施時，形成開纖線板與聚醚酰亞胺樹脂膜連續附著得到的纖維加強板。纖維加強板以板寬度為340mm、纖維均勻地分散的狀態形成。[比較例]在比較例中使用了與實施例2同樣的裝置構成及同樣的碳纖維束。使開纖區域A1的開纖寬度W1及開纖區域A2的開纖寬度W2與實施例2同樣，開纖區域~的開纖寬度W1為25mm，開纖區域A2的開纖寬度W2為48mm。擴張區域化的輸送方向的長度L2設定為15mm，擴大角度θ設定為約37°。此外，各開纖區域的引導輥間長度、引導輥直徑和表面處理、彎曲確保輥直徑和表面處理、以及彎曲確保輥的位置與實施例2同樣。賦予纖維束的初始張力、纖維束的輸送速度、開纖部中的吸引氣流的流速、來自加熱機構的熱風溫度、縱向振動賦予機構的振動次數及按壓輥的直徑、表面處理及行程量與實施例2同樣。如以上那樣設定并輸送纖維束而形成了開纖線板。在開纖線板中，產生了纖維的分散性差且纖維的密度中產生粗密度的部分，且在多個部位產生了纖維之間形成間隙的部分。符號說明A…開纖區域；B…擴張區域；S…區域組；Tm…纖維束；Ts…開纖線板；Rs…脫模板JRs…樹脂附著脫模板Js…樹脂板疋S…纖維加強板；11···供線體；12…供線電動機； 21…導引輥；22…進給輥；23…支承輥；對…進給電動機；25…支承輥J6…張力賦予輥； 27…上限位置檢測傳感器；28···下限位置檢測傳感器；四…捏夾輥；31···引導輥；32···風洞管；33…流量調整閥；34…吸氣泵；35…引導構件；36…彎曲確保輥；41…牽引輥；42…牽引電動機；51…支承輥；52…升降桿；53…按壓輥；54···曲柄；55···曲柄電動機；61…加熱機構；71…接觸輥；72…支承輥；81···弓形條；82…支承輥；83···曲柄電動機；84···曲柄機構；201…支承輥；202…張力輥；203…彈簧構件；204…導引輥；205…整齊排列輥；901... 脫模板供給機構；902…樹脂附著脫模板供給機構；903…脫模板卷取機構；904…制品卷取機構；905…加熱加壓輥；906…冷卻輥；907…加熱平板；908…冷卻平板；909…反轉輥； 910···樹脂壓出機構。
權利要求
1.一種纖維束的開纖方法，將由多個纖維構成的纖維束沿纖維長度方向輸送，通過在設定成所述纖維能夠沿寬度方向移動的可動區域中使流體通過所述纖維束中，從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而進行開纖，所述纖維束的開纖方法的特征在于，在所述可動區域中沿所述纖維束的輸送方向排列η個由開纖區域Ai及擴張區域Bi成對構成的區域組Si,以依次通過所述區域組Si的方式輸送所述纖維束而進行開纖，其中，在所述開纖區域Ai中，通過使流體通過所述纖維束中從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而開纖至開纖寬度Wi,所述擴張區域Bi與所述開纖區域&對應地設定在輸送方向上游側，隨著該開纖區域Ai的所述纖維的寬度方向的移動，所述擴張區域&中的所述纖維束的寬度以末端擴大的方式擴張，其中η > 2且i = 1，…，η。
2.根據權利要求1所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在最初的所述區域組S1中，將所述開纖區域A1的所述纖維束的開纖寬度W1相對于所述纖維束的原寬度Wtl設定成1< (VW0) ^ 5，在其余的所述區域組h中，將所述開纖區域Ap1的開纖寬度W^、所述開纖區域^的開纖寬度^及所述擴張區域B」中的所述纖維束的輸送方向的長度h設定成滿足0 < (Wj-Wj^1) /2Lj 彡 tan30°，其中j = 2，…，η。
3.根據權利要求2所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，將所述開纖區域A1的所述纖維束的開纖寬度W1設定成2^ (VW0) ^ 4。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，在多個劃分區域中使流體通過所述纖維束中，從而使所述纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述擴張區域中的至少一部分的區域中，至少配設一根以上相對于所述纖維束沿寬度方向配置而進行接觸的接觸輥，使所述纖維束在與所述接觸輥接觸的同時進行輸送。
6.根據權利要求5所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，所述接觸輥沿著所述纖維束的寬度方向往復移動。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述擴張區域及/或所述開纖區域中的至少一部分的區域中，對所述纖維束加熱。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，使所述纖維束的彎曲量隨時間變化。
9.根據權利要求8所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述開纖區域中的至少一部分的區域中，在通過彎曲確保輥確保所述纖維束的規定的彎曲量的同時進行開纖。
10.根據權利要求9所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，通過所述彎曲確保輥中的至少一根輥使所述纖維束沿與輸送方向正交的方向振動。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在所述可動區域的上游側，在阻止所述纖維束的拉回的同時輸送所述纖維束。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，對將所述纖維束開纖得到的開纖線板沿寬度方向賦予振動。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，在輸送多根所述纖維束的同時進行同時開纖。
14.根據權利要求13所述的纖維束的開纖方法，其特征在于，對將多根所述纖維束開纖而并列形成的多個開纖線板沿寬度方向賦予振動，從而形成為整體一樣的板狀態。
15.一種開纖線板，其特征在于，通過使纖維集束根數為12000根到24000根、纖度在400g/1000m到1100g/1000m的范圍內的碳纖維束開纖，從而使所述碳纖維束形成寬度為25mm以上且厚度為0. 04mm以下而成。
16.一種開纖線板，其特征在于，通過使纖維集束根數為24000根以上、纖度為1600g/1000m以上的碳纖維束開纖，從而使所述碳纖維束形成寬度為40mm以上且厚度為0. 2mm以下而成。
17.—種纖維加強板的制造方法，其特征在于，在通過權利要求1至14中任一項所述的開纖方法得到的開纖線板的一個面或兩個面上形成樹脂層來制造纖維加強板。
18.根據權利要求17所述的纖維加強板的制造方法，其特征在于，所述樹脂層使用樹脂板形成。
19.一種纖維加強板的制造方法，其特征在于，使通過權利要求1至14中任一項所述的開纖方法得到的開纖線板附著在樹脂板的兩個面上來制造纖維加強板。
20.一種纖維加強板的制造方法，其特征在于，使樹脂材料含浸于通過權利要求1至14中任一項所述的開纖方法得到的開纖線板來制造纖維加強板。
全文摘要
本發明的目的在于提供能夠相對于增加了集束根數的纖維束使纖維均勻地分散而形成開纖寬度寬而厚度均勻且薄的開纖線板的開纖方法。在設定成纖維束的纖維能夠沿寬度方向移動的可動區域M內排列由開纖區域Ai及擴張區域Bi成對構成的區域組Si，在所述開纖區域Ai中，通過使流體通過纖維束中從而使纖維在彎曲的同時沿寬度方向移動而開纖至開纖寬度Wi(i＝1，…，n)，所述擴張區域Bi與所述開纖區域Ai對應地設定在輸送方向上游側，隨著該開纖區域Ai的纖維的寬度方向的移動，所述擴張區域Bi中的纖維束的寬度以末端擴大的方式擴張，因此，通過在開纖區域Ai產生的纖維束的纖維的分散引起的寬度方向的移動現象影響上游側的擴張區域Bi而進行纖維的預開纖，由此，能夠使纖維在開纖區域Ai中均勻地分散而使開纖寬度擴大至規定寬度并使厚度均勻化。
文檔編號D02J1/18GK102439206SQ201080022618
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月21日 優先權日2009年5月25日
發明者川邊和正 申請人:福井縣