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プロジェクトの基本情報

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2019年3月18日更新

FRP部材をRTM成形で成形する際に最適な低コスト炭素繊維織物基材の製織技術を開発

創和テキスタイル 株式会社

プロジェクト名 高性能炭素繊維織物基材の高効率製織技術開発
対象となる川下分野 自動車、航空機、エネルギー、環境
川下企業におけるニーズの対応 効率化(生産性・作業性の向上など)
低コスト化(ランニングコスト低減、ロス削減、 省力化など)
上記ニーズに対する具体的な数値 製織幅の2倍化(1本→2本取り)ならびに織機回転数アップ(100rpm→350rpm)により、単位時間あたりの出来高が従来対比6倍以上になり、コストダウンに繋がった。また、よこ糸挿入をエアジェット方式にすることで、織物欠点が低減(100m長さあたり 平均 6→2個)した。
事業実施年度 平成22年度~平成24年度
事業化状況 実用化済み(完成はしているが販売実績はなし)
対象としている素材 炭素繊維織物、CFRP

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
風力発電の風車翼等の現在の成形方法は、加熱・加圧可能な大型特殊設備が必要なことから、多大なエネルギーを消費し、成形コストが非常にかかる。
エネルギー消費の低減に伴うコストダウンの観点等から、RTM成形が注目されており、この成形に適した安価な炭素繊維織物基材が求められている。また上記基材を提供するにあたっては、検査技術の高速化が必要であり、自動検査技術の確立が急務であった。
研究開発のポイント
織物基材製造にあたって、高速化・広幅化の研究開発を進めるべく、エアジェット方式を採用したが、高速化・広幅化によって、よこ糸挿入が不安定になることや糸毛羽などの欠点が発生しやすくなるなどの問題がある。このためいかによこ糸挿入を安定し、欠点発生も抑制しながら高速化・広幅化を行うのが研究開発のポイントとなった。
また織物検査に関しては、炭素繊維が黒色であり、2値化処理しづらいことから目視検査が主流であったが、自動検査が可能な技術を確立するため、材料の特性の応じた検査方法・検査条件を最適化することが重要だった。
研究開発の具体的な成果
エアジェット製織における条件の最適化(噴射圧・ノズル長さ・ノズル位置の最適化などにより、製織幅拡大(従来対比2倍)や製織速度アップ(現行対比3倍以上)による生産効率化を、補完研究中に達成した。
また織物基材の自動欠点検査に関しては、黒色の炭素繊維織物の検査に適した設備仕様とし、検査条件の最適化を行うことにより、現在100m巻き織物で2時間かかっていた検査時間を1時間以下へ達成することができた。さらに、粒子量測定や目隙目曲がり測定においても、効率的に測定できるようになった。
利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
引き続き、風車翼の補強材としての展開は進めながら、同時に自動車部品(ボンネット、トランクなど)の補強材や、土木・建築用途のコンクリート構造物の補強材への展開を進めていく。

事業化への取り組み

知財・広報活動 以下の特許2件の出願を行った。
「強化繊維基材の自動検査技術」(特開2012-093206)
「強化繊維基材上の粉体の目付量測定装置」(特開2012-103058)
今後の見通し 開発した技術を用いた炭素繊維織物を、川下製造事業者(CFRP部品の製造メーカなど)に対しサンプル提供を行い、評価を得ることで実用化に向けての課題を明確にし、改善を図る。更に改善品を再提供することで採用を目指す。
なお研究開発当初は、風車翼への展開を目指していたが、当該用途の需要が低迷していることから、自動車などの産業分野や土木・建築分野などの他用途への展開も平行して進める。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
エアジェット製織においては、広幅化(1m→2m)・回転数アップ(100rpm→350rpm)にも対応し、基本条件を確立できたが、様々な用途に適した製品仕様に対応するためには、たて糸・よこ糸の種類や繊度などの最適化が必要となり、これらの組み合わせに応じた適正な製造条件を見出す必要がある。
また検査に関しては、基本技術を確立できたことから、実用化を目指して、実証テストを繰り返し、改善すべきところを明確にしていきたい。

研究開発の体制

事業管理機関 公益財団法人 中部科学技術センター
法認定事業者 創和テキスタイル 株式会社

PRコメント

風力発電の風車翼などに使用されている炭素繊維複合材料を製造するにあたり、補強材となる炭素繊維織物を効率的に製造する方法について、基本条件の確立を行った。開発した技術は、炭素繊維織物を製造するコストダウンに対する基本技術であることから、風車翼だけでなく、自動車をはじめ様々な炭素繊維複合材に使用することができる。

企業情報

社名 創和テキスタイル 株式会社
(法人番号:6220001016042)
所在地 〒925-0623 石川県羽咋市本江町ヌ部8番地
電話番号 0767-26-0318
社員数 210名 (男性  130名、女性  80名)
資本金 1億円
業種 繊維工業
事業内容 合成繊維織物の製造・販売、炭素繊維織物の製造・販売
URL http://www.sowatextile.jp
生産拠点エリア 国内 所在地:石川県羽咋市
海外生産対応 不可
主要な取引先 東レ 株式会社、一村産業 株式会社、など
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
生産部門 生産4部

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