JPH013031A - 赤外ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、赤外光、特に２〜１４μｍの光を透過するの
に好適な赤外ファイバの製造方法に関する。

［従来の技術とその問題点］ 赤外ファイバは、カルコゲナイドガラスをルツボ内で加
熱軟化させ、これを紡糸する方法で製造することができ
るが、従来の紡糸法ではルツボ内に収められたカルコゲ
ナイドガラス全体が軟化点温度（以下Ｔｓという）付近
まで加熱されていた。

しかるに、カルコゲナイドガラスは熱的に不安定であり
、長時間Ｔｓ付近の温度に保持されると結晶化し易い。

このため、上記のような従来法では時間経過と共にルツ
ボ内のガラス中に結晶粒が発生して成長し、この結晶粒
が紡糸後のファイバにも残留するため、ファイバの伝送
損失が増加したり、ファイバが破断しったするなどの問
題点があった。

また、従来法は軟化状態にあるガラスやこれを紡糸した
ファイバに、伝送損失の原因となる酸素不純物が混入す
るのを防止するため、ルツボを含む紡糸装置全体を不活
性ガス雰囲気内に置いている。

これは酸化を防ぐという点では効果的であるが、この方
式では不活性ガスの温度もＴｓ付近に上界するため、上
に述べたと同様な理由で、紡糸されたファイバに結晶粒
が発生し易いという問題点があった。また、第３図およ
び第４図に示すように、カルコゲナイドガラス（原料）
１とルツボ２との間隙が小さい場合にガラスが不均一に
加熱されると、その部分のガラスがルツボ２の内壁に（
ｌしてガラスの降下を妨げ、付着した部分９の対面のガ
ラスが側面に沿って盛んに紡出されるため、溶融紡出さ
れるガラス部分に穴１０があき、その穴から印加圧が抜
けて紡糸できなくなることがある。

本発明の目的は、加熱に原因する結晶粒の発生および成
長を抑制することでき、従って、伝送損失が小さい赤外
ファイバを製造することができるカルコゲナイドガラス
の新しい紡糸方法を提供することにある。更に印加圧力
がカルコゲナイドガラスの側面に沿って抜けるのを防ぎ
、歩留りを向上するとともに長時間にわたって安定した
紡糸を行なうことのできる紡糸方法を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の方法は、カルコゲナイドガラスをルツボ内で加
熱軟化させ、これをルツボ先端の紡糸孔から押し出して
赤外ファイバを製造する方法において、ガラスが押し出
される紡糸孔付近だけを局部的に加熱して、ガラスの粘
度を１０５〜１０７ボイズの範囲に保持しながらガラス
をファイバとして引き出すことを特徴とする。

この場合、カルコゲナイドガラスとルツボに間隙を設け
ることが重要である。この間隙がないと局部的に加熱さ
れたガラスがスムーズにルツボ底部の口に供給されず、
紡糸が出来なくなる。またこの間隙がルツボ内径の２％
以下になると、ガラスが不均一に加熱された場合、その
部分のガラスなルツボに酸１着し、ガラスの降下を妨げ
るため、融着部分の対面のガラスとルツボとの間隙が増
加し、これがルツボ下部の紡糸口にまで広がり、印加さ
れたガスが抜けてしまう。したがって、ルツボ内壁とガ
ラス原料の外径との間隙が、ルツボ内径の２％以上であ
ることが望ましい。紡糸孔から引き出されたファイバは
、直ちに不活性ガスが流れる冷却帯域に通過せしめられ
て急冷される。

［作　用］ 本発明によれば、ルツボ内のガラスは紡糸孔近傍で粘度
が１０５〜１０７ボイズになるよう局部加熱され、直ら
に紡糸される。従って、ガラスがルツボ内で長時間加熱
されることで結晶化することがない。本発明の局部的加
熱は、加熱幅が狭い加熱炉をルツボの紡糸孔近傍に設置
することで実現される。ここで加熱幅とはガラスの引き
出し方向に計測した長さ（距１１）をいう。加熱幅が艮
過ぎると、ガラスが結晶化し易いので、その幅は一般に
約１５ＩＩ１１以下であることが好ましい。

紡糸孔から引き出されたファイバは、不活性ガスが流れ
る冷却帯域に導かれる。冷却帯域は適当な隔壁で区切ら
れた空間を、前記の加熱炉に連設させ、内部に不活性ガ
スを流すことで構成される。

紡糸直後のファイバはこの冷却帯域で酸素と接触するこ
となく急冷されるので、酸化されることもなく、また結
晶化されることもない。

［実施例］ １すられるガラスの組成がＧｅ：２８．５モル％、ＳＣ
：２６’、５モル％、Ｔｅ：４５モル％になるように調
合された純度６Ｎ以上の各原料単体の内、Ｇｅは９００
℃、２時間の水素還元によって、またＳｅおよびＴｅは
各々４５０℃および７５０℃のアルゴン雰囲気下での蒸
留によって精製した後、脱水処理された石英容器に入れ
て該石英容器内を１０’Ｔｏｒｒ以下に保持しながら１
７０℃で１２時間加熱した。その後、該石英容器の真空
脱気口をガスバーナーで封じ切り、アンプル状に成形し
た。得られた石英アンプルを１名藍型電気炉に入れ、８
５０℃で２４時間、６００℃で２時間溶融した後、大気
中に取り出して急冷することによってＧｅＳｅ丁ｅガラ
スを得た。次いでこのガラスから第１図に示した装置を
用いて赤外ファイバを製造した。

ガラス１をルツボ２内に入れ、紡糸孔が位置する該ルツ
ボの先端部分を、紡糸孔に見合った開口部を備え、８ｍ
ｍの加熱幅を有する加熱炉３に隙間なく嵌合させた。

次にルツボ２の紡糸孔近傍の加熱炉にて局部加熱し、ガ
ラスの粘度が１０６ポイズになる２８８℃にＲｉｕＡさ
せた。そしてルツボ上部よりＡｒガスを用いて０．５／
（ｆｆ　／　ｃｎｆの圧力を加え、ルツボの先端に設け
た外径３．ｏｍｍの紡糸孔よりファイバ５を引き出した
。引き出されたファイバ５は、直ちに加熱炉３の下方に
連設された冷却帯Ｖｉ４に導かれ、この帯域に５００ｃ
ｃ／分の流量で流れるＡｒガスによって急冷された。こ
の時の＾ｒガス温度は２５℃であった。

紡糸速度は約５０ｃｍ１分で安定な紡糸ができ、外ｉ￥
５００μｍ１長さ約２５７ｎのファイバを１７だ。この
ファイバの最低損失は、波長９．０μｍで１．０ｄＢ／
Ｉｔど低１０失であった。な、１３、同様な装置と条件
でガラス１をルツボ２に入れる際、第２図に示ずように
ルツボ内径の２％、２．５％、３％の間隙８を設けると
、ガラスが不均一にとかされたり、ルツボに融着するこ
とがなくなり、上部に印加されたガラスが紡糸口から漏
れることは全くなくなった。

従来法によって同じガラスを紡糸したところ、ガラスに
結晶粒が発生して成長し、紡糸中にしばしばファイバの
破断が起り、冑られたファイバも光を全く透過しないも
のであった。

［発明の効果］ 本発明の方法は、紡糸孔近辺のガラスだけを局部的に加
熱し、その粘度を１０５〜１０７ポイズの範囲に維持し
て紡糸するものであり、紡糸直後は不活性ガスによって
ファイバを急冷するので、ガラスやファイバにおける結
晶粒の発生ないしは成長を低水準に抑えることができ、
従って長尺で低１０失の赤外ファイバを安定して製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法を実施するために使用した装
置の断面図、第２図は別の実施方法を示す装置の断面図
、第３図はカルコゲナイドガラスとルツボ内壁との間に
小さな間隙を設けて紡糸する場合の断面図、第４図は第
３図のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 １・・・カルコゲナイドガラス、２・・・ルツボ、３・
・・加熱炉、４・・・冷却帯域、５・・・赤外ファイバ
、６・・・不活性ガス入口、７・・・不活性ガス出口、
８・・・間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ルツボ内で加熱軟化させたカルコゲナイドガラスを
   紡糸する赤外ファイバの製造方法において、ルツボの紡
   糸孔付近だけを局部的に加熱軟化してガラスの粘度を１
   ０＾５〜１０＾７ポイズの範囲に保持して紡糸すること
   を特徴とする赤外ファイバの製造方法。 ２　紡糸直後のファイバを、隔壁で区切られた冷却帯域
   に通過させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の赤外ファイバの製造方法。 ３　冷却帯域に不活性ガスを流すことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の赤外ファイバの製造方法。 ４　カルコゲナイトガラスとルツボとの間に間隙を設け
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外フ
   ァイバの製造方法。 ５　該間隙がルツボ内径の２％以上であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の赤外ファイバの製造方
   法。