JPH0469573B2 - - Google Patents
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- JPH0469573B2 JPH0469573B2 JP9549586A JP9549586A JPH0469573B2 JP H0469573 B2 JPH0469573 B2 JP H0469573B2 JP 9549586 A JP9549586 A JP 9549586A JP 9549586 A JP9549586 A JP 9549586A JP H0469573 B2 JPH0469573 B2 JP H0469573B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/06—Manufacture of glass fibres or filaments by blasting or blowing molten glass, e.g. for making staple fibres
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は粘稠状態にある物質、例えばガラス、
プラスチツク、炭素繊維製造用調整ピツチ、アル
ミン先駆体等から該物質の繊維を製造する方法及
び装置に関する。 ［従来の技術］ このような短繊維を効率良く製造する方法とし
てRGJ法（ロータリーガスジエツト法）が本出
願人より提案されている（特公昭58−57374、特
開昭60−86051など）。 RGJ法は、要すれば、溶融ガラス流に沿つて
渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付けて、ガラス
を細繊化する工程を有するものである。 より詳細に述べると、粘稠物質を流出オリフイ
スから流出させ、前記流出オリフイスの周りに周
方向に間隔を置いて配置した、少なくとも３本の
気体噴出ノズルから直線状高速気体流（以下、第
１の高速気体流ということがある。）を吹き出さ
せ、ここにおいて前記気体流の各々は、前記物質
の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方向
の成分と、前記物質の流出方向に向つてまず前記
物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸
線から徐々に離れていく成分とを有しており、そ
れにより前記物質の流出開始部から前記気体流が
前記物質の中心軸線に最も接近する部分までの範
囲にある第１の区域において、前記物質をその中
心軸線の周りに自転せしめると共に、その流出方
向に向つて断面が徐々に減少する実質上円錐形状
にせしめ、そして第１の区域に続く第２の区域に
おいて、前記物質を円錐形状の先端から繊維状に
せしめて、前記流出方向及び半径方向外方に渦巻
き状に飛び出させ、その後にこの繊維状の前記物
質を前記中心軸線から徐々に離れていく前記気体
流に接触させて、更に引き伸ばしを行うものであ
る。 このRGJ法はオリフイスより流出したガラス
流に沿つて渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付け
てガラスを細繊化するので、熱効率的に優れた繊
維化法であり、細径繊維を効率良く製造できる。 ［発明が解決しようとする問題点］ このRGJ法では、次のような改良課題が存在
することが認められた。 生産量を増大させるためにオリフイスからのガ
ラス流出量を増大させると繊維径が大きくなつて
しまう。従つて、7μm以下のガラス繊維、例えば
３〜5μの繊維を得ようとするとガラス流出量に
限度があつて、生産能率を上げることができな
い。 本発明は、かかる課題を克服し、低コストで細
径の短繊維を効率良く製造し得るようにすること
を目的としている。 ［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明者らは、RGJ法について更に詳細な検
討を加えた結果、 第１の高速気体流の噴出に伴つて、その気体流
の周囲の空気が気体流と共に移動し（この移動空
気を伴流という）オリフイス下方の領域にはその
外周から空気（大気）が流入すること、 この空気は、該下方領域に存在する粘稠物質特
に繊維を冷却すること、 そのため、繊維がより長く延伸される以前に、
延伸力を受けても最早延伸がなされなくなる粘度
にまで該粘稠物質の粘度が高くなつてしまうこ
と、 を知見した。 本発明はかかる知見に基いてなされたものであ
り、オリフイスより流出した溶融ガラス流に沿つ
て渦巻き状に第１の高速気体流を吹き付けてガラ
スを繊維化する従来の基本的なRGJ法において、
該オリフイスの下方領域に加熱された気体を導入
し、粘稠物質とりわけ繊維の早期冷却を防止し、
その細径化を可能とするものである。 即ち、本発明の繊維の製造方法は 粘稠物質を流出オリフイスから流出させ、前記
オリフイスの周りに周方向に間隔を置いて配置し
た、少なくとも３本の第１の気体噴出ノズルから
直線状に第１の高速気体流を吹き出させ、ここに
おいて前記気体流の各々は、前記物質の中心軸線
を横断する断面の外周に沿う接線方向の成分と、
前記物質の流出方向に向つてまず前記物質の中心
軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々
に離れていく成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸
線の周りに自転しながら徐々に細まり、その後、
繊維状にされて、うずまき状に飛び出され、引き
伸ばされる繊維の製造方法において、 前記オリフイスの下方領域に向けて、周囲か
ら、該下方領域を加温する第２の気体流を、流入
せしめることを特徴とする繊維の製造方法、 であり、また本発明の繊維の製造装置はかかる加
熱された気体の導入手段として、ガスバーナ等の
燃焼ガス供給用のノズル、又は該下方領域へ向つ
て流入する空気の加熱器を設けるようにしたもの
である。 このような本発明によれば、粘稠物質特に繊維
を、長い時間、延伸可能な粘度に保持でき、それ
だけ細径の繊維を得ることが可能となる。しか
も、繊維径も揃い、未繊維化物の発生も少ない。 なお、特開昭60−86051にて提案されている改
良されたRGJ法と、本発明とは、第２の気体流
の作用において根本的に相違することは留意され
るべきである。 即ち、特開昭60−86051では、第１の気体噴出
ノズルから噴出された第１の高速気体により延伸
された繊維に向けて、略水平に、第２の高速の気
体流を噴射し、これによつて該繊維を水平方向に
吹き飛ばすようにしている。 これに対し、本発明では、第２の気体流は、オ
リフイス下方の繊維化領域に周囲から流れ込んで
いた冷たい伴流の少なくとも一部の代替として供
給される燃焼ガス又は加熱空気である。そして、
この第２の気体流は、該領域の加温を行なうもの
であつて、第１の高速気体流によつて延伸された
繊維の飛翔方向を変更することを目的とするもの
ではなく、従つて、特開昭60−86051の如き高速
気体流ではない。 ［実施例］ 以下、第１図及び第２図に示す実施例を参照し
ながら、本発明について更に詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例に係る繊維化装置の
部分底図面であり、第２図は第１図の−線に
沿つた概略部分断面図である。 第１，２図において、符号１は粘稠な溶融ガラ
ス２を保持する繊維化装置（白金ポツト）であ
り、底部に溶融ガラス流出オリフイス３が複数
個、所定間隔毎に設けられている。Ｍはこのオリ
フイス３の開口であり、溶融ガラス２がコーン４
を形成しながら流出している。 a1，b1，a′1，b′1は溶融ガラス流出オリフイス
３（開口Ｍ）の周囲にほぼ対称に配置され、白金
ポツト１の底壁内に貫設されたマニホルド５，
５′に連通している第１の気体（ガス）噴出ノズ
ル６，６′の開口を示す。 これら第１の気体噴出ノズル６，６′は、それ
らの噴出口が、前記オリフイス３から流出する粘
稠物質たる溶融ガラス２の中心軸線を横断する断
面の外周に沿う接線方向の成分と、溶融ガラス２
の流出方向に向つてまず該流出流れの中心軸線に
徐々に接近し、次に該中心軸線から徐々に離れて
いく成分とを有する方向を指向して配設されてい
る。 なお、第１図において第１のガス噴出ノズルは
４個示されているが、その数は制限的ではない。
また、本発明のガラス繊維化装置においては第１
のガス噴出ノズル溶融ガラス流出オリフイス３の
周囲にほぼ対称に配置されているのが好適であ
る。 さらにまた、第１のガス噴出ノズルの外側に補
助のガス噴出ノズルを複数個設けてもよく、その
中心軸は第１のガス噴出ノズルの中心軸線が流出
オリフイス３の中心軸線に最も接近する点、即
ち、第１の収斂点Ａの更に下方であつて該溶融ガ
ラス流出オリフイス３の中心軸上にほぼ収斂する
か又は完全に収斂する第２の収斂点を有している
か、あるいは該溶融ガラス流出オリフイスの中心
軸に平行であつてもよい。 第１，２図において８，８′は、オリフイス３
の下方領域に、該領域加温用の第２の気体流を流
入させるための第２のノズルであつて、オリフイ
ス３を挟んで対向配置されている。なお、本実施
例では、ノズル８，８′はガスバーナのノズルと
なつており、ブタン等の燃料ガスと空気等の酸素
を含むガスとが導入され、その燃焼ガスが第２の
気体流９，９′としてオリフイス中心軸へ向つて
流れ込むよう略水平姿勢にて設置されている。 なお、白金ポツト１の底部両脇に、その長手方
向に延在するように長管を配設し、この長管のオ
リフイス３と対応する箇所に燃焼口として開口を
設けてスリツトバーナとなし、この開口から第２
の気体流を発生させるよう構成してもよい。 而して、第１のガス噴出ノズルの開口a1，a′1，
b1，b′1より出た第１の高速気体流（ガス流）に
よつて回転力を受けたガラス流は、第１のガス噴
出ノズル４，４′からのガスがオリフイス３の中
心軸に最も接近する地点たる収斂点Ａを通り過ぎ
た所で開放され、それ自身が有していた遠心力で
ガラス流出オリフイス３の中心軸と直交する半径
方向へと飛び出し、繊維となるのであるが、本実
施例装置では、第２のノズル８，８′から供給さ
れる燃焼ガス９，９′によりオリフイス３下方の
繊維化領域の加温がなされるので、生じた繊維の
冷却速度が小さく、長い時間にわたつて延伸可能
な粘性となる温度域に保持される。そして、これ
により、細径の繊維が得られるようになる。 なお、前述の補助のガス噴出ノズルを設けた場
合には、補助ガス噴出ノズルから吹き出されたガ
ス流はガラス流を効率よく繊維化するのに役立
ち、より細い繊維が得られる。 第２のノズル８，８′からのガス流９，９′の熱
エネルギーKca／hr量は、第１の高速気体流の
20〜150％とりわけ30〜100％程度とするのが好適
である。 また、第２のノズル８，８′からのガス流９，
９′の温度はガラス繊維を作る場合においては500
℃以上、好ましくは800℃以上が良い。但し、ガ
ラス組成によつても異なるがあまり高くしすぎる
と繊維が再溶解し、その表面張力が勝り球状とな
る。 第１，２図に示す本発明のガラス繊維化装置の
その他の好ましい条件を示せば以下の通りであ
る。 オリフイス直径及びノズルの直径と長さ 溶融ガラス流出オリフイスの直径 （第２図のD0）：0.4〜2.5mm、 好ましくは0.5〜2.0mm 第１のガス噴出ノズルの直径（第２図のD1）： 0.2〜1.5mm、 好ましくは0.5〜0.8mm 第１のガス噴出ノズルの長さ（第２図のG1）： １〜7.5mm、 好ましくは1.5〜4.0mm 断面における第１のガス噴出ノズルの位置関係 開口面における中心軸間の距離 （第２図のS1）：１〜５mm、 好ましくは1.2〜４mm 溶融ガラス流出オリフイスの中心軸に垂直な
仮想平面と第１のガス噴出ノズルの中心 軸とが
なす角（第２図のα）：20〜70°、 好ましくは35〜55° 開口面と第１の収斂点Ａとの間の垂直距離 （第２図のL1）：0.5〜３mm、 好ましくは１〜２mm 断面における第２のノズルの位置関係 第１のガス噴出ノズル底面下100mm以内、好ま
しくは60mm以内の空間を第２のガスノズルにより
加熱するのが好ましい。 平面におけるガス噴出ノズルの位置関係 溶融ガラス流出オリフイスに対向して位置する
２つの第１ガス噴出ノズルの関係、即ち第１の収
斂点Ａを通り、溶融ガラス流出オリフイス中心軸
に垂直な仮想平面内における２つのガス噴出ノズ
ル中心軸間の距離（第１図のSG）：0.5〜２mm、好
ましくは0.7〜1.5mm 隣り合う溶融ガラス流出オリフイスの中心軸間
の距離（第１図のＰ）：1.0〜20mm、好ましくは
1.5〜７mm 第３図は本発明の異なる実施例装置の縦断面図
である。この実施例では、第２のノズルの代わり
に電気ヒータ１０を、オリフイス３の下方領域を
囲むように格子窓状に設けた点において、第１，
２図の実施例と相違する。 この実施例装置では、第１の高速気体流に伴つ
て該オリフイス下方領域に流れ込む空気が、ヒー
タ１０の間を通過することによつて加熱されるの
で、該下方領域における冷気流入による温度低下
が抑制される。そして、溶融ガラスや繊維がそれ
だけ長い時間延伸可能な粘度となる温度域に保持
され、細い繊維が得られるようになる。 なお、電気ヒータ１０としては、第４図の如く
環状のものをオリフイス３を囲むように設けても
良く、あるいは第５図の如くポツト１の両脇部に
沿つて延在するように設けても良い。 第６図は本発明のさらに別の実施例を説明する
断面図である。この実施例では第２のノズル８，
８′の脇の部分からオリフイス３の下方領域に大
気が流入するのを防止するために、該下方領域と
その外周囲とを隔絶するための隔板１１が設けら
れている。この隔板は、第４図の環状ヒータの如
くオリフイス３の下方領域を取り囲むように円筒
形状としても良く、あるいは第５図の長手ヒータ
の如く白金ポツト１の両脇部に沿つて長壁状に設
けても良い。あるいは、ノズル８，８′の近傍に
のみ設けても良い。 第７図は、電気ヒータと隔板とを併用した実施
例を示す要部底面図である。 この第７図の実施例では、ヒータ１０はオリフ
イス３の側方部分のみに配置され、各ヒータ１０
同志の間に隔板１１が配置されている。 第６，７図の如く隔板を設ければ、それだけオ
リフイス３の下方領域への冷たい大気の流入が減
少し、さらに細い繊維を得ることが可能となる。 なお、第２のノズル８，８′やヒータ１０、隔
板１１等は、オリフイス３の中心軸を挟んでなる
べく対称となるように配置し、オリフイス下方領
域への流入気体の流れが均等化するように構成す
るのが好ましい。 以下、製造実施例と比較例について説明する。 実施例 １ 第１，２図に示す実施例装置を用い、SiO240
％，Ａ2O313％，CaO22％，Na2Ｏ＋K2O18％，
B2O3４％からなる組成の溶融ガラスを40Kg／Hr
及び90Kg／Hrの割合で流出させ、第１の気体噴
出ノズル６，６′に連通するマニホルド５，５′の
内圧を３Kg／cm2、気体温度を1200℃に保ちつつ、
第１の高速気体流を噴出させ、更にスリツト幅S3
＝15mmを有する第２のノズルよりブタン燃焼ガス
を発生させた。 ブタン使用量が１Kg／Hr及び２Kg／Hrのとき
の得られた平均繊維径を第１表に示す。 比較例 １ 第２のノズルによるブタンの燃焼を行なわなか
つたこと以外は実施例１と同様にしてガラス繊維
を製造した。得られた繊維の平均径を第１表に示
す。 第１表より、実施例によれば比較例に比べ、15
〜30％程度、径の小さい繊維が得られることが認
められる。
プラスチツク、炭素繊維製造用調整ピツチ、アル
ミン先駆体等から該物質の繊維を製造する方法及
び装置に関する。 ［従来の技術］ このような短繊維を効率良く製造する方法とし
てRGJ法（ロータリーガスジエツト法）が本出
願人より提案されている（特公昭58−57374、特
開昭60−86051など）。 RGJ法は、要すれば、溶融ガラス流に沿つて
渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付けて、ガラス
を細繊化する工程を有するものである。 より詳細に述べると、粘稠物質を流出オリフイ
スから流出させ、前記流出オリフイスの周りに周
方向に間隔を置いて配置した、少なくとも３本の
気体噴出ノズルから直線状高速気体流（以下、第
１の高速気体流ということがある。）を吹き出さ
せ、ここにおいて前記気体流の各々は、前記物質
の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方向
の成分と、前記物質の流出方向に向つてまず前記
物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸
線から徐々に離れていく成分とを有しており、そ
れにより前記物質の流出開始部から前記気体流が
前記物質の中心軸線に最も接近する部分までの範
囲にある第１の区域において、前記物質をその中
心軸線の周りに自転せしめると共に、その流出方
向に向つて断面が徐々に減少する実質上円錐形状
にせしめ、そして第１の区域に続く第２の区域に
おいて、前記物質を円錐形状の先端から繊維状に
せしめて、前記流出方向及び半径方向外方に渦巻
き状に飛び出させ、その後にこの繊維状の前記物
質を前記中心軸線から徐々に離れていく前記気体
流に接触させて、更に引き伸ばしを行うものであ
る。 このRGJ法はオリフイスより流出したガラス
流に沿つて渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付け
てガラスを細繊化するので、熱効率的に優れた繊
維化法であり、細径繊維を効率良く製造できる。 ［発明が解決しようとする問題点］ このRGJ法では、次のような改良課題が存在
することが認められた。 生産量を増大させるためにオリフイスからのガ
ラス流出量を増大させると繊維径が大きくなつて
しまう。従つて、7μm以下のガラス繊維、例えば
３〜5μの繊維を得ようとするとガラス流出量に
限度があつて、生産能率を上げることができな
い。 本発明は、かかる課題を克服し、低コストで細
径の短繊維を効率良く製造し得るようにすること
を目的としている。 ［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明者らは、RGJ法について更に詳細な検
討を加えた結果、 第１の高速気体流の噴出に伴つて、その気体流
の周囲の空気が気体流と共に移動し（この移動空
気を伴流という）オリフイス下方の領域にはその
外周から空気（大気）が流入すること、 この空気は、該下方領域に存在する粘稠物質特
に繊維を冷却すること、 そのため、繊維がより長く延伸される以前に、
延伸力を受けても最早延伸がなされなくなる粘度
にまで該粘稠物質の粘度が高くなつてしまうこ
と、 を知見した。 本発明はかかる知見に基いてなされたものであ
り、オリフイスより流出した溶融ガラス流に沿つ
て渦巻き状に第１の高速気体流を吹き付けてガラ
スを繊維化する従来の基本的なRGJ法において、
該オリフイスの下方領域に加熱された気体を導入
し、粘稠物質とりわけ繊維の早期冷却を防止し、
その細径化を可能とするものである。 即ち、本発明の繊維の製造方法は 粘稠物質を流出オリフイスから流出させ、前記
オリフイスの周りに周方向に間隔を置いて配置し
た、少なくとも３本の第１の気体噴出ノズルから
直線状に第１の高速気体流を吹き出させ、ここに
おいて前記気体流の各々は、前記物質の中心軸線
を横断する断面の外周に沿う接線方向の成分と、
前記物質の流出方向に向つてまず前記物質の中心
軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々
に離れていく成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸
線の周りに自転しながら徐々に細まり、その後、
繊維状にされて、うずまき状に飛び出され、引き
伸ばされる繊維の製造方法において、 前記オリフイスの下方領域に向けて、周囲か
ら、該下方領域を加温する第２の気体流を、流入
せしめることを特徴とする繊維の製造方法、 であり、また本発明の繊維の製造装置はかかる加
熱された気体の導入手段として、ガスバーナ等の
燃焼ガス供給用のノズル、又は該下方領域へ向つ
て流入する空気の加熱器を設けるようにしたもの
である。 このような本発明によれば、粘稠物質特に繊維
を、長い時間、延伸可能な粘度に保持でき、それ
だけ細径の繊維を得ることが可能となる。しか
も、繊維径も揃い、未繊維化物の発生も少ない。 なお、特開昭60−86051にて提案されている改
良されたRGJ法と、本発明とは、第２の気体流
の作用において根本的に相違することは留意され
るべきである。 即ち、特開昭60−86051では、第１の気体噴出
ノズルから噴出された第１の高速気体により延伸
された繊維に向けて、略水平に、第２の高速の気
体流を噴射し、これによつて該繊維を水平方向に
吹き飛ばすようにしている。 これに対し、本発明では、第２の気体流は、オ
リフイス下方の繊維化領域に周囲から流れ込んで
いた冷たい伴流の少なくとも一部の代替として供
給される燃焼ガス又は加熱空気である。そして、
この第２の気体流は、該領域の加温を行なうもの
であつて、第１の高速気体流によつて延伸された
繊維の飛翔方向を変更することを目的とするもの
ではなく、従つて、特開昭60−86051の如き高速
気体流ではない。 ［実施例］ 以下、第１図及び第２図に示す実施例を参照し
ながら、本発明について更に詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例に係る繊維化装置の
部分底図面であり、第２図は第１図の−線に
沿つた概略部分断面図である。 第１，２図において、符号１は粘稠な溶融ガラ
ス２を保持する繊維化装置（白金ポツト）であ
り、底部に溶融ガラス流出オリフイス３が複数
個、所定間隔毎に設けられている。Ｍはこのオリ
フイス３の開口であり、溶融ガラス２がコーン４
を形成しながら流出している。 a1，b1，a′1，b′1は溶融ガラス流出オリフイス
３（開口Ｍ）の周囲にほぼ対称に配置され、白金
ポツト１の底壁内に貫設されたマニホルド５，
５′に連通している第１の気体（ガス）噴出ノズ
ル６，６′の開口を示す。 これら第１の気体噴出ノズル６，６′は、それ
らの噴出口が、前記オリフイス３から流出する粘
稠物質たる溶融ガラス２の中心軸線を横断する断
面の外周に沿う接線方向の成分と、溶融ガラス２
の流出方向に向つてまず該流出流れの中心軸線に
徐々に接近し、次に該中心軸線から徐々に離れて
いく成分とを有する方向を指向して配設されてい
る。 なお、第１図において第１のガス噴出ノズルは
４個示されているが、その数は制限的ではない。
また、本発明のガラス繊維化装置においては第１
のガス噴出ノズル溶融ガラス流出オリフイス３の
周囲にほぼ対称に配置されているのが好適であ
る。 さらにまた、第１のガス噴出ノズルの外側に補
助のガス噴出ノズルを複数個設けてもよく、その
中心軸は第１のガス噴出ノズルの中心軸線が流出
オリフイス３の中心軸線に最も接近する点、即
ち、第１の収斂点Ａの更に下方であつて該溶融ガ
ラス流出オリフイス３の中心軸上にほぼ収斂する
か又は完全に収斂する第２の収斂点を有している
か、あるいは該溶融ガラス流出オリフイスの中心
軸に平行であつてもよい。 第１，２図において８，８′は、オリフイス３
の下方領域に、該領域加温用の第２の気体流を流
入させるための第２のノズルであつて、オリフイ
ス３を挟んで対向配置されている。なお、本実施
例では、ノズル８，８′はガスバーナのノズルと
なつており、ブタン等の燃料ガスと空気等の酸素
を含むガスとが導入され、その燃焼ガスが第２の
気体流９，９′としてオリフイス中心軸へ向つて
流れ込むよう略水平姿勢にて設置されている。 なお、白金ポツト１の底部両脇に、その長手方
向に延在するように長管を配設し、この長管のオ
リフイス３と対応する箇所に燃焼口として開口を
設けてスリツトバーナとなし、この開口から第２
の気体流を発生させるよう構成してもよい。 而して、第１のガス噴出ノズルの開口a1，a′1，
b1，b′1より出た第１の高速気体流（ガス流）に
よつて回転力を受けたガラス流は、第１のガス噴
出ノズル４，４′からのガスがオリフイス３の中
心軸に最も接近する地点たる収斂点Ａを通り過ぎ
た所で開放され、それ自身が有していた遠心力で
ガラス流出オリフイス３の中心軸と直交する半径
方向へと飛び出し、繊維となるのであるが、本実
施例装置では、第２のノズル８，８′から供給さ
れる燃焼ガス９，９′によりオリフイス３下方の
繊維化領域の加温がなされるので、生じた繊維の
冷却速度が小さく、長い時間にわたつて延伸可能
な粘性となる温度域に保持される。そして、これ
により、細径の繊維が得られるようになる。 なお、前述の補助のガス噴出ノズルを設けた場
合には、補助ガス噴出ノズルから吹き出されたガ
ス流はガラス流を効率よく繊維化するのに役立
ち、より細い繊維が得られる。 第２のノズル８，８′からのガス流９，９′の熱
エネルギーKca／hr量は、第１の高速気体流の
20〜150％とりわけ30〜100％程度とするのが好適
である。 また、第２のノズル８，８′からのガス流９，
９′の温度はガラス繊維を作る場合においては500
℃以上、好ましくは800℃以上が良い。但し、ガ
ラス組成によつても異なるがあまり高くしすぎる
と繊維が再溶解し、その表面張力が勝り球状とな
る。 第１，２図に示す本発明のガラス繊維化装置の
その他の好ましい条件を示せば以下の通りであ
る。 オリフイス直径及びノズルの直径と長さ 溶融ガラス流出オリフイスの直径 （第２図のD0）：0.4〜2.5mm、 好ましくは0.5〜2.0mm 第１のガス噴出ノズルの直径（第２図のD1）： 0.2〜1.5mm、 好ましくは0.5〜0.8mm 第１のガス噴出ノズルの長さ（第２図のG1）： １〜7.5mm、 好ましくは1.5〜4.0mm 断面における第１のガス噴出ノズルの位置関係 開口面における中心軸間の距離 （第２図のS1）：１〜５mm、 好ましくは1.2〜４mm 溶融ガラス流出オリフイスの中心軸に垂直な
仮想平面と第１のガス噴出ノズルの中心 軸とが
なす角（第２図のα）：20〜70°、 好ましくは35〜55° 開口面と第１の収斂点Ａとの間の垂直距離 （第２図のL1）：0.5〜３mm、 好ましくは１〜２mm 断面における第２のノズルの位置関係 第１のガス噴出ノズル底面下100mm以内、好ま
しくは60mm以内の空間を第２のガスノズルにより
加熱するのが好ましい。 平面におけるガス噴出ノズルの位置関係 溶融ガラス流出オリフイスに対向して位置する
２つの第１ガス噴出ノズルの関係、即ち第１の収
斂点Ａを通り、溶融ガラス流出オリフイス中心軸
に垂直な仮想平面内における２つのガス噴出ノズ
ル中心軸間の距離（第１図のSG）：0.5〜２mm、好
ましくは0.7〜1.5mm 隣り合う溶融ガラス流出オリフイスの中心軸間
の距離（第１図のＰ）：1.0〜20mm、好ましくは
1.5〜７mm 第３図は本発明の異なる実施例装置の縦断面図
である。この実施例では、第２のノズルの代わり
に電気ヒータ１０を、オリフイス３の下方領域を
囲むように格子窓状に設けた点において、第１，
２図の実施例と相違する。 この実施例装置では、第１の高速気体流に伴つ
て該オリフイス下方領域に流れ込む空気が、ヒー
タ１０の間を通過することによつて加熱されるの
で、該下方領域における冷気流入による温度低下
が抑制される。そして、溶融ガラスや繊維がそれ
だけ長い時間延伸可能な粘度となる温度域に保持
され、細い繊維が得られるようになる。 なお、電気ヒータ１０としては、第４図の如く
環状のものをオリフイス３を囲むように設けても
良く、あるいは第５図の如くポツト１の両脇部に
沿つて延在するように設けても良い。 第６図は本発明のさらに別の実施例を説明する
断面図である。この実施例では第２のノズル８，
８′の脇の部分からオリフイス３の下方領域に大
気が流入するのを防止するために、該下方領域と
その外周囲とを隔絶するための隔板１１が設けら
れている。この隔板は、第４図の環状ヒータの如
くオリフイス３の下方領域を取り囲むように円筒
形状としても良く、あるいは第５図の長手ヒータ
の如く白金ポツト１の両脇部に沿つて長壁状に設
けても良い。あるいは、ノズル８，８′の近傍に
のみ設けても良い。 第７図は、電気ヒータと隔板とを併用した実施
例を示す要部底面図である。 この第７図の実施例では、ヒータ１０はオリフ
イス３の側方部分のみに配置され、各ヒータ１０
同志の間に隔板１１が配置されている。 第６，７図の如く隔板を設ければ、それだけオ
リフイス３の下方領域への冷たい大気の流入が減
少し、さらに細い繊維を得ることが可能となる。 なお、第２のノズル８，８′やヒータ１０、隔
板１１等は、オリフイス３の中心軸を挟んでなる
べく対称となるように配置し、オリフイス下方領
域への流入気体の流れが均等化するように構成す
るのが好ましい。 以下、製造実施例と比較例について説明する。 実施例 １ 第１，２図に示す実施例装置を用い、SiO240
％，Ａ2O313％，CaO22％，Na2Ｏ＋K2O18％，
B2O3４％からなる組成の溶融ガラスを40Kg／Hr
及び90Kg／Hrの割合で流出させ、第１の気体噴
出ノズル６，６′に連通するマニホルド５，５′の
内圧を３Kg／cm2、気体温度を1200℃に保ちつつ、
第１の高速気体流を噴出させ、更にスリツト幅S3
＝15mmを有する第２のノズルよりブタン燃焼ガス
を発生させた。 ブタン使用量が１Kg／Hr及び２Kg／Hrのとき
の得られた平均繊維径を第１表に示す。 比較例 １ 第２のノズルによるブタンの燃焼を行なわなか
つたこと以外は実施例１と同様にしてガラス繊維
を製造した。得られた繊維の平均径を第１表に示
す。 第１表より、実施例によれば比較例に比べ、15
〜30％程度、径の小さい繊維が得られることが認
められる。
【表】
［効果］
本発明によれば、オリフイスの下方の繊維化領
域に燃焼ガスや加熱空気等が流入するので、該領
域の温度保持がなされ、第１の高速気体流によつ
て引き伸ばされる繊維が延伸可能な粘度に長時間
保持され、繊維径の揃つた細径繊維が得られる。
また、第１の高速気体流の流れが乱されることが
なく、未繊維化物の殆ど含まない高品質の繊維の
製造が可能である。 また、第２の気体流の温度及び／又は流量を調
節することにより、延伸の程度を調節でき、繊維
径の調節を容易に行なえるようになり、その調節
幅も広くなる。 本発明により溶融ガラスの繊維化を実施する場
合には、第１のガス噴出ノズルのみを有するガラ
ス繊維化装置を用いた場合と比較して、細い繊維
が容易に得られる。また、火炎延伸法と比較する
と加熱延伸に用いる熱エネルギーも少量であり、
極めて細い繊維が安価に得られる。
域に燃焼ガスや加熱空気等が流入するので、該領
域の温度保持がなされ、第１の高速気体流によつ
て引き伸ばされる繊維が延伸可能な粘度に長時間
保持され、繊維径の揃つた細径繊維が得られる。
また、第１の高速気体流の流れが乱されることが
なく、未繊維化物の殆ど含まない高品質の繊維の
製造が可能である。 また、第２の気体流の温度及び／又は流量を調
節することにより、延伸の程度を調節でき、繊維
径の調節を容易に行なえるようになり、その調節
幅も広くなる。 本発明により溶融ガラスの繊維化を実施する場
合には、第１のガス噴出ノズルのみを有するガラ
ス繊維化装置を用いた場合と比較して、細い繊維
が容易に得られる。また、火炎延伸法と比較する
と加熱延伸に用いる熱エネルギーも少量であり、
極めて細い繊維が安価に得られる。
第１図は本発明の繊維化装置の一実施態様の概
略部分底面図であり、第２図は第１図の−線
に沿つた概略部分断面図である。第３図は本発明
の別の実施例を説明する断面図、第４図及び第５
図は同部分底面図、第６図及び第７図は、それぞ
れさらに異なる実施例を説明する断面図及び部分
底面図である。 ２……溶融ガラス、３……流出オリフイス、
６，６′……第１の気体噴出ノズル、８，８′……
第２のノズル、９，９′……第２の気体流、１０
……電気ヒータ、１１……隔板。
略部分底面図であり、第２図は第１図の−線
に沿つた概略部分断面図である。第３図は本発明
の別の実施例を説明する断面図、第４図及び第５
図は同部分底面図、第６図及び第７図は、それぞ
れさらに異なる実施例を説明する断面図及び部分
底面図である。 ２……溶融ガラス、３……流出オリフイス、
６，６′……第１の気体噴出ノズル、８，８′……
第２のノズル、９，９′……第２の気体流、１０
……電気ヒータ、１１……隔板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱軟化性物質を加熱してなる粘稠物質を流出
オリフイスから流出させ、前記オリフイスの周り
に周方向に間隔を置いて配置した、少なくとも３
本の第１の気体噴出ノズルから直線状に第１の加
熱高速気体流を吹き出させ、ここにおいて前記気
体流の各々は、前記物質の中心軸線を横断する断
面の外周に沿う接線方向の成分と、前記物質の流
出方向に向つてまず前記物質の中心軸線に徐々に
接近し、次に前記中心軸線から徐々に離れていく
成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸
線の周りに自転しながら徐々に細まり、その後、
繊維状にされて、うずまき状に飛び出され、引き
伸ばされる繊維の製造方法において、 前記オリフイスの下方領域に向けて、周囲か
ら、該下方領域を加温する第２の加熱気体を、流
入せしめることを特徴とする繊維の製造方法。 ２ 第２の気体流は燃焼ガス又は加熱された空気
である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 粘稠物質を流出させるための流出オリフイス
と、前記流出オリフイスの周りに周方向に間隔を
置いて配置した少なくとも３本の第１の気体噴出
ノズルを備え、これら第１の気体噴出ノズルは、
それらの噴出口が、前記物質の中心軸線を横断す
る断面の外周に沿う接線方向の成分と、前記物質
の流出方向に向つてまず前記物質の中心軸線に
徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々に離れ
ていく成分とを有する方向を指向して配設されて
いる繊維製造装置において、 燃焼ガスを前記オリフイスの下方領域に向けて
供給するための第２のノズルを略水平に設けたこ
とを特徴とする繊維の製造装置。 ４ 該第２のノズルは、複数個、配置されている
特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 前記オリフイスの下方領域とその外周囲との
少なくとも一部を隔絶するための隔板が設けられ
ている特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の
装置。 ６ 粘稠物質を流出させるための流出オリフイス
と、前記流出オリフイスの周りに周方向に間隔を
置いて配置した少なくとも３本の第１の気体噴出
ノズルを備え、これら第１の気体噴出ノズルは、
それらの噴出口が、前記物質の中心軸線を横断す
る断面の外周に沿う接線方向の成分と、前記物質
の流出方向に向つてまず前記物質の中心軸線に
徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々に離れ
ていく成分とを有する方向を指向して配設されて
いる繊維製造装置において、 前記オリフイスの下方領域へ向つてその周囲か
ら流入する空気を加熱するための加熱器を設けた
ことを特徴とする繊維の製造装置。 ７ 前記オリフイスの下方領域とその外周囲との
一部を隔絶するための隔板が設けられている特許
請求の範囲第６項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9549586A JPS62252336A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 繊維の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9549586A JPS62252336A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 繊維の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62252336A JPS62252336A (ja) | 1987-11-04 |
| JPH0469573B2 true JPH0469573B2 (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=14139179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9549586A Granted JPS62252336A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 繊維の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62252336A (ja) |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9549586A patent/JPS62252336A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62252336A (ja) | 1987-11-04 |
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