JPH06504256A - 鉱滓綿繊維を製造する方法及び装置 - 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】 鉱滓綿繊維を製造する方法及び装置 実質的に水平な異なる軸を中心に回転するためにそれぞれ取り付けられた一組の ロータであって、これらのロータが回転すると、上部のロータの周辺上に注がれ た溶融物が次のロータの周辺上に（または、次々にそれぞれ次のロータの周辺上 に）投げ出され、そして無機繊維が次のまたはそれぞれ次のロータから放出され るように配置された一組のロータからなる繊維形成手段を用いて、無機溶融物か ら無機繊維を製造することは、知られている。

この一般型の方法及び装置は、異なるタイプの鉱物溶融物に対して使用すること ができる。この方法における成功は、この方法の種々の段階での溶融物の粘度一 温度の関係及び表面張力に対し臨界的に依存する。−組の特性を有する溶融物に 対して設計された装置は、全体的に異なる特性の溶融物から繊維を製造するのに は、全（不適当である。

Ｕ、Ｓ、　４，２３８，２１３において、パｏ　（Ｐａｌｌｏ）は、ロータの組 が、すべての具体的な記述において、同じ大きさと回転速度を持っていると記述 されている２つのロータからなる、このような繊維形成手段からのセラミック繊 維の製造について述べている。特に、これらのロータが１５　Ｃ１−３００ｍｍ の直径を持ち、かつ、１０７ｍ／ｓを越える速度で回転し、そして、これらの高 速度は、低速度の場合よりも、細かな平均的かつ有効繊維径に導くと述べられて いる。しかしながら、この方法は、繊維におけるきめの粗いショット（ｓｈｏｔ ）に導くとも述べられている。

セラミック材料に伴う特別の問題は、それらは、非常に高い温度（代表的には１ ．８００℃）になるまで溶融しないが、次いで、代表的には約５０℃の範囲内に おいて、高度に粘性の状態（繊維を満足に形成するには粘性すぎる状態）から、 高度に流動性の状態（繊維を形成するには粘度が低すぎる状態）に変化すること である。

その結果、第３番目のロータ上の溶融物は、必然的に冷却されすぎて、満足な繊 維を形成することができないから、このような方法を、２個を越えるロータで操 作するのは、実際的ではない。

本発明は、鉱滓綿（ｍｉｎｅｒａｌ　ｗｏｏｌ）の製造に関する。

ケイ酸アルミニウム繊維は、最小限、９８％のＡ　ｌ　ｚ　ＯｓとＳｉｏ２及び ２％を越えない他の酸化物よりなるが、ここで鉱滓綿と称するものの化学的組成 は、広範な種類の酸化物によって特徴付けられ、そこでは、Ａ　ｌ　ｚ　Ｏｓと Ｓｉｎ、の合計は、通常、４０〜７０％の間にあり、そして、残部は、鉱物から の他の一般の酸化物であり、Ｕ、Ｓ、　ＰａｔｅｎｔＮｏ、　２，５７６．３１ ２及びデンマーク特許出願ＩＩＫ　４９２３／８９で述べられているような、例 えば、Ｃａｂ、ＭｇＯ，ＦｅｚＯ１Ｆｅｄ、ＴｉＯ２またはＮａ、Ｏである。こ の鉱滓綿の原材料は、通常、１またはそれ以上の輝緑岩、玄武岩、鉱滓、石灰石 、ドロマイト、セメント、クレー、長石、砂または檄攬石、あるいはその他の比 較的不純な、通常、鉄含有材料であり、その場合、鉱滓綿は、ここで、石綿（ｓ ｔｏｎｅｗｏｏｌ）と称せられる。鉱滓綿の他のタイプは、ガラス綿であり、通 常、ソーダ及びホウ酸塩のような高価な添加剤を含有する鉄不含の溶融物から作 られる。石綿及びガラス綿の両者は、かなり広い温度範囲−約２００℃−代表的 には１，４００〜１．６００°Ｃで製造される。溶融とレオロジー特性における この基本的な差異と、鉱滓繊維を製造するときの高い生産の要求のために、セラ ミック繊維に適した方法と装置は、鉱滓繊維の効率的で経済的な製造には適して いない。

しかし、鉱物繊維は、より低い温度で岩（鉱滓を含む）から作られ、そして、鉱 滓綿繊維の代表的な満足できる形成は、２００°Ｃまたはそれ以上の温度範囲を 通じて、代表的には１，４００〜１．　６００℃で、達成することができる。溶 融とレオロジー特性におけるこの基本的な差異のために、セラミック繊維に適し た方法及び装置は、鉱滓綿繊維の効率的な製造には適さない。

例えば、鉱滓または他の石の鉱物溶融物から鉱滓綿繊維を製造するための装置は 、 繊維形成室、 鉱物溶融物を受け取り、それを鉱滓綿繊維に転換するための、該室中の繊維形成 手段、及び室に沿って軸方向に繊維を吹き飛ばすための空気供給手段、及び吹き 飛ばされた繊維をウェブとして採集し、かつ、繊維形成手段から運び去るための 、鎖車の基部に設けられた採集手段からなる。

ロータ群から軸方向に繊維を運ぶための空気供給手段が存在する。

この空気供給手段は、単にロータ組の周辺の回りに配置することができ（Ｕ、Ｓ 、　３，７０９，６７０におけるように）、あるいは、次のまたはそれぞれ次の ロータと協同する空気供給スロットを存在させることができる。該スロットは、 ＥＰ　５９１５２におけるように、ロータの周辺から離して配置するか、あるい は、ＧＢ　１．５５９．１１７におけるように、それに近接させることができる 。

これらの文献は、種々のロータに対して、種々の直径と速度を提案しており、そ して、代表的な装置は、一連のロータがそれぞれ先行のロータよりもかなり太き （、かつ、高い周速度で回転する４個のロータからなる。代表的に、最後のロー タは、上部ロータの殆どあるいは約２倍の直径を有しており、典型的には、上部 ロータの周速度の３倍の周速度で回転する。

最後のロータによって与えられる加速度場は、最初のロータによって与えられる 加速度場よりも非常に大きい（例えば、５倍）が、さらに速度を増大させるため に、より細い直径を達成する試みは、より速い速度で最後のロータまたはロータ 群を配置するのに非常な技術上と材料上の問題があるため、商業的には実際的で ない。例えば、直径３３０ｍｍの最後のロータの周速度をその代表的な現在の最 高値の約７．ＯＯＯｒｐｍより増大させると、ロータを非常に高価な材料で作成 しない限り、ロータ粉砕の危険が生じる。ＷＯ／９０／１５０３２において、高 速回転させるために、磁気軸受けに３００〜４００ｍｍの直径を有するロータを 取り付けることが提案されているが、これは未だ技術上及び経済上の困難性を生 じる。

前述した一般的方法で３または４個の繊維形成ロータが配置された鉱滓綿のため の繊維形成手段に関する文献には、数多くの開示があり、そして、上部ロータは 、常に他のすべてのロータよりも小さな直径及び／または低い周速度を有してお り、それによって与えられる加速力は、他の各ロータによって提供される加速力 よりも非常に小さい。例えば、ＧＢ　１，５５９．１１７において示されている 型の代表的な構造では、先頭のロータに約１５　ｋｍ／ｓ”　（１５０００ｍ／ ｓ”　）の加速力を与えるが、一方、他の各ロータによって提供される加速力は 、丁度２〜５倍の範囲である。

このことの原理的な理由は、従来の考え方では、上部ロータ単独では、溶融物に 対して、該ロータ上で繊維を形成する能力を与えるのに十分な加速を与えること ができず、その代わりに、単に、溶融物を第二のロータに対して十分な力で投げ 出し、次いで、該第２のロータ上で繊維を満足に形成するために、溶融物に十分 な加速を与えるのみであるとされていたからである。

また、従来の考え方では、−組中の各ロータは、それぞれの先行するロータより も大きな直径と高い周速度を有すべきであり、それによって、最後のロータから 最も効率的な繊維形成がもたらされると指摘されており、最後のロータでは、加 速力が最大であり、最初のロータの約１５ｋｍ／ｓ２という値に比べて、代表的 には５５０−１Ｏ０ｋ／ｓ２の範囲内にある。

一般的に、ロータ相互間において、ロータ群を垂直及び水平移動するという具体 的な考察はなされておらず、そして、特に、それらは、繊維形成の最適化よりも 技術的な都合によって選択された特定の位置に、互いに相対的に近接して配置さ れてきた。

鉱滓綿が、そのような繊維形成装置を用いて作成されると、溶融物のいくらかが ショット、即ち、溶融物の粗い粒子の形で、繊維形成装置から投げ出されるとい う問題を生じる。このショットが鉱滓綿中に捕捉されると、鎖線の特性を低下さ せる。あるいは、これが室の基部から収集されると、リサイクルされねばならず 、このことは、方法全体の効率を低下させる。前述のロータを少なくとも３個有 する繊維形成装置によって、鉱滓綿を製造する間、ショットの形成を減少させる ことが望まれる。

鉱滓綿を形成するための本発明の繊維形成装置は、異なる水平な軸を中心に回転 するためにそれぞれ取り付けられ少なくとも３個のロータの組からなり、これら のロータが回転すると、上部ロータの周辺上に注がれた溶融物が、第２のロータ の周辺上、次いで第３のロータの周辺上に投げ出され、繊維がロータ群から放出 されるように配置された装置であって、上部ロータは、駆動手段を備え、かつ、 約５０ｋｍ／ｓ”を越える加速度場を与えるように回転することができる大きさ を有しており、第２及び第３のロータは、それぞれ駆動手段を備え、かつ、それ ぞれ先頭のロータよりも大きい加速度場を与えることができる大きさを有してお り、そして、第１及び第２のロータの軸は、第１のロータの軸から第２のロータ の軸に引かれた線が水平線よりもＯ〜２０６、好ましくは５〜１０’下になるよ うに配置されていることを特徴とする装置である。

繊維形成手段は、上記に一般的に記述されているように、１組のロータ群より構 成されるが、セラミック繊維のための繊維形成手段とは対照的に、鉱滓綿繊維を 製造する場合には、通常、３または４個のロータ群が存在する。２個よりもむし ろ少なくとも３個のロータを有することの利点は、非常に高い品質の綿が形成さ れ、それに加えて、粗いショットの量が非常に減少することにある。

好ましくは、各ロータは、駆動手段を備え、かつ、先行のロータよりも大きな加 速開場を与えることができるような大きさを有している。

また、本発明は、繊維形成室、ロータの組、室に沿って繊維を吹き飛ばすための 空気供給手段、及び室の基部における少なくとも１つのコンベヤーからなり、吹 き飛ばされた繊維を収集し、運び去るための収集手段を含む装置を包含している 。

本発明は、１３００−１７００’Ｃ，多くノ場合１４ｏｏ〜１６ｏ。

０Ｃ１好ましくは１５００〜１５５０’Ｃの範囲の温度を持つ石または他の鉱物 の溶融物を、そのような装置における上部ロータに注ぎ、そして、このロータが 少なくとも５０ｋｍ／ｓ”の加速開場を提供する鉱滓綿製遣方法をも包含する。

ロータの加速開場、あるいは心加速度は、場Ｇである。

ここで、Ｇ＝ｒΩ２である。

ここで、ｒは、ロータの半径で、Ωは、ロータの角速度であり、Ω＝２πｎ／６ ０である。ここで、ｎは、回転７分である。

警（べきことに、鉱物繊維を形成するための従来の３または４個のロータ装置の 最初のロータ上の力よりも非常に大きい加速力を持つ最初のロータによって有用 な結果を達成できること、そして、これを実施すると、工程中に形成されるショ ットの量が減少することを見出した。予測されたのとは反対に、最初のロータ上 の増大された加速場は、最初のロータによって溶融物上に非常に有用な加速力の 増大をもたらすものと思われる。このことは、第２及びそれに続くロータ群への 分配を改良し、ショット形成を減少させ、そして、繊維形成の全体を改良する。

いくらかの有用な繊維形成は、先頭のロータ上で生じる。

従来技術の装置においては、上部ロータと最後のロータとの間の直径の比は、一 般的に２：１にほぼ等しいか、あるいはそれを越えているが、本発明において、 この比は、好ましくは１．１：１−１゜５１、多くは約１．３：ｌである。例え ば、最初のロータは、一般に１００〜３００ｍｍ、多くの場合約２００〜２５０ ｍｍの直径を持っている。最後のロータは、１３０〜３５０ｍｍ、多（の場合約 ２５０〜３００ｍｍも直径を持つことができる。上部ロータの第２のロータに対 する直径の比は、一般に１．１：１〜１．５：１であり、第２のロータから第３ のロータに対する比は、一般に１・ｌ〜１．　３〜１、好ましくは約１＝１であ る。特に、第２、第３及びそれに続くロータは、実質的に同じ直径を有する。

最後のロータの最初のロータに対する回転速度（回転７分）の比は、一般に１． １：１〜１，７・１の範囲、多（の場合約１．４＝１であり、これは、従来の配 置における約２：ｌという代表的な比とは対照的である。最初のロータの速度は 、通常、５，０００ｒｐｍを越え、一般には７，０００〜１５．ＯＯＯｒｐｍの 範囲内にある。

最後フロータの速度は、１０，０００−１５．００Ｏｒｐｍの範囲内とすること ができる。上部及び第２のロータについては、実質的に同じ速度を有することが 好ましいが、各ロータの連続する先行ロータに対する速度の比は、一般的に１： １〜１．５：Ｌ通常１　ｌ・１−１．３：１である。

第２のロータの周速度の先頭のロータの周速度に対する比は、一般に１．１：１ 〜１８・１、多くの場合約１．１・１〜１．　５１であり、そして、各後続のロ ータの周速度の先行ロータの周速度に対する比は、多くの場合１１．１〜１．　 ５・１、一般に約Ｉｌ　１〜１３　ｌである。

加速開場（１０００ｍ／　ｓ”）は、最も重要なパラメータであり、本発明にお いては、非常に高い加速開場を、非常に速く回転する比較的小さなロータによっ て得ることができる。最後のロータの最初のロータに対する加速開場の比は、一 般に２：１〜４：１１多くの場合約２．２１〜３：１である。上部ロータにより 提供される加速開場は、好ましくは少なくとも５０ｋｍ／ｓ２である。それは、 約１５０ｋｍ／ｓ２まで上がることができ、若干の環境下ではそれより大きいが 、一般に１１００ｋ／ｓ’より低い。

第２のロータの最初のロータに対する加速開場の比は、一般にＩＩ　〜２：１、 好ましくは約１２二１〜１．７＋１であり、各後続のロータの先行ロータに対す る加速開場の比は、一般に１．２・１〜ｌ　６１である。最後のロータにより提 供される加速開場は、代表的には１５０〜３００　ｋｍ／　ｓ”であり、若干の 場合にはそれより大きい。

本発明の１つの具体的な態様では、先行技術と比較して小さなロータの組を有し ており、すべてのロータは、２５０ｍｍより小さい直径を持っている。この特定 の態様では、各ロータは、少なくとも２５０　ｋｍ／　ｓ　２の加速開場を提供 できることが好ましい。

第２のロータの軸は、第１のロータの軸から第２のロータの軸に向かう線が、水 平線よりもＯ〜２０ａ１好ましくは５〜１０’低（なるように配置される。この ことは、望まれるように、溶融物が最初のロータを、その水平線より上、４０〜 ６５″、好ましくは４５〜６０６の角度を作る位置で突き当るときに、特に適し ている。このように、溶融物は、上部ロータに衝突する位置から上部及び第２の ロータの軸を結ぶ線へ、一般的に４０〜８００、好ましくは５０〜７０’角距離 で移動する。

第２、第３及び第４のロータ、そして任意に最初のロータも、それぞれと協同す る空気スロットを有し、そこでは、ＧＢ　１，５５９．１１７で述べられている ように、スロットの内径は、これらのロータの少なくとも周辺の部分を越えて、 壁面噴射（Ｗａｌｌ　ｊｅｔ）として空気が吹き込まれるようにするために、ロ ータ周辺の外径と実質的に同じである。

好ましくは、スロットは、その表面に平行に空気ブラストを振り向け、そして、 スロットの直径は、好ましくはそれと協同するロータの周辺の直径と同一である 。しかしながら、それは数ｍｍ太き（でも良（、及び／または、協同ロータの表 面を越えて壁面噴射が形成されるならば、空気流は、少し円錐形の角度で現れて もよい。壁面噴射が起こるか否かは、表面に隣接する速度のプロフィールを明ら かにすることによって、容易に確認することができる。壁面噴射が存在するとき は、最大の速度は、ロータの後方端部と前方端部の両方における表面に近接（例 えば、１０ｍｍ以内）する。

壁面噴射を提供する空気は、スロットから軸方向においてのみ流出してもよいし 、あるいは、接線と軸速度成分を持って流出してもよい。例えば、空気は、３０ ％までの接線速度あるいは５０％またはそれ以上の周速度を持つことができる。

それは、５０ｍ／ｓまで、好ましくは８０〜Ｌｏｏｍ／ｓの接線速度を持つ。線 速度は、一般的に１００〜３００、多（の場合１００〜２００ｍ／　ｓである。

空気スロットは、内部及び外部スロットから構成することができ、内部スロット は、壁面噴射を形成するのに十分表面に近接した空気の内部ブラストを供給し、 外部スロットは、結合されたブラストに壁面噴射効果を与えるように、内部ブラ ストと共に放出する空気の外部ブラストを供給する。一般的に、外部スロットの 内部表面は、ロータの表面から半径で２０または３０ｍｍ未満であり、一般に１ ０ｍｍ以内である。好ましくは、内部及び外部ブラストは、各スロットから出て 行くときに、異なる移動角度を持っている。例えば、内部ブラストは、全体的に 軸方向であることができ、外部スロットは、外部ブラストに所望の接線成分を持 たせるための指向手段を有することができる。

指向手段は、最後のロータと協同するスロット（そして、多（の場合、すべての スロットにおいて）におけるガイドの形であることができ、そして、ロータと同 時回転的である高角度と低い角度との間でスロットの長さに沿って変化する軸方 向に対する角度で、空気を向けるように配置されている。

このように、空気流は、スロットの長さに沿って異なる角度でスロットから流出 する。

高角度から低角度に突然変化しないことが望ましく、そこで、漸進的な変化のあ ることが好ましい。通常、スロットの殆どは、１つの角度であり、スロットの残 部、通常一端は、他の角度であるが、所望により、角度は、例えば、低角度から はじまり、高角度に増大し、次いで低角度に減することができる。

スロットは、好ましくは協同するロータに沿って延びる環状または部分環状ダク トであり、あるいは、一連の隣接するオリフィスである。

追加の空気は、ロータ群から繊維を運び去るための第２の空気供給手段から供給 することができ、そして、結合剤は、ロータと同軸にあるか、あるいはロータの 周りの室内に配置されたスプレー手段からスプレーすることができる。

工場生産性を向上させるために、いくつかの繊維形成手段が結合されている。し かしながら、先行技術の繊維形成手段では、必要な別々のロータの組を鏡像配置 を与えるように結合されていた。これでは、鉱滓綿の製造業者が、必要な場合に 、ロータ組のいずれかの交換のために供給する２つの異なる組のロータを貯蔵し ておかなければならないという不利益を有する。

本発明によれば、ロータの各組が同一でかつ上記で定義されたような、少なくと も２つの繊維形成手段からなる鉱滓綿繊維形成装置が提供される。

このことは、従来技術に対する本発明の更なる利点を示すものである。

本発明において繊維形成のために使用される鉱物は、ここで定義されたような鉱 滓綿を形成するために従来から使用されている鉱物類のいずれであってもよい。

好ましくは、製品は、例えば、岩、鉱滓、揮緑岩または玄武岩から作られる石綿 である。本発明がガラス綿の製造に適用することができるが、好ましくは石綿の 製造に使用される。そのような材料は、当業界で周知のように、融点と粘度との 間の関係によって、セラミック繊維またはガラス綿の製造のために使用される材 料から区別される。それは、繊維が形成される間、８０℃超過、多くの場合１０ ０〜２００℃の溶融範囲を有すべきであり、そして、典型的には、１４００℃超 過、１７００°Ｃ未満で溶融する。

本発明の特別の利点は、従来技術の方法と比較して、得られた線中における粗い ショットの含有量が非常に低いことである。

本発明を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の装置で使用するために組み立てられた１組のロータの正面図で あり、 図２は、図１の１組のロータ及びそれらが使用されるように配置されている採集 室の線■−■に沿った断面図であり、及び図３は、１つのロータの周りのスロッ トの詳細図である。

図４は、いくつかの繊維形成手段の正面図である。

本発明の装置は、ハウジング３の全面２に取り付けられた一組のロータからなる 。この組は、溶融炉から溶融物を受け取る室の一端に位置している。各ロータは 、ロータを高周速で回転させる駆動軸に通常の方法で取り付けられている。この 組は、反時計回りに回転する上部ロータ４、時計回りに回転する第２の繊維形成 ロータ５、反時計回りに回転する第３の繊維形成ロータ６、及び時計回りに回転 する第４の繊維形成ロータ７からなる。軸受は及び駆動機構は、図示していない 。空気スロット８．９．１０及び１１は、それぞれロータ４．５．６及び７と協 同し、各スロットは、ロータの回りの一部だけに延びている。一般的に、各スロ ットは、通常、ロータ組の外部で、その協同するロータの周囲の少なくとも１／ ３に延びている。一般的に、スロットは、ロータの周囲の２／３または３／４以 下で延びている。

各スロットは、ハウジング内の空気供給室に通じている。

鉱物溶融物が図示された通路に沿ってロータ４上に注がれ、点Ａで上部ロータ４ を打ちつける。点Ａは、角度Ｂ（即ち、Ａが第２０−夕に向かう水平線と作る角 度）が水平線に対して４０〜６５″、多くの場合水平線に対して４５〜６０″と なるような位置にある。第２繊維形成ロータ５は、最初のロータと同じかあるい は僅かに下方に位置し、そこで、角度Ｃは、代表的には０〜２０°、多くの場合 約５〜１０°である。

この手段によって、最初のロータから第２のロータ上に放出される溶融物が、第 ２０−夕の周面上に実質的に直角で（即ち、７５〜１０５°標準）衝突するのを 確実にすることができる。同様に、角度ＤＳＥ及びＦの合計は、できるだけ小さ くすべきである。Ｆは、水平線と、第３及び第４０−夕の軸を結ぶ線との間に含 まれる角度であり、Ｅは、第３及び第４０−夕の軸を結ぶ線と、第２及び第３０ −夕の軸を結ぶ線との間に含まれる角度であり、一方、Ｄは、第１及び第２０− 夕の軸を結ぶ線と、第２及び第３０−夕の軸を結ぶ線との間に含まれる角度であ る。好ましくは、Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆは、１５０＠以下であるが、一般に１２０°以 上であり、そして、最も［Ｌ＜は、１２５〜１４２″の範囲であり、約１３５〜 １４ｏ６で最良の結果が得られる。

Ａで上部ロータ４に衝突した溶融物のあるものは繊維として放出されるが、ある ものは、後続ロータ５上に放出される。溶融物のあるものは、そのロータで繊維 化され、残りは、通路１３に沿って後続ロータ６上に放出される。かなりの量の この溶融物は、スロット９がある領域で、ロータ６上で繊維化されるが、あるも のは、通路１４に沿って後続ロータ７上に放出される。かなりの量が、通常の方 向１５で繊維化されるが、多（の量がスロット１ｏに含まれるロータ表面の残部 でも繊維化される。

スロット８．９．１０及び１１は、各ロータの全外周には延びていないので、通 路１２．１３及び１４の領域の空気流を制御することができ、実際、実質的にゼ ロにすることができる。

好ましい装置においては、上部ロータ４は、約２１０ｍｍの直径を有し、約８． ＯＯＯｒｐｍで回転し、約７４，０００ｍ／ｓ２の加速力を与える。この値は、 ＧＢ　１，５５９，１１７による従来の装置に対する値、典型的には、それぞれ 約１８０ｍｍ、３．９０Ｏｒｐｍ及び１５゜０００　ｍ／　ｓ２と比較される。

第２のロータ（ロータ５）は、約２８０ｍｍの直径を有し、同じ（８，ＯＯＯｒ ｐｍまたはそれ以上の速度で回転し、約９８，０００ｍ／ｓ２の加速力を与える （ＧＢ　１，５５９，１１７における代表的な装置に対するそれぞれ約２３０ｍ ｍ、５．５０Ｏｒｐｍ及び３９，０００ｍ／ｓ２の値と比較される）。

第３のロータ（６）は、約２８０ｍｍの同一直径を有し、約９゜０００ｒｐｍで 回転して、約１２４．　０００ｍ／　ｓ”の加速力を与え、ＧＢ　ｌ、　５５９ ．１１７による代表的な装置に対する３１４ｍｍ、６．６０Ｏｒｐｍ及び７５． 　ＯＯＯｍ／　ｓ２の典型値と比較される。

最後のロータく７）は、再び約２８０ｍｍの直径を有し、１１゜０００ｒｐｍで 回転して、約１８６．　ＯＯＯｍ／　ｓ”の加速力を与え、ＧＢ　１，５５９， １１７による代表的な装置に対する３３０ｍｍ、７．ＯＯＯｒｐｍ及び８９．０ ００ｍ／ｓ２の典型値と比較される。

スロットから流出される空気は、前述の実施例において、好ましくは約１００〜 ２００ｍ／ｓの線速度を有する。この空気の流れは、スロット内のブレード２５ の配列によって、軸方向と接線方向の成分を持つことができる。

各スロット内には、ブレード２５が協同するロータの軸方向に対しである角度で 取り付けられている。この角度は、代表的にＯ〜４２°の範囲の値で、予め決定 することができる。例えば、スロット１０において、領域Ｇ−Ｈの角度をＧにお けるＯｏからＨにおける約２０″に増大することができ、そして、領域Ｈ〜■に おけるブレードの角度を４２°で実質的に均一にすることができる。同様に、ス ロット１０において、角度をＪにおけるゼロからＫにおける約２０°まで増大す ることができ、そして、領域に−Ｌを通して約４２°の角度で実質的に均一にす ることができる。

スロット８では、より小さな角度、代表的には約１５〜３０°、多くの場合約２ ０または２５６の均一の角度を有するようにするのが好ましい。

各スロットの内部縁２４は、その協同ロータと同軸であるのが好ましく、また、 協同ロータと実質的に同じである直径を有するのが好ましい。

結合剤噴霧器１８が各ロータの前面に中央ノズルとして取り付けられ、ロータか ら吹き出される繊維に結合剤を噴射する。これに代えて、またはこれに加えて、 別の結合剤噴霧器を、例えば、−組のロータの下方または上方に、実質的に軸方 向に向けて設けてもよい。

繊維形成室は、ピットに落下するパール及び他の繊維を集めて溶融室にそれらを 再循環する二軸スクリュー２１を有するピット２０からなる。コンベア２２は、 繊維を集めて紡糸室からそれらを運び出す。空気が二次空気リング、例えば、ハ ウジング２の前面の周り及び／またはハウジング２の前面中及び／または下に配 設された複数のオリフィス２３を介して付勢される。この二次空気リングは、軸 方向空気流を供給して、ロータから繊維の軸方向輸送を促進し、かつ、それらの 堆積速度及び結合剤との混合を制御する。

環状スロットの内部縁２４がロータ６の周囲の外縁と実質的に同じ直径を有し、 また、ブレード２５がスロット中に実質的に半径方向に設けられていることが図 ３から理解される。所望ならば、それらは、一定の角度で配置してもよいのは勿 論である。ブレードの先端を２５として示し、また、ブレードの側面を２６とし て示す。図３において、位置Ｘは図１の１１即ち、ブレードが約４２″で配置さ れている場合にほぼ対応し、位置Ｙは位置Ｈ１即ち、ブレードが約２０°で配置 されている場合に対応し、そして、位置Ｇは位置Ｚ１即ち、ブレードが０６で配 置されている場合に対応する。かくして、真の軸流を促進する。

単一の空気供給口２３しか図２には示していないが、一般に前方に空気を導くロ ータの下に取り付けられる複数の空気スロツトをそれぞれ取り付けてもよい。こ れらのい（つかあるいは全部は、相対的に水平にあるいは相対的に垂直にあるい はその他の方向に傾けることができるように旋回軸的に取り付けられる。また、 それら（ま、スロットからの空気の方向を制御するブレードを有すること力くで きる。また、プレートは、脈動する空気流を供給するために、使用中に往復でき るように、往復運動するよう取り付けることができる。

一般に、スロットは、空気を上方及び前方に向けるよう（こするために、上方に 向ける。空気流れの適当な選択によって、もしあれ（ぼそれらの動きによって、 スロットから空気が局面に平行に排出されるときに壁面噴射が形成されるため、 繊維の採集、結合剤の分布、及び最終製品の特性を最適化することができる。

空気を本当のスロットから供給することは便利であるが、同様の効果は、ロータ の表面を越えて連続した空気のカーテンを供給する他の手段によって達成するこ とができる。例えば、スロツトに対する図面中に示された箇所において、壁面ロ ータの周りに配置された一連の近接したブラスト・ノズルがあり、これによって 壁面噴射が形成される。

図４において、同じ参照番号は、図１〜３と同じ装置機構を示す。

別個の空気流路３５が各組のロータに対して設けられており、溶融炉に通じてい る。

本発明によれば、溶融物の改良された繊維形成が得られ、そして、本発明では、 持に、最終鉱滓線中の６３μｍを越えるンヨ・ントの量が、通常の小さな上部ロ ータが使用されるときに代表的に存在する量と比較して、減少する。大きなショ ット（２５０μｍ超過）の量は減少する。繊維の長さを基礎とする平均径は、減 少する。

下記は、ｌ実施例である。本発明の好ましい装置にした力くう４輪紡糸機の上部 ロータ４上に５ｔ／ｈの溶融物を注いだ。そして、ＧＢ１５５９１１７で述べら れているような公知の装置を使用して作られｊこ普通の綿と比較して、下記の結 果を達成することができた。

日の　萱からの ｏ−９ｒ且二　Ｌ七にｌ　立ジ［をユニ４　８０００　８８　ｍ／ｓｅｅ　８０ −１４０　ｍ／５ｅｃ５　８０００　１７７　ｍ／５ｅｅ ６　９０００　１３１　ｍ／５ｅｅ ７　１１０００　１６１　ｍ／ｓｅｅ ロータ４と５との間の角度Ｃ・　９″ 溶融物の量、　５ｔ／ｈ 綿の収率・　８７％ 綿中綿中５０μｍを越えるショットの量：　２〜３％５μｍを越える繊維の含有 量・　１０％３５ｋｇ／ｍ’でのλ　３３　、　５　ｍＷ／ｍ’　Ｋへ知の　萱 か゛の ユニｌ　」二　■七≧９　Ｖ３ｊＬ２四−上４　３８００　３８　ｍ１ｓｅｃ　 ８０−１４０　ｍ／５ｅｃ５　５５００　１２０　ｍ／５ｅｅ ６　６６００　１０８　ｍ／５ｅｃ ７　７０００　１２２　ｍ／ｓｅｃ ロータ４と５との間の角度０．　２６゜溶融物の量、　５ｔ／ｈ 綿の収率、　８７％ ５ｍｍを越える繊維の含有量＝　２５％綿中綿中ｍを越えるショットの量：　３ 〜５％３５ｋｇ／ｍ３でのλ　３４　、　５　ｍＷ／　ｍ’　Ｋ■周ロータ＝ロ ータの周速 ■空気スロットニスロットから排出される空気の線速λ＝所定の密度（３５ｋ　 ｇ／ｍ’）での熱伝導率ンヨット含有量は、ＤＩＮ規格Ｎｏ、　４１８８にした がって測定した。粗い繊維の含有量は、光学顕微鏡または電子走査型顕微鏡を用 いて、標準累積長さ基準法の助けを借りて測定した。また、平均繊維径は、５０ ％フラクチル（ｆｒａｅｔｉｌｅ）で表される標準累積長さ基準法に基づいて測 定した。

これらの結果は、本件発明の装置が標準的な綿よりも粗いショットの含有量が低 く、かつ、微細な繊維の量が高い綿を提供することを示している。これらの改良 された特性により、本発明の綿が所定の密度において、標準的な綿よりも低い熱 伝導率を有するという更なる利点が得られる。

第１図 第３図 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年７月１６日 園

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．実質的に水平な異なる軸を中心に回転するために取り付けられた少なくとも ３個のロータの組であって、これらのロータが回転すると、上部ロータの周辺上 に注がれた溶融物が次々に後続のロータの周辺上に投げ出され、そして、繊維が ロータ群から放出されるように配置されたロータ組からなる鉱滓綿を形成する繊 維形成装置であって、 上部ロータは、駆動手段を備え、かつ、少なくとも約５０ｋｍ／Ｓ２の加速度場 を与えるように回転することができる大きさを有しており、第２及び第３のロー タは、それぞれ上部ロータよりも大きい加速度場を与えるような大きさを有しか つそのように回転することができ、そして、第１及び第２のロータの軸は、第１ のロータの軸から第２のロータの軸に引かれたラインが水平線より下方に０〜２ ０°、好ましくは５〜１０°の角度を作るように配置されていることを特徴とす る繊維形成装置。
2. ２．４個のロータが存在する請求項１記載の装置。
3. ３．最後のロータの最初のロータに対する直径の比が１．１：１〜１．５：１で ある請求項１または２記載の装置。
4. ４．上部ロータが１２０〜２５０ｍｍの直径を有し、かつ、最後のロータが１８ ０〜３３０ｍｍの大きい直径を有する前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
5. ５．上部ロータが駆動手段を備えており、かつ、５０〜１５０ｋｍ／Ｓ２の加速 度場を与えるように回転することができる大きさを有するものである前記請求項 のいずれか１項に記載の装置。
6. ６．最後のロータが駆動手段を備えており、かつ、先頭のロータの加速力の２〜 ４倍の加速力を与えるように回転することができる大きさを有するものである前 記請求項のいずれか１項に記載の装置。
7. ７．角度Ｂが４０〜６５°であり、かつ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦの合計が１２０〜１ ５０°、好ましくは１２５〜１４２°である前記請求項のいずれか１項に記載の 装置。
8. ８．空気供給スロットが各々のロータと協同し、かつ、各スロットが協同ロータ の外径と実質的に同じ内径を有する前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
9. ９．さらに、繊維形成室、及び該室の基部に設けられた吹き飛ばされた繊維をウ エブとして収集し、かつ、ロータの組から運び去るためのコンベヤーからなる採 集手段を含む前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
10. １０．前記請求項のいずれか１項に記載の装置を用いて鉱滓綿を製造する方法で あって、上部ロータに１３００〜１７００℃の温度を有する鉱物溶融物を注ぎ、 形成された繊維を綿として採集することからなり、上部ロータが５０ｋｍ／ｓ２ を越える加速度場を与える大きさを有しかつ該速度で回転し、第２及び第３のロ ータが上部ロータよりも大きい加速度場を与える大きさを有しかつ該速度で回転 することを特徴とする方法。
11. １１．溶融物が石であり、かつ、生成物が石綿である請求項１０記載の方法。
12. １２．さらに、次のまたはそれぞれ次のロータと協同して、ロータの周りにかつ 近接して延び、ロータの周辺近くかつ実質的に平行に、そのロータ周辺から軸方 向に鉱津綿繊維を運ぶ軸流成分を有する空気ブラストを放出する空気供給スロッ ト、及び軸方向に対して放出空気の角度を選択する指向手段であって、少なくと も１組のロータの最後のロータと協同するスロット中の前記指向手段が、該ロー タと同時回転的である高角度と低角度の間でスロットの長さに沿って変化する軸 方向に対する角度で空気を導くように配置されている指向手段を備えた前記請求 項のいずれか１項に記載の装置。