JPS5850940B2 - 「ト−レ−ション」によって繊維を製造する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 緒 言 本発明は繊細な繊維に関するものであり、また
、以後「細めることのできる材料」と呼称する、熱を加
えることによって軟化ないし液化し、冷却することによ
って比較的堅硬となるような細めることのできる材料を
、これを細めることのできる条件下において使用して該
繊細な繊維を製造することに関する。

本発明方法並びに装置は、特（こガラス繊維の製造（こ
適しているので、本明細書においてはガラス繊維並びに
その製造を特ｔこ強調して説明しである。

発明の背景 ガラス繊維の製造に関してはかなり明確に
定義され且つ一般に承認されている４種類の先行技術が
ある。

以下、その概略を述べるが、その詳細は後述する。

１、縦吹き法 別名を吹出し繊維法、蒸気吹きウール法
、蒸気吹き結合マット法、低圧空気吹き法、縦ジェット
法ともいう。

２゜ストランド法 別名を連続繊維法、紡織繊維法とも
いう。

３、エアロコール法 別名を火″旧延伸法ともいう。

４、遠心分離法 別名を廻転法、チル法、スーパーチル
法ともいう。

上記の４方法には多数の変形があり、これらを組み合わ
せた技術も提案されている。

また、先行技術の文献において論じられているように、
上記以外にも多くの方法がガラス繊維の製造に関して試
みられた。

しかし、これらの変形やその絹合わせ、あるいは、これ
らの試み等は、いずれもその結果が不充分であるため、
ガラス繊維の製造法として格別顕著な立場を確立するに
至らなかった。

以下に詳述するよう（こ、本発明は独特の原理に基づい
て実施され、独特の結果をもたらし、従って、新技術の
出発点となるべき新規な第五番目の技術を提供するもの
である。

このような理由から、また本発明に対して適用すべき適
切な用語が現在の用語からはどのようにこれを探しても
見当たらないという理由から、本発明者は「トーレート
するＪ （” ｔｏｒａｔｅ ” ）という新しい英語
動詞並びに「トーレーション（” ｔｏｒａｔｉｏｎ
” ）という新しい英語名詞を造語し、これによって本
発明の新技術並びに新製品を表現することとした。

これらの新語の意味するところは、本発明の細な説明に
よって明らかとなる訳であるが、差し当たりこれを簡単
に説明すれば、本発明の新技術によってガラスが繊維に
「トーレート」されるのであり、その際、繊維化に関与
するジェット並びに気体流は「トーレートする気体流Ｊ
（” ｔｏｒａｔｉｎｇ ｏｕｒｒｅｎｔ”）と称せ
られ、生成した繊維は「トーレートされた繊維ｊ （”
ｔｏｒａｔｅｄｆｉｂｅｒ” ）であり、本発明の方
法は「トーレーション」と呼ばれる。

先行技術の解析 ガラス繊維の直径はきわめて小さい値、例えば、数ミク
ロン程度、であることが望ましいと従来考えられてきた
。

これは、このような繊細な繊維から作った製品が、強度
、熱的絶縁性その他の物理的諸性質（こおいてすぐれて
いるからである。

また、繊維の長さの有する意義は用途によって異なるが
、一般的について繊維は短いよりは長い方が好ましい。

更にまた、採用された製造方法における生産速度が高い
ことは特に生産費の観点から大いに有利なことである。

高い生産速度を獲得するための一つの方法は、ノズルに
おける引張り速度を大きくすることである。

ここにいうノズルにおける引張速度とは、単一の繊維形
成中心当たり、与えられた時間内に達成し得る生産量の
ことである。

ここにいう単一の繊維形成中心とは、縦吹き法、ストラ
ンド法及び遠心法においては１本のガラス流を吐き出す
１個のノズルのことであり、エアロコール法では１本の
ガラス棒を意味する。

本発明のトーレーションにおいては、単一の繊維形成中
心とは、それからガラス繊維が引き出されるガラス円す
いを意味する。

与えられた方法における引張り速度は、最も普通には１
時間当たり若しくは２４時間当たりのキログラム、ボン
ド又はトンて表現される。

要するに、きわめて細く、きわめて長い繊維を大きなノ
ズル引張速度で生産することが一般に望まれる訳である
が、先行技術の範囲内で考える限り、これらの命題は相
互に矛盾するのである。

それ故、先行技術においては、−若しくは若干の命題を
犠牲（こすることによって、その他の命題を満足させて
いるのが常である。

目的及び利点 本発明の主要な目的は、ガラス繊維の製造における前述
の主要な諸要求、すなわち、繊維が細いこと、繊維が長
いこと並びに引張強度が大きいことの３要求を、そのい
ずれをも犠牲にすることなしに満足させることのできる
、ガラス繊維製造の技術並びにこれによって得られた繊
維自体を提供することである。

本発明の技術は上記の主要目的を達威し得るものである
ので、この技術は現在既知のどのような技術よりもはる
かに広範な用途に適用し得る繊維の製造を可能にする。

先行技術と本発明の技術との比較を第１表に示す。

本発明のもう一つの目的は、操作条件を容易に調節して
従来実施されてきた方法よりも広範な用途に対して適用
し得る繊維を選択的に製造し得るようにすることのでき
る、鉱物繊維の製造技術を提供することである。

本発明の技術により広範な型及び性質を有する繊維を製
造することができるので、従来のように種々の製品を得
るために二つ以上の方法を用いる必要はない。

このように一つの技術によって広範な製品を得ることが
できることは、従来法と比較して著しく設備資本の節減
となり、ガラス繊維工業に対して顕著な利益をもたらす
ものである。

本発明のもう一つの目的は、現在知られているいずれの
方法におけるよりも、多種多様のバッチ紐取を用いて広
範な性状を有する鉱物繊維を製造する技術を提供するこ
とである。

トーレーション法に発する多くの特殊な利点をはじめと
する、本発明のその他の目的ならびｌこ利点は、以下の
説明によって更に完全に明らかになるものと思われる。

トーレーション 前述したように「トーレーション」という用語は名詞で
あり、「トーレートする」は動詞であるが、これは「う
ず巻きＪ （” ｔｏｒｎａｄｏ” ）という語と「細
めることｌ （”ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ” ）とい
う語を縮少して作られた語であって、気体流若しくは第
一ジェットが第二のジェットによって横断方向に貫通さ
れ、第ニジエツトが第一ジェットによって完全に包囲さ
れている状態において、細めることのできる材料が上記
により生成した相互作用域（こより及ぼされる作用を示
すために使用される。

両ジェットの相互作用により大きな角速度を有する２個
の互いに反対に廻転するうす巻きを含む明確に限定され
た強力な流れが発生し、これらの流れは細めることので
きる材料の表面を通過する際に摩擦により前記の細める
ことのできる材料を相互作用域の方向に流動させる。

この材料は次第にうす巻きの影響下に入り、引き伸ばさ
れた円すい状となり、その先端からジェット流と共に細
い繊維が引き出される。

驚くべきことには、うす流域にはきわめて高い速度が存
在するのにもかかわらずガラス円すいは安定であって、
その断面積は元の方から繊維放出端の方に向けて次第に
小さくなる。

また同様に驚くべきことには、きわめて短時間の間では
あるが、この繊維は、ら旋状の運動の振巾と速度とを増
大しつＳガラス円すいから引き出されて連続的に細めら
れて行く。

トーレーションによって製造された繊維がほとんどスラ
ッグを含有していないのは、このようにガラス円すいの
位置及び寸法が安定していることと、繊維の細められて
行く過程が連続的であることによる。

本発明１ことって基本的に重要な上述の相互作用現象は
、気体流の境界の一つをなし且つそれを通して第ニジエ
ツトが流入する境界板のところで起こる。

同様の現象は、境界板が非常に小さくて事実上存在しな
いとの同様の場合や、実際に存在しない場合においてさ
え生起する。

境界板の存在の有無にかかわり無く、生起する相互作用
現象は本質的に同一である。

きわめて限られた程度においてではあるが、何らかの形
の境界板を使用するので、以下の説明ｔこおいては境界
板を用いる実施態様を強調する。

まず第１図について説明すれば、気体流、すなわち、第
一ジェット源は左側にあって気体流を表面・−一この場
合には境界板の下面、すなわち、壁１０に沿って導くよ
うに配置されている。

第ニジエツトの源も示されているが、これは板１０を通
して気体流を貫通するようにジェットを導くように配置
されている。

細めることのできる材料、例えば、ガラスもまた板１０
を通って導入され、第１図に示す実施態様においては、
ガラスを気体流中に導入する点は、ジェットが気体流中
に流入する点よりもやＳ下流に位置している。

適当な繊維収集のための手段が、第１図の右手に示され
ている。

本発明者の観察によれば運転のパラメーターを広い範囲
で変化させても、望ましい結果が常に得られた。

生成する繊維の量、質及び太さを調節するための一つの
方法は、細めることのできる材料の流速を変えることで
ある。

この流速の調節は、種々の方法で達成されるが、例えば
、材料の温度を変えてその粘度特性を変化させる方法が
ある。

一般的にいって、温度が高い程粘度は低く、また、繊維
の用途に応じてガラスの構成成分を変化させると、これ
に伴って与えられた温度における粘度も変化する。

トーレーションを制御するために扱うことのできるその
他のパラメーターとしては、気体流及びジェットの流体
組成、気体流及びジェットの温度並びに速度がある。

典型的な場合には、相互作用を起こすべき両ジェットは
、例えば、適当なガス燃料の燃焼によって得られる燃焼
生成物のように、共に同一の流体から成り、このような
条件においては、トーレーションの性能はかなりの温度
範囲において、第−及び第ニジエツトの速度比で評価さ
れることができる。

しかし、両ジェット間に若し大きな密度差若しくは粘度
差が存在すると、これはトーレーションを起こすに当た
って、かなり重大な障害となるので、トーレーションを
行なうに当たっては、流体の速度そのものよりはむしろ
運動エネルギーを考慮に入れて、これらの因子を調節せ
ねばならぬことを忘れてはならない。

後に詳細に説明するが、流体の単位体積当たりの運動エ
ネルギーは、その密度と速度の２乗との積に正比例する
。

トーレーションを行なうためには、単位体積当たりのジ
ェットのエネルギーがその運転域における気体流のエネ
ルギーよりも、後に説明するように大きくなければなら
ぬ。

トーレーションの成績は更にノズルの大きさ、位置及び
形を変えることによっても、制御することができ、特に
、第ニジエツトに関してそれらを変化させるのが有効で
ある。

基本的装置に関する詳細は、本発明の種々の実施の態様
の項で述べる。

第２，２Ａ、２Ｂ図に示されるトーレーションの表現に
おいて、主要ジェット、すなわち、気体流１２Ａは左か
ら右に流れ、面１０に対して平行である。

第ニジエツト１５は第一のジェットに対してはゾ垂直を
なし、気体流の一部分を切断しているといえる。

第二のジェットは第一のジェットによって完全に包囲さ
れている。

このような相互関係の有する意義は、下記のトーレーシ
ョン過程の完全な解析から容易に明らかとなるであろう
。

第２図の系列を更に説明するためには、相互作用ジェッ
ト及び細められつ５ある材料の活性を特性づけるある種
の区域について述べるのが便利である。

ジェット流を考察するに有用な区域は、必ずしも細めら
れる材料の径路を考察するのに有用な区域と一致しない
ので、２組の区域を取り上げて第２図及び第２Ｂ図に示
した。

一方の組は相互作用ジェット流体を説明するために用い
られるもので、区域Ａないし区域りがこれ（こ当たり、
他方の組は材料の挙動を説明するためのもので、区域工
ないし区域■がこれに当たる。

引用に便利なように、相互作用ジェットの活性に関する
区域人ないしＤは、第２及び２Ｂ図においては、”ＧＡ
Ｓ”ＺＯＮＥＳ（「ガス」区域）として、また、材料に
関する区域は’ＧＬＡＳＳ”ＺＯＮＥＳ （ｒガラス」
区域）として描いである。

両区域とも第ニジエツトの先頭縁の径路に一般的に平行
な曲線に沿って取られる（上の方では第ニジエツトの境
界が明瞭でなくなるので、混合流の一般的方向に径路を
延長する）。

本明細書では「上流」、「下流」という語を何度も使用
するが、これらは特に断わらない限り気体流１２Ａに関
して上流若しくは下流であることを意味する。

図には２種類の尺度が記入してあり、両尺度共第ニジエ
ツトのオリフィスの直径で区劃してあり、また、第一の
尺度はジェット及びガラスが系に入る前に通過する板の
平面に平行に測られ、第二の尺度は上述の曲線、すなわ
ち、第ニジエツトの先頭縁の径路に沿って延びる曲線に
沿って測られる３第２Ｂ図には両尺度が記載され、第２
図には第一の尺度だけが記載されている。

第一の尺度は第ニジエツトの中心を起点として測られ、
第二の尺度は板の平面内にある始点から測られる。

２組の区域について論じるに当たり、各図中には一つの
区域と次ぎの区域との間に明瞭な境界があるが、実際に
は各区域を明確に区別し得る境界はなく、むしろ遷移領
域によってつながれていることに留意すべきである。

換言すれば、一つの区域において発揮される特性は次第
に消滅して次ぎの区域の特性に取って替られる。

とはいいながら、各区域は相互に充分に区別することが
でき、従って各区域を個別に分析することが、本発明を
理解する上で有用である。

第２図及び第２Ｂ図中に出現する各区域に関する以下の
説明を要約して第■表に示す。

第■表において第１欄には４種の「ガス」区域（” ｇ
ａｓ” ｚｏｎｅ）第６欄には５種の「ガラス」区域（
” ｇｌａｓｓ” ｚｏｎｅ ）を示す。

第２欄には各ガス区域における気体の活性度を簡単に述
べ、第３欄には第ニジエツトのノズル直径で測った各ガ
ス区域の大きさについて示し、第５欄は第２欄と同様に
ガラスの活性度について述べ、そして第４欄には第３欄
と同様にガラス区の大きさについて述べである。

区域Ａ 区域Ａは、第ニジエツト及びガラスを放出する穴の付い
ている板の表面に近接しこれに沿って存在する。

区域Ａは以下に詳述するように流れの方向にもまたこれ
と直角の方向にもかなりの広がりを持っている。

区域Ａは板Ａと直角の方向に第ニジエツトノズル直径の
約１〜２倍の厚味を持つ。

区域Ａにおいて気体流、すなわち、第一ジェットは第ニ
ジエツトの板に最も近接する部分と衝突するが、この部
分は第ニジエツト中で最も強く、最も明瞭な部分である
。

ある意味では、区域Ａ中で第ニジエツトは第一ジェット
に妨害を与えるともいえる。

区域Ａにおいて第一ジェットは第ニジエツトの回りに分
裂して流れるが、一方、第ニジエツトはその原形と速度
を保ち、すなわち、区域Ａ中において第ニジエツトは第
一ジェットを突き破って進むということができる。

第ニジエツトは何ら固形の導管中を流れている訳ではな
いので、その周辺において第一ジェットの気体の若干を
随伴する。

第ニジエツトが板を通って流れるという事実は、上記の
妨害効果並びに随伴効果のいずれをも本質的に変化させ
るものではないが、板の存在によって境界層効果が出現
する。

これらの諸効果、すなわち、妨害、随伴並びに境界層効
果が組み合わされることにより、相対的に減圧されてい
る区域、すなわち、負圧域を発生するが、その位置は第
ニジエツトの直ぐ下流である。

分裂した第一ジェットの部分は第ニジエツトの周囲を通
って負圧域へ進み、第２Ａ図において矢印１８で示され
ているうす流を発生する。

矢印は右向き（こ旋回して上流に曲がり、第一ジェット
（これは前述したように左から右に流れる）に対向して
右から左に流れる部分を生じる。

負圧域の程度は第一ジェット及び第ニジエツトの単位体
積当たりの運動エネルギーの比によって定まる。

第一ジェットの流れ方向における負圧域の巾はノズル直
径の２〜３倍で、これと直角方向の巾はノズル直径の１
〜２倍である。

第一ジェットと第ニジエツトとの相互作用域においては
、第ニジエツトの中心点よりもやＳ下流の位置に、第ニ
ジエツトの両側に１個ずつの互いに反対向きに流れる２
個のうず巻きが発生する。

第２Ａ図（こ明示されるように、これら２個のうず巻き
は、板のところでは点のように小さいが、これが上流に
向かい更に転じて下流に向かう頃には、はるかに大きく
なっている。

すなわち、相互作用ジェットの観点からすると、区域Ａ
は２個の逆向きに廻転するうず巻きの初まりであり、ま
た第ニジエツトよりもやＳ下流に負圧域を有し、この負
圧域はうず巻きの間の領域及びそのすぐ下流の領域にお
いて顕著である。

次ぎに、区域Ｂについて述べるのに先立ち、第二のジェ
ットは板のところで気体流の方向にはマ直角に初まるが
、これが気体流中に入るとその方向が一般に下流の方に
向かって変化することを指摘したい。

うず巻きについても同様の変化がある。このようなジェ
ット並びにうす巻きの方向変化は区域Ａ中でわずかに開
始されるが、区域Ｂ、 Ｃ中で完結し、その間の長さは
第ニジエツトの上流側に沿って測られて、すなわち、第
２Ｂ図の第二尺度に沿って測られて第ニジエツトのノズ
ル直径の１０ないし１３倍である。

区域Ｂ 区域Ｂは第２Ｂ図に示され第二尺度に沿って測られて、
約３〜５第ニジエツト直径はど区域Ａよりも上流の部分
に拡がっている。

区域Ｂでは区域Ａで述べたような随伴効果によって、第
ニジエツト（こ近接する第一ジェットの若干部分が第ニ
ジエツトに随伴する周辺層を形成して次第にこれと混合
される結果、混合層の厚さが次第に増し、一方第二ジエ
ツトの中心部は次第に消失する。

この第ニジエツトの中心が消失した時、区域Ｂは終る。

第ニジエツトがその独自の初速塵と方向とを失うにつれ
て、第ニジエツトと気体流とから成る混合された新規な
流れ一トーレーテイング気流−が発生し、この混合流は
区域Ｂの終り頃には確立されている。

第ニジエツトの中心部並びに混合乱流層が下流に方向変
換するにつれて、中心部の断面積は小となり、また混合
層の断面積は変形する。

変形した断面は偏平で横長となり、その側端は次第に巻
き上がって疑似円すいうす巻きの形状となる。

変形断面の形状は古くからイオニア様式の先端に用いら
れている二重うず巻きと同様である。

ジェットに隣接してこれに沿って流れる気体流層はうす
巻きにその廻転方向を与える。

この廻転の結果、両うず巻きの外層上（こ位置する流体
粒子は、上記の二重うず巻きの谷間に向かって運ばれ、
２個の反対回転するカレンダーローラーの間のように、
２個のトーナドによって捕えられる。

うず巻きの外層はこれに隣接する気体流と同じ速度で廻
転しているが、その中心部は著しい高速度でその中心軸
の周囲を廻転している。

このように、各うす巻きは内側及び上流に向かって随伴
効果を発揮し、これに隣接する気体流の一部分を誘導す
る。

誘導された流れは変形された形を有する残留第ニジエツ
ト流並びに混合層から戊る谷間の内部へ、上流に向かっ
て方向を与えられる。

うす巻きは区域Ｂを流れる間にその断面積を著しく増大
し、両うす巻き間には明瞭な包絡帯、すなわち、気体防
壁が形成されて気体流の主流に対して偏向板の役目を果
たす。

驚くべきことであるが、両うす巻きの中心部には著しい
高速度で流体が流れているのにもかかわらず、両うす巻
きは安定である。

その先端は第ニジエツトのノズル端に固着してその軸よ
りもや５下流に位置しているように見え、気体の包絡帯
はほとんど不動である。

区域Ｃ 区域Ｃは第二尺度に沿って第ニジエツトオリフィス直径
の約７〜１０倍長さにわたって存在し、その内部では第
ニジエツトの残り及びうず巻きは完全にその方向を下流
に転する。

第ニジエツトはその本体を失って混合流、すなわち、ト
ーレーテイング流となり、２個のうすは更に膨張を続け
て上記の包絡帯はそのまへ維持されている。

しかし、区域Ｃの終りの方ではうず巻きもその本体を失
い始める。

区域り 区域りは区域Ｃの終点から初まるが、その他の方向には
何らの限定された寸法を有していないものとして示され
ている。

これは区域りが下流方向に向かって無制限な広がりを有
するからである。

区域りにおいては、粘性の作用によって２個の相互に反
対方向に廻転するうす巻きは、その本体を失ない、角速
度並びにエネルギーを失なう。

それらは解体して気体流の大きな流れの中に混合されて
行き、第ニジエツトのノズル直径の３〜５倍の距離（第
二尺度）だけ区域Ｃの末端から行ったところでは、両ジ
ェット間の相互作用は終っているということができる。

区域Ａ、Ｂ、Ｃ等では気体流の平滑さや均一性が大いに
乱されたが、区域りに入って第ニジエツトのノズル直径
の３〜５倍の距離を行ったところでは再び、気体流の正
常な流れが回復され、これが区域りにおける主な流体挙
動となっている。

第２Ｂ図では第ニジエツトのノズル直径の１６〜１８倍
（第二尺度）、すなわち、７〜１０倍（第一尺度）の距
離を行ったところで主要気体流の回復が見られる。

換言すれば、トアレーションを決定する相互作用効果は
、第一尺度で７〜１０倍の距離の間は続いている。

従って、そのような間隔を置いて次ぎのジェットを噴入
させれが、トーレーションが再び繰返され、多数のジェ
ットを下流に並列してこれを繰返せば、単一気体流によ
るトーレーション繊維形成中心が確立される。

区域■ 区域■は上述の区域Ａの内、板１０に近接する部分であ
って、そこでは循環流が最も顕著である。

区域Ａと同様に、区域■は気体流と直角方向にも、また
流れの方向にも、板１０と垂直に広がっており、その長
さは第ニジエツトノズル直径のｌ〜２倍である。

区域■において、ガラスは第ニジエツトよりもわずかに
下流にある減圧域に直接的に射出されるか、あるいは、
これから若干の距離を置いた点へ射出される。

ガラス流がこの負圧域に入ることは、たとえ、板１０中
のガラス放射用ノズルが第ニジエツトのすぐ下流に無く
ても間違いなく起こる。

それは、区域■中では、区域Ａとの関連において、気体
の循環流がきわめて強力だからである。

換言すれば、区域■においては、ガラスは第ニジエツト
よりもわずかに下流の負圧域に限定される。

このような位置限定現象はトーレーションにとってきわ
めて重要である。

なぜならば、これによってきわめて安定なガラス円すい
が形成され、その先端からガラス繊維が引出されるから
である。

この位置限定により、安定な円すいが大きな信頼性と、
再現性と、予言性とをもって形成されるのである。

たとえ、ガラスが第ニジエツトよりもわずかに下流の地
点以外の地点から系に導入されても、ガラス流は急速且
つ直接的に該限定された位置に向かい、その許容度は驚
く程大きい。

若しもガラスが第２Ｂ図のノズル位置１６よりもや＼下
流の地点から導入されると、循環流の作用によってこれ
は少し上流に向かって流れ、第ニジエツトよりもわずか
に下流の点に達した後正しく要求される領域に入る。

更にガラスは第ニジエツトよりも下流の中心線よりもど
ちらかの側に、わずかにはずれた地点に導入しても、循
環流から逃れることはない。

若しもガラスを上述の区域Ａ中の負圧域の中に入れると
、ガラスは直ちに流動して第ニジエツトの直ぐ下流に当
たる望ましい点において位置を定める。

若シも、ガラスを第ニジエツトよりも上流の、第ニジエ
ツトの中心線上に導入すると、第ニジエツトよりも上流
の板に沿って流れ、時には、第ニジエツトの回りを旋回
して分裂したりするが、仮りに分裂しても、第ニジエツ
トよりもや＼下流の地点に至れば合流して望ましい位置
において位置を定める。

若しも分裂しなければ、第ニジエツトを迂回して望まし
い点に達する。

更ニ、若しもガラスを第ニジエツトよりも上流の、その
中心線からどちらかに若干はずれた位置に導入すると、
ガラスは下流に向かって流れて第ニジエツトのいずれか
の側を迂回して、直ちに第ニジエツトよりすぐ下流に当
たる望ましい点に達する。

熱論、若しもガラスを第ニジエツトよりもはるかに下流
、すなわち、第ニジエツトのノズル直径（第一尺度）の
４倍以上離れた地点に導入すると、ガラスは循環流に捕
捉されない。

同様に第ニジエツトよりもはるかに上流に導入しても、
ガラスは第ニジエツトを通過しても循環流に捕捉されな
い。

しかし、トーレーションを行なうに当たり、ガラスを導
入する位置はかなり広い範囲から選んでも、結果に害を
及ぼさない。

気体流が区域Ｉ内でガラス流に及ぼす影響には、特にガ
ラスノズルに近接する領域において、表面張力効果もあ
る。

この効果は、ガラスがノズルを通って系内に入る場合に
、ガラスの表面とノズル壁面との間に発生するものであ
る。

ガラス放出ノズルを第ニジエツトのすぐ下流に当たる限
定域に置くと、ガラス表面張力効果によってガラス円す
いの安定性が増すという利点がある。

このような理由から、ガラス放射用のノズルを第ニジエ
ツトのすぐ下流の点に置く。

要約すると、区域ｌ内における細めることのできる材料
の流動に関しては、この材料が相互作用域の近くの系中
に導入されること及び該材料は第ニジエツトのすぐ下流
に当たる点にその位置を定めることが特徴的である。

区域■ 区域■は、区域Ｉの終点から第ニジエツトノズル直径の
約３倍の距離の間に渡って存在する。

区域■において、既に区域■内において位置を定められ
ているガラスは、気体の流れによる連けい作用によって
上向きに引張られて安定な円すいを形成する。

ガラス体内部において、ガラスは層流をなして移動し、
連続的に、一様に且つ漸次断面積を減じて円すいの先端
に向かう。

充分に均一な直径を有する繊維を連続的に得るためには
、断面積が定常的に減少して行くことが必要である。

第２Ａ図から明らかなように、ガラスの断面積の減少は
２個のうす巻きの断面積の増大に伴って起こり、ガラス
の円すい化は、うず巻゛き間の谷間並びに第ニジエツト
の下流において起こる。

すなわち、ガラス円すいは気体流がこれに直接衝突する
ことから保護されている。

その結果、ガラスの流動は安定化し、これがトーレーシ
ョン法の一つの重要な特徴である。

板の近くでは、うす巻きはきわめて小さな断面積を有し
、その表面の対ガラス摩擦はごく小さなものである。

位置が板から遠ざかるにつれてうず巻きは次第に大きく
なってガラスとの接触面も犬となり、その結果うず巻き
のガラス延伸作用も次第に大きくなる。

区域■におけるガラスの挙動は全部とは行かなくても、
はとんどそのままが区域■に引き継がれ、区域■におい
ても、ガラスはきわめて寸法及び運動の点で安定である
。

板１０から円すいの先端までの間の全域に渡りガラス表
面の形、大きさ、位置等は操作条件が一定な限り、はシ
一定である。

しかし、ガラスの円すい形への流動は肉眼で見ることは
できず、また、点１９Ｂに至る円すい部についても同様
である。

点１９Ｂ以後、ガラス円すいの先端は急速且つ定常的に
時には、上流方行へ、時には下流方向へ、時には横に、
時には廻転するように、運動している。

ガラス円すいの安定性はトーレーション法の成功にとっ
て特に大きな意味がある。

なぜならば、それによって、充分に均一な直径を有する
繊維力入スラッグミフツ久ペレットその他の望ましくな
い不良品をほとんど生じることなしに連続的に得られる
からである。

後に述べる種々のパラメーターを変化させることによっ
て安定なガラス円すいにおける円すいの長さを種々調節
することが可能であるが、ここでは円すいの長さと、そ
の安定性とは無関係であることを述べるに止める。

区域■ 以上の説明は、溶融状態にある細めることのできる材料
を定常的で且つ再現性のある速度で連続的に次第に小さ
な断面積の細流としつＳこれを延伸して細い繊維となし
得る区域に導入する過程に関するものであった。

換言すれば、上記の説明は、溶融しているガラスを高速
ガス流領域中に供給することに関するものであった。

さて、次ぎに区域■について述べるが、区域■において
は延伸過程の最終段階が行なわれる。

換言すると、細めることのできる材料を引張って細い繊
維とする過程の最終段階が行なわれる。

引張りはガラス流の短い長さの範囲内で起こり、区域■
は第ニジエツトノズル直径の約３〜５倍（第二尺度）の
長さを有するに過ぎない。

トーレーションの特徴は、区域■において起こる劇的な
までに動的な変化にある。

区域■及び■におけるガラスの挙動は、肉眼や高速度撮
影で観察したが、区域■内での挙動は高速度撮影で捕え
にくい程急速である。

毎秒４０００．６５００ 。１００００コマの高速度撮
影でこれを写し、毎秒１コマの速度で投影した。

この研究の結果、円すいの先端１個から只の１本の単繊
維が引き出されることが確実となったが、区域■におけ
る繊維の通る経路については、なお不分明の点が多い。

このような理由から、肉眼でガラスの挙動を追跡し得る
のは区域■までであるとしである。

高速度撮影で観察されたのは、ガラスの連続的ななだら
かな運動、むち打つような運動の繰り返しで、一平面内
で動いているように見えたが、恐らくうす巻きの性質か
らして、本当はら旋状の運動をしており、流れの方向に
進むにつれてその振巾や、ピッチが大きくなるものと思
われる。

少なくとも大部分の時間はそのような運動で占められて
いる。

繊維形成中心１個当たり単位時間当たりの繊維収率を前
述の先行技術による値と比較すると、トーレーションに
よる繊維の生成速度は他の場合よりも、はるかに太きく
１０対１であり、蒸気吹きウール法の場合だけは、例外
的に２対１である。

繊維の生成速度は第１表中のノズル引張速度の値から未
繊維化物の量を差引けば求められる。

トーレーション法におけるノズル引張速度は非常に高い
ので、その円すい１個から単繊維を生産する速度は非常
に高く、その結果、単繊維が系内を走る速度は気体流や
ジェットの速度の少なくとも８〜１０倍に達する。

気体流やジェットの温度の詳細については後述するが、
ここでは単に区域■内でガラスを取り巻く気体流の温度
は、ガラスが軟化して区域■内で延伸され得るに充分な
程高くなければならぬことを述べるに止める。

安定な円すいから出発して下流において硬くなった繊維
として収得される点までの間に、細めることのできる材
料に例が起こるかを考え、且つ観察されたむち打ち運動
を考慮に入れて、見解を述べるならば、まだ区域■にあ
る間は該材料の流れは２個の向流うず巻き及び第ニジエ
ツトの作る谷間に引き込まれ、２個の向流うず巻きの内
向き成分１５Ｂによって谷間に追いやられる。

谷間においては該材料は前述の比較的高圧の流体防壁に
出合い、２個のうず巻きの中の一方の高速で廻転しつ＼
ある周辺層を通って押しやられ、次いで、きわめて高速
のら腕運動によって区域■中で非常に細い繊維に引かれ
る。

細めることのできる材料の運動については、まだ不明の
点が多いが、上記の知見から、諸現象に関する若干の結
論を得ることはできる。

区域■の長さは非常に短いのに、繊維の長さはほとんど
無限といってもよい程長いという事実から、急速なむち
打ち運動の行なわれている間材料の両端は固定されてい
るのではないかと思われる。

一方の端はガラス円すいに確かに固定されているが、も
う一方の端は自由末端でなければならぬのに、実察には
そうではない。

これは、もう一方の末端は既に区域■を通過して延伸を
受ける材料の長さ以上に遠くへ行った。

冷却されて硬くなった繊維の、区域り中で流れの摩擦力
により固定されかつ引かれている状態の物に結ばれてい
るからである。

すなわち、硬化した繊維のむち打ち若しくはうねりによ
って発生するエネルギー（後述の区域■及びＶ参照）が
区域■における高能率の延伸過程に反映していることが
分かる。

実際の延伸は第ニジエツトノズル直径のわずか数倍の距
離の間において起こり、むち打ちのエネルギーの大部分
はここに集中し、区域■内で消費され、残余のエネルギ
ーは円すいの先端を揺り動かす。

簡単にいうと、区域■の特徴は区域■及び■で発生する
エネルギーの集中的消費によって最終的な細い繊維を引
き出すことである。

区域■ 区域■の長さは第ニジエツトノズル直径の８〜１５倍（
第二尺度）であって、既に硬化した繊維がうすによって
発生されるエネルギーによって激しく続けるようにむち
打ち運動をしながら選ばれていく領域である。

本発明の重要な特徴の一つは、繊維がきわめて早い段階
に冷却域に入り、そこではもはや延伸が行なわれないこ
とであり、このことは区域■から区域■への移行に伴っ
て起こる。

区域■ 区域■は区域■の終点から繊維収集域にかけて無制限に
広がっている。

繊維が区域Ｖに入るまでには、うす巻きは非常に弱まり
、見分けにくくなっている。

その点から、部分的に回復した気体流が繊維を系外に運
び出す。

区域Ｃの項で述べたように、２個のジェットの混合によ
り生成するトーレーテイング流は、一般に下流に向けて
偏向する。

区域■ではこの偏向が終りに近づくにつれてガラス繊維
は周辺層に近づき、その結果ガラス入射面からは次第に
遠ざかり、急速に冷却される。

図面によって示される本発明のすべての実施の態様にお
いては、ガラス入射面から遠くにある周辺層の温度は該
入射面に近い層と比較して低い。

これはトーレーション流が第３図の曲がった矢印１２Ｂ
で示されるように、冷たい大気を少し随伴するからであ
る。

これと関連して、次ぎのことを指摘したい。

すなわち、複数個の繊維形成中心を気体流に沿って次ぎ
次ぎと下流に向けて配置しである、本発明のすべての態
様において、与えられたどのような下流の繊維形成中心
に関する区域■及び区域■も上記の知見に基づいて区域
■の温度は繊維形成に充分な程高く、区域■の温度は繊
維の冷却に充分な程低くなるように配置しなければなら
ない。

入射面から区域■の初まりまでの距離が、ガラス円すい
の長さに対応することは、区域Ｉ、■の項で述べたとお
りである。

ガラス円すいの長さは下記のパラメーターの関数である
：ノズル引張り速度、ガラス円すいの元の直径、ガラス
の粘度（従ってガラス円すいの温度）、循環流のエネル
ギー、ジェットと気体流間の単位体積当たりの運動エネ
ルギー比。

一般に、ジェットの貫通深さが大きい程、ノズルの可能
な最大引張り速度も大きい。

ノズルの引張り速度は大きいことが望まれるから、貫通
の深さも深い程良い。

上述のように、円すいの長さはその安定性をそこなうこ
となしに最大引張り速度に調節することができるが、多
くの目的に対しては、ジェットが気体流を突き抜けない
ことが望ましい。

それ故、ジェットが気体流を突き抜けない範囲で許容し
得る最大の貫通深さを保つようにすることで円すいの長
さの上限は自ら定まる。

以上、トーレーションの各段階を解析しこれを解明しよ
うと務めたが、この解明法が正しいかどうかは、不法の
結果とは何の関係もない。

県木発明を読む人に対して理論を提供することにより、
その理解を深めようとしたに過ぎない。

実際に重要なのは、実際に得られる結果及びこれらの結
果を得るのに必要な条件である。

それ故、以下においては、操作条件、本発明に従って組
立てられる装置及びそれによって得られる結果を重点的
に説明する。

次ぎに第３Ａ〜３Ｃ図においては、本発明の原理に基づ
いて繊維を製造するための装置を示す。

本装置は電気抵抗加熱ルツボ若しくは普通のバッチ式ガ
ラス溶融炉から供給を受けるタンクから成る。

ガラス流６２は溶融ルツボ６０を出て６３により防禦さ
れつつ第３Ａ図中の６４で一般的に示される繊維化装置
に流入する。

第３Ｂ図の断面図に見られるように、ガラス流６２はロ
ート型ホッパー６７によってルツボ６６に供給される。

ルツボ６６はハウジング６５内において支持ブロック６
８により保護され、更にブロック６８は支持ねじ７０に
よってハウジング６５に強固に固定されている。

ルツボ６６はアスベスト７２によって熱的に絶縁されて
いる。

アスベストの良好な絶縁性のためにここではアスベスト
を用いたが、耐火材料を含む他の物質を用いてもさしつ
かえない。

ルツボの底部からハウジング６５の底部までは多数の細
い導管でつながれその端はノズル７４に至る。

各導管の内径は２順程度である。これらの導管はこれと
同数の第ニジエツトのすぐ下流の位置にガラスを供給し
、ガラスはそこから第２図の系列で説明したようにして
第一ジェットと第ニジエツトとの相互作用域に引き込ま
れる。

担体ジェットノズル７６には燃焼室７８からの加圧加熱
空気若しくは燃焼生成ガスが供給され、燃焼室には管８
０を通ってジェット発生機８２（第３Ａ図）からのガス
が供給される。

特に第３Ｃ図について説明すれば、ルツボ６６中に９個
のガラス用ノズル７４があり、これらは同数のジェット
用ノズルの直近に配列されている。

先に区域Ｉの項で述べたように、ガラス用ノズルの位置
が対応するジェット用ノズルの位置から多少はずれてい
ても、ガラスは直ちにジェットのすぐ下流にある低圧の
定位置に着くから、繊維化にとって伺ら大きな支障は無
い。

第３Ａ〜３Ｃ図においてブツシュルツボ６６は鋼製でも
良いが、最高級の高温特性を有するステンレス鋼を用い
たとしても１，１００℃前後の温度では寿命に限度があ
る。

１，１００°Ｃ以上の温度になると鋼の表面にひずみが
生じ、第ニジエツトやガラス供給ノズルの正確な配置を
害する。

従って、ガラス等の細めることのできる材料を繊維化域
に導入する際の温度には、実効的な上限が存在する。

ガラスをトーレートする場合、若しルツボ中のガラスの
温度、従って、ルツボそのものの温度を前記の上限ｉ、
ｉｏｏ℃より高めることができれば、運転の諸条件、特
に引張り速度が高められ、また得られる繊維の性質も良
くなる。

細めることのできる材料がノズルを通って流動したり、
細められたりする挙動に影響し且つ繊維の性質にも影響
する因子が二つある。

これらは材料の温度又は材料の組成あるいはその両者で
ある。

第一の例として、若しガラスの粘度が減少すればガラス
の射出量は増大する。

しかし粘度の減少は温度が上昇する場合に得られ、また
ガラスの組成にも由る。

ある種のガラスは「軟質」と呼ばれるがこれは粘度が低
いことを意味する。

また他のガラスは「硬質」と呼ばれるが、これは同温度
の軟質ガラスよりも粘度が高いことを意味する。

一般に硬質ガラスは軟質ガラスよりも安価である。

また細めることのできる材料の温度による影響の第二の
例はガラスの失透に関するものである。

この現象は溶融ガラス中にガラスの結晶が自然に発生す
ることをいう。

結晶の成長速度はガラスの温度と組成により変化する。

全結晶が溶融する温度を失透の上限温度といい、この温
度以上のガラスを液状ガラスという。

失透結晶の数が多いと、これらはノズルを塞いでガラス
の流動を妨害する。

従って、ガラスの失透温度以上の温度、すなわち、液状
の状態で操作することが必要である。

第三の例は繊維の耐熱性に関するものである。

この耐熱性は全くガラス組成の関数である。

一般に、ガラス組成を変えると繊維の耐熱性、粘度、液
化温度はすべて同一の方向に向かって変化する。

これらの因子は軟質から硬質に向かってすべて増大する
。

第四の例はガラスによるジェット熱量の消費量で、これ
はガラス繊維１ｋｇ当たりのキロカロリーで測られる。

この値はガラスの組成並びにガラスをトーレーション域
に導入する温度に依存する。

すなわち、細めるためのエネルギーが一定であれば、延
伸域におけるガラス粘度が低い程、すなわちガラス温度
が高い程、ガラスは有効に細められる。

ガラスはルツボ中である程度高温となり、更にトーレー
ション域において区域Ｉ 、 ＩＩ 、 Ｉ中の高温流
により更に高温となる。

従って、ジェットの熱量の消費を最小限に食い止めるた
めには、ガラスがノズルから供給される時点においてガ
ラスを著しく高温にしておくことが望ましい。

従って、硬質ガラスを使用したり、高いノズル引張り速
度を獲得したり、ガラス用ノズルの閉塞を防いだり、ジ
ェットの熱量消費を最小限にしたりするためには、先に
第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図等につき鋼をルツボの素材として
用いた態様の説明で述べたような、ルツボ温度の上限よ
りも更に高い温度にルツボ中の材料を保持することが大
いに有利である。

このような理由から、きわめて耐熱性の大きな材料、す
なわち、プラチナ合金、耐火性酸化物等をジェット室及
びガラス用ルツボの構築に用いることを推奨する。

次ぎに本発明の方法で繊維化することのできる硬質ガラ
スの配合を例示する。

８１０２ ４６．００％ Ａ７２０３ ９．００％ Ｆｅ２０３１．２０％ Ｆｅ０ ０．４０％ Ｃａ０ ３２．００％ Ｍｇ０ ３．５０％ に２０ ２．９０％ Ｎａ２０ ５．００％ 一般に、ガラス温度が高くなる程溶融ガラスの粘度は低
くなり、ガラスを通すためのノズルは小さくなる。

しかし、ルツボ構築材料の強度の問題があるので、実際
にはガラスの温度には上限がある。

従って、ルツボを損傷しない程度のガラス温度という点
からノズルを小さくすることにも限度がある。

研究によれば、好適なトーレーションは、ガラス用ノズ
ルが約１〜３山の範囲である時に達成される。

第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図のように横に多数の繊維形成中心
が配列されている態様においては、列の末端の形成中心
における繊維化に関して若干の困難がある。

すなわち末端のノズルから作られる繊維は繊維化装置の
種々な部分に付着しやすい。

担体ジェットと気体流の速度比を調節することによって
末端ノズルから出る繊維の性質を改善することは可能で
あるが、この方法は一般０６中央部の繊維形中心から得
られる繊維の性質の低下を招く。

この困難を克服するために、各列の両末端に１個以上の
余分のジェット用ノズルを配置することが発見された。

列の両端に余分のノズルを設けることにより流れの対称
性が確保される。

なぜならば、すべてのガラスノズルに対応するジェット
ノズルはその両側にジェット流を持っているからである
。

上述のように、ある種のガラス組成に対してはガラス温
度を１，２５０’Ｃ以上とすることが望ましい。

しかし、上述の第３Ａ〜３Ｃ図の態様において、ルツボ
及びジェット室をステンレス鋼で構築するならば、ステ
ンレス鋼の性質によりガラス温度の上限は１１００℃と
なる。

溶融ルツボ６０から流出するガラスは約１，２６０℃の
温度を有するが、途中で熱を失うのでブツシュルツボ６
６に達するまでには１，０７０℃程度になっている。

ルツボ６６内のガラスの温度は第３Ａ図の８４で示され
るヒーター及び変圧器により希望の温度に保たれ、ルツ
ボ６６に対してガスパー８６を用いてエネルギーが与え
られる。

変圧器８４によって発生した熱はルツボ６６内の材料を
加熱するだけでなくジェット発生機８２からのジェット
の温度を繊維の形成に最適の値に保つためにも有効に使
われる。

ある場合には、発生機８２で生じた加圧液体の温度を下
げなければならぬこともあるかも知れない。

そのような場合には、管８０内の熱い流体を冷たい圧縮
空気で稀めるか、あるいは、流体循環式のような簡単な
形の熱交換機（図示されていない）を管８０の近くに設
けることにより、第ニジエツトの温度を希望の値にまで
下げる。

第３Ａ図のバーナー８８は主要気体流を発生するための
手段である。

バーナー８８は、そこから出る気体流が６４の下面に平
行で且つこれに接して進むように設けられている。

バーナー８８は上下に少し移動でき、また約３°の角度
範囲で上向き、下向きの移動ができ、これによって、気
体流が板に対して吹き付けられる位置及び角度が調節さ
れる。

研究によれば、バーナー８８はそれから出る気体が板に
平行してこれに接するような角度を有することが望まし
いが、バーナーから出る熱気体が若干上向きとなり、そ
の結果、ジェット室７８、ルツボ６６及びわく組６５の
組み合わせ全体の下面に衝突してこれを強力にかすめる
ように配置しても良く、この場合、上記の３構成要素の
底面は事実上一平面をなすように配列するのが望ましい
ことが分かった。

バーナー８８をわく組６５の下面に向けることにより、
熱エネルギーを調節しつ＼これに与えることにより、ル
ツボ６６及びジェット室７８の温度を上昇させることが
できる。

わく組６５の下面、従って、ルツボ６６及びジェット室
７８の下面に熱を移動させるための他の寸法は、バーナ
ーロの上端をわく６５の高さよりも少し上に上げ、気体
流の一部分を直接わく６５に衝突させることである。

この最後の方法でルツボ及びジェット室に熱を移動させ
る場合には、ノズル７４及び７６の周囲の流体の流れに
好ましからぬ乱れを与えないよう注意する必要がある。

研究によれば、バーナー８８を全然高くしないか、ある
いは、高くしてもわく組の側壁上に気体流が衝突する上
限の位置よりもせいぜい１．５ｉｍ以下の範囲内で高く
する場合に、良好な結果が得られることが分かった。

バーナー８８を口金を規定する物理的パラメーターが本
発明の実施において重要である。

なぜならば、バーナーの先端は第ニジエツトの射出面及
びガラスの射出面にできるだけ近接させる必要があるか
らである。

それと同時に上の唇と下の唇との分離は充分に広くして
ガラス円すいがトーレーション流によって完全に包囲さ
れるようにしなければならない。

本発明を実施するに当たって熱エネルギーの消費、従が
って、燃料の消費を最小にさせるという要求を満たし、
且つこれを有利に達成するための一つの方法は、バーナ
ーの唇間の間隔を最小にして、しかも、上記の結果が得
られるようにすることである。

更にまた熱消費は繊維形成中心とバーナー先端との距離
にも関係がある。

熱の保存の見地からすればバーナーの先端は繊維形成中
心に近い程、対流輻射、伝導等による熱損失が少ないか
ら有利である。

しかし、若しバーナーの口金を繊維形成中心と正しく向
き合わせるとうず流が生じて工程を妨害する恐れがある
ので、これを正しく対向させることはできない。

研究によれば、この距離が例えば２５關以下、好ましく
は１０〜１５ｍｍ以下である時に良好な結果が得られる
ことが分かった。

第３Ａ図の通路９０は中空であって普通は長方形の断面
を有し、トーレートされた繊維をコンベヤー系（図示さ
れていない）に運び、そこで繊維を集め整理し包装し後
段の工程に廻す。

第３Ｃ図中の直線９Ｂの位置から分かるように、第３Ｂ
図には熱空気供給管８０が見えていないはずである。

しかし、説明を明瞭にするために、第３Ｂ図中では管８
０を点破線で示した。

複数個の繊維形成中心から戒る列の多数を含む系におい
ては、単一の繊維形成中心からトーレーションを行なう
場合に適用される一般的操作条件以外に、多重列から成
る系だけに適用される一般法則をも考慮しなければなら
ない。

この点に関しては先に述べた一般的法則を拡張して次ぎ
のことを述べなければならない。

すなわち、気体流の方向に対して直角に配列されている
繊維形成中心の隣同志を距でる軸間距離は、第ニジエツ
トノズル直径の少なくとも２〜３倍であることが望まし
く、一方気体流の方向に沿って配列されている繊維形成
中心間の軸間距離は、第ニジエツトノズル直径の少なく
とも７〜１０倍でなければならない。

単一の気体流に対して設置される繊維形成中心の列の数
は、最も下流に位置する繊維形成中心の場所で気体流が
持っている残留エネルギーによって定まる。

いずれの繊維形成中心においても、担体ジェットの単位
体積当たりの運動エネルギーと気体流の実効面積のそれ
との比が同一に保たれることが望ましい。

第一、第二の両ジェットに対しては広い範囲の速度値を
用いることができるが、第ニジエツトの単位体積当たり
の運動エネルギーを第一ジェットのそれよりも大きくす
ることが必要である。

第ニジエツトの単位体積当たりの運動エネルギーと第一
ジェットのそれとの比の値は、１よりもやＸ大きな値か
ら４０／１まで変化させることが可能であるが、好まし
くは４／１と２５／１の間である。

第ニジエツトと第一ジェットの間に、必要な相互作用を
維持する場合、第ニジエツトと気体流の速度あるいは両
者のなす角度を変化させ得ることは既に述べた。

担体ジェットの気体流に対する、あるいは、ジェットの
入射面に対する角度は垂直の位置から初まって可成り広
範に変化させることができる。

例えば、担体ジェットは気体流に対し例えば約４５°ま
での角度をなして入射されても良い。

担体ジェットは気体流に関して下流方向に傾けて入射さ
れても良く、その場合の角度は垂直ないし４５°である
。

担体ジェットはほぼ垂直の径路を通って気体流中に流入
するか、あるいは、わずかに下流に向けて傾斜させて流
入するのが望ましいが、下流に向けてわずかに入射する
方法は、多数の繊維形成中心が上流から下流にかけて相
互に配列しているような配置では特に好ましい。

担体ジェットのノズルの大きさに関しては、これが前述
のガラス用ノズルの大きさ、すなわち、約１〜３ ｍｍ
とほぼ同一であることが望ましい。

ガラスはノズルから上流に向けて広い範囲の角度をなし
て導入されることができる。

この因子はそれ程重要なものではない。

なぜならば担体ジェットと気体流との相互作用が決定的
作用を持ち、ガラスは伺ら運動エネルギーを持たずにノ
ズルから放出されるからである。

更に気体流の流速を変えることにより結果を調節するこ
ともできる。

また各列のノズルはジグザグ状であるから、繊維形成中
心の密度を太きくして各列間の軸間距離を第ニジエツト
ノズル直径の約５倍程度にまで縮めることも可能である
。

各列の繊維形成中心においては気体流からかなりの量の
エネルギーが引出されるので、次ぎの列の繊維形成中心
が入手できるエネルギーはそれに比例して小さくなる。

その結果、下流に向けて配置し得る繊維形成中心の列の
有効数には限度がある。

現在ガラスに対して用いられている装置では、この上限
値は４〜５列である。

実施例 第３Ａ〜３０図に示した一般的な装置による一連の実験
の結果を第■表に記す。

ただし、使用したガラスは次ぎの組成を有する。

５１０２５７．０Ｏ ＡＡ２０３４．１０ Ｆｅ２０３ ０．３５ ＣＯ１１，３１ Ｍ、９０ ３．６９ Ｎａ２０ １３．１６ に２０ １．５４ Ｂａ０ １．６０ Ｂ２０３４．５５ Ｆ２２．７０ 上記の各列の運転条件において、トーレーションを行な
ったところ、きわめて良好な繊維化性能が発揮された。

ノズル引張り速度は８．６〜２２にν’）Ｖ２４ｈに渡
って広く変化させた。

また、これに対応して得られた繊維の直径を求めた。

表における繊維直径はミクロンで表わした値の算術平均
値として、また、試料５ｇについて求めた繊維の細さ指
数「ミクロネール」として表現されている。

ミクロネールはグラスウール工業における標準的尺度で
、重量既知の試料をかくに入れ、これを通して圧力既知
の空気を通過させる際に、試料によって与えられる圧力
損失を経験的に繊維の直径と関係づけたものである。

一般に繊維が細い程試料中における繊維の総本数は大き
く、従って、試料を通過する空気に対する抵抗も太きい
。

このようにして、試料の繊維直径の平均値が求められる
。

ミクロネールの読みと、実測直径との間には密接な関連
があることが同表の実施例１〜６から分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一つの系の主要な構成単位を図示
する略図、第２図はトーレーションにおいて典形的な気
体及びガラスの流動の模様を示す側面図、第２Ａ図は第
２図の相互作用域を拡大して示す斜視図、第２Ｂ図は第
２Ａ図に示される相互作用域の一部切断正面図、第３Ａ
、３Ｂ及び３Ｃ図は本発明の１実施例を示す、それぞれ
、膜配置図、第３Ｃ図の線９Ｂによる拡大断面図及び第
３Ｂ図に示された部分の拡大平面図である。 １０・・・・・・ジェットおよびガラス射出板、１２・
・・・・・気体流、１４・・・・・・ノズル、１５・・
・・・・第二ジエツト、１６・・・・・・ノズル、１７
・・・・・・溶融ガラス、１８・・・・・・うず流、６
０・・・・・・ガラス用ノズル、６２・・・・・・ガラ
ス流、６４・・・・・・繊維化装置、６５・・・・・・
枠組、６６・・・・・・ルツボ、６７・・・・・・ホッ
パー ６８・・・・・・ブロック、７０・・・・・・支
持ネジ、７２・・・・・・アスベスト、７６・・・・・
・担体ジェットノズル、７８・・・・・・ジェット室、
８２・・・・・・ジェット発生器、８４・・・・・・変
圧器、８６・・・・・・バスバール、８８・・・・・・
バーナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細くすることのできる材料、特に、溶融ガラスから
   繊維を製造するための方法においである横断面積寸法及
   びある量の単位容積当たりの運動エネルギーを有してい
   るガス気体流をある一つの方向に生成することと それぞれがガス気体流の横断面積寸法及び単位容積当た
   りの運動エネルギーよりもよりも、より小さな横断面積
   寸法及びより大きな単位容積当たりの運動エネルギーを
   有している多数のガスジェットを生成することと ガス気体流に直角に相互に間隔を置かれた多数の流れと
   して細くすることのでき材料を、供給することと から成立っており、この場合、個々のガスジェットが、
   材料の別個の流れの上流の点において、ガス気体流の中
   に向けられるようにしたことを特徴とする方法。 ２ 細くすることのできる材料、特Ｉこ、溶融ガラスか
   ら繊維を製造するための装置Ｉこおいてガス気体流を生
   成するために出口オリフィスを有している手段と ガス気体流の方向に、それぞれがガス気体流の出口オリ
   フィスよりもより小さなジェット吐出しオリフィスを設
   けられている多数のガスジェットを生成するための手段
   と、 ガス気体流に直角に且つ相互に間隔を置かれている多数
   の供給オリフィスを有している細くすることのできる材
   料を供給するための手段とから成立っており、ジェット
   オリフィスは材料の供給オリフィスの上流ｌこ置かれて
   いることを特徴とする装置。