JPS609972B2 - オプチカルフアイバの紡糸方法 - Google Patents
オプチカルフアイバの紡糸方法Info
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- JPS609972B2 JPS609972B2 JP14586778A JP14586778A JPS609972B2 JP S609972 B2 JPS609972 B2 JP S609972B2 JP 14586778 A JP14586778 A JP 14586778A JP 14586778 A JP14586778 A JP 14586778A JP S609972 B2 JPS609972 B2 JP S609972B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
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-
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-
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- C03B2205/63—Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、石英系のガラスとは異なり、加工温度が比較
的低い多成分系ガラス又は、例えば特関昭５１−１２６
２０７に示されるところのガラスからなり半径方向に所
定の屈折率分布を有するガラス榛（プレフオーム）から
強い光伝用ファイバーを作る為の製造方法に関するもの
である。
的低い多成分系ガラス又は、例えば特関昭５１−１２６
２０７に示されるところのガラスからなり半径方向に所
定の屈折率分布を有するガラス榛（プレフオーム）から
強い光伝用ファイバーを作る為の製造方法に関するもの
である。
従来前述の如き比較的低い加工温度を有するプレフオー
ムを紡糸する時には、第１図に示すように円柱状ヒータ
ー１１の中にプレフオーム１２を一定の速度で送り込み
、ヒーター１１のところで高温に加熱し引っ張ってファ
イバー１３を作ってし・た。
ムを紡糸する時には、第１図に示すように円柱状ヒータ
ー１１の中にプレフオーム１２を一定の速度で送り込み
、ヒーター１１のところで高温に加熱し引っ張ってファ
イバー１３を作ってし・た。
この後ファイバーはキヤプスタンがガイド・リールに触
れる以前に熱硬化性樹脂等のプライマリー・コートが施
される。勿論ここで、 牛ぴ‐Ｖ：予‐Ｖ Ｄ；プレフオーム径、ｄ；ファイバー径、Ｖ；フィダー
速度、引張り速度ｖの関係がある。
れる以前に熱硬化性樹脂等のプライマリー・コートが施
される。勿論ここで、 牛ぴ‐Ｖ：予‐Ｖ Ｄ；プレフオーム径、ｄ；ファイバー径、Ｖ；フィダー
速度、引張り速度ｖの関係がある。
０ しかし、このような方法に於いては、プレフオーム
は長手方向にブロードな温度分布の領域で容易に変形し
てしまし、引張られるとファイバーになってくるので、
表面温度はそれ程高くならないうちにファイバーになっ
てくる。
は長手方向にブロードな温度分布の領域で容易に変形し
てしまし、引張られるとファイバーになってくるので、
表面温度はそれ程高くならないうちにファイバーになっ
てくる。
タ このような紡糸条件で作ったファイバーは引張り試
験等の機械試験を行うと表面から破断する弱いファイバ
ーしか得られない。
験等の機械試験を行うと表面から破断する弱いファイバ
ーしか得られない。
ここでヒーター１１の温度を上げて徹糸しファイバーの
強度を上げようとするとガラスは軟か〈０なり過ぎ引張
りの僅かな張力変動やゆれが軟かくなったガラスの部分
に係わりファイバー蚤ｄの変動が大きくなる。
強度を上げようとするとガラスは軟か〈０なり過ぎ引張
りの僅かな張力変動やゆれが軟かくなったガラスの部分
に係わりファイバー蚤ｄの変動が大きくなる。
本発明はこのような欠点を改善する為にプレフオームを
高温熔融紙糸する手段を提供することにある。
高温熔融紙糸する手段を提供することにある。
本発明では、ガラスと反応せず、かつ高温強度のある材
料からなる底孔つきるつぼ（白金製又は石英製）を高温
に加熱しておき、その中にプレフオームを送り込み底孔
つきるつぼからの熱で溶融され落ちてくるのを引張って
ファイバーとすることによりファイバーにするガラスの
表面温度を上げてその後急冷することを可能にせしめる
。
料からなる底孔つきるつぼ（白金製又は石英製）を高温
に加熱しておき、その中にプレフオームを送り込み底孔
つきるつぼからの熱で溶融され落ちてくるのを引張って
ファイバーとすることによりファイバーにするガラスの
表面温度を上げてその後急冷することを可能にせしめる
。
溶融温度を上げても防止後の周囲温度は実質的に変化が
小さいので溶融温度を上げただけ温度差が大きくなり急
冷効果が得られる。このように熔融紙糸貝０ち高温加熱
後、急冷してファイバーを作るとこのガラスファイバー
が強くなるということは多成分ガラス・ファイバーを作
る場合、２重るつぼの方法で作ったファイバーは、同じ
コアクラツドガラスを用いてロッドーインーチューブ法
で（即ち従釆の方法で）作ったファイバーよりもはるか
に強度が強いことからも分る。
小さいので溶融温度を上げただけ温度差が大きくなり急
冷効果が得られる。このように熔融紙糸貝０ち高温加熱
後、急冷してファイバーを作るとこのガラスファイバー
が強くなるということは多成分ガラス・ファイバーを作
る場合、２重るつぼの方法で作ったファイバーは、同じ
コアクラツドガラスを用いてロッドーインーチューブ法
で（即ち従釆の方法で）作ったファイバーよりもはるか
に強度が強いことからも分る。
ちなみにソーダ・ライム系ガラスファイバー（１５０仏
のでは、前者の方法では６〜６ｋ９のものが得られ後者
の方法では１〜２ｋ９のものしか得られない。本発明は
このような強度を上げる為に高温急冷で紡糸するという
条件を狙ったものである。
のでは、前者の方法では６〜６ｋ９のものが得られ後者
の方法では１〜２ｋ９のものしか得られない。本発明は
このような強度を上げる為に高温急冷で紡糸するという
条件を狙ったものである。
以下本発明について２つの例をもって説明を行う。本発
明は底孔つきのるつば（単るつば法とも云える）を使用
することが基本であってこれら２つの例に限定されるも
のではない。第２図に於いて金属容器２５の中のカーボ
ンのカプセル２４の中に収納された円筒状カーボン・ヒ
ーター２１は、水冷電極２１″及びカーボン支持台２１
′を通じて通電され発熱する。
明は底孔つきのるつば（単るつば法とも云える）を使用
することが基本であってこれら２つの例に限定されるも
のではない。第２図に於いて金属容器２５の中のカーボ
ンのカプセル２４の中に収納された円筒状カーボン・ヒ
ーター２１は、水冷電極２１″及びカーボン支持台２１
′を通じて通電され発熱する。
ここでは炉体構造や耐火物材料や形状等を適当に選んで
高周波誘導加熱してもよい。このヒーターの内側に石英
ガラス製の長いパイプ状るつぼ２７を設えておき、その
先端２７′は出口を小さくなるようすぼめてある。
高周波誘導加熱してもよい。このヒーターの内側に石英
ガラス製の長いパイプ状るつぼ２７を設えておき、その
先端２７′は出口を小さくなるようすぼめてある。
この中にプレフオーム２２を一定速度Ｖで送り込み２７
′のところで溶かして紡糸し、速度ｖでファイバー２３
を得る。なお、この容器内には空気が入ってカーボンや
金属を燃焼させない為、例えばＮ２等の不活性ガス２６
Ａ，Ｂでガス・シールを行う。
′のところで溶かして紡糸し、速度ｖでファイバー２３
を得る。なお、この容器内には空気が入ってカーボンや
金属を燃焼させない為、例えばＮ２等の不活性ガス２６
Ａ，Ｂでガス・シールを行う。
紙糸されたファイバー２３にはこの後直ちにプライマリ
ーコートを施す。
ーコートを施す。
第３図に於いては、金属製容器３５の中に白金等の円筒
状ヒーター３１を置き、そこには水冷電極３１″及び伝
導体３１′を通じて給電し発熱させる。
状ヒーター３１を置き、そこには水冷電極３１″及び伝
導体３１′を通じて給電し発熱させる。
このヒーターの内側には加熱すべき白金製のるつば３７
を設えておき、その先端３７′は出口が小さくなるよう
すぼめておく。ここでも炉体構造、耐火物材料や形状等
を適当に選んで３１又は３１を除いて３７「に直接高周
波譲導加熱を行ってもよい。この中にプレフオーム３２
を一定速度Ｖで送り込み３７′のところで溶融して紡糸
してファイバー３３を一定速度で引張ってゆく。なお、
この容器内に酸素を入れたくない時にはＮ２等の不活性
ガスを充満させればよい。特にるつぼのところだけを高
温に加熱し、プレフオームの部分及びファイバーの部分
を冷やす為には「水冷のコイルや箱３９Ａ，３９Ｂを設
けることが有効である。熱しやへし、として例えば白金
３８を設え、その外側に石英ガラス３８′そして石英ガ
ラス３８″を設えるとるつば付近の高温度を保持するの
に有効である。次に本発明の一実施例について述べる。
コアがＣｓ２０一Ｂ２０３−Ｓｉ０２クラツドがＢ２０
３−Ｓｉ０２ガラスからなる８側めのプレフオーム表面
を清浄かつ平滑にした後「第１図の方法及び第２図の方
法で１５０ｒの径のファイバーに級糸し、直ちにシリコ
ン樹脂を１００ムのプライマリー・コートしてファイバ
ーを得た。
を設えておき、その先端３７′は出口が小さくなるよう
すぼめておく。ここでも炉体構造、耐火物材料や形状等
を適当に選んで３１又は３１を除いて３７「に直接高周
波譲導加熱を行ってもよい。この中にプレフオーム３２
を一定速度Ｖで送り込み３７′のところで溶融して紡糸
してファイバー３３を一定速度で引張ってゆく。なお、
この容器内に酸素を入れたくない時にはＮ２等の不活性
ガスを充満させればよい。特にるつぼのところだけを高
温に加熱し、プレフオームの部分及びファイバーの部分
を冷やす為には「水冷のコイルや箱３９Ａ，３９Ｂを設
けることが有効である。熱しやへし、として例えば白金
３８を設え、その外側に石英ガラス３８′そして石英ガ
ラス３８″を設えるとるつば付近の高温度を保持するの
に有効である。次に本発明の一実施例について述べる。
コアがＣｓ２０一Ｂ２０３−Ｓｉ０２クラツドがＢ２０
３−Ｓｉ０２ガラスからなる８側めのプレフオーム表面
を清浄かつ平滑にした後「第１図の方法及び第２図の方
法で１５０ｒの径のファイバーに級糸し、直ちにシリコ
ン樹脂を１００ムのプライマリー・コートしてファイバ
ーを得た。
ここで用いたヒーターはカーボン製の２仇肋◇（内径）
×１０肌ｈ（高さ）のヒーターであって、第２図の方法
では、内径１４側め×外径１６側めの石英ガラス管でそ
の下部の出口は小さくすぼめた石英るつぼを用いた。ヒ
ーター自身の温度は第１図の場合１３５０ｑｏ、第２図
の場合１５００００の時が一番線歪変動も小さく同じく
らいの張力で織糸することが出来た。
×１０肌ｈ（高さ）のヒーターであって、第２図の方法
では、内径１４側め×外径１６側めの石英ガラス管でそ
の下部の出口は小さくすぼめた石英るつぼを用いた。ヒ
ーター自身の温度は第１図の場合１３５０ｑｏ、第２図
の場合１５００００の時が一番線歪変動も小さく同じく
らいの張力で織糸することが出来た。
このようにして得たファイバー素線をさらに押出し被覆
して０．９蚊？の心線として引張りテストを行った。
して０．９蚊？の心線として引張りテストを行った。
従来の第１図の方法では平均１．１ｋ９（０．８〜１．
７ｋ９）の破断荷重であるのに対し第２図の本発明の方
法では平均３．５ｋ９（３．０〜４．５ｋ９）という破
断荷重の良好な結果を得た。さらに第２図と第３図の方
法で同じ実験をしたところ、第３図のものは第２図より
も悪い結果は出ていないことが分かった。
７ｋ９）の破断荷重であるのに対し第２図の本発明の方
法では平均３．５ｋ９（３．０〜４．５ｋ９）という破
断荷重の良好な結果を得た。さらに第２図と第３図の方
法で同じ実験をしたところ、第３図のものは第２図より
も悪い結果は出ていないことが分かった。
第３図の水袷３９Ａ，３９Ｂはプレフオームおよび紡糸
直後の周囲温度の上昇をおさえるものであるが、水冷し
ない場合に較べると溶融し級糸されたときの温度差を大
きくし急冷効果を高める程の成果はなかったものと考え
られる。
直後の周囲温度の上昇をおさえるものであるが、水冷し
ない場合に較べると溶融し級糸されたときの温度差を大
きくし急冷効果を高める程の成果はなかったものと考え
られる。
本発明によれば、紙糸条件は高温急冷という条件になる
ので強いファイバーを得ることが出来る。
ので強いファイバーを得ることが出来る。
さらにるつぼの出口は固定されているので、高温帯の中
心で安定してガラス・ファイバーが得られ円周方向に均
一な熱履歴を受けたファイバーが出来る。そして送入す
るプレフオームは多少傾いてもるつぼの内で修正される
のでプレフオームの取付けが容易である。
心で安定してガラス・ファイバーが得られ円周方向に均
一な熱履歴を受けたファイバーが出来る。そして送入す
るプレフオームは多少傾いてもるつぼの内で修正される
のでプレフオームの取付けが容易である。
第１図は従来の紡糸方法で、第２図、第３図は本発明の
一方法である。 第１図中、１１Ｇまヒーター、１２はプレフオーム、１
３はフアイバー、１４はカーボン・カプセル、１５はＳ
ＵＳ容器、１ ６Ａ，ＢはＮ２ガス導入孔、１１′はバ
ー、１２″は電柱である。 第２図中、２１はヒーター、２２はブレフオーム、２３
はフアイバ−、２４はカーボン・カプセル、２５はＳＵ
Ｓ容器、２６Ａ，ＢはＮ２ガス導入孔、２７はるつぼで
ある。第３図中、３１はヒーター、３２はプレフオーム
、３３はフアイバー、３５はＳＵＳ容器、３７は白金る
つぼ、３８，３８′，３８″は熱しやへい、３９′Ａ，
Ｂは水冷容器である。ズー図 プ２図 才３図
一方法である。 第１図中、１１Ｇまヒーター、１２はプレフオーム、１
３はフアイバー、１４はカーボン・カプセル、１５はＳ
ＵＳ容器、１ ６Ａ，ＢはＮ２ガス導入孔、１１′はバ
ー、１２″は電柱である。 第２図中、２１はヒーター、２２はブレフオーム、２３
はフアイバ−、２４はカーボン・カプセル、２５はＳＵ
Ｓ容器、２６Ａ，ＢはＮ２ガス導入孔、２７はるつぼで
ある。第３図中、３１はヒーター、３２はプレフオーム
、３３はフアイバー、３５はＳＵＳ容器、３７は白金る
つぼ、３８，３８′，３８″は熱しやへい、３９′Ａ，
Ｂは水冷容器である。ズー図 プ２図 才３図
Claims (1)
- １ 半径方向に所定の屈折率分布を有するプレフオーム
棒を紡糸してフアイバーを作る製造方法に於いて、出口
を小さくすぼめた底孔つきのるつぼの外側を加熱し、そ
のるつぼの中にプレフオームを徐々に挿入し、るつぼの
底付近で高温溶融し、底孔から落ちる溶融プレフオーム
を引張って紡糸することを特徴とするオプチカルフアイ
バの紡糸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14586778A JPS609972B2 (ja) | 1978-11-24 | 1978-11-24 | オプチカルフアイバの紡糸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14586778A JPS609972B2 (ja) | 1978-11-24 | 1978-11-24 | オプチカルフアイバの紡糸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5571641A JPS5571641A (en) | 1980-05-29 |
| JPS609972B2 true JPS609972B2 (ja) | 1985-03-14 |
Family
ID=15394883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14586778A Expired JPS609972B2 (ja) | 1978-11-24 | 1978-11-24 | オプチカルフアイバの紡糸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609972B2 (ja) |
-
1978
- 1978-11-24 JP JP14586778A patent/JPS609972B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5571641A (en) | 1980-05-29 |
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