JPS6114246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属又は合金（以下単に金属と総称）
の融液平面流の空気等のガス流で切断又は分割
し、所望の寸法形状の金属短繊維の製造する方法
に関するものである。

一般に金属短繊維は鋼繊維強化コンクリート或
いは金属繊維強化合金等の用途にみられるように
複合材への適用が有望視されており、従来かかる
金属短繊維を製造する方法として、(1)薄板剪断
法、(2)切削法、(3)メルトエクストラクシヨン法
（バツテル方式）等がある。

上記の従来法の(1)薄板剪断法は第１図に示すよ
うに金属板ａを刃ｂによつて剪断する方法で、薄
板まで圧延するコストと刃の消耗コストが大きい
欠点があり、又(2)切削法は第２図に示すように厚
板ｃから回転刃ｄによつて切削する方法でくさび
型短繊維が得られるので(1)の方法よりは効率的で
あるが刃の消耗費がコスト上昇にひびき、又生産
性も低い等の欠点がある。(3)メルトエクストラク
シヨンは第３図ロに示すように周端に沿つて円周
方向等間隔に切欠き部ｆを有する円板ｅを同図イ
のように周端を融液Ｇ中に浸漬した状態で回転
し、円板ｅに接融凝固させて繊維を得るもので、
上記の切欠き部ｆによつて繊維は長くつながらな
いようにしており三ケ月状断面の短繊維が得られ
る。

この方法の場合大規模な生産に適する反面、融
液Ｇの液面を清浄に保ちかつ液面高さを一定に保
つ必要のあること、又円板ｅが高温融液Ｇと接し
て劣化し易いため頻繁に取替える必要がある等工
程管理の面で難点が多い。

本発明はこのような諸欠点を除去した新規な金
属短繊維の製造法を提供したもので、金属融液の
平面流を噴出ガスの平面流で切断又は分割し、こ
れをロール、ベルト等の冷却手段によつて凝固さ
せて所望の金属短繊維を得ることを目的としてい
る。

本発明方法においては切刃を用いず、融液から
目的の短繊維を直接製造できるため(1)生産速度が
大きい。(2)消耗部材が少なくランニングコストが
低い。(3)設備が小規模のため設備費が安い。(4)結
果的に安価な短繊維が得られる。

以下本発明を図面に示す実施態様に基いて具体
的に説明する。

第４図において金属融液２は平面ノズル１から
巾の平面流２′となつて出るが、この平面流
２′は上方のエアノズル４から間欠的に平面流と
なつて噴出する空気流３によつて平面流２′の進
行方向に直交して切断され、この空気流３で切り
取られる融液部分は空気流３と共に下方に運ばれ
ロール５に当り急冷されて凝固し、長さの短繊
維が得られる。又一方空気流３で切り取られずに
残つた溶液部分は平面流２′の流れに沿つて水平
に進行し、同じくロール５に当つて凝固し、長さ
の短繊維が得られるが、これら両者の融液部分
の凝固によつて得られる短繊維がロール上で重な
らないように位相差をもたせるが、具体的にはロ
ール回転速度を融液流速度に対して調整するよう
にすればよい。このようにしてロール５上で凝固
して得られた短繊維６は遠心力によつてロール表
面より離れて集められる。

尚金属融液は一般に表面張力が大きいためその
ノズルからの平面流のつながる長さは短かい。そ
こで上記のようにノズルから出た直後に融液を切
断することは一定長の短繊維を得るのに有効であ
る。

第５図は表面張力があまり大きくなく比較的長
い平面流の得られ易い融液に適用して有用な方法
を示し、融液２は平面ノズル１から平面流２′と
なつて出るが、この融液２はノズル１を出た直後
の位置８で平面空気流３によつて進行方向に直交
して間欠的に切られる。その際空気流３の噴出間
隔は平面流２′がだけ続くように決めてある。

次に進行方向に平行な多数の平面空気流３′に
よつて平面流２′を縦に切り落しこの切落した融
液は下方に設けた金属ベルト７上に当てて凝固さ
せ短繊維とする。一方切り落されなかつた残りの
融液はそのまま飛行を続けベルト７に当つて凝固
し短繊維となるが、その際ベルト速度は平面流
２′の速度に対し適当な範囲にする他、上記両者
の短繊維６がベルト上で重ならないようにベルト
速度を適当な範囲に設定することが必要である。
このようにしてベルト７上で凝固した短繊維はベ
ルトによつて運ばれその終端で落されて集められ
る。

尚上記の液流の方向や空気流の方向は任意であ
り、例えば空気流を斜めにして切り取つた短繊維
状の融液を加速したり減速したりしてロールがベ
ルトに当てるようにしてもよく、これはベルトや
ロールの回転速度の可変域に限度のある場合等に
有効である。

第６図は第５図で用いられうるノズル形状の別
例であつて融液の平面流の進行方向と平行な平面
ノズルＡからの連続空気噴流によつて融液を縦切
りすると同時に融液の平面流の進行方向に直交し
た平面ノズルＢからの間欠空気噴流によつて横切
りするようにしてある。

又第７図は第５図の実施において融液の平面流
の進行方向に対し直交する空気流によつて切り落
される融液部分のみを別個に回収するためにじや
ま板９を設け、ベルト７上では融液の平面流の進
行方向に対し平行に切り落される融液部分と切り
落されないで残る融液部分とを集めるようにして
あり、これは短繊維がベルト上で重ならないよう
にする手段として有効であり、又短繊維の長さを
揃える面でも有利となる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 第４図の装置を用いて厚さ0.5mm、巾30mm、速
度20cm／secの融液流（組成は鉄にコバルト５原
子％、リン13原子％、炭素７原子％、ケイ素５原
子％を添加した合金で温度1250℃）に対し、液流
から２mm離しておいたスリツト厚0.7mm、巾40mm
の平面ノズルから空気を噴出し、切り取つた融液
を直径100mmのロールに当てた。

ロールは200rpmで回転しており１／30秒間隔
で間欠的に噴出する空気流によつて吹き付けられ
る液状短繊維並びに吹き落されずに残る液状短繊
維を共に直径100mmのロールに当てた。ロール中
心は融液流下45mm、空気ノズル位置は融液流ノズ
ル出口から６mmとした。

この装置により長さ30mm、断面寸法0.5×0.7mm
のやや半月に近い短繊維0.5Kgが約20秒で得られ
た。尚融液流ノズルにはアルミナ焼結質を、ロー
ルには炭素鋼を用いた。

実施例 ２ 第５図の装置を用い、炭素鋼融液を1500℃、40
cm／secで0.5mm厚のステンレススチールベルトに
当てた。

融液流はノズル直後に空気ノズルより噴出する
空気流で１／20秒間隔で流れに直交して切られ、
同時に0.7mm間隔で縦割りした。

ベルトは100cm／secの速度で融液流と同方向に
動いており、長さ約20mmの短繊維はベルトが下に
廻り込む部分ではがされ下方に落下した。

この装置により長さ約20mm、断面0.5×0.7mmの
やや半月形に近い矩形短繊維0.5Kgが約10秒で得
られた。

実施例 ３ 第７図の装置を用いて18−８ステンレス鋼融液
を1400℃、40cm／secで0.5mm厚のステンレススチ
ールベルトに当てた。

融液流はノズル直後に第６図に示すような間隔
0.7mm、スリツト厚0.2mmの平行ノズルＡによつて
連続して縦割りを受け、同時に直交する方向の平
面流Ｂによつて間欠的に長さ20mmとなるように切
断され、この切り落された融液部分はじやま板等
の手段でベルトに当たらぬようにした。

その他の操作は実施例２と同様に行い直径0.5
mm、長さ20mmの半月形に近い断面形状の短繊維を
得た。このようにして0.5Kgの融液から約10秒で
約0.35Kgの短繊維を得た。

以上本発明によれば従来のように刃や浸漬デイ
スクのように高価な消耗部材を必要としないので
ランニングコストが安く、かつ歩留りが良くしか
も生産速度が高いのが特徴である。

その他設備が小規模で済み設備費が安く、小規
模生産に適しその結果安価な短繊維の得られる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までは従来の金属短繊維の製
造法の各例示図である。第４図イ，ロ、第５図
イ，ロ、第７図は本発明の金属短繊維の製造法を
示した実施例１，２，３の各説明図、第６図は第
７図に用いられるノズル形状の例示図である。 １……融液ノズル、２……融液、３，３′……
空気流、４……エアノズル、５……ロール、６…
…短繊維、７……金属ベルト、９……じやま板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属又は合金融液の平面流を噴出ガスの平面
   流によつて切断又は分割し、この噴出ガス流で切
   り取られる融液部分とこの噴出ガス流で切り取ら
   ずに残る融液部分とを冷却ロール又は冷却ベルト
   によつて冷却凝固せしめることを特徴とする金属
   短繊維の製造法。