JP2759966B2 - オキシナイトライドガラス繊維製造装置 - Google Patents
オキシナイトライドガラス繊維製造装置Info
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- JP2759966B2 JP2759966B2 JP63161244A JP16124488A JP2759966B2 JP 2759966 B2 JP2759966 B2 JP 2759966B2 JP 63161244 A JP63161244 A JP 63161244A JP 16124488 A JP16124488 A JP 16124488A JP 2759966 B2 JP2759966 B2 JP 2759966B2
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- JP
- Japan
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- glass
- melting
- raw material
- glass fiber
- bushing
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
- C03B5/0336—Shaft furnaces
-
- 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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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、オキシナイトライドガラス繊維製造装置に
関する。さらに、詳しくは本発明は高温下において不安
定なガラス繊維の紡糸に適したガラス繊維製造装置に関
する。
関する。さらに、詳しくは本発明は高温下において不安
定なガラス繊維の紡糸に適したガラス繊維製造装置に関
する。
従来の技術 オキシナイトライドガラス繊維は、酸化物ガラスの酸
素原子が窒素に置き換わった構造を有するオキシナイト
ライドガラスを用い、高強度、高弾性のガラス繊維とし
て注目されている。
素原子が窒素に置き換わった構造を有するオキシナイト
ライドガラスを用い、高強度、高弾性のガラス繊維とし
て注目されている。
しかしながら、オキシナイトライドガラスは高温下空
気中において反応性が高く不安定で、溶融紡糸を行うこ
とはきわめて困難である。
気中において反応性が高く不安定で、溶融紡糸を行うこ
とはきわめて困難である。
このようなオキシナイトライドガラスの溶融法による
製造装置としては、従来、グラファイト発熱体を用い、
ルツボ内の溶融ガラスをルツボ表面から上方に引き上
げ、ガラス繊維を得るものが提案されている。
製造装置としては、従来、グラファイト発熱体を用い、
ルツボ内の溶融ガラスをルツボ表面から上方に引き上
げ、ガラス繊維を得るものが提案されている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかる熔融紡糸方法では、繊維の取り
出し方向が重力とは逆方向で、繊維の切断を生じやす
く、長繊維を得ることは極めて困難である。さらに、ガ
ラス繊維を巻き取るワインダおよびサイジング装置など
を炉上部に設置する必要があり、作業性も極めて悪く、
工業的生産には到底適用し得ない。
出し方向が重力とは逆方向で、繊維の切断を生じやす
く、長繊維を得ることは極めて困難である。さらに、ガ
ラス繊維を巻き取るワインダおよびサイジング装置など
を炉上部に設置する必要があり、作業性も極めて悪く、
工業的生産には到底適用し得ない。
また、従来のＥガラス長繊維を製造する場合には、高
温（1200〜1600℃）下における原料とルツボとの反応を
避けるため、ルツボ材料として白金、白金ロジウム合金
などの高価な材料を用いなければならないという問題が
ある。
温（1200〜1600℃）下における原料とルツボとの反応を
避けるため、ルツボ材料として白金、白金ロジウム合金
などの高価な材料を用いなければならないという問題が
ある。
さらに従来の装置では、オキシナイトライドガラスな
どの高温熔融、紡糸に充分な温度（1400〜1950℃）は得
られない。
どの高温熔融、紡糸に充分な温度（1400〜1950℃）は得
られない。
本発明は、高温空気中での反応性の高いガラス繊維を
連続的にかつ安定して紡糸し得る装置を提供することを
目的とする。
連続的にかつ安定して紡糸し得る装置を提供することを
目的とする。
課題を解決するための手段 すなわち、本願発明は原料容器、該原料容器とつなが
るガラス熔融部、該熔融部とつながり紡糸用オリフィス
を備えたブッシング及び該ブッシングとつながる窒素雰
囲気室からなるガラス繊維製造装置であって、前記原料
容器、熔融部、ブッシングの内部及び窒素雰囲気室が酸
素濃度200ppm以下の不活性ガス雰囲気であることを特徴
とするオキシナイトライドガラス繊維製造装置を提供す
るものである。
るガラス熔融部、該熔融部とつながり紡糸用オリフィス
を備えたブッシング及び該ブッシングとつながる窒素雰
囲気室からなるガラス繊維製造装置であって、前記原料
容器、熔融部、ブッシングの内部及び窒素雰囲気室が酸
素濃度200ppm以下の不活性ガス雰囲気であることを特徴
とするオキシナイトライドガラス繊維製造装置を提供す
るものである。
酸素濃度が200ppmを超えるとガラスが酸素と反応し、
所望のオキシナイトライドガラスが得られず、また、モ
リブデン等の炉材と酸素との反応が生ずる。
所望のオキシナイトライドガラスが得られず、また、モ
リブデン等の炉材と酸素との反応が生ずる。
作用 本発明装置によれば、装置内の不活性ガス雰囲気下、
高温にてガラスの連続熔融、紡糸が行われる。
高温にてガラスの連続熔融、紡糸が行われる。
実施例 つぎに、本発明を実施例にもとづき、添付の図面を参
照してさらに具体的に説明する。第１図は本発明装置の
一具体例を示す断面図である。
照してさらに具体的に説明する。第１図は本発明装置の
一具体例を示す断面図である。
本発明のガラス繊維製造装置100は、原料を溜める原
料容器10、該原料容器から供給された原料を熔融する熔
融部20、該熔融部の下方に設けられたブッシング30から
なる。
料容器10、該原料容器から供給された原料を熔融する熔
融部20、該熔融部の下方に設けられたブッシング30から
なる。
原料容器10は気密構造を有し、真空ポンプにつながる
ライン11、酸素濃度計につながるライン12および窒素ラ
イン13に接続する。該原料容器10は、内部に貯蔵された
ガラス原料14を定量的に排出するスクリュフィーダ15を
介して熔融部20とつながる。
ライン11、酸素濃度計につながるライン12および窒素ラ
イン13に接続する。該原料容器10は、内部に貯蔵された
ガラス原料14を定量的に排出するスクリュフィーダ15を
介して熔融部20とつながる。
熔融部20はガラスを溶融する溶融ルツボ21、該ルツボ
の周囲に設けられた発熱体22からなる。
の周囲に設けられた発熱体22からなる。
本発明装置において前記ガラス溶融ルツボ21は、モリ
ブデン、タンタル、タングステンなどの安価な材料を用
いることができる。また、オキシナイトライドガラスな
どの特に高い熔融温度を必要とする場合には、窒化ホウ
素などの材料からなるものが好ましい。
ブデン、タンタル、タングステンなどの安価な材料を用
いることができる。また、オキシナイトライドガラスな
どの特に高い熔融温度を必要とする場合には、窒化ホウ
素などの材料からなるものが好ましい。
該ルツボ21は下部に直径1.5〜10mmの１または２以上
の繊維取り出し用細孔25を有する。該細孔の径は、紡糸
時のガラス粘度、所望の繊度により適宜変更してよい。
また細孔には開閉シャッタ26が設けられ、紡糸開始時ま
で熔融した原料を溜める。
の繊維取り出し用細孔25を有する。該細孔の径は、紡糸
時のガラス粘度、所望の繊度により適宜変更してよい。
また細孔には開閉シャッタ26が設けられ、紡糸開始時ま
で熔融した原料を溜める。
発熱体22としては、1500℃以上、好ましくは1700℃以
上に昇温可能な発熱体、例えばグラファイトなどが用い
られ、とくに管状のグラファイト製により前記熔融ルツ
ボ21を略包囲して加熱するのが好ましい。また、発熱体
に用いられる他の材料としては、モリブデン、タンタ
ル、タングステンなどが挙げられる。なお、前記熔融ル
ツボの全部または一部を発熱体とすることも可能であ
る。
上に昇温可能な発熱体、例えばグラファイトなどが用い
られ、とくに管状のグラファイト製により前記熔融ルツ
ボ21を略包囲して加熱するのが好ましい。また、発熱体
に用いられる他の材料としては、モリブデン、タンタ
ル、タングステンなどが挙げられる。なお、前記熔融ル
ツボの全部または一部を発熱体とすることも可能であ
る。
熔融部20の下方に設けられたブッシング30は、上部に
ヒータ31、下部に紡糸用オリフィス32を有し、溶融ルツ
ボ21にて溶融したガラスを紡糸温度に保持しながら、ガ
ラス繊維の紡糸を行う。オリフィス32の下方には窒素雰
囲気室33が設けられ、その酸素濃度は酸素濃度計34にて
モニタされる。紡糸されたガラス繊維101は、ワインダ1
02にて捲取られる。
ヒータ31、下部に紡糸用オリフィス32を有し、溶融ルツ
ボ21にて溶融したガラスを紡糸温度に保持しながら、ガ
ラス繊維の紡糸を行う。オリフィス32の下方には窒素雰
囲気室33が設けられ、その酸素濃度は酸素濃度計34にて
モニタされる。紡糸されたガラス繊維101は、ワインダ1
02にて捲取られる。
なおブッシングもモリブデン、タンタル、タグステン
などで作成されてよい。
などで作成されてよい。
さらに、前記発熱体22およびブッシング30は、断熱材
23に包囲されケーシング24に収容される。
23に包囲されケーシング24に収容される。
ケーシング24には、窒素ライン27および真空ポンプと
つながるライン28が設けられ、少なくとも前記熔融ルツ
ボ21の内部および下方のガラス繊維の行路全体にわたっ
て、酸素濃度200ppm以下の不活性ガス雰囲気を形成す
る。かかる不活性ガス雰囲気は、ガラス繊維の製造条件
に応じ、繊維が数十度以下の温度となるまで充分な行路
長を有するのが好ましく、繊維の引き出し口は不活性ガ
ス室内が充分な不活性ガス雰囲気を達成しうるよう充分
に狭いのがよい。該引き出し口は開閉自在であるのがよ
り好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、ア
ルゴンなどが用いられ、特に窒素が好ましく、ガス室内
は外部に対して加圧であるのがよい。このようにして本
発明装置では、原料容器、熔融部、ブッシングの全ての
ガラス原料、熔融物の雰囲気が酸素濃度200ppm以下に保
持される。
つながるライン28が設けられ、少なくとも前記熔融ルツ
ボ21の内部および下方のガラス繊維の行路全体にわたっ
て、酸素濃度200ppm以下の不活性ガス雰囲気を形成す
る。かかる不活性ガス雰囲気は、ガラス繊維の製造条件
に応じ、繊維が数十度以下の温度となるまで充分な行路
長を有するのが好ましく、繊維の引き出し口は不活性ガ
ス室内が充分な不活性ガス雰囲気を達成しうるよう充分
に狭いのがよい。該引き出し口は開閉自在であるのがよ
り好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、ア
ルゴンなどが用いられ、特に窒素が好ましく、ガス室内
は外部に対して加圧であるのがよい。このようにして本
発明装置では、原料容器、熔融部、ブッシングの全ての
ガラス原料、熔融物の雰囲気が酸素濃度200ppm以下に保
持される。
つぎに前記第１図に示す本発明装置を用いたオキシナ
イトライドガラス繊維の製造について説明する。
イトライドガラス繊維の製造について説明する。
所定の原料を原料容器10に投入し、密閉された原料容
器をライン11より真空ポンプで吸引しつつ、窒素ライン
13よりN2ガスを導入する。一定時間後真空ポンプへのラ
イン11を閉じ、ライン12を開放して酸素濃度をモニター
する。酸素濃度200ppm以下になったことを確認後、スク
リューフィーダー15にて原料を熔融用ルツボ21に供給す
る。熔融ルツボ21でガラス原料を熔融し、ついで紡糸温
度まで降温する。つぎに開閉シャッター26を開け、溶融
ガラスをブッシング30に落とし紡糸を行う。路の雰囲気
は酸素濃度計34でモニターしておく。ブッシング30には
電極35により直接電力を印加しておき、ガラスを加熱温
調する。上記操作において、ガラスの原料組成および工
程条件はつぎのとおりであった。
器をライン11より真空ポンプで吸引しつつ、窒素ライン
13よりN2ガスを導入する。一定時間後真空ポンプへのラ
イン11を閉じ、ライン12を開放して酸素濃度をモニター
する。酸素濃度200ppm以下になったことを確認後、スク
リューフィーダー15にて原料を熔融用ルツボ21に供給す
る。熔融ルツボ21でガラス原料を熔融し、ついで紡糸温
度まで降温する。つぎに開閉シャッター26を開け、溶融
ガラスをブッシング30に落とし紡糸を行う。路の雰囲気
は酸素濃度計34でモニターしておく。ブッシング30には
電極35により直接電力を印加しておき、ガラスを加熱温
調する。上記操作において、ガラスの原料組成および工
程条件はつぎのとおりであった。
組 成（mol％） SiO2 26 Si3N4 11 CaO 52.4 MgO 6 Al2O3 4.6 熔融温度 1660℃ 熔融時間 ２時間 紡糸温度 1510℃ 紡糸速度 500m/分 繊維径 約15μｍ N2濃度 原料容器内 60ppm 炉 内 20ppm 溶融ルツボ容積 約1.0 ガラス溶融量 約0.8 ポンプ吸引時間 約３時間 発明の効果 本発明装置によれば、ハライドガラス、カルコゲナイ
ドガラス、オキシナイトライドガラスなど高温空気中に
て反応性の高いガラスを安定して連続的に紡糸すること
ができる。また熔融部のルツボ材料として、モリブデン
など安価な材料を使用することができる。
ドガラス、オキシナイトライドガラスなど高温空気中に
て反応性の高いガラスを安定して連続的に紡糸すること
ができる。また熔融部のルツボ材料として、モリブデン
など安価な材料を使用することができる。
第１図は本発明装置の一具体例を示す断面図である。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 10:原料容器、13:窒素ライン、 20:溶融部、21:溶融ルツボ、22:発熱体、27:窒素ライン
フロントページの続き (72)発明者 大田 昌昭 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭50−64528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85017（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 1/00 - 5/44 C03B 8/00 - 8/04 C03B 19/12,19/14,20/00 C03B 37/00 - 37/16 C03C 1/00 - 14/00
Claims (1)
- 【請求項１】原料容器、該原料容器とつながるガラス熔
融部、該熔融部とつながり紡糸用オリフィスを備えたブ
ッシング及び該ブッシングとつながる窒素雰囲気室から
なるガラス繊維製造装置であって、前記原料容器、熔融
部、ブッシングの内部及び窒素雰囲気室が酸素濃度200p
pm以下の不活性ガス雰囲気であることを特徴とするオキ
シナイトライドガラス繊維製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161244A JP2759966B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | オキシナイトライドガラス繊維製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161244A JP2759966B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | オキシナイトライドガラス繊維製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029729A JPH029729A (ja) | 1990-01-12 |
| JP2759966B2 true JP2759966B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=15731389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63161244A Expired - Lifetime JP2759966B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | オキシナイトライドガラス繊維製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759966B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5102810A (en) * | 1990-03-13 | 1992-04-07 | General Instrument Corp. | Method for controlling the switching speed of bipolar power devices |
| JP4721290B2 (ja) * | 2000-08-17 | 2011-07-13 | Ｈｏｙａ株式会社 | ガラスの製造方法およびそれに用いるガラス溶融装置 |
| JP4941372B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2012-05-30 | パナソニック株式会社 | 熱源ユニット |
| WO2013011837A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 日東紡績株式会社 | ガラス溶融装置、ガラス繊維製造装置及びガラス繊維製造方法 |
| JP5929850B2 (ja) * | 2013-07-24 | 2016-06-08 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の室外機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5040174B2 (ja) * | 1973-10-15 | 1975-12-22 | ||
| JPS6385017A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-15 | Ube Ind Ltd | 窒素含有ガラスの製造法 |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63161244A patent/JP2759966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029729A (ja) | 1990-01-12 |
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