JP4777936B2 - Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method - Google Patents

Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP4777936B2
JP4777936B2 JP2007113177A JP2007113177A JP4777936B2 JP 4777936 B2 JP4777936 B2 JP 4777936B2 JP 2007113177 A JP2007113177 A JP 2007113177A JP 2007113177 A JP2007113177 A JP 2007113177A JP 4777936 B2 JP4777936 B2 JP 4777936B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
glass
glass tube
gas
platinum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007113177A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008266082A (en
Inventor
和史 中野
誠 白鳥
晴之 鈴木
哲也 中島
健太 齋藤
俊成 渡邉
誠司 宮崎
敬 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Techno Glass Co Ltd
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
AGC Techno Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd, AGC Techno Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2007113177A priority Critical patent/JP4777936B2/en
Publication of JP2008266082A publication Critical patent/JP2008266082A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4777936B2 publication Critical patent/JP4777936B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/095Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

本発明は、ダンナー法を用いてガラス管を成形するために用いるスリーブ及びこのスリーブを用いたガラス管の製造方法に関する。   The present invention relates to a sleeve used for forming a glass tube using the Danner method and a method for manufacturing a glass tube using the sleeve.

ガラス管を大量生産する方法として、ダンナー法が従来から幅広く用いられてきた。ダンナー法は、斜め下方向に向けて支持され、軸方向に回転が与えられているスリーブ上に溶融ガラスを導き、このスリーブの周りに溶融ガラスを巻き付け、さらにこのスリーブの斜め下の先端部からガラスを連続的に引き出すことによってガラスを管状又は棒状に成形するものであって、他のガラス管の製造方法に比べ精度よく製造できるという特徴がある。   The Danner method has been widely used as a method for mass-producing glass tubes. In the Danner method, molten glass is guided on a sleeve that is supported obliquely downward and axially rotated, and the molten glass is wound around the sleeve. The glass is formed into a tubular or rod shape by continuously drawing out the glass, and is characterized in that it can be manufactured with higher accuracy than other glass tube manufacturing methods.

ダンナー法に用いるスリーブ材としては、アルミナ、ムライト、ジルコン系などの焼成耐火物セラミックスが従来から一般に用いられてきた。近年では、要求品質が特に厳しいガラス管を製造する場合や、ガラス組成が耐火物スリーブ材に対し浸食性であって従来のセラミックス耐火物を用いたのではスリーブの寿命が著しく短くなってしまうなどの場合には、耐火物の一部または全面に白金または白金合金を被覆したスリーブが用いられている。   As the sleeve material used in the Danner method, conventionally fired refractory ceramics such as alumina, mullite and zircon have been generally used. In recent years, when manufacturing glass tubes with particularly strict quality requirements, or when the glass composition is erosive to the refractory sleeve material and the conventional ceramic refractory is used, the life of the sleeve is significantly shortened. In this case, a sleeve in which platinum or a platinum alloy is coated on a part or the entire surface of the refractory is used.

他方、ガラス管に求められる特性については、エレクトロニクス分野などに用いられる部品として、より高い寸法精度や外観特性が求められるほか、誘電率などの電気特性や、軟化点などの物理特性、あるいは紫外線カットなどに代表される光学特性など、その用途に応じ、さまざまな高度の要求がなされるようになっている。これらのさまざまな特性要求を満たすガラス管を製造し供給するために、これらの特性を満たすガラス組成を得るためのさまざまな研究や開発が鋭意なされてきた。しかしながら、こうして開発されたガラス組成は、ほとんどすべての場合に、従来のガラス組成に比べてダンナー法でガラス管を成形する際に失透が発生しやすくなって、その製造がより難しくなっている。ダンナー法では、成形に適した高精度のチューブを成管するために、スリーブの先端にて成形に適した粘度となるよう、厳密な温度制御をするため、スリーブとの接触時間が長いという特徴がある。従って失透しやすいガラスの製造方法として、ダンナー法はアップドロー法やベロー法と比べると失透を生じ易い製造方法となっている。   On the other hand, with regard to the characteristics required for glass tubes, higher dimensional accuracy and appearance characteristics are required for parts used in the electronics field, etc., electrical characteristics such as dielectric constant, physical characteristics such as softening point, or UV protection Various high demands are made according to the use such as optical characteristics represented by the above. In order to produce and supply glass tubes that meet these various characteristic requirements, various research and development have been conducted to obtain glass compositions that satisfy these characteristics. However, in almost all cases, the glass composition thus developed is more difficult to manufacture because it tends to cause devitrification when the glass tube is formed by the Danner method than the conventional glass composition. . In the Dunner method, in order to form a highly accurate tube suitable for molding, the temperature at the tip of the sleeve is strictly controlled so that the viscosity is suitable for molding, and the contact time with the sleeve is long. There is. Therefore, as a method for producing glass that is easily devitrified, the Danner method is a method for producing devitrification more easily than the updraw method or the bellows method.

特許文献1には、ダンナー法を用いたガラス加工時における泡の発生を抑え、またガラスの粘度を下げるために、スリーブのおかれている雰囲気を調整する方法が記載されている。また特許文献2および3には、管ガラスの内面に発生する失透を防止するための解決方法として、特定のガラス組成を用いる方法、およびスリーブに被覆を設ける方法がそれぞれ記載されている。さらに特許文献3には、成形されるガラス管よりも軟化点が30℃以上高く耐火物との反応生成物を生じないガラスを耐火物スリーブの外表面に被覆し、失透を防止する方法が記載されている。
特開平08−283031号公報 特開平09−012332号公報 特開2005−22882号公報
Patent Document 1 describes a method of adjusting the atmosphere in which the sleeve is placed in order to suppress generation of bubbles during glass processing using the Danner method and to reduce the viscosity of the glass. Patent Documents 2 and 3 describe a method of using a specific glass composition and a method of providing a sleeve on a sleeve as solutions for preventing devitrification occurring on the inner surface of the tube glass. Furthermore, Patent Document 3 discloses a method for preventing devitrification by covering the outer surface of a refractory sleeve with glass having a softening point higher than that of a molded glass tube by 30 ° C. and not causing a reaction product with the refractory. Are listed.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-283031 JP 09-012332 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-22882

本発明者らは、上述したようなさまざまな高度の特性要求を満たすガラス管を製造し供給するには、ガラス管を精度よく製造できるダンナー法が重要であって、そのためにはダンナー法における管内面での失透が発生しないようにすることが特に重要であるとの認識のもとに研究を行なった。   In order to manufacture and supply a glass tube that satisfies various high-level characteristic requirements as described above, the present inventors need a Dunner method that can manufacture a glass tube with high accuracy. The research was conducted with the recognition that it is particularly important to prevent devitrification on the surface.

管内面に失透が発生すると、その大きさによっては、例えば蛍光ランプなどの製造において大きな欠点となりうる。失透の大きさによっては、管内面に蛍光体を塗布する工程でむらを生じる原因や、塗った後のベーキング工程ではがれ発生の原因となるおそれがある。   When devitrification occurs on the inner surface of the tube, depending on its size, it can be a major drawback in the manufacture of fluorescent lamps, for example. Depending on the size of the devitrification, there is a possibility of causing unevenness in the step of applying the phosphor to the inner surface of the tube, or causing peeling in the baking step after the coating.

上記特許文献1には、ダンナー法におけるスリーブ外側の雰囲気を制御することが記載されている。しかしながら、この雰囲気制御は、成形管の外表面側に作用するものであって、本発明の管内面における失透発生を防止するものではない。   Patent Document 1 describes controlling the atmosphere outside the sleeve in the Danner method. However, this atmosphere control acts on the outer surface side of the molded tube, and does not prevent devitrification on the inner surface of the tube of the present invention.

また上記特許文献2には、ダンナー法におけるガラスの失透を防止するために、成形対象である管ガラスの組成を規定することが記載されている。しかしながら、この方法は、特許文献2に規定された組成については、失透がなくなるとしても、その範囲外のガラス、すなわち、上記したさまざまな要求特性を満たす各種ガラス管の製造における失透の問題の解決に役立つものではない。   Patent Document 2 describes that the composition of the tube glass that is the object of molding is specified in order to prevent devitrification of the glass in the Danner method. However, this method has a problem of devitrification in the production of glass outside the range, that is, various glass tubes satisfying the above various required characteristics, even if devitrification disappears for the composition specified in Patent Document 2. It does not help solve the problem.

さらに特許文献3には、失透生成物がガラスと耐火物との反応によって生じる場合に、これを防止する手段が記載されている。しかしながら、耐火物との反応ではなく、ガラス組成の成分の一部によって発生する失透に対しては、適用できるものではない。   Further, Patent Document 3 describes means for preventing the devitrification product from being generated by the reaction between glass and refractory. However, it is not applicable to devitrification caused by some of the components of the glass composition rather than reaction with refractories.

従って、高い寸法精度の管ガラスを大量に生産し、また管内面における失透の発生の防止されたガラス管の製造における問題点、すなわち、ダンナ−法を用いて高い寸法精度の管ガラスを大量に生産しようとする際に、ガラス管の内面に発生し、ガラス組成の成分の一部によって発生する失透の防止については、これらの特許文献1〜3には記載もその示唆もない。   Therefore, a large amount of high dimensional accuracy tube glass is produced, and there is a problem in the manufacture of glass tubes in which devitrification is prevented from occurring on the inner surface of the tube, that is, a large amount of high dimensional accuracy tube glass is produced using the Danna method. However, there is no description or suggestion in Patent Documents 1 to 3 regarding prevention of devitrification that occurs on the inner surface of the glass tube and is caused by a part of the glass composition component.

本発明は、ダンナー法を用い、さまざまな高度の特性要求を満たし高い寸法精度を有するガラス管を大量に生産し、また管内面における失透の発生を防止することのできるガラス管成形用スリーブを提供し、またダンナー法を用い、さまざまな高度の特性要求を満たし高い寸法精度を有するガラス管を大量に生産し、また管内面における失透の発生を防止することのできるガラス管の製造方法を提供することを課題とするものである。   The present invention provides a glass tube forming sleeve capable of mass-producing glass tubes having high dimensional accuracy that meet various high-level characteristic requirements using the Danner method, and can prevent the occurrence of devitrification on the inner surface of the tube. A glass tube manufacturing method that can be used for mass production of glass tubes with high dimensional accuracy that meets various high-level characteristic requirements and that prevents the occurrence of devitrification on the inner surface of the tube using the Danner method. The issue is to provide.

本発明者らは、種々の実験を行った結果、ダンナー法による管ガラスの製造方法において、スリーブに中空部と中空部にガスを導入する導入管と排気管を設け、その中空部に酸化ガス、または還元性ガスを導く構造のスリーブを構成し、このスリーブを用い、中空構造の少なくとも一部の内部空間の気体成分を制御することにより、スリーブに導入されたこれら酸化または還元ガスがスリーブ材料を通過してスリーブ外表面に達し、このスリーブ界面に接触しているガラスに対し、酸化作用または還元作用を与えることによって、管ガラス内面における失透の発生を抑制し、あるいは防止することができることを見出し、本発明をなすに至った。   As a result of various experiments, the inventors of the present invention have provided, in a tube glass manufacturing method by the Danner method, a sleeve provided with a hollow portion, an introduction tube for introducing gas into the hollow portion, and an exhaust pipe, and an oxidation gas in the hollow portion. Or a sleeve having a structure for introducing a reducing gas, and by using the sleeve to control a gas component in an internal space of at least a part of the hollow structure, the oxidizing or reducing gas introduced into the sleeve The generation of devitrification on the inner surface of the tube glass can be suppressed or prevented by applying an oxidizing action or a reducing action to the glass passing through the sleeve and reaching the outer surface of the sleeve and contacting the sleeve interface. The present invention has been found and the present invention has been made.

本発明のガラス管成形用スリーブは、耐火物製の円筒部と、円筒部と同軸にて前記円筒部を貫通するブローパイプと、前記円筒部とブローパイプとの間の空間を円筒部の軸と交差する面で複数の内部空間に分割する隔壁と、この隔壁によって区分された複数の内部空間の少なくとも一つの内部空間と連通する導入管および排気管とを有し、
導入管から気体を内部空間に導入することにより、前記内部空間の雰囲気を制御可能としたことを特徴とする。
A sleeve for forming a glass tube of the present invention includes a cylindrical portion made of refractory, a blow pipe that passes through the cylindrical portion coaxially with the cylindrical portion, and a space between the cylindrical portion and the blow pipe as an axis of the cylindrical portion. A partition wall that is divided into a plurality of internal spaces at a surface intersecting with the internal space, and an introduction pipe and an exhaust pipe that communicate with at least one internal space of the plurality of internal spaces divided by the partition wall,
It is characterized in that the atmosphere in the internal space can be controlled by introducing gas from the introduction pipe into the internal space.

また、本発明のガラス管の製造方法は、ブローパイプを同軸状に貫入させた耐火物製の円筒部を有し回転するガラス管成形用スリーブ上に溶融ガラスを流下させ、このスリーブの先端からガラスを連続的に引き出して管状に成形するガラス管の製造方法において、スリーブの円筒部とブローパイプとの間の中空部に導入管を介して酸化性または還元性ガスを導入し、スリーブ界面に接触しているガラスに対し酸化作用または還元作用を与えることにより、ガラス管内面に発生する失透を防止することを特徴とする。   In addition, the method for producing a glass tube of the present invention allows molten glass to flow down on a rotating glass tube forming sleeve having a cylindrical portion made of refractory with a blow pipe coaxially inserted, and from the tip of the sleeve. In a method of manufacturing a glass tube in which glass is continuously drawn and formed into a tubular shape, oxidizing or reducing gas is introduced into a hollow portion between a cylindrical portion of a sleeve and a blow pipe through an introduction tube, and is introduced into the sleeve interface. Devitrification generated on the inner surface of the glass tube is prevented by giving an oxidizing action or a reducing action to the glass in contact.

本発明によれば、さまざまな高度の特性要求を満たし高い寸法精度を有する管ガラスをダンナー法を用いて生産する際に、管内面における失透の発生を効果的に防止することができる。   According to the present invention, it is possible to effectively prevent devitrification on the inner surface of a tube when producing a tube glass that satisfies various high-level characteristic requirements and has a high dimensional accuracy by using the Danner method.

次に本発明の実施の形態について具体的に説明することにより、本発明の詳細について述べる。   Next, details of the present invention will be described by specifically describing embodiments of the present invention.

本発明において、スリーブに用いられる耐火物は、高温のガラスと接触するため浸食が小さい材料、例えばアルミナ、ムライト、ジルコン系などの焼成耐火物、あるいは耐食性が高いZrO2系などのセラミックスを溶射したものを使用することができる。このスリーブに用いられる耐火物の見かけ気孔率が、1%未満であると、中空部に挿入したガスが十分界面まで透過せず、スリーブとガラス界面で起こる酸化、還元効果が十分及ばない可能性があり、また気孔率が30%を超えると、耐火物のガラスに対する侵食性が極端に低下しスリーブ寿命を著しく短命化する。従ってスリーブに用いられる耐火物の見かけ気孔率は1%以上であることが望ましく、3%以上であることがさらに望ましい。またスリーブに用いられる耐火物の見かけ気孔率は30%以下であることが望ましく、25%以下であることがさらに望ましい。 In the present invention, the refractory used for the sleeve is sprayed with a material that has low erosion due to contact with high-temperature glass, for example, a fired refractory such as alumina, mullite, or zircon, or a ceramic such as ZrO 2 that has high corrosion resistance Things can be used. If the apparent porosity of the refractory used in this sleeve is less than 1%, the gas inserted into the hollow portion may not sufficiently permeate to the interface, and the oxidation and reduction effects that occur at the sleeve / glass interface may not be sufficient. If the porosity exceeds 30%, the erosion resistance of the refractory to the glass is extremely lowered, and the life of the sleeve is significantly shortened. Therefore, the apparent porosity of the refractory used for the sleeve is preferably 1% or more, and more preferably 3% or more. Further, the apparent porosity of the refractory used for the sleeve is desirably 30% or less, and more desirably 25% or less.

硼珪酸ガラスのような高温で耐火物セラミックスの浸食の大きいガラスを成形する場合には、成形精度や品質を維持するために、スリーブのガラスと接触する一部またはすべての部分に白金材を用いることができる。   When molding glass that is highly eroded by refractory ceramics at high temperatures such as borosilicate glass, platinum material is used for part or all of the part that contacts the glass of the sleeve in order to maintain molding accuracy and quality. be able to.

この際の白金材料としては、白金、あるいは白金ロジウム合金、あるいは白金−金合金から少なくとも1種を選べばよい。これらを選ぶ条件としては、使用温度やガラスの濡れ性などを適宜考慮する。   In this case, as the platinum material, at least one selected from platinum, a platinum rhodium alloy, or a platinum-gold alloy may be selected. As conditions for selecting these, the use temperature, the wettability of the glass, and the like are appropriately considered.

白金または白金合金をスリーブの少なくとも一部に使用し、中空部を持つスリーブを形成する方法としては、上記気孔率を有する耐火物に白金板材を加工し被覆する方法のほか、上記耐火物セラミックスに白金または白金合金を溶射加工して被覆する方法がある。また白金部材自身に強度を持たせ、白金材だけで中空構造を形成することも可能である。この場合には、機械的強度を確保するために、白金ロジウム合金、または強化白金、強化白金合金などの材料を使用することが望ましい。   As a method of forming a sleeve having a hollow portion by using platinum or a platinum alloy for at least a part of the sleeve, in addition to a method of processing and coating a platinum plate material on the refractory having the above porosity, the above refractory ceramics may be applied. There is a method in which platinum or a platinum alloy is coated by thermal spraying. It is also possible to give the platinum member itself strength and form a hollow structure with only the platinum material. In this case, in order to ensure mechanical strength, it is desirable to use a material such as platinum rhodium alloy, reinforced platinum, or reinforced platinum alloy.

本発明において、各雰囲気調整に用いるガスとして、以下のものが挙げられる。酸化ガスとしては、酸素ガスを含有する通常の大気のほか、中性ガスと混合された酸素ガスが挙げられる。還元性ガスとしてはHガス、COガス、炭化水素ガスが挙げられる。ここに中性ガスとしては、Nガス、CO2ガス、Arガスに代表される不活性ガスが挙げられる。 In the present invention, examples of the gas used for each atmosphere adjustment include the following. Examples of the oxidizing gas include normal air containing oxygen gas and oxygen gas mixed with neutral gas. Examples of the reducing gas include H 2 gas, CO gas, and hydrocarbon gas. Here, examples of the neutral gas include inert gases represented by N 2 gas, CO 2 gas, and Ar gas.

ガスは気孔率のある耐火物セラミックススリーブを通過するものの、白金を使用した部位では、ガスの通過が妨げられる。そこで白金を使用した部位の界面のガラスに還元作用を及ぼす方法として、水素ガスを含むガスを用いることにした。他のガスは白金を通過することができないが、水素ガスだけは白金を通過し、界面のガラスに還元作用を及ぼすことが可能であることがわかった。また水素ガスを用いて還元作用を起こすには、水素ガス濃度を0.1体積%以上にする必要があることがわかった。   Although the gas passes through the porous refractory ceramic sleeve, the passage of the gas is hindered at the site where platinum is used. Therefore, as a method of exerting a reducing action on the glass at the interface of the site where platinum is used, a gas containing hydrogen gas is used. It has been found that other gases cannot pass through platinum, but only hydrogen gas can pass through platinum and have a reducing action on the glass at the interface. It was also found that the hydrogen gas concentration must be 0.1% by volume or more in order to cause a reduction action using hydrogen gas.

スリーブは高温中で使用されるため、熱膨張などにより実際には耐火物セラミックススリーブと固定具などの金属部材との接合部にはわずかな隙間が生じる。そうすると水素は隙間からリークする大気中の酸素と反応してしまうので、目的とする部分を還元性に維持するには水素を過剰に入れる必要がある。このための好ましい水素濃度は0.2%(体積%)以上である。他方、この場合の水素濃度の上限については、スリーブとの界面のガラスの還元性を維持することが目的であるため、この目的での水素濃度の上限についての制約は特にないが、ダンナー成形におけるスリーブ配置される環境は高温状態であることから、この場にガスを挿入するには、取り扱い上の安全性についての考慮が重要である。水素ガスの爆発限界を避ける必要から、水素濃度は4%以下にすることが望ましい。従ってスリーブ構造体と安全性を加味し、望ましい水素濃度の範囲は0.2%〜4%である。   Since the sleeve is used at a high temperature, a slight gap is actually generated at a joint portion between the refractory ceramic sleeve and a metal member such as a fixture due to thermal expansion or the like. Then, hydrogen reacts with oxygen in the atmosphere leaking from the gaps, so it is necessary to add hydrogen excessively in order to keep the target portion reducible. A preferable hydrogen concentration for this purpose is 0.2% (volume%) or more. On the other hand, the upper limit of the hydrogen concentration in this case is intended to maintain the reducing property of the glass at the interface with the sleeve, so there is no particular limitation on the upper limit of the hydrogen concentration for this purpose. Since the environment in which the sleeve is arranged is in a high temperature state, in order to insert gas into this place, it is important to consider safety in handling. In order to avoid the explosion limit of hydrogen gas, the hydrogen concentration is preferably 4% or less. Therefore, considering the sleeve structure and safety, the desirable hydrogen concentration range is 0.2% to 4%.

本発明における雰囲気調整の作用は、特に還元作用側で有効であり、またSiO、B3、CeOを含有するガラスについて特に有効であることが、鋭意研究の結果判明した。CeO含有ガラスは、CeO自体の失透温度が高いのでダンナー成形には不向きなガラスであるものの、失透種をCeOからCeBSiOへと変化させることによって、失透温度を低下させることができるという事実を見いだした。この失透温度を低下させる技術は、CeOを必須とする硼珪酸ガラスに適用できる。 As a result of earnest research, it has been found that the effect of adjusting the atmosphere in the present invention is particularly effective on the reducing action side, and particularly effective for glasses containing SiO 2 , B 2 O 3, and CeO 2 . CeO 2 -containing glass is unsuitable for dunner molding because of the high devitrification temperature of CeO 2 itself, but the devitrification temperature is lowered by changing the devitrification species from CeO 2 to CeBSiO 5 . I found the fact that I can. This technique for lowering the devitrification temperature can be applied to borosilicate glass in which CeO 2 is essential.

CeOは紫外線の吸収剤としてガラスにはよく用いられるが、CeOを含むガラスは、CeOが析出し失透しやすい。このため、スリーブ上にガラスが滞在する時間が長い上にスリーブ界面に近づくほどガラスの移動速度は遅くなるダンナー法による管成形には、このようなガラスは不向きであった。失透の発生には温度と時間が共に影響を与えるので、ダンナー法を用いた場合の失透はスリーブ界面で最も発生しやすい。 CeO 2 but is often used in the glass as an absorbent of ultraviolet rays, the glass is likely to devitrify CeO 2 is deposited comprising CeO 2. For this reason, the glass stays on the sleeve for a long time, and the moving speed of the glass becomes slower as it approaches the sleeve interface. Such glass is not suitable for tube forming by the Danner method. Since the occurrence of devitrification affects both temperature and time, devitrification is most likely to occur at the sleeve interface when the Danner method is used.

本発明による効果は、SiO−Al−B−(LiO+NaO+KO)−(CaO+MgO+BaO+SrO)−CeO−(SnO+SnO)−(ZrO2+ZnO+Nb)のガラス組成の下記組成域において特に顕著にみられる。 The effect of the present invention is that SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 — (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) — (CaO + MgO + BaO + SrO) —CeO 2 — (SnO + SnO 2 ) — (ZrO 2 + ZnO + Nb 2 O 5 ) This is particularly noticeable in the following composition range of the glass composition.

まず、ガラスの網目形成成分であるSiOが80%(質量%)を超えるとガラスの溶融性・成形性が低下し、また55%未満ではガラスの化学的耐久性が低下する。化学的耐久性が低下すると、ウェザリングまたはやけなどの原因となって、蛍光ランプのガラス管に用いた場合には輝度の低下や色むら発生の原因となる。このため、SiOの含有は55〜80%であることが望ましく、またSiOの含有は62〜78%であることがより望ましい。 First, when the SiO 2 is a network former of the glass exceeds 80% (wt%) reduced meltability, moldability of the glass, and in less than 55% decrease the chemical durability of the glass. When the chemical durability is lowered, it causes weathering or burns, and when used for a glass tube of a fluorescent lamp, it causes a decrease in luminance and uneven color. For this reason, the content of SiO 2 is desirably 55 to 80%, and the content of SiO 2 is more desirably 62 to 78%.

また、Alの含有はガラスの失透性および化学的耐久性を改善する作用があり、Alの含有が7%を超えると脈理が発生するなど、溶融性が低下する。また、Alの含有が1%未満では分相や失透が発生しやすくなり、ガラスの化学的耐久性も低下する。このため、本発明におけるAlの含有は1〜7%の範囲が望ましく、2〜5%の範囲であることがより望ましい。 In addition, the inclusion of Al 2 O 3 has the effect of improving the devitrification property and chemical durability of the glass, and if the content of Al 2 O 3 exceeds 7%, striae occurs and the meltability is lowered. . Further, if the content of Al 2 O 3 is less than 1%, phase separation or devitrification is likely to occur, and the chemical durability of the glass is also lowered. For this reason, the content of Al 2 O 3 in the present invention is desirably in the range of 1 to 7%, and more desirably in the range of 2 to 5%.

また、Bはガラスの溶融性向上および粘度調整のために用いられる成分であるが、揮発性が非常に高く、25%を超えると均質なガラスが得られにくくなる。また、含有量が1%未満では溶融性が著しく低下する。このため、本発明におけるBの含有は5%以上、より望ましくは10%以上であり、さらに望ましくは12%以上である。 B 2 O 3 is a component used for improving the meltability of the glass and adjusting the viscosity, but is very volatile, and if it exceeds 25%, it is difficult to obtain a homogeneous glass. Further, if the content is less than 1%, the meltability is remarkably lowered. For this reason, the content of B 2 O 3 in the present invention is 5% or more, more desirably 10% or more, and further desirably 12% or more.

また、LiO、NaO、およびKOはガラスの融剤として作用し、ガラスの溶融性を改善するとともに粘度、熱膨張係数の調整に用いられる成分である。これらのそれぞれの量が所要の含有量に満たない場合には、その効果が得られず、他方でそれぞれの含有量が上限値を超える場合には熱膨張係数が大きくなりすぎ、また化学的耐久性が低下する。各成分の含有量は、LiOを0〜3%、NaOを0〜8%、KOを2〜12%とすることが望ましく、これらはいずれか単独を含有させるよりも、2種類または3種類を含有させたほうが、混合アルカリによる絶縁性の向上などの効果が期待できるので望ましい。なお、NaOについては、蛍光ランプの用途では、ランプ点灯中、NaOは水銀と反応し、アマルガムを形成することが知られている。ガラス中の過剰なNaOは、蛍光ランプ中で有効に作用する水銀量を結果として減らすことになるため、水銀使用量削減の環境的観点からも、NaOの上記上限値を超える添加は望ましくなく、より望ましくは0〜4%である。 Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components used to adjust the viscosity and thermal expansion coefficient while acting as a glass flux, improving the meltability of the glass. If the amount of each of these is less than the required content, the effect is not obtained, on the other hand, if the content of each exceeds the upper limit, the thermal expansion coefficient becomes too large, and the chemical durability Sex is reduced. The content of each component is preferably 0 to 3% for Li 2 O, 0 to 8% for Na 2 O, and 2 to 12% for K 2 O, and these may contain any of them alone. The inclusion of two or three types is desirable because effects such as improved insulation by mixed alkali can be expected. As for Na 2 O, it is known that in the use of a fluorescent lamp, Na 2 O reacts with mercury to form amalgam during lamp lighting. Excessive Na 2 O in the glass results in a reduction in the amount of mercury that acts effectively in the fluorescent lamp, so from the environmental point of view of reducing the amount of mercury used, addition of Na 2 O exceeding the above upper limit value. Is not desirable, more desirably 0 to 4%.

また、CaO、MgO、BaO、およびSrOはガラスの高温における粘度を下げ、溶融性を向上させる効果を持つ成分であり、必要に応じて合計量で5%まで添加することができる。上限値を超えて添加すると、ガラス状態が不安定となり、失透が生じやすくなる。   CaO, MgO, BaO, and SrO are components that have the effect of lowering the viscosity of glass at high temperatures and improving the meltability, and can be added up to 5% in total if necessary. If the addition exceeds the upper limit, the glass state becomes unstable and devitrification tends to occur.

また、ZrO2、ZnO、Nbは耐紫外線ソラリゼーション性を高めるために有効な成分であるため、蛍光ランプなどの用途で使用する場合には5%を超えない範囲で必要に応じて添加することができ、5%を超えると失透性が強くなる。 ZrO 2 , ZnO, and Nb 2 O 5 are effective components for improving the resistance to ultraviolet solarization, so that they are added as necessary within a range not exceeding 5% when used in applications such as fluorescent lamps. When it exceeds 5%, devitrification becomes strong.

また、CeOは紫外線を強力に吸収する成分であり、本発明に係る必須成分であって、CeOが0.1%未満では紫外線を遮蔽する効果が不十分であり、他方、5%を超えると失透性が高くなるため、これらの間の範囲で含有することが望ましい。 Further, CeO 2 is a component that strongly absorbs ultraviolet rays, and is an essential component according to the present invention. When CeO 2 is less than 0.1%, the effect of shielding ultraviolet rays is insufficient, and on the other hand, 5% When it exceeds, devitrification will become high, Therefore It is desirable to contain in the range between these.

通常ガラス中ではCeイオンはCe3+とCe4+の状態で共存し、Ce3+が316nmにCe4+が243nmに吸収帯を持つ。Ce3+はシャープな吸収を示すのに対し、Ce4+は可視域にかかるブロードな吸収を示すため、添加量が増加すると、ガラスが黄褐色に着色する。可視域の吸収がない無色のガラスで、より高波長側の紫外線である315nm以下の紫外線を効率よく吸収するためには、Ce3+の割合を高める必要がある。SnOにはCe3+の割合を高める効果があるため、SnOを含有することは好ましく、この効果を得るために0.1%以上含有させる。しかし3%を超えると失透性が高くなるため望ましくない。またSnOに代えて、Cや有機化合物を添加し同様の効果を出すことも可能である。この場合はNaSOを清澄剤として併用することで清澄効果を同時にもたらすことができる。本発明のガラス溶融の際に使用するこうした清澄剤は、還元性清澄剤であることが望ましい。本発明の特徴は、紫外線吸収剤として使用するCeOをCe3+イオンの状態にコントロールすることで良好な紫外線吸収特性が得られることであり、酸化性の清澄剤は好ましくない。同様の理由から、酸化剤として働く原料の使用も避けるべきである。具体的には、清澄剤としては、NaClやNaSO+Cが望ましく、Sb、Asの使用は好ましくない。また、アルカリ成分の硝酸塩などは使用すべきではない。 Usually, Ce ions coexist in the state of Ce 3+ and Ce 4+ in glass, and Ce 3+ has an absorption band at 316 nm and Ce 4+ at 243 nm. Ce 3+ shows sharp absorption, whereas Ce 4+ shows broad absorption in the visible range, so that when the amount of addition increases, the glass is colored yellowish brown. In order to efficiently absorb ultraviolet light having a wavelength of 315 nm or less, which is ultraviolet light on the higher wavelength side, with colorless glass having no absorption in the visible region, the ratio of Ce 3+ needs to be increased. Since SnO has an effect of increasing the ratio of Ce 3+ , it is preferable to contain SnO, and 0.1% or more is contained in order to obtain this effect. However, if it exceeds 3%, devitrification becomes high, which is not desirable. Further, instead of SnO, it is possible to add C or an organic compound to produce the same effect. In this case, a clarification effect can be brought about at the same time by using Na 2 SO 4 together as a clarifier. Such a fining agent used in the glass melting of the present invention is desirably a reducing fining agent. A feature of the present invention is that good ultraviolet absorption characteristics can be obtained by controlling CeO 2 used as an ultraviolet absorber to a state of Ce 3+ ions, and an oxidizing fining agent is not preferred. For similar reasons, the use of raw materials that act as oxidants should also be avoided. Specifically, NaCl or Na 2 SO 4 + C is desirable as the fining agent, and the use of Sb 2 O 5 or As 2 O 5 is not preferable. Also, alkaline component nitrates should not be used.

上記組成のガラスは、硼酸とアルカリ金属酸化物を含む硼珪酸ガラスであることから、スリーブ材のガラスと接触する面は浸食性の面からも少なくとも一部は白金で製作されることが望ましい。ガラス接触面が耐火物スリーブの場合は、多かれ少なかれガラスによって耐火物が浸食され、耐火物とガラスの間で不均質ガラスを形成する。これにより管ガラスを成形した際に、管の成形精度が低下するだけでなく、管の内面の真円度が低下し、品質が著しく低下するので好ましくない。   Since the glass having the above composition is a borosilicate glass containing boric acid and an alkali metal oxide, it is desirable that at least a part of the surface of the sleeve material in contact with the glass is made of platinum from the viewpoint of erosion. If the glass contact surface is a refractory sleeve, the refractory is more or less eroded by the glass, forming a heterogeneous glass between the refractory and the glass. Accordingly, when the tube glass is formed, not only the forming accuracy of the tube is lowered, but also the roundness of the inner surface of the tube is lowered and the quality is remarkably lowered.

このため、最も浸食の大きいガラスの落ち口部分や寸法精度の大きい影響のある先端部分に白金材が使用されることが望ましく、ガラス接触面をすべて白金、白金合金で製作されることがより望ましい。また白金材料は、白金、あるいは白金ロジウム合金、あるいは白金−金合金でもよく、いずれも水素ガスを透過するため、使用温度やガラスの濡れ性などを考慮して適時選択されるものである。水素ガスは気孔率を持つ焼成耐火物を通過し、白金材を通過してガラス界面まで到達し、界面ガラスの還元作用を維持することができる。   For this reason, it is desirable to use platinum material for the glass erosion part where the most erosion occurs and the tip part which has a large influence on dimensional accuracy, and it is more desirable that the glass contact surface is made entirely of platinum or a platinum alloy. . The platinum material may be platinum, a platinum rhodium alloy, or a platinum-gold alloy, both of which are selected in a timely manner in consideration of operating temperature, glass wettability, and the like because they pass hydrogen gas. The hydrogen gas passes through the fired refractory having porosity, passes through the platinum material, reaches the glass interface, and can maintain the reducing action of the interface glass.

次に挿入する水素含有ガスの効果について詳細に説明する。スリーブ中空部の雰囲気を意図的に調整しない場合には、CeOはガラス中でCe3+とCe4+とが共存する状態にありCeイオンは価数変化が起こりやすい。このため、スリーブの界面のガラスはガラス中のOH基の水素が切り離され、切り離された水素は白金を通過してスリーブ内部に拡散し残った酸素がガラス中のCe3+のセリウムイオンをCe4+に酸化していると考えられる。そしてスリーブ中空部の雰囲気を意図的に調整することによって、これが防止されるものと考えられる。特にこの系のガラス中のセリウムイオンは、Ce4+の状態では着色性を有し、例えば蛍光ランプを作製した場合に、可視域の透過率を低下させる可能性がある。このためCeイオンはあらかじめCe3+の状態にしておくことが望ましい。 Next, the effect of the hydrogen-containing gas to be inserted will be described in detail. When the atmosphere of the sleeve hollow portion is not intentionally adjusted, CeO 2 is in a state where Ce 3+ and Ce 4+ coexist in the glass, and Ce ions are likely to change in valence. For this reason, the glass at the interface of the sleeve is separated from the hydrogen of the OH group in the glass, the separated hydrogen passes through the platinum and diffuses into the sleeve, and the remaining oxygen converts Ce 3+ cerium ions in the glass to Ce 4+. It is thought that it is oxidized. And it is thought that this is prevented by intentionally adjusting the atmosphere of the sleeve hollow portion. In particular, cerium ions in glass of this system have colorability in the Ce 4+ state, and may reduce the transmittance in the visible region when, for example, a fluorescent lamp is manufactured. For this reason, it is desirable that the Ce ions be in a Ce 3+ state in advance.

本発明ではあらかじめSnOやカーボンなどの還元剤を成分中に添加するとによって還元雰囲気で溶融しガラス中のCe3+の割合を高めておくことを前提にしているが、それだけではダンナー成形のスリーブの界面における酸化反応を抑えるには至らず、スリーブ界面では上記の反応によって酸化状態となり、CeOの失透を発生させやすい条件となる。これを回避するためにスリーブ内部に水素ガスを挿入し、耐火物、及び白金を通過した水素によって界面ガラスは還元状態を維持することができる。スリーブ界面を還元状態に維持した場合には、CeOはできず、CeBSiOが優先的に発生しやすい状態となる。本発明ではCeBSiOの失透を発生させることが目的ではなく、CeBSiOの発生がCeOの管成形における失透発生温度にくらべ、50℃低いことを見出し、こうすることによってダンナー法において管内面に発生する失透を防止でき、より有利な成形ができることがわかった。こうしてガラス組成が同じであっても界面の雰囲気を還元性に維持することにより、実際の管成形における成形粘度と失透温度の重なりを回避することができ管内面に失透を発生することなく、生産を継続できるようになった。 The present invention presupposes that a reducing agent such as SnO or carbon is added to the component in advance to melt in a reducing atmosphere and increase the ratio of Ce 3+ in the glass. In this case, the oxidation reaction is not suppressed, and the sleeve interface is in an oxidized state by the above-described reaction, which makes it easy to cause devitrification of CeO 2 . In order to avoid this, hydrogen gas is inserted into the sleeve, and the interface glass can maintain the reduced state by the refractory and the hydrogen that has passed through the platinum. When the sleeve interface is maintained in a reduced state, CeO 2 cannot be produced, and CeBSiO 5 is likely to be preferentially generated. Not for purposes be generated devitrification CeBSiO 5 in the present invention, generation of CeBSiO 5 is compared to devitrification occurs temperature in the tube molding of CeO 2, found that low 50 ° C., the tube in the Danner method by doing so It has been found that devitrification generated on the surface can be prevented and more advantageous molding can be performed. In this way, even if the glass composition is the same, by maintaining the reducing atmosphere at the interface, it is possible to avoid the overlap between the forming viscosity and the devitrification temperature in actual tube forming, without causing devitrification on the inner surface of the tube. , Production can continue.

次に、本発明の実施例について、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

(実施例1)
図1は本発明に係るガラス管成形用スリーブの一実施形態を示す模式的断面図である。図1において、スリーブ1は、スリーブシャフト4と、耐火物製円筒部6と、その円筒部6を挟持し、かつ、スリーブシャフト4に固定する耐熱金属製の固定ナット8、固定具9からなり、耐火物製円筒部6、スリーブシャフト4、固定ナット8、および固定具9で囲まれて区画形成される中空部10を有する。ここで、耐火物製円筒部6は、アルミナ、ムライト、ジルコン系などの焼成耐火物からなる。これらの焼成耐火物は、水素、酸素などの気体に対し透過性である。前記中空部10内には、耐火性金属などによって形成されるスリーブ管軸を横断する隔壁20が設けられ、中空部10をスリーブ先端側中空部10aとスリーブ後端側中空部10bとに分割している。
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a glass tube forming sleeve according to the present invention. In FIG. 1, the sleeve 1 includes a sleeve shaft 4, a refractory cylinder 6, a heat-resistant metal fixing nut 8 and a fixture 9 that sandwich the cylinder 6 and fix it to the sleeve shaft 4. And a hollow portion 10 defined by being surrounded by a cylindrical portion 6 made of a refractory, a sleeve shaft 4, a fixing nut 8, and a fixture 9. Here, the cylindrical portion 6 made of refractory is made of a fired refractory such as alumina, mullite, or zircon. These fired refractories are permeable to gases such as hydrogen and oxygen. In the hollow portion 10, there is provided a partition wall 20 that crosses a sleeve tube axis formed of a refractory metal or the like, and the hollow portion 10 is divided into a sleeve front end side hollow portion 10a and a sleeve rear end side hollow portion 10b. ing.

スリーブ1に固定されたスリーブシャフト4は、駆動部5によりスリーブ1の先端が斜下方向になるように支持されて、回転が与えられる。スリーブシャフト4には耐熱鋼が好ましく用いられる。このスリーブシャフト4は、その軸心にブローエア供給孔16を有し、その上部の開口部はブローパイプ17を介してブローエア供給装置(図示せず)に接続されている。さらに固定具9に設けられている環状の凹溝上に複数のベアリング(図示せず)によって回転自在にリング13が取り付けられ気密性が保持された環状の空洞部14を形成している。空洞部14には、スリーブ1の先端側中空部10aと連通するように貫通パイプ(導入管)12aが取り付けられている。空洞部14には、ガス送入パイプ18を介してあらかじめ成分調整されたガスを充填したガスボンベ11が接続されている。また、先端側中空部10aは貫通パイプ(排気管)12bを介して固定具9に設けられた貫通孔15と連通している。   The sleeve shaft 4 fixed to the sleeve 1 is supported by the driving unit 5 so that the tip of the sleeve 1 is inclined downward, and is rotated. Heat resistant steel is preferably used for the sleeve shaft 4. The sleeve shaft 4 has a blow air supply hole 16 at its axis, and an opening at the upper part thereof is connected to a blow air supply device (not shown) via a blow pipe 17. Furthermore, a ring 13 is rotatably mounted on an annular concave groove provided in the fixture 9 by a plurality of bearings (not shown) to form an annular cavity 14 in which airtightness is maintained. A through pipe (introduction pipe) 12 a is attached to the hollow portion 14 so as to communicate with the distal end side hollow portion 10 a of the sleeve 1. A gas cylinder 11 filled with a gas whose components have been adjusted in advance is connected to the cavity 14 via a gas inlet pipe 18. Further, the distal end side hollow portion 10a communicates with a through hole 15 provided in the fixture 9 through a through pipe (exhaust pipe) 12b.

このような構成のガラス管成形装置では、駆動部5によりスリーブシャフト4を介して、固定ナット8と固定具9とにより挟持されスリーブシャフト4に固定された耐火物製円筒部6が軸を中心に回転し、溶融ガラスAは、回転する耐火物製円筒部6の外表面上に供給され、耐火物製円筒部6に巻回されてスリーブ1の先端まで移動し、この後、ブローエア供給装置から送出され、スリーブシャフト4のブローエア供給孔16を通過する空気により中空にされ、固定ナット8部分から引き抜かれて連続的にガラス管に成形される。   In the glass tube forming apparatus having such a configuration, the refractory cylindrical portion 6 sandwiched between the fixing nut 8 and the fixture 9 via the sleeve shaft 4 by the drive portion 5 and fixed to the sleeve shaft 4 is centered on the axis. The molten glass A is supplied onto the outer surface of the rotating refractory cylinder 6, wound around the refractory cylinder 6 and moved to the tip of the sleeve 1, and then blow air supply device And is hollowed out by the air passing through the blow air supply hole 16 of the sleeve shaft 4, pulled out from the fixing nut 8 portion, and continuously formed into a glass tube.

以上のような装置構成を用い、本発明に係るガラス管の製造方法を実施することができる。まずガスボンベ11からガス送入パイプ18、空洞部14、および貫通パイプ12aを介してガスをスリーブ1の中空部10に送入する。中空部10にガスが送入されることにより、耐火物製円筒部6内にガスが浸透する。この状態を維持することにより、選択されたガスによってスリーブ界面上の溶融ガラスAに酸化または還元作用を及ぼす。その結果、上述のように溶融ガラスAとスリーブ円筒部6との界面での失透の発生を抑えることができる。   The manufacturing method of the glass tube which concerns on this invention can be implemented using the above apparatus structures. First, gas is fed into the hollow portion 10 of the sleeve 1 from the gas cylinder 11 through the gas feed pipe 18, the hollow portion 14, and the through pipe 12 a. When the gas is fed into the hollow portion 10, the gas penetrates into the refractory cylindrical portion 6. By maintaining this state, the selected glass exerts an oxidizing or reducing action on the molten glass A on the sleeve interface. As a result, the occurrence of devitrification at the interface between the molten glass A and the sleeve cylindrical portion 6 can be suppressed as described above.

この際、たとえばSiO,B,CeO含有ガラスでガラス管成形する場合には、導入ガスとしてH、CO、炭化水素などの還元性ガスを使用することにより、CeO結晶の析出を防止できる。また、本実施例では、隔壁20によって仕切られたスリーブ先端側中空部10aのみにガス供給することによって、スリーブ上の比較的低温域で析出する失透を効果的に抑制することができるようになった。この方法によれば、スリーブの中空部全体にガス挿入するのに比べ、少ないガス量で効果的に所期の目的が達成される。 At this time, for example, in the case of forming a glass tube with SiO 2 , B 2 O 3 , or CeO 2 -containing glass, by using a reducing gas such as H 2 , CO, or hydrocarbon as an introduction gas, CeO 2 crystal Precipitation can be prevented. Further, in this embodiment, by supplying gas only to the sleeve distal end side hollow portion 10a partitioned by the partition wall 20, devitrification precipitated in a relatively low temperature region on the sleeve can be effectively suppressed. became. According to this method, the intended purpose can be effectively achieved with a small amount of gas as compared with the case where gas is inserted into the entire hollow portion of the sleeve.

なお、ガラス管成形温度に対してスリーブ上の比較的高温域で析出する失透種を抑制するために、前記貫通パイプ(導入管)12aおよび貫通パイプ(排気管)12bをスリーブ後端側中空部10bに連通させ、後端側中空部10bに対してガス供給することも可能である。   In order to suppress devitrifying species that precipitate in a relatively high temperature region on the sleeve with respect to the glass tube forming temperature, the through pipe (introducing pipe) 12a and the through pipe (exhaust pipe) 12b are hollow on the sleeve rear end side. It is also possible to communicate with the portion 10b and supply gas to the rear end side hollow portion 10b.

(実施例2)
上記実施例1において、環状の空洞部14(ロータリージョイント)を独立して2組設け、一方の空洞部14は、スリーブ1の先端側中空部10aと連通するように貫通パイプ(導入管)12aを取り付け、他方の空洞部14は、スリーブ後端側中空部10bと連通するように貫通パイプ(導入管)12aを取り付け、それぞれに独立した貫通パイプ(排気管)12b、12b’を設けることにより、先端側中空部10aと後端側中空部10bとに異なるガスを導入することが可能になる。たとえば、スリーブ上の比較的低温域で析出する失透を抑制するために、失透温度域に相当する先端側中空部10aには比較的高濃度または高圧のガスを供給し、後端側中空部10bには予防的に比較的低濃度または低圧のガスを供給する使用法が可能であり、また、先端側中空部10aには還元性の高い水素含有ガスを供給し、後端側中空部10bにはCO、炭化水素ガスなどを供給する使用法が可能である。
(Example 2)
In the first embodiment, two sets of annular cavities 14 (rotary joints) are provided independently, and one of the cavities 14 communicates with the distal end side hollow portion 10a of the sleeve 1 through pipe (introducing pipe) 12a. The other cavity portion 14 is attached with a through pipe (introducing pipe) 12a so as to communicate with the sleeve rear end side hollow portion 10b, and provided with independent through pipes (exhaust pipes) 12b and 12b ′. It becomes possible to introduce different gases into the front end side hollow portion 10a and the rear end side hollow portion 10b. For example, in order to suppress devitrification deposited in a relatively low temperature region on the sleeve, a relatively high concentration or high pressure gas is supplied to the front end side hollow portion 10a corresponding to the devitrification temperature region, and the rear end side hollow portion is hollow. The portion 10b can be used in a preventive manner by supplying a gas having a relatively low concentration or low pressure, and the front-side hollow portion 10a is supplied with a highly reducing hydrogen-containing gas, and the rear-end-side hollow portion 10b can be used for supplying CO, hydrocarbon gas, or the like.

(実施例3)
図2は、本発明に係るガラス管成形用スリーブの一実施形態を示す模式的断面図である。図2に示すスリーブ1は、実施例1で示した図1のスリーブ1を構成する耐火物製円筒部6のスリーブ先端側外表面に、プラズマ溶射法、火炎溶射法などの方法により白金被覆7を行なったものである。なお、本実施例では白金を用いているが、白金の他、ロジウムおよびそれらの合金からなる群より選択された金属を同様に使用することができる。このようにしてスリーブ先端側外表面に白金被覆することにより、溶融ガラスと耐火物との反応を防止し、耐火物の侵食によるガラス管成形精度の劣化を予防することができる。
(Example 3)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a glass tube forming sleeve according to the present invention. The sleeve 1 shown in FIG. 2 is coated with a platinum coating 7 on the outer surface of the sleeve tip side of the refractory cylindrical portion 6 constituting the sleeve 1 shown in FIG. 1 by a method such as plasma spraying or flame spraying. It was done. In addition, although platinum is used in the present Example, the metal selected from the group which consists of rhodium and those alloys other than platinum can be used similarly. By covering the outer surface of the sleeve tip side with platinum in this way, reaction between the molten glass and the refractory can be prevented, and deterioration of the glass tube forming accuracy due to erosion of the refractory can be prevented.

また、本実施例においては、白金被覆7が施された部位と被覆されていない部位との境目に相当する中空部10に隔壁20が設けられている。このように構成されたスリーブにおいて、白金被覆部分は水素以外の気体を透過しないため、導入ガスとして水素含有ガスを使用することで、白金被覆7上のガラスに対しても還元作用を与えることができ、上記実施例Aと同様に白金被覆界面においても失透の発生を抑えることができる。   Further, in this embodiment, the partition wall 20 is provided in the hollow portion 10 corresponding to the boundary between the site where the platinum coating 7 is applied and the site where it is not covered. In the sleeve configured as described above, the platinum-coated portion does not transmit a gas other than hydrogen. Therefore, by using a hydrogen-containing gas as the introduced gas, the glass on the platinum-coated 7 can be reduced. In the same manner as in Example A, the occurrence of devitrification can be suppressed at the platinum coating interface.

(実施例4)
上記実施例3と同様耐火物製円筒部6のスリーブ先端側外表面に白金被覆7を施したスリーブにおいて、上記実施例Bと同様に環状の空洞部14(ロータリージョイント)を独立して2組設け、一方の空洞部14は、スリーブ1の先端側中空部10aと連通するように貫通パイプ(導入管)12aを取り付け、他方の空洞部14は、スリーブ後端側中空部10bと連通するように貫通パイプ(導入管)12a’を取り付け、それぞれに独立した貫通パイプ(排気管)12b、12b’を設けることにより、白金被覆7が施された部位の中空部と被覆されていない部位の中空部の内部雰囲気を独立して制御することが可能である。
Example 4
In the same manner as in the third embodiment, in the sleeve in which the outer surface on the front end side of the sleeve of the refractory cylindrical portion 6 is coated with platinum 7, two sets of annular cavities 14 (rotary joints) are independently provided in the same manner as in the third embodiment. A through pipe (introduction pipe) 12a is attached to one of the hollow portions 14 so as to communicate with the distal end side hollow portion 10a of the sleeve 1, and the other hollow portion 14 communicates with the sleeve rear end side hollow portion 10b. A through-pipe (introducing pipe) 12a ′ is attached to each other, and independent through-pipes (exhaust pipes) 12b and 12b ′ are provided respectively, so that the hollow portion of the portion coated with platinum coating 7 and the hollow portion of the uncoated portion are provided. It is possible to control the internal atmosphere of the section independently.

たとえば、白金被覆7が施された先端側中空部10aには透過性のある水素含有ガスを供給し、白金が被覆されていない後端側中空部10bにはCO、炭化水素ガスなどを供給する、といった使用法が可能である。   For example, a permeable hydrogen-containing gas is supplied to the front end side hollow portion 10a provided with the platinum coating 7, and CO, hydrocarbon gas, etc. are supplied to the rear end side hollow portion 10b not covered with platinum. The usage such as is possible.

なお、上記実施例2および4では、スリーブ先端側表面に白金被覆した例を示したが、耐火物の侵食防止、泡欠陥の低減のため、高温の溶融ガラスが流下する部位を白金被覆したスリーブを用いてガラス管を製造することもできる。その場合には上記実施例2および4とは、白金被覆部位を異ならせて、それに対応した導入ガスを選択することもできる。   In Examples 2 and 4, an example in which the sleeve tip side surface is coated with platinum is shown. However, in order to prevent erosion of the refractory and to reduce bubble defects, a sleeve coated with platinum at a portion where high-temperature molten glass flows down is used. It is also possible to produce a glass tube using In that case, it is also possible to select an introduction gas corresponding to the platinum coating portion different from those of the above-described Examples 2 and 4.

(実施例5〜11、比較例1〜2)
図3には、この実施例5〜11および比較例1〜2で使用した装置構成を示した模式的断面図を示した。まず、実施例5〜11の原料成分を表1に記載の組成となるように秤量をして混合し、得られた原料混合物をそれぞれ石英ルツボまたは白金ルツボに収容し、電気炉316内にて1500℃で加熱溶融し、十分に攪拌清澄したあと、ブロック状に鋳込み成形を行った。このガラスブロックから泡のない部分を選び、20mm角で厚さ3mmの形状に切り出し、白金との界面側は泡を巻き込まないように鏡面研磨したサンプル312を作製した。

Figure 0004777936
(Examples 5-11, Comparative Examples 1-2)
In FIG. 3, the typical sectional drawing which showed the apparatus structure used by this Examples 5-11 and Comparative Examples 1-2 was shown. First, the raw material components of Examples 5 to 11 were weighed and mixed so as to have the composition shown in Table 1, and the obtained raw material mixture was placed in a quartz crucible or a platinum crucible, respectively, in an electric furnace 316. After being melted by heating at 1500 ° C. and sufficiently stirred and clarified, it was cast into a block shape. A portion without bubbles was selected from the glass block, cut into a shape of 3 mm thickness with a 20 mm square, and a sample 312 was prepared by mirror polishing so that bubbles were not caught on the interface side with platinum.
Figure 0004777936

この装置を、中空構造をもつスリーブを模したものにするため、耐火物を加工製作して耐火物内に中空部を持つ構造体315を製作した。構造体315には所定の気孔率を持つ耐火物セラミックスを選定し、この耐火物セラミックスに白金被覆313を行なった。この構造体315の内部にガスを導入する耐熱性金属管314を設けた。この白金被覆耐火物の下部には、内圧が上がり過ぎないようにリーク部を設けておき、50ml/分の流量のガスを中空耐火物内に送り込み、雰囲気調整を行った。   In order to make this device imitate a sleeve having a hollow structure, a refractory was processed and manufactured to produce a structure 315 having a hollow portion in the refractory. A refractory ceramic having a predetermined porosity was selected as the structure 315, and platinum coating 313 was applied to the refractory ceramic. A heat-resistant metal tube 314 for introducing a gas was provided inside the structure 315. A leak portion was provided below the platinum-coated refractory so that the internal pressure would not rise too much, and a gas having a flow rate of 50 ml / min was sent into the hollow refractory to adjust the atmosphere.

実施例5〜9では、気孔率をもつ耐火物に前記の方法で白金材を被覆したスリーブを用い、また実施例10〜11では白金を被覆せず、気孔率を持つ耐火物セラミックスのスリーブを用いた。   In Examples 5 to 9, a refractory having porosity is coated with a platinum material by the above-described method. In Examples 10 to 11, a sleeve of refractory ceramics having no porosity and having porosity is used. Using.

挿入ガスには、あらかじめ所定の濃度に調整されたガスボンベを準備し、このボンベに水素にバランスガスとしてNを選んで加えている。バランスガスは特に窒素である必要はなく、アルゴン、二酸化炭素など、水素と反応しない化学的に安定したガスであればバランスガスとして問題ない。失透の発生条件をなるべく管成形に合わせるために、実際のスリーブ上の温度勾配となるようにサンプルガラスを失透の発生しない温度域である1250℃にいったん温度を上げ1時間保持したのち、それぞれのサンプルガラスをダンナーの成形温度でスリーブ上のガラスを想定した成形の粘度であるlogη=4.0、4.8、5.5(ここにηの単位はdPa・s)それぞれの粘度となる温度まで下げて4時間保持し白金との界面ガラスを顕微鏡にて観察を行って失透の発生を確認した。ここで設定した粘度logη=4.0(ここにηの単位はdPa・s)スリーブの落ち口から中央部を想定し、logη=4.8(ここにηの単位はdPa・s)はスリーブ先端部分のスリーブ上の最も温度低くなる粘度である。logη=5.5(ここにηの単位はdPa・s)の粘性については本来のスリーブ上の成形粘度ではないが、結晶の形態を調査するために意図的に失透を発生させたものである。 As the insertion gas, a gas cylinder adjusted in advance to a predetermined concentration is prepared, and N 2 is selected and added to hydrogen as a balance gas in this cylinder. The balance gas does not need to be nitrogen in particular, and there is no problem as a balance gas as long as it is a chemically stable gas that does not react with hydrogen, such as argon and carbon dioxide. In order to match the devitrification occurrence conditions to tube forming as much as possible, after raising the temperature to 1250 ° C. which is a temperature range where devitrification does not occur so that the temperature gradient on the actual sleeve is maintained, Log η = 4.0, 4.8, 5.5 (where the unit of η is dPa · s), which is the viscosity of molding of each sample glass assuming the glass on the sleeve at the molding temperature of the dunner. The temperature was lowered to a predetermined temperature and maintained for 4 hours, and the interface glass with platinum was observed with a microscope to confirm the occurrence of devitrification. Viscosity log η set here is 4.0 (here, the unit of η is dPa · s), assuming the central part from the outlet of the sleeve, log η = 4.8 (here, the unit of η is dPa · s) is the sleeve This is the viscosity at the lowest temperature on the sleeve at the tip. The viscosity of log η = 5.5 (where the unit of η is dPa · s) is not the original molding viscosity on the sleeve, but devitrification was intentionally generated to investigate the crystal morphology. is there.

実施例において、スリーブ上を想定したlogη=4.0、4.8(ここにηの単位はdPa・s)で処理したサンプルの白金界面にはいずれも失透は観察されず、本来スリーブ上の粘度ではないlogη=5.5においてのみ失透が確認された。発生した失透についてX線回折によって解析を行ったところ、本実施例の条件についてはいずれも失透種はCeBSiOであった。 In the examples, no devitrification was observed at the platinum interface of the sample treated with log η = 4.0, 4.8 (here, the unit of η is dPa · s) on the sleeve. Devitrification was confirmed only at log η = 5.5, which is not the viscosity of the above. When the generated devitrification was analyzed by X-ray diffraction, the devitrification species was CeBSiO 5 for the conditions of this example.

次に上記実施例に対する比較例1〜2を表2にまとめて示す。これらの比較例は、実施例No.1及びNo.4の組成の同一サンプルガラスから採取したものを用い、雰囲気中の水素濃度が0.1体積%以下の条件下で処理した点以外は同じ処理条件にて失透が発生したものであって、いずれの粘度においても失透が確認された。この失透について、実施例と同様にX線回折にて失透の解析を行ったところ比較例1についてはCeBSiOとCeOの失透が混在、比較例2についてはCeOのみ確認された。

Figure 0004777936
Next, Comparative Examples 1 and 2 for the above examples are summarized in Table 2. These comparative examples are described in Example No. 1 and no. Using the one sampled from the same sample glass of composition 4, devitrification occurred under the same processing conditions except that the hydrogen concentration in the atmosphere was processed under the condition of 0.1% by volume or less, Devitrification was confirmed at any viscosity. This devitrification, devitrification of CeBSiO 5 and CeO 2 Comparative Example 1 was subjected to analysis of devitrification in the same X-ray diffraction and embodiments mixed, Comparative Example 2 was confirmed only CeO 2 .
Figure 0004777936

図4は実施例5および比較例2の試料についてのX線回折チャートである。この図から、還元雰囲気にすることにより、界面の失透の形態が変わることがわかる。   FIG. 4 is an X-ray diffraction chart for the samples of Example 5 and Comparative Example 2. From this figure, it can be seen that the form of devitrification at the interface changes with the reducing atmosphere.

上記試験より同じ組成、同じ温度で処理したガラスでもガラスとスリーブ界面の雰囲気を還元性に保持することにより、界面の失透をCeOからCeBSiOへ形態を変化させることによりダンナー法の成管温度で失透を発生しにくくできることが判明した。また水素ガスを使用することによって、水素が内部の気密性を持たせることにより、耐火物を通過し、白金を通過して界面ガラスに対して還元効果をもたらすことが判明した。 From the above test, the glass treated with the same composition and the same temperature is maintained by reducing the atmosphere at the interface between the glass and the sleeve, and the devitrification of the interface is changed from CeO 2 to CeBSiO 5 , thereby forming the Danner method. It was found that devitrification is less likely to occur at temperature. In addition, it has been found that by using hydrogen gas, hydrogen has an internal gas tightness, thereby passing through the refractory and passing through platinum to bring about a reducing effect on the interface glass.

(実施例12、比較例3)
図5はこの実施例で使用したダンナー法によるガラス管製造装置について、その基本的な構成を模式的に示した図である。このガラス管製造装置において、スリーブ501は斜下方向に支持され、かつスリーブシャフト502を軸に軸方向に回転駆動装置503によって回転が与えられている。この構成において、スリーブ501上にトラフ504から所定温度で流下する溶融ガラス505を巻きつけ、さらにシャフト502の上部からシャフト502を通じ、先端部からブローエアを供給しつつ管ガラスを連続的に成形する。
(Example 12, Comparative Example 3)
FIG. 5 is a diagram schematically showing the basic configuration of the glass tube manufacturing apparatus using the Danner method used in this example. In this glass tube manufacturing apparatus, the sleeve 501 is supported in an obliquely downward direction, and is rotated by a rotation driving device 503 in the axial direction about the sleeve shaft 502. In this configuration, the molten glass 505 flowing down from the trough 504 at a predetermined temperature is wound on the sleeve 501, and the tube glass is continuously formed while supplying blow air from the tip portion through the shaft 502 from the upper portion of the shaft 502.

この中空部構造を持つスリーブ501は、耐火物で構成された耐火物円筒が、耐熱金属製の押さえカラー506と呼ばれる固定治具とではさみこまれて保持され、中空部を形成している。押さえカラーは、図では省略しているがシャフトの上部よりスプリングによってシャフトと耐火物セラミックスの膨張を逃がすようにして固定されている。   In the sleeve 501 having this hollow structure, a refractory cylinder made of a refractory is sandwiched and held by a fixing jig called a holding collar 506 made of a heat-resistant metal to form a hollow portion. Although not shown in the drawing, the presser collar is fixed by a spring from the upper part of the shaft so as to release the expansion of the shaft and the refractory ceramics.

スリーブを固定するスリーブシャフト502はブローエア供給孔507を有し、その上側の開口部はブローパイプを介してブローエア供給器(図には表示せず)に接続されている。   A sleeve shaft 502 for fixing the sleeve has a blow air supply hole 507, and an opening on the upper side thereof is connected to a blow air supply device (not shown in the drawing) via a blow pipe.

さらに押さえカラー506の上方部にはロータリージョイントと呼ばれる回転自在治具が取り付けられていて、ガス導入管509が回転中、常時スリーブ中空部にガスを供給できる構造を具備している。スリーブの中空部は上記のように内部の雰囲気を制御できるように気密性を保持する構造となっている。   Further, a rotatable jig called a rotary joint is attached to the upper portion of the presser collar 506, and has a structure that can constantly supply gas to the sleeve hollow portion while the gas introduction tube 509 is rotating. The hollow portion of the sleeve has a structure that keeps hermeticity so that the internal atmosphere can be controlled as described above.

導入管509は例えばSUS310Sに代表される耐熱金属で製作され、使用温度にあわせて材質を選択する。また管の本数は1本に限ることはなく効果的に耐火物を透過して効果的に界面ガラスに酸化還元作用を与えるべく、スリーブ中空部の前方と後方あるいは円周方向に対して複数取り付けることも有効である。   The introduction pipe 509 is made of a heat-resistant metal typified by SUS310S, for example, and the material is selected according to the operating temperature. Further, the number of tubes is not limited to one, and a plurality of tubes are attached to the front and rear of the sleeve hollow portion and the circumferential direction so as to effectively permeate the refractory and effectively give the interface glass a redox action. It is also effective.

排気管510についても導入管に応じて決められるもので、中空部が正圧を維持するために直径、長さ、排気管の数などを圧力損失を考慮して決定する。   The exhaust pipe 510 is also determined according to the introduction pipe, and the diameter, length, the number of exhaust pipes, and the like are determined in consideration of pressure loss in order to maintain the positive pressure in the hollow portion.

中空部に挿入されたスリーブ耐火物を通過してガスがスリーブ界面のガラスに対して酸化、還元反応を円滑にするために大気圧よりも正圧に制御することが望ましい。   It is desirable to control the pressure to be more positive than atmospheric pressure so that the gas passes through the sleeve refractory inserted in the hollow portion and the gas is smoothly oxidized and reduced with respect to the glass at the sleeve interface.

スリーブ内部の雰囲気を調整するように内部には取り付けられたガス導入管の上流部には、ガスを供給するボンベ511が設置される。このボンベ511は一定圧力にする圧力調整器と流量計を具備し一定圧力と一定量のガスを供給できる構造となっている。ガスはあらかじめスリーブ内の目的とする雰囲気を得るために所定の濃度に調整されたボンベを利用すると、安定的なガス供給を行なう上で簡便であることから好ましい。   A cylinder 511 for supplying gas is installed in the upstream portion of the gas introduction pipe attached inside so as to adjust the atmosphere inside the sleeve. The cylinder 511 has a pressure regulator and a flow meter for making a constant pressure, and has a structure capable of supplying a constant pressure and a constant amount of gas. It is preferable to use a gas cylinder that has been adjusted to a predetermined concentration in order to obtain a desired atmosphere in the sleeve because it is convenient for stable gas supply.

本発明では、スリーブ中空部の少なくとも一部を雰囲気制御するために、気体成分を制御するための導入管と排気管を持つ構造としている。少なくとも一部としたのは界面ガラスの失透発生域に対して集中して効果的にガスを導入し制御すればよいのであって、中空部すべてを同じ雰囲気にする必要はない。また、目的に応じて雰囲気を酸化、還元雰囲気、中性雰囲気に分けて入れることも可能である。例えば、酸化を強くした場合は、耐熱金属製のシャフトの劣化が大きくなることが予想されるため、界面ガラスの失透が発生するエリアにのみ効率的に酸化ガスを導入して制御し、他の部位についてはシャフトの酸化防止として、還元、あるいは中性ガスを導入制御することも可能である。この場合は後に示すように、スリーブ中空部を耐熱金属製仕切り板などにより仕切りを設け、それぞれのガス量、圧力を調整することによって、個別に雰囲気を制御することができる。   In the present invention, in order to control the atmosphere of at least a part of the sleeve hollow portion, a structure having an introduction pipe and an exhaust pipe for controlling a gas component is adopted. It is sufficient to concentrate and concentrate on the devitrification generation region of the interface glass to control at least a part, and it is not necessary that all the hollow portions have the same atmosphere. Further, depending on the purpose, the atmosphere can be divided into an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere and a neutral atmosphere. For example, when oxidation is strengthened, deterioration of the shaft made of refractory metal is expected to increase. Therefore, an oxidizing gas is efficiently introduced and controlled only in an area where devitrification of the interface glass occurs. In order to prevent oxidation of the shaft, reduction or neutral gas introduction can be controlled. In this case, as will be described later, the atmosphere can be individually controlled by providing a partition in the sleeve hollow portion with a heat-resistant metal partition plate and adjusting the amount and pressure of each gas.

本実施例で使用したダンナースリーブには、24%の気孔率を持つSiO−Al系の高アルミナ(84%)耐火物セラミックスからなる部材を使用し、ガラスの接触する部分全面を、円筒部の肉厚が50mmの耐火物に対して白金肉厚が0.3mmになるように溶射加工を行って、図5の白金被覆508を形成している。この耐火物を軸方向にブローパイプを兼ねたシャフトに固定したダンナースリーブを、マッフルと呼ばれる温度勾配炉中に配置した。 For the danna sleeve used in this example, a member made of SiO 2 -Al 2 O 3 based high alumina (84%) refractory ceramics with a porosity of 24% was used, and the entire surface in contact with the glass was used. The platinum coating 508 of FIG. 5 is formed by performing thermal spraying so that the platinum thickness becomes 0.3 mm with respect to the refractory having a thickness of 50 mm in the cylindrical portion. A danna sleeve, in which this refractory is fixed to a shaft that also serves as a blow pipe in the axial direction, was placed in a temperature gradient furnace called a muffle.

このスリーブを、管ガラス成形装置に取り付け、表3記載の組成のガラスをダンナー法でガラス管に成形した。成形はガラス温度1200℃でスリーブ上に流下させ、スリーブ先端でのガラス温度が、成形に適したlogη=4.8(ここにηの単位はdPa・s)の粘度となるように温度勾配をつけて行った。スリーブ後方のロータリージョイント部に対しては、銅製チューブによって炉から離れたところに設置したボンベからの配管を施している。   This sleeve was attached to a tube glass forming apparatus, and glass having the composition shown in Table 3 was formed into a glass tube by the Danner method. Molding is caused to flow down on the sleeve at a glass temperature of 1200 ° C., and a temperature gradient is set so that the glass temperature at the sleeve tip has a viscosity of log η = 4.8 (where the unit of η is dPa · s) suitable for molding. I put it on. The rotary joint part behind the sleeve is provided with piping from a cylinder installed away from the furnace by a copper tube.

スリーブ中に挿入する水素ガスとして、あらかじめ水素濃度が1%でバランスガスとして窒素を入れた混合ガスを充填したボンベを用意した。レギュレーターで圧力を0.2MPaに調整し、流量計で挿入量を毎分1Lの量の混合ガスを、このボンベから連続的にスリーブ中に挿入した。管の寸法として、外径が4mmで内径が3mmとなるようにブロー圧及びスリーブの下流に設置されたドローイングマシンにより引っ張り速度を調整し、管成形を連続的に行った。   As a hydrogen gas to be inserted into the sleeve, a cylinder filled with a mixed gas in which a hydrogen concentration was 1% and nitrogen was previously contained as a balance gas was prepared. The pressure was adjusted to 0.2 MPa with a regulator, and a mixed gas having an insertion amount of 1 L / min with a flow meter was continuously inserted into the sleeve from this cylinder. The tube was continuously formed by adjusting the blow pressure and the drawing machine installed downstream of the sleeve so that the outer diameter was 4 mm and the inner diameter was 3 mm.

こうして実施例12のガラス組成となるように調整されたガラスを溶融炉で溶融し、清澄均質化した。このガラスをトラフよりスリーブ上に流下させ管成形を行った。一方、比較例3は同様のガラスについてスリーブ内にガス導入を行なわず、通常の雰囲気で行ったものである。前記のように同じガラスをスリーブの内部雰囲気が異なる条件で失透を比較した。失透は、管成形されたチューブを1mで切断し連続的に100m分のチューブを採取して10倍のルーペでチューブ内面を観察し、失透の有無を確認して失透発生頻度を調査する方法で行った。表3にその結果を示す。ここに表3の失透頻度の値は、表示した連続稼動経過時間後に観察された1mあたりの失透数である。

Figure 0004777936
Thus, the glass adjusted to have the glass composition of Example 12 was melted in a melting furnace and clarified and homogenized. This glass was allowed to flow down from the trough onto the sleeve to form a tube. On the other hand, in Comparative Example 3, the same glass was used in a normal atmosphere without introducing gas into the sleeve. As described above, devitrification was compared for the same glass under the condition that the internal atmosphere of the sleeve was different. For devitrification, the tube-formed tube is cut at 1 m, 100 m of the tube is continuously collected, the inner surface of the tube is observed with a 10-fold magnifier, the presence of devitrification is confirmed, and the frequency of devitrification is investigated. It was done by the method. Table 3 shows the results. Here, the value of devitrification frequency in Table 3 is the number of devitrification per meter observed after the displayed continuous operation elapsed time.
Figure 0004777936

このようにして、先の実施例5〜11の結果と同様に、実際のダンナー法による成形において、本発明の方法で成形されたチューブが、従来の方法で成形したものに比べ、失透の発生を著しく低下させることができることが示された。   Thus, like the results of the previous Examples 5 to 11, in the actual molding by the Danner method, the tube molded by the method of the present invention is more devitrified than the one molded by the conventional method. It has been shown that the occurrence can be significantly reduced.

なお、上記本発明では、スリーブという中空構造を持つ円筒を用いたダンナー法に係る発明であるが、白金や焼成耐火物という炉材を通過してガラス界面に水素を送り込むことによって、CeO結晶の析出ではなく、CeBSiO結晶が析出するようにでき、こうすることによって失透温度を低下させることができる点に大きな特徴があり、その効果が確認された。この方法は、管ガラスに限定されることなく、CeOを含む硼珪酸ガラスにおいて、成形温度と失透温度が重なり失透に対する対策が必要であれば、例えば耐火物や白金を通して界面の失透発生温度を低下することができるためフュージョン法やスリットダウンドロー法のような板成形にも密閉構造で炉壁に水素ガスを提供することにより、失透防止効果が得られる製法にも応用できる。 In the present invention, the invention relates to the Danner method using a hollow cylindrical cylinder called a sleeve. By passing hydrogen through a furnace material such as platinum or a fired refractory, CeO 2 crystals There is a significant feature in that CeBSiO 5 crystals can be precipitated, and the devitrification temperature can be lowered by this, and the effect has been confirmed. This method is not limited to tube glass, and in borosilicate glass containing CeO 2 , if a countermeasure against devitrification is required due to overlapping molding temperature and devitrification temperature, for example, devitrification of the interface through refractory or platinum is required. Since the generated temperature can be lowered, the present invention can be applied to plate forming such as the fusion method and the slit down draw method as well as a manufacturing method in which a devitrification preventing effect can be obtained by providing hydrogen gas to the furnace wall with a sealed structure.

本発明によれば、ダンナー法を用いて成形する管ガラスとして、たとえCeOのような失透しやすい成分を含有していても、失透がなく良好なものが製造できる。例えばこのガラス管を蛍光ランプのガラス管として用いた場合には、紫外線カットに有効で可視光をよく通すチューブが提供できる。 According to the present invention, a tube glass that is molded using the Danner method can be manufactured without devitrification even if it contains an easily devitrifying component such as CeO 2 . For example, when this glass tube is used as a glass tube of a fluorescent lamp, it is possible to provide a tube that is effective in cutting ultraviolet rays and transmits visible light well.

本発明に係るガラス管成形用スリーブの一実施形態を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing one embodiment of a sleeve for glass tube fabrication concerning the present invention. 本発明に係るガラス管成形用スリーブの他の実施形態を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing other embodiments of a sleeve for glass tube fabrication concerning the present invention. 本発明の実施例で使用した装置構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the apparatus structure used in the Example of this invention. 実施例1と比較例2のガラス試料のX線回折チャートである。3 is an X-ray diffraction chart of glass samples of Example 1 and Comparative Example 2. FIG. 実施例12で使用したガラス管成形用スリーブの模式的断面図である。14 is a schematic cross-sectional view of a glass tube forming sleeve used in Example 12. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…スリーブ、4…スリーブシャフト、6…耐火物製円筒部、7…白金被覆、8…固定ナット、9…固定具、10…中空部、10a…スリーブ先端側中空部、10b…スリーブ後端側中空部、12a…貫通パイプ(導入管)、12b…貫通パイプ(排気管)、13…リング、14…空洞部、15…貫通孔、16…ブローエアー供給孔、17…ブローパイプ、20…隔壁、316…電気炉、315…中空部を持つ構造体、314…耐熱性金属管、313…白金被覆、501…スリーブ,502…スリーブシャフト、503…回転駆動装置、504…トラフ、505…溶融ガラス、506…押さえカラー、507…ブローエアー供給孔、508…白金被覆、509…ガス導入管、510…ガス排気管、511…ガスボンベ、A…溶融ガラス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sleeve, 4 ... Sleeve shaft, 6 ... Refractory cylindrical part, 7 ... Platinum coating, 8 ... Fixing nut, 9 ... Fixing tool, 10 ... Hollow part, 10a ... Sleeve front side hollow part, 10b ... Sleeve rear end Side hollow part, 12a ... through pipe (introducing pipe), 12b ... through pipe (exhaust pipe), 13 ... ring, 14 ... hollow part, 15 ... through hole, 16 ... blow air supply hole, 17 ... blow pipe, 20 ... Bulkhead, 316 ... Electric furnace, 315 ... Structure with hollow part, 314 ... Heat-resistant metal tube, 313 ... Platinum coating, 501 ... Sleeve, 502 ... Sleeve shaft, 503 ... Rotary drive, 504 ... Trough, 505 ... Melting Glass, 506, presser collar, 507, blow air supply hole, 508, platinum coating, 509, gas introduction pipe, 510, gas exhaust pipe, 511, gas cylinder, A, molten glass.

Claims (16)

耐火物製の円筒部と、
前記円筒部と同軸にて前記円筒部に貫入したブローパイプと、
前記円筒部とブローパイプとの間の空間を前記円筒部の軸と交差する面で複数の内部空間に分割する隔壁と、
この隔壁によって区分された複数の内部空間の少なくとも一つの内部空間と連通する導入管および排気管と
を有し、前記導入管から気体を前記内部空間に導入することにより、前記内部空間の雰囲気を制御可能としたことを特徴とするガラス管成形用スリーブ。
A refractory cylinder,
A blow pipe penetrating into the cylindrical portion coaxially with the cylindrical portion;
A partition wall that divides the space between the cylindrical portion and the blow pipe into a plurality of internal spaces at a plane intersecting the axis of the cylindrical portion;
An introduction pipe and an exhaust pipe communicating with at least one of the plurality of internal spaces divided by the partition walls, and introducing an atmosphere from the introduction pipe into the internal space, thereby changing the atmosphere of the internal space A glass tube forming sleeve characterized by being controllable.
前記隔壁によって区分された複数の内部空間の各々に導入管および排気管を有し、前記複数の内部空間の各々に異なる雰囲気に制御可能にしたことを特徴とする請求項1記載のガラス管成形用スリーブ。   The glass tube molding according to claim 1, wherein each of the plurality of internal spaces divided by the partition wall has an introduction pipe and an exhaust pipe, and each of the plurality of internal spaces can be controlled to have a different atmosphere. Sleeve. 前記スリーブを構成する耐火物が、見かけ気孔率が1%以上30%以下の耐火物セラミックスからなることを特徴とする請求項1または2に記載のガラス管成形用スリーブ。   The glass tube forming sleeve according to claim 1 or 2, wherein the refractory constituting the sleeve is made of a refractory ceramic having an apparent porosity of 1% or more and 30% or less. スリーブ外表面のうちガラスと接触する部分の一部または全面が白金または白金合金で覆われていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のガラス管成形用スリーブ。   4. The glass tube forming sleeve according to claim 1, wherein a part or the entire surface of the outer surface of the sleeve that is in contact with glass is covered with platinum or a platinum alloy. スリーブ外表面のうちガラスと接触する部分の一部が白金または白金合金で覆われており、前記隔壁が、白金または白金合金で覆われた部分と覆われていない部分との境界部に対応して設けられていることを特徴とする請求項4記載のガラス管成形用スリーブ。   A portion of the outer surface of the sleeve that is in contact with the glass is covered with platinum or a platinum alloy, and the partition corresponds to a boundary portion between the portion covered with platinum or the platinum alloy and the portion not covered with platinum. The glass tube forming sleeve according to claim 4, wherein the glass tube forming sleeve is provided. 前記気体が酸化性ガスまたは還元性ガスであり、スリーブを透過した前記気体がスリーブ界面に接触しているガラスに対し酸化作用または還元作用を与えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のガラス管成形用スリーブ。   6. The gas according to claim 1, wherein the gas is an oxidizing gas or a reducing gas, and the gas that has permeated the sleeve gives an oxidizing action or a reducing action to the glass in contact with the sleeve interface. A sleeve for forming a glass tube according to 1. ブローパイプを同軸状に貫入させた耐火物製の円筒部を有し回転するガラス管成形用スリーブ上に溶融ガラスを流下させ、前記スリーブの先端からガラスを連続的に引き出して管状に成形するガラス管の製造方法において、前記スリーブの前記円筒部とブローパイプとの間の中空部に導入管を介して酸化性または還元性ガスを導入し、スリーブ界面に接触しているガラスに対し酸化性作用または還元性作用を与えることによりガラス管内面に発生する失透を防止することを特徴とするガラス管の製造方法。   Glass that has a cylindrical portion made of refractory with a blow pipe inserted coaxially, and flows molten glass onto a rotating glass tube forming sleeve, and continuously draws the glass from the tip of the sleeve to form a tube. In the method of manufacturing a tube, an oxidizing or reducing gas is introduced into a hollow portion between the cylindrical portion of the sleeve and the blow pipe through an introducing tube, and an oxidizing action is exerted on the glass in contact with the sleeve interface. Or the devitrification which generate | occur | produces in a glass tube inner surface by giving a reducing effect | action is prevented, The manufacturing method of the glass tube characterized by the above-mentioned. 前記スリーブとして請求項1記載のガラス管成形用スリーブを使用し、スリーブ界面に接触しているガラスに失透が生じやすい温度を有する領域に対応した内部空間に対し、酸化性ガスまたは還元性ガスを導入することを特徴とする請求項7記載のガラス管の製造方法。   The glass tube forming sleeve according to claim 1 is used as the sleeve, and an oxidizing gas or a reducing gas is applied to an internal space corresponding to a region having a temperature at which the glass in contact with the sleeve interface is likely to be devitrified. The glass tube manufacturing method according to claim 7, wherein: 前記スリーブとして請求項2記載のガラス管成形用スリーブを使用し、前記隔壁によって区分された内部空間ごとに、導入するガスの種類、濃度、圧力のうち、少なくともいずれかを異ならせることを特徴とする請求項7記載のガラス管の製造方法。   The glass tube forming sleeve according to claim 2 is used as the sleeve, and at least one of the type, concentration, and pressure of the gas to be introduced is made different for each internal space divided by the partition wall. The manufacturing method of the glass tube of Claim 7. 前記スリーブとして請求項5記載のガラス管成形用スリーブを使用し、スリーブ表面が白金または白金合金で覆われた部分に対応する内部空間には水素を含む還元性ガスを導入し、スリーブ界面に接触しているガラスに対し還元作用を与えることを特徴とする請求項7または9に記載のガラス管の製造方法。   The glass tube forming sleeve according to claim 5 is used as the sleeve, and a reducing gas containing hydrogen is introduced into an internal space corresponding to a portion where the sleeve surface is covered with platinum or a platinum alloy, and comes into contact with the sleeve interface. The method for producing a glass tube according to claim 7 or 9, wherein a reducing action is imparted to the glass being processed. 前記スリーブを構成する耐火物が、見かけ気孔率が1%以上30%以下の耐火物セラミックスからなることを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載のガラス管の製造方法。   The method for producing a glass tube according to any one of claims 7 to 10, wherein the refractory constituting the sleeve is made of refractory ceramics having an apparent porosity of 1% to 30%. スリーブ外表面のうちガラスと接触する部分の一部または全面が白金または白金合金で覆われていることを特徴とする請求項7ないし9または11のいずれかに記載のガラス管の製造方法。   The method for manufacturing a glass tube according to any one of claims 7 to 9, wherein a part or the entire surface of the outer surface of the sleeve that is in contact with glass is covered with platinum or a platinum alloy. 前記中空部に導入するガスが水素を含む還元性ガスであることを特徴とする請求項7ないし9または11ないし12のいずれかに記載のガラス管の製造方法。   The method for producing a glass tube according to any one of claims 7 to 9 or 11 to 12, wherein the gas introduced into the hollow portion is a reducing gas containing hydrogen. 前記還元性ガスが、0.1体積%以上の水素を含むことを特徴とする請求項13記載のガラス管の製造方法。   The method for producing a glass tube according to claim 13, wherein the reducing gas contains 0.1% by volume or more of hydrogen. ガラス管に成形されるガラスが、SiO、B、およびCeOを含むものであることを特徴とする請求項13または14に記載のガラス管の製造方法。 Glass to be formed into a glass tube, SiO 2, B 2 O 3 , and a manufacturing method of a glass tube according to claim 13 or 14, characterized in that comprising CeO 2. 前記ガラスが、質量%表記で、SiO55〜80%、Al1〜10%、B1〜25%、LiO+NaO+KO1〜15%、CaO+MgO+BaO+SrO0〜10%、CeO0.1〜5%、SnO+SnO0〜5%、ZrO2 +ZnO+Nb0〜5%を含有することを特徴とする請求項15記載のガラス管の製造方法。 The glass contains, by mass% notation, SiO 2 55~80%, Al 2 O 3 1~10%, B 2 O 3 1~25%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O1~15%, CaO + MgO + BaO + SrO0~10%, CeO 2 0.1~5%, SnO + SnO 2 0~5%, the process of claim 15 glass tube, wherein the containing 2 O 5 0~5% ZrO 2 + ZnO + Nb.
JP2007113177A 2007-04-23 2007-04-23 Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method Expired - Fee Related JP4777936B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007113177A JP4777936B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007113177A JP4777936B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008266082A JP2008266082A (en) 2008-11-06
JP4777936B2 true JP4777936B2 (en) 2011-09-21

Family

ID=40046108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007113177A Expired - Fee Related JP4777936B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4777936B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012031048A (en) 2010-07-01 2012-02-16 Nippon Electric Glass Co Ltd Lead-free glass for semiconductor
DE102014111646A1 (en) * 2014-08-14 2016-02-18 Schott Ag Process for the production of glass tubes and uses thereof
JP6606910B2 (en) * 2015-08-06 2019-11-20 日本電気硝子株式会社 Glass tube forming sleeve
JP2017057096A (en) * 2015-09-15 2017-03-23 日本電気硝子株式会社 Glass tube for medical container
CN107949547A (en) * 2015-09-03 2018-04-20 日本电气硝子株式会社 The manufacture method of medical container borosilicate glass, medical container glass tube and medical container
JP6653076B2 (en) * 2015-10-22 2020-02-26 日本電気硝子株式会社 Glass tube for pharmaceutical container and method for producing the same
JP6246171B2 (en) * 2015-09-30 2017-12-13 Hoya Candeo Optronics株式会社 UV transmitting visible light absorbing glass and UV transmitting visible light absorbing filter
JP6610228B2 (en) * 2015-12-10 2019-11-27 日本電気硝子株式会社 Glass tube forming sleeve
JP6582953B2 (en) * 2015-12-10 2019-10-02 日本電気硝子株式会社 Glass tube forming sleeve
CN110790485B (en) * 2019-08-30 2024-01-12 湖南旗滨医药材料科技有限公司 Glass tube forming device and glass tube forming system
CN110790487B (en) * 2019-08-30 2024-01-12 湖南旗滨医药材料科技有限公司 Glass tube forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008266082A (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4777936B2 (en) Glass tube forming sleeve and glass tube manufacturing method
JP5109162B2 (en) Glass manufacturing method
US7032412B2 (en) Methods of manufacturing glass sheets with reduced blisters
CN1526035B (en) Coated metal part for glass production
JP6342338B2 (en) Methods for producing glass, glass-ceramics and their use
JP2007126296A (en) Method and apparatus for manufacturing optical glass
EP2925701B1 (en) Glass manufacturing apparatus and methods
US20010055930A1 (en) Method of making a halogen lamp and other analogous lamps and objects, and apparatus for the manufacture thereof
JP2007526863A (en) Method for producing glass by mixing molten glass
KR20150143694A (en) Low iron, high redox ratio, and high iron, high redox ratio, soda-lime-silica glasses and methods of making same
KR20110095903A (en) Method of reducing redox ratio of molten glass and ultra-clear glass made thereby
ITTO940867A1 (en) BOROSILICATE GLASS WITH HIGH TRANSMISSION OF THE UV FIELD WITH LOW THERMAL EXPANSION AND HIGH CHEMICAL RESISTANCE.
EP2626340A1 (en) High zirconia refractory product
JPWO2007086441A1 (en) Method for producing glass composition for lamp, glass composition for lamp and lamp
JP2000290038A (en) Glass for fluorescent lamp, glass tube for fluorescent lamp and fluorescent lamp
JP2003300750A (en) Glass composition
EP1912911A1 (en) Glass composition
JP2006321704A (en) Bubbling nozzle and method for clarifying molten glass
US20030051510A1 (en) Device for melting and refining of highly pure optical glasses
JP2005060193A (en) Method of manufacturing optical glass
CN107438583B (en) Refractory block and glass melting furnace
JP2015509476A (en) Method for producing glass, glass ceramics and use thereof
JP2000103625A (en) Production of glass material and production of glass fiber
JP2020073434A (en) Low iron, high redox ratio, and high iron, high redox ratio, soda-lime-silica glasses and methods of making the same
JP2007126297A (en) Method of and device for producing optical glass

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110621

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees