JPH05279072A - ガラス繊維紡糸用ブッシング - Google Patents

ガラス繊維紡糸用ブッシング

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JPH05279072A
JPH05279072A JP10219592A JP10219592A JPH05279072A JP H05279072 A JPH05279072 A JP H05279072A JP 10219592 A JP10219592 A JP 10219592A JP 10219592 A JP10219592 A JP 10219592A JP H05279072 A JPH05279072 A JP H05279072A
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JP
Japan
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bushing
base plate
plate
glass fiber
spinning
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JP10219592A
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English (en)
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Susumu Shimizu
進 清水
Makoto Mitani
誠 三谷
Katsumi Suguro
克己 勝呂
Toshio Honma
利夫 本間
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/0805Manufacturing, repairing, or other treatment of bushings, nozzles or bushing nozzle plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/0203Cooling non-optical fibres drawn or extruded from bushings, nozzles or orifices
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温におけるクリープ変形を抑え、突起ノズ
ル数の多いブッシングが得られ、かつPt合金酸化揮発
を抑えた構造のガラス繊維紡糸用ブッシングを得る。 【構成】 Ptを主成分とする波状板からなるベースプ
レートの谷の下面にガラス繊維吐出用突起ノズルが設け
られたブッシングベースプレートと、そのブッシングベ
ースプレートの山の真下に設置された冷却フィン又は冷
却管とを具設したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ガラス繊維を工業的に大量生産す
るためのガラス繊維紡糸用ブッシングに関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】現在ガラス繊維はガラス原
料を溶解し、その溶融ガラスを約1200℃に保持したブッ
シングに導いて、このブッシングの底部に多数配列成形
された突起ノズルから紡糸し、直径数μmのモノフィラ
メントを数百本〜数千本のモノフィラメントを集束剤に
よって集束機で束ねストランドとして高速度ワインダー
に巻き取っている。
【0003】従来、ブッシングの構造はダイレクトメル
ト法の場合とインダイレクト法の場合で若干全体構造に
差はあるものの、図1に示す如くガラスの溶融槽1及び
ブッシングベースプレート2と呼ばれる突起ノズル(以
下単にノズルという)3を多数そなえた構造をもってい
る。
【0004】ブッシングはPt−Rh10%合金又は強化
白金などの材質が用いられている。このブッシングベー
スプレートの寸法精度や温度分布、使用中の変形など
が、ガラス繊維の品質及びコストに大きく影響をおよぼ
している。
【0005】特に1200℃〜1300℃という高温で長時間連
続運転していることから、Pt合金がクリープ歪を生
じ、底面が、ふくらむことで突起状の吐出孔が垂直方向
から外向きになったり冷却フィン又は冷却管の着装位置
との間隔が部分的に変化して来ることによって温度分布
がかわり、繊維の寸法や、紡糸条件に影響が出る。
【0006】この原因は融溶ガラスの圧力に対して、ベ
ースプレートがクリープ変形を生ずることによるもので
ある。
【0007】現在このベースプレート材料はPt−Rh
10%合金や、白金強化材料によって構成されているが、
繊維本数を多数化して大量生産を目指してますますノズ
ル数が増加して来ている。
【0008】ベースプレート面積を大きくしてノズルを
多く設けるに当り、ベースプレートの板厚を厚くするこ
とはPt重量を増し、高価になることでクリープ変形に
耐えられる厚みにすることに強い抵抗がある。
【0009】また、もう一つの問題点は長時間、高温で
使用していることからPtが大気中の酸素により酸化揮
発し、Ptの損耗が起こり、使用前と比べて約4%の減
量を生ずる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明が意図している
課題の1つは従来のブッシングの構造は前述の通り箱状
に作られたPt合金容器の底面に平坦なベースプレート
をもち、そのベースプレートに突起ノズルを設置した構
造になっているが、このベースプレートが高温で長時間
使用されると、平坦なベースプレート部が溶融ガラスの
圧力によって、クリープ変形を生じ、底面が張り出し状
になるため、ノズルは最初液面に垂直であったものが、
外向きに角度をもち、又、底面の位置が変わることによ
って、冷却フィン、管の位置に部分的に近接し、温度分
布が変化し、紡糸条件に影響を及ぼす結果となる。
【0011】また、冷却フィンや管の位置はノズルがな
いことから平坦なベースプレート部は、ノズルと冷却フ
ィンや管の設置位置によって、温度が変化し上部ベース
プレート板の場所によって、外部から受ける温度の影響
も異なったものとなっている。
【0012】また、ブッシングベースプレートの下面は
大気に露出しているため、大気中の酸素と高温で接する
ことによって酸化揮発しているために長時間の使用中に
発生するPt合金の損耗量は4%もあり、ガラス繊維の
コスト高の一つになっている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のガラス繊維紡糸
用ブッシングは、Ptを主成分とする波状板から成るベ
ースプレートの谷の下面にガラス繊維吐出用突起ノズル
が設けられたブッシングベースプレートと、そのブッシ
ングベースプレートの山の真下に設置された冷却フィン
又は冷却管とを具設したものである。
【0014】
【作用】上記のように本発明によるガラス繊維紡糸用ブ
ッシングによれば、従来の平坦な下面に突起ノズルを設
けた構造に比べて、波状板から成るベースプレートの谷
の下面に突起ノズルが成形されている構造のため、突起
ノズルから吐出されるガラス繊維の冷却効率が向上し、
又冷却フィン及び冷却管の真上に溝があり、またその溝
には補強と断熱を兼ねたセラミックス等の耐熱性材料を
取り付けることができるので、ベースプレートへの冷却
の影響を少なくし、かつ、ベースプレートの波形あるい
はセラミックス等の補強効果によってベースプレートの
高温クリープによる底面形状の変化を抑えることで亀裂
の発生や温度分布むらの防止に役立つと同時に冷却フィ
ン及び冷却管の寿命を長くする効果もある。また、補
強、断熱の役割をしているセラミックス等の耐熱性材料
は、Pt合金の酸化揮発による消耗ロスの防止に大きく
役立つことが確かめられた。
【0015】
【実施例】本発明による実施例を説明すると、ブッシン
グベースプレート材料はPt−Rh10%合金材料を圧延
加工して、仕上り板厚 1.5mmとして 100mm× 500mmの平
坦な板材として切り出し、図2に示す如く波状板4にプ
レス成形を行ない、谷5の底幅及び谷5の下面幅を8mm
とした。次に図3に示す如く谷5の下面には2列の千鳥
配列で長手方向ピッチを 4.0mm、2列の列間隔ピッチを
3.5mmとして、全体数 800のガラス繊維吐出用突起ノズ
ル6をもつブッシングベースプレート7を作成した。突
起ノズル6の寸法は突起高さ5mm、先端吐出孔8の口寸
法内径 1.6mm、外径2.0mmとし、突起ノズル6は押し出
し成形法によって作成した。そしてこのブッシングベー
スプレート7が出来上がった上で、図4に示す如く側壁
部分9や外周部フランジ10、電極ターミナル部11をそれ
ぞれアーク溶接にて接合した。また、ブッシングベース
プレート7の下面溝12の内部にはアルミナ耐火物で焼成
したセラミックス焼結体13を挿入し、白金製帯14でささ
える様にセットし、さらにブッシングベースプレート7
の山15の真下に冷却管16をセットしガラス繊維紡糸用ブ
ッシング17とした。この状態で通常のブッシングと同様
の防止作業を行なった結果、通常では数週間経過すると
ブッシングベースプレート部分がふくらみをもち、突起
ノズルが外向きに変形し始め冷却管の位置を修正しなけ
れば良好な紡糸条件が得られないが、本例ではその様な
変形は全く発生しなかった。このため紡糸時の糸質も安
定し、糸切れなどのトラブルが大巾に減少することがわ
かった。そして使用後のPt合金の減少量も従来品に比
べて15%削減出来た。また、長手方向の温度分布をさら
に改善するために突起ノズルの形成されている板厚を厚
くすることによって発熱効率の向上と突起ノズル成形時
の成形性の改善につながる。
【0016】
【発明の効果】以上の説明でわかる様に本発明のガラス
繊維紡糸用ブッシングは、生産性を高めるために突起ノ
ズル数の多いブッシングを製造する上で、底部面積を増
加させることによりスパンが長くなり、高温でのクリー
プ変形が大きくなる事を防止し、かつその変形で冷却フ
ィンや冷却管との位置の変化によるガラス繊維品質の低
下を防ぎ、さらにブッシングベースプレートの亀裂や温
度分布のむらの発生が減少した。そしてベースプレート
の波状構造によって、セラミックスなどの補強効果の役
割を果たす一方、Pt合金の酸化揮発を防止してPt合
金の消耗ロスを最小限度に抑えることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のガラス繊維紡糸用ブッシングを示す正面
図である。
【図2】本発明に係るベースプレートを示す斜視図であ
る。
【図3】本発明に係るブッシングベースプレートを示す
斜視図である。
【図4】本発明のガラス繊維紡糸用ブッシングの一実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
4 ベースプレート 5 谷 6 突起ノズル 7 ブッシングベースプレート 12 溝 13 セラミックス焼結体 15 山 16 冷却管 17 本発明のガラス繊維紡糸用ブッシング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 利夫 神奈川県伊勢原市鈴川26番地 田中貴金属 工業株式会社伊勢原工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Ptを主成分とする波状板からなるベー
    スプレートの谷の下面にガラス繊維吐出用突起ノズルが
    設けられたブッシングベースプレートと、そのブッシン
    グベースプレートの山の真下に設置された冷却フィン又
    は冷却管とを具設したことを特徴とするガラス繊維紡糸
    用ブッシング。
  2. 【請求項2】 前記ベースプレートの下面溝が耐熱性材
    料で埋められていることを特徴とする請求項1に記載の
    ガラス繊維紡糸用ブッシング。
  3. 【請求項3】 前記耐熱性材料がセラミックスであるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のガラス繊維紡糸用ブッ
    シング。
  4. 【請求項4】 前記耐熱性材料がPt合金製留金にて保
    持されていることを特徴とする請求項2または請求項3
    に記載のガラス繊維紡糸用ブッシング。
  5. 【請求項5】 前記突起ノズルの厚さがベースプレート
    の谷の底板の厚さと異なっていることを特徴とする請求
    項1〜4のいずれかに記載のガラス繊維紡糸用ブッシン
    グ。
  6. 【請求項6】 前記ベースプレートの山の断面形状が台
    形、山形、半円型であることを特徴とする請求項1〜5
    のいずれかに記載のガラス繊維紡糸用ブッシング。
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