JPH062602B2 - 繊維の製造方法及び装置 - Google Patents
繊維の製造方法及び装置Info
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- JPH062602B2 JPH062602B2 JP61070567A JP7056786A JPH062602B2 JP H062602 B2 JPH062602 B2 JP H062602B2 JP 61070567 A JP61070567 A JP 61070567A JP 7056786 A JP7056786 A JP 7056786A JP H062602 B2 JPH062602 B2 JP H062602B2
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- substance
- gas ejection
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- 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
- C03B37/06—Manufacture of glass fibres or filaments by blasting or blowing molten glass, e.g. for making staple fibres
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粘稠状態にある物質、例えばガラス、プラスチ
ツク、炭素繊維製造用調整ピッチ、アルミナ先駆体等か
ら該物質の繊維を製造する方法及び装置に関し、詳しく
は例えば２〜３μｍ以下の極細ガラス繊維の製造に好適
な方法及び装置に係る。
ツク、炭素繊維製造用調整ピッチ、アルミナ先駆体等か
ら該物質の繊維を製造する方法及び装置に関し、詳しく
は例えば２〜３μｍ以下の極細ガラス繊維の製造に好適
な方法及び装置に係る。
［従来の技術］ クリーンルームのフィルタ材として微細なガラス繊維が
大量に用いられている。また、自動車、オートバイ等の
鉛蓄電池にもガラス繊維製スペーサが多量に用いられつ
つある。
大量に用いられている。また、自動車、オートバイ等の
鉛蓄電池にもガラス繊維製スペーサが多量に用いられつ
つある。
これらフィルタ材あるいは蓄電池用に用いられるガラス
繊維はその直径が０．２〜３μｍと非常に細い短繊維で
あり、一般住宅等に用いられている断熱用ガラス繊維に
比し1/50〜1/3の直径になっている。
繊維はその直径が０．２〜３μｍと非常に細い短繊維で
あり、一般住宅等に用いられている断熱用ガラス繊維に
比し1/50〜1/3の直径になっている。
このような細径の短繊維を効率良く製造する方法として
ＲＧＪ法（ロータリーガスジェット法）が本出願人より
提案されている（特公昭５８−５７３７４、特開昭６０
−８６０５１など）。
ＲＧＪ法（ロータリーガスジェット法）が本出願人より
提案されている（特公昭５８−５７３７４、特開昭６０
−８６０５１など）。
ＲＧＪ法は、要すれば、溶融ガラス流に沿って渦巻き状
に高温高圧ガス流を吹き付けて、ガラスを細繊化する工
程を有するものである。
に高温高圧ガス流を吹き付けて、ガラスを細繊化する工
程を有するものである。
より詳細に述べると、粘稠物質を流出オリフィスから流
出させ、前記流出オリフィスの周りに周方向に間隔を置
いて配置した、少なくとも３本の気体噴出ノズルから直
線状高速気体流（以下、第１の高速気体流ということが
ある。）を吹き出させ、ここにおいて前記気体流の各々
は、前記物質の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接
線方向の成分と、前記物質の流出方向に向ってまず前記
物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から
徐々に離れていく成分とを有しており、それにより前記
物質の流出開始部から前記気体流が前記物質の中心軸線
に最も接近する部分までの範囲にある第１の区域におい
て、前記物質をその中心軸線の周りに自転せしめると共
に、その流出方向に向って断面が徐々に減少する実質上
円錐形状にせしめ、そして第１の区域に続く第２の区域
において、前記物質を円錐形状の先端から繊維状にせし
めて、前記流出方向及び半径方向外方に渦巻き状に飛び
出され、その後にこの繊維状の前記物質を前記中心軸線
から徐々に離れていく前記気体流に接触させて、更に引
き伸ばしを行うものである。
出させ、前記流出オリフィスの周りに周方向に間隔を置
いて配置した、少なくとも３本の気体噴出ノズルから直
線状高速気体流（以下、第１の高速気体流ということが
ある。）を吹き出させ、ここにおいて前記気体流の各々
は、前記物質の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接
線方向の成分と、前記物質の流出方向に向ってまず前記
物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から
徐々に離れていく成分とを有しており、それにより前記
物質の流出開始部から前記気体流が前記物質の中心軸線
に最も接近する部分までの範囲にある第１の区域におい
て、前記物質をその中心軸線の周りに自転せしめると共
に、その流出方向に向って断面が徐々に減少する実質上
円錐形状にせしめ、そして第１の区域に続く第２の区域
において、前記物質を円錐形状の先端から繊維状にせし
めて、前記流出方向及び半径方向外方に渦巻き状に飛び
出され、その後にこの繊維状の前記物質を前記中心軸線
から徐々に離れていく前記気体流に接触させて、更に引
き伸ばしを行うものである。
このＲＧＪ法はオリフィスより流出したガラス流に沿っ
て渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付けてガラスを細繊
化するので、熱効率的に優れた繊維化法であり、細径繊
維を効率良く製造できる。
て渦巻き状に高温高圧ガス流を吹き付けてガラスを細繊
化するので、熱効率的に優れた繊維化法であり、細径繊
維を効率良く製造できる。
而して、より細い繊維を製造可能とする方法として、第
１の高速気体流によって渦巻き状に飛び出された繊維
に、第２の高温高速気体流を一方向から吹き付け、更に
延伸することにより極細化しようという製造法が本出願
人より提案されている（特開昭６０−８６０５１）。
１の高速気体流によって渦巻き状に飛び出された繊維
に、第２の高温高速気体流を一方向から吹き付け、更に
延伸することにより極細化しようという製造法が本出願
人より提案されている（特開昭６０−８６０５１）。
［発明が解決しようとする問題点］ 特開昭６０−８６０５１のＲＧＪ法では、それ以前に提
案されているＲＧＪ法よりも細繊化はできるものの、そ
の後の研究により、次のような改良課題を存在すること
が認められた。
案されているＲＧＪ法よりも細繊化はできるものの、そ
の後の研究により、次のような改良課題を存在すること
が認められた。
第２の高温高速気体流を一方向から吹き付けるため、
第２の高温高速気体流を前記オリフィスから遠ざけすぎ
ると、第１の高温高圧気体流によって吹き飛ばされた繊
維が第２の高速気体流の本流（中心部）に導入されにく
く、繊維径が不均一になり易い。
第２の高温高速気体流を前記オリフィスから遠ざけすぎ
ると、第１の高温高圧気体流によって吹き飛ばされた繊
維が第２の高速気体流の本流（中心部）に導入されにく
く、繊維径が不均一になり易い。
第２の高温高速気体流を前記オリフィスに接近させ過
ぎると、第２の高温高速気体流の作用を受けて渦巻き状
高温高速流に流れの乱れが生じ、未繊維化物が発生し易
くなる。
ぎると、第２の高温高速気体流の作用を受けて渦巻き状
高温高速流に流れの乱れが生じ、未繊維化物が発生し易
くなる。
本発明は、かかる課題を克服し、より安定的に、極細の
短繊維を効率良く製造し得るようにすることを目的とし
ている。
短繊維を効率良く製造し得るようにすることを目的とし
ている。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明はオリフィスより流出した溶融ガラス流に沿って
渦巻き状に第１の高速気体流を吹き付けてガラスを繊維
化する従来の基本的なＲＧＪ法において、第１の高速気
体流によって細繊化された繊維を、流出する粘稠物質流
の中心軸へ向って交差するように複数方向から対向して
斜め下向きに吹き出される第２の高速気体流により吹き
飛ばし、極細繊化しようとする方法及び装置の改良に関
するものである。
渦巻き状に第１の高速気体流を吹き付けてガラスを繊維
化する従来の基本的なＲＧＪ法において、第１の高速気
体流によって細繊化された繊維を、流出する粘稠物質流
の中心軸へ向って交差するように複数方向から対向して
斜め下向きに吹き出される第２の高速気体流により吹き
飛ばし、極細繊化しようとする方法及び装置の改良に関
するものである。
即ち、本発明の繊維の製造方法は 粘稠物質を流出オリフィスから流出させ、前記オリフィ
スの周りに周方向に間隔を置いて配置した、少なくとも
３本の第１の気体噴出ノズルから直線状に第１の高速気
体流を吹き出させ、ここにおいて前記気体流の各々は、
前記物質の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方
向の成分と、前記物質の流出方向に向ってまず前記物質
の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々
に離れていく成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸線の周り
に自転しながら徐々に細まり、その後、繊維状にされ
て、うずまき状に飛び出され、引き伸ばされる繊維の製
造方法であって、 前記物質の中心軸線に前記第１の高速気体流が最も接近
した位置よりも前記物質の下流側の部分に、第２の気体
噴出ノズルから第２の高速気体流を、前記物質の流出オ
リフィスの中心軸線を挟む少なくとも２方向から斜め下
向きに、かつ当該オリフィスの中心軸線を横切ると共に
各々の中心軸がある点において交差するように吹き出さ
せる繊維の製造方法において、間隔をおいて一直線上に
配列された複数個のオリフィスからそれぞれ粘稠物質が
流出され、第２の気体噴出ノズルは、各オリフィスの中
心を結ぶ直線を挟んで対称的に配置されており、かつオ
リフィス配列方向に延在するスリット状の気体噴出口を
有しており、前記スリット状の気体噴出口は、直線上に
配列されたオリフィスのうちの一端側のオリフィスから
他端側のオリフィスまで達するように延在していること
を特徴とする繊維の製造方法、 であり、また本発明の繊維の製造装置は 粘稠物質を流出させるための流出オリフィスと、前記流
出オリフィスの周りに周方向に間隔をおいて配置した少
なくとも３本の第１の気体噴出ノズルを備え、これら第
１の気体噴出ノズルは、それらの噴出口が、前記物質の
中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方向の成分
と、前記物質の流出方向に向ってまず前記物質の中心軸
線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々に離れて
いく成分とを有する方向を指向して配設されている繊維
製造装置であって、 各々の中心軸線が前記オリフィスの中心軸線を横切り、
かつある点において交差する斜め下向き方向となるよう
に噴出口が指向されると共に、各々が前記流出オリフィ
スの中心軸を挟んで配設された複数個の第２の気体噴出
ノズルを有しており、 これら第２の気体噴出ノズルは、それぞれ内壁の延長面
が、前記第１の気体噴出ノズル噴出口と該第１の気体噴
出ノズルの中心軸線が前記オリフィスの中心軸線に最も
接近する位置よりとの間の領域において第１の気体噴出
ノズル内壁の該位置までの延長面も前記オリフィスから
遠い側に位置するように配置されている繊維の製造装置
において、間隔をおいて一直線上に配列された複数個の
オリフィスを備えており、第２の気体噴出ノズルは、各
オリフィスの中心を結ぶ直線を挟んで対称的に配置され
ており、かつオリフィス配列方向に延在するスリット状
の気体噴出口を有しており、前記スリット状の気体噴出
口は、直線上に配列されたオリフィスのうちの一端側の
オリフィスから他端側のオリフィスまで達するように延
在していることを特徴とする繊維の製造装置、 である。
スの周りに周方向に間隔を置いて配置した、少なくとも
３本の第１の気体噴出ノズルから直線状に第１の高速気
体流を吹き出させ、ここにおいて前記気体流の各々は、
前記物質の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方
向の成分と、前記物質の流出方向に向ってまず前記物質
の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々
に離れていく成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸線の周り
に自転しながら徐々に細まり、その後、繊維状にされ
て、うずまき状に飛び出され、引き伸ばされる繊維の製
造方法であって、 前記物質の中心軸線に前記第１の高速気体流が最も接近
した位置よりも前記物質の下流側の部分に、第２の気体
噴出ノズルから第２の高速気体流を、前記物質の流出オ
リフィスの中心軸線を挟む少なくとも２方向から斜め下
向きに、かつ当該オリフィスの中心軸線を横切ると共に
各々の中心軸がある点において交差するように吹き出さ
せる繊維の製造方法において、間隔をおいて一直線上に
配列された複数個のオリフィスからそれぞれ粘稠物質が
流出され、第２の気体噴出ノズルは、各オリフィスの中
心を結ぶ直線を挟んで対称的に配置されており、かつオ
リフィス配列方向に延在するスリット状の気体噴出口を
有しており、前記スリット状の気体噴出口は、直線上に
配列されたオリフィスのうちの一端側のオリフィスから
他端側のオリフィスまで達するように延在していること
を特徴とする繊維の製造方法、 であり、また本発明の繊維の製造装置は 粘稠物質を流出させるための流出オリフィスと、前記流
出オリフィスの周りに周方向に間隔をおいて配置した少
なくとも３本の第１の気体噴出ノズルを備え、これら第
１の気体噴出ノズルは、それらの噴出口が、前記物質の
中心軸線を横断する断面の外周に沿う接線方向の成分
と、前記物質の流出方向に向ってまず前記物質の中心軸
線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から徐々に離れて
いく成分とを有する方向を指向して配設されている繊維
製造装置であって、 各々の中心軸線が前記オリフィスの中心軸線を横切り、
かつある点において交差する斜め下向き方向となるよう
に噴出口が指向されると共に、各々が前記流出オリフィ
スの中心軸を挟んで配設された複数個の第２の気体噴出
ノズルを有しており、 これら第２の気体噴出ノズルは、それぞれ内壁の延長面
が、前記第１の気体噴出ノズル噴出口と該第１の気体噴
出ノズルの中心軸線が前記オリフィスの中心軸線に最も
接近する位置よりとの間の領域において第１の気体噴出
ノズル内壁の該位置までの延長面も前記オリフィスから
遠い側に位置するように配置されている繊維の製造装置
において、間隔をおいて一直線上に配列された複数個の
オリフィスを備えており、第２の気体噴出ノズルは、各
オリフィスの中心を結ぶ直線を挟んで対称的に配置され
ており、かつオリフィス配列方向に延在するスリット状
の気体噴出口を有しており、前記スリット状の気体噴出
口は、直線上に配列されたオリフィスのうちの一端側の
オリフィスから他端側のオリフィスまで達するように延
在していることを特徴とする繊維の製造装置、 である。
かかる本発明によれば、第２の高速気体流によってさら
に延伸された極細の繊維が得られ、しかも繊維径も揃
い、未繊維化物等も少なくなる。
に延伸された極細の繊維が得られ、しかも繊維径も揃
い、未繊維化物等も少なくなる。
本発明では、第２の気体噴出ノズルは、オリフィスの設
置列の一端側に位置するオリフィスから他端側に位置す
るオリフィスまで達するように延設されている。そし
て、第２の気体噴出ノズルのガス噴出口も、この長いノ
ズルの一端側から他端側にまで達する極めて長いスリッ
ト状開口として設けられている。
置列の一端側に位置するオリフィスから他端側に位置す
るオリフィスまで達するように延設されている。そし
て、第２の気体噴出ノズルのガス噴出口も、この長いノ
ズルの一端側から他端側にまで達する極めて長いスリッ
ト状開口として設けられている。
このように長いスリット状開口をオリフィスの列の両脇
に配列すると、第２の気体噴出ノズルからエアカーテン
状に噴出された高速気体流がオリフィス下方の領域を包
み込むようになり、周囲から大気が該領域に流れ込むこ
とを防止し、該領域が保温される。また、該領域の温度
低下による繊維の粘度上昇が防止されるようになり、極
細繊維をより効率良く製造できるようになる。
に配列すると、第２の気体噴出ノズルからエアカーテン
状に噴出された高速気体流がオリフィス下方の領域を包
み込むようになり、周囲から大気が該領域に流れ込むこ
とを防止し、該領域が保温される。また、該領域の温度
低下による繊維の粘度上昇が防止されるようになり、極
細繊維をより効率良く製造できるようになる。
［実施例］ 以下、第１図及び第２図に示す実施例を参照しながら、
本発明について更に詳細に説明する。
本発明について更に詳細に説明する。
なお、以下の実施例はガラス繊維の製造法及びその装置
に関するものであるが、本発明は、プラスチツク、炭素
繊維製造用調整ピッチ、アルミナ先駆体等の物質から該
物質の繊維を製造する場合にも適用できるものである。
に関するものであるが、本発明は、プラスチツク、炭素
繊維製造用調整ピッチ、アルミナ先駆体等の物質から該
物質の繊維を製造する場合にも適用できるものである。
第１図は本発明の一実施例に係る繊維化装置の部分底面
図であり、第２図は第１図のII−II線に沿った概略部分
断面図である。
図であり、第２図は第１図のII−II線に沿った概略部分
断面図である。
第１、２図において、符号１は粘稠な溶融ガラス２を保
持する繊維化装置（白金ポット）であり、底部に溶融ガ
ラス流出オリフィス３が複数個、所定間隔毎に一直線上
に設けられている。Ｍはこのオリフィス３の開口であ
り、溶融ガラス２がコーン４を形成しながら流出してい
る。
持する繊維化装置（白金ポット）であり、底部に溶融ガ
ラス流出オリフィス３が複数個、所定間隔毎に一直線上
に設けられている。Ｍはこのオリフィス３の開口であ
り、溶融ガラス２がコーン４を形成しながら流出してい
る。
ａ１、ｂ１、ａ′１、ｂ′１は溶融ガラス流出オリフィ
ス３（開口Ｍ）の周囲にほぼ対称に配置され、白金ポッ
ト１の底壁内に貫設されたマニホルド５、５′に連通し
ている第１の気体（ガス）噴出ノズル６、６′の開口を
示す。
ス３（開口Ｍ）の周囲にほぼ対称に配置され、白金ポッ
ト１の底壁内に貫設されたマニホルド５、５′に連通し
ている第１の気体（ガス）噴出ノズル６、６′の開口を
示す。
これら第１の気体（ガス）噴出ノズル６、６′は、それ
らの噴出口が、前記オリフィス３から流出する粘稠物質
たる溶融ガラス２の中心軸線を横断する断面の外周に沿
う接線方向の成分と、溶融ガラス２の流出方向に向って
まず該流出流れの中心軸線に徐々に接近し、次に該中心
軸線から徐々に離れていく成分とを有する方向を指向し
て配設されている。
らの噴出口が、前記オリフィス３から流出する粘稠物質
たる溶融ガラス２の中心軸線を横断する断面の外周に沿
う接線方向の成分と、溶融ガラス２の流出方向に向って
まず該流出流れの中心軸線に徐々に接近し、次に該中心
軸線から徐々に離れていく成分とを有する方向を指向し
て配設されている。
なお、第１図において第１のガス噴出ノズルは４個示さ
れているが、その数は制限的ではない。また、本発明の
ガラス繊維化装置においては第１のガス噴出ノズルが溶
融ガラス流出オリフィス３の周囲にほぼ対称に配置され
ているのが好適である。
れているが、その数は制限的ではない。また、本発明の
ガラス繊維化装置においては第１のガス噴出ノズルが溶
融ガラス流出オリフィス３の周囲にほぼ対称に配置され
ているのが好適である。
さらにまた、第１のガス噴出ノズルの外側に補助のガス
噴出ノズルを複数個設けてもよく、その中心軸は第１の
ガス噴出ノズルの中心軸線が流出オリフィス３の中心軸
線に最も接近する点、即ち、第１の収斂点Ａの更に下方
であって該溶融ガラス流出オリフィス３の中心軸上にほ
ぼ収斂するか又は完全に収斂する第２の収斂点を有して
いるか、あるいは該溶融ガラス流出オリフィスの中心軸
に平行であってもよい。
噴出ノズルを複数個設けてもよく、その中心軸は第１の
ガス噴出ノズルの中心軸線が流出オリフィス３の中心軸
線に最も接近する点、即ち、第１の収斂点Ａの更に下方
であって該溶融ガラス流出オリフィス３の中心軸上にほ
ぼ収斂するか又は完全に収斂する第２の収斂点を有して
いるか、あるいは該溶融ガラス流出オリフィスの中心軸
に平行であってもよい。
第１、２図において、８、８′は、高温高速ガスを噴出
するための第２の気体（ガス）噴出ノズルであって、オ
リフィス３を挟んで対称的に対向配置され、円形、角形
又はスリット状（本実施例ではスリット状）のガス噴出
口８ａ、８′ａが設けられている。
するための第２の気体（ガス）噴出ノズルであって、オ
リフィス３を挟んで対称的に対向配置され、円形、角形
又はスリット状（本実施例ではスリット状）のガス噴出
口８ａ、８′ａが設けられている。
本実施例では、第２の気体噴出ノズル８、８′は、オリ
フィス３の設置列の一端側に位置するオリフィスから他
端側に位置するオリフィスまで達するように一体的に長
く設けられている。そして、スリット状のガス噴出口８
ａ、８′ａも、この長いノズル８、８′の一端側から他
端側にまで達する極めて長いスリット状開口として設け
られている。
フィス３の設置列の一端側に位置するオリフィスから他
端側に位置するオリフィスまで達するように一体的に長
く設けられている。そして、スリット状のガス噴出口８
ａ、８′ａも、この長いノズル８、８′の一端側から他
端側にまで達する極めて長いスリット状開口として設け
られている。
このように長いスリット状開口をオリフィスの列の両脇
に配列すると、第２の高速気体流９、９′がオリフィス
３下方の領域を包み込むようになり、周囲から大気が該
領域に流れ込むことを防止し、該領域の保温及びそれに
よる繊維の粘度上昇の防止が図れ、極細繊維をより効率
良く製造できるようになる。
に配列すると、第２の高速気体流９、９′がオリフィス
３下方の領域を包み込むようになり、周囲から大気が該
領域に流れ込むことを防止し、該領域の保温及びそれに
よる繊維の粘度上昇の防止が図れ、極細繊維をより効率
良く製造できるようになる。
この第２の気体噴出ノズル８、８′は、それぞれマニホ
ルド５、５′とは別個に設けられたマニホルド７、７′
（図示せず）に接続され、独立した配管系統から高温ガ
スが供給されるよう構成されている。
ルド５、５′とは別個に設けられたマニホルド７、７′
（図示せず）に接続され、独立した配管系統から高温ガ
スが供給されるよう構成されている。
なお、白金ポット１の底部両脇に、その長手方向に延在
するように長管を配設し、この長管のオリフィス３と向
き合う側に開口を設け、この開口から第２の高速気体流
を噴出させるよう構成してもよい。
するように長管を配設し、この長管のオリフィス３と向
き合う側に開口を設け、この開口から第２の高速気体流
を噴出させるよう構成してもよい。
これら第２の気体噴出ノズル８、８′は、各々の中心軸
線がオリフィス３の中心軸線を横切り、かつある点（本
実施例ではオリフィス中心軸上の点Ｈ）で交差する斜め
下向き方向となるように噴出口８ａ、８′ａを指向させ
ている。
線がオリフィス３の中心軸線を横切り、かつある点（本
実施例ではオリフィス中心軸上の点Ｈ）で交差する斜め
下向き方向となるように噴出口８ａ、８′ａを指向させ
ている。
また、これら第２の気体噴出ノズル８、８′は、それぞ
れ内壁の延長面が、前記第１の気体噴出ノズル噴出口と
第１の収斂点Ａとの間の領域において、第１の気体噴出
ノズルの該収斂点Ａまでの延長面よりも下方に位置する
ように配置されている。
れ内壁の延長面が、前記第１の気体噴出ノズル噴出口と
第１の収斂点Ａとの間の領域において、第１の気体噴出
ノズルの該収斂点Ａまでの延長面よりも下方に位置する
ように配置されている。
そして、第１のガス噴出ノズルの開口ａ1、ａ′１、ｂ
１、ｂ′１より出た第１の高速気体流（ガス流）によっ
て、回転力を設けたガラス流は第１のガス噴出ノズル
６、６′の収斂点Ａを通り過ぎた所で開放され、それ自
身が有していた遠心力でガラス流出オリフィス３の中心
軸と直交する半径方向へと飛び出すが、一部第１のガス
噴出ノズルの開口ａ１、ａ′１、ｂ１、ｂ′１より噴出
したガス流により吹き飛ばされ、第２のガス噴出ノズル
８，８′より噴出された高温の第２の高速気体流（ガス
流）９、９′の合流部に入り込み、より高速のガス流の
作用を受ける。一方第１のガス噴出ノズルａ１、ｂ１、
ａ′１、ｂ′１より噴出されたガス流に乗らないガラス
流はガス流９、９′の低速域又は伴流域に入り込む。ガ
ス流９、９′の中心部に入り込んだガラスと低速域又は
伴流に入り込んだガラスは連続しているので、ガス流
９、９′に入り込んだ後のガス流の時間的変位差によっ
て延伸され細くなる。
１、ｂ′１より出た第１の高速気体流（ガス流）によっ
て、回転力を設けたガラス流は第１のガス噴出ノズル
６、６′の収斂点Ａを通り過ぎた所で開放され、それ自
身が有していた遠心力でガラス流出オリフィス３の中心
軸と直交する半径方向へと飛び出すが、一部第１のガス
噴出ノズルの開口ａ１、ａ′１、ｂ１、ｂ′１より噴出
したガス流により吹き飛ばされ、第２のガス噴出ノズル
８，８′より噴出された高温の第２の高速気体流（ガス
流）９、９′の合流部に入り込み、より高速のガス流の
作用を受ける。一方第１のガス噴出ノズルａ１、ｂ１、
ａ′１、ｂ′１より噴出されたガス流に乗らないガラス
流はガス流９、９′の低速域又は伴流域に入り込む。ガ
ス流９、９′の中心部に入り込んだガラスと低速域又は
伴流に入り込んだガラスは連続しているので、ガス流
９、９′に入り込んだ後のガス流の時間的変位差によっ
て延伸され細くなる。
なお、前述の補助のガス噴出ノズルを設けた場合には、
第１の高速ガス流によって繊維化されたガラスは、それ
を挟み包み込むように噴出する高温高速の第２のガス噴
出ノズルよりのガス流９、９′の中心部に流入し、細繊
化される。
第１の高速ガス流によって繊維化されたガラスは、それ
を挟み包み込むように噴出する高温高速の第２のガス噴
出ノズルよりのガス流９、９′の中心部に流入し、細繊
化される。
補助ガス噴出ノズルから吹き出されたガス流はガラス流
を効率よく繊維化するのに役立ち、より細い繊維が得ら
れる。また、一方第２のガス噴出ノズル８、８′より噴
出されたガス流９、９′はその断面方向における速度分
布が大きければ大きい程、また音速を超え衝撃波が発生
するようになればなるほど、細い繊維ができる。また、
第２のガス噴出ノズルより噴出されるガス流の温度は極
細のガラス繊維を作る場合においては１０００℃以上、
好ましくは１３００℃以上が良い。但し、ガラス組成に
よっても異なるがあまり高くしすぎると繊維が再溶解
し、その表面張力が勝り球状となる。
を効率よく繊維化するのに役立ち、より細い繊維が得ら
れる。また、一方第２のガス噴出ノズル８、８′より噴
出されたガス流９、９′はその断面方向における速度分
布が大きければ大きい程、また音速を超え衝撃波が発生
するようになればなるほど、細い繊維ができる。また、
第２のガス噴出ノズルより噴出されるガス流の温度は極
細のガラス繊維を作る場合においては１０００℃以上、
好ましくは１３００℃以上が良い。但し、ガラス組成に
よっても異なるがあまり高くしすぎると繊維が再溶解
し、その表面張力が勝り球状となる。
本発明のガラス繊維化装置の好ましい実施態様を示せば
以下の通りである。
以下の通りである。
オリフィス直径及びノズルの直径と長さ 溶融ガラス流出オリフィスの直径 （第２図のＤ０）：０．４〜２．５mm、 好ましくは０．５〜２．０mm 第１のガス噴出ノズルの直径（第２図のＤ１）： ０．２〜１．５mm、 好ましくは０．５〜０．８mm 第１のガス噴出ノズルの長さ（第２図のＧ１）： １〜７．５mm、 好ましくは１．５〜４．０mm 断面における第１のガス噴出ノズルの位置関係 開口面における中心軸間の距離 （第２図のＳ１）：１〜５mm、 好ましくは１．２〜４mm 溶融ガラス流出オリフィスの中心軸に垂直な仮想平面と
第１のガス噴出ノズルの中心軸とがなす角（第２図の
α）：２０〜７０°、 好ましくは３５〜５５° 開口面と第１の収斂点Ａとの間の垂直距離 （第２図のＬ１）：０．５〜３mm、 好ましくは１〜２mm 断面における第２のガス噴出ノズルの位置関係 第１のガス噴出ノズルの開口面と左右の第２のガス噴出
ノズル８、８′開口面の両上端の延長線の交点Ｂまでの
距離（第２図のＬ２）：３mmを超え３００mm以下、好ま
しくは３mmを超え３０mm以下。
第１のガス噴出ノズルの中心軸とがなす角（第２図の
α）：２０〜７０°、 好ましくは３５〜５５° 開口面と第１の収斂点Ａとの間の垂直距離 （第２図のＬ１）：０．５〜３mm、 好ましくは１〜２mm 断面における第２のガス噴出ノズルの位置関係 第１のガス噴出ノズルの開口面と左右の第２のガス噴出
ノズル８、８′開口面の両上端の延長線の交点Ｂまでの
距離（第２図のＬ２）：３mmを超え３００mm以下、好ま
しくは３mmを超え３０mm以下。
溶融ガラス流出オリフィスの中心軸を挟んだ第２のガス
噴出ノズル８、８′のガス流出中心軸間の距離（第２図
のＳ２）：５〜２０mm、好ましくは８〜１５mm 第２のガス噴出ノズルのガス流出中心軸と溶融ガラス流
出オリフィスの中心軸の垂直な仮想平面とのなす角（第
２図のβ）：３０〜８０°、好ましくは４０〜６０° 平面におけるガス噴出ノズルの位置関係 溶融ガラス流出オリフィスに対向して位置する２つの第
１ガス噴出ノズルの関係、即ち第１の収斂点Ａを通り、
溶融ガラス流出オリフィス中心軸に垂直な仮想平面内に
おける２つのガス噴出ノズル中心軸間の距離（第１図の
ＳＧ）：０．５〜２mm、好ましくは０．７〜１．５mm 隣り合う溶融ガラス流出オリフィスの中心軸間の距離
（第１図のＰ）：１．０〜２０mm、好ましくは１．５〜
７mm ここで、上記Ｌ１を０．５〜３．０mmとし、Ｌ２を３mm
を超え３００mm以下とすると好適である理由について説
明する。
噴出ノズル８、８′のガス流出中心軸間の距離（第２図
のＳ２）：５〜２０mm、好ましくは８〜１５mm 第２のガス噴出ノズルのガス流出中心軸と溶融ガラス流
出オリフィスの中心軸の垂直な仮想平面とのなす角（第
２図のβ）：３０〜８０°、好ましくは４０〜６０° 平面におけるガス噴出ノズルの位置関係 溶融ガラス流出オリフィスに対向して位置する２つの第
１ガス噴出ノズルの関係、即ち第１の収斂点Ａを通り、
溶融ガラス流出オリフィス中心軸に垂直な仮想平面内に
おける２つのガス噴出ノズル中心軸間の距離（第１図の
ＳＧ）：０．５〜２mm、好ましくは０．７〜１．５mm 隣り合う溶融ガラス流出オリフィスの中心軸間の距離
（第１図のＰ）：１．０〜２０mm、好ましくは１．５〜
７mm ここで、上記Ｌ１を０．５〜３．０mmとし、Ｌ２を３mm
を超え３００mm以下とすると好適である理由について説
明する。
Ｌ１：このＬ１が０．５mmよりも小さいと、旋回ガスが
ポット１の底面に過度に接近し、延伸により生じた短繊
維がポット１の底面に付着するおそれがある。また、旋
回ガスとポット１底面との界面付近で旋回ガス流に乱れ
が生じ、繊維化不良となり易い。
ポット１の底面に過度に接近し、延伸により生じた短繊
維がポット１の底面に付着するおそれがある。また、旋
回ガスとポット１底面との界面付近で旋回ガス流に乱れ
が生じ、繊維化不良となり易い。
Ｌ１が３mmを超えると、コーン４を経て旋回ガスと接触
するに至る時間が過度に長くなり、溶融ガラス温度が低
下し、繊維化しにくくなる。
するに至る時間が過度に長くなり、溶融ガラス温度が低
下し、繊維化しにくくなる。
Ｌ２：Ｌ２が３mm以下であると、旋回ガスと第２の高速
気体流が干渉し、旋回ガスの流れが乱され、旋回ガスに
よる十分なガラスの延伸がなされなくなる。
気体流が干渉し、旋回ガスの流れが乱され、旋回ガスに
よる十分なガラスの延伸がなされなくなる。
Ｌ２が３００mmを超えると、旋回ガスによって延伸され
て生じた短繊維が第２の高速気体流と接触するまでに経
過する時間が過度に長くなり、その間に冷却されて粘度
が増大し、第２の高速気体流と接触しても十分な延伸が
なされ難くなる。
て生じた短繊維が第２の高速気体流と接触するまでに経
過する時間が過度に長くなり、その間に冷却されて粘度
が増大し、第２の高速気体流と接触しても十分な延伸が
なされ難くなる。
このように構成した第１図〜第２図のガラス繊維化装置
では、ガラス溶融槽（図示せず）で溶融され、繊維化装
置（白金ポット）１に流入した溶融ガラス２は溶融ガラ
ス流出オリフィス３から流出し、高温高圧ガス発生装置
（図示せず）から入口（図示せず）を通って供給され、
マニホルド５、５′を経て第１のガス噴出ノズル６、
６′から噴出した高温、高圧のガスの作用をまず受けて
円錐（コーン）４を形成しつつ繊維化され、次に第２の
ガス噴出ノズル８、８′より噴出された高温高速のガス
流９、９′の作用により更に加熱延伸され極めて細いガ
ラス繊維となる。
では、ガラス溶融槽（図示せず）で溶融され、繊維化装
置（白金ポット）１に流入した溶融ガラス２は溶融ガラ
ス流出オリフィス３から流出し、高温高圧ガス発生装置
（図示せず）から入口（図示せず）を通って供給され、
マニホルド５、５′を経て第１のガス噴出ノズル６、
６′から噴出した高温、高圧のガスの作用をまず受けて
円錐（コーン）４を形成しつつ繊維化され、次に第２の
ガス噴出ノズル８、８′より噴出された高温高速のガス
流９、９′の作用により更に加熱延伸され極めて細いガ
ラス繊維となる。
以下、製造実施例について説明する。
実施例１ 第１、２図に示す実施例装置を用い、ＳｉＯ2５７．９
％、Ａｌ2Ｏ3５．８％、ＣａＯ３．０％、Ｎａ2Ｏ１
０．１％、Ｋ2Ｏ２．９％、Ｂ2Ｏ2１０．７％、ＢａＯ
５．０％、ＺｎＯ３．９％からなる組成の溶融ガラスを
オリフィス１個当り６００ｇ／時間の割合で流出させ、
第１の気体噴出ノズル６、６′に連通するマニホルド
５、５′の内圧を２kg／cm2、気体温度を１２００℃に
保ちつつ、第１の高速気体流を噴出させ、更にブタンを
燃焼させて得られた第２のガス噴出ノズル８、８′の内
圧を０．２kg／cm2、気体温度を１６５０℃に保ちつつ
スリット幅Ｓ３＝６mmを有する第２の気体噴出ノズルよ
り噴出させた。
％、Ａｌ2Ｏ3５．８％、ＣａＯ３．０％、Ｎａ2Ｏ１
０．１％、Ｋ2Ｏ２．９％、Ｂ2Ｏ2１０．７％、ＢａＯ
５．０％、ＺｎＯ３．９％からなる組成の溶融ガラスを
オリフィス１個当り６００ｇ／時間の割合で流出させ、
第１の気体噴出ノズル６、６′に連通するマニホルド
５、５′の内圧を２kg／cm2、気体温度を１２００℃に
保ちつつ、第１の高速気体流を噴出させ、更にブタンを
燃焼させて得られた第２のガス噴出ノズル８、８′の内
圧を０．２kg／cm2、気体温度を１６５０℃に保ちつつ
スリット幅Ｓ３＝６mmを有する第２の気体噴出ノズルよ
り噴出させた。
これによって、平均０．７μｍの直径を有するガラス繊
維を得た。このときのブタン使用量はガラス繊維１kg作
製するのに約１．３kgであり、従来法（火炎法）のブタ
ン使用量の約1/3であった。
維を得た。このときのブタン使用量はガラス繊維１kg作
製するのに約１．３kgであり、従来法（火炎法）のブタ
ン使用量の約1/3であった。
［効果］ 本発明によれば、第１の高速気体流によって引き伸ばさ
れた繊維が第２の高速気体流によってさらに引き伸ばさ
れ、繊維径の揃った細径繊維が得られる。また、第１の
高速気体流の流れが第２の高速気体流によって乱される
ことがなく、また、オリフィス下方領域が第２の高速気
体流によって包み込まれて保温されるようになるため、
未繊維化物の殆ど含まない高品質の繊維を効率良く製造
することが可能である。
れた繊維が第２の高速気体流によってさらに引き伸ばさ
れ、繊維径の揃った細径繊維が得られる。また、第１の
高速気体流の流れが第２の高速気体流によって乱される
ことがなく、また、オリフィス下方領域が第２の高速気
体流によって包み込まれて保温されるようになるため、
未繊維化物の殆ど含まない高品質の繊維を効率良く製造
することが可能である。
本発明により溶融ガラスの繊維化を実施する場合には、
第１のガス噴出ノズルのみを有するガラス繊維化装置を
用いた場合と比較して、更にはまた、第２の高速気体流
を一方向からのみ噴き付ける繊維化装置を用いた場合と
比較して２．０μm以下の極めて細い繊維が容易に得ら
れる。また、火炎延伸法と比較する加熱延伸に用いる熱
エネルギーは例えば約1/3〜1/4であり、極めて細い繊維
が安価で得られる。
第１のガス噴出ノズルのみを有するガラス繊維化装置を
用いた場合と比較して、更にはまた、第２の高速気体流
を一方向からのみ噴き付ける繊維化装置を用いた場合と
比較して２．０μm以下の極めて細い繊維が容易に得ら
れる。また、火炎延伸法と比較する加熱延伸に用いる熱
エネルギーは例えば約1/3〜1/4であり、極めて細い繊維
が安価で得られる。
第１図は本発明の繊維化装置の一実施態様の概略部分底
面図であり、第２図は第１図のII−II線に沿った概略部
分断面図である。 ２…溶融ガラス、 ３…流出オリフィス、 ６、６′…第１の気体噴出ノズル、 ８、８′…第２の気体噴出ノズル、 ９、９′…第２の高速気体流。
面図であり、第２図は第１図のII−II線に沿った概略部
分断面図である。 ２…溶融ガラス、 ３…流出オリフィス、 ６、６′…第１の気体噴出ノズル、 ８、８′…第２の気体噴出ノズル、 ９、９′…第２の高速気体流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−145129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−86051（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−57374（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】粘稠物質を流出オリフィスから流出させ、
前記オリフィスの周りに周方向に間隔を置いて配置し
た、少なくとも３本の第１の気体噴出ノズルから直線状
に第１の高速気体流を吹き出させ、ここにおいて前記気
体流の各々は、前記物質の中心軸線を横断する断面の外
周に沿う接線方向の成分と、前記物質の流出方向に向っ
てまず前記物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中
心軸線から徐々に離れていく成分とを有しており、 それにより、前記粘稠物質の流出流れは中心軸線の周り
に自転しながら徐々に細まり、その後、繊維状にされ
て、うずまき状に飛び出され、引き伸ばされる繊維の製
造方法であって、 前記物質の中心軸線に前記第１の高速気体流が最も接近
した位置よりも前記物質の下流側の部分に、第２の気体
噴出ノズルから第２の高速気体流を、前記物質の流出オ
リフィスの中心軸線を挟む少なくとも２方向から斜め下
向きに、かつ当該オリフィスの中心軸線を横切ると共に
各々の中心軸がある点において交差するように吹き出さ
せる繊維の製造方法において、 間隔をおいて一直線上に配列された複数個のオリフィス
からそれぞれ粘稠物質が流出され、 第２の気体噴出ノズルは、各オリフィスの中心を結ぶ直
線を挟んで対称的に配置されており、かつオリフィス配
列方向に延在するスリット状の気体噴出口を有してお
り、 前記スリット状の気体噴出口は、直線上に配列されたオ
リフィスのうちの一端側のオリフィスから他端側のオリ
フィスまで達するように延在していることを特徴とする
繊維の製造方法。 - 【請求項２】オリフィス下端から、第１の高速気体流が
前記物質の中心軸線に最も接近する位置までの距離は
０．５〜３mmであり、第１の気体噴出ノズル噴出口下端
から各第２の気体噴出ノズル噴出口上端の延長線の交点
までの距離は３mmを超える特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 - 【請求項３】第２の高速気体流は第１の高速気体流とは
独立した配管系統より供給される特許請求の範囲第１項
又は第２項に記載の方法。 - 【請求項４】粘稠物質を流出させるための流出オリフィ
スと、前記流出オリフィスの周りに周方向に間隔を置い
て配置した少なくとも３本の第１の気体噴出ノズルを備
え、これら第１の気体噴出ノズルは、それらの噴出口
が、前記物質の中心軸線を横断する断面の外周に沿う接
線方向の成分と、前記物質の流出方向に向ってまず前記
物質の中心軸線に徐々に接近し、次に前記中心軸線から
徐々に離れていく成分とを有する方向を指向して配設さ
れている繊維製造装置であって、 各々の中心軸線が前記オリフィスの中心軸線を横切り、
かつある点において交差する斜め下向き方向となるよう
に噴出口が指向されると共に、各々が前記流出オリフィ
スの中心軸を挟んで配設された複数個の第２の気体噴出
ノズルを有しており、 これら第２の気体噴出ノズルは、それぞれ内壁の延長面
が、前記第１の気体噴出ノズル噴出口と該第１の気体噴
出ノズルの中心軸線が前記オリフィスの中心軸線に最も
接近する位置との間の領域において第１の気体噴出ノズ
ル内壁の該位置までの延長面よりも前記オリフィスから
遠い側に位置するように配置されている繊維の製造装置
において、 間隔をおいて一直線上に配列された複数個のオリフィス
を備えており、 第２の気体噴出ノズルは、各オリフィスの中心を結ぶ直
線を挟んで対称的に配置されており、かつオリフィス配
列方向に延在するスリット状の気体噴出口を有してお
り、 前記スリット状の気体噴出口は、直線上に配列されたオ
リフィスのうちの一端側のオリフィスから他端側のオリ
フィスまで達するように延在していることを特徴とする
繊維の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070567A JPH062602B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 繊維の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070567A JPH062602B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 繊維の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226835A JPS62226835A (ja) | 1987-10-05 |
| JPH062602B2 true JPH062602B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13435250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61070567A Expired - Lifetime JPH062602B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 繊維の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062602B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628320B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2016-06-21 | 에스제이홀딩스주식회사 | 유리제품 제조장치 및 제조방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56145129A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Glass fiber making apparatus |
| JPS6037108B2 (ja) * | 1981-09-30 | 1985-08-24 | 新日鐵化学株式会社 | 無水フタル酸の製造方法 |
| JPS6086051A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 繊維の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61070567A patent/JPH062602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62226835A (ja) | 1987-10-05 |
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