JPS5825536B2 - キンゾクフイラメントノ セイゾウホウホウ - Google Patents
キンゾクフイラメントノ セイゾウホウホウInfo
- Publication number
- JPS5825536B2 JPS5825536B2 JP49142730A JP14273074A JPS5825536B2 JP S5825536 B2 JPS5825536 B2 JP S5825536B2 JP 49142730 A JP49142730 A JP 49142730A JP 14273074 A JP14273074 A JP 14273074A JP S5825536 B2 JPS5825536 B2 JP S5825536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- flow
- molten metal
- metal
- liquid film
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属、金属合金材料を溶融し、該溶融物から直
接フィラメントを製造する方法に関するものであり、さ
らに詳しくはノズルよシ紡出された溶融金属流を直らに
冷却用液体と接触せしめ急冷固化する、全く新規な金属
フィラメントの製造方法に関するものである。
接フィラメントを製造する方法に関するものであり、さ
らに詳しくはノズルよシ紡出された溶融金属流を直らに
冷却用液体と接触せしめ急冷固化する、全く新規な金属
フィラメントの製造方法に関するものである。
金属材料を溶融しノズルよシ紡出することにより溶融物
から直接金属繊維を製造する方法は、種々提案されてい
る。
から直接金属繊維を製造する方法は、種々提案されてい
る。
たとえば特公昭４５−２４０１３号公報には金属流を反
応性のある雰囲気ガス中に紡出し、溶融金属流表面に酸
化あるいは窒化被膜を形成することにより溶融金属流の
安定化をはかり、金属繊維を製造する方法が記載されて
いる。
応性のある雰囲気ガス中に紡出し、溶融金属流表面に酸
化あるいは窒化被膜を形成することにより溶融金属流の
安定化をはかり、金属繊維を製造する方法が記載されて
いる。
しかし、かかる方法による安定化被膜の形成だけでは低
粘度の溶融金属流を安定化することは極めて困難である
。
粘度の溶融金属流を安定化することは極めて困難である
。
すなわら安定化被膜の形成は溶融金属流の自重により変
形し、金属流の表面が連続的に更新されるのに追従でき
ず、極端な場合は安定被膜が充分形成された部分と極め
て不充分に形成もしくは全く形成されない部分が生成し
、溶融金属流を冷却固化せしめる間安定な状態を繊維す
ることが極めて困難であるからである。
形し、金属流の表面が連続的に更新されるのに追従でき
ず、極端な場合は安定被膜が充分形成された部分と極め
て不充分に形成もしくは全く形成されない部分が生成し
、溶融金属流を冷却固化せしめる間安定な状態を繊維す
ることが極めて困難であるからである。
また特開昭４８−５６５６０号公報、特開昭４８−７１
３５９号公報には泡末密集体中または気泡中に溶融金属
流を紡出し、冷却固化する方法が提案されている。
３５９号公報には泡末密集体中または気泡中に溶融金属
流を紡出し、冷却固化する方法が提案されている。
しかるにこれらいずれの冷却方法も冷却効果が不充分で
あると同時に冷却の均一性という点での考慮に欠け、連
続した金属フィラメントを得る方法としては種々困難な
問題を含んでいる。
あると同時に冷却の均一性という点での考慮に欠け、連
続した金属フィラメントを得る方法としては種々困難な
問題を含んでいる。
本発明は低粘性溶融物である金属溶融物から直続金属フ
ィラメントを形成するにあたり、金属流をノズル直下に
おいて衝撃力をできるだけ小さくして液体に接触させ、
急冷固化せしめることにより非常に安定で、かつ均一な
る金属の連続フィラメントを製造するものである。
ィラメントを形成するにあたり、金属流をノズル直下に
おいて衝撃力をできるだけ小さくして液体に接触させ、
急冷固化せしめることにより非常に安定で、かつ均一な
る金属の連続フィラメントを製造するものである。
すなわら、本発明は金属、金属合金よりなる低粘性溶融
物をノズルより紡出し、そのノズル直下で液体に接触さ
せ冷却固化して金属フィラメントを製造するに際し、冷
却用液体とノズルより紡出された溶融金属流との接触角
を２０°以下となし、かつ該液体の流速Ｖ（ｍ／ｍ１ｎ
）をＶ％≦５／２ Ｖ。
物をノズルより紡出し、そのノズル直下で液体に接触さ
せ冷却固化して金属フィラメントを製造するに際し、冷
却用液体とノズルより紡出された溶融金属流との接触角
を２０°以下となし、かつ該液体の流速Ｖ（ｍ／ｍ１ｎ
）をＶ％≦５／２ Ｖ。
〔但し、ＶＭはノズルより紡出された溶融金属流の速度
（ｍ／ｍ１ｎ） ）に調整することにより均一なる連続
金属フィラメントを非常に安定に得る方法である。
（ｍ／ｍ１ｎ） ）に調整することにより均一なる連続
金属フィラメントを非常に安定に得る方法である。
ここでいう溶融金属流と液体との接触角とは金属流が液
体に接触する点において、液体面に対して接線を引きそ
の接線と金属流とのなす角θをいう。
体に接触する点において、液体面に対して接線を引きそ
の接線と金属流とのなす角θをいう。
本発明において重要なことは溶融金属流とそれを冷却固
化させるための液体との接触角および液体の流速を厳密
に調節することにある。
化させるための液体との接触角および液体の流速を厳密
に調節することにある。
すなわら、溶融金属流とその金属流を冷却するための液
体とのなす接触角が大きい場合、溶融金属流が液体面に
接触したときの衝撃力が大きくなり、線径後が大きく、
シかも偏平になりやすく時には破断又はショット状とな
って均一な連続フィラメントを得ることが難しくなるが
、接触角を小さく、好ましくは２０’以下にすれば金属
流と冷却液面との衝撃力が小さくなり、均一な連続金属
フィラメントを容易に得ることができるのである。
体とのなす接触角が大きい場合、溶融金属流が液体面に
接触したときの衝撃力が大きくなり、線径後が大きく、
シかも偏平になりやすく時には破断又はショット状とな
って均一な連続フィラメントを得ることが難しくなるが
、接触角を小さく、好ましくは２０’以下にすれば金属
流と冷却液面との衝撃力が小さくなり、均一な連続金属
フィラメントを容易に得ることができるのである。
溶融金属流が接触する液体面の形状はなめらかであれば
どのような形状の面でもよいが、冷却を均一にするため
には第１図に示したような円錐状液膜形成装置によって
作られた逆円錐状液膜面内か、または一対の平面流で形
成された逆三角形の液膜面内に溶融金属流を紡出するの
が好ましい。
どのような形状の面でもよいが、冷却を均一にするため
には第１図に示したような円錐状液膜形成装置によって
作られた逆円錐状液膜面内か、または一対の平面流で形
成された逆三角形の液膜面内に溶融金属流を紡出するの
が好ましい。
液膜に用いる液体は水または無機あるいは有機の常温で
液状であり、溶融金属に対し不活性が反応しても損傷を
おこさずに安定被膜を形成するものが好ましい。
液状であり、溶融金属に対し不活性が反応しても損傷を
おこさずに安定被膜を形成するものが好ましい。
特に、本発明に有効な溶融金属流を冷却固化するに好ま
しい逆円錐状液膜の形成は、上部が密閉され底部にスリ
ットが設けられた円錐状液膜形成装置を使用すれは容易
に達成される。
しい逆円錐状液膜の形成は、上部が密閉され底部にスリ
ットが設けられた円錐状液膜形成装置を使用すれは容易
に達成される。
すなわら、冷却液体をガス圧力により装置内に挿入し底
部のスリットから押出すに際し、該液膜の形状および流
速は使用する液体、装置への挿入圧力、スリット巾、お
よびスリット形状によって任意に調整できるからである
。
部のスリットから押出すに際し、該液膜の形状および流
速は使用する液体、装置への挿入圧力、スリット巾、お
よびスリット形状によって任意に調整できるからである
。
一方、冷却液体の速度Ｖ （ｍ／ｍ１ｎ）はノズルより
紡出された溶融金属流の速度ＶＭ（ｒｎ／ｍ＊ｎ）より
遅い場合、上記接触角を大きくした場合と同様に衝撃力
が犬きくな虱いくらなめらかな液膜面が形成されていて
も均一な連続金属フィラメントを得ることは困難である
。
紡出された溶融金属流の速度ＶＭ（ｒｎ／ｍ＊ｎ）より
遅い場合、上記接触角を大きくした場合と同様に衝撃力
が犬きくな虱いくらなめらかな液膜面が形成されていて
も均一な連続金属フィラメントを得ることは困難である
。
逆に液体の速度■が金属流の速度■Ｍの５／２倍以上に
なると衝撃力は小さくなり、得られる繊維は均一ではあ
るが溶融金属流の切断が発生し、連続金属フィラメント
は得られない。
なると衝撃力は小さくなり、得られる繊維は均一ではあ
るが溶融金属流の切断が発生し、連続金属フィラメント
は得られない。
本発明でいう金属、金属合金とは錫、鉛、亜鉛、アルミ
ニウムの如き比較的低融点金属およびその合金、銅、鉄
、ニッケル、マンガン、クロム、コバルト等の高融点金
属およびその合金、さらにそれらの微量の炭素、リン、
ケイ素等を含有する金属または合金番いう。
ニウムの如き比較的低融点金属およびその合金、銅、鉄
、ニッケル、マンガン、クロム、コバルト等の高融点金
属およびその合金、さらにそれらの微量の炭素、リン、
ケイ素等を含有する金属または合金番いう。
本発明をさらに詳述するにあたり、その一実施態様を第
１図の装置に基づいて説明する。
１図の装置に基づいて説明する。
溶融金属５は溶融ルツボ３に入れられた金属および合金
を抵抗加熱ヒーター２によって加熱溶融したものである
。
を抵抗加熱ヒーター２によって加熱溶融したものである
。
溶融された金属５は不活性ガス１にてアルミナ製、グラ
ファイト製あるいは窒化硼素製ノズル４から紡出される
。
ファイト製あるいは窒化硼素製ノズル４から紡出される
。
一方、液膜作製用液体貯蔵タンク７に予め貯蔵された水
または有機、無機液体８はガス圧６にて送液管９を経て
円錐状液膜形成装置１０に送られる。
または有機、無機液体８はガス圧６にて送液管９を経て
円錐状液膜形成装置１０に送られる。
円錐状液膜形成装置１０に送られた液体８はスリット１
１より押出され逆円錐状態の液膜流１２を形成する。
１より押出され逆円錐状態の液膜流１２を形成する。
この時の液膜流１２の流速は紡出される金属流１３の速
度により変更が可能であり、目的とする液膜流の流速は
ガス圧６、液体８、スリット１１を変更することにより
容易に得られる。
度により変更が可能であり、目的とする液膜流の流速は
ガス圧６、液体８、スリット１１を変更することにより
容易に得られる。
円錐状液膜形成装置１０によって形成された逆円錐状液
膜流１２の内に溶融金属流１３を押出し、液膜流１２と
θなる接触角で接媒させることにより溶融金属流１３を
急冷固化させ、さらに固化された糸条１４を液膜と共に
流下せしめ、糸条１４を連続的に補集または巻取ること
により、均一な連続金属フィラメントを得ることができ
る。
膜流１２の内に溶融金属流１３を押出し、液膜流１２と
θなる接触角で接媒させることにより溶融金属流１３を
急冷固化させ、さらに固化された糸条１４を液膜と共に
流下せしめ、糸条１４を連続的に補集または巻取ること
により、均一な連続金属フィラメントを得ることができ
る。
かかる装置および方法を用いることにより低粘性溶融物
である溶融金属から直接均一なるフィラメントを安定、
かつ容易に製造することができるのである。
である溶融金属から直接均一なるフィラメントを安定、
かつ容易に製造することができるのである。
なお、第１図に示した紡糸装置は本発明の実施に使用で
きる一例を示したものであり、この装置の構造のみに限
定されるものではなく、たとえば液膜流が逆円錐状態を
形成する円錐状液膜装置のかわりに平行に設置された２
個のスリットを用いて液膜流を形成させ、その内に溶融
金属流を紡出しても本発明の目的は達成されるのである
。
きる一例を示したものであり、この装置の構造のみに限
定されるものではなく、たとえば液膜流が逆円錐状態を
形成する円錐状液膜装置のかわりに平行に設置された２
個のスリットを用いて液膜流を形成させ、その内に溶融
金属流を紡出しても本発明の目的は達成されるのである
。
次に本発明を実施例により説明する。
実施例 ｌ
第１図に示す紡糸装置を使用し、高純度アルミニウムの
紡糸を行った。
紡糸を行った。
充分窒素置換した溶解ルツボにアルミニウムを入れ、抵
抗加熱ヒータにより６９０℃で加熱溶融後、窒素圧１．
０ｋｇ／ｃｙｙｔにて直径２００μのアルミナ製ノズル
から３００Ｍｍ１ｎの速度で紡出した。
抗加熱ヒータにより６９０℃で加熱溶融後、窒素圧１．
０ｋｇ／ｃｙｙｔにて直径２００μのアルミナ製ノズル
から３００Ｍｍ１ｎの速度で紡出した。
一方、液膜形成用液体貯蔵タンクには水を入れ空気圧に
て流速が３２０ｍ／ｍｉ ｎになる様に調節した。
て流速が３２０ｍ／ｍｉ ｎになる様に調節した。
この時の液膜流と押出金属流との接触角θは５°であり
、溶融金属流はノズル底部より１５ｃｒｆＬの位置で液
膜と接触させた。
、溶融金属流はノズル底部より１５ｃｒｆＬの位置で液
膜と接触させた。
得られた連続アルミニウムフィラメントは直径１８０μ
、強度７．２６ｋｇ／ｍ４、切断伸度９．０係の性能を
有していた。
、強度７．２６ｋｇ／ｍ４、切断伸度９．０係の性能を
有していた。
実施例 ２
溶融金属流と液膜との接触角θを１５°に変更する以外
は実施例−１と同様の操作を行い均一な連接続アルミニ
ウムフィラメントを得た。
は実施例−１と同様の操作を行い均一な連接続アルミニ
ウムフィラメントを得た。
実施例 ３
第１図に示す装置を使用し鉛８７ｗｔ％−アンチモン１
３ｗｔ％合金の紡糸を行った。
３ｗｔ％合金の紡糸を行った。
３００°Ｃにて加熱溶融径窒素圧１゜５ ｋｇ／ｃｒ？
ｔにて直径１５０μのグラファイト製ノズルから２３０
／ｍｉｎ の速度で紡出した。
ｔにて直径１５０μのグラファイト製ノズルから２３０
／ｍｉｎ の速度で紡出した。
一方、液膜形成用液体貯蔵タンクには５０ポイズのシリ
コン油を入れ、空気圧にて液膜の流速を３５０ ｍ／ｍ
ｉｎになるように調節した。
コン油を入れ、空気圧にて液膜の流速を３５０ ｍ／ｍ
ｉｎになるように調節した。
この時の液膜と溶融金属流との接触角θは５°であった
。
。
得られた鉛−アンチモン合金製連続フィラメントは直径
１００μ、強度８．０ｋｇ／ｍＡ、切断伸度５．５％の
性能を有していた。
１００μ、強度８．０ｋｇ／ｍＡ、切断伸度５．５％の
性能を有していた。
比較実施例 １
溶融金属流と液膜との接触角θを２５°に変更する以外
は実施例１と同じ操作を行いアルミニウムの紡糸を行っ
た。
は実施例１と同じ操作を行いアルミニウムの紡糸を行っ
た。
得られた糸条はショット状であり、繊維直径も１６０〜
２００と均一性に乏しかった。
２００と均一性に乏しかった。
比較実施例 ２
液膜の流速を２４０ｍ／ｍｉｎに変更する以外は実施例
１と同じ操作を行いアルミニウムの紡糸を行った。
１と同じ操作を行いアルミニウムの紡糸を行った。
溶融アルミニウムは液膜と接触することによりショット
状となり連続フィラメントは得られなかった。
状となり連続フィラメントは得られなかった。
比較実施例 ３
液膜の流速を６００ｍ／ｍｉｎに変更する以外は実施例
３と同ざ操作を行い鉛−アンチモン合金の紡糸を行った
。
３と同ざ操作を行い鉛−アンチモン合金の紡糸を行った
。
得られた糸条は均一性に富んだものであったが、繊維長
は最高１ＯｃｒＩＬ程度であり連続性に乏しかった。
は最高１ＯｃｒＩＬ程度であり連続性に乏しかった。
比較実施例 ４
液膜の流速を３００ｍ／ｍ１ｎ（高純度アルミニウム溶
融物がノズルより紡出された溶融金属流の速度と同速。
融物がノズルより紡出された溶融金属流の速度と同速。
）に変更する以外は実施例１と同じようにしてアルミニ
ウムの紡糸を行った。
ウムの紡糸を行った。
その結果、やや湾曲した線径床の大きい、即ち、繊維直
径が１９０〜３００μと、均一性に乏しいフィラメント
しか得られなかった。
径が１９０〜３００μと、均一性に乏しいフィラメント
しか得られなかった。
第１図は本発明の一実施態様を示す装置の概略図であり
、３は溶解ルツボ、５は溶融金属、１３は溶融金属流、
１０は円錐状液膜形成装置、１２は液膜流、１４は冷却
固化した糸条を示す。
、３は溶解ルツボ、５は溶融金属、１３は溶融金属流、
１０は円錐状液膜形成装置、１２は液膜流、１４は冷却
固化した糸条を示す。
Claims (1)
- １ 金属、金属合金よりなる低粘性溶融物をノズルより
紡出し、そのノズル直下で液体に接触させ冷却固化して
金属フィラメントを製造するに際し、冷却用液体とノズ
ルより紡出された溶融金属流との接触角を２０°以下と
なし、かつ該液体の流速■（ｍ／ｍ１ｎ）を７Ｍ＜Ｖ≦
５／２ Ｖ Ｍ （但し、■やはノズルより紡出された
溶融金属流の速度（ｍ／ｍ１ｎ） ）に調節することを
特徴とする連続金属フィラメントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49142730A JPS5825536B2 (ja) | 1974-12-12 | 1974-12-12 | キンゾクフイラメントノ セイゾウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49142730A JPS5825536B2 (ja) | 1974-12-12 | 1974-12-12 | キンゾクフイラメントノ セイゾウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5169430A JPS5169430A (en) | 1976-06-16 |
| JPS5825536B2 true JPS5825536B2 (ja) | 1983-05-27 |
Family
ID=15322235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49142730A Expired JPS5825536B2 (ja) | 1974-12-12 | 1974-12-12 | キンゾクフイラメントノ セイゾウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825536B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2806539B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1998-09-30 | ユニチカ株式会社 | 金属細線の製造法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2355524A1 (de) * | 1972-11-14 | 1974-07-18 | Allied Chem | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faeden aus normalerweise festen materialien |
-
1974
- 1974-12-12 JP JP49142730A patent/JPS5825536B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2355524A1 (de) * | 1972-11-14 | 1974-07-18 | Allied Chem | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faeden aus normalerweise festen materialien |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5169430A (en) | 1976-06-16 |
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