JPS59223246A - 中空筒状回転体を用いるガラスの繊維化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中空筒状回転体を用い、遠心力と、噴射火炎
流とを利用してガラスを繊維化する方法と装置との改良
に関するものであり、消費工１；） ネルギーの増大や生産されるガラス繊維のからみ合い等
を避けつつ、高品質のガラス繊維の量産あるいは所謂硬
いガラスのガラス繊維化を図りうる方法と装置とを提供
することを目的としている。

ガラス繊維の製造に通常採用されているところの、溶融
ガラスを中空筒状の回転体すなわちローターの周壁に穿
たれた多数の細孔から遠心力によって前記周壁の外表面
まで吐出せしめ、前記周壁の外表面にお（・て、前記細
孔の開口面積に相当する小円を底面とした溶融ガラスか
らなる小円錐体を形成し、更に前記小円錐体の頂点の位
置で一次フィラメントを形成し、前記−次フィラメント
をさらに二次的に延伸するための噴射火炎流に向って遠
心力によって進行させ１前記噴射火炎流中で二次的に延
伸してグラスウ−ルの構成繊維たる二次フィラメント遺
細繊化する中空筒状回転体を用い遠心力と噴射火炎流と
を利用してガラスを繊維化する方法と装置とにおいては
、第８図に示されるように、中空筒状の回転体Ａの周Ｍ
Ｂのよ部域Ｃの細孔りから吐出されたのち、−次フィラ
メン）Ｅとなり、噴射火炎Ｆによって延伸され、二次フ
ィラメントＧに細繊化されたガラス繊維と、前記周壁Ｂ
の中央部域Ｈの細孔Ｉから吐出されたのち１．−次フイ
ラメン）Ｊとなり噴射火炎Ｆによって延伸され、二次フ
ィラメントＫに細繊化されたガラス繊維と、前記周壁Ｂ
の下部域りの細孔Ｍから吐出されたのち一次フィラメン
トＮとなり、噴射火炎Ｆによって延伸され、二次フィラ
メント０ＫＡｔ［ｌ繊化されたガラス繊維との各ガラス
繊維がカ）らみ合い、また生産されるガラス繊維の直径
にバラツキが生じ、断熱性能や、圧縮復元率、引張強度
等の低下等を来たす欠点がある。

上述のカニらみ合いを防止し、高品質のガラス繊維を得
るには、周壁Ｂの上部域Ｃの細孔りから比較的多量の溶
融ガラスを吐出させて比較的太い一次フイラメ７）Ｅと
し、延伸バーナーの火口から噴出し、いまだ速度も湿度
も減衰していない噴射火炎Ｆ中を横方向に進行させ、速
度の低下してい全外炎Ｐと速度が迷い内炎Ｑとカ）ら成
る噴射火炎流Ｆの内炎Ｑの外側へ突き抜ける直前に、内
炎Ｑ中で二次的に延伸して二次フイラメン）Ｇに形成さ
せ、周壁Ｂの中央部域Ｈの細孔工かも上部域Ｃにおける
よりや＼少ない溶融ガラスを吐出させ、前記−次フィラ
メントＥよりや−細い一次フィラメントＪとし、噴射火
炎Ｆ中を横に進行させ、内炎Ｑの中程で二次的に延伸し
て二次フィラメン）Ｋとし、周壁Ｂの下部域りの細孔Ｍ
からは比較的少量の溶融ガラスを吐出させて比較的細い
一次フィラメントＮとして噴射火炎Ｆ中を横に進行させ
、速度が大幅に減衰した内炎Ｑに到達してすぐ゛に二次
的に延伸して二次フィラメント０とすればよいことが推
認される。

他方、ガラス繊維の生産量を上げるためには前記周壁Ｂ
の高さを高くシ、細孔の数を増大させればよいが、この
ようにすると、周壁Ｂの下部域の放熱量が大となり温度
低下を来たす恐れがある。

上述のガラス繊維のからみ合いを防止し、６かつ周壁の
下部域の温度低下をも防止するための第１先行技術とし
て、特公昭１＋２−１３７ＬＬ８号公報に開示される技
術がある。

この第１先行技錆は、中空筒状の回転体の周壁の下部域
に対して高周波による誘導加熱を施１し、周壁なその高
さの全体に亘って略一様の温度に保ったうえ、前述のガ
ラス繊維のからみ合いを防止するため、周壁の細孔の直
径を、下部域から中央部域を通って上部域に至るに従い
、小から中を経て大となるよう構成し、吐出される溶融
ガラスの量を上部域では多、中央部域では中、下部域で
は少とする構成を採用している。

同様の第２先行技術として特開昭５５−１１３６３８号
公報に開示される技術がある〇この第２先行技術は、高
温の溶融した供給ガラスを中空筒状の回転体の周壁の内
側上部を経由させてかも周壁内側全面に配分し、また周
壁の下部域は高周波によって強力に加熱する構成とされ
ている。このため、中空筒状の回転体の周壁は、下部域
で最も高い温度、中央部域で比較的低い温度、上部域で
前２者の中間の温度という温度分布となっている。

すなわち、中空筒状の回転体に供給された高温の溶融ガ
ラスの全量を周壁内側上部に接触させてから重力と遠心
力との作用によって周壁内側全面に亘って配分するので
、高温の溶融ガラスの持ち込む熱によって周壁の上部域
は、加熱用の高周波線輪力１ら遠いにも拘らず、゛″前
述ように中間の温度を保つものと思料される。周壁の下
部域は、高周波線輪による誘導加熱によって最も高い湿
度に保たれる。そして、周壁の中央部域は、高周波線輪
から離れ１，５ｓつ配分される溶融ガラスは上部域で多
量の熱を奪われた後なので、周壁温度が上部域および下
部域に比較して低温となるものと思料される。

そして、この第２先行技術では、前述の夷うなガラス繊
維のからみ合いを防止するため、次のような技術手段を
採用している。

すなわち、中空筒状の回転体の周壁の下部域では、前述
のように該周壁が最高温であり、その部分の細孔を通過
する溶融ガラスも最も低い゛粘性のものとなる。しかし
、この周壁の下部域二次フィラメントにされる必要があ
り、従ってこの周壁の下部域の細孔から吐出される溶融
ガラスは、−次フィラメントが噴射火炎の内炎に到達し
てすぐに二次フィラメントに細繊化されうる程に少量で
なければならず、これを実現するために、周壁の厚さも
最も厚くして細孔の通路を長くシ、溶融ガラスが細孔を
通過する際の流体抵抗を大ζし、少量の溶融ガラスしか
吐出できないようにしている。

中空筒状の回転体の周壁の中央部域では、前述のように
該周壁が最低温であり、その部分の細孔を通過する溶融
ガラスは最も高い粘性のものとなる。しかし、この周壁
の中央部域では、細孔から吐出されて形成されたガラス
の一次フィラメントが噴射火炎の内炎の中程において二
次フィラメントにされる必要があり、従ってこの周壁の
中央部域の細孔から吐出される溶融ガラスは、−次フィ
ラメントが噴射火炎の内炎の中程に到達して二次フィラ
メントに細繊化される程度に、周壁”の下部域の細孔か
ら吐゛出される溶融ガラスの量より多い中程度の量でな
ければならず、これを実現するために、周壁の厚さを最
も薄くして細孔の通路を最も短かくシ、細孔を通過する
際の流体抵抗を小とし、前述のように中程度の溶融ガラ
スが吐出されるようにしている。

中空筒状の回転体の周壁の上部域では、前述のように該
周壁が下部域と中央部域との中間、の温度であり、その
部分の細孔を通過する溶融ガラスも、下部域と中央部域
の細孔を通過する溶融ガラスの中間程度の粘性のものと
なる。しかし、この周壁の上部域では、細孔から吐出さ
れて形成されたガラスの一次フィラメントが噴射大炎の
内炎を外側へ突き抜ける直前に二次フィラメントに細繊
化される程度に多量である必要があり、これを実現する
ため、周壁の厚さを下部域と中央部域との周壁の厚さの
中間程度の厚さに設定し、細孔の通路の長さを中間程度
とし、細孔を通過する際の流体抵抗も中間程度として、
多量の溶融ガラスが吐出されるように構成されている。

以上説明した第１先行技術も第２先行技術も、ガラス繊
維のからみ合いを生ぜず、しかも中空筒状の回転体の周
壁の高さを大として生産量を上げるという目的は達成し
うるものの、共に、高周波線輪による誘導加熱手段を備
え、この手段は、加熱のため大容量の高周波発生装置が
必要であるのみでなく、高周波線輪を装着したガラス繊
維化装置の付近は、危険防止のため電磁的に遮蔽する必
要もあり、ガラス繊維化装置が複雑となるのみでなく操
業上も作業性が悪化する欠点を有している。

上述の欠点を除くため、第３先行技術として特公昭５０
−２０６１２号公報に開示される技術がある。

この第３先行技術は、中空筒状の回ゝ転体の外側から、
その周壁全体に対して火炎を接触させ、該周壁を加熱す
る加熱専用のバーナーを使用するものであり、周壁から
吐出された溶融ガラスの形成する一次フィラメントを二
次フィラメントに細繊化させるための高圧、高温蒸気よ
り成る延伸用噴流装置を、前記加熱専用のバーナーと別
に設ける必要があり、ガラス繊維化装置が複雑となり、
高圧、高温蒸気発生装置が必要であるため熱の有効利用
の見地ｉ−ら好ましいものではない。

以上説明した三つの先行技術は、いずれも、中空筒状の
回転体の周壁から吐出された溶融ガラスの形成する一次
フィラメントを二次フイラゝメントに細繊化するための
噴射流熱源とは別に、中空筒状の回転体の周壁を加熱す
るための大容量の熱源を必要とするため、省エネルギー
の必・要件が強く要請される昨今では現状に適さない。

他方、燃料の節約を主眼とし、生産されるガラス繊維の
高品質の維持を目的とする第ヰ先行技術として、特開昭
５７−１０６５３２号公報に開示される技術がある。

この第ヰ先行技術は、基本的には、第１図。

第２図に示される構成であり、回転軸１の下端に中空筒
状の回転体２が固着されており、この回転体２は、底壁
３と、溶融ガラス吐出用の多数の細孔４を穿設されてい
る周壁５と、周壁５の上端内側に形成された上部環状７
ランジ６とを有し、回転体２を囲んで延伸バーナー７が
配設され、延伸バーナー７の環状内側８内に前記回転軸
１が配置され、溶融ガラス９は、ノズル１０からこの環
状内側８を通って回転体２内に供給される。

そして延伸バーナー７は、火口１１から、高速の内炎１
２と、比較的低速の外炎１３とよりなる噴射火炎流１４
を噴射する。この噴射火炎流１４は、後述するように、
回転体２゛め周壁５の細孔４群から吐出された溶融ガラ
スの小円錐体の先端に形成される一次フィラメントを二
次フィラメントに細繊化するものであり、内炎１２はこ
の二次フィラメントに細緻化しうる速度を有するが、外
炎１３は、前記溶融ガラスの小円錐体とこれに続く一次
フィラメントを破壊しない程度に、その速度が減衰して
いる。

そして外炎１３部分が回転体２の周壁５や外表面下部に
接触する位置に、前記延伸バーナ４７の火口１１の位置
が選定されている。

また回転体２の上部環状７ランジ６の内側に、加熱バー
ナー１５カミ付設され、火炎１６の噴射方向が、上部環
状７ランジ６の延長面上で、該７ランジ６の面と平行す
る方向とされており、その加熱の程度は、火炎１６が上
部環状フランジの上面あるいは上面および下面に接触通
過す″ることにより、熱が少なくとも上部環状フランゾ
ロと周壁５との接続位置に到達する程度とされている。

上述の構成の第４先行技術では、図示を省略したガラス
溶融炉から流量を一定に制御されてノズル１０から流下
する溶融ガラス９は、回転軸１によって高速回転する回
転体２の底壁３に到達すると、遠心力の作用で周壁５の
内側に分配され、更に遠心力で細孔４を通過して周壁５
の外側へ吐出され、細孔４の開口面に相当する小円を底
面とした溶融ガラスの小円錐体を形成し、小円錐体の頂
点の位置で一次フィラメントに延伸され、延伸バーナ−
７０火口１１から噴射される噴射火炎流１４の延伸能力
を有する内炎１２の部分まで伸ばされ、二次的に延伸さ
れ、二次フィラメントに細繊化され、ガラス繊維とされ
る。

上述の噴射火炎流１４は、延伸バーナ−７０火口１１を
出て、下方に進行するに従って幅が拡がり、その速度が
減衰されるものでゝあり、従って速度が減衰し、幅の拡
がった外炎１３は、前述の小円錐体と一次フィラメント
との形成に悪影響な及げさない範囲で、出来る限り周壁
５の外表面下部に接近させることが、周壁５の加熱の点
で好ましい。しかし、前述の一次フィラメントを二次フ
ィラメントに細繊化しうる速度を有する内炎１２が周壁
５の外表面に接すると、周壁５の細孔４から吐出された
溶融ガラスは１、前述の小円錐体と一次フィラメントと
を形成する時間的余裕なしに、内炎１２によって周壁５
の外表面に塗り付けられるように付着し、連続して吐出
される溶融ガラスの付着によって厚さがある厚さになる
と、ランダムな粒状あるいは制御されない太さの繊維状
となって排出され、正常な繊維化は達成されなくなる。

上述のように、溶融ガラスの小円錐体と一次フィラメン
トとの形成に悪影響を及ぼさない程度に速度の減衰した
外炎１３を、出来る限り周壁５の外表面下部に接近させ
、周壁５の温度を高く保つと、細孔４を通過中の溶融ガ
ラスの温度低下を回避でき、所定の繊維形成に必要な量
の溶融ガラスを細孔４から吐出させうるものである０ 第４先行技穫では、噴射火炎流１４の外炎１３を周壁５
の外表面下部に接触させると共に加熱バーナー１５によ
って周壁５の上部をも加熱し、周壁５を高温に保ってい
るが、ガラス繊維の生産量を増加させるため、多数の細
孔４の穿設されている周壁５の高さを高くすると、該周
壁５の下端の位置が延伸バーナ−７０火口１１から遠く
なり、該下端を昇温させるべき噴射火炎流１４の外炎１
３は、拡がりすぎて温度が不足し、昇温が不十分となる
。

勿論、火口１１０幅を拡げ、多量の燃料を供給すれば、
外炎１３は、周壁５の下端部を昇温させうる温度を保持
できるが、省エネ゛′Ａ／ギーの目的からは採用しうる
手段ではない。

ところで、燃料の節約と高品質のガラス繊維の生産とを
目的とする前記第ヰ先行技術において、ガラス繊維の生
産量を増加するため、回転体２０周壁５の高さを高くし
たところ、周壁５の高さ方向における温度分布が既述の
第１．第２および第３の各先行技術における回転体の周
壁の高さ方向における温度分布のいずれとも異なること
が測定によって確認された。

すなわち、周壁５の中央部域が最高温であり、上部域が
中央部域より低い中程度の温度であり、下部域が最も低
い温度であった。

この現象は、延伸バーナー７の火口１１から周壁５の下
端までの距離が長くなり、噴射火炎流１４の外炎１３が
拡散しており、周壁５の下部域を必要な温度に昇温させ
るに足りる熱量を持たず、周壁５の下部域から底壁３に
かかる部分の温度が低くなるものと認めちれる。

そして、／グル１０から流下する高温の溶融ガラス９が
低温の底壁３に接すると、゛該溶融ガラスは温度の低下
によって粘度が大きくなり、底壁３と次々と流下して来
る高温の溶融ガラスとの間に、粘度の大となった境膜が
形成されるものと認めら←る。そして次々と流下して来
る高温で粘度の小さい溶融ガラスは、上述の境膜に接し
ながらも、底壁３および周壁５の下部域に熱を余り奪わ
れることなく周壁５の中央部域に達するので、中央部域
が最も高温となるものと認められる。

周壁５の上端と上部環状７ランジ６との部分は、延伸バ
ーナー７の火口１１からの噴射火炎流１４の噴出に伴な
う吸引効果のため、第１図中矢印Ｘで示す方向の空気流
が生じ、若干の冷却が行なわれるものの、回転体２の上
部が延伸バーナー７の装置によって覆われていること、
ならびに、ノズル１０から流下した溶ゝ゛融ガラス９が
、底壁３の部分に生じた前述の境膜に接しつつ、周壁５
の中央部域に熱を奪われながらもなお高温を持って周壁
５の上部域に分配されることにより、前述のように中程
度の温度となるものと認められる。

上述のように、第ヰ先行技術に基づき、ガラス繊維の生
産量を増加させるべく周壁５の高さを高＜Ｌ、Ｌ５）も
燃料消費−を少なくしょ５ζすると、第１．第２および
第３のいずれの先行技術とも異なる周壁５の温度分布、
すなわち、周壁５の上部域で中程度、中央部域で最高、
下部域で最低という温度となることが判明した。

この現象は、普通にガラス繊維とされるガラ１スに比し
、同じ温度で高い粘性を示すところのＮａＯやに２０の
ごときアルカリ酸化物やＢａＯが少ないか、あるいはＢ
ａＯを全く含まない所謂硬い゛ガラスを用いてガラス繊
維を生産する際にも現特許請求の範囲第１項および第２
項に記載される発明は、基本的には既述の第４先行技術
を利用し、周壁の高さを高くシ、ガラス繊維の生産量を
増大させたときあるいは所謂硬いガラスからガラス繊維
を生産する際に生ずる周壁の特異な温度分布、すなわち
周壁の中央部域で最高温であり、周壁の上部域で中央部
域より低温であり、周壁の下部域で、上部域より低温で
あるという温度分布を維持したま−で、エネルギーの増
大を回避しつつ高品質のガラス繊維の生産量を増大させ
うる方法と装置を提供するものである。

特許請求の範囲第１項の発明の構成は次の通りである。

既述のように、回転体２０周壁５の上部域に配分され、
周壁５の中央部域に配分された溶融ガラスに比し、温度
かや＼低く、粘度かや＼゛高いところの中程度の温度と
中程度の粘度とを有する溶融ガラスを、周壁５の上部域
の細孔４から多量に吐出させ、太い一次フィラメントを
形成させ、このフィラメントを延伸バーナ−７０火口１
１に近く、速度が減衰していない噴射火炎流１４の内炎
１２の中で、周壁５の外面から最も遠い位置まで延伸さ
せ二次フィラメントに細繊化させ、目標直径のガラス繊
維が得られるように、使用されている溶融ガラスの粘性
ξのかねあいで、細孔４の直径および／または周壁５の
上部域の厚さを選定し、ガラス繊維を生産する。

回転体２の周壁５の中央部域に配分され、最も高い温度
を持ち、粘性も低い溶融ガラスを周“壁５の中央部域の
細孔４から、上部域よりも少ない中程度の量を吐出させ
、上部域における一次フィラメントより細い中程度の太
さの一次フ゛イラメントを形成させ、延伸バーナー７の
火口１１からや一離れることＫよりある程度速度の減衰
した噴射火炎流１４の内炎１２の中で、周壁５から最も
遠い位置と最も近い位置゛との中間の位置まで延伸させ
、二次フィラメントに細繊化させ、目標直径のガラス繊
維が得られるように、使用されている溶融ガラスの粘性
とのかね合いで細孔４や直径および／または周壁５の厚
さを選定し、ガラス繊維を生産する。

回転体２０周壁５の下部域に配分され、低湿の該下部域
と底壁３に接することにより最も低温となり、粘性が最
も大となった溶融ガラスを、周壁５の下部域の細孔４カ
１ら吐出させ、比較的細い一次フィラメントを形成させ
、延伸バーナー７の火口１１ふら最も離れ速度が相当に
減衰した噴射火炎流１４の内炎１２の中の周壁５に近接
した位置まで延伸させ、二次フィラメントに細繊化させ
、目標直径のガラス繊維が得られるように、使用されて
いるガラスの粘性とのかねあいで細孔の直径および／ま
たは周“壁５の厚さを選定し、ガラス繊維を生産する。

上述の特許請求の範囲第１項を実施するための周壁５の
上部域、中央部域および下部域における細孔４の直径と
周壁５の厚さとの選定は、使用されるガラスの粘性に応
じて決定されるが、概略的には、上部域においては、細
孔４の直径が大きく、周壁５の厚さが薄く、中央部域で
は細孔４の直径が小さく、周壁５の厚さが厚く、下部域
においては、細孔４の直径が大きく、周壁５の厚さが薄
く選定される。

以下、特許請求の範囲第２項の発明の構成を第３図ない
し第７図に基づいて説明する。

特許請求の範囲第２項の発明は、第１図、第゛２図につ
いて既に説明した第ヰ先行技術の装置の周壁５のみを変
更したものであり、第５図に示されるように、中空筒状
の回転体１８の周壁゛１９の上部域２０と下部域２１と
に穿設されている細孔２２，２３の直径に比し、中央部
域２４に穿設されている細孔２５の直径が小さくされた
構成よりなるものである。

第４図はＲ，ＳおよびＴという３種のガラスの温度と粘
度との関係を示す線図であり、ガラスＲは普通にガラス
繊維の製造に用いられる軟いガラスの１例であり、ガラ
スＳおよびＴは、前述の所謂硬いガラスの１例である。

以下、特許請求の範囲第１項、第２項の両発明の実施例
を、既述の第４先行技術による比較例との対比において
説明する。

〔比較例１〕 第１図、第２図に示される構造の第ヰ先行技術により、
第４図に示すガラスＲを用い、細孔直径ＩＭとして次の
条件でガラス繊維の生産を行なった。

１）周壁５の最上列の細孔４の中心から最下列の細孔４
の中心までの高さ３Ｑｍｍ ２）細孔４列数３０列、細孔総数７°＝７１０個３）ガ
ラスＲを３３０ｋｇ／ｈで供給 ４）　　回転体２の直径３ｏｏ闘 ５）周壁５の厚さＩ＋扉惰 ６）得られるガラス繊維の平均直径７ミクロンとなるよ
う延伸バーナー７を調整 その結果、周壁５における各部温度および各細孔４を通
過する溶融ガラスの推定温度と推定粘度とは表１のごと
くとなり、得られたガラス繊維の直径分布の標準偏差は
３．７７　ミクロンであった。そして噴射火炎流１４内
における二次フィラメントの細繊化挙動は第８図に示す
ごとくであり、若干のガラス繊維のもつれが観察された
。

表　　１ 〔実施例１〕 前述の特許請求の範囲第２項の発明の構成により、前記
比較例１と同一のエネルギー使用条件の下で第４図に示
すガラスＲを用い、表２の細孔直径配分として次の条件
でガラス繊維の生産を行なった。

１）周壁１９の最上列のＡ；■孔中心から最下列の細孔
中心まで高さ５０朋 ２）細孔列数５０列、細孔総数１２８５０個３）ガラス
Ｒを５６０ｋｇ／ｈで供給 ｌ＋）回転体１８の直径３００闘 ５）周壁１９の厚さヰｍｔｎ ６）得られるガラス繊維の平均直径７ミクロンとなるよ
う延伸バーナー２６を調整 その結果、周壁１９における各部温度および各細孔を通
過する溶融ガラスの推定温度と推定粘度とは表２のごと
くになり、得られたガラス繊維の直径分布の標準偏差は
２６１ミクロンとなり、高品質のガラス繊維が得られた
。

また噴射火炎流２７内における二次フイラ、メント２８
の細繊化挙動は第３図に示すごとく〜であり、ガラス繊
維のもつれはほとんど観察されなかった。

表　　２ 上述の実施例１と比較例との対比から明らかなように特
許請求の範囲第１項および第２項の発明によれば、エネ
ルギー消費の増加を全く要せずして高品質のガラス繊維
を量産しうるのである。

〔比較例２〕 第１図、第２図に示される第ヰ先行技術の装置により、
第４図に示される所謂硬いガラスたるガラス、Ｓを用い
、細径直径ｌ　ｍｍとして、する工場操業上の見地から
も好ましくなく、しかも得られるガラス繊維の品質が低
いものである。

〔実施例２、 特許請求の範囲第２項の発明の構成により比較例２の場
合よりも、バーナー類への燃料供給量を少なくしたエネ
ルギー使用条件の下で、第４図に示すガラスＳを用い、
表ヰに示す細孔直径配分として、次の条件でガラス繊維
の生産を行なった。

１）第５図に示される回転体２９０周壁３０の最上列の
細孔中心から最下列の細孔中心までの高さ３ＱＭ ２）細孔列数３０列、細孔総数７７１ｏ個３）ガラスＳ
を３３０に９／ｈで供給 ４）　　回転体２９の直径３００闘 ５）周壁３０の厚さヰ闘 ６）得られるガラス繊維の平均直径が７ミクロンとなる
よう延伸バーナー３１を調整その結果、周壁３０におけ
る各部湿度および各細孔を通過する溶融ガラスの推定温
度と推定粘度とは、表ヰのごとくになり、得られたガラ
ス繊維の直径、分布の標準偏差は２，５Ｓミクロンであ
り、比較例２に比し、エネルギー消費の増摩を伴なうこ
となく高品質のガラス繊維が得られた。

また噴射火炎流３２内における二次フィラメント３３の
細繊化挙動は第５図に示すごとくであり、ガラス繊維の
もつれはほとんど観察されなかった。

表　　ヰ □ 〔実施例５〕 前述の実施例２において、延伸バーナー３１の燃料を若
干絞ってガラス繊維の生産を行なったところ、周壁３０
の各部温度および各細孔を通過する溶融ガラスの推定湿
度と推定粘度とは、表５のごとくになり、得られたガラ
ス繊維の直径分布の標準偏差は２．６０ミクロンであっ
た。

また噴射火炎流内における二次フィラメントの細繊化挙
動は第５図に示されるものとほとんど同様であった。

表　　５ □ 〔実施例４〕 第４図に示すガラスＴを用い、表６に示す細孔直径配分
とし、他の条件を実施例２と同一としてガラス繊維の生
産を行なったところ、周壁の各部湿度および各細孔を通
過する溶融ガラスの推定温度と推定粘度とは、表６のと
とくなり、得られたガラス繊維の直径分布の標準偏差は
２．６３ミクロンであり、噴射火炎流内における二次フ
ィラメントの細繊化挙動は第５図に示されるものとほと
んど“′同様であった。

表　　６ 〔実施例５〕 第４図に示されるガラスＳを用い、細孔直径１．１順と
して、比較例１と同一のエネルギ１−使用条件の下で、
次の条件によりガラス繊維の生産を行なった。

１）第６図に示される回転体３４０周壁３５の最上列の
細孔中心から最下列の細孔中心までの高さ３０市 ２）細孔列数３０列、細孔総数７７１０個３）ガラスＳ
を３３０に９／ｈで供給 キン　回転体３４の直径３００門 ５）周壁３５の厚さを表７に示される数値のごとく、胸
壁３５の上部域で薄く、中央部域で厚く、下部域で前２
者の中間の厚さとする ６）得られるガラス繊維の平均直径７ミクロンとなるよ
う延伸バーナー３６を調整 その結果、周壁３５における各部温度および細孔を通過
する溶融ガラスの推定温度と推定粘度は表７のごとくに
なり、得られたガラス繊維の直径分布の標準偏差は２５
７ミクロンであり、噴射火炎流３７内における二次フィ
ラメントの細繊化の挙動は第６図に示されるごとくであ
り、繊維のもつれはほとんど観察されなかった。

表　　７ 〔実施例６〕 第４図に示されるガラスＴを用い、表８に示す細孔直径
配分とし、実施例ヰすなわち実施例２と同一のエネルザ
ー使用条件の下で、次の条件によ一すガラス繊維の生産
を行なった。

１）第７図に示される回転体３８０周壁３９の最上列の
細孔中心力１ら最下列の細孔中心゛までの高さ５０間 ２）細孔列数３０列、細孔総数７７１０個３）がラスＴ
を３３０１ｖ／ｈで供給 ｌ＋）回転体３８の直径３ｏｏＩＤＩ ５）周壁３９の厚さを表７に示される数値のごとく、周
壁３９の上部域で薄く、中央部域で厚く、下部域で前２
者の中間の厚さとする ６）細孔直径配分を表７のごとき配分とする７）得られ
るガラスＩａ維の平均直径が７ミクロンとなるよう延伸
バーナー４ｏを調整その結果、周壁３９における各部温
度および各細孔を通過する溶融ガラスの推定温度と推定
粘度とは、表８のごとくになり、得られたガラス繊維の
直径分布の標準偏差は２，７４ミクロンであった。

そして、噴射火炎流４１内における二次フィラメントの
細繊化挙動は第７図に示されるごとくであり、ガラス繊
維のもつれはほとんど観察されなかった。

なお、上述の各実施例において、回転体の周壁内側に配
分される溶融ガラスの温度について検討するに、そのガ
ラスの失透温度に近接する程低い個所が生ずる。

この現象に対処するためには、溶融ガラスが回転体の内
側に滞溜する部分を極力無くすることが必要であり、そ
のため、各実施例では、第５図、第５図、第６図および
第７図に示されるように、回転体の周壁に多数穿設する
溶融ガラス吐出用の細孔を底壁の内面と周壁の内側との
境界に接する位置から、周壁の内側と上部環状７ランゾ
の内面との境界に接する位置までに、一様に穿設するこ
とにより、ガラスの失透が発生する時間的余裕を与えず
に、細孔力）ら溶融ガラスを吐出させ、細緻化している
。

また、使用するガラスの温度−粘度曲線において、温度
の変化に従って粘度が急激に変化するような溶融ガラス
、を使用する際には、中空筒状の回転体として、↑の周
壁の厚さが、上部域および下部域に比して中央部域が厚
いか、あるいは周壁の厚さが、中央部域で最も厚く、上
部域で最も薄く、下部域で中間の厚さとなる回転体を用
い、その周壁に、上部域および下部域にそれぞれ穿設さ
れる細孔の直径に比し、中央部域に穿設される細孔の直
径が小となるよう直径を選択して細孔を穿設−すれば、
上記特性の溶融ガラスに対処しうる。゛特許請求の範囲
第１項および第２項の発明は、以上説明した構成２作用
のものであって、特許請求の範囲第１項の発明によれば
、従来実施されていたガラス繊維の生産時の消費されて
いたエネルギー量を増大させることなく、より大量の高
品質のガラス繊維、あるいは、従来普通に使用されてい
たガラスより硬質のガラスを原料゛として高品質の硬い
ガラスのガラス繊維を、ガラス繊維のｔ＼らみ合い等を
生ずることなく生産しうる効果を奏する。

また特許請求の範囲第２項の発明にはれば、中空筒状の
回転体の構造を変更するのみで、エネルギー消費量の増
大とか、設備の複雑化等を伴なうことなく、特許請求の
範囲第１項の発明を確実に実施しうる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス繊維化装置の１例の略示縦断面図、第２
図は第１図に示すものの要部の略示拡大断面図、第３図
は特許請求の範囲第２項の発明の第１の実施例の要部の
略示拡大断面図、第４図はガラスの温度と粘度との関係
を示す線図、第５図は第２の実施例の要部の略示拡大断
面図、第６図は第５の実施例の要部の略示拡大断面図、
第７図は第６の実施例の要部の略示拡大断面図、第８図
は従来装置の要部の略示拡大断面図である。 １：回転軸、２：回転体、３：底壁、４：細孔、５：周
壁、６：上部環状フランジ、１：延伸バーナー、１１：
火口、１２：内炎、１３：外炎、１４：噴射火炎流、１
５：加熱バーナー、１６：火炎。 特許出願人 東洋岩綿工業株式会社 パラマウント硝子工業株式会社 日東紡績株式会社 代理人 市　　　川　　　理　　　吉 遠　　　藤　　　達　　　也 第３図　　　　　第５図 第６図　　　　第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）周壁に多数の細孔を穿設されている中空筒状回転
   体を高速回転させ、周壁の細孔から溶融ガラスを吐出さ
   せ、細孔から吐出されたガラス小円錐体の先端に遠心力
   で直進させられる一次フィラメントを形成し、この−次
   フイゝラメントを延伸バーナーの噴射火炎流の内炎で二
   次フィラメントに細繊化すると共に、前記ガラス小円錐
   体を破壊しないまでに速度が減衰されている前記噴射火
   炎流の外炎を中空゛筒状回転体の周壁の外表面下部に接
   触させ、また該中空筒状回転体の周壁の上部を加熱バー
   ナーで加熱するガラスの繊維化法において゛、中空筒状
   回転体の周壁の温度が、上下方向の中央部域で最高温で
   あり、該周壁の上部域で、中央部域より低温であり、該
   周壁の下部域で１上部域より低温である状態を維持した
   ま＼で、周壁に穿設された細孔の直径および／または周
   壁の厚さの選定により、該周壁の上部域の細孔から吐出
   される溶融ガラスで形成される一次フィラメントを、前
   記噴射火炎流の内炎中の、前記周壁の外面から最も遠い
   位置まで延伸させて二次フィラメントに細繊化し、該周
   壁の中央部域の細孔から吐出される溶融ガラスで形成さ
   れる一次フィラメントを、前記噴射火炎流の内炎中の、
   前記周壁の外面から最も遠い位置と最も近い位置との中
   間の位置まで延伸させて二次フィラメントに細繊化し、
   前記周壁の下部域の細孔から吐出される溶融ガラスで形
   成される一次フィラメントを、前記噴射火炎流の内炎中
   の、前記周壁の外面から最も近い位置まで延伸させて二
   次フイラメントに細繊化することを特徴とする゛中空筒
   状回転体を用いるガラスの繊維化法。 （２）　　底壁と、溶融ガラス吐出用の多数の細孔を穿
   設されている周壁と、周壁上端内側に位置する上部環状
   ７ランゾとを有する中空筒状の回転体と、該回転体から
   吐出されたガラス小円錐体の先端に形成される一次フィ
   ラメントを二次フィラメントに細繊化炙る延伸バーナー
   の火口とを備え、前記延伸バーナーの春日は、該火口か
   ら噴射された火炎流のうちの、・前記ガラス小円錐体を
   破壊しないまでに速度の減衰された外炎部分のみが、前
   記中空筒状の回転体の周壁の外表面下部に接触する位置
   に配設されていると共に、前記中空筒状の回転体の上部
   環状フランジの内側には、加熱バーナーが付設されてお
   り、該加熱バーナーは〜火炎の噴射方向が上部環状７ラ
   ンジの延長面上で、上部環状７ランシの面と平行する方
   向とされ、その加熱度合は、火炎が前記上部環状フラン
   ジの上面あるいは上面および下面に接触通過し、熱が、
   少なくとも該環状フランジと中空筒状の回転体の周壁と
   の接続位置にまで到達する程度とされている遠心式のガ
   ラス繊維の製造装置において、前記周壁の上部域と下部
   域とに穿設されている細孔の直径に比較して周壁の中央
   部域に穿設されている細孔の直径が小さいことを特徴ど
   する中空筒状回転体を用いるガラスの繊維化装置。 （３ン　　中空筒状回転体の周壁の上部域と下部域との
   厚さに比較して、該周壁の中央部域の厚さが厚いことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の中空筒状回転体
   を用いるガラスの繊維化装置。 （４）　　中空筒状回転体の周壁の厚さが、上部域で最
   も薄く、中央部域で最も厚く、下部域で上部域と中央部
   域との中間の厚さとされている特許請求の範囲第２項記
   載の中空筒゛状回転体を用いるガラスの繊維化装置。 （５）　　中空筒状回転体の周壁の中央部域に穿設され
   ている細孔の直径が、該周壁の上部域に穿設されている
   細孔の直径より小さく、かつ該下部域に穿設されている
   細孔の直径と等しいかあるいは小さいことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の中空筒状回転体を用いるガ
   ラスの繊維化装置。 （６）中空筒状回転体の周壁に穿設されている細孔が、
   該回転体の底壁の内側と周壁の内側との境界に接する位
   置力１ら、該回転体の上部環状７ランジの内−と周壁の
   内側との境界に接する位置に至るまでの間に形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の中空
   筒状回転体を用いるガラスの繊維化装置〇