JPS62110919A - Production of alumina silica fiber precursor and device therefor - Google Patents

Production of alumina silica fiber precursor and device therefor

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JPS62110919A
JPS62110919A JP24622885A JP24622885A JPS62110919A JP S62110919 A JPS62110919 A JP S62110919A JP 24622885 A JP24622885 A JP 24622885A JP 24622885 A JP24622885 A JP 24622885A JP S62110919 A JPS62110919 A JP S62110919A
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fiber
silica
ring
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alumina silica fiber precursor hardly containing nonfibrous material, by spinning a fiber stock solution using plural protruded nozzles set protrusively at an outlet side of the fiber stock solution of a ring- shaped nozzle plate laid at a peripheral end part of a hollow disc plate. CONSTITUTION:A fiber stock solution is fed from an inlet pipe 2 through a funnel-shaped rotary disc plate to a ring-shaped nozzle plate 3 and passed through plural protruded nozzles 4 by centrifugal force caused by high-speed rotation of the rotary disc. The spun solution is provided with spinning force by hot air jetted from an air nozzle of a ring-shaped annular material 8, further dried by hot air for collecting fibers and collected on a net.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はアルミナシリカ繊維前駆体の製造方法およびそ
の装置に関し、特に、非繊m質(以下、ショットと記す
)をほとんど含有しない高品質のアルミナシリカ繊維前
駆体の製造方法およびその装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and apparatus for producing an alumina-silica fiber precursor, and particularly to a high-quality alumina-silica fiber precursor containing almost no non-fibrous material (hereinafter referred to as shot). The present invention relates to a method for producing an alumina-silica fiber precursor and an apparatus therefor.

[従来の技術] 近年、アルミナシリカ短繊維は通常1:100℃以ヒの
高温用軽;a断熱材として注目をあびており、その製造
方法も各種提案されている。
[Prior Art] In recent years, alumina-silica short fibers have attracted attention as a light heat insulating material for high temperatures of usually 1:100° C. or higher, and various methods for producing the fibers have been proposed.

例えば特公昭44−17751号公報には、/I 、0
00〜4.500c、p、の粘度を有する繊維原液を、
回転円盤の周端部に直接小径の開孔か設けられているノ
ズルを用いて紡糸し、アルミナシリカ系の耐熱繊維の製
造方法か報告されている。
For example, in Japanese Patent Publication No. 44-17751, /I, 0
A fiber stock solution having a viscosity of 00 to 4.500 c, p,
A method for producing heat-resistant alumina-silica fibers has been reported, in which fibers are spun using a nozzle that has small-diameter holes directly provided at the peripheral end of a rotating disk.

一方、アルミナシリカ短繊維はFRMなどの複合材料用
途向けにもかなり研究されているか、この場合高温用断
熱材用途ではほとんど問題にならないアルミナシリカ短
繊維中に少量含まれているショットが、FRM製品の強
度アップおよび耐摩J[向上の面て悪影響を11えてい
る。同様にショット質がアルミナシリカ短繊維の用途拡
大の面て弊害となっている場合か少なくない。
On the other hand, alumina-silica short fibers have been extensively researched for use in composite materials such as FRM, and in this case, shot, which is contained in small amounts in alumina-silica short fibers, which is of little concern in high-temperature insulation applications, is used in FRM products. 11 had a negative impact on the improvement of strength and wear resistance. Similarly, there are many cases where shot quality is a hindrance to expanding the use of alumina-silica short fibers.

[発明が解決しようとする問題点] このような場合にはショット質を含まない長繊維を利用
するのか望ましいが、短繊維と比較すると経済性の而で
かなり不利であるため、一般にはショット質な予め除去
すべくアルミナシリカ短繊維を精製して利用するのか普
通である。また一般に通常の紡糸法に共通する点として
紡糸能力をある程度減少することによってショット量を
ある程度減少させることはiif能であるか、それても
アルミナシリカ短繊維中に含まれるショット量は3〜5
爪:1′c%程度まてか限界である。
[Problems to be solved by the invention] In such cases, it is desirable to use long fibers that do not contain shot quality, but since they are economically disadvantageous compared to short fibers, shot quality is generally used. It is common practice to refine and utilize alumina-silica short fibers in order to remove them in advance. In addition, it is generally possible to reduce the shot amount to a certain extent by reducing the spinning capacity to a certain extent, which is common to ordinary spinning methods.
Nails: The limit is about 1'c%.

また、前記特公昭44−17751 号公報にはショト
賀をほとんど含有しない高品質のアルミナシリカ短繊維
の製造法については同等記載されていない。
Further, the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 17751/1989 does not describe a method for producing high-quality alumina-silica short fibers containing almost no silica.

本発明はこのような実情を鑑み鋭意研究の結果完成され
たものであり、ショット質をほとんど含まず、またショ
ット質をきらうFIIM用や無機ペーパー用等へ直接利
用可能であり、しかも通常の短繊維コストとほとんど同
等の価格て製造可能な高品質アルミナシリカ繊維前駆体
の製造方法およびその装置を提供することを目的とする
ものである。
The present invention was completed as a result of intensive research in view of the above circumstances, and it contains almost no shot quality and can be directly used for FIIM or inorganic paper where shot quality is a concern. The object of the present invention is to provide a method and apparatus for producing a high-quality alumina-silica fiber precursor that can be produced at almost the same cost as the fiber cost.

[問題点を解決するための手段] 即ち1本発明は有機重合体を含有するアルミニウム化合
物水溶液とシリカ化合物の混合溶液からなる繊維原液か
ら非繊維質をほとんど含有しない高品質のアルミナシリ
カ繊維前駆体を製造する方法において、繊維原液を、中
空の回転円盤の周端部に設けたリング状ノズルプレート
の繊維原液出1コ側に突設した複数個の突起ノズルを用
いて紡糸することを特徴とするアルミナシリカ繊維前駆
体の製造方法、および有a屯合体を含有するアルミニウ
ム化合物水溶液とシリカ化合物の混合溶液からなる繊維
原液から非晶質をほとんど含有しない高品質のアルミナ
シリカ繊維前駆体を製造する装置において、中空の回転
円盤の周端部に設けたリンク状ノズルプレートに、該リ
ンク状ノズルプレートの紡糸D;(液出口側に突起を突
設し、該突起をL′i通して紡糸孔を穿設した複数個の
突起ノズルを設けてなることを特徴とするアルミナシリ
カ繊維前駆体の製造装置である。
[Means for Solving the Problems] Namely, 1. The present invention provides a high quality alumina-silica fiber precursor containing almost no non-fibrous materials from a fiber stock solution consisting of a mixed solution of an aqueous aluminum compound solution containing an organic polymer and a silica compound. A method for producing a fiber stock solution is characterized in that the fiber stock solution is spun using a plurality of protruding nozzles protruding from the fiber stock solution output side of a ring-shaped nozzle plate provided at the peripheral end of a hollow rotating disk. A method for producing an alumina-silica fiber precursor, and producing a high-quality alumina-silica fiber precursor containing almost no amorphous material from a fiber stock solution consisting of a mixed solution of an aluminum compound aqueous solution containing alumina and a silica compound. In the apparatus, a link-shaped nozzle plate provided at the peripheral end of a hollow rotating disk is provided with a protrusion protruding from the spinning hole D; This is an apparatus for producing an alumina-silica fiber precursor, characterized in that it is provided with a plurality of protruding nozzles having holes therein.

以r1本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail.

本発明においてアルミナシリカ繊維とはへ1203分が
70屯量%以−L、5i02分が30重量%以下含まれ
る無機繊維てあり、アルミナシリカ繊維前駆体とは繊維
原液を特定条件下て紡糸した直後の繊維状II質で、ま
た水分や有機物等を含有している状態のものをさす。
In the present invention, alumina-silica fiber refers to an inorganic fiber containing 70% by weight or more of 1203min and 30% by weight or less of 5i02min, and alumina-silica fiber precursor refers to a fiber obtained by spinning a fiber stock solution under specific conditions. Refers to the fibrous II material that has just been removed, and which also contains water and organic matter.

本発明において繊維原液とはオキシ塩化アルミニウムの
ようなアルミニウム化合物の水溶液とシリカゾルのよう
なシリカ化合物の水溶液、さらにポリビニルアルコール
のような有機重合体とを混合し、さらに必要に応し添加
剤を添加して所定の粘度に濃縮調整したものをさす。
In the present invention, the fiber stock solution is a mixture of an aqueous solution of an aluminum compound such as aluminum oxychloride, an aqueous solution of a silica compound such as silica sol, and an organic polymer such as polyvinyl alcohol, and further additives are added as necessary. It refers to the product that has been concentrated and adjusted to a specified viscosity.

本発明において、アルミニウム化合物はアルミニウムの
塩基性塩化物、k11基性酢酸塩、塩基性硝酸塩から選
ばれた一種又は二種以上のものか挙げげられる。これ等
の中てアルミニウムの塩基性塩化物は示性式AI*(0
11)nclm  (但し、n+m”6)て示されるオ
キシ塩化アルミニウムか好ましい。
In the present invention, the aluminum compound may be one or more selected from basic chloride, k11 acetate, and basic nitrate of aluminum. Among these, the basic chloride of aluminum has the formula AI*(0
11) Aluminum oxychloride represented by nclm (where n+m"6) is preferred.

本発明において、有a重合体は繊維原液に紡糸補助効果
を付Ij、するものてあればよく、通常ポリビニルアル
コール、部分ケン化ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビ
ニルなどの中程度、または品分−f F、::のものか
好ましく、具体的には平均屯合度1700〜2000程
度のものて水溶性のものが好ましい。
In the present invention, the a-polymer may be any polymer that imparts a spinning-aiding effect to the fiber stock solution, and is usually a medium-sized polymer such as polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, or polyvinyl acetate, or a grade-f F. , :: is preferable, and specifically, a water-soluble one with an average degree of filtration of about 1,700 to 2,000 is preferable.

本発明において、アルミナシリカ繊維に好ましい物性を
付与する添加剤として、マクネシウム、ホウ素、リン等
の酸化物を用いることもてきる。
In the present invention, oxides such as magnesium, boron, and phosphorus can also be used as additives that impart preferable physical properties to alumina-silica fibers.

さらに、繊維原液にシリコン系またはアルコール系消泡
剤等を添加することもできる。
Furthermore, a silicone-based or alcohol-based antifoaming agent or the like may be added to the fiber stock solution.

本発明における繊維原液は上記の有機重合体を含有する
アルミニウム化合物の水溶液とシリカ化合物および添加
剤の水溶液又はコロイド溶液を混合し、減圧濃縮して粘
度を調整し、必要な曳糸性を付与して紡糸を行うもので
ある。
The fiber stock solution in the present invention is prepared by mixing an aqueous solution of an aluminum compound containing the above-mentioned organic polymer with an aqueous solution or colloidal solution of a silica compound and additives, and then concentrating the mixture under reduced pressure to adjust the viscosity and impart the necessary stringability. The spinning process is performed using

該繊維原液は曳糸性を数日以上保持することが望ましい
が、この様な安定した曳糸性を保持するには繊維原液の
pl+、水溶性の有機重合体、アルミニウム化合物、シ
リカ化合物および添加剤の種類、それ等の各成分の配合
割合、粘度等によって影響をうける。
It is desirable that the fiber stock solution retains its spinnability for several days or more, but in order to maintain such stable spinnability, the fiber stock solution's pl+, water-soluble organic polymer, aluminum compound, silica compound, and additives are required. It is affected by the type of agent, the blending ratio of each component, viscosity, etc.

またアルミニウム化合物としてオキシ塩化アルミニウム
を使用する場合、AI/CIのモル比は1.5〜2.2
、好ましくは1.7〜1.9か望ましく。
In addition, when aluminum oxychloride is used as the aluminum compound, the molar ratio of AI/CI is 1.5 to 2.2.
, preferably 1.7 to 1.9.

セル比か1.5未満てはアルミナ固形分■か少なく紡糸
−り不利であり、2.2をこえると溶液の性状か不安定
となる。
If the cell ratio is less than 1.5, the alumina solid content will be too low and spinning will be disadvantageous, and if it exceeds 2.2, the properties of the solution will become unstable.

本発明における繊m J’;C液中の有機重合体の含有
j、tは無機質l111形分に対してl〜I Oq(州
%、好ましくは5〜8屯j11″%が望ましく、1屯賃
%未満ては紡糸補助効果かなく、また101%をこえて
も曳糸性効果は変らず不経済である。
In the present invention, the content j, t of the organic polymer in the fiber m J'; If the weight is less than 101%, there will be no spinning assistance effect, and even if it exceeds 101%, the spinnability effect will not change, which is uneconomical.

また、繊維原液中のアルミニウム化合物の含有;11は
無機質固形分に対して70重雀%以−■二、好ましくは
72〜95 !Tf品−%か望ましく、さらにシリカ化
合物の含有:I:、は無機質固形分に対して:lO改r
11%以ド、好ましくは5〜28重漬%か望ましい。
In addition, the content of aluminum compounds in the fiber stock solution; 11 is 70% or more based on the inorganic solid content, preferably 72 to 95%! Tf product - % is desirable, and the content of silica compound: I: is based on the inorganic solid content: IO modified r
11% or more, preferably 5 to 28%, is desirable.

本発明のアルミナシリカ繊維前駆体の製造方法はL記の
様にして調整したta維原液を、中空の回転円盤の周端
部に設けたリング状ノズルプレートの繊m原液出口側に
突設した複数個の突起ノズルを用いて紡糸を行う。
In the method for producing an alumina-silica fiber precursor of the present invention, the TA fiber stock solution prepared as described in L is protruded from the fiber stock solution outlet side of a ring-shaped nozzle plate provided at the peripheral end of a hollow rotating disk. Spinning is performed using a plurality of protruding nozzles.

紡糸法について、さらに具体的に本発明の製造方法の一
実施態様を示して説明すると、ノズルの内径か約0.2
mm〜約0.4mmでかつ紡糸孔の深さとノズルの内径
との比が5〜20であるような突起ノズルを回転円盤の
周端部に複数個備えた紡糸装置に前述の化合物からなる
#lI#原液を、20°Cにおける粘度かt、ooo〜
I11,0旧1c、p、、好ましくはl 、500〜3
,500c、p、に調整した後に導入し、その回転円盤
内部に導入された繊維原液か前記ノズル孔を通過して紡
糸される際に、はとんどショットを含まない状Jgで紡
糸されるに十分な圧力を回転円盤内部の繊維原液に与え
るために、回転円盤の周端部の周速が:lO〜60 m
/see、好ましくは37〜52 m/secとなるよ
うな回転数を回転円盤に与え、突起ノズルを通過せしめ
て紡糸を行う。
To explain the spinning method more specifically by showing one embodiment of the manufacturing method of the present invention, the inner diameter of the nozzle is about 0.2
mm to about 0.4 mm, and the ratio of the depth of the spinning hole to the inner diameter of the nozzle is 5 to 20. A spinning device equipped with a plurality of protruding nozzles on the circumferential end of a rotating disk, which is made of the above-mentioned compound, is used. The viscosity of lI# stock solution at 20°C is t, ooo~
I11,0 old 1c, p, preferably l, 500-3
, 500c, p, and then introduced into the rotating disk, and when the fiber stock solution introduced into the rotating disk passes through the nozzle hole and is spun, it is spun at a Jg that almost does not contain shot. In order to apply sufficient pressure to the fiber stock solution inside the rotating disk, the circumferential speed of the peripheral end of the rotating disk is: 1O~60 m
/see, preferably 37 to 52 m/sec, is applied to the rotating disk, and the spinning disk is passed through a protruding nozzle to perform spinning.

突起ノズルのノズルの内径は約0.2ram〜約0.4
mm 、好ましくは0.25〜0.:15mmが望まし
く、約0.2mm未満てはノズル径が小さすぎるために
11詰りを起しやすく、約0.4mmをこえると紡糸性
か劣りショット発生の原因となる。
The inner diameter of the nozzle of the protruding nozzle is approximately 0.2 ram to approximately 0.4 ram.
mm, preferably 0.25-0. : 15 mm is desirable; if the nozzle diameter is less than about 0.2 mm, the nozzle diameter is too small and clogging is likely to occur; if it exceeds about 0.4 mm, the spinnability will be poor and shots will occur.

また、紡糸孔の深さとノズルの内径との比は5〜211
、好ましくはlO〜15か9jlましく、5未満ては紡
糸性か劣りショット発生の原因となり、20をこえると
突起ノズルの11晶りを起しやず〈紡糸時の障害となる
In addition, the ratio of the depth of the spinning hole to the inner diameter of the nozzle is 5 to 211.
, preferably 10 to 15 to 9jl; if it is less than 5, the spinnability will be poor and shots will occur; if it exceeds 20, crystallization of the protruding nozzle will occur (which will be an obstacle during spinning).

繊維原液は−・般に粘度の増加に伴って無機質の固形分
1式を多く含むため製造能力り右利であるか、本発明に
おいては小径のノズル孔を通過して紡糸するため繊維原
液の20°Cにおける粘度は1、口OO〜10.口Ql
lc、p9、好ましくは l 、 500〜3.501
1 (: 、 I) 、 ;61f!ましく、l、旧1
11c、I)1未満ては紡糸性か劣り、ショット発生の
原因となり、 + 1111 、 tl +] Oc、
p、をこえると突起ノズルの【−1詰りを起しやすく、
ショット発生の原因となり障害をきたす。
The fiber stock solution generally contains a large amount of inorganic solids as its viscosity increases, so the production capacity is affected, or in the present invention, the fiber stock solution is Viscosity at 20°C is 1, OO~10. Mouth Ql
lc, p9, preferably l, 500-3.501
1 (: , I) , ;61f! True, l, old 1
11c, I) If it is less than 1, the spinnability is poor and causes shot occurrence, + 1111, tl +] Oc,
If it exceeds p, the protruding nozzle is likely to become clogged.
This can cause shots to occur and cause problems.

また、本発明に用いる繊維原液の特性を詳細に検討して
みると粘度が約1,000c、p、以上になると粘度の
増加に伴う固形分jJ、の増加は製造能力に大きく影響
をIjえるほど増加しないことか判明した。
Further, when examining the characteristics of the fiber stock solution used in the present invention in detail, it is found that when the viscosity exceeds approximately 1,000 c,p, the increase in solid content due to the increase in viscosity has a large impact on the manufacturing capacity. It turns out that it does not increase as much.

例えばAl□Off分8fl Tj !;5 %、5i
Oz分20 i’[i、 、%i%テ;bるアルミナシ
リカ繊維の原液固形分は粘度か1.000c、pと10
,000c、p、との原液て約3%の差異しかない。さ
らに繊維原液の安定性および回転円盤の小径の突起ノズ
ル部の手入面などは、一般に低粘度原液を用いるほど良
好であることから、本発明の紡糸方法においてショット
質をほとんど含まない良好て安定した紡糸性を得るには
、前述ノズル孔の仕様条件下で紡糸する繊維原液の粘度
が1.000〜Iロ、000c、p、、好ましくは1,
500〜:l、500c、p、の比較的低粘度範囲にあ
ることが好ましい。
For example, Al□Off minute 8 fl Tj! ;5%, 5i
The solid content of the raw solution of alumina-silica fiber is viscosity 1.000c, p and 10
,000c,p, there is only a difference of about 3% in the stock solution. Furthermore, the stability of the fiber stock solution and the maintenance of the small-diameter protruding nozzle part of the rotating disk are generally better as a lower viscosity stock solution is used. In order to obtain such spinnability, the viscosity of the fiber stock solution to be spun under the specified conditions of the nozzle hole is 1.000 to 1,000 c, p, preferably 1,000 to 1,000 c, p.
It is preferable that the viscosity is in a relatively low viscosity range of 500 to 1, 500 c, p.

また、回転円盤周端部の周速は30〜60m/sec 
In addition, the circumferential speed of the rotating disk peripheral end is 30 to 60 m/sec.
.

好ましくは37〜52m/secが望ましく、30+s
/sec未満では紡糸性か劣りショット発生の原因とな
り、60m/secをこえると周速が大きすぎるため実
用上の困難を伴いやすく、かつ紡糸された繊維か必要以
上に細くなるため好ましくない。
Preferably 37 to 52 m/sec, 30+s
If it is less than 60 m/sec, the spinnability will be poor and shots will occur, and if it exceeds 60 m/sec, the circumferential speed will be too high, which will likely cause practical difficulties, and the spun fiber will become thinner than necessary, which is not preferable.

次に、本発明のアルミナシリカ繊維前駆体の製造装置に
ついて説明する。
Next, an apparatus for producing an alumina-silica fiber precursor according to the present invention will be described.

第1図は本発明のアルミナシリカ繊維前駆体の製造に使
用する回転円盤紡糸装置の1例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rotating disk spinning apparatus used for producing the alumina-silica fiber precursor of the present invention.

同第1図において、水モ方向に設置したろう斗状の回転
円盤本体lの中空回転軸9に繊維原液を供給する導入管
2か挿設され、その先端は回転円盤本体lの傾斜面IO
に突出している。該回転円盤本体lの傾斜面9の周端部
はリング状ノズルプレート3の片面にボルト5で固定さ
れ、また4部6がリング状ノズルプレート3の他の面に
ビス7で固Rされ、密閉された中空間部11か形成され
ている。リング状ノズルプレート3の外周面の紡糸原液
出口側には突起12が突設され、該突起12を【“1通
して紡糸孔13を穿設した複数個の突起ノズル4か設け
られている。
In FIG. 1, an introduction tube 2 for supplying the fiber stock solution is inserted into the hollow rotating shaft 9 of the funnel-shaped rotating disk body l installed in the direction of the water flow, and its tip is connected to the inclined surface IO of the rotating disk body l.
It stands out. The peripheral end of the inclined surface 9 of the rotating disk main body l is fixed to one side of the ring-shaped nozzle plate 3 with bolts 5, and the fourth part 6 is fixed to the other side of the ring-shaped nozzle plate 3 with screws 7, A closed hollow space 11 is formed. A protrusion 12 is provided protruding from the outer peripheral surface of the ring-shaped nozzle plate 3 on the spinning dope exit side, and a plurality of protrusion nozzles 4 each having a spinning hole 13 formed through the protrusion 12 are provided.

回転円盤本体lの外側には、リンク状ノズルプレート3
よりも大きい径を有し、表面に多数の空気ノズルを穿設
した環状体8か設置されている。
A link-shaped nozzle plate 3 is provided on the outside of the rotating disk main body l.
An annular body 8 having a diameter larger than that of the conventional one and having a large number of air nozzles perforated on its surface is installed.

第2図は突起ノズルの1例を示す部分断面図、第3図は
他の例を示す部分断面図である。dはノズルの内径、D
はノズルの外径、Lは突起の長さ、立は紡糸孔の深さを
表わす。
FIG. 2 is a partial sectional view showing one example of a protruding nozzle, and FIG. 3 is a partial sectional view showing another example. d is the inner diameter of the nozzle, D
is the outer diameter of the nozzle, L is the length of the protrusion, and T is the depth of the spinning hole.

本発明においては、前記の繊維原液を用いて紡糸試験を
行った結果、dは約0.2mm〜約0.4mmで、Q/
dの比か5〜20において良好な紡糸が行われることか
判明した。
In the present invention, as a result of performing a spinning test using the above-mentioned fiber stock solution, d was about 0.2 mm to about 0.4 mm, and Q/
It has been found that good spinning can be carried out at a ratio of d of 5 to 20.

この場合、ノズルの肉厚は約0.1mm〜約0.5mm
か好ましく、したかってDは約0.4mm〜約1.4m
mであることが望ましい。さらにLはノズル孔を通過し
た紡糸原液かリング状ノズルプレート面へ付着するのを
防Iトするために、少なくともD以上であることか望ま
しい。
In this case, the wall thickness of the nozzle is approximately 0.1 mm to approximately 0.5 mm.
It is preferable that D is about 0.4 mm to about 1.4 m.
It is desirable that it is m. Further, L is desirably at least D or more in order to prevent the spinning dope passing through the nozzle hole from adhering to the surface of the ring-shaped nozzle plate.

またLを少なくともD以−りの長さとすることにより、
リング状ノズルプレートの厚さか突起を設けない場合と
比較して、Lの長さだけうすくなるために、リンク状ノ
ズルプレートの重:1¥を軽くすることかてきる。
Furthermore, by making L at least as long as D,
Since the thickness of the ring-shaped nozzle plate is thinner by the length L compared to the case where no protrusion is provided, it is possible to reduce the weight of the link-shaped nozzle plate by 1 yen.

次に、第1図の装置を用いてアルミナシリカ繊維前駆体
を製造する囲体的な方法の1例を示すと、繊維原液は回
転円盤本体lの中空回転軸9内に設置された導入管2よ
り、ろうヰ状回転円盤内を経てリンク状ノズルプレート
3へと供給され、回転円盤に′j−えられた高速回転に
よる遠心力によって複数個の突起ノズル4を通過して紡
糸される。
Next, an example of a method for manufacturing an alumina-silica fiber precursor using the apparatus shown in FIG. From 2, it is supplied to a link-shaped nozzle plate 3 through a waxy rotating disk, and is spun by passing through a plurality of protruding nozzles 4 due to the centrifugal force caused by the high-speed rotation exerted on the rotating disk.

遠心力により紡糸されたものは1回転円盤外周に設置さ
れた回転円盤の径よりもやや太き[1のリング状を51
シた環状体8の空気ノズルからの吹出し熱風によりさら
に紡糸力を補助されると同時に一部乾燥を伴ない、ざら
に集綿をLI的とする熱風により乾燥されネット面、L
へ補集されてアルミナシリカ繊維前駆体となる。
The yarn spun by centrifugal force is slightly thicker than the diameter of the rotating disk installed around the outer circumference of the rotating disk.
The spinning force is further assisted by the hot air blown from the air nozzle of the closed annular body 8, and at the same time, it accompanies some drying, and the net surface is dried by the hot air that makes LI the cotton collection.
It is collected into alumina-silica fiber precursor.

第1図で複数個の突起ノズル4を有するリング状ノズル
プレート3は動力を与えられる回転円盤本体lとボルト
5にて固定されているため、分解可能な構造となってい
る。
In FIG. 1, a ring-shaped nozzle plate 3 having a plurality of protruding nozzles 4 is fixed to a rotary disk main body l to which power is applied by bolts 5, so that it can be disassembled.

したがって突起ノズル4の手入時には、繊維原液か水溶
性なため、水もしくは温水にてリング状ノズルプレート
3だけを洗浄もしくは数分間浸しておけば容易にノズル
部の液たまりはなくなる。
Therefore, when cleaning the protruding nozzle 4, since the fiber stock solution is water-soluble, if only the ring-shaped nozzle plate 3 is washed or soaked in water or warm water for a few minutes, the liquid pool in the nozzle part can be easily eliminated.

この分解i+f能なリング状ノズルプレート3はさらに
蓋部6とビス7にて]/11定されているか、この4部
6とリング状ノズルプレート3とか−・体構造となって
いてもなんら支障ない。第4図(a) 、 (b)はこ
の分解可能な複数個突起ノズル部を有したリンク状ノズ
ルプレート3を示すものて、第4図(a)は断面図、第
4図(b)は一部分を示す正面図である。
The ring-shaped nozzle plate 3 capable of resolving i+f is further fixed by the lid part 6 and the screws 7, or there is no problem even if the four parts 6 and the ring-shaped nozzle plate 3 have a body structure. do not have. 4(a) and 4(b) show this link-shaped nozzle plate 3 having a plurality of disassembly protruding nozzle parts, FIG. 4(a) is a sectional view, and FIG. 4(b) is a sectional view. It is a front view showing a part.

また、突起ノズルを形成する手段として、予めリング状
ノズルプレートに突起ノズルよりもかなり大きな複数個
の開孔部を設け、該開孔部に突起ノズルを備えた嵌合部
材を嵌入し、接着剤副で固着することにより形成するこ
とができる。
In addition, as a means for forming the protruding nozzles, a plurality of openings considerably larger than the protruding nozzles are provided in the ring-shaped nozzle plate in advance, a fitting member provided with the protruding nozzles is fitted into the openings, and the adhesive is applied to the ring-shaped nozzle plate. It can be formed by fixing with a vice.

具体例を示すと、第5図は注射針14の部分説明図、第
6図は注射針を用いて形成された突起ノズルの説明図で
あるか、同第5図に示す様に通常の注射針を突起ノズル
として利用するために所定の長さに切断したものを用い
、これを第6図に示すごとくリング状ノズルプレート3
に予め開けておいた開孔部へ接着剤15等て固定する。
To give specific examples, FIG. 5 is a partial explanatory diagram of the injection needle 14, and FIG. 6 is an explanatory diagram of a protruding nozzle formed using the injection needle, or as shown in FIG. In order to use the needle as a protruding nozzle, a needle cut into a predetermined length is used, and this is used as a ring-shaped nozzle plate 3 as shown in FIG.
Fix it to the hole made in advance using adhesive 15 or the like.

このように例えば注射針などを所定の長さに切断して利
用することにより、所定厚さのものに小径孔を開けてノ
ズル部の製作を行う方法に比較して[1的とするノズル
構成か容易にIIf能となり、しかもノズル孔の深さと
径との比を大きくとる必要のある場合には非常に41効
な方法である。
In this way, for example, by cutting a hypodermic needle to a predetermined length and using it, it is possible to create a nozzle part by cutting a small diameter hole into a material of a predetermined thickness. It is a very effective method when it is necessary to increase the ratio between the depth and the diameter of the nozzle hole.

[作用] 本発明においては、繊維原液を中空の回転円盤の周端部
に設けたリンク状ノズルプレー1・の繊維原液出口側に
突設した突起ノズルを用いて紡糸を行うので、繊維原液
とリング状ノズルプレートとは接触することかなく、繊
維原液は接触面積の小さい突起ノズルの先端から噴出し
、紡糸か行われるために、突起ノズルとの親和性か減少
し、紡糸孔出「1ての繊維原液のだれや、半球状のかた
まり、糸ぎれ等が生ずることなく、連続して均一な運転
を行うことかでき、ショットの少ない良質なアルミナシ
リカ繊維前駆体を製造することかてきるものと推定され
る。
[Function] In the present invention, since the fiber stock solution is spun using a protruding nozzle protruding from the fiber stock solution outlet side of the link-shaped nozzle play 1 provided at the peripheral end of a hollow rotating disk, the fiber stock solution and The fiber stock solution is spouted from the tip of the protruding nozzle with a small contact area without contacting the ring-shaped nozzle plate, and spinning is performed, so the affinity with the protruding nozzle decreases and the spinning hole exits "1". It is possible to perform continuous and uniform operation without causing dripping of the fiber stock solution, hemispherical lumps, thread breakage, etc., and it is possible to produce high-quality alumina-silica fiber precursor with less shots. It is estimated to be.

[実施例] 次に実施例を示し、本発明をさらに具体的に1を明する
[Example] Next, an example will be shown to explain the present invention in more detail.

参考例 アルミナシリカ短m、m中のショット含有1・1測定法
は一般に難しく、いまだ規格化された測定法がないが、
本発明者らは一測定法として水中にてアルミナシリカ短
繊維を強制攪拌した後、上澄みスラリー液を静かに別容
器へ流し、元の容器底に沈積したショット物を濾紙を介
して回収、分離するという方法によりショット含有量を
求める方法を考案した。同測定法ではスラリー液の精製
操作を3回行い、回収したショット物を集計してショッ
ト含有量を重量割合にて求めた。同測定法の測定例とし
て、現在市販されているアルミナシリカ短繊維中のショ
ット含有にの測定結果例を以下に示す。
Reference example The shot content 1.1 measurement method in alumina-silica short m and m is generally difficult, and there is no standardized measurement method yet.
As a measurement method, the present inventors forcibly stirred alumina-silica short fibers in water, then gently poured the supernatant slurry into another container, and collected and separated the shot material deposited at the bottom of the original container through filter paper. We devised a method to determine the shot content using the following method. In this measurement method, the slurry liquid was purified three times, and the shot contents collected were totaled to determine the shot content in terms of weight percentage. As an example of measurement using the same method, an example of measurement results for shot content in currently commercially available alumina-silica short fibers is shown below.

■アルセンバルク(電気化学丁業■社製。■Alsen Bulk (manufactured by Denki Kagaku Chogyo ■).

組成: Al2O:+/5i02= 80/20品)シ
ョット含有量:3〜5% ■サフィルバルク(ICI社製。
Composition: Al2O:+/5i02=80/20 product) Shot content: 3 to 5% ■Saphir bulk (manufactured by ICI).

組I&、 : AhO:+/5iO2= 95/ 5 
)ショット含有量:3% 実施例1 外径ZO11mmの回転円盤周端部に突起状の小径ノズ
ルとして用いる注射針を埋め込むため、内径7mmの穴
を48個等間隔に開けておき、そこへ内径0.25m5
、外径0.46mmの注射針を針部の長さか3111f
flになるように切断したもの48個をそれぞれ金属用
接着剤を用いて固定し、第1図のごとく紡糸装置をセッ
トした。次にオキシ111化アルミニウム溶液およびシ
リカゾルをΔ1□03分80重r11%、5i02分2
 t+ 屯:、:、%の比率て混合したものに、ポリビ
ニルアルコールを無機質固形分に対して7屯礒%加え、
C縮操作を行なって211 ’Cにおける粘度が3.0
旧1c、p、になるように調整した。この繊維原液を前
述紡糸装置にて回転数4,000 rpm (周速42
m/5ec)のもとに紡糸したところ、はとんどシトン
トのないアルミナシリカ繊維前駆体が得られた。この前
駆体を通常の方法て熱処理してアルミ ′ナシリカ繊維
とした後、前述の方法てショットj11゜を411定し
たところ0.3重に%てあった。またこの繊維のta、
*径は、はとんどか3〜5鉢のものてあった。
Group I&, : AhO:+/5iO2=95/5
) Shot content: 3% Example 1 In order to embed a syringe needle to be used as a protruding small diameter nozzle on the circumferential edge of a rotating disk with an outer diameter ZO of 11 mm, 48 holes with an inner diameter of 7 mm are drilled at equal intervals, and the inner diameter 0.25m5
, use a syringe needle with an outer diameter of 0.46 mm and a needle length of 3111f.
The 48 pieces cut into fl were fixed using a metal adhesive, and a spinning device was set as shown in FIG. Next, aluminum oxy111ide solution and silica sol were added to
Add 7 tons of polyvinyl alcohol based on the inorganic solid content to the mixture at a ratio of t+ tons:, :,%,
After performing the C compression operation, the viscosity at 211'C was 3.0.
Adjusted to become the old 1c, p. This fiber stock solution was spun at a rotation speed of 4,000 rpm (peripheral speed 42
When the fiber was spun under the following conditions (m/5ec), an alumina-silica fiber precursor with almost no scints was obtained. After this precursor was heat-treated in a conventional manner to obtain an aluminium-silica fiber, shot j11° was determined to be 411% by the method described above, and it was found to be 0.3% by weight. Also, the ta of this fiber,
*The diameter was about 3 to 5 pots.

実施例2 繊維原液のA1□03分か95重量%、SiO□分か5
重重%である以外はすべて実施例1と同条件で繊維原液
調整および紡糸操作を行ったところ、はとんどショット
のないアルミナシリカ繊維前駆体が得られた。この前駆
体を通常の方法て熱処理してアルミナシリカ繊維とした
後、前述の方法でショット量を測定したところ(]、5
5重量であった。またこの繊維の繊維径はほとんどか3
〜5μのものてあった。
Example 2 Fiber stock solution A1□03 min 95% by weight, SiO□ min 5
When the fiber stock solution preparation and spinning operation were performed under the same conditions as in Example 1 except for the weight percentage, an alumina-silica fiber precursor with almost no shot was obtained. After heat-treating this precursor to make alumina-silica fiber using the usual method, the shot amount was measured using the method described above (], 5
The weight was 5. Also, the fiber diameter of this fiber is almost 3
Some were ~5μ.

[発明の効果] 以り説明したように、本発明の製造方法によればショッ
ト質をほとんど含まない高品質のアルミナシリカ繊維前
駆体を安価に提供することがてき、該高品質アルミナシ
リカ繊維前駆体は通常の熱処理工程を経て高品質アルミ
ナシリカ繊維となり、ショット質をきらう、例えばFR
M用途等へ直接利用可能な繊維となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the production method of the present invention, a high-quality alumina-silica fiber precursor containing almost no shot quality can be provided at a low cost, and the high-quality alumina-silica fiber precursor The body undergoes a normal heat treatment process to become high quality alumina silica fiber, which is suitable for those who dislike shot quality, such as FR.
The fiber can be used directly for M applications, etc.

しかも本発明の紡糸装置は突起状の突起ノズルを設けで
あるために高速回転を伴う円盤周端部のよごれか2周端
部に直接小径開口部か設けられているものに比較して非
常に少なく、ショット発生を防市する上て非常に有効で
ある。
Moreover, since the spinning device of the present invention is equipped with a protruding nozzle, it is much less likely to get dirty at the circumferential edge of the disk due to high-speed rotation, compared to a spinning device in which a small-diameter opening is provided directly at the circumferential edge. It is very effective in preventing the occurrence of shots.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のアルミナシリカ繊維前駆体の製造に使
用する回転円盤紡糸装置の1例を示す断面図、第2図お
よび第3図は各々突起ノズルの1例を示す断面図、第4
図(a)はリング状ノズルプレートの断面図、第4図(
b)はリング状ノズルプレートの一部分を示す正面図、
第5図は注射針の部分説明図および第6図は注射針を使
用して形成した突起ノズルの説明図である。 ■908回転円盤本体  200.導入管301.リン
グ状ノズ  400.突起ノズルルプレート 509.ボルト     690.蓋 部701.ビ 
ス     800.環状体986.中空回転軸   
10.、、傾斜面■10.中空間部    12.、、
突 起+3...紡糸孔     +4.、、注射針+
5.、、接ri剤     dlo、ノズルの内径文、
紡糸孔の深さ  D、1.ノズルの外径り00.突起の
長さ 出願人  電気化学工業株式会社 代理人  渡  辺  徳  1に 第1図 英1≧ノχル ム 第2図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a rotating disk spinning apparatus used for producing the alumina-silica fiber precursor of the present invention, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views each showing an example of a protruding nozzle, and FIG.
Figure (a) is a cross-sectional view of the ring-shaped nozzle plate, and Figure 4 (
b) is a front view showing a part of the ring-shaped nozzle plate;
FIG. 5 is a partial explanatory view of the injection needle, and FIG. 6 is an explanatory view of a protruding nozzle formed using the injection needle. ■908 rotating disc body 200. Introductory tube 301. Ring-shaped nozzle 400. Projection nozzle plate 509. Bolt 690. Lid part 701. B
800. Annular body 986. hollow rotating shaft
10. ,, Inclined surface ■10. Medium space part 12. ,,
Projection +3. .. .. Spinning hole +4. ,,syringe needle+
5. ,,Glue dlo, Nozzle inner diameter,
Depth of spinning hole D, 1. Nozzle outer diameter 00. Length of protrusion Applicant Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent Noriwa Watanabe 1 Figure 1 E1 ≥ Norm Figure 2

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)有機重合体を含有するアルミニウム化合物水溶液
とシリカ化合物の混合溶液からなる繊維原液から非繊維
質をほとんど含有しない高品質のアルミナシリカ繊維前
駆体を製造する方法において、繊維原液を、中空の回転
円盤の周端部に設けたリング状ノズルプレートの繊維原
液出口側に突設した複数個の突起ノズルを用いて紡糸す
ることを特徴とするアルミナシリカ繊維前駆体の製造方
法。
(1) In a method for producing a high-quality alumina-silica fiber precursor containing almost no non-fibrous material from a fiber stock solution consisting of a mixed solution of an aluminum compound aqueous solution containing an organic polymer and a silica compound, the fiber stock solution is A method for producing an alumina-silica fiber precursor, which comprises spinning using a plurality of protruding nozzles protruding from the fiber stock solution outlet side of a ring-shaped nozzle plate provided at the peripheral end of a rotating disk.
(2)有機重合体を含有するアルミニウム化合物水溶液
とシリカ化合物の混合溶液からなる繊維原液から非晶質
をほとんど含有しない高品質のアルミナシリカ繊維前駆
体を製造する装置において、中空の回転円盤の周端部に
設けたリング状ノズルプレートに、該リング状ノズルプ
レートの紡糸原液出口側に突起を突設し、該突起を貫通
して紡糸孔を穿設した複数個の突起ノズルを設けてなる
ことを特徴とするアルミナシリカ繊維前駆体の製造装置
(2) In an apparatus for producing a high-quality alumina-silica fiber precursor containing almost no amorphous material from a fiber stock solution consisting of a mixed solution of an aluminum compound aqueous solution containing an organic polymer and a silica compound, the periphery of a hollow rotating disk is used. A ring-shaped nozzle plate provided at the end has protrusions protruding from the spinning stock solution outlet side of the ring-shaped nozzle plate, and a plurality of protruding nozzles are provided in which spinning holes are drilled through the protrusions. An apparatus for producing an alumina-silica fiber precursor, which is characterized by:
(3)リング状ノズルプレートに複数個の開孔部を設け
、該開孔部に突起ノズルを備えた嵌合部材を嵌入し、接
着剤等で固着してなる特許請求の範囲第2項記載の装置
(3) A ring-shaped nozzle plate is provided with a plurality of openings, and a fitting member having a protruding nozzle is fitted into the opening and fixed with an adhesive or the like, as claimed in claim 2. equipment.
(4)嵌合部材が注射針である特許請求の範囲第3項記
載の装置。
(4) The device according to claim 3, wherein the fitting member is an injection needle.
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