JPS62187136A - Production of glass fiber - Google Patents
Production of glass fiberInfo
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Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、長円形、楕円形、まゆ形状、多角形等の異形
断面を有するガラス繊維の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing glass fibers having irregular cross-sections such as oval, elliptical, cocoon-shaped, and polygonal shapes.
一般に、ガラス繊維は溶融ガラスを円形断面の多数のノ
ズル孔を形成したブッシングから紡出して多数のフィラ
メントに形成し、これらのフィラメントをストランドに
集束して巻取ることにより製造されており。Generally, glass fiber is manufactured by spinning molten glass from a bushing having a large number of nozzle holes with a circular cross section to form a large number of filaments, and then collecting and winding these filaments into a strand.
製造されたガラス繊維の各単糸は円形の断面形状を有し
ている。ガラス繊維の主たる用途は、熱硬化性樹脂。Each filament of glass fiber produced has a circular cross-sectional shape. The main use of glass fiber is thermosetting resin.
熱可塑性樹脂などに混入する補強材である。ガラス繊維
の表面には一般に処理剤を付着させ、ガラス−樹脂界面
の接着力を与えている。It is a reinforcing material mixed into thermoplastic resins. A treatment agent is generally attached to the surface of the glass fiber to provide adhesive strength at the glass-resin interface.
近年、樹脂とガラス繊維とを含む複合材の強度向上がま
すます望まれている。また、フィラメントワインディン
グ、プルトルージョン、ロービングクロス、電絶クロス
等の長繊維用途には薄いストランドが要求されるように
なってきた。これらの要望を満たす一つの手段として、
ガラス繊維断面を従来のような円形断面に代えて、長円
形、楕円形、まゆ形状、多角形等の異形断面とすること
が考えられる。即ち、異形断面のガラス繊維は円形断面
に比べ、比表面積が大きく、この為ガラス繊維と樹脂と
の間の全接着力が大きく、補強効果が大きくなり、また
、長円形、楕円形、まゆ形状等の偏平な断面とすると、
ガラス繊維が平坦に重なり合い、薄いストランドを形成
することができる。ところが、このような異形断面のガ
ラス繊維は橿めて製造が困難である。即ち、前記したよ
うにガラス繊維製造には、溶融ガラスをノズル孔から紡
出して繊維化するが、この際、溶融ガラスは高温度では
粘度が低く表面張力が大きい為に1例えノズル孔断面を
繊維に必要な異形断面としても、ノズル孔から紡出され
た溶融ガラスは直ちに円形断面となってしまい、所望の
異形断面のガラス繊維が得られない。In recent years, it has been increasingly desired to improve the strength of composite materials containing resin and glass fiber. Additionally, thin strands are now required for long fiber applications such as filament winding, pultrusion, roving cloth, and electrical insulation cloth. As one means of meeting these demands,
Instead of the conventional circular cross-section, the cross-section of the glass fiber may be an oval, elliptical, cocoon-shaped, polygonal or other irregularly shaped cross-section. In other words, glass fibers with irregular cross sections have a larger specific surface area than those with circular cross sections, and therefore the total adhesive force between the glass fibers and the resin is large, resulting in a greater reinforcing effect. Assuming a flat cross section of
The glass fibers can overlap flatly to form thin strands. However, it is difficult to manufacture glass fibers with such irregular cross sections. That is, as mentioned above, in the production of glass fiber, molten glass is spun out from a nozzle hole and made into fibers, but at this time, the molten glass has a low viscosity and a high surface tension at high temperatures, so even if the cross section of the nozzle hole is Even if the fibers have an irregular cross section, the molten glass spun from the nozzle hole immediately becomes a circular cross section, making it impossible to obtain glass fibers with the desired irregular cross section.
本出願人はこのような異形断面のガラス繊維の製造方法
を鋭意検討した結果、溶融ガラスを、近接して配置され
た複数のノズル孔から紡出し、紡出された溶融ガラスを
互いに接合して単一のフィラメントとするという異形断
面ガラス繊維の製造方法を開発し、先に特許出願した(
特願昭60−57536号)。As a result of intensive research into a method for producing glass fibers with such irregular cross-sections, the present applicant has developed a method in which molten glass is spun from a plurality of closely spaced nozzle holes, and the spun molten glass is joined together. We have developed a method for manufacturing glass fiber with an irregular cross section into a single filament, and have previously applied for a patent (
(Japanese Patent Application No. 60-57536).
ところで、上記特許出願ではその製造方法を実施するた
めの装置として、平坦な板に多数のノズル孔を穿孔して
なるノズル板を備えた紡糸装置を用いたが、この装置に
は改良すべき問題点の有ることが判明した。By the way, in the above patent application, a spinning device equipped with a nozzle plate formed by punching a large number of nozzle holes in a flat plate was used as a device for implementing the manufacturing method, but this device has problems that need to be improved. It turned out that there was a point.
即ち、この装置ではガラスフィラメントが異物等により
切断されると、ノズル孔から吐出する溶融ガラスが。That is, in this device, when the glass filament is cut by a foreign object, molten glass is discharged from the nozzle hole.
ガラスとノズル板との界面張力によりノズル板外面に沿
って横に流れ、他のフィラメントを切断してしまうし、
またそれらの切断されたフィラメントを引きそろえるた
めに、1本1本をピンセントのようなもので。Due to the interfacial tension between the glass and the nozzle plate, it flows sideways along the outer surface of the nozzle plate, cutting other filaments.
Also, in order to align the cut filaments, I used something like a pins to pull each filament together.
つまみ出さなければならず、引きそろえにかなりの時間
と労力を必要とする。また、異形断面糸を作るには。They have to be picked out, and it takes a lot of time and effort to pull them all together. Also, how to make irregular cross-section threads.
溶融ガラスをかなり高粘度の状態、即ち低い温度でノズ
ル孔から流出させることが望ましいが、その為には紡糸
炉の温度を比較的低温にしなければならず、炉内のガラ
スの液相温度が紡出温度に近くなり、炉内の隅部などに
失透の危険を伴う。It is desirable to flow the molten glass from the nozzle hole in a fairly high viscosity state, that is, at a low temperature, but to do so, the temperature of the spinning furnace must be relatively low, and the liquidus temperature of the glass in the furnace must be kept low. When the temperature is close to the spinning temperature, there is a risk of devitrification in the corners of the furnace.
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、紡糸開始
時或いは切断時の引きそろえ動作を容易に“し、かつ炉
内ガラスに失透の生じにくい、異形断面ガラス繊維の製
造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these problems, and provides a method for producing glass fibers with irregular cross sections that facilitates the alignment operation at the start of spinning or cutting, and that is less likely to cause devitrification in the furnace glass. The purpose is to
本発明は、上述の問題点を解決するため、溶融ガラスを
紡出するノズル板として、その下面に複数のチップを備
え各チップに複数のノズル孔を有するものを使用し、各
チップの複数のノズル孔から紡出された溶融ガラスを互
いに接合して単一のフィラメントとすることを特徴とす
るものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a nozzle plate for spinning molten glass that has a plurality of chips on its lower surface and each chip has a plurality of nozzle holes, and each chip has a plurality of nozzle holes. It is characterized in that the molten glass spun from the nozzle hole is joined together to form a single filament.
上述したように1本発明では溶融ガラスを各チップの複
数のノズル孔から紡出し、その後接合して一つのフィラ
メントとすることにより、接合時点での溶融ガラスは成
る程度温度が低下して粘度が高くなっており。As mentioned above, in the present invention, molten glass is spun from multiple nozzle holes of each chip and then joined to form a single filament, so that the temperature of the molten glass at the time of joining is lowered to a certain degree and the viscosity is reduced. It's getting expensive.
この為単に長円形、楕円形等の異形断面とした1個のノ
ズル孔から紡出する場合に比べ、溶融ガラスが円形に変
形する傾向が弱く、最終的に、長円形、楕円形。For this reason, compared to the case where the molten glass is simply spun from a single nozzle hole with an irregular cross section such as an oval or an ellipse, the tendency of the molten glass to deform into a circle is weaker, and the final shape is an oval or an ellipse.
まゆ形状、多角形等の異形断面を持ったガラス繊維を得
ることができる。しかも、1本の異形断面のフィラメン
トを形成する複数のノズル孔を、ノズル板下面に突出す
る1本のチップに形成しているので、フィラメント切断
時に、ガラス自身が横に流れずに自重で落下し、他のフ
ィラメントを切断することが無く、また引きそろえの時
間と手間を短縮することができる。更に。It is possible to obtain glass fibers having irregularly shaped cross sections such as eyebrow shapes and polygons. Furthermore, the multiple nozzle holes that form one filament with an irregular cross section are formed in a single chip that protrudes from the bottom surface of the nozzle plate, so when the filament is cut, the glass itself does not flow sideways and falls under its own weight. However, there is no need to cut other filaments, and the time and effort for aligning can be shortened. Furthermore.
チップを設けたことにより、チップ先端における紡出温
度を所望の粘度になるように選定した場合、炉内のガラ
ス温度は、この紡出温度よりもかなり高く (例えば5
0〜60℃)することができ、炉内での失透に対しても
より安全となる。By providing a tip, if the spinning temperature at the tip of the tip is selected to give the desired viscosity, the glass temperature in the furnace will be much higher than this spinning temperature (for example, 5
0 to 60°C), which makes it safer against devitrification in the furnace.
以下2図面に示す本発明の実施例を参照して本発明を更
に詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below with reference to embodiments of the present invention shown in two drawings.
第1図は本発明方法により、断面が長円形、楕円形。FIG. 1 shows an oval and elliptical cross section produced by the method of the present invention.
まゆ形状等の偏平な異形断面のガラス繊維を製造する装
置の1例を示す概略側面図、第2図はその要部の正面図
である。参照符号1)は多数のノズル孔を備えたノズル
板12を底部に持つブッシング、13は集束剤塗布ロー
ラー、14は集束ローラー、15は巻取装置。FIG. 2 is a schematic side view showing an example of an apparatus for manufacturing glass fibers having a flat irregular cross section such as an eyebrow shape, and FIG. 2 is a front view of the main parts thereof. Reference numeral 1) is a bushing having a nozzle plate 12 with a large number of nozzle holes at the bottom, 13 is a sizing agent application roller, 14 is a focusing roller, and 15 is a winding device.
16は冷却用気体(以下冷風と言う)を吹き出す冷風吹
出装置である。ノズル板12には、第3図、第4図に示
すように、下面に突出した多数のチップ17が設けられ
、各チップ17には互いに近接して一対のノズル孔18
A、18Bが形成され、且つその下端部には。16 is a cold air blowing device that blows out cooling gas (hereinafter referred to as cold air). As shown in FIGS. 3 and 4, the nozzle plate 12 is provided with a large number of chips 17 protruding from the bottom surface, and each chip 17 has a pair of nozzle holes 18 adjacent to each other.
A, 18B are formed, and at the lower end thereof.
一対のノズル孔18A、18Bの中央を中心とした円錐
形成いは球形の凹部1gが形成されている。A conical or spherical recess 1g is formed around the center of the pair of nozzle holes 18A, 18B.
次に上記装置を用いた異形断面ガラス繊維の製造方法を
説明する。第1図、第2図において、ブッシング1)に
供給された溶融ガラス23はノズルFi12の各チップ
17の一対のノズル孔18A、18Bから紡出され1次
いで互いに接合し且つ冷風吹出装置16から吹付けられ
る冷風で急冷、固化され、断面が長円形。Next, a method for manufacturing glass fibers with irregular cross sections using the above-mentioned apparatus will be explained. In FIGS. 1 and 2, the molten glass 23 supplied to the bushing 1) is spun out from a pair of nozzle holes 18A and 18B of each tip 17 of the nozzle Fi12, and then joined together and blown from the cold air blowing device 16. It is rapidly cooled and solidified by the applied cold air, and has an oval cross section.
楕円形(第8図参照)、まゆ形状(第9図参照)等の比
較的偏平な異形断面のフィラメント20となる。多数の
フィラメント20は集束材塗布ローラー13で集束剤を
塗布された後5集束ローラー14でストランド21に集
束され1巻取装置15の巻取管22上に巻取られる。こ
の途中において、ストランド21が集束剤塗布ローラー
やガイド上を走行する際、各フィラメントが偏平に倒れ
て重なり合い、従来よりも偏平な(全フィラメントが同
方向を向いて並んだ)ストランドとなる0以上の方法で
、長円形、楕円形、まゆ形状等の異形断面のガラス繊維
を集合した偏平なストランドが製造される。The filament 20 has a relatively flat irregular cross section, such as an ellipse (see FIG. 8) or an eyebrow shape (see FIG. 9). A large number of filaments 20 are coated with a sizing agent by a sizing material application roller 13, then bundled into a strand 21 by five sizing rollers 14, and wound onto a winding tube 22 of a first winding device 15. During this process, when the strand 21 runs on the sizing agent application roller or guide, each filament falls flat and overlaps, resulting in a strand that is flatter than before (all filaments are aligned facing the same direction). By this method, a flat strand is produced, which is a collection of glass fibers with irregular cross-sections such as oval, elliptical, and eyebrow shapes.
上記装置において、紡糸開始時には、ブッシング1)か
らノズル孔を通って溶融ガラスが流出し始める。In the above apparatus, at the start of spinning, molten glass begins to flow out from the bushing 1) through the nozzle hole.
このガラスは各チップ下端部に溜まった後、横方向に流
れることなく自重で落下しフィラメントを形成する。After this glass accumulates at the bottom end of each chip, it falls under its own weight without flowing laterally, forming a filament.
かくして、紡糸開始時の引きそろえが極めて容易になる
。また、紡糸中において、フィラメントが切断しても、
そのチップから吐出される溶融ガラスが横方向に隣接の
チップ下端部にまで流れることはなく、隣接のフィラメ
ントを切断することが防止される。In this way, alignment at the start of spinning becomes extremely easy. Also, even if the filament breaks during spinning,
The molten glass discharged from the chip does not flow laterally to the lower end of the adjacent chip, thereby preventing cutting of the adjacent filament.
本発明方法によって、偏平な異形断面のガラス繊維を得
るには1次の注意が必要である。ノズル孔から紡出され
る溶融ガラスは一般に粘度が低く9表面張力が大きいた
め、直ちに断面が円形になる傾向が強い、この為、一対
のノズル孔18A、18Bから紡出した溶融ガラスを接
合し、断面をまゆの形状としても、その溶融ガラスが固
化するまでに1表面張力により断面が長円形、楕円形に
変形し、ついには円形になることがある。この傾向はノ
ズル孔の間隔が短い程強く、従ってノズル孔の間隔が近
接し過ぎると、フィラメントの断面形状は円形となって
しまう。逆に離し過ぎると各ノズル孔からの溶融ガラス
が接合せず、2本の円形断面のフィラメントとなってし
まう、従って6対におけるノズル孔の間隔は紡糸条件を
基に9円形断面とならぬように又、2本の繊維に分かれ
ないように設定することが必要である。ノズル板12の
下面のチップ17下端部は平坦面であってもよいが、第
3図、第4図に示すように凹部19を形成すると、二つ
のノズル孔18A、18Bの接点部分がチップ下端部よ
りも上になって、外気による冷却が弱まり、二つのノズ
ル孔からの溶融ガラスが接合し易い、換言すれば、凹部
19を設けることにより、ノズル孔18A、18Bの間
隔を広くすることが可能となり、より細長い断面のガラ
ス繊維の製造が可能となる。第3図、第4図に示すノズ
ル仮において、一対のノズル孔18A、18Bのすきま
(第3図d)は0.1 nから1fiの間に設定するこ
とが好適であった。このすきまdが0.1fiより小さ
い時はフィラメント断面が円形になることがあり、1■
1より大きい時はフィラメントが二つに分かれることが
ある。In order to obtain glass fibers with a flat and irregular cross section by the method of the present invention, the following precautions must be taken. The molten glass spun from the nozzle holes generally has a low viscosity9 and a high surface tension, so there is a strong tendency for the cross section to immediately become circular.For this reason, the molten glass spun from the pair of nozzle holes 18A and 18B is joined, Even if the cross section is cocoon-shaped, the cross section may deform into an oval or an ellipse due to surface tension until the molten glass solidifies, and finally become circular. This tendency is stronger as the distance between the nozzle holes becomes shorter, and therefore, if the distance between the nozzle holes becomes too close, the cross-sectional shape of the filament becomes circular. On the other hand, if they are too far apart, the molten glass from each nozzle hole will not be joined and will become two filaments with a circular cross section.Therefore, the distance between the nozzle holes in 6 pairs should be adjusted so that the nozzle hole does not have a circular cross section of 9 based on the spinning conditions. Furthermore, it is necessary to set the fiber so that it does not separate into two fibers. The lower end of the chip 17 on the lower surface of the nozzle plate 12 may be a flat surface, but if the recess 19 is formed as shown in FIGS. When the concave portion 19 is formed, the cooling by the outside air is weakened, and the molten glass from the two nozzle holes is easily bonded together. This makes it possible to manufacture glass fibers with a more elongated cross section. In the temporary nozzles shown in FIGS. 3 and 4, it was preferable that the gap between the pair of nozzle holes 18A and 18B (FIG. 3d) be set between 0.1 n and 1 fi. When this gap d is smaller than 0.1fi, the cross section of the filament may become circular, and 1■
When it is larger than 1, the filament may split into two.
ノズル孔から紡出される溶融ガラス温度は、紡出に支障
のない限り低いことが好ましい、紡出ガラス温度が低い
と、ガラス粘度が高く、接合して異形断面となったガラ
ス繊維が円形断面に変形する傾向を阻止するので、異形
度の高い繊維が形成される。なお、ノズル板12下面に
設けたチップ17は1通過する溶融ガラスを冷却する効
果を有するので、炉内の溶融ガラス温度は、このチップ
による冷却効果を考慮して、チップ先端における所望の
ガラス温度(紡出温度)に比べ。The temperature of the molten glass spun from the nozzle hole is preferably low as long as it does not interfere with spinning. If the spun glass temperature is low, the glass viscosity will be high, and the glass fibers that have been joined to have an irregular cross section will become circular in cross section. Since the tendency to deform is inhibited, fibers with a high degree of deformation are formed. Note that the tip 17 provided on the bottom surface of the nozzle plate 12 has the effect of cooling the molten glass that passes through it, so the temperature of the molten glass in the furnace is adjusted to the desired glass temperature at the tip of the tip, taking into account the cooling effect of this tip. (compared to spinning temperature).
高く設定される。このため、炉内の液相ガラスに多少温
度むらがあっても、失透を生じる温度まで低下すること
は少な(、安定した操業が可能となる。チップ17の長
さは、冷却効果を大きくするには長い方が良いが、あま
り長くすると通過抵抗が増すとか、構造が複雑になる等
の問題が生じる。また、上記したようにこのチップ17
は流出する溶融ガラスが横方向に流れるのを防ぐための
作用も果たすものであり、この点からは長い方がよい。set high. Therefore, even if the temperature of the liquid glass in the furnace is slightly uneven, it is unlikely that the temperature will drop to the point where devitrification occurs (and stable operation is possible. However, if it is too long, there will be problems such as increased passing resistance and a complicated structure.Also, as mentioned above, this chip 17
The length also serves to prevent the flowing molten glass from flowing laterally, and from this point of view, the longer the length, the better.
これらを勘案すると、チップ17の長さとしては、1〜
5鰭程度が好ましく、更には3fi前後が好適である。Taking these into consideration, the length of the chip 17 should be 1~
Approximately 5 fins are preferred, and more preferably around 3 fi.
溶融ガラスの紡出は従来と同様にブッシング内の溶融ガ
ラスのヘッドのみにより紡出しても良いが、前記したよ
うに低温で紡出しようとすると、粘度が高いため吐出量
が減少して製造されるガラス繊維が細くなることがある
。そこで、ブッシング内の溶融ガラスを適当な方法で加
圧し、加圧下で溶融ガラスを押し出すようにしてもよい
、このように溶融ガラスを加圧下で押し出すことにより
、溶融ガラスを粘度の高い状態で押し出すことが可能と
なり、紡出された溶融ガラスが円形に変形する傾向を一
層制限でき、より凹凸の大きいまゆ形状のガラス繊維が
得られる。溶融ガラスに加える圧力は高い程、高粘度の
溶融ガラスを紡出することが可能となり、異形性維持の
点からは好ましいが、ブッシングの強度上の制限がある
ため1通常は8kIr/cd以下が好ましい。Molten glass may be spun using only the molten glass head inside the bushing as in the past, but if you try to spin it at a low temperature as mentioned above, the viscosity is high, so the amount of discharge will decrease and the production will be delayed. The glass fibers may become thinner. Therefore, the molten glass in the bushing may be pressurized by an appropriate method to extrude the molten glass under pressure.By extruding the molten glass under pressure in this way, the molten glass can be extruded in a highly viscous state. This makes it possible to further limit the tendency of the spun molten glass to deform into a circular shape, and to obtain cocoon-shaped glass fibers with larger irregularities. The higher the pressure applied to the molten glass, the more viscous the molten glass can be spun, which is preferable from the point of view of maintaining the deformation. However, since there is a limit on the strength of the bushing, the pressure is usually 8 kIr/cd or less. preferable.
冷風吹出装置16からの冷風はノズル板から紡出された
フィラメントを急冷し、固化を早める。これは。The cold air from the cold air blowing device 16 rapidly cools the filament spun from the nozzle plate and accelerates solidification. this is.
二つのノズル孔から紡出され、互いに接合して凹凸の大
きいまゆの形状の断面となった溶融ガラスが、自身の表
面張力により円形断面に変形するのを制限するので、特
にまゆ形状の断面をしたガラス繊維を作るのに有効な手
段である。冷却に用いる気体としては通常空気或いは窒
素が用いられるが、コスト次第では他の気体2例えば不
活性ガス等を用いてもよい。冷風吹出装置16としては
1図面では各チップに対応して設けた多数の冷風吹出バ
イブ25を備えたものを示したが。The molten glass spun from two nozzle holes and joined together to form a cocoon-shaped cross section with large irregularities is prevented from deforming into a circular cross section due to its own surface tension, so This is an effective means for producing glass fibers. Air or nitrogen is usually used as the gas for cooling, but other gases such as inert gas may be used depending on the cost. In one drawing, the cold air blowing device 16 is shown as having a large number of cold air blowing vibes 25 provided corresponding to each chip.
この例に限定されず、単一の或いは少数の大きい吹出口
を備えたものであってもよい、冷風の吹き付は方向は、
ノズル面に対して平行から直角まで可能であるが。The direction of the cold air blowing is not limited to this example.
It is possible to do it from parallel to perpendicular to the nozzle surface.
最も望ましいのはノズル面に対して75度〜85度の角
度でノズル面に向かって吹き付けるのが良い、これ以下
の角度で吹き付ける場合には、1方向のみからの吹き付
けではガラス繊維の流れに乱れを起こすことがあるので
、相対する方向からバランスを取りながら吹き付けるの
が、好ましい、冷風の風量は各チップ当り10 d/s
inから21/mlnに選定することが好ましい。The most desirable method is to spray toward the nozzle surface at an angle of 75 to 85 degrees.If you spray at an angle less than this, the flow of glass fibers will be disturbed if you spray from only one direction. To avoid this, it is preferable to blow the cool air in a balanced manner from opposing directions.The volume of cold air should be 10 d/s for each chip.
It is preferable to select from in to 21/mln.
風量10 m1/sin以下では冷却効果があまりなく
、一方21/win以上では気流によりガラス繊維の流
れに乱れを生じ繊維が絡まるとか円形断面のフィラメン
トに分離してしまう等のトラブルを生じることがある。If the air flow is less than 10 m1/sin, there is not much cooling effect, while if it is more than 21 m1/sin, the air flow may disrupt the flow of glass fibers, causing problems such as fibers getting tangled or separating into filaments with circular cross sections. .
なお。In addition.
冷風吹付けがなくても、フィラメント断面の異形性が保
たれる場合には冷風吹出装置16を省略してもよいこと
は言うまでもない。It goes without saying that the cold air blowing device 16 may be omitted if the filament's cross-sectional shape can be maintained even without blowing cold air.
第3図、第4図は本発明の実施に使用しうるノズル板の
1例を示したが、このノズル板は種々変更可能である0
例えば、チップ17の配列は第3図に示す千鳥配列に限
らず縦横に並べてもよく、また、チップ形状は第5A図
のようにチップ17Aに大きい導孔26を設けその下に
ノズル孔18a、18bを設けたもの。Although FIGS. 3 and 4 show an example of a nozzle plate that can be used in carrying out the present invention, this nozzle plate can be modified in various ways.
For example, the arrangement of the chips 17 is not limited to the staggered arrangement shown in FIG. 3, but may be arranged vertically and horizontally, and the chip shape is such that the chip 17A has a large guide hole 26 as shown in FIG. 18b.
第5B図のようにチップ17Bの上端に導入凹所27を
8下端に円筒部と円錐部とからなる凹部19aを設けた
もの、第5C図のようにチップ17Cに大きい導孔28
を設は且つノズル孔18c、18dを互いに接近するよ
うに傾斜させ下端部を平坦としたもの等とすることがで
きる。更に、ノズル孔の断面は円形に限らず、長方形、
長円形、楕円形等任意である。第6図はチップ17Dに
長手方向に並んだ長方形のノズル孔18e、18fと下
端部の凹部19bを形成したものであり、この構造とす
ると、比表面積の大きい細長い断面形状のガラス繊維を
作ることが出来る。As shown in FIG. 5B, an introduction recess 27 is provided at the upper end of the chip 17B, and a recess 19a consisting of a cylindrical part and a conical part is provided at the lower end, and a large guide hole 28 is provided in the chip 17C as shown in FIG. 5C.
In addition, the nozzle holes 18c and 18d may be inclined so as to approach each other, and the lower end portion may be flat. Furthermore, the cross section of the nozzle hole is not limited to circular, but may also be rectangular,
It can be any shape such as oval or oval. FIG. 6 shows a chip 17D in which rectangular nozzle holes 18e and 18f arranged in the longitudinal direction and a recess 19b at the lower end are formed. With this structure, it is possible to create a glass fiber having a long and narrow cross-sectional shape with a large specific surface area. I can do it.
上記装置では2個のノズル孔を近接して配置し、2個の
ノズル孔から紡出された溶融ガラスを接合して1本のフ
ィラメントとしたが、この代わりに3個以上のノズル孔
を近接して配置し、これらのノズル孔から紡出された溶
融ガラスを接合して1本のフィラメントとし、異形断面
ガラス繊維を製造することも可能である。In the above device, two nozzle holes are placed close to each other, and the molten glass spun from the two nozzle holes is bonded to form a single filament, but instead of this, three or more nozzle holes are placed close to each other. It is also possible to produce a glass fiber with an irregular cross section by arranging the nozzle holes and joining the molten glass spun out from these nozzle holes to form a single filament.
第7図はチップ17Hに1円形断面の3個のノズル孔1
8gを正三角形の頂点位置に配置し、更に各ノズル孔を
含む領域に円錐状の凹部19c設けたものである。Figure 7 shows three nozzle holes 1 with a circular cross section in the chip 17H.
8g is placed at the apex position of an equilateral triangle, and furthermore, a conical recess 19c is provided in the area including each nozzle hole.
このチップ17Eを備えたノズル板を用い1上記と同様
にして、各ノズル孔から紡出された溶融ガラスを接合し
、1本のフィラメントとすることにより、はぼ三角形断
面のガラス繊維を製造することができる。この場合、3
個のノズル孔から紡出して接合した溶融ガラスが表面張
力により円形に変形する量を適宜調整することにより、
第10図に示すように、各辺にくぼみを有するような三
角形とすることもできるし、また各辺がほぼ直線状或い
は外に膨らんだ形状とすることもできる。1個のチップ
に形成するノズル孔の個数を4個。Using the nozzle plate equipped with this tip 17E, 1. In the same manner as above, the molten glass spun from each nozzle hole is joined to form a single filament, thereby producing glass fiber with a roughly triangular cross section. be able to. In this case, 3
By appropriately adjusting the amount by which the molten glass spun and bonded from the individual nozzle holes deforms into a circular shape due to surface tension,
As shown in FIG. 10, the shape may be a triangle with a depression on each side, or each side may be substantially straight or bulged outward. The number of nozzle holes formed on one chip is 4.
5個と増加させることにより、四角形、五角形等の種々
な異形断面のガラス繊維の製造も可能である。なお。By increasing the number to 5, it is also possible to manufacture glass fibers with various irregular cross-sections such as square and pentagonal shapes. In addition.
いずれの場合においても、使用するノズル孔の断面形状
は円形に限定されず、長方形、楕円形、長円形等任意で
ある。また、ノズル孔の配置は正三角形、正四角形等の
正多角形の頂点位置に限らず2種々な位置とすることが
でき、それにより種々な断面形状のガラス繊維を得るこ
とができる。In either case, the cross-sectional shape of the nozzle hole used is not limited to circular, but may be arbitrary such as rectangular, elliptical, oval, etc. Further, the arrangement of the nozzle holes is not limited to the apex positions of regular polygons such as regular triangles and squares, but can be placed at two various positions, thereby making it possible to obtain glass fibers with various cross-sectional shapes.
実施例
第3図、第4図に示すチップを備えたノズル板(実施例
1.n)、第5A図に示すチップを備えたノズル板(実
施例III)、及びチップを有しない平坦なノズル板(
比較例)を用い、ガラス繊維製造を行った。この時の製
造条件及び得られたフィラメントの形状寸法等のデータ
を第1表に示す。なお、冷風吹付は行っていない。この
表から明らかなように1本発明の実施例では、炉内ガラ
ス温度を平坦なノズル板を使用した場合に比べて高く設
定し、且つ引きそろえ時間を大幅に短縮することが可能
であった。Examples Nozzle plate with tips shown in FIGS. 3 and 4 (Example 1.n), nozzle plate with tips shown in FIG. 5A (Example III), and a flat nozzle without tips Board (
Comparative Example) was used to produce glass fiber. Table 1 shows data such as the manufacturing conditions and the shape and dimensions of the filament obtained. Note that cold air was not blown. As is clear from this table, in the example of the present invention, it was possible to set the glass temperature in the furnace higher than when using a flat nozzle plate, and to significantly shorten the alignment time. .
第1表
〔発明の効果〕
以上に説明した如く1本発明によれば、複数のノズル孔
から紡出された溶融ガラスを互いに接合させて1本のフ
ィラメントとするものであるので、接合した後の溶融ガ
ラスが表面張力により円形に変形する量が少なく、その
結果長円形、楕円形、まゆ形状、多角形等の異形断面の
ガラス繊維を製造することができる。更に複数のノズル
孔をノズル板下面に突出したチップに形成したので、チ
ップ下端部に吐出する溶融ガラスが横のチップに流れる
ことがなく、紡糸開始時或いは切断時の引きそろえ操作
を容易かつ敏速に行うことができ、しかもチップによる
冷却効果により炉内ガラス温度を紡出温度より高くでき
るので、紡出温度を下げても炉内に失透がほとんど発生
せず掻業が安定する等の効果が得られる。Table 1 [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the molten glass spun from a plurality of nozzle holes is bonded to each other to form a single filament. The amount by which the molten glass deforms into a circular shape due to surface tension is small, and as a result, glass fibers with irregular cross-sections such as oval, elliptical, cocoon-shaped, and polygonal shapes can be manufactured. Furthermore, since multiple nozzle holes are formed on the tip that protrudes from the bottom surface of the nozzle plate, the molten glass discharged from the bottom end of the tip does not flow to the side tip, making alignment operations easy and quick when starting spinning or cutting. Moreover, the glass temperature inside the furnace can be made higher than the spinning temperature due to the cooling effect of the chips, so even if the spinning temperature is lowered, there is almost no devitrification inside the furnace and the raking operation is stable. is obtained.
第1図は本発明方法の実施に用いる装置の1例を示す概
略側面図、第2図はその要部の正面図、第3図は第1図
の装置に用いるノズル板12の底面の一部を示す図、第
4図は第3図のIV−IV断面図、第5A図、第5B図
、第5C図はそれぞれノズル板のチップの変形例を示す
断面図、第6図、第7図はそれぞれノズル板のチップの
変形例を示す下面図、第8図、第9図、第10図は本発
明方法により製造しうるガラス繊維の断面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing one example of an apparatus used to carry out the method of the present invention, FIG. 2 is a front view of the main parts thereof, and FIG. 3 is a bottom view of the nozzle plate 12 used in the apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. The figures are bottom views showing modified examples of the tips of the nozzle plate, and FIGS. 8, 9, and 10 are cross-sectional views of glass fibers that can be manufactured by the method of the present invention.
Claims (5)
数のノズル孔を有するノズル板を使用し、溶融ガラスを
前記複数のノズル孔から紡出し、各チップのノズル孔か
ら紡出された溶融ガラスを互いに接合して単一のフィラ
メントとすることを特徴とするガラス繊維の製造方法。(1) A nozzle plate having a plurality of tips protruding from the bottom surface and each tip having a plurality of nozzle holes is used, molten glass is spun from the plurality of nozzle holes, and the molten glass is spun from the nozzle hole of each chip. A method for producing glass fiber, characterized by bonding glasses together to form a single filament.
ル孔の中央を中心とし各ノズル孔にわたる凹部を形成し
て成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガ
ラス繊維の製造方法。(2) The glass fiber according to claim 1, wherein each of the chips has a concave portion formed at a lower end portion thereof, centered at the center of the plurality of nozzle holes, and spanning each nozzle hole. Production method.
も下端部において、互いに接近する方向に傾斜している
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガラス繊
維の製造方法。(3) The method for producing glass fiber according to claim 1, wherein the nozzle holes formed in each of the chips are inclined at least in a lower end portion in a direction toward each other.
を特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項のいずれ
か1項に記載のガラス繊維の製造方法。(4) The method for manufacturing glass fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein each chip has two nozzle holes.
個のノズル孔を有することを特徴とする特許請求の範囲
第1項から第3項のいずれか1項に記載のガラス繊維の
製造方法。(6)前記凹部が円錐状又は球面状であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のガラス繊維
の製造方法。(5) Each chip is placed on the vertex of a triangle.
The method for producing glass fiber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the method has a number of nozzle holes. (6) The method for producing glass fiber according to claim 2, wherein the recessed portion has a conical or spherical shape.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2893886A JPS62187136A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Production of glass fiber |
DE8686302026T DE3667779D1 (en) | 1985-03-23 | 1986-03-19 | GLASS SPIDING THREAD AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
EP86302026A EP0196194B1 (en) | 1985-03-23 | 1986-03-19 | Glass fiber strand and method of producing the same |
US06/842,491 US4698083A (en) | 1985-03-23 | 1986-03-21 | Method for producing glass fibers having non-circular cross sections |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2893886A JPS62187136A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Production of glass fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62187136A true JPS62187136A (en) | 1987-08-15 |
JPH0465020B2 JPH0465020B2 (en) | 1992-10-16 |
Family
ID=12262345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2893886A Granted JPS62187136A (en) | 1985-03-23 | 1986-02-14 | Production of glass fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62187136A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03182545A (en) * | 1989-12-13 | 1991-08-08 | Polyplastics Co | Vibration-damping polyalkylene terephthalate resin composition and molded article thereof |
JPH03220260A (en) * | 1990-01-24 | 1991-09-27 | Polyplastics Co | Vibration-damping polyester resin composition and molded product thereof |
JPH03263457A (en) * | 1990-03-12 | 1991-11-22 | Polyplastics Co | Vibration-damping polyester resin composition and molded article made thereof |
US5462571A (en) * | 1992-12-07 | 1995-10-31 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Nozzle tip for spinning glass fiber having deformed cross-section and a plurality of projections |
JP2009007252A (en) * | 2008-10-09 | 2009-01-15 | Nitto Boseki Co Ltd | Nozzle chip for producing flat glass fiber, and method for producing glass fiber |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP2893886A patent/JPS62187136A/en active Granted
Cited By (5)
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JP2009007252A (en) * | 2008-10-09 | 2009-01-15 | Nitto Boseki Co Ltd | Nozzle chip for producing flat glass fiber, and method for producing glass fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0465020B2 (en) | 1992-10-16 |
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