JPS632838A - Apparatus for producing fiber having metallic coating - Google Patents

Apparatus for producing fiber having metallic coating

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JPS632838A
JPS632838A JP61147395A JP14739586A JPS632838A JP S632838 A JPS632838 A JP S632838A JP 61147395 A JP61147395 A JP 61147395A JP 14739586 A JP14739586 A JP 14739586A JP S632838 A JPS632838 A JP S632838A
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JP
Japan
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nozzle
metal
molten metal
fibers
sic
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Application number
JP61147395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Suzuki
弘一 鈴木
Keihachiro Tanaka
田仲 啓八郎
Hiroshi Aku
安久 博司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS632838A publication Critical patent/JPS632838A/en
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  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To extend the life of a nozzle for metal coating of stretched fibers, to prevent yarn breakage and nozzle clogging and to improve productivity by forming said nozzle of SiC, Si3N4, etc., having excellent wear resistance and wetting resistance to the metal. CONSTITUTION:The molten glass 12 discharged from spinning nozzles 14 of a pot 10 is taken up on a take-up drum 18 and is given with stretching force to form glass fibers 16. A molten metal holding furnace 20 is installed to the position between the above-mentioned pot 10 and the take-up drum 18. A molten metal 28 obtd. by heating a wire rod 32 of Al, etc., by a heater 28 is housed into said furnace. The molten metal 28 is bulged forward from the nozzle 24 for metal coating mounted to an aperture 22 provided to the side face of said furnace 20, by which the fibers are coated with the metal. At least the part of the nozzle 24 where the nozzle contacts the molten metal 28 is made of the SiC, Si3N4 or the composite material composed thereof or the coating film consisting of said materials is formed on the surface of the above-mentioned part.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は金属コーティングを有する繊維の製造装置に係
り、特に金属コーティング用ノズルの坩摩耗性及び金属
との耐ぬれ性を改善した金属コーティングを有する繊維
の製造装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for producing fibers having a metal coating, and in particular to a metal coating with improved crucible wear resistance and wetting resistance with metal of a metal coating nozzle. The present invention relates to a fiber manufacturing apparatus having the present invention.

[従来の技術] 金属コーティング繊維とりわけアルミニウム(以下、r
AnJと略。)コーティングガラス繊維は、その織布が
電波反射特性を有しているところから、電波通信分野で
利用が拡大されつつある。
[Prior Art] Metal-coated fibers, especially aluminum (hereinafter referred to as r
Abbreviated as AnJ. ) Coated glass fibers are being used more and more in the field of radio communications because their woven fabrics have radio wave reflective properties.

このような金属コーティングガラス繊維の製造装置とし
て、溶融ガラス容器の底部に設けられた紡糸ノズルから
ガラス繊維を引出し、下方に設置された巻取機の回転ド
ラムに巻き取るに際し、側面に開口を有する溶融金属保
有炉のコーティング用ノズルから溶融金属を舌状に膨出
させ、走行中のガラス繊維をこの舌状に膨出した溶融金
属に接触させながら通過させることによりコーティング
するようにしたものが公知である(特公昭36−258
0、特公昭59−3417)。
As a manufacturing device for such metal-coated glass fibers, glass fibers are drawn out from a spinning nozzle installed at the bottom of a molten glass container and wound onto a rotating drum of a winder installed below. There is a known method in which molten metal is bulged out in a tongue shape from a coating nozzle in a molten metal holding furnace, and a running glass fiber is passed through while coming into contact with the tongue-shaped bulged molten metal, thereby coating the glass fibers. (Tokuko Sho 36-258
0, Special Publication No. 59-3417).

[発明が解決しようとする問題点] 従来、このような金属コーティングガラス繊維の製造装
置のコーティング用ノズルの材質としては、 ■ 溶融金属とぬれにくいこと ■ 溶融金属に侵されにくいこと ■ 機成加工しやすいこと ■ ガラス繊維との摩擦が小さいこと ■ 熱衝撃に強いこと などの利点から、黒鉛(特公昭36−2580、特公昭
59−3417)あるいはBN成型体が使用されている
[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, the materials for the coating nozzle of such metal-coated glass fiber production equipment are: ■ Hard to get wet with molten metal ■ Hard to be attacked by molten metal ■ Mechanical processing Graphite (Japanese Patent Publication No. 36-2580, Japanese Patent Publication No. 59-3417) or BN molded bodies are used because of their advantages such as: - Low friction with glass fibers - High resistance to thermal shock.

[発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、黒鉛は、大気中では400℃以上の温度
で酸化して減量するため、400℃以上の高温での使用
が不可能であり、高温下での使用には雰囲気コントロー
ルが必要となるため、設置が複雑になり、作業性も悪い
という不具合がある。
[Problems to be solved by the invention] However, since graphite oxidizes and loses weight in the atmosphere at temperatures above 400°C, it is impossible to use it at temperatures above 400°C; Since it requires atmosphere control, installation is complicated and workability is poor.

これに対し、BN成型体は、7囲気コントロールを必要
としないという利点を有する反面、耐摩耗性が低いこと
から、ノズルの摩耗の問題がある。即ち、コーティング
用ノズルの溶融金属の膨出部の表面に溶融金属が付着し
た場合、これをメタルファイバー製のフェルトで拭き取
るが、この拭き取り作業時において、メタルファイバー
製フェルトとの摩擦により、耐摩耗性の低いBN成型体
ノズルは摩耗し、減量、変形する。そして、表面が凹凸
状となると、拭き取りにくくなり、拭き取れずに残留し
た金属は、酸化A1等の金属酸化物となってノズル孔近
傍に固着し、これがガラス繊維と接触すると糸切れを発
生する。拭き取り作業の頻度が高い場合には、BN成型
体ノズルは摩滅して、使用できなくなり、通常その寿命
は約1ケ月と極めて短い。
On the other hand, the BN molded body has the advantage of not requiring air pressure control, but has a problem of nozzle wear due to its low abrasion resistance. In other words, when molten metal adheres to the surface of the molten metal bulge of the coating nozzle, it is wiped off with a metal fiber felt. A BN molded nozzle with low properties wears out, loses weight, and deforms. When the surface becomes uneven, it becomes difficult to wipe off, and the metal that remains without being wiped off becomes a metal oxide such as oxidized A1 and sticks to the vicinity of the nozzle hole, and when this comes into contact with the glass fiber, thread breakage occurs. If the wiping operation is carried out frequently, the BN molded nozzle will wear out and become unusable, and its lifespan is usually very short, about one month.

[問題点を解決するための手段] 上記従来の問題点を解決するために、本発明の金属コー
ティングを有する繊維の製造装置は、金属コーティング
用ノズルを、特に耐摩耗性及び金属との耐ぬれ性に優れ
た材質で構成したものであって、 繊維化される物質を流出させる紡糸ノズルを備えたポッ
トと、該ノズルから流出された物質に延伸力を付与して
繊維として巻き取る巻取装置と、該ポットと巻取装置と
の間の位置に設置されており、溶融金属の膨出部をその
前方に形成する金属コーティング用ノズルがその側面部
に装着された溶融金属保有炉と、を具備してなり、かつ
前記金属コーティング用ノズルは、その少なくとも溶融
金属と接触する部分が、SiC,Si3N+、あるいは
、SiC及びSi3N4の複合材より構成されているこ
とを特徴とする金属コーティングを有する繊維の製造装
置、 を要旨とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned conventional problems, the apparatus for manufacturing fibers having a metal coating of the present invention has a metal coating nozzle that is particularly resistant to abrasion and wetting with metal. A pot that is made of a material with excellent properties and is equipped with a spinning nozzle that flows out the material to be made into fibers, and a winding device that applies a stretching force to the material that flows out from the nozzle and winds it up as fiber. and a molten metal holding furnace that is installed at a position between the pot and the winding device and has a metal coating nozzle attached to its side surface that forms a bulge of molten metal in front of the furnace. The metal coating nozzle is characterized in that at least a portion of the metal coating nozzle that contacts the molten metal is made of SiC, Si3N+, or a composite material of SiC and Si3N4. The gist is a manufacturing device for.

[作用] Si3N+又はSiCは ■ Ai溶湯に対する浸食度Om g / c rn’
・h(at  700℃)と、溶融金属に対する耐食性
が極めて高い。このため、溶融An等の溶融金属に非常
にぬれにくい。
[Effect] Si3N+ or SiC has ■ Erosion degree against Ai molten metal Om g/c rn'
・H (at 700°C), extremely high corrosion resistance against molten metal. Therefore, it is very difficult to get wet by molten metal such as molten An.

■ 大気中、高温下(700℃)にても、酸化減量する
ことがない。
■ No loss of weight due to oxidation even in the atmosphere at high temperatures (700°C).

■ 耐熱衝撃性に優れる。■ Excellent thermal shock resistance.

■ 耐摩耗性に極めて優れる。■Excellent wear resistance.

等の特徴を有するため、少なくとも溶融金属と接触する
部分がSiC及び/又はSi2N4で構成されている金
属コーティング用ノズルでは、拭き取り作業によるノズ
ルの摩耗が軽減され、摩耗に起因する糸切れ等の問題が
解消される。また、その寿命が大幅に延長され、しかも
、溶融Aj2等の溶融金属とぬれにくいことから、溶融
金属とのぬれによる問題もない。
Therefore, in a metal coating nozzle in which at least the part that comes into contact with molten metal is made of SiC and/or Si2N4, wear of the nozzle due to wiping work is reduced, and problems such as thread breakage caused by wear are reduced. is resolved. Further, its life is greatly extended, and since it is difficult to get wet with molten metal such as molten Aj2, there is no problem due to wetting with molten metal.

[実施例] 以下図面を参照して実施例について説明する。[Example] Examples will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る金属コーティングを有す
る繊維の製造装置の正面図、第2図は第1図II −I
I線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a front view of an apparatus for manufacturing fibers having a metal coating according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 II-I.
It is a sectional view along I line.

10はガラス12を溶融するポットであり、その底部に
は溶融ガラスを流出する紡糸ノズル14が設けられてい
る。なお本実施例ではノズル14は複数個、−直線上に
配列するように設けられている。
10 is a pot for melting glass 12, and a spinning nozzle 14 for flowing out the molten glass is provided at the bottom of the pot. In this embodiment, a plurality of nozzles 14 are provided so as to be arranged on a straight line.

このポット10の下方にはノズルから垂下するガラス繊
維16を巻き取る回転ドラム18及び該ドラム18回転
用の駆動装置(図示せず)を有した巻取装置が設置され
、この巻取装置とポット10との中間の位置にはガラス
繊維16をコーティングするための溶融金属保有炉20
が設置されている。この溶融金属保有炉20は、その側
面に開口22が設けられると共に、この開口に被さるよ
うに、コーティング用ノズル24が取り付けられ、この
コーティング用ノズル24先端から膨出する溶融金属の
膨出部中をガラス繊維16が通過するよう構成されてい
る。図中26はヒータ、28は溶融金属、30はドラム
18に水を噴露し、ガラス繊維先端をドラム18に付着
させるためのスプレーノズル、32は、A1等の金属の
原料となる線材である。
A winding device having a rotating drum 18 for winding up the glass fiber 16 hanging down from the nozzle and a drive device (not shown) for rotating the drum 18 is installed below the pot 10, and this winding device and the pot 10 is a molten metal holding furnace 20 for coating the glass fibers 16.
is installed. This molten metal holding furnace 20 is provided with an opening 22 on its side, and a coating nozzle 24 is attached so as to cover this opening, and the molten metal bulges out from the tip of this coating nozzle 24. The glass fiber 16 is configured to pass through. In the figure, 26 is a heater, 28 is a molten metal, 30 is a spray nozzle for spraying water onto the drum 18 and attaching the glass fiber tip to the drum 18, and 32 is a wire rod that is a raw material for metals such as A1. .

本発明においては、このような装置において、コーティ
ング用ノズル24は、少なくともその溶融金属と接触す
る部分が、SiC,Si3N+、あるいは、SiC及び
Si3N+の複合材により構成されている。
In the present invention, in such an apparatus, at least the portion of the coating nozzle 24 that contacts the molten metal is made of SiC, Si3N+, or a composite material of SiC and Si3N+.

第3図及び第4図は、コーティング用ノズル24の構成
の一例を示すものであり、それぞれ第1図及び第2図の
III及び■の部分を拡大している。
FIGS. 3 and 4 show an example of the structure of the coating nozzle 24, and enlarge the portions III and ■ in FIGS. 1 and 2, respectively.

図示の如く、コーティング用ノズル24は、炉体20の
側面に装着される板状部24a1この板状部24aの略
中央部で水平方向に延在する凸部24b、凸部24bの
先端に水平方向に延在するよう設けられたスリット24
c、板状部24aの板面とスリット24cを連通してお
り、スリット24cに向って次第に流路が上下に狭まる
溶融金属流通部24dを有している。
As shown in the figure, the coating nozzle 24 includes a plate-like part 24a attached to the side surface of the furnace body 20, a protrusion 24b extending horizontally at approximately the center of the plate-like part 24a, and a horizontal protrusion 24b extending horizontally at the tip of the protrusion 24b. A slit 24 provided to extend in the direction
c. The plate surface of the plate-shaped portion 24a communicates with the slit 24c, and has a molten metal flow portion 24d in which the flow path gradually narrows vertically toward the slit 24c.

本発明においては、コーティング用ノズル24はその全
体がSiC及び/又はSi3N4で構成されていても良
く、溶融金属と接触する部分、例えば、第3図及び第4
図に示す凸部24b外表面、スリット240表面及び溶
融金属流通部24d壁面をSiC及び/又はSi3N+
で構成されたものとしても良い。
In the present invention, the coating nozzle 24 may be entirely composed of SiC and/or Si3N4, and the portion that comes into contact with the molten metal, for example, as shown in FIGS.
SiC and/or Si3N
It may also be made up of.

このような本発明に係るコーティング用ノズルは、Si
C及び/又はSi3N+の原料粉末をノズル形状に成型
、焼成あるいはホットプレス成型することにより、製造
することができる。特にSi3N4の場合には反応焼結
法を採用するのが好ましい。その他、ノズル形状に加工
した金属製基体の所要表面に、CVD法、PVD法等に
より、SiC及び/又はSi2N4の被覆膜を形成する
方法も採用可能である。特にCVD法によれば、極めて
緻密で高特性なSiC及び/又はSi3N4の被覆膜を
形成することができるという利点がある。
Such a coating nozzle according to the present invention is made of Si
It can be manufactured by molding raw material powder of C and/or Si3N+ into a nozzle shape, firing or hot press molding. Particularly in the case of Si3N4, it is preferable to employ a reaction sintering method. In addition, it is also possible to adopt a method of forming a coating film of SiC and/or Si2N4 on the required surface of a metal substrate processed into a nozzle shape by CVD, PVD, or the like. In particular, the CVD method has the advantage that it is possible to form an extremely dense and highly characteristic SiC and/or Si3N4 coating film.

SiC,Si*N+はいずれも、耐摩耗性や溶融金属と
の耐ぬれ性に優れることから、SiC及び5iaN+の
複合材をノズル材質として採用する場合、その混合比率
には特に制限はない。
Both SiC and Si*N+ have excellent wear resistance and wetting resistance with molten metal, so when a composite material of SiC and 5iaN+ is used as a nozzle material, there is no particular restriction on the mixing ratio.

このように構成された金属コーティングを有する繊維の
製造装置においては、ポット1o中の溶融ガラス12は
、ノズル14から流下し、ドラム18によって引っ張ら
れて延伸して細い繊維となって該ドラム18に巻き取ら
れる。そしてその途中において溶融金属がコーティング
され、金属コーティングガラス繊維となる。
In the apparatus for manufacturing fibers having a metal coating configured in this manner, the molten glass 12 in the pot 1o flows down from the nozzle 14, is pulled and stretched by the drum 18, and is turned into thin fibers. It is wound up. During this process, the fiber is coated with molten metal to form a metal-coated glass fiber.

ところで、このような装置により金属コーティング繊維
を製造するにあたり、−列に並んだガラス繊維16同志
の間隔、即ち、第1図におけるtの大きさにより、作業
性や生産効率は大きく影響を受ける。
By the way, when manufacturing metal-coated fibers using such an apparatus, workability and production efficiency are greatly affected by the distance between the glass fibers 16 arranged in a row, that is, the size of t in FIG. 1.

即ち、多数本−列に並んだガラス繊維16同志の間隔t
が大ぎすぎると、装置あたりの紡糸本数が少なくなり、
生産性が悪い。この場合、ある−定量のia iaを紡
糸しようとすると、長時間運転を行わせなければならず
、その間に糸切れ等のトラブルが生じる確率も増すこと
となる。しかして、糸切れが発生した場合には、再度の
金属膨出面形成から紡糸スタートアップが必要となり、
生産効率は大幅に低下する。また、溶融ガラスポットや
金属保有炉等も大容量のものが必要となり熱効率も低下
する。
That is, the distance t between the glass fibers 16 arranged in a row
If is too large, the number of yarns per device will decrease,
Poor productivity. In this case, if a certain amount of ia ia is to be spun, the machine must be operated for a long period of time, and the probability of occurrence of troubles such as yarn breakage increases during this time. However, if yarn breakage occurs, it is necessary to restart the spinning process by forming the metal bulge surface again.
Production efficiency will be significantly reduced. Furthermore, large-capacity molten glass pots, metal holding furnaces, etc. are required, and thermal efficiency is also reduced.

逆に、ガラス繊維16同志の間隔tがtJzさすぎると
、隣接する繊維同志がくっついてしまったり、良好な金
属コーティングが行えず、糸切れも頻発する。即ち、ノ
ズル24から舌状に膨出した溶融金属は、繊維16が通
過していない部分は、酸化AJ2等の金属酸化物の膜を
生じており、酸化Anの表面張力により膨出面が維持さ
れている。
On the other hand, if the distance t between the glass fibers 16 is too small (tJz), the adjacent fibers will stick together, a good metal coating will not be possible, and thread breakage will occur frequently. That is, the molten metal that bulges like a tongue from the nozzle 24 has a film of metal oxide such as oxidized AJ2 in the portion where the fiber 16 has not passed, and the bulged surface is maintained by the surface tension of the An oxide. ing.

このため繊維16同志の間隔tが狭すぎると、走行する
繊維16によって繊維間の酸化Aj2の膜が剥ぎ取られ
てしまい、ノズル24から溶融A1が多量に溢流し、良
好な金属コーティングが行えなくなると共に、繊維16
が溶融Auにより切れてしまうというトラブルが発生す
る。
Therefore, if the distance t between the fibers 16 is too narrow, the oxidized Aj2 film between the fibers will be peeled off by the running fibers 16, and a large amount of molten A1 will overflow from the nozzle 24, making it impossible to perform a good metal coating. together with fiber 16
A problem occurs in that the molten Au cuts the molten Au.

このような問題を生起することなく、紡糸繊維ζ間隔を
好適に保ち、良好な作業性、生産効率のもとに金属コー
ティング繊維を製造するために、本発明においては、紡
糸ノズル14は、紡糸された繊維16が溶融金属の膨出
部を通過するときの繊維同志の間隔tが2mm以上20
mm以下となるように配置するのが好ましい。
In order to manufacture metal-coated fibers with good workability and production efficiency by maintaining a suitable spun fiber ζ spacing without causing such problems, in the present invention, the spinning nozzle 14 When the fibers 16 passed through the bulging part of the molten metal, the distance t between the fibers was 2 mm or more.
It is preferable to arrange it so that it is less than mm.

即ち、第1図及び第2図に示すような装置において、紡
糸された繊維16が溶融金属の膨出部、即ちノズル24
のスリット部を通過するときの繊維同志の間隔tが20
mmを超えると、装置あたりの紡糸本数が少なく、溶融
ガラスボット10や溶融金属膨出面20の単位長さある
いは単位面積あたりの紡糸量が少なく、熱効率が悪い上
に、装置の単位運転時間あたりの生産率も低く、生産コ
ストの面で不利である。
That is, in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the spun fibers 16 pass through the bulge of molten metal, that is, the nozzle 24.
The distance t between the fibers when passing through the slit is 20
If it exceeds mm, the number of spun fibers per device is small, the amount of spun fibers per unit length or unit area of the molten glass bot 10 or molten metal bulging surface 20 is small, thermal efficiency is poor, and the number of spun fibers per unit operating time of the device is low. The production rate is also low, which is disadvantageous in terms of production costs.

逆に間隔tが2mm未満では、繊維16同志がくっつい
たり、また前述の如く、溶融金属膨出面の酸化Af等の
膜が繊維16により剥ぎ取られることにより、溶融金属
の大量流出や糸切れ等のトラブルが発生する。
On the other hand, if the distance t is less than 2 mm, the fibers 16 may stick together, and as mentioned above, the film of oxidized Af or the like on the bulging surface of the molten metal may be peeled off by the fibers 16, resulting in a large amount of molten metal flowing out, thread breakage, etc. Trouble occurs.

このため、本発明においては、紡糸ノズル14は、紡糸
された繊維16が溶融金属の膨出部を通過するときの繊
維同志の間隔tが2mm以上20mm以下、好ましくは
4mm以上7mm以下となるように配置するのが好まし
い。
Therefore, in the present invention, the spinning nozzle 14 is configured such that when the spun fibers 16 pass through the bulge of molten metal, the distance t between the fibers is 2 mm or more and 20 mm or less, preferably 4 mm or more and 7 mm or less. It is preferable to place the

なお、第1図及び第2図に示す例においては、ガラス1
2を溶融するポット10の底部に設けられた紡糸ノズル
14は複数個、−直線上に、即ち、第5図(a)にその
平面図を示すように配列されている。
In addition, in the example shown in FIGS. 1 and 2, the glass 1
A plurality of spinning nozzles 14 provided at the bottom of the pot 10 for melting the spinneret 2 are arranged in a straight line, that is, as shown in a plan view in FIG. 5(a).

このように紡糸ノズル14が一直線上に配列されている
場合、紡糸される繊維16の間隔は、通常、紡糸部から
溶融金属の通過点までほぼ同間隔となるので、紡糸ノズ
ル14は、−般に、そのノズル孔間隔、即ち、第5図(
a)における1が、はぼ2mm以上20mm以下の範囲
となるように設定することにより、本考案の目的が達成
される。
When the spinning nozzles 14 are arranged in a straight line in this way, the intervals between the fibers 16 to be spun are usually approximately the same from the spinning section to the point where the molten metal passes, so the spinning nozzles 14 are arranged in a straight line. , the nozzle hole spacing, that is, Fig. 5 (
The object of the present invention is achieved by setting 1 in a) to be in the range of approximately 2 mm or more and 20 mm or less.

ところで、紡糸ノズル14はある程度の肉厚を有するこ
とから、ノズルの外径からの制限をうけ、第5図(a)
の如く、−直線上に配列するのでは、所望とする狭い繊
維間隔を得ることができない場合がある。この場合には
、第5図(b)又は(e)に示す如く複数列並列に紡糸
ノズル14を千鳥配置((b)i)など、ノズル列が2
列以上に配列され、かつ各列のノズルが列方向にずれた
配列(即ち、列と垂直方向よりみると、各列のノズルが
重なり合うことなくほぼ等間隔で並ぶ配列)となるよう
に配置するのが好ましい。紡糸ノズル14を、第5図(
b)、(C)のように配置し、金属コーティング部にお
いて、紡糸された繊維が一直線に平行に並ぶように繊維
を銹導することにより、繊維間隔を相当に狭めることが
可能となる。
By the way, since the spinning nozzle 14 has a certain degree of wall thickness, it is limited by the outer diameter of the nozzle, and as shown in FIG.
If the fibers are arranged in a straight line, it may not be possible to obtain the desired narrow fiber spacing. In this case, as shown in FIG. 5(b) or (e), the spinning nozzles 14 may be arranged in a staggered manner ((b)i), in which multiple rows of spinning nozzles 14 are arranged in parallel.
Arranged in rows or more, and the nozzles in each row are arranged so that they are offset in the row direction (i.e., when viewed from the direction perpendicular to the rows, the nozzles in each row are arranged at approximately equal intervals without overlapping) is preferable. The spinning nozzle 14 is shown in FIG.
By arranging the spun fibers as shown in b) and (C) and guiding the spun fibers so that they are aligned in parallel at the metal coating part, it is possible to considerably narrow the fiber spacing.

なお、本発明において、金属コーティング用ノズル24
はスリットタイプのものでも、セパレートタイプのもの
でもいずれでも良い。
In addition, in the present invention, the metal coating nozzle 24
Either a slit type or a separate type may be used.

スリットタイプのものであれば、繊維間隔を自由に変更
することができるという利点がある。
A slit type has the advantage that the fiber spacing can be changed freely.

−方、生産性や品質の安定性の面からは、下記の理由に
より、セパレートタイプのものを用いるのが好ましい。
- On the other hand, from the viewpoint of productivity and quality stability, it is preferable to use a separate type for the following reasons.

−般に、繊維への金属付着量は、金属コーティング用ノ
ズルからの溶融金属の膨出面の形状により決められる。
- Generally, the amount of metal deposited on the fibers is determined by the shape of the bulging surface of the molten metal from the metal coating nozzle.

即ち、繊維への金属付着量は、繊維と膨出面との接触長
さによって決まり、膨出面の大きさが大きければ、多く
の金属が付着し、それが小さければ少しの金属しか付着
しない。
That is, the amount of metal attached to the fibers is determined by the length of contact between the fiber and the bulging surface; if the size of the bulging surface is large, more metal will adhere, and if it is small, only a small amount of metal will adhere.

スリットタイプのノズルでは、通常、ノズル基材を振動
させることによって、溶融金属膨出面の大きさを調整し
ているが、部分的に溶融金属の出の悪いところを調整し
ようとすると、振動の伝播で、他の部位において溶融金
属の膨出量が多くなりすぎ、−定形状で均一な溶融金属
の膨出面を得にくい。このため、繊維への金属付着量が
不均一となり、品質の安定した製品を得ることが難しい
With slit-type nozzles, the size of the molten metal bulging surface is usually adjusted by vibrating the nozzle base material, but when trying to adjust areas where molten metal does not flow well, the vibration propagation Then, the amount of bulging of the molten metal becomes too large in other parts, and it is difficult to obtain a uniform bulging surface of the molten metal with a regular shape. For this reason, the amount of metal adhering to the fibers becomes uneven, making it difficult to obtain products with stable quality.

また、繊維への金属付着量を増加させるために、大きな
膨出面を形成するべく、ノズルのスリット高さを増すと
、良好な膨出面が得られなくなり、製品品質の安定化を
図ることがより困難となる。即ち、溶融金属はノズルの
スリット壁面との表面張力により膨出面を形成するので
あるが、スリット高さを大きくしすぎると、この表面張
力の効果が及ばなくなり、溶融金属が溢流し易くなる。
Additionally, if the height of the nozzle slit is increased to form a large bulging surface in order to increase the amount of metal adhering to the fibers, a good bulging surface cannot be obtained, making it more difficult to stabilize product quality. It becomes difficult. That is, the molten metal forms a bulging surface due to surface tension with the wall surface of the slit of the nozzle, but if the slit height is made too large, the effect of this surface tension is lost and the molten metal tends to overflow.

因みに、スリットタイプのものでは、スリット高さは通
常2.0mmが限度であった。このため、金属付着量の
多い製品を得ることが極めて困難である。
Incidentally, in the case of a slit type, the slit height is usually limited to 2.0 mm. For this reason, it is extremely difficult to obtain a product with a large amount of metal deposited.

更に、繊維の紡糸速度をあげた場合、溶融金属の膨出量
が一定では金属付着量が減少する。これは溶融金属と繊
維との接触時間が短くなり、繊維が溶融金属から奪う冷
却熱量が少なくなるため、繊維に固着する金属量が減少
するためと考えられる。しかして、このようなことから
、金属付着量を一定に保ちつつ、紡糸速度を上げるため
には、溶融金属の膨出量を大きくする必要があるが、ス
リットタイプのノズルでは、この膨出量に制限があるた
め、紡糸速度の上昇も限定され、生産性に限界があった
Furthermore, when the fiber spinning speed is increased, the amount of metal deposited decreases if the amount of molten metal bulges is constant. This is thought to be because the contact time between the molten metal and the fibers is shortened, and the amount of cooling heat taken by the fibers from the molten metal is reduced, so that the amount of metal that adheres to the fibers is reduced. Therefore, in order to increase the spinning speed while keeping the amount of metal deposited constant, it is necessary to increase the amount of molten metal that bulges out. Since there is a limit to the amount of spin, the increase in spinning speed is also limited, which limits productivity.

このようなことから、本発明においては、第1図I11
部の拡大図である穿6図に示すような、セパレートタイ
プの金属コーティング用ノズルを用いるのが好ましい。
For this reason, in the present invention, FIG.
It is preferable to use a separate type metal coating nozzle as shown in Figure 6, which is an enlarged view of the part.

第6図に示す金属コーティング用ノズル24は、炉体2
0の側面に装着される板状部24a1この板状部24a
の略中央部で水平方向に延在する凸部24b、凸部24
bの先端に水平方向に配列された複数の開孔30、開口
30を形成する隔壁32、板状部24aの板面と開孔3
0及び隔壁32の部分を連通しており、開口30及び隔
壁32に向って次第に流路が上下に狭まる溶融金属流通
部(第4図の24dに相当する部分)を有している。
The metal coating nozzle 24 shown in FIG.
Plate-shaped part 24a1 attached to the side surface of 0. This plate-shaped part 24a
A convex portion 24b extending horizontally at approximately the center of the convex portion 24
A plurality of apertures 30 arranged horizontally at the tip of b, a partition wall 32 forming the apertures 30, a plate surface of the plate-like portion 24a and the apertures 3
0 and the partition wall 32, and has a molten metal flow section (corresponding to 24d in FIG. 4) in which the flow path gradually narrows vertically toward the opening 30 and the partition wall 32.

この開孔30は、紡糸ノズル14より紡糸される繊維に
対応して設けられており、その大きさは、開孔30部の
拡大図である第7図(a)に示す値で、開口30の高さ
aが0.5〜3.0mm、幅が2,0〜4.0mmであ
る。また、開孔のピッチしは20mm以下とするのが好
ましい。
This opening 30 is provided corresponding to the fiber spun by the spinning nozzle 14, and its size is a value shown in FIG. 7(a), which is an enlarged view of the opening 30. The height a is 0.5 to 3.0 mm, and the width is 2.0 to 4.0 mm. Further, the pitch of the openings is preferably 20 mm or less.

高さaが3.0mmを超えると膨出量が大きくなりすぎ
、安定な膨出面を形成し難くなる。また、aが0.5m
m未満では膨出量が少なすぎて生産性を高めることがで
きない。
When the height a exceeds 3.0 mm, the amount of bulge becomes too large and it becomes difficult to form a stable bulge surface. Also, a is 0.5m
If it is less than m, the amount of swelling is too small and productivity cannot be increased.

幅すは紡糸ノズル14から紡糸される繊維16の振れに
対応するべく、即ち、繊維16が振れても確実に溶融金
属の膨出面と接触できるように、2.0〜4、Ommと
する。特に幅すは、開孔の高さaの1.5倍以上とする
のが好ましい。
The width is set to 2.0 to 4 Omm in order to accommodate the deflection of the fibers 16 spun from the spinning nozzle 14, that is, to ensure that the fibers 16 come into contact with the bulging surface of the molten metal even if the fibers 16 deflect. In particular, the width is preferably 1.5 times or more the height a of the aperture.

ピッチしは、紡糸繊維に対応するものであるので、これ
を20mmを超えて開孔30を形成すると、装置の単位
あたりの繊維本数が少なくなり、生産効率の面で好まし
くない。ピッチLは、前述の如く、紡糸繊維の好適な間
隔t、即ち、2〜20mm、特に4〜7mmとするのが
好適である。
Since the pitch corresponds to spun fibers, if the openings 30 are formed with a pitch exceeding 20 mm, the number of fibers per unit of the device will decrease, which is not preferable in terms of production efficiency. As mentioned above, the pitch L is preferably a suitable spacing t between the spun fibers, that is, 2 to 20 mm, particularly 4 to 7 mm.

なお、開口30の形状は特に制限はなく、第7図(a)
に示す長方形状の他、第7図(b)に示すような楕円類
似の長方形状、その他、楕円、長円形状としても良い。
Note that the shape of the opening 30 is not particularly limited, and is shown in FIG. 7(a).
In addition to the rectangular shape shown in FIG. 7(b), it may also be a rectangular shape similar to an ellipse as shown in FIG.

上記実施例はガラス繊維を紡糸する例に関するものであ
るが、本発明はガラス繊維以外の繊維に金属をコーティ
ングする場合にも適用できる。
Although the above embodiments relate to spinning glass fibers, the present invention can also be applied to cases where fibers other than glass fibers are coated with metal.

以下、実験例及び使用例について説明する。Experimental examples and usage examples will be described below.

実験例1 反応焼結法により製造したSi3N+焼結体について、
その諸特性を調べた。結果を第1表に示す。
Experimental Example 1 Regarding the Si3N+ sintered body manufactured by the reaction sintering method,
We investigated its characteristics. The results are shown in Table 1.

第  1  表 第1表より、Si2N4焼結体は、高密度、高硬度で、
根域的強度も著しく高く、耐摩耗性、耐熱性等に優れる
ことが明らかである。
Table 1 From Table 1, the Si2N4 sintered body has high density and high hardness,
It is clear that the root zone strength is extremely high and that it has excellent wear resistance, heat resistance, etc.

使用例1 第3図及び第4図に示すような形状のノズルを、実験例
1の反応焼結法によりSi3N*焼結体及び従来より用
いられているBN焼結体(密度1、93 g/cm’、
ショアー硬度19)で各々構成し、これを第1図及び第
2図に示す装置に設置して、同一条件下にそれぞれAI
Lコーティングガラス繊維の製造を行い、そのノズル特
性を調べた。なお、装置は10チツプで行ない、稼動期
間は1ケ月とした。
Usage Example 1 A nozzle shaped as shown in Fig. 3 and Fig. 4 was used with a Si3N* sintered body and a conventionally used BN sintered body (density 1, 93 g) using the reaction sintering method of Experimental Example 1. /cm',
Shore hardness: 19) and installed in the equipment shown in Figures 1 and 2, and under the same conditions AI
L-coated glass fiber was manufactured and its nozzle characteristics were investigated. The device used was 10 chips, and the operating period was one month.

その結果、使用状況は下記の通りであった。As a result, the usage conditions were as follows.

Si3N+焼結体製ノズル: メタルファイバーフェルトによる拭き取りによる摩耗は
全く認められず、ノズル表面に摩耗による凹凸も形成さ
れていなかった。また、酸化AJZの固着はなく、使用
中に糸切れは全く発生しなかフた。しかも、便用前後で
ノズルの重量減はなく、大気中、700℃の高温でも酸
化減量しないことが確認された。
Nozzle made of Si3N+sintered body: No wear due to wiping with metal fiber felt was observed, and no unevenness due to wear was formed on the nozzle surface. In addition, there was no sticking of oxidized AJZ, and no thread breakage occurred during use. Moreover, it was confirmed that there was no weight loss of the nozzle before and after use, and that no weight loss occurred due to oxidation even in the atmosphere at a high temperature of 700°C.

BN焼結体製ノズル: メタルファイバーフェルトによる拭き取りにより、表面
が摩耗して凹凸が形成され、ノズル孔周辺に黒色の酸化
へ1が固着していた。この酸化Anにより発生したとみ
られる糸切れが使用中数回発生した。
Nozzle made of BN sintered body: After wiping with metal fiber felt, the surface was abraded and unevenness was formed, and 1 was adhered to the black oxide around the nozzle hole. Yarn breakage, which was thought to be caused by this An oxide, occurred several times during use.

[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の金属コーティングを有する
繊維の製造装置は、金属コーティング用ノズルの少なく
とも溶融金属と溶融する部分をSiC及び/又はSi3
N4で構成したものであって、ノズルの摩耗によるノズ
ル孔周辺の凹凸形成、金属酸化物の固着が防止され、金
属酸化物による糸切れ等の問題が解消される。また、ノ
ズルの摩滅が軽減され、ノズル寿命が大幅に延長される
。しかも、溶融金属とぬれ難いため、熔融金属とのぬれ
により生じる糸切れ等の問題もない上に、大気中で酸化
減量することがないので、7囲気コントロールを要さず
、高温下使用が可能である。
[Effects of the Invention] As detailed above, the apparatus for manufacturing fibers having a metal coating according to the present invention has at least the portion of the metal coating nozzle that is melted with the molten metal made of SiC and/or Si3.
It is made of N4, which prevents the formation of irregularities around the nozzle hole due to nozzle wear and the adhesion of metal oxides, and eliminates problems such as thread breakage due to metal oxides. Also, nozzle wear is reduced and nozzle life is significantly extended. Moreover, since it is difficult to wet with molten metal, there are no problems such as thread breakage caused by wetting with molten metal, and there is no oxidation loss in the atmosphere, so it can be used at high temperatures without the need for ambient air control. It is.

このため、本発明によれば、設備費が低減され、しかも
生産性が向上し、製品のコストダウンが図れる。
Therefore, according to the present invention, equipment costs are reduced, productivity is improved, and product costs can be reduced.

さらに構造それ自体は従来の装置と同じであるから、コ
ーティング用ノズルを交換するだけで、既存の装置を本
発明の構成とできる等、実用性に優れる。
Furthermore, since the structure itself is the same as the conventional device, it is highly practical, as existing devices can be adapted to the structure of the present invention by simply replacing the coating nozzle.

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

第1図は本発明の実施例に係る金属コーティングを有す
る繊維の製造装置の正面図、第2図は第1図II −I
I線に沿う断面図、第3図及び第4図はそれぞれ第1図
及び第2図の要部拡大図である。 第5図(a)〜(c)は紡糸ノズルの配置例を示す平面
図、第6図は金属コーティング用ノズルの別の例を示す
第1図の要部拡大図、第7図(a)、(b)は第6図に
示す金属コーティング用ノズルの開孔の拡大図である。 10・・・ポット、    14・・・紡糸ノズル、1
6・・・ガラス繊維、  18・・・巻取ドラム、20
・・・溶融金属保有炉、 24・・・金属コーティング用ノズル。 代理人  弁理士  重 野  剛 第1図    第2図 ■
FIG. 1 is a front view of an apparatus for manufacturing fibers having a metal coating according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 II-I.
The sectional view taken along line I, FIGS. 3 and 4 are enlarged views of the main parts of FIGS. 1 and 2, respectively. 5(a) to 5(c) are plan views showing an example of the arrangement of spinning nozzles, FIG. 6 is an enlarged view of the main part of FIG. 1 showing another example of a metal coating nozzle, and FIG. 7(a) , (b) is an enlarged view of the opening of the metal coating nozzle shown in FIG. 6. 10... Pot, 14... Spinning nozzle, 1
6... Glass fiber, 18... Winding drum, 20
... Molten metal holding furnace, 24... Nozzle for metal coating. Agent Patent Attorney Tsuyoshi Shigeno Figure 1 Figure 2 ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)繊維化される物質を流出させる紡糸ノズルを備え
たポットと、該ノズルから流出された物質に延伸力を付
与して繊維として巻き取る巻取装置と、該ポットと巻取
装置との間の位置に設置されており、溶融金属の膨出部
をその前方に形成する金属コーティング用ノズルがその
側面部に装着された溶融金属保有炉と、を具備してなり
、かつ前記金属コーティング用ノズルは、その少なくと
も溶融金属と接触する部分が、SiC、Si_3N_4
、あるいは、SiC及びSi_3N_4の複合材より構
成されていることを特徴とする金属コーティングを有す
る繊維の製造装置。
(1) A pot equipped with a spinning nozzle that flows out a material to be made into fibers, a winding device that applies a stretching force to the material flowed out from the nozzle and winds it up as fiber, and a combination of the pot and the winding device. a molten metal holding furnace installed at a position in between, and a molten metal holding furnace having a metal coating nozzle for forming a bulging portion of molten metal in front thereof attached to the side surface of the furnace; At least the part of the nozzle that comes into contact with the molten metal is made of SiC, Si_3N_4
Alternatively, an apparatus for manufacturing a fiber having a metal coating, characterized in that it is made of a composite material of SiC and Si_3N_4.
(2)金属コーティング用ノズルは、金属製基体の少な
くとも溶融金属と接触する表面に、SiC、Si_3N
_4、あるいはSiC及びSi_3N_4の複合材より
なる被覆膜を形成したものである特許請求の範囲第1項
に記載の製造装置。
(2) The metal coating nozzle has SiC, Si_3N, and
_4, or a coating film made of a composite material of SiC and Si_3N_4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010021300A (en) * 1999-08-19 2001-03-15 김정식 Spinning nozzle, Spinning nipple incorporating the spinning nozzle therein, and Method for manufacturing both the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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