JPS6355136A - Spinning of gel fiber and apparatus therefor - Google Patents

Spinning of gel fiber and apparatus therefor

Info

Publication number
JPS6355136A
JPS6355136A JP19795886A JP19795886A JPS6355136A JP S6355136 A JPS6355136 A JP S6355136A JP 19795886 A JP19795886 A JP 19795886A JP 19795886 A JP19795886 A JP 19795886A JP S6355136 A JPS6355136 A JP S6355136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sol
storage tank
solution
sol solution
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19795886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Kada
勝彦 加田
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP19795886A priority Critical patent/JPS6355136A/en
Publication of JPS6355136A publication Critical patent/JPS6355136A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/011Manufacture of glass fibres or filaments starting from a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase

Abstract

PURPOSE:To enable the spinning of gel fiber over a long period, by keeping an alkoxide sol solution at a low temperature below room temperature and at a specific viscosity, spontaneously pouring the solution through a nozzle having a specific inner diameter and gelatinizing the solution simultaneous to the pouring. CONSTITUTION:An alkoxide sol solution produced by mixing some kinds of metal alkylakoxide with an alcohol, water and a catalyst is dried to a viscosity of 1-100 poise, quenched to a temperature below room temperature (i.e. -20-+10 deg.C) an poured through an inlet port 3 into a sol-storage tank 1 in a cooling tank 4. The sol-storage tank 1 is cooled with ice and water, etc., in the cooling tank 4. The cooled sol having high viscosity and stored in the sol-storage tank 1 is poured out through a nozzle 2 having circular cross-section with an inner diameter of 1-3mm. The flowed out sol is instantaneously gelatinized in contact with outer atmosphere to enable the continuous spinning of gel fiber without causing breakage of the fiber.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明はゲル繊維紡糸法およびゲル繊維紡糸機に関す
る。さらに詳しくはガラス繊維の構成原料となるゲル繊
維を紡糸するゲル繊維の紡糸法およびゲル繊維紡糸機に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a gel fiber spinning method and a gel fiber spinning machine. More specifically, the present invention relates to a gel fiber spinning method and a gel fiber spinning machine for spinning gel fibers that are constituent raw materials for glass fibers.

(ロ)従来の技術 いくつかの金属アルキルアルコキンドとアルコール、水
、触媒とを混合して得られるアルコキシドゾル溶液を乾
燥し、ゲルとした後焼成炉で焼くことによりガラスを作
製する方法は、ブルーゲル法としてよく知られている。
(B) Prior art A method of producing glass by drying an alkoxide sol solution obtained by mixing several metal alkyl alkoxides with alcohol, water, and a catalyst to form a gel and then firing it in a firing furnace is as follows. This is well known as the blue gel method.

このゾ゛ルーゲル法によりガラスamを作製する場合予
めゲル繊維を紡糸しなければならないが、このゲル繊維
を紡糸するには従来では所定のアルコキントシル溶液を
所定の粘度を有Vるように加熱処理した後、該ゾル溶液
の温度を制御することなく室温下で滴下して紡糸する、
または紡糸開始直前までゾル溶液を冷却しておき紡糸時
にゾル溶液を別の容器に移し換えて冷却せずに紡糸する
方法等が行われていた。
When producing glass am using this sol-gel method, it is necessary to spin gel fibers in advance, but in order to spin these gel fibers, in the past, a predetermined alkoxytosil solution was heated to a predetermined viscosity. After the treatment, the sol solution is dropped and spun at room temperature without controlling the temperature.
Alternatively, a method has been used in which the sol solution is cooled until just before the start of spinning, and then transferred to another container during spinning to perform spinning without cooling.

(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のごとき紡糸では、途中で切断されて
短時間で紡糸不可能となったり、紡糸されたゲル繊維に
おいて繊維の太さが紡糸開始直後と紡糸終了直前とで異
なる等の問題点があった。
(c) Problems to be solved by the invention However, in the above-mentioned spinning, spinning may become impossible due to breakage in the middle, or the thickness of the fibers in the spun gel fiber may vary between immediately after the start of spinning and at the end of spinning. There were some problems, such as differences between the previous version and the previous one.

この発明はかかる状況に鑑み為されたものであり、こと
にゾル溶液の粘度と温度および流出用ノズル口径との関
係についての種々の実験・研究結果に基づいて、ゾル溶
液の温度を一定の低温でかつゾル溶液全体を均一な温度
に保持し、該温度下で調整される粘度を有するうちに所
定の口径のノズルより流出することにより長時間の紡糸
を可能にするゲル繊維紡糸法およびこの方法を実施する
ゲル繊維紡糸機を提供しようとするものである。
This invention was made in view of the above situation, and is based on various experimental and research results regarding the relationship between the viscosity and temperature of the sol solution and the diameter of the outflow nozzle. A gel fiber spinning method that enables long-time spinning by maintaining the entire sol solution at a uniform temperature and flowing out from a nozzle of a predetermined diameter while the sol solution has a viscosity adjusted at that temperature, and this method. The present invention aims to provide a gel fiber spinning machine that performs the following steps.

(ニ)問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、金属アルコキシドおよび/
または置換金属アルコキシドからなる水性溶液を加水分
解して得られるゾル溶液を、室温以下の低温に保持して
該ゾル溶液の粘度を1−100ポアズに調整し、ゾル溶
液を上記温度に保持しながら内径が1〜3Ia11の円
形のノズルより流出することによりゲル繊維を紡糸する
ことを特徴とするゲル繊維紡糸法が提供される。
(d) Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, metal alkoxide and/or
Alternatively, a sol solution obtained by hydrolyzing an aqueous solution consisting of a substituted metal alkoxide is maintained at a low temperature below room temperature, and the viscosity of the sol solution is adjusted to 1-100 poise, while the sol solution is maintained at the above temperature. A gel fiber spinning method is provided, which is characterized in that gel fibers are spun by flowing out from a circular nozzle having an inner diameter of 1 to 3 Ia11.

この発明の紡糸法は、室温以下の低温でかつ所定の粘度
に保持されたアルコキントシル溶液を、所定の内径を有
するノズルより常温雰囲気内に自然流出させるとともに
ゲル化させてゲル繊維を得ることを特徴とする。上記低
温とは室温以下の一定の低温度であり、−20℃〜10
℃が適しており、0℃前後が好ましい。該温度により保
持されろ粘度としては1〜100ポアズが適しており、
前記ノズルの内径が所定の径内で大きいときは10〜1
00ポアズが好ましく、小さいときは10〜20ポアズ
が好ましい。なお、ゾル溶液を上記低温に保持した際に
該ゾル溶液が所定の粘度に達しないときは、後述するご
とく加水分解後に予め加熱aIr1シておいてもよい。
The spinning method of the present invention is to obtain gel fibers by allowing an alcoquintosil solution maintained at a low temperature below room temperature and at a predetermined viscosity to naturally flow out into an ambient temperature atmosphere through a nozzle having a predetermined inner diameter and gelling it. It is characterized by The above-mentioned low temperature is a constant low temperature below room temperature, from -20℃ to 10℃.
°C is suitable, preferably around 0 °C. The suitable viscosity to be maintained at this temperature is 1 to 100 poise.
When the inner diameter of the nozzle is large within a predetermined diameter, 10 to 1
00 poise is preferable, and when it is small, 10 to 20 poise is preferable. In addition, if the sol solution does not reach a predetermined viscosity when the sol solution is maintained at the above-mentioned low temperature, it may be heated in advance after hydrolysis as described later.

以上のことからこの発明のゲル繊維紡糸法は、該方法を
実施する最も好ましい装置として、上部に金属アルコキ
シドおよび/または置換金属アルコキシドからなる水性
溶液を加水分解して得られるゾル溶液を供給するゾル注
入部お上び下部に内径が1〜3mmの円形である1つま
たは複数のゾル流出用ノズルを有するゾル貯留槽と、該
ゾル貯留槽内に貯留されるゾル溶液を室温以下の所定の
低温に冷却しうる冷却部を具備してなるゲル繊維紡糸機
をも提供するものである。
In view of the above, the gel fiber spinning method of the present invention uses a sol solution obtained by hydrolyzing an aqueous solution consisting of a metal alkoxide and/or a substituted metal alkoxide in the upper part as the most preferable apparatus for carrying out the method. A sol storage tank has one or more circular sol outflow nozzles with an inner diameter of 1 to 3 mm above and below the injection part, and the sol solution stored in the sol storage tank is heated to a predetermined low temperature below room temperature. The present invention also provides a gel fiber spinning machine equipped with a cooling section capable of cooling the gel fiber spinning machine.

この発明のゲル繊維紡糸機においては、ゾル溶液を流出
させるノズル先端は突出した状態に構成される乙のが好
ましい。ノズル先端周囲が後述する冷却部と連続して単
なる開口部になるように形成されるものでは、この状況
下でのゾル溶液流出の際に発生する張力が紡糸状態に悪
影響を及ぼす点で好ましくない。
In the gel fiber spinning machine of the present invention, it is preferable that the nozzle tip from which the sol solution flows out is configured in a protruding state. A nozzle in which the periphery of the nozzle tip is formed as a mere opening continuous with the cooling section described later is not preferable because the tension generated when the sol solution flows out under this situation has a negative effect on the spinning state. .

この発明のゲル繊維紡糸機に用いるゾル貯留槽下部に設
けられるゾル流出用ノズルのゾル溶液流出口々端の内径
は、該ノズル口の肉厚および先端部の外部形状により若
干左右されるが、l〜3ml+であるものが適している
。11よりも小さいときは、ゾル溶液流出時に該ノズル
口先端部にかかるゾル溶液の表面張力によりゾル溶液流
出が途切れやすくなり好ましくない。また3mff1以
上の場合は、ゾル溶液の流出に伴うゲル化が不完全にな
りかつ途中で切れてしまう点で好ましくない。従って上
記ノズル口径の最も好ましいものとしては21府後のも
のが挙げられる。前記ゾル貯留槽に設定される上記ノズ
ルの数は特に限定されない。上記貯留槽の容量は設定さ
れるノズル数に応じて選択される。ノズルが設定される
底面形状は各ノズル口を中心にして凹状に形成されてい
るものが好ましい。上記貯留槽は同一容量の場合、底面
猜を広くして高さを低くするように形成されたものが、
ゾル溶液を貯留した場合にゾル流出に伴う液面高さの変
動によるノズル口からの流出圧力の変動が少ない点で好
ましい。またノズルが複数設定される場合は紡糸される
ゲル繊維が互いに影響を及ぼさない程度の間隔を保持し
うるように設定される。
The inner diameter of each sol solution outlet of the sol outlet nozzle provided at the bottom of the sol storage tank used in the gel fiber spinning machine of the present invention depends somewhat on the wall thickness of the nozzle orifice and the external shape of the tip. 1 to 3 ml+ is suitable. If it is smaller than 11, the outflow of the sol solution tends to be interrupted due to the surface tension of the sol solution applied to the tip of the nozzle opening when the sol solution flows out, which is not preferable. Moreover, if it is 3mff1 or more, it is not preferable because the gelation caused by the outflow of the sol solution will be incomplete and will break midway. Therefore, the most preferable nozzle diameter is 21 mm. The number of nozzles set in the sol storage tank is not particularly limited. The capacity of the storage tank is selected depending on the number of nozzles to be set. The bottom surface on which the nozzles are set is preferably formed in a concave shape with each nozzle opening at the center. If the above storage tanks have the same capacity, the one that is formed with a wider bottom and lower height is
This is preferable in that when the sol solution is stored, there is little variation in the outflow pressure from the nozzle port due to fluctuations in the liquid level as the sol flows out. Further, when a plurality of nozzles are set, the nozzles are set so that the distance between the gel fibers to be spun is maintained so that they do not affect each other.

上記のごとくノズルが複数設定されかつ底面積が広く形
成された場合、底面形状は各ノズルを中心として独立し
た円筒状に突出しかつこれらの各円筒状突出が充分に冷
却されうるよう形成されることが好ましい。上記ノズル
にはゾル溶液の流出を途中で停止できうるようなストッ
パーが設けられていてもよい。このゾル貯留槽は貯留す
るゾルを効率良く冷却する点で熱の良導体が用いられ、
その材質としては金属が適しており例えば銅等が挙げら
れる。なおこのゾル貯留槽上部に設けられるゾル注入部
は、該貯留槽本体内部に円筒状に突出しかつ該円筒状端
部が漏斗状に開いた首状に形成されたものが好ましい。
When a plurality of nozzles are set and the bottom area is wide as described above, the bottom shape should be formed so that each nozzle projects into an independent cylindrical shape and each of these cylindrical projections can be sufficiently cooled. is preferred. The nozzle may be provided with a stopper that can stop the flow of the sol solution midway. This sol storage tank uses a good thermal conductor to efficiently cool the stored sol.
A suitable material for the material is metal, such as copper. The sol injection part provided at the upper part of the sol storage tank is preferably formed into a neck shape that protrudes into the storage tank main body in a cylindrical shape and has a cylindrical end that opens like a funnel.

この発明に用いる冷却部は、前記ゾル貯留槽内のゾル溶
液を該貯留槽外部から所定の低温に均一に冷却しうるも
のであればいずれであってもよく、例えば冷媒を保持し
つる冷却槽状に構成されたもの、または冷媒を用いずペ
ルチェ効果等の電気的な冷却効果を利用するように構成
されたもの等が挙げられる。この発明において上記冷却
対象となるゾル溶液とは、貯留摺内に貯留されているゾ
ル溶液全体であり、従って貯留槽本体内のみならずノズ
ル部内のゾル溶液を億味するが、用いる前記ノズルの長
さ等によっては、貯留槽本体内に貯留されるゾル溶液の
みであってもよい。従って上記冷却部は、貯留されるゾ
ル溶液が貯留槽と接触している部分の該貯留槽外部のう
ち冷却を意図する部分に応じて設定される。上記冷却部
が冷却漕法に形成されたものである場合、その材質は断
熱性のものが好ましく、例えばガラス、樹脂等が挙げら
れる。
The cooling unit used in this invention may be any unit that can uniformly cool the sol solution in the sol storage tank to a predetermined low temperature from the outside of the storage tank, such as a cooling unit that holds a refrigerant and Examples include those configured in the form of a shape, and those configured to utilize an electrical cooling effect such as the Peltier effect without using a refrigerant. In this invention, the sol solution to be cooled is the entire sol solution stored in the storage slide, and therefore the sol solution not only in the storage tank body but also in the nozzle part is consumed. Depending on the length etc., only the sol solution may be stored in the storage tank main body. Therefore, the cooling section is set according to the part of the outside of the storage tank where the stored sol solution is in contact with the storage tank, and which part is intended to be cooled. When the cooling section is formed by a cooling tank method, the material thereof is preferably a heat insulating material, such as glass, resin, etc.

上記冷却部により室温以下の一定の低温に保持されるゾ
ル溶液の温度は、−20℃〜Iff℃が適しており、0
℃前後が好ましい。上記冷却に冷媒を使用する場合、冷
媒としては気体、液体、固体のいずれであってもよいが
、上記ゾル溶液を貯留するゾル貯留槽かいずれの形状で
あってもこれに接触して効率良く冷却しうるちのが好ま
しく、また取扱いの簡便さから通常液体と固体の混合媒
体が用いられる。上記冷媒には設定する低温の程度に応
じて無機塩類が添加されていてもよい。従ってこの発明
に用いる冷媒の好ましいものとして、通常使用される寒
剤等を挙げることができる。例えば上記の好ましい温度
である0°C前後に保つ場合、水+水を用いることが好
ましい。また場合により添加される無機塩類としては、
塩化亜鉛、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化ナト
リウム、塩化カルシウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリ
ウム等が挙げられる。
The temperature of the sol solution, which is maintained at a constant low temperature below room temperature by the cooling section, is preferably -20°C to Iff°C, and 0°C.
Preferably around ℃. When a refrigerant is used for the above-mentioned cooling, the refrigerant may be gas, liquid, or solid, but it may be in any shape, such as a sol storage tank that stores the above-mentioned sol solution, to efficiently contact the sol solution. A cooled medium is preferable, and a mixed medium of liquid and solid is usually used for ease of handling. Inorganic salts may be added to the refrigerant depending on the degree of low temperature to be set. Therefore, preferred refrigerants for use in this invention include commonly used cryogens and the like. For example, when maintaining the above-mentioned preferred temperature around 0°C, it is preferable to use water + water. Inorganic salts that may be added include:
Examples include zinc chloride, ammonium chloride, potassium chloride, sodium chloride, calcium chloride, sodium nitrate, and sodium sulfate.

この発明のゲルaM!紡糸機に供すゾル溶液は、金属ア
ルコキシドおよび/または置換金属アルコキッドからな
る水性溶液を加水分解して得られるゾル溶液または濃縮
ゾル溶液が用いられる。
Gel aM of this invention! A sol solution or a concentrated sol solution obtained by hydrolyzing an aqueous solution consisting of a metal alkoxide and/or a substituted metal alkoxide is used as the sol solution to be applied to the spinning machine.

上記金属アルコキシドとしては、加熱処理して脱水する
ことによりゲルを与えうるちのであればよく例えば、シ
リコンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、チタ
ンアルコキシド、ボロンアルコキシド、ナトリウムアル
コキシド、カルシウムアルコキシド等が挙げられ、シリ
コンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、チタン
アルコキシドが好ましい。
The above-mentioned metal alkoxide may be any metal that can form a gel by heat treatment and dehydration, such as silicon alkoxide, aluminum alkoxide, titanium alkoxide, boron alkoxide, sodium alkoxide, calcium alkoxide, etc. Aluminum alkoxide and titanium alkoxide are preferred.

またアルコキシル基には低級アルコキシル基が適してお
り、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロピオキン基等
が挙げられる。
Further, lower alkoxyl groups are suitable as the alkoxyl group, such as methoxy group, ethoxy group, propioquine group, and the like.

上記金属アルコキシドには例えば、 シリコンテトラエトキッドS i(OCyHs)4、ト
リエトキシアルミニウムA 1(OCyH5)3、テト
ライソプロピオキシチタンT i(0−I C、H?)
4、テトラエトキシジルコニウムZ r(OClH5)
4等カ挙げられ、ソリコンテトラエトキッドか好ましい
The above metal alkoxides include, for example, silicon tetraethokid S i (OCyHs) 4, triethoxyaluminum A 1 (OCyH5) 3, and tetraisopropioxytitanium Ti (0-I C, H?).
4. Tetraethoxyzirconium Zr (OClH5)
Among them, Solicon Tetraethokid is preferred.

また、上記金属アルコキシドのアルコキシド基が置換さ
れる脂肪族炭化水素基としては、低級アルキル基、ビニ
ル基等が挙げられるが、低級アルキル基で置換された置
換金属アルコキッドとしては、例えばS i(OCtH
5)3(CH3)、S i(OC:H5)y(CHs)
t、S i(OC2H5)3(CtHs)、S j(O
CxH5)z(CxHs)t、S i(OCzH5)z
(iCsHv)、S i(OCxH5L(i CsH?
:)2、T  1(0−iCaH?)3(C2Hs)、
T i(0−i CsHt)t(CdI s)t、A 
I(0−iC3Hv:L(CH3)、A I(0−i 
CsHt)z(CtHs)、A  I(0−iC:lH
?XCH3)2、B  (OCaH5)−(C−)f 
 s)、Ca(OC2HSXCtHs)等が挙げられる
Further, examples of the aliphatic hydrocarbon group substituted with the alkoxide group of the metal alkoxide include lower alkyl groups, vinyl groups, etc. Substituted metal alkoxides substituted with lower alkyl groups include, for example, Si( OCtH
5) 3(CH3), Si(OC:H5)y(CHs)
t, S i (OC2H5)3 (CtHs), S j (O
CxH5)z(CxHs)t, S i(OCzH5)z
(iCsHv), S i(OCxH5L(i CsH?
:)2, T1(0-iCaH?)3(C2Hs),
T i(0-i CsHt)t(CdIs)t, A
I(0-iC3Hv:L(CH3), A I(0-i
CsHt)z(CtHs), A I(0-iC:lH
? XCH3)2,B (OCaH5)-(C-)f
s), Ca (OC2HSXCtHs), and the like.

金属アルコキシドのアルコキシル基が置換される芳香族
炭化水素基としては、フェニル基またはメチル、エチル
もしくはプロピル基等の低級アルキル基で置換されたフ
ェニル基が挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with the alkoxyl group of the metal alkoxide include a phenyl group or a phenyl group substituted with a lower alkyl group such as methyl, ethyl or propyl group.

金属アルコキッドのアルコキシル基が置換されるアルキ
ル置換アミノ基としては、メチル、エチルもしくはプロ
ピル基等の低級アルキル基で置換されたアミノ基が挙げ
られる。
Examples of the alkyl-substituted amino group on which the alkoxyl group of the metal alkoxyd is substituted include amino groups substituted with lower alkyl groups such as methyl, ethyl, or propyl groups.

前記金属アルコキシドおよび置換金属アルコキシドの混
合モル比は、得られる濃縮ゾルの曳糸性の点から、20
:l〜1:10が好ましい。
The mixing molar ratio of the metal alkoxide and the substituted metal alkoxide is 20% from the viewpoint of the stringability of the obtained concentrated sol.
:1 to 1:10 is preferable.

上J己金属アルコキシドまたは金属アルコキシドと置換
金属アルコキッドとの混合物を自存する水性/g媒とし
ては、従来法と同様に、水とメタノール、エタノール、
プロパツール等の低級アルコールとの混合溶液が用いら
れる。
As in the conventional method, water and methanol, ethanol,
A mixed solution with a lower alcohol such as propatool is used.

また加水分解触媒は従来法と同様に、塩酸、硫酸、アン
モニア水溶液等が用いられる。
Further, as the hydrolysis catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, ammonia aqueous solution, etc. are used as in the conventional method.

金属アルコキシドおよび/または置換金属アルコキシド
からなる水性溶液を加水分解してゾル溶液とする場合、
これら水性溶液に前記加水分解触媒を添加して常温で撹
拌して行うことができるが、若干昇温しで加水分解反応
を速めてもよい。また上記加水分解反応は、金属アルコ
キシド、置換金属アルコキシド、水性溶媒および加水分
解触媒を同時に添加混合して行ってもよい。
When an aqueous solution consisting of a metal alkoxide and/or a substituted metal alkoxide is hydrolyzed to form a sol solution,
The hydrolysis reaction can be carried out by adding the hydrolysis catalyst to these aqueous solutions and stirring at room temperature, but the hydrolysis reaction may be accelerated by slightly raising the temperature. Further, the above hydrolysis reaction may be carried out by simultaneously adding and mixing a metal alkoxide, a substituted metal alkoxide, an aqueous solvent, and a hydrolysis catalyst.

この発明に用いる上記ゾル溶液は、その粘度がI〜5ポ
アズ程度のものが用いられる。
The sol solution used in this invention has a viscosity of about I to 5 poise.

なお、上記のごとく得られるゾル溶液をこの発明の紡糸
機に供給する場合、連続して供給しゾル貯留槽内のゾル
液面高さを一定に保持することが、蓬が一定のゲル繊維
が得られる点で好ましい。
In addition, when the sol solution obtained as described above is supplied to the spinning machine of the present invention, it is important to continuously supply the sol solution and maintain the sol liquid level in the sol storage tank at a constant level so that the gel fibers can be kept at a constant level. It is preferable in that it can be obtained.

また、ゾルが流出される雰囲気は通常の温度および湿度
を有するものであり、例えば20数度(’C)で数10
〜85%の湿度等が挙げられる。
In addition, the atmosphere in which the sol is discharged has a normal temperature and humidity, for example, 20-odd degrees ('C) and several tens of degrees of humidity.
-85% humidity, etc.

(ホ)作用 この発明によれば、一定の低温に均一に冷却されて低粘
度に押さえられたゾル溶液が、所定のノズル口から常温
・常湿度雰囲気内に流出されると、低温のゾル溶液はノ
ズル口径とゾル溶液自身の表面張力との釣り合いから糸
状に連続的に自然流出するとともに該雰囲気中での急激
な環境変化により適当な硬度が付与され、径が一定なゲ
ル繊維となる。
(E) Effect According to the present invention, when the sol solution that has been uniformly cooled to a certain low temperature and has a low viscosity is discharged from a predetermined nozzle opening into an atmosphere of normal temperature and normal humidity, the low-temperature sol solution Due to the balance between the nozzle diameter and the surface tension of the sol solution itself, the sol solution naturally flows out continuously in the form of threads, and is given appropriate hardness by rapid environmental changes in the atmosphere, forming gel fibers with a constant diameter.

以下実施例によりこの発明の詳細な説明するが、これに
よりこの発明は限定されるものではない。
The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereby.

(へ)実施例 第1図はこの発明の方法を実施するゲル繊維紡糸機の一
実施例の概略図、第2図は同じく構成説明図、第3図は
同じく平面図である。
(F) Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a gel fiber spinning machine for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the construction, and FIG. 3 is a plan view.

第1〜3図において、(1)はゾル貯留槽、(2)はゾ
ル流出用ノズル、(3)はゾル注入部、(4)は冷却槽
である。ゾル貯留f! (1)は容E150mCのポリ
エチレン製で作られた本体の上部に、内径10mm、長
さ301ml11の円筒形とこれに連続して漏斗状に開
いたゾル注入口とから形成された首状のゾル注入部(3
)および下部に内径2I111、長さ51umの2つの
ゾル流出用ノズル(2) (2)が連結されており、こ
れらの流出用ノズル(2)(2)が連結されたゾル貯留
槽本体の底部は、各ノズル口を中心とし深さくa) 7
 mmの井戸状の凹部(II)に形成されており、これ
らの井戸状凹部は5+nmの間隔(b)が保持されてお
り従って各ノズルは15mmの間隔(C)で隔てられて
いる。
In FIGS. 1 to 3, (1) is a sol storage tank, (2) is a sol outflow nozzle, (3) is a sol injection part, and (4) is a cooling tank. Sol storage f! (1) is a neck-shaped sol formed from a cylindrical shape with an inner diameter of 10 mm and a length of 301 ml11 and a sol inlet that opens in the shape of a funnel and is connected to the upper part of the main body made of polyethylene with a capacity of E150 mC. Injection part (3
) and two sol outflow nozzles (2) (2) with an inner diameter of 2I111 and a length of 51um are connected to the bottom of the sol storage tank main body to which these outflow nozzles (2) (2) are connected. is centered around each nozzle opening and has a depth a) 7
mm well-shaped recesses (II), these well-shaped recesses are kept at a spacing (b) of 5+nm, so that each nozzle is separated by a spacing (C) of 15 mm.

一方冷却槽(4)はガラス樹脂でできており、上記ゾル
貯留槽(1)のゾル注入部(3)の漏斗状注入口と2つ
のゾル流出用ノズル部部(2) (2)のノズルロ先端
耶を露出する以外は該ゾル貯留槽(1)全体を包むよう
に形成された横断面略長円形の冷媒貯留タンクである。
On the other hand, the cooling tank (4) is made of glass resin, and has a funnel-shaped inlet of the sol injection part (3) of the sol storage tank (1) and two nozzle holes of the sol outflow nozzle part (2). The refrigerant storage tank has a substantially oval cross section and is formed to enclose the entire sol storage tank (1) except for the exposed tip.

この冷却槽(4)の下部には冷媒供給率として冷媒導入
用管路(5)が設けられており、この管路(5)には図
示しない冷媒供給槽が管路接続されている。また一方該
ゾル貯留槽(1)上部には冷媒排出部として冷媒排出用
管路(6)が設けられており、該管路(6)は図示しな
いドレインへ延設されている。またさらにこの冷却槽(
4)には温度計(7)か設定されており、これにより該
槽(4)内の温度か監視されている。
A refrigerant introduction pipe (5) is provided at the lower part of the cooling tank (4) for a refrigerant supply rate, and a refrigerant supply tank (not shown) is connected to this pipe (5). On the other hand, a refrigerant discharge pipe (6) is provided at the upper part of the sol storage tank (1) as a refrigerant discharge part, and the pipe (6) extends to a drain (not shown). Furthermore, this cooling tank (
4) is equipped with a thermometer (7), which monitors the temperature inside the tank (4).

上記冷却l4(4)に用いる冷媒としては、氷と水の混
合溶液か使用されている。該冷媒は常に冷却槽(4)に
充填されかつ上記ゾル貯留槽(1)全体をその周囲から
冷却しうるよう図示しないポンプにより循環されている
。これにより冷却槽(4)内の温度が常に0℃に保持さ
れることとなる。
A mixed solution of ice and water is used as the refrigerant for the cooling l4 (4). The refrigerant is always filled in the cooling tank (4) and is circulated by a pump (not shown) so that the entire sol storage tank (1) can be cooled from its surroundings. As a result, the temperature inside the cooling tank (4) is always maintained at 0°C.

以上のごとく構成されたゲル繊維紡糸機に以下に示すゾ
ル溶液試料を調製してゲル繊維を作製した。すなわちS
i(○CtHs)440mL 5i(QC!H5)3(
CH3) lOmLエタノール50−1水81IIQお
およびり、ON −HClo、1mffを混合してpH
約2の水溶液を調製しこの水溶液を1時間加水分解し均
一なアルコキシドゾル溶液を得た。これをさらに粘度が
1〜5ポアズになるまで乾燥し、0°Cに急冷した後こ
のゾル溶液を既に0℃に冷却されているゾル貯留槽(1
)内にゾル注入部(3)の漏斗状注入口から30+n1
2を供給した。供給されたゾル溶液はそれぞれのゾル流
出用ノズル(2) f:2)から流出すると同時に外気
に触れて瞬時にゲル化し、最後までとぎれることなく紡
糸できた。上記のごとく得られた2本のゲル繊維はそれ
ぞれ断面直径30μmの−様な円形で、長さ約40km
程度のものであり、それぞれの引っ張り強度は198ギ
ガパスカルのものであった。
A sol solution sample shown below was prepared in the gel fiber spinning machine configured as described above to produce gel fibers. That is, S
i(○CtHs)440mL 5i(QC!H5)3(
CH3) Mix 10mL ethanol 50-1 water 81IIQ, ON -HClo, 1mff and adjust the pH.
An aqueous solution of about 2 was prepared and this aqueous solution was hydrolyzed for 1 hour to obtain a homogeneous alkoxide sol solution. This was further dried until the viscosity became 1 to 5 poise, and after rapidly cooling to 0°C, the sol solution was poured into a sol storage tank (1
) from the funnel-shaped injection port of the sol injection part (3)
2 was supplied. As soon as the supplied sol solution flowed out from each sol outflow nozzle (2) f:2), it was exposed to the outside air and instantly gelled, so that spinning could be carried out without interruption until the end. The two gel fibers obtained as described above each have a --like circular cross-sectional diameter of 30 μm and a length of about 40 km.
Each tensile strength was 198 gigapascals.

このあとゾル溶液をさらに追加注入しても総て切れずに
紡糸でき、上記と同様な物性を示すゲル繊維が得られた
After this, even when additional sol solution was injected, the fibers could be spun without any breakage, and gel fibers exhibiting the same physical properties as above were obtained.

(ト)発明の効果 この発明によれば、所定の粘度を有し一定の低温に均一
に保持されたゾルを所定径のノズル口から流出させるこ
とにより、−様な径を存するゲル繊維を、切断を起こさ
ずに長時間にわたって紡糸できる。
(G) Effects of the Invention According to the present invention, gel fibers having diameters of Can be spun for long periods of time without causing breakage.

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

第1図はこの発明の方法を実施するゲル繊維紡糸機の一
実施例の概略図、第2図は同じく構成説明図、第3図は
同じく平面図である。 (1)・・・・・−ゾル貯留槽、(2)・・・・・・ゾ
ル流出用ノズル、(3)・・・・・・ゾル注入部、  
    (4)・・・・・・冷却槽、(5)・・・・・
・冷媒導入用管路、 (6)・・・・・・冷媒排出用管路、    (7)・
・・・・・温度計。 第1図
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a gel fiber spinning machine that implements the method of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration, and FIG. 3 is a plan view. (1)...-Sol storage tank, (2)...Sol outflow nozzle, (3)...Sol injection section,
(4)...Cooling tank, (5)...
・Refrigerant introduction pipe, (6)... Refrigerant discharge pipe, (7)
·····thermometer. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、金属アルコキシドおよび/または置換金属アルコキ
シドからなる水性溶液を加水分解して得られるゾル溶液
を、室温以下の低温に保持して該ゾル溶液の粘度を1〜
100ポアズに調整し、ゾル溶液を上記温度に保持しな
がら内径が1〜3mmの円形のノズルより流出すること
によりゲル繊維を紡糸することを特徴とするゲル繊維紡
糸法。 2、上部に金属アルコキシドおよび/または置換金属ア
ルコキシドからなる水性溶液を加水分解して得られるゾ
ル溶液を供給するゾル注入部および下部に内径が1〜3
mmの円形である1つまたは複数のゾル流出用ノズルを
有するゾル貯留槽と、該ゾル貯留槽内に貯留されるゾル
溶液を室温以下の所定の低温に冷却しうる冷却部を具備
してなるゲル繊維紡糸機。
[Claims] 1. A sol solution obtained by hydrolyzing an aqueous solution consisting of a metal alkoxide and/or a substituted metal alkoxide is maintained at a low temperature below room temperature, and the viscosity of the sol solution is adjusted to 1 to 1.
A gel fiber spinning method characterized in that gel fibers are spun by adjusting the sol solution to 100 poise and flowing it out from a circular nozzle with an inner diameter of 1 to 3 mm while maintaining the sol solution at the above temperature. 2. A sol injection part in the upper part for supplying a sol solution obtained by hydrolyzing an aqueous solution consisting of a metal alkoxide and/or a substituted metal alkoxide, and a sol injection part in the lower part with an inner diameter of 1 to 3
A sol storage tank having one or more sol outflow nozzles having a circular shape of 1 mm in diameter, and a cooling unit capable of cooling the sol solution stored in the sol storage tank to a predetermined low temperature below room temperature. Gel fiber spinning machine.
JP19795886A 1986-08-23 1986-08-23 Spinning of gel fiber and apparatus therefor Pending JPS6355136A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19795886A JPS6355136A (en) 1986-08-23 1986-08-23 Spinning of gel fiber and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19795886A JPS6355136A (en) 1986-08-23 1986-08-23 Spinning of gel fiber and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6355136A true JPS6355136A (en) 1988-03-09

Family

ID=16383144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19795886A Pending JPS6355136A (en) 1986-08-23 1986-08-23 Spinning of gel fiber and apparatus therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6355136A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1139102A (en) Method of producing mother rods for optical fibers
CA1134574A (en) Method and apparatus for coating optical waveguide filaments
JPH05509283A (en) Method for manufacturing sol-gel monolith
JPS63162537A (en) Glass substrate formed from gas phase derived gel and production process therefor
CN103738993B (en) A kind of carbonization reactor of energy-saving nano-calcium carbonate and preparation method
KR101464345B1 (en) An Apparatus for Manufacturing Particles and Preparation Methods Using Thereof
CN105833813A (en) Room temperature droplet micro-reactor and method of producing zirconium dioxide gel microspheres
JPS6355136A (en) Spinning of gel fiber and apparatus therefor
Huang et al. Shear effects during the gelation of aqueous gelatin
CN104445222B (en) A kind of big particle diameter and the preparation method of the acidic silicasol that is evenly distributed
CN106395855B (en) Percussion flow-microwave heating coupled reaction device
JPS61227915A (en) Production of silica gel
JPS62297235A (en) Apparatus for producing gel fiber
JPS6385027A (en) Apparatus for continuous spinning of gel fiber
KR880002747A (en) Method and apparatus for producing spherical silica gel
JPS61186231A (en) Production of glass tube
CN204087816U (en) A kind of centrifugal ball-making device of oxidate for lithium
CN209835983U (en) High-performance special glass fiber melt constant-temperature discharging device
JPS5510470A (en) Production of optical fiber
GB1002404A (en) Silica-alumina type spherical hydrogels
JPS63170237A (en) Production of gel fiber
JPS6197137A (en) Preparation of optical glass body
JPH02124734A (en) Production of inorganic fiber
JPS5777091A (en) Manufacture of single crystal
JPS6096533A (en) Preparation of quartz glass tube