KR20040090467A

KR20040090467A - 유리 로드의 제조 방법

Info

Publication number: KR20040090467A
Application number: KR1020040025583A
Authority: KR
Inventors: 야마무라와이찌
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2004-10-25
Also published as: EP1468970A1; JP2004315290A; TW200500308A; AU2004201601A1; US20040206120A1; CN1537819A; CA2464544A1; JP4014045B2

Abstract

본 발명의 과제는 연신 전에 행해지는 유리 모재의 세정 및 건조 공정에 있어서, 쉽게 오염을 제거할 수 있어 연신에 의해 표면이 청정한 유리 로드를 제조할 수 있는 유리 로드의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 유리 로드의 제조 방법은, 유리 모재를 연신하여 이에 의해 소경의 유리 로드를 제조할 때에 상기 유리 모재의 표면을 수증기로 세정한 후에, 가열 및 연화시켜 연신하는 것을 특징으로 하고 있다.

세정에 사용하는 수증기는 온도가 120 내지 160 ℃의 범위에 있고, 증기압이 0.27 내지 0.62 ㎫의 범위에 있는 것이 바람직하다. 유리 모재는, 연신 전에 그 표면을 유리 지립 또는 고정 지립으로 연삭 가공을 행하여 진원으로 하거나, 또는 알칼리 또는 산으로 약액 세정해 두는 것이 바람직하다.

Description

유리 로드의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR GLASS ROD}

본 발명은 유리 모재를 가열 연화시켜, 보다 소경의 막대 부재로 가공하는 유리 로드의 제조 방법에 관한 것이다.

광학 특성이 우수하고 고강도를 갖는 광섬유를 얻기 위해서는, 표면이 청정하고 또한 매끄러워 진원도가 높은 광섬유용 유리 로드를 제조하고, 이러한 유리 로드를 사용하여 선을 그을 필요가 있다.

종래, 이러한 유리 로드를 제조하기 위해서는, 우선 유리 모재를 사전에 원통 연삭기 등을 이용하여 기계적으로 진원으로 가공해 두고, 이를 가열 연화시켜 연신함으로써 진원도가 높은 유리 로드를 얻고 있었다.

일반적으로, 유리 등의 취성 재료에 연삭 가공을 실시하면, 그 표면에 마이크로 크랙을 수반하는 표면 거칠기를 발생하는 것이 알려져 있다. 또한, 이러한 취성 재료를 연삭 가공하는 경우, 여러 가지 목적으로부터 수용성 연삭액이 이용되고 있으나, 가공 후에 부착되어 있는 연삭액이나 먼지, 오염을 제거하는 것이 어렵다.

그래서, 연삭 가공 후 유리 모재를 순수(純水) 혹은 증류수로 헹굼 세척하여 부착되어 있는 연삭액을 떨어뜨리고, 다시 HF5 내지 30 중량 ％의 불산액 등에 의한 약액 처리를 행한 후 순수 또는 증류수로 헹구어 건조시키고 있었다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

유리 모재에 이러한 전처리를 행한 후 전기로 내에서 가열 연화시키거나, 혹은 버너 화염으로 가열 연화시켜 연신하여 선긋기용 유리 로드를 얻고 있었다.

그러나, 유리 로드의 표면에 오염 등이 있는 경우에는, 이를 다시 화염으로 화이어 폴리쉬할 필요가 있다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 소58-217442호 공보

그러나, 상기한 방법에서는 불산 등의 약액을 사용할 필요가 있어 안전성 면에서, 또한 환경 면에서도 바람직한 방법이라고는 할 수 없다. 또한, 약액을 이용하지 않고 유리 모재 표면의 오물을 제거하고, 그 후의 추가 가공을 행하는 경우나, 또한 추가 가공을 행할 때에 어떠한 것으로 접촉하는 경우에는 유리 모재의 표면에 약간이긴 하지만 오염이 남는 경우가 있었다.

또한 약액으로 처리해도, 표면의 마이크로 크랙에 스며든 오염을 완전하게 제거하기 위해서는 약액의 침지에 긴 시간을 필요로 하고 있었다. 그로 인해, 처리 시간의 부족으로 인해 남은 오염이나 핸들링에 의해 부착된 오염은, 연삭이나 약액 처리에 의한 표면 거칠기도 있어 닦아 내도 떨어뜨릴 수 없어 문제가 되고 있었다.

이러한 표면에 결함을 갖는 유리 모재를 연신하면, 유리 로드의 표면에 비 투명 오염을 볼 수 있었다. 이 비투명 오염은, 미량의 이물질에 의해 표면의 유리가 결정화 또는 용해에 의해 착색된 것이다.

또한, 연신 후 표면에 오염이 있는 경우, 그 오염을 떨어뜨리기 위해 화염에 의한 파이어 폴리쉬가 필요해지는 경우가 있었다.

또, 연신 전에 오염을 제거하기 위해, IPA(이소프로필알코올) 등의 수용성 용제로 표면을 세정하는 것도 생각할 수 있지만, 용제가 더 필요해져 비용 상승이 되는 문제가 있었다.

본 발명은 연신 전에 행해지는 유리 모재의 세정 및 건조 공정에 있어서, 용이하게 오염을 제거할 수 있어 연신에 의해 표면이 청정한 유리 로드를 제조할 수 있는 유리 로드 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 유리 모재의 세정 장치를 도시하는 개략 종단면도.

도2는 표면을 세정한 유리 모재의 양단부에 연신용 더미 막대를 용착한 개략 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유리 모재

2 : 흡기구

3 : 밸브

4 : 클린 필터

5 : 배기구

6 : 더미 막대

본 발명의 유리 로드 제조 방법은, 유리 모재를 연신하여 이에 의해 소경의 유리 로드를 제조할 때에, 상기 유리 모재의 표면을 수증기로 세정한 후에 가열 연화시켜 연신하는 것을 특징으로 한다.

세정에 사용하는 수증기는, 온도가 120 내지 160 ℃의 범위에 있고 증기압이 0.27 내지 0.62 ㎫의 범위에 있는 것이 바람직하다.

유리 모재는 연신 전에 그 표면을 유리 지립 또는 고정 지립으로 연삭 가공을 행하여 진원으로 하거나, 또는 알칼리 또는 산으로 약액 세정해 두는 것이 바람직하다.

유리 모재의 세정은 유리 모재를 중심으로 하는 원주 상에 복수개 배치된 수증기 분출 노즐을 상하 방향으로 이동시켜, 유리 모재를 회전 혹은 고정한 상태에서 행하면 좋다. 또, 수증기 분출 노즐을 고정하고 유리 모재를 상하 이동시켜 세정해도 좋다.

상기한 제조 방법을 채용함으로써, 표면에 오염이 없는 유리 로드를 얻을 수 있다.

(제1 실시예)

도시하지 않은 원통 연삭 장치를 이용하여, 석영 유리제 모재를 #200의 고정지립을 이용한 지석으로 외경 130 ㎜로 연삭하고, 원주 형상을 한 유리 모재를 제작하였다.

다음에, 이 유리 모재(1)를 도1에 도시하는 세정 장치에 세트하였다. 이 세정 장치에는, 스팀 노즐(도시를 생략)이 유리 모재(1)를 중심으로 하는 원주 상에 8개 배치되어 있다. 이 스팀 노즐을 상하 방향으로 이동 속도 2500 ㎜/분으로 상하로 10회 왕복 이동시키고, 스팀 노즐로부터 수증기압 0.4 ㎫의 수증기를 분출시켜 유리 모재(1)의 표면을 세정하였다. 이 때의 수증기의 사용량은 42 ㎏/hr이다.

다음에, 세정 장치 내에 클린 에어를 흡기구(2)로부터 2분간 공급하였다. 클린 에어는 그 공급량이 밸브(3)로 조절되고, 크린 필터(4)를 경유하여 장치 내로 유도되고, 유리 모재(1)의 표면을 건조시킨 후 배기구(5)로부터 배기된다.

유리 모재(1)의 건조 직후의 온도는 50 ℃ 전후였다. 그 후, 표면을 보호하기 위해 폴리에틸렌제 주머니에 넣었다.

주머니의 양단부만 개봉하여 유리 모재(1)의 양단부를 각각 약 200 ㎜ 정도 노출시키고, 연삭 장치를 이용하여 테이퍼형으로 가공하였다. 가공 종료 후, 테이퍼부의 오염을 증류수로 씻어 내고 건조시켰다. 건조 후, 이 양단부에 유리 모재(1)와 동질의 더미 막대(6)를 용착하여 접속하였다(도2 참조).

양단부에 더미 막대를 부착한 유리 모재를 도시하지 않은 전기로를 구비한 연신 장치에 세트하고, 전기로의 히터를 2000 ℃로 설정하여 유리 모재를 연속적으로 이동시키면서 연신하고, 외경 50 ㎜의 유리 로드를 제조하였다.

유리 로드를 냉각 후, 그 표면을 관찰한 바 표면에 오염 등의 문제가 되는것은 확인되지 않았다.

(제1 비교예)

원통 연삭 장치를 이용하여, 석영 유리제 모재를 #200의 고정 지립을 이용한 지석으로 외경 130 ㎜로 연삭하고, 원주 형상을 한 유리 모재를 제작하였다. 다음에, 유리 모재의 표면을 증류수로 세정하여 자연 건조시켰다.

이 유리 모재의 표면에는 약간의 건조 줄무늬가 확인되었다. 그 후, 표면을 보호하기 위해 폴리에틸렌제 주머니에 넣었다.

주머니의 양단부만 개봉하여 유리 모재의 양단부를 각각 약 200 ㎜ 정도 노출시키고, 연삭 장치를 이용하여 테이퍼형으로 가공하였다. 가공 종료 후, 테이퍼부의 오염을 증류수로 씻어 내고 건조시켰다. 건조 후, 이 양단부에 유리 모재와 동질의 더미 막대를 용착하여 접속하였다.

유리 로드를 냉각 후 그 표면을 관찰한 바, 표면에 작은 백탁한 점이 확인되었다.

또, 본 발명의 세정 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 예를 들어 광섬유용 모재의 표면 등을 원통 연삭한 경우의 세정이나 다양한 케이스에 적용 가능하다.

본 발명의 세정 방법은, 작업성이 우수하고 약액이나 용제 등을 사용하는 일 없이 환경 친화적인 방법으로 쉽게 오염을 제거할 수 있어, 충분한 세정 효과를 얻을 수 있다. 세정 후, 연신함으로써 표면이 청정한 유리 로드를 제조할 수 있다.

Claims

유리 모재를 연신하여 이에 의해 소경의 유리 로드를 제조할 때에, 상기 유리 모재의 표면을 수증기로 세정한 후 가열 및 연화시켜 연신하는 것을 특징으로 하는 유리 로드의 제조 방법.
제1항에 있어서, 수증기의 온도가 120 내지 160 ℃인 유리 로드의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수증기의 증기압이 0.27 내지 0.62 ㎫인 유리 로드의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 모재의 표면이 유리 지립 또는 고정 지립으로 연삭 가공되어 있는 유리 로드의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 모재의 표면이 알칼리 또는 산으로 약액 세정되어 있는 유리 로드의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 모재 표면의 세정이 유리 모재를 중심으로 하는 원주 상에 복수개 배치된 수증기 분출 노즐에 의해 행해지는유리 로드의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 유리 로드의 제조 방법을 이용하여 제조된 것인 것을 특징으로 하는 유리 로드.