KR810000849B1 - 유리 섬유 방사로에 있어서의 오리피스 플레이트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리 섬유 방사로에 있어서의 오리피스 플레이트

제1도는 밀접 배열의 오리피스를 갖는 부싱을 사용한 유리 섬유 제조 장치의 일예를 나타내는 정면도.

제2도는 제1도에 도시된 장치의 측면도.

제3도는 제1도의 장치에 사용되는 종래의 오리피스플레이트 근방의 확대 단면도.

제4도는 제3도의 오리피스 플레이트가 마모되기 전의 오리피스 형상을 더욱 확대하여 나타내는 단면도.

제5도는 제4도의 하단에 있어서 용융 유리 콘에 작용하는 힘의 평형을 나타내는 설명도.

제6도는 제4도에 나타내는 인접된 오리피스로부터 현수되어 나오는 유리 콘이 합류되는 모양을 나타내는 개요도.

제7도는 제4도의 오리피스를 어느 기간 사용한 후의 선단 마모의 상태를 나타내는 개요도.

제8도 및 제9도는 본 발명에 의한 오리피스의 일실시예의 각각 신품시와 사용 후의 상태를 나타내는 단면도.

제10도는 다른 실시예의 신품시의 단면도.

본 발명은 유리 섬유 방사로(紡사瀘)에 있어서의 부싱에 사용되는 오리피스 플레이트에 관한 것으로, 특히 아주 다수의 오리피스가 서로 밀접되게 천설되어 있는 표면이 평활한 오리피스 플레이트에 있어서의 오리피스의 형상에 관한 것이다.

유리 섬유의 생산성을 향상시키는 한 방법은 한 오리피스 플레이트에 될 수 있는 한 다수의 오리피스를 천설하는 것인데 인접되는 오리피스의 간격이 너무 가까우면 각 오리피스를 통해 유출되어 오리피스 플레이트의 표면에 형성되는 개개의 용융 유리의 콘이 서로 합류되어 방사한 수 없게 되기 때문에 종래 오리피스의 밀도를 어느 한도 이상으로 증대하는 것은 곤란한 일이었다.

이와 같은 오리피스 플레이트에 있어서의 용융 유리의 합류를 모면하기 위하여 미합중국 특허 제3,905,790호에 기재된 바와 같이, 오리피스 플레이트를 향하여 하방에서 상향 공기류(空氣流)를 분사하여 종래에는 불가능한 정도로 고밀도의 다수 오리피스를 갖는 오리피스 플레이트를 사용하여 유리 섬유 방사를 가능케 하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은 오리피스 플레이트의 표면에 형성되는 개개의 용융 유리콘의 표면을 공기류에 의해 냉각하여 용융 유리의 점도를 높임으로써 콘의 합류를 방지하도록한 것인데, 이와 같은 방법으로는 점성이 높아진 유리에 의하여 각 오리피스의 유출부의 마모가 증대되어 오리피스의 유출개구의 크기가 늘어나게 되며 따라서 단기간의 사용으로 인접된 오리피스 사이의 거리가 좁아져 용융 유리 콘의 합류를 허용하는 결과가 되어 방사 장치의 운전 효율이 저하되는 것이다.

본 발명은 이와 같은 종전 기술에 수반된 문제점을 극복하는 것을 목적으로 하고 오리피스를 특이 형상으로 마련함으로써 장기간 유리 콘이 합류되는 일이 없이 사용할 수 있는 개량된 오리피스 플레이트를 제공하려는 것이다.

이와 같은 목적을 본 발명에 있어서의 유리 섬유 방사 장치의 부싱에 사용되는 오리피스 플레이트를 그상하 양표면이 평활한 오리피스 플레이트에 아주 다수의 오리피스를 조밀하게 천설하고 각 오리피스의 상부 입구와 하부 유출구의 개구경을 1 : 0.4 내지 1 : 0.9 범위내의 비율로 마련함으로써 달성한 것이다.

상술한 바 본 발명의 특징 및 그 이점을 명확히 하기 위하여 이하 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하겠다.

본 발명의 실시예를 설명하기 전에 먼저 제1도 내지 제3도를 참조하여 상기한 미합중국 특허 제3,905,790호에 소개된 유리 섬유 방사 방법을 설명하면, 전로(前로)에서 적당한 온도로 조정된 용융 유리는 지르코늄 내화물(2), 규산알루미늄 내화물(3)의 적층(積層)으로 되는 부싱 블록에 천공된 구멍을 통하여 방사로(4)에 유입한다. 방사로 전체는 단자(5)를 통해 흐르는 전류에 의하여 발열하여 방사로에 적합한 온도를 유지한다. 방사로의 상부에는 다수의 작은 구멍이 뚫린 스크린(6)이 용접되어 부싱 블록의 구멍에서 유입해 오는 용융 유리의 흐름을 조정하고, 내화물, 실투(失透) 유리, 선조, 미용해물 등의 이물(異物)이 통과하는 것을 방지한다. 스크린을 통과한 유리는 오리피스 플레이트(7)에 달하여 오리피스(8)를 통하여 용융 유리 자체의 헤드 압력에 의하여 대기 중에 방출되어 오리피스 플레이트의 하측에서 현수되는 유리 큰(9)를 형성한 다음 서서히 고화되어 유리 필라멘트(10)로 되는 것이다.

방사로(4)는 최상부에 플랜지(11)를 구비하고 이것이 부싱 블록(3)에 밀착함으로써 용융 유리의 누설을 방지하는데, 이 플랜지(11)의 외주부 바로 아래에 설치된 수냉 코일(12)에 의하여 플랜지를 냉각한다. 방사로는 프레임(13)에 의해 보지된 캐스터블 내화물(14)에 둘러 싸임으로써 보온(保溫)되어 있다. 이 방사로에 사용되는 재질은 고온에서 안정된 백금과 로늄의 합금이고 또 오리피스 플레이트로는 백금과 로듐의 합금외에 백금, 로듐 및 금의 합금, 백금, 금 및 팔라듐의 합금등이 사용된다.

오리피스에서 대기중에 방출된 용융 유리는 방사로의 하방에 설치된 복수개의 파이프로 되는 공기 노즐(15)에서 분사되는 공기류에 의하여 냉각되어서 용융 유리콘을 형성한다.

이와 같은 공기 냉각은 불가결의 요건으로서 만약 공기 냉각이 시행되지 않으면 용융 유리콘(9)는 형성되지 않고, 용융 유리는 단지 오리피스 플레이트 아래에 늘어붙어 몇개의 큰 덩어리가 되어 낙하할 뿐이다.

공기 노즐(15)은 도시 않는 호오스에 접속되어 콤프렛샤 또는 블로워 등의 공기 공급원에 의해 비교적 저압의 가압된 공기의 공급을 받는다. 한가닥씩 별개로 나누어진 다수의 필라멘트(10)는 사이즈 도포기에 접하여 사이즈를 부착당한 후 집속(集束) 슈(17)에 의하여 한 줄로 모아져 스트랜드(18)가 되고, 이것이 권취기(卷取機)(19)상에 감겨서 로우빙(20)으로 된다.

종래는 제3도에 나타내는 바와 같은 단순한 둥근 구멍 형상의 오리피스가 사용되어 왔다. 제3도의 오리피스 플레이트의 면에 수직되는 단면을 확대한 제4도에 나타내듯이 플레이트가 아직 신품 상태인 기간은 오리피스 벽은 그 용융 유리와 접하는 유입부(21)에 있어서도 대기와 접하는 유출부(22)에 있어서도 오리피스 플레이트 면과 직각을 이루고 있다.

제5도는 각 오리피스로부터 한가닥씩의 용융 유리가 분리된 콘 형상을 보지하고 있을시에 유출부에 작용되는 힘의 평형 관계를 나타내는 것인데, 오리피스 플레이트의 외면과 대기 사이의 계면 장력을

SA, 오리피스 유출부(22)에 있어 용융 유리 콘의 외면과 대기 사이에 작용하는 계면 장력을

AG라 하고, 유리콘이 하방에서 권취기 등에 의하여 당겨지는 인장력 중의 오리피스 유출부(22)에 있어 유리콘에 접하는 접선 방향의 성분을 T, 그 접선의 수평으로부터의 각도를 θ라 하면 유출부(22)에 있어서의 수평 방향의 힘의 평형 관계는

과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, 유리의 온도가 저하되면 권취기에 의하여 용융 유리콘에 작용하는 인장력 T가 그만큼 증대되고 유리의 점성 저항이 증가되므로 유리콘의 형상도 변화되어 각 θ가 감소되는데, 한편

SA 와

AG는 온도에 의한 변화를 거의 받지 않는다. 따라서 온도가 하강하면 (

AG + T) cosθ 값은 그만큼 증대되어 상기(1)의 좌변은 충분한 크기로 되어 유리콘의 형상이 안정되어 유지된다.

온도를 낮추기 위하여 오리피스 플레이트에 대한 전류 공급을 감소시키는 것만으로는 목적을 달성할 수가 없다. 즉, 오리피스 플레이트에 대한 전류 공급의 저감은 곧 플레이트 전체의 온도를 하강시키는 결과가 되고, 그렇게 되면 각 오리피스를 용융 유리가 통과할 무렵에 과대한 저항이 야기되므로 양호한 용융 유리콘을 형성하기에 충분한 만큼의 양으로 용융 유리를 공급할 수 없게 되기 때문이다.

그래서, 오리피스를 통해 충분한 양의 용융 유리를 공급하고 오리피스가 대기와 저하는 외면에 있어서 급격히 냉각이 이루어지도록 하기 위하여 오리피스 플레이트에 대하여 다량의 전류를 공급하고 용융 유리가 대기에 접하게 되는 즉시에 상향 공기류를 플레이트를 향하여 분사하는 것이다. 이와 같은 공기 냉각은 물론 오리피스플레이트 전체도 역시 냉각하게 되지만, 공급전류를 충분히 크게 잡고 있기 때문에 오리피스로 향해 흘러드는 용융 유리의 유입부(21)와 그 유출부(22)의 사이에는 큰 온도 강하가 이루어져서 공기류에 의한 온도 강하를 보상하게 되는 것이다.

그러나, 공기류의 유량(流量)이 어느 양만큼 감소되거나 혹은 공기 공급이 완전히 중단되면 상기한 바 공기 냉각의 효과가 감소되거나 상실되어 유리의 콘 형상이 안정성을 잃게 된다. 또한 하방에서 각용하는 인장력 즉, 텐션 성분 T가 저감되면 역시 유리콘의 형상은 불안정하게 된다.

이러한 경우에는 힘의 평형을 표시한 상기 식(1)은

로 된다.

그리하여 유리콘의 기부(基部)의 용융 유리는 오리피스 유출벽에서 오리피스 플레이트의 외면에 연해서 이동하여 제6도에 나타내듯이 인접하는 오리피스공의 콘과 합류하여 더욱 큰 콘(3)을 형성한다. 이와 같이 큰 콘형상(23)이 생겨나서도 역시 상기 (2)식이 성립할 것 같은 조건이 지속되는 경우 용융 유리의 합류가 오리피스의 3개, 4개, 그 이상의 합류로 계속 확대되어 간다.

일반적으로 방사중에 있어서는 권취기에 의하여 충분한 인장력이 행사되고 이 에 적당한 냉기 공급이 이루어져서 유리콘의 형상은 제3도 및 제4도와 같이 안정되어 있다. 그러나 권취기로부터 로우빙을 빼내고 다음의 권취가 개시되기까지의 기간에는 당연히 인장력이 저감되어 상기 식(1)이 간신히 성립될 정도이다. 따라서, 그 기간에 인장력이 아주 조금만 더 줄어들거나 국부적인 냉각 부족이 있다면 곧 상기 식(2)가 성립될 것 같은 상태가 된다.

사실, 인장력을 완화하고 필라멘트를 느슨하게 하면 느슨하게 된 필라멘트가 방출(放出)되었던 오리피스 공에서는 유리콘의 합류가 발생케 되는데, 일단 유리 콘의 합류가 발생되면 이것을 본래의 개별 필라멘트로 분리하기 위해서는 합류된 부분에 별도로 강한 공기류를 분산하지 않으면 안된다.

또한, 종래의 오리피스 플레이트의 기본적인 결점을 운전 일수가 늘어갈수록, 오리피스의 용융 유리 유출부의 벽(22)이 접차 마모되어 제7도와 같이 모서리가 둥글게 되기 때문에 결과적으로 용융 유리로 하여금 인접 오리피스 벽 사이의 간격이 좁아진 때와 같은 작용을 하게 한다. 더우기, 오리피스의 용융 유리 유입부(21)와 유출부(22) 사이에는 공기냉각이 효과적이기 때문에 큰 온도 구배(勾配)가 생겨 유출부(22) 부근에 있어서는 상당히 저온의 유리로 되어 있고 따라서 점성이 증대되어 있다. 그러므로, 오리피스의 유출부의 벽의 모서리는 점성이 높은 유리에 의하여 더욱 심하게 마모됨으로써 오리피스의 유출부의 외주연은 곡률(曲率)을 갖도록까지 둥극게 깎여 나간다.

오리피스의 유출부 외주연이 이와 같이 둥글게 깎인 후에 있어서는 방사 중에는 오리피스의 당초의 지름을 갖는 최하단부(22)에서 콘의 기부가 형성 유지되지만, 방사가 중단될 시에는 콘의 기부가 즉시 확대된 외주연의 최하단부(24)로 이동됨으로 인접된 유리콘의 기부가 상호 접근하여 합류가 시작되기 좋은 상태로 된다.

이와 같이 오리피스의 외기와 접하는 유출부각의 마모에 의한 오리피스 벽간 거리의 감소는 다음과 같은 결점을 갖는다. 즉,

(1) 유리콘이 합류되면 이를 본래의 상태, 즉 한가닥씩의 별개 필라멘트로 분리하는 과정이 어렵고 시간이 걸리며, 또한 일단 분리를 달성한 후에도 다른 곳의 합류를 분리하는 과정에서 재합류를 일으켜 분리 작업능률을 저하시킨다. 이 분리 작업은 오리피스 플레이트가 아직 신품 상태에 있을 경우 약 8분 걸리는 것이 오리피스의 유출부 단연의 마보가 진행되면 약 15분 내지 30분이나 요하게 된다.

(2) 방사가 중단될 시에 유리콘의 합류가 발생한다. 이 합류 발생은 전술한 바와 같이 국부적인 근소한 온도상승, 냉각부족, 인장력 부족으로 야기된다.

(3) 상기 (2)항에서의 콘의 합류 현상은 냉각 공기량을 증강함으로써 모면할 수는 있으되, 정상 방사시는 과냉각 상태가 되어 필라멘트의 절단이 발생한다.

이와 같이 종전의 오리피스 플레이트로서는 운전 효율이 크게 저하되고, 또 운전 과정에서도 필라멘트의 절단 빈도가 높아진다.

오리피스의 마모는 공기 냉각에 의존하는 방사 장치에 수반된 현상이며, 또한 오리피스의 마모에 의한 운전 효율의 감소는 오리피스 플레이트에 오리피스를 밀접 배열한 것에 긴밀한 관계과 있다. 여기서 밀접배열이라 함은 각 오리피스를 통해서 유출되어 형성되는 유리콘이 공기류의 분사를 받지 않을 경우 서로 합류되어 버린 만큼 조밀한 간격으로 오리피스가 플레이트에 천설 배열되어 있음을 뜻한다.

이와 같은 오리피스의 밀도 혹은 상호간의 간격은 방사로 중의 용융 유리의 양, 유리의 조성, 용융온도, 방사온도, 오리피스의 구경, 방사속도, 오리피스로 향하여 분사되는 공기의 양과 속도 등의 각종 조건에 따라 결정되지만, 일반적으로는 오리피스의 벽간 거리로 측정하여 0.3 ~1.0mm인 것이 보통이다.

본 발명은 이상과 같이 밀접 배열한 오리피스를 갖는 표면이 평활한 오리피스 플레이트를 사용하고 여기에 하방에서 공기를 분사하여서 방사하는 유리 섬유의 제조에 있어, 각 오리피스의 형상을 개량하고 이에 의하여 용융 유리의 유출량을 제한하여 오리피스 플레이트 면에 있어서의 용융 유리의 합류 기타 상술한 여러 결점을 해소하여 방사 장치의 운전 효율을 향상시키려는 것이다.

이와 같은 목적하에 가진 여러 면에서 연구 및 검토의 결과, 각 오리피스에 유입축 공과 유출측 공의 직경비가 1 : 04~1 : 09로 되는 형상을 부여함으로써 상기한 바 목적을 달성할 수 있다는 사실을 밝혔다. 이와 같이 형성한 오리피스는 직경이 각각 다른, 즉 유입측으로 큰 직경을 하고 유출측으로 작은 직경을 갖는 두개의 동심 원통상 벽부를 갖는 형상, 즉 역철자형(逆凸字型)의 단면 형상 혹은 재두 역원추형(재頭逆丹錐型)을 취하고 수 있다.

이제 제8도를 참조하여 오리피스가 직경이 다른 두개의 원통상 벽부를 갖는 실시예에 관해 본 발명을 설명하면, 이 오리피스는 용융 유리가 유입해 오는 상부 공(25), 외기와 접하여 용융 유리를 유출시키는 하부공(26), 그리고 상부공과 하부공의 연락부인 연락공(27)의 3개 부분으로 되어 있다. 하부공(26)은 상부공(25)보다 작은 직경으로 인접되는 오리피스의 중심간 거리를 저감할 필요없이 하부공의 벽간 거리를 종래보다 넓게 잡을 수 있다.

제9도는 제8도의 오리피스를 상당한 장기간 사용한 후에 상태를 나타내는 것으로, 하부공(26)이 마모로 인하여 하선단연(下先端緣)(28)이 약간 큰 직경을 갖고 있다. 그러나 , 이 하부공의 직경은 원래가 작은 것이기 때문에 마모에도 불구하고 인접된 오리피스의 최하부 단연(29)간 거리는 합류 경향을 억제할 만큼 충분히 크게 유지되어 유리 콘의 분리된 상태가 확보된다.

상기한 하부공(26)은 직경이 작기 때문에 오리피스를 유통하는 용융 유리의 흐름에 대한 저항이 증가되고 따라서 오리피스 통과하는 유리 유량(流量)을 제한하지만, 상부공이 큰 직경으로 되어 있어 흐름 속도의 저감을 보상하는 것이다. 상부공(25)과 하부공의 축 길이는 각각 소정의 유리 유량이 되도록 결정된다. 그리고 연락공(27)은 상부공(25)과 하부공(26)을 접속하기 위하여 테이퍼상으로 형성하는데, 수평선과는 임의의 각도로 할 수가 있다.

이와 같은 오리피스, 즉 제8도 및 제9도에 도시된 오리피스를 갖는 오리피스 플레이트를 사용한 경우의 용융 유리의 유량은 하기 식(3)과 같이 표시된다.

Q 용융 유리 용량(g/분) X 상부공 직경(cm)

K 정수 L_X상부공의 길이(cm)

n 오리피스의 수 Y 하부공의 직경(cm)

H 유리헤드(cm) L_Y하무공의 길이(cm)

유리 정도(poise) θ 연락공의 테이퍼 각도

용융 유리의 흐름에 대하여 관내 마찰 저항이 작은 상부공(25)의 직경과 저항이 큰 하부공(26)의 직경의 비률 1 : 0.4내지 1 : 0.9의 범위내로하고 하부공의 길이를 오리피스 플레이트의 두께의 3/4이내로서 0.20mm이상으로 정하면 가장 효과적이라는 것이 밝혀졌다. 만약, 하부공의 직경이 상부공의 직경의 0.9배보다 클때에는 하부공 벽간 거리가 너무 근접되어 오리피스의 직경을 좁힌 상기한 바 효과가 감퇴되어 3개월 정도의 연속사용으로 합류 경향이 나타난다. 이 3개월이란 기간은 전혀 지경에 차이를 두지 않는 종전의 오리피스에 의한 합류 경향 발생기간이 3내지 4주인데 비하면 개량은 된 셈이지만 만족할 수 있는 수명이 못된다. 이와 반대로 하부공의 직경이 상부공의 직경의 0.4배보다 작은 경우는 필연적으로 상부공의 직경을 크게할 필요가 있다. 그러나, 상부공의 직경을 너무 크게하면 상부공 벽간이 접촉되어 오리피스는 연속적으로 연해져 버리기 때문에 상부공 벽간이 접속하지 않도록 하기 위해서는 인접되는 오리피스 공의 중심간 거리(中心間距離)를 넓혀야 되기 때문에 오리피스의 밀접 배열의 이점이 손실된다. 또한 , 이 문제를 해결하기 위하여 거꾸로 하부공 직경을 작게할 수도 있으되, 너무 작게하면 하부공의 길이가 필연적으로 극히 짧아져서 천공 제각상 정밀도의 영향을 받기 쉽게 된다. 더우기, 용융 유리의 유량을 제한하는 정도록 부당히 커지고 마모에 의한 하부공의 변형에 의해 용융 유리의 유량이 크게 변화하게 된다.

이와 같은 관점에서, 실용상의 상부공의 직경에 대한 하부공의 직경의 비율은 0.4 내지 0.9 배의 범위내이면 장기간의 사용으로 인한 오리피스공 선단의 마모에 의한 악영향을 회피할 수 있다.

상기한 바와 동일한 결과를 제10도에 도시한 오리피스 플레이트를 사용할 때에도 얻을 수가 있었다. 즉 이 오리피스 플레이트는 표면이 평활한 플래이트에 다스의 오리피스를 각각 재두 역원추형으로 천설한 것이다. 이 경우에도 역시 각 오리피스의 용융 유리 유입측 개공(31)의 직경과 유출측의 오리피스 개공(32)의 직경의 비율을 1 : 0.4 내지 1 : 0.9의 범위로 선택한다.

본 발명에 따른 오리피스에 의한 용융 유리 콘의 합류 경향의 방지효과는 방사 권취기에 권취하고 있는 상태에서 회전을 중지하여 손으로 유리 필라멘트를 당기든지, 폴 로울러 등의 20분 정도의 아주 느린 속도로 필라멘트를 당기는 장치로 스트랜드를 잡아 당겼을 때 합류가 발생하는지 안하는지를 살펴 봄으로써 가장 명확히 판정된다. 또한, 오리피스 플레이트 표면에 합류한 용융 유리를 한가닥씩의 필라멘트를 분리하는 작업에 요한 시간에 의해서도 판정할 수 있고, 혹은 방사중에 있어서 합류가 발생하기까지의 오리피스플레이트의 온도 상승에 의하여 판정할 수도 있다.

종래 사용되고 있었던 단순한 둥근 구멍 형상으로 사양서가하기 표 1과 같은 오리피스를 2000개 천설한 오리피스 플레이트로 신품시와 1개월 사용 후 및 2개월 사용 후의 합류 경향을 알아본 결과는 하기 표 2와 같았다.

[표 1]

오리피스 플레이트의 사이즈 : 230×46×2(mm)

[표 2]

상기와 같은 종래의 오리피스 플레이트에 대하여 본 발명에 의한 직경이 다른 상부 원통부와 하부 원통부로 형성된 역 凸 자형 단면 형상의 다수의 오리피스를 조밀하게 천설한 표 3에 나타내는 바와 같은 오리피스 플레이트를 사용한 경우의 합류경향은 표 4와 같았다.

[표 3]

오리피스 플레이트의 사이즈 : 230×46×2(mm)

[표 4]

또한, 오리피스의 단면 형상이 재두 역원추형의 다수의 오리피스를 조밀하게 천설한, 사양이 표 5와 같은 본 발명에 의한 오리피스 플레이트를 사용하여 합류 경향을 시험한 결과를 표 6으로 제시한다.

[표 5]

오리피스 플레이트의 사이즈 : 230×46×2(mm)

[표 6]

상기한 바와 같이 종래의 오리피스의 경우는 신품시의 운전률이 95%이었던 것이 1개월 후에는 85%로 저감되고, 2개월 후에는 80%이하로 떨어져 경제성은 극단적으로 악화된다는 사실을 알 수 있다. 물론, 그 이유는 합류 경향이 증대되고 합류부의 분리에 많은 시간이 소요되기 때문이다.

이와는 대조적으로, 종래의 것과 동일한 사이즈의 오리피스 플레이트에 동일한 개수, 즉 2000개의 오리피스를 천설한 본 발명에 의한 오리피스에 있어서는 6개월의 연속 운전 후에도 여전히 합류 경향은 작고 운전률의 수준도 높이 유지되어 있다. 구체적으로는, 신품시로부터 2개월 후까지의 운전률은 95%, 6개월 후에도 94%를 나타내고 있는 것이다.

이와 같이 바람직한 결과는 오리피스 간의 중심간 거리를 종래와 전적으로 동일하게, 다시 말해서, 오리피스 수의 배열밀도를 바꾸는 일이 없이 합류에 관계있는 오리피스 선단의 인접된 오리피스공 벽간 거리를 증대시킬 수 있었기 때문에 얻어진 것이고, 6개월 후에 있어서는 그 오리피스 선단이 마모되는 것은 종래의 경우와 다름이 없다하드라도 여전히 유리콘의 합류 경항이 생길 정도의 마모까지 이르지 않으므로 양호한 운전들이 유지된다.

참고로 들면 전기예에 사용한 본 발명의 오리피스 선단부의 하부공 벽간 거리는 신품시에 0.90mm였는데, 1개월 후에는 0.75mm, 2개월 후에는 0.70mm, 6개월 후에는 0.64mm였다. 이것은 마모는 초기에 심하게 진행되고 어느 정도를 넘으면 그 진행이 완만하게 된다는 것을 말해주는 것인데, 본 발명에 의한 오리피스에 있어서는 6개월 사용 후의 마모된 그 거리가 종래 오리피스의 신품시에 있엇의 거리치와 거의 비등한 것이다.

즉, 표 1과 같은 종래형 오리피스에 있어서는 벽간 거리는 신품시에는 0.7mm인 것이 2개월 후에는 0.50mm로 되어 버리기 때문에 유리콘의 합류 경향이 심해진다.

본 발명의 오리피스 플레이트의 재질은 일반적으로 유리 섬유 제조용으로 사용되고 있는 것이라면 무엇이든 좋다. 본 발명이 의한 오리피스 플레이트를 90%, 백금 10%, 로듐 75%, 백금-25% 로듐, 86% 백금, 9% 로듐-5%, 금, 90% 백금, -5% 팔라듐 -5% 금 등의 합금으로 제작하여 시험한 결과 재질에 따라 마모의 진행 속도에 다소의 차이가 나타나지만 실용상 하등 문제될 것 없이 운전 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다.

그리고 오리피스 플레이트에 본 발명에 의한 오리피스를 천설하는 것은 용이하게 종래 사용되고 있는 드릴 또는 리머 등에 의한 천공, 이어 마무리 손질의 공지 기술 범위에 속하는 것으로 제작상의 문제점은 전혀 없다.

상술한 바 본 발명의 특징과 그 이점을 더욱 명백히 하기 위하여, 이하 본 발명의 실시예를 들겠다.

[실시예 1]

본 발명에 의한 직경이 다른 상부공 및 하부공으로 형성된 오리피스를 표 7과 같은 사양에 따라 천설한 오리피스 플레이트를 구비하는 방사로를 하기의 조건하에 운전하였다. 그 결과인 경시 특성 변화 (經時特性變化)는 표 8과 같았다.

오리피스 플레이트의 사양과 방사로 운전 조건

오리피스 플레이트 사이즈 : 250×46×2mm

오리피스 플레이트 재질 : 90Pt-5Au-5Pol

오리피스 개수 : 2008

오리피스 중심간 거리 : 1.90mm

방출량 : 850g/분

권취속도 : 300~1100m/분

[표 7]

[표 8]

[실시예 2]

본 발명에 의한 재두 역원추형의 오리피스를 표 9와 같은 사양에 따라 천설한 오리피스 플레이트를 구비하는 방사로를 하기의 조건하에 운전하였다. 그 결과인 경시 특성 변화는 표 10과 같았다.

오리피스 플레이트의 사양과 방사로 운전 조건

오리피스 플레이트 사이즈 : 380×48×2.5mm

오리피스 플레이트 재질 : 90Pt-5Au-5Pd

오리피스 개수 : 4008

오리피스 중실간 거리 :1.90mm

방출량 : 1500g/분

권취속도 : 300~850m/분

[표 9]

[표 10]

이상 본 발명을 구체예에 관해 상술하였으나 이들은 단지 발명을 설명하는 편의상 예시한 것에 불과하며, 본 발명은 후속의 특허 청구의 범위를 일탈하는 일 없이 각종 변형이 가능함은 이 분야의 통상 기술자에게는 명백한 일이다.

Claims (1)

1. 표면이 평활한 플레이트에 대단히 많은 오리피스를 서로 조밀하게 천설하고 그 밀도가 상기 각 오리피스를 통하여 유출하여 플레이트 표면에 형성되는 각각의 용융 유리콘이 통상 서로 합류되기 충분한 만큼의 고밀도인 유리 섬유 방사로에서의 오리피스 플레이트에 있어서, 상기 각 오리피스의 형상을 용융유리의 유입측과 유출측의 개공 직경비가 1 : 0.4~0.9인 단면 역철(逆凸)자형 또는 원뿔대형으로 한 것을 특징으로 하는 오리피스 플레이트.

Images