TW201319349A - 玻璃不織布的製造裝置及方法、以及玻璃不織布 - Google Patents

Abstract

本發明，是提供一種利用靜電紡絲法製造極細外徑，例如由直徑0.3μm~5μm之玻璃絲狀纖維所構成的不織布，特別是用以形成低介電係數、低損失之高頻電路基板所使用之厚度極薄，例如厚度50μm~1mm之玻璃不織布的製造裝置及方法、以及玻璃不織布。本發明的解決手段，為具有：玻璃材料供給手段，其係供給長條狀玻璃材料、及搬運手段，其係以預定速度搬運所供給來之該長條狀玻璃材料、及導引電極手段，其係用以進行將所搬運來的該長條狀玻璃材料予以送出之作用，並且是由導電性材料所形成且成為電極、及加熱手段，其係使所送出來的該長條狀玻璃材料熔融軟化、及標的構件，其係由與該導引電極手段隔開預定間隔而對向設置的導電性材料所構成、以及直流電源手段，其係將直流電壓施加在該導引電極手段與該標的構件之間。

Description

玻璃不織布的製造裝置及方法、以及玻璃不織布

本發明，是關於利用靜電紡絲法製造由極細外徑之玻璃纖維所成之不織布的裝置及方法、以及玻璃不織布，特別是關於用以形成低介電係數、低損失之高頻電路基板之厚度薄的玻璃不織布的製造裝置及方法以及玻璃不織布。

一般而言，由於玻璃不織布具有細的纖維外徑以及較大的比表面積，其耐熱性、化學上的安定性優良，所以被利用在高溫下於過濾器或是觸媒載體、酵素固定基材、FRP基材等。又，由於介電係數特性優良，所以作為高頻用電子基材亦十分有用處，因此廣泛地使用在雷射展示館或是電子電路基板等之用途。

以往，對於印刷配線基板是使用玻璃纖維布與樹脂的複合材料，通常是使用被稱之為E玻璃的矽酸鋁硼玻璃。特別對於要求符合低介電係數、低損失之作為高頻電路基板的情形時，可採用D玻璃。再者作為頻率超過1GHz之高頻電路基板時，就會使用石英玻璃纖維布。

此等玻璃纖維布之製造，是從玻璃融液中抽出複數根的絲狀纖維，然後將此等絲狀纖維集束後的股，撚合成紗線，藉由紡織紗線製造而成。如此方式所製造出的玻璃纖維布，由於要經過多數的製程，因而變得高價。特別是石英玻璃的情形時，由於熔融黏度較高，所以無法進行來自 熔融液的紡絲，因而如專利文獻1所示，同時將多數根的石英玻璃桿熔融來抽出絲狀纖維，然後再將之集束而製造出，且必須將多數根的石英玻璃桿均一地加熱。不但必須要有精密的控制裝置，且生產性亦低，故成為極為高價的物品。

在此，如專利文獻2所示，是提案出利用熔噴(meltblow)法而可廉價地製造石英玻璃不織布的方法。此方法生產性亦高且能夠大量的製造，不過由於必須吹噴熔融玻璃來形成絲狀纖維，因此纖維長度短、外徑或是長度也偏差不均一，絲狀纖維彼此的相互交絡也不充分，要得到均一且高強度的不織布有其困難性。

作為取得如此之石英玻璃纖維的其他方法，周知有如專利文獻3或專利文獻4所示，係使電場作用在：將烷氧基矽烷加水分解所取得的溶膠液體中，藉由靜電力進行紡絲來製造不織布的方法。在該方法中，由於纖維外徑會受到溶膠液體的黏度而變動，必須要先調製安定的溶膠液體，所以難以取得具安定品質的絲狀纖維。又，必須在紡絲之後進行燒結製成玻璃化，要將燒結後的厚度製成一定是有其困難。再者，在燒結時絲狀纖維彼此的一部分會熔融相互接著，而有損壞柔軟性等的問題。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開2004-99376號公報

[專利文獻2]日本特開2004-353132號公報

[專利文獻3]日本特開2003-73964號公報

[專利文獻4]日本特開2007-63683號公報

本發明，是用以解決如此之以往以來的問題，其目的在於提供利用靜電紡絲法製成極細外徑，例如由直徑0.3μm~5μm之玻璃絲狀纖維所構成的不織布，特別是用以形成低介電係數、低損失之高頻電路基板所使用之厚度極薄，例如厚度50μm~1mm之玻璃不織布的製造裝置及方法、以及玻璃不織布。

為了達成上述目的，本發明之玻璃不織布的製造裝置之第1態樣，其特徵為具有：玻璃材料供給手段，其係供給長條狀玻璃材料、及搬運手段，其係以預定速度搬運所供給來之該長條狀玻璃材料、及導引電極手段，其係用以進行將所搬運來的該長條狀玻璃材料予以送出之作用，並且是由導電性材料所形成且成為電極、及加熱手段，其係使所送出來的該長條狀玻璃材料熔融軟化、及標的構件，其係由與該導引電極手段隔開預定間隔而對向設置的導電性材料所構成、以及直流電源手段，其係將直流電壓施加在該導引電極手段與該標的構件之間，

將上述長條狀玻璃材料的前端部從上述導引電極手段 送出，並藉由上述加熱手段使該前端部熔融軟化，於上述導引電極手段與上述標的構件之間施加直流電壓，藉由該導引電極手段與該標的構件之間所產生的靜電力，而得以從藉由上述加熱手段所熔融軟化後之該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上。

本發明之玻璃不織布的製造裝置之第2態樣，其特徵為具有：玻璃材料供給手段，係供給長條狀玻璃材料、及搬運手段，係以預定速度搬運所供給來之該長條狀玻璃材料、及加熱電極手段，其係具有用以進行將所搬運來的長條狀玻璃材料予以送出之作用的導引部，並且是由導電性材料所形成且成為電極、且使所搬運來的該長條狀玻璃材料熔融軟化、及標的構件，其係由與該加熱電極手段隔開預定間隔而對向設置的導電性材料所構成、以及直流電源手段，其係將直流電壓施加在該加熱電極手段與該標的構件之間，

將上述長條狀玻璃材料的前端部搬運至上述加熱電極手段的導引部使該前端部熔融軟化，於上述加熱電極手段與上述標的構件之間施加直流電壓，藉由該加熱電極手段與該標的構件之間所產生的靜電力，而得以從藉由上述加熱電極手段所熔融軟化後之該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上。

上述長條狀玻璃材料為玻璃桿或是玻璃纖維，上述玻璃桿的直徑為0.3mm~2mm，上述玻璃纖維的直徑為0.1mm~0.5mm，以如此設定者為適宜。

上述玻璃絲狀纖維的直徑為0.3μm~5μm，上述直流電壓為5kV~100kV為佳。作為上述長條狀玻璃材料者以石英玻璃為佳。

上述標的構件的形狀並沒有特別的限定，可以採用製成能夠移動於XY方向的標的構件、或是製成能夠旋轉的標的圓筒構件。

本發明之玻璃不織布的製造方法的第1態樣，是使用本發明第1態樣的製造裝置之玻璃不織布的製造方法，其特徵係具有：玻璃材料供給製程，其係從上述玻璃材料供給手段供給長條狀玻璃材料、及玻璃材料搬運製程，其係藉由上述搬運手段，以預定速度搬運所供給來的該長條狀玻璃材料、及玻璃材料送出製程，其係藉由上述導引電極手段，將所搬運來的該長條狀玻璃材料朝向上述加熱手段送出、以及玻璃絲狀纖維堆積製程，其係藉由上述加熱手段，使所送出之該長條狀玻璃材料的前端部熔融軟化，並且藉由直流電源手段，於該導引電極手段與該標的構件之間施加直流電壓而產生靜電力，並藉由該靜電力從該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上而製成玻璃不織布。

本發明之玻璃不織布的製造方法的第2態樣，是使用本發明第2態樣的製造裝置之玻璃不織布的製造方法，其特徵係具有：玻璃材料供給製程，其係從上述玻璃材料供給手段供給長條狀玻璃材料、及玻璃材料搬運製程，其係藉由上述搬運手段，以預定速度搬運所供給來的該長條狀 玻璃材料、以及玻璃絲狀纖維堆積製程，其係藉由上述加熱電極手段，使被搬運至上述加熱電極手段之導引部之該長條狀玻璃材料的前端部熔融軟化，並且藉由上述直流電源手段，於該加熱電極手段與該標的構件之間施加直流電壓而產生靜電力，並藉由該靜電力從該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上而製成玻璃不織布。

本發明之玻璃不織布，其特徵是藉由本發明之第1或是第2態樣的製造方法所製造，以直徑為0.3μm~5μm之玻璃絲狀纖維相互交絡而堆積成為50μm~1mm之厚度狀態。於本發明之玻璃不織布中，作為玻璃絲狀纖維者是以使用石英玻璃絲狀纖維的石英玻璃不織布為佳。

依據本發明之玻璃不織布的製造裝置及方法，可以將極細外徑之玻璃絲狀纖維以長纖維方式連續地製造，並藉由將之堆積於標的構件上而能製造厚度薄的玻璃不織布。在本發明之玻璃不織布的製造裝置及方法中，作為玻璃材料者，即使是如石英玻璃般之由於高熔點而難以從熔融液進行紡絲之材料，也可以容易地製造不織布，來提供用以形成低介電係數、低損失之高頻電路基板之厚度薄的玻璃不織布。本發明之玻璃不織布，係具有厚度薄，例如厚度為50μm~1mm，可有效地形成低介電係數、低損失之高頻電路基板等優點。

〔發明實施形態〕

在以下，雖是依據所添附圖面來說明用以實施本發明之較佳形態，但本發明並不受圖示例子所限定，在不超出本發明的技術思想下，當然具有進行各種變形的可能。

第1圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之一實施形態的概略說明圖。於第1圖中，10為本發明之玻璃不織布的製造裝置。該玻璃不織布的製造裝置10，具有供給長條狀玻璃材料12之紗管等的玻璃材料供給手段14。作為該長條狀玻璃材料之形狀者，可例示出以玻璃桿或是玻璃纖維。作為該玻璃桿者適宜使用直徑0.3mm~2mm者，而作為該玻璃纖維者適宜使用直徑0.1mm~0.5mm者。又，作為上述長條狀玻璃材料者，雖然也可以使用硼矽酸鹽玻璃等之一般的玻璃材料，不過以使用石英玻璃為適宜。

16為搬運手段，是以預定速度對從上述玻璃材料供給手段14所供給來的長條狀玻璃材料12進行搬運的作用。作為該搬運手段16者，例如可以採用如第1圖所示，由相對向設置的一對輥輪所構成的進給輥輪手段。藉由該搬運手段16使被搬運來的長條狀玻璃材料12藉由導引電極手段18進一步朝向搬運方向送出。該導引電極手段18是由石墨等之導電性材料所形成，以作為電極而產生作用之方式而構成。

20為加熱手段，是以接近於該導引電極手段18地對向設置。藉由該導引電極手段18所送出來的長條狀玻璃材料12是藉由加熱手段20使其前端部分熔融軟化。作為該加熱手段20者，可以應用如後所述之各種加熱裝置，不過在第1圖的圖示例中，是圖示出從燃燒器20a射出氫氧燃燒器火焰20b之構成。在應用燃燒器20a之情形時，是使長條狀玻璃材料12的前端部在氫氧燃燒器火焰20b之中被熔融軟化。

22是由導電性材料，例如是由不鏽鋼等之金屬材料所構成的標的構件，並從該導引電極手段18及加熱手段20分別隔開一預定間隔而對向設置。24為直流電源手段，分別經由配線25而接連於該導引電極手段18與該標的構件22，並以高壓直流電壓以施加於該導引電極手段18與該標的構件22之間之方式來產生作用。該標的構件22是被能夠移動於XY方向上的標的構件保手持段23所保持，以因應需要能夠移動於XY方向之方式所構成。

以下，藉由上述之構成來說明其作用。首先，將上述長條狀玻璃材料12的前端部從上述導引電極手段18送出，並藉由上述加熱手段20使該前端部熔融軟化。另一方面，將高壓直流電壓施加於上述導引電極手段18與上述標的構件22之間，藉由在該導引電極手段18與該標的構件22之間所產生的靜電力，而從藉由上述加熱手段20所熔融軟化後之長條狀玻璃材料12的前端部，將玻璃絲狀纖維26堆積於如第1圖所示的該標的構件22上，而得 以形成玻璃不織布28。

於實際的作業中，以使該導引電極手段18與該標的構件22的間隔為50mm~300mm左右，並施加5kV~100kV的高壓直流電壓為適宜。在如此之作業條件下，藉由靜電力，從熔融後之長條狀玻璃材料12的前端部分使直徑10μm以下的玻璃絲狀纖維26堆積於標的構件22上。

玻璃絲狀纖維26的外徑，是可以藉由調整長條狀玻璃材料12的進給速度、火焰溫度、施加電壓等來控制。作為上述標的構件22者，在第1圖的圖示例中，雖是顯示將金屬標的構件予以固定設置之情形，但亦可以將標的構件22，如後揭之第3圖所示的方式，設置成以圓筒狀一邊旋轉，一邊往復移動於旋轉軸方向之構成，又，亦可藉由使第1圖所示的上述標的構件保持手段23動作，讓金屬標的構件在XY滑台上以二次元方式移動，來使玻璃絲狀纖維26堆積成平面狀而製成玻璃不織布28。所製造的玻璃不織布，可以在堆積中或是於其後塗佈膠材以維持強度、或是也可以加上結合劑來予以強化。

作為上述玻璃材料12亦可以使用E玻璃、D玻璃等之印刷配線基板的玻璃，雖也可以使用硼矽酸鹽玻璃，不過尤其以使用石英玻璃為適宜。由於石英玻璃熔融黏度較高，具有難以從融液進行紡絲的難處，因此在製造石英玻璃不織布之情形時，可有效地應用本發明的裝置及方法。作為構成導引電極手段18的導電性材料者，雖亦可使用 銅或不鏽鋼等之金屬材料但在不適合有金屬不純物混入之情形時以石墨為佳。對於構成標的構件22的導電性材料並沒有特別限定，可使用不鏽鋼等之金屬材料。

從成為加熱手段20的燃燒器20a所射出的火焰20b是從與玻璃材料12之供給方向成正交的方向來進行加熱的方法較為安定，在控制性上雖佳，不過如第2圖所示，以平行於火焰來進行供給時，由於藉由增加了氣體流速，而可加速紡絲速度而提高生產性，於以下加以說明。又，在本發明中之紡絲，是作為用語來指稱以下的狀態：使玻璃材料的前端部熔融軟化後藉由靜電力成為玻璃絲狀纖維而分離浮游的狀態。

第2圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之不同實施形態的概略說明圖。第2圖之實施形態與第1圖之實施形態的相異處如下。在第2圖之玻璃不織布的製造裝置10A中，是省略掉第1圖所示的導引電極手段18，且設置有可以兼具加熱作用與導引作用的加熱電極手段21來取代第1圖所示的加熱手段20，在第2圖的例中，構成該加熱電極手段21的燃燒器21a，是以與玻璃材料12的供給方向一致乃至平行的狀態而設置，因此，氫氧燃燒器火焰21b是以與玻璃材料12的供給方向一致乃至平行的狀態來進行射出。

於該燃燒器21a的內部，開設有可供長條狀玻璃材料12插通之貫通孔來作為導引部30，藉由氫氧燃燒器火焰21b所熔融軟化後之長條狀玻璃材料12的玻璃絲狀纖維 26，如第2圖所示，是從該燃燒器21a的前端開口部朝向水平方向與火焰一起射出並藉由靜電力堆積於標的構件22上。又直流電源手段24，是分別經由配線25接連於該加熱電極手段21與該標的構件22，並在該加熱電極手段21與該標的構件22之間以施加高壓直流電壓之方式來產生作用。其他的構成是與第1圖相同，由於是由同樣的符號來表示，因此省略對於該等構成構件的重複說明。

以下說明第2圖所示構成之玻璃不織布的製造裝置10A的作用。首先，藉由上述搬運手段16搬運上述長條狀玻璃材料12的前端部，而使前端部插通於加熱電極手段21的導引部30內，並藉由上述加熱電極手段21使之熔融軟化。另一方面，對上述加熱電極手段21與上述標的構件22之間施加高壓直流電壓，藉由在該加熱電極手段21與該標的構件22之間所產生的靜電力，使得從藉由上述加熱電極手段21所熔融軟化後之長條狀玻璃材料12的前端部朝向水平方向射出玻璃絲狀纖維26，如第2圖所示，使玻璃絲狀纖維堆積於該標的構件22上，而得以形成玻璃不織布28。此時，靜電場會因氣體流速的紊亂而被擾亂，造成增大絲狀纖維外徑偏差不均一的傾向。又，由於火焰的電氣導電性緣故會容易產生放電，因此必須設定好距離、角度，以使得標的構件22的位置不會過於接近火焰。

在第1圖及第2圖的實施形態中，作為標的構件22是顯示出以使用金屬標的構件為例子，但作為標的構件22 亦可以使用平板狀構件以外之形狀的構件，例如於第3圖所示，由於也可以適用圓筒狀的構件，故說明如下。又，在第3圖的圖示例中，是顯示出將第2圖之構成中的標的構件22以圓筒狀構件為例子，不過當然第1圖之構成中也同樣地可以應用圓筒狀之標的構件。

第3圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之另外一實施形態的概略說明圖。第3圖的實施形態與第2圖的實施形態之相異處如下。於第3圖之玻璃不織布的製造裝置10B中，設有標的圓筒體34來取代第2圖所示的標的構件22，該標的圓筒體34是被安裝成在旋轉軸32上能夠旋轉且能夠於旋轉軸方向上進行移動之狀態。其他的構成是與第2圖相同，由於是藉由相同的元件符號來表示，因此省略對於該等構成構件的重複說明。如此地也可以是使用作為圓筒狀之標的構件的標的圓筒體34，以一邊使該標的圓筒體34旋轉，同時往復移動於旋轉軸方向之狀態，來使玻璃絲狀纖維堆積在該標的圓筒體34的表面而製造成玻璃不織布。

在第1圖所示之玻璃不織布的製造裝置10的圖示例中，作為在加熱手段20者，雖然是例示出由燃燒器20a產生氫氧燃燒器火焰20b的例子，但也可以由雷射光或是電氣爐來進行加熱。採用雷射光之情形時可使用二氧化碳雷射、YAG雷射等。但由於熔融部分的黏度較高，所以必須在熔融部分的周圍設置氣體噴射噴嘴來使絲狀纖維易於吹出。而採用電氣爐之情形時，由於熔融部分會軟化而掉 落，所以要朝向下方進行紡絲。又由於在電氣爐內設有氧化鋁製的爐心管，因此必須實施與加熱器間的完全絕緣。且必須進行電氣爐接地並以玻璃熔融部分作為負電極，以金屬標的構件為正電極等之對於放電對策的處理。

又，在第1圖的圖示例中，是顯示出將作為加熱手段的燃燒器設置成朝向垂直方向的例子，但包含燃燒器以外的加熱手段，當然也可以因應需要使加熱手段以朝向垂直方向以外適當地傾斜之狀態來設置。例如，如第4圖所示，也可以採用在第1圖之構成中，將作為加熱手段20的燃燒器20a設置成水平方向之構成來作為玻璃不織布的製造裝置10C。此情形時，除了在加熱手段20設有導引部30並於加熱手段20的內部進行長條狀玻璃材料12之水平方向的導引此點之外，其餘皆與第1圖的構成相同，並可以進行與第2圖之構成相同的作用。於第4圖的各構件，除了上述構成之相異處之外其餘皆相同，並以與第1圖相同的元件符號來表示。

在第2圖及第3圖所示之玻璃不織布的製造裝置10A、10B的圖示例中，顯示出作為加熱電極手段21者，是藉由具備導引部30之燃燒器21a來產生的氫氧燃燒器火焰21b的例子，但與第1圖之情形相同樣地，也可以採用藉由雷射光或是電氣爐來加熱，其中藉由電氣爐來進行加熱之情形時，可應用於內部具備加熱器功能的管狀電氣爐、或是電弧爐。又，在第2圖及第3圖的圖示例中，雖是顯示出將作為加熱手段的燃燒器以朝向水平方向設置的 例子，但包含燃燒器以外的加熱手段當然也可以因應需要，使加熱手段以朝向水平方向以外適當地傾斜之狀態來設置。

接著，依第5圖及第6圖來說明本發明之玻璃不織布的製造方法的第1及第2樣態。第5圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造方法之第1樣態之一實施形態的製程順序的流程圖。本發明之玻璃不織布的製造方法的第1樣態是利用本發明之玻璃不織布的製造裝置的第1樣態來進行。在以下的說明中之各構件的符號是使用第1圖所示的符號。

首先，於紗管等之玻璃材料供給手段14準備長條狀玻璃材料12(第5圖之步驟100)。其次，藉由搬運手段16將長條狀玻璃材料12的前端部搬運至導引電極手段18(第5圖之步驟102)。然後再藉由搬運手段16將長條狀玻璃材料12的前端部從該導引電極手段18送出(第5圖之步驟104)。藉由上述加熱手段20將從該導引電極手段18所送出來的長條狀玻璃材料12的前端部予以熔融軟化(第5圖之步驟106)。另一方面，於上述導引電極手段18與上述標的構件22之間施加高壓直流電壓，使該導引電極手段18與該標的構件22之間產生靜電力(第5圖之步驟108)。藉由該所產生的靜電力，從藉由上述加熱手段20所熔融軟化後之玻璃材料12的前端部，如第1圖所示地將玻璃絲狀纖維26堆積在該標的構件22上(第5圖之步驟110)。以如此方式進行來製造玻璃不織布28。

第6圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造方法之第2樣態之一實施形態的製程順序的流程圖。本發明之玻璃不織布的製造方法的第2樣態是利用本發明之玻璃不織布的製造裝置的第2樣態來進行。在以下的說明中之各構件的符號是使用第2圖所示的符號。

首先，於紗管等之玻璃材料供給手段14準備長條狀玻璃材料12(第6圖之步驟200)。其次，藉由搬運手段16將長條狀玻璃材料12的前端部搬運至加熱電極手段21(第6圖之步驟202)。將搬運來的長條狀玻璃材料12的前端部插通於加熱電極手段21的導引部30內，並藉由上述加熱電極手段21使之熔融軟化(第6圖之步驟204)。另一方面，於上述加熱電極手段21與上述標的構件22之間施加高壓直流電壓，使該加熱電極手段21與該標的構件22之間產生靜電力(第6圖之步驟206)。藉由該所產生的靜電力，從藉由上述加熱電極手段21所熔融軟化後之長條狀玻璃材料12的前端部，如第2圖所示地將朝向水平方向射出的玻璃絲狀纖維26，堆積在該標的構件22上(第6圖之步驟208)。以如此方式進行來製造玻璃不織布28。如前所述，採用此方法之情形時，靜電場會因氣體流速的紊亂而被擾亂，造成增大絲狀纖維外徑偏差不均一的傾向。又，由於火焰的電氣導電性緣故會容易產生放電，因此必須設定好距離、角度，以使得標的構件22的位置不會過於接近火焰。

又，於第1圖~第4圖所示的實施形態中，是以使用 1根長條狀玻璃材料12之情形為例子來進行說明，然而本發明在實施時，從生產效率而言，不用說當然可以設置複數根乃至於多數根的長條狀玻璃材料12，同時對複數根乃至於多數根的玻璃絲狀纖維以進行紡絲之方式來製造玻璃不織布為適宜。又，於第1圖~第4圖所示的實施形態中，是顯示出導引電極手段18或是加熱電極手段21與標的構件22是以在水平方向上相對向設置為例，但當然也可以在垂直方向上相對向設置，或是因應設置場所來設定其他的相對向位置。

〔實施例〕

以下舉出本發明的實施例來加以具體地說明，當然本發明並不受此等實施例的記載而被限定性地解釋其範圍。

(實施例1)

使用與第1圖所示之裝置相同的裝置來製造石英玻璃不織布。準備直徑0.3mm的長條狀石英玻璃纖維來作為長條狀玻璃材料，藉由搬運手段(進給輥輪)將該長條狀石英玻璃纖維供給至石墨製的導引電極手段。從與該進給方向垂直相交的方向上，以來自作為加熱手段之燃燒器的氫氧燃燒器火焰將上述長條狀石英玻璃纖維的前端部加熱至大約2000℃使其熔融軟化。在與上述導引電極手段為對向且距離有150mm的位置，設置能夠移動於XY兩方向的標的構件保持手段，用以保持作為標的構件的不鏽鋼基板 (在本實施例中是實施成使不鏽鋼基板可移動於XY方向之狀態)。當以該石墨製之導引電極手段作為電極，並在與不鏽鋼基板之距離為150mm之間藉由直流電源施加20kV的高壓直流電壓來使導引電極手段與不鏽鋼基板之間產生靜電力時，可藉由靜電力從已熔融之長條狀石英玻璃纖維的前端部分離浮游出直徑大約0.5μm的石英玻璃絲狀纖維，並將此絲狀纖維堆積於不鏽鋼基板上。所堆積的石英玻璃絲狀纖維相互交絡而成為石英玻璃不織布(厚度200μm)。

(實施例2)

使用與第3圖所示之裝置相同的裝置來製造石英玻璃不織布。準備直徑0.3mm的長條狀石英玻璃纖維來作為長條狀玻璃材料，藉由搬運手段(進給輥輪)將該長條狀石英玻璃纖維供給至：於中心具有作為導引部之貫通孔且以金屬燃燒器作為加熱電極手段的貫通孔中。對金屬燃燒器供給氫及氧，以所產生的氫氧火焰將上述長條狀石英玻璃纖維的前端部加熱至大約2000℃使其熔融軟化。在與上述金屬燃燒器為對向且距離有150mm的位置，設置能夠旋轉的不鏽鋼圓筒滾筒，以該不鏽鋼圓筒滾筒作為標的構件。使該不鏽鋼圓筒滾筒旋轉，並且可往復移動於旋轉軸方向之狀態，以上述金屬燃燒器作為電極，並在與不鏽鋼圓筒滾筒之間施加20kV的高壓直流電壓來使燃燒器與不鏽鋼圓筒滾筒之間產生靜電力。藉由來自燃燒器的氣體流 速與靜電力，從被朝向與氫氧燃燒器火焰為同軸方向所送出且已熔融軟化之長條狀石英玻璃纖維之前端部，可藉由靜電力分離浮遊出直徑大約1μm的石英玻璃絲狀纖維，並堆積於不鏽鋼圓筒滾筒上。所堆積的玻璃絲狀纖維相互交絡而成為石英玻璃不織布(厚度200μm)。

(實施例3)

除了使用二氧化碳雷射來取代燃燒器作為加熱手段之外，其餘以與實施例1相同的順序及條件來製造出石英玻璃不織布(厚度200μm)。

(實施例4)

取代長條狀石英玻璃纖維而使用含有由SiO₂：80%、B₂O₃：12%的硼矽酸鹽玻璃所構成之直徑0.3mm的長條狀玻璃纖維來作為長條狀玻璃材料，除了是以氫氧燃燒器火焰將長條狀玻璃纖維的前端加熱至大約1200℃使其熔融、軟化之外，其餘是以與實施例1相同的順序，藉由靜電力從已熔融之上述長條狀玻璃材料的前端部分離浮遊出直徑大約0.3μm的玻璃絲狀纖維，並將之堆積於不鏽鋼基板上。所堆積之玻璃絲狀纖維係相互交絡而成為由硼矽酸鹽玻璃所構成的玻璃不織布(厚度50μm)。

10、10A、10B、10C‧‧‧玻璃不織布的製造裝置

12‧‧‧長條狀玻璃材料

14‧‧‧玻璃材料供給手段

16‧‧‧搬運手段

18‧‧‧導引電極手段

20‧‧‧加熱手段

20a‧‧‧燃燒器

20b‧‧‧氫氧燃燒器火焰

21‧‧‧加熱電極手段

21a‧‧‧燃燒器

21b‧‧‧氫氧燃燒器火焰

22‧‧‧標的構件

23‧‧‧標的構件保持手段

24‧‧‧直流電源手段

25‧‧‧配線

26‧‧‧玻璃絲狀纖維

28‧‧‧玻璃不織布

30‧‧‧導引部

32‧‧‧旋轉軸

34‧‧‧標的圓筒體

第1圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之一實 施形態的概略說明圖。

第2圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之另一實施形態的概略說明圖。

第3圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之其他實施形態的概略說明圖。

第4圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造裝置之再一其他實施形態的概略說明圖。

第5圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造方法之第1態樣的一種實施形態之製程順序的流程圖。

第6圖是顯示本發明之玻璃不織布的製造方法之第2態樣的一種實施形態之製程順序的流程圖。

10‧‧‧玻璃不織布的製造裝置

12‧‧‧長條狀玻璃材料

14‧‧‧玻璃材料供給手段

16‧‧‧搬運手段

18‧‧‧導引電極手段

20‧‧‧加熱手段

20a‧‧‧燃燒器

20b‧‧‧氫氧燃燒器火焰

22‧‧‧標的構件

23‧‧‧標的構件保持手段

24‧‧‧直流電源手段

25‧‧‧配線

26‧‧‧玻璃絲狀纖維

28‧‧‧玻璃不織布

Claims (12)

1. 一種玻璃不織布的製造裝置，其特徵為：具有：玻璃材料供給手段，其係供給長條狀玻璃材料、及搬運手段，其係以預定速度搬運所供給來之該長條狀玻璃材料、及導引電極手段，其係用以進行將所搬運來的該長條狀玻璃材料予以送出之作用，並且是由導電性材料所形成且成為電極、及加熱手段，其係使所送出來的該長條狀玻璃材料熔融軟化、及標的構件，其係由與該導引電極手段隔開預定間隔而對向設置的導電性材料所構成、以及直流電源手段，其係將直流電壓施加在該導引電極手段與該標的構件之間，將上述長條狀玻璃材料的前端部從上述導引電極手段送出，並藉由上述加熱手段使該前端部熔融軟化，於上述導引電極手段與上述標的構件之間施加直流電壓，藉由該導引電極手段與該標的構件之間所產生的靜電力，而得以從藉由上述加熱手段所熔融軟化後之該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上。
2. 一種玻璃不織布的製造裝置，其特徵為：具有：玻璃材料供給手段，係供給長條狀玻璃材料、及 搬運手段，係以預定速度搬運所供給來之該長條狀玻璃材料、及加熱電極手段，其係具有用以進行將所搬運來的長條狀玻璃材料予以送出之作用的導引部，並且是由導電性材料所形成且成為電極、且使所搬運來的該長條狀玻璃材料熔融軟化、及標的構件，其係由與該加熱電極手段隔開預定間隔而對向設置的導電性材料所構成、以及直流電源手段，其係將直流電壓施加在該加熱電極手段與該標的構件之間，將上述長條狀玻璃材料的前端部搬運至上述加熱電極手段的導引部使該前端部熔融軟化，於上述加熱電極手段與上述標的構件之間施加直流電壓，藉由該加熱電極手段與該標的構件之間所產生的靜電力，而得以從藉由上述加熱電極手段所熔融軟化後之該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述長條狀玻璃材料為玻璃桿或是玻璃纖維。
4. 如申請專利範圍第3項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述玻璃桿的直徑為0.3mm~2mm，上述玻璃纖維的直徑為0.1mm~0.5mm。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述玻璃絲狀纖維的直徑為0.3μm~ 5μm。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述直流電壓為5kV~100kV。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述長條狀玻璃材料為石英玻璃。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之玻璃不織布的製造裝置，其中，上述標的構件為能夠移動於XY方向的基板、或是能夠旋轉的圓筒構件。
9. 一種玻璃不織布的製造方法，是使用申請專利範圍第1項所述的製造裝置之玻璃不織布的製造方法，其特徵係具有：玻璃材料供給製程，其係從上述玻璃材料供給手段供給長條狀玻璃材料、及玻璃材料搬運製程，其係藉由上述搬運手段，以預定速度搬運所供給來的該長條狀玻璃材料、及玻璃材料送出製程，其係藉由上述導引電極手段，將所搬運來的該長條狀玻璃材料朝向上述加熱手段送出、以及玻璃絲狀纖維堆積製程，其係藉由上述加熱手段，使所送出之該長條狀玻璃材料的前端部熔融軟化，並且藉由上述直流電源手段，於該導引電極手段與該標的構件之間施加直流電壓而產生靜電力，並藉由該靜電力從該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上而製成玻璃不織布。
10. 一種玻璃不織布的製造方法，是使用申請專利範圍第2項所述的製造裝置之玻璃不織布的製造方法，其特徵係具有：玻璃材料供給製程，其係從上述玻璃材料供給手段供給長條狀玻璃材料、及玻璃材料搬運製程，其係藉由上述搬運手段，以預定速度搬運所供給來的該長條狀玻璃材料、以及玻璃絲狀纖維堆積製程，其係藉由上述加熱電極手段，使被搬運至上述加熱電極手段之導引部之該長條狀玻璃材料的前端部熔融軟化，並且藉由上述直流電源手段，於該加熱電極手段與該標的構件之間施加直流電壓而產生靜電力，並藉由該靜電力從該長條狀玻璃材料的前端部使玻璃絲狀纖維堆積在該標的構件上而製成玻璃不織布。
11. 一種玻璃不織布，其特徵是使用申請專利範圍第9或10項所述之製造方法所製造，以直徑為0.3μm~5μm之玻璃絲狀纖維相互交絡之狀態下，堆積形成50μm~1mm的厚度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之玻璃不織布，其中，上述玻璃絲狀纖維為石英玻璃絲狀纖維。