TW201335081A - 盤輥、其製造方法以及玻璃之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種盤輥，係具備主軸、以及填充於前述主軸之複數個盤材，前述填充後的盤材被實施燒成，前述填充後的盤材密度為高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下，前述盤材含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、以及選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之填充劑20~45重量%。
Description
本發明係關於適用於製造玻璃之盤輥、其製造方法以及使用其的玻璃之製造方法。
平板玻璃，是將玻璃熔融物連續供應給裝置，使其從該裝置呈帶狀流下，在流下途中讓其冷卻硬化，而藉此製造出。盤輥發揮一對拉伸輥的作用，用來挾持帶狀玻璃熔融物而將其強制地往下方送出。
盤輥，一般是將成型板(板狀成型體、基材)衝切成環狀的盤材，將複數片盤材插嵌於作為旋轉軸之主軸而成為捲狀積層物，透過配設於兩端之凸緣將全體實施加壓固定而構成。盤材的外周面發揮玻璃熔融物之搬運面的作用。
盤輥是用來將帶狀玻璃熔融物進行長時間搬運，要求摩耗量少。此外，還要求避免從表面發生粉塵而污染玻璃。
專利文獻1~3記載著含有耐熱性無機纖維、雲母、黏土之盤輥。
〔專利文獻1〕日本特表2010-510956
〔專利文獻2〕日本特開2009-132619
〔專利文獻3〕日本特開2004-299980
本發明的目的是為了提供耐摩耗性優異的盤輥、其製造方法以及使用其的玻璃之製造方法。
依據本發明提供以下的盤輥等。
1.一種盤輥，係具備主軸、以及填充於前述主軸之複數個盤材，前述填充後的盤材被實施燒成，前述填充後的盤材密度為高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下，前述盤材含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、以及選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之填充劑20~45重量%。
2.如1所述之盤輥，其中，前述盤材是在300℃以上、未達700℃實施燒成。
3.如1或2所述之盤輥，其中，前述盤材密度為1.23g/cm3以上、1.40g/cm3以下。
4.如1或2所述之盤輥，其中，前述陶瓷纖維係含有：氧化鋁70重量%以上82重量%以下、氧化矽30重量%以下18重量%以上。
5.如1或2所述之盤輥，其中，前述陶瓷纖維係含有：氧化鋁40重量%以上但未達60重量%、氧化矽超過40重量%且60重量%以下。
6.一種盤輥之製造方法，在主軸插入複數個盤材，該盤材含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、以及選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之填充劑20~45重量%；將前述插入後的盤材實施燒成而使密度成為高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下。
7.如6所述之盤輥之製造方法，其中，燒成前的盤材進一步含有紙漿和澱粉。
8.一種玻璃之製造方法，是將玻璃熔融物使用1至5中任一盤輥進行搬運，並將前述玻璃熔融物冷卻。
依據本發明，可提供一種耐摩耗性優異之盤輥、其製造方法以及使用其的玻璃之製造方法。
本發明的盤輥係具備主軸、以及插入主軸之複數個盤材。
第1圖顯示本發明的盤輥之一例，該盤輥10例如以下般製造出。將複數片盤材12插嵌於主軸11而成為捲狀積層物，透過配設於兩端之凸緣13從兩端將全體加壓而在讓盤材若干壓縮的狀態下藉由螺帽15固定。按照必要實施燒成。而且，以成為既定輥徑的方式將盤材的外周面實施磨削。
盤輥的構造包括：主軸全體被盤材覆蓋的規格(第1
圖)，僅在與玻璃接觸的部分主軸被盤材覆蓋的規格，具有單一軸的規格等。
一般而言，盤材形成為具有中心孔之圓盤狀。盤材厚度沒有特別的限定，通常為2~10mm左右。中心孔的尺寸和形狀，可按照主軸的構造而改變，較佳為中心孔與主軸的剖面大致一致。中心孔例如為圓形、正方形、五角形、六角形、菱形或橢圓形。插入主軸之複數個盤材之外周面，是形成為盤輥的外周面，其至少一部分接觸玻璃片。
本發明的盤輥，可在主軸插入複數個盤材而成為積層體，從該積層體的兩端施加壓力進行固定而製造出。較佳為，固定後實施燒成。完成後的盤輥之盤材密度高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下，較佳為高於1.23g/cm3、1.40g/cm3以下，更佳為1.25g/cm3以上1.35g/cm3以下。藉由成為這樣的密度，耐摩耗性優異而能抑制發生粉塵。在相同硬度下，密度越高耐摩耗性越優異。
密度可藉由盤材組成、盤材安裝時的壓縮力等進行調整。
將盤材實施燒成時，有機黏結劑會消失而使密度降低。因此，將盤材裝填於主軸後實施燒成而製造時，必須考慮這點而調整密度。例如，當有機黏結劑含量為2~10重量%左右時，填充密度設定成約1.22~1.67g/cm3。
完成後的盤輥之盤材的蕭氏硬度宜為30~68，更佳為55~65，特佳為35~65。藉由成為這樣的硬度，耐摩耗性優異。若硬度過高可能損傷玻璃。硬度也是，可藉由盤材
組成、盤材安裝時的壓縮力等進行調整。
上述盤材含有有機黏結劑的情況，當使用時被加熱可能產生冒煙，因此較佳為事前實施燒成。盤材的燒成，在裝填於主軸之前或之後實施皆可，但較佳為裝填後。若裝填後實施燒成，可減少填充時的盤材發生壓縮破壞的可能性。燒成溫度例如為300~1000℃，較佳為400~800℃，300℃以上但未達700℃亦可，300℃以上但未達650℃亦可。如果能在更低溫實施燒成的話，基於環境、裝置、作業性的觀點是有利的。
主軸是由能承受玻璃製造時的熱之材料所構成，通常為金屬製(例如鐵製)。
盤輥，可將複數個盤材沿著一或複數個區域配置於主軸，在各區域藉由固定具從兩端實施壓縮固定。亦即，主軸可存在未配置盤材的部分。又盤材之直徑、剖面是沿著主軸的長度方向變化亦可。
本發明所使用的盤材係含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、以及填充劑20~45重量%。填充劑選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之1種以上。
陶瓷纖維含量為20~50重量%，較佳為25~38重量%，更佳為25~35重量%。陶瓷纖維未達20重量%時，耐熱性變低，陶瓷纖維超過50重量%時，空隙量增多，因此耐磨耗性可能會惡化。
本發明所使用的陶瓷纖維稱為氧化鋁矽酸鹽纖維、莫
來石纖維、氧化鋁纖維，典型是含有氧化鋁40重量%以上99重量%以下、以及氧化矽60重量%以下1重量%以上。例如可為，含有氧化鋁70重量%以上85重量%以下(較佳為70重量%以上82重量%以下)、及氧化矽30重量%以下15重量%以上(較佳為30重量%以上18重量%以下)之高耐熱性纖維。此外亦可為，含有氧化鋁40重量%以上但未達60重量%(較佳為45重量%以上55重量%以下)、及氧化矽超過40重量%且60重量%以下(較佳為45重量%以上55重量%以下)之纖維。
陶瓷纖維之平均纖維徑通常為2~7μm左右，較佳為2~5μm或3~7μm左右。
盤材中，木節土含量為5~30重量%，較佳為10~30重量%，更佳為15~25重量%。若將木節土含量設定於此範圍，在盤材磨削後進行表面處理時，其表面潤滑性(平滑性)良好。
膨潤土含量為2~20重量%，較佳為2~15重量%，更佳為3~15重量%，特佳為5~15重量%。若不含膨潤土，定著凝集不足而使濾水性變差。相反地，若膨潤土含量過多，漿體性變高而使濾水性變差。
雲母是用來提高盤材對於主軸熱膨脹之追隨性。作為雲母，可使用白雲母(moscovite；K2Al4(Si3Al)2O20(OH)4)、黒雲母、金雲母(phlogopite；K2Mg6(SiAl)2O20(OH)4)、橙玄玻璃、鋰雲母、氟合成雲母等，考慮上述追隨性時，較佳為白雲母。
盤材中，雲母含量為20~45重量%，較佳為20~40重量%，更佳為25~35重量%。若雲母過少，對於主軸熱膨脹之追隨性降低，若過多，要讓其均一分散於漿體中變困難，可能使盤基材的物性偏差變大。
盤材中，氧化鋁、矽灰石、蓳青石或燒成高嶺土的含量為20~45重量%，較佳為25~45重量%，更佳為28~42重量%。含量過少時，組裝後的輥之表面潤滑性(平滑性)降低，含量過多時，將基材衝切成環狀時之衝切性可能降低。
盤材，在不影響本發明效果的範圍內，除了上述成分以外，還能含有凝集輔助劑、有機黏結劑。
作為有機黏結劑，較佳為有機纖維(紙漿)、澱粉。若含有有機纖維(紙漿)可顯現壓縮特性，其含量例如為2~10重量%、或6~10重量%。此外，若含有澱粉可顯現盤材強度，其含量例如為1~10重量%、或1~4重量%。
盤材中，作為無機成分，陶瓷纖維、木節土、膨潤土、填充材合計可含有85重量%以上、90重量%以上、95重量%以上、98重量%以上、100重量%。
盤材，藉由將上述成分以上述範圍來含有，可獲得耐熱性、強度、復原率等保持均衡之盤輥。
通常，盤材是從基材裁切出，基材可將含有上述成分之水性漿體成型為板狀，實施乾燥而製造出。這時，使用抄造法其效率較佳。
調製水性漿體，該水性漿體含有陶瓷纖維(氧化鋁40~60重量%、氧化矽40~60重量%)30重量%、白雲母32重量%、木節土20重量%、膨潤土10重量%、紙漿6重量%以及澱粉2重量%，藉由抄造法抄造出乾燥後尺寸為200mm×200mm×6mm之盤輥用基材(成型板)。
由獲得的基材衝切出外徑80mm內徑30mm的盤材，以表1所示的壓力緊固於直徑30mm的不鏽鋼製主軸，以表1所示的填充密度造輥。盤材所構成之積層體長度為100mm。之後，以表1所示的溫度實施5小時燒成，製作成盤輥。
對於所製得的盤輥，依以下方法求出燒成後密度、硬度、摩耗量。結果如表1所示。
由盤輥全體重量減去主軸重量而獲得盤材重量，將該盤材重量除以盤輥體積而算出填充密度以及燒成後密度。
使用橡膠用D型硬度計(高分子計器公司製「ASKER D型橡膠硬度計」)進行測定。
在盤輥之輥面讓直徑30mm之不鏽鋼製軸接觸的狀態下，於800℃旋轉5小時後，冷卻至室溫25℃，測定在盤輥的輥表面產生之溝槽深度。在該軸上以2mm間隔實施有5條寬度2mm的溝槽加工。
根據表1可知，燒成後密度高於1.20g/cm3之實施例的盤輥，其摩耗量比燒成後密度1.20g/cm3以下之比較例的盤輥少。
為了調查燒成溫度的影響，依表2所示的緊固壓力、填充密度、燒成溫度與實施例1同樣地製作出盤輥，進行評價。結果如表2所示。作為參考，將實施例1、2的數據一併載入。
根據表2可知，燒結溫度400~800℃沒有顯著的差異，在低溫實施燒成亦可。
本發明的盤輥可適用於平板玻璃等的製造。
以上雖是詳細地說明幾個本發明的實施方式以及/或實施例，但所屬技術領域具有通常知識者，實質上不脫離
本發明之新穎教示以及效果下，可輕易對該等例示的實施方式以及/或實施例施加許多變更。因此，該等許多的變更也包含於本發明的範圍。
將本說明書所記載的文獻內容全部援用於此。
10‧‧‧盤輥
11‧‧‧主軸
12‧‧‧盤材
13‧‧‧凸緣
15‧‧‧螺帽
第1圖顯示本發明的盤輥之一例。
10‧‧‧盤輥
11‧‧‧主軸
12‧‧‧盤材
13‧‧‧凸緣
15‧‧‧螺帽
Claims (8)
- 一種盤輥，係具備主軸、以及填充於前述主軸之複數個盤材，前述填充後的盤材被實施燒成，前述填充後的盤材密度為高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下，前述盤材含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、以及選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之填充劑20~45重量%。
- 如申請專利範圍第1項所述之盤輥，其中，前述盤材是在300℃以上、未達700℃實施燒成。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之盤輥，其中，前述盤材密度為1.23g/cm3以上、1.40g/cm3以下。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之盤輥，其中，前述陶瓷纖維係含有：氧化鋁70重量%以上82重量%以下、氧化矽30重量%以下18重量%以上。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之盤輥，其中，前述陶瓷纖維係含有：氧化鋁40重量%以上但未達60重量%、氧化矽超過40重量%且60重量%以下。
- 一種盤輥之製造方法，在主軸插入複數個盤材，該盤材含有：陶瓷纖維20~50重量%、木節土5~30重量%、膨潤土2~20重量%、 以及選自雲母、氧化鋁、矽灰石、蓳青石、燒成高嶺土之填充劑20~45重量%；將前述插入後的盤材實施燒成而使密度成為高於1.20g/cm3、1.50g/cm3以下。
- 如申請專利範圍第6項所述之盤輥之製造方法，其中，燒成前的盤材進一步含有紙漿和澱粉。
- 一種玻璃之製造方法，是將玻璃熔融物使用申請專利範圍第1至5項中任一項之盤輥進行搬運，並將前述玻璃熔融物冷卻。
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