JPH05502658A - 移染のないガラス繊維パッケージを形成するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 移染のないガラス繊維パッケージを形成するための方法及び装置技術分野 本発明はガラス繊維の製造に関する。より詳しくは本発明は、サイズ剤を付けた 繊維の乾燥に関し、更に詳しくは、移染のない改良されたガラス繊維パッケージ の製造に関するものである。

背景技術 ガラス繊維パッケージは、一般的に、加熱されたブツシュから多数の溶融ガラス 流を放出させ、多数の溶融ガラス流を細めて多数の繊維にし、繊維を塗布機に通 して繊維に対して水溶性サイズ剤を塗布することによって、製造される。この後 、繊維は収束シューで収束されてストランドとなり、次いでコレットに巻かれて ガラス繊維パッケージを形成する。次いで、このパッケージは乾燥されて、水溶 性サイズ剤から水分を蒸発させる。

このようなガラス繊維パッケージの製造者及びこのようなパッケージのユーザは 、共に、当業界で一般的に「移染Ｊと呼ばれる問題が存在することをよく知って いる。移染は、前記パッケージにおける繊維の変色として、視覚的に、観察でき る。このことは、乾燥工程の際に、パッケージ内で水分が外方へ移動して、水分 と共にサイズ剤の一部を運び、これによりパッケージの外周側に向かって様々な 無秩序の場所で通常よりも多（のサイズ剤を付着させるときに生ずる。移染問題 を処理する一つの方法は、単に、パッケージから外側層を剥取って変色した繊維 を取り除くことである。このことは、勿論、相当量の材料を無駄にし、また不経 済でもある。更に、例えばＴｙｐｅ３０　（登録商標）の角ばったエツジのパッ ケージを形成するときのようにパッケージのエツジは、また、この移染問題をも つことがあり、勿論、これらは常に剥取ることはできない。他に、パッケージの 形が維持されないであろう。このことは、使用中、このエツジの移染の発生から 生ずる変色材料の周期的な「チンク（ｃｈｉｎｋ）　Ｊがあることを意味する。

このようなパッケージのユーザは、勿論、目に見えるｒチンク」の発生を不満足 と思う。

か（して、この技術には、解決する必要のある問題が存在することが理解される であろう。

本発明は、移染を除去することによって、コスト面で経済的な仕方でこの問題を 解決する。本発明の実施によって、移染の原因が除去されているので、変色した ガラス繊維ストランドを取り除く剥ぎ取りは、もはや必要とされない。加えて、 本発明は、現在の乾燥炉を不要とし、これにより、労力削減と追加エネルギーの 利用を除去するため、より経済的な処理を提供する。更に、本処理を用いること により、従来の商業的な処理技術に比べて、繊維の引っ張り強さの増大が得られ ることも認められる。その上、本発明は、毛羽立ち問題なく、実施することがで きる。最後に、本発明によれば、サイズ剤の塗布の効率と、繊維のより均一な乾 燥サイズ剤被覆の形成とが実現される。

本発明の開示 本発明は、加熱されたブツシュから多数の溶融ガラス流を放出し、該多数の溶融 ガラス流を細めて多数の繊維にし、該繊維を塗布機に通して、前記繊維に水性サ イズ剤を塗布し、このサイズ剤を付けた繊維を収束シューで収束させてストラン ドにし、該ストランドをコレット上に巻取るタイプの従来のガラス製造方法の改 良を提供する。

本発明の他の特徴によれば、Ａ）加熱されたブツシュから放出された溶融ガラス からガラス繊維を形成し、 Ｂ）該繊維を下方へ移動させ、この移動中、（ｉ）塗布機により前記ガラス繊維 に液体サイズ剤を塗布し、（ｉ　ｉ）前記繊維を収束手段により収束しストラン ドにし； Ｃ）該ストランドを巻取り機で巻き取って前記パッケージにすることならなるガ ラ又繊維のパッケージの製造方法の改良を提供する。提供するこの改良は、空気 を加熱するために、加熱されたブツシュに隣接する下方の領域に空気を送り込み 、そして前記繊維と熱交換接触状態とするために、前記加熱された空気を、該繊 維の回りを囲む限定された所定の領域に通過させることからなり、前記領域は、 前記ブツシュの下方地点、つまり前記塗布機の上方位置から該塗布機の下方位置 まで配置され、更に、一般的に前記収束シューの上方に配置される前記巻取り機 よりも上方位置で上記領域から前記空気を取り出すことからなる。加熱された空 気の量は、移染のないパッケージを形成するために十分の水性サイズ剤か付けら れた繊維を乾燥するのに充分な量とされている。

本発明の更なる特徴によれば、ブツシュの回りから周囲空気を、加熱されたブツ シュより下方で、これに十分近接して位置した熱交換室の開放端へ引き込み、加 熱ブツシュによって加熱し、次いで加熱された空気を、繊維と熱伝達接触の状態 で室の中を移動させ、その後空気を、室の底部近傍から取り出すことによって移 染のないパッケージを提供する。室はサイズ剤塗布機から下方に延び、繊維の回 りに取り囲んで配置され、これにより、加熱された空気はサイズ剤から流体、す なわち水分あるいは溶剤を蒸発させることができる。室内に、例えば赤外線ヒー タのようなで僅かな量の補給加熱を設けてもよいが、ブツシュによって空気を十 分に加熱することが望ましく、これによりブツシュの熱は、本質的に、サイズ剤 の揮発性液体部分を蒸発させるのに使用される空気を加熱するための唯一のエネ ルギー源である。

本発明の他の特徴によれば、本発明は、細かく切断した束、またはストランドを 製造するのに使用することができる。かくして、加熱されたブツシュから放出さ れた溶融ガラスからガラス繊維を形成し、繊維を下方へ移動させ、この移動中、 塗布機によって繊維に、水性あるいは溶剤型サイズ剤を塗布し、細かく裁断する 前に、収束装置で繊維を収束させて束にすることからなる、多数の繊維からガラ ス繊維の束を製造する方法において、（１）ブツシュから周囲空気を、加熱され たブツシュより下方で、これに十分に近接して配置された熱伝達室の最上開放端 へ引込み、開放端へ引き込まれる空気を加熱ブツシュによって加熱し、室は、サ イズ剤塗布機より上から延び、塗布機の下の箇所まで繊維を取り囲んで配置され 、（１１）加熱された空気を、繊維と熱伝達接触の状態で室の中を移動させ、（ 由）加熱された前記空気を、室の底部近傍から取り出し、これにより前記空気が 水分あるいは溶剤を蒸発させる、前記収束に先立って′ｆｆＩ記ガラス繊維を乾 燥させることからなる改良を提供する。

巻取り機のところで巻取りに先立って、繊維を加熱する米国特許第４．４７８． ６２５号、及び第３．７１８．４４８号と比較して、これら発明の利用に必要と される多量の追加的なエネルギーを、本発明では必要としないので、本発明は非 常に経済的であることが認められるであろう。加えて、米国特許第４．８５３． ０１７号、第４．６７６、８１３号、あるいは第４．１４６，３７７号には、本 発明の如何なることも認められないということが、当業者には直ちに分かるであ ろう。例えば、最初の２つの特許では、最上端がブツシュボトムプレートより上 に配置されている室を有する。後者の特許では、サイズ剤塗布機より上に室が配 置されている。

図面の簡単な説明 図面を参照すれば、 図１は、本発明の実施に使用する装置を一部を切欠いて例示する等角図である。

図２は、図１に示す装置の右側を簡略化して示す概略側面図である。

本発明を実施する最良の態様 図面を参照すると、移染のないガラス繊維パブケーンを形成するための装置が示 されている。この図示した装置は、サイズ剤を塗布したガラス繊維を乾燥する唯 一のエネルギー源としてブツシュの熱を使用することによって、本発明を実施す る好ましい技術と装置とを示すものである。

図面を参照すると、ブツシュ部材１２が一般的に示されており、該ブツシュ１２ のボトムプレート１４から溶融ガラスが放出され、該ガラスは多数のガラス繊維 １６となる。ブツシュのボトムプレー［４はチップ無しでも良いし、あるいはも っと普通の繊維形成用チップ（図示せず）を有していても良い。加えて、チップ が使用されるときには、ブツシュ１２は、また、そのボトム１４と隣接して、ブ ツシュボトムから出たガラスを冷却するための在来のフィンシールド（図示せず ）を有する。重要なこととして、在来のブリパッドスプレー（ｐｒｅｐａｄｓｐ ｒａｙｓ　）が図示されていないことが図面でわかるであろう。本発明を実施す るときには、水性サイズ剤の移染を止めるために、プリパッドスプレーは必要と されない。

在来の実施によれば、巻取り機２０は、ブツシュボトム１４から出たガラスを細 くして繊維１６を形成する。繊維１６は収束されて、束即ちストランド１８とな る。このストランド１８は、トラバース機構２２の助けを借りて、コレット２４ に巻かれ、最終的な繊維パブケーンを作る。在来の収束シュー２６を用いて、扇 状に広がった繊維１６を収束し１本のストランドにするのか良い。また、在来の 手法で、繊維１６を、回転する円筒状の塗布機２８を接触させるものの、サイズ 剤塗布機２８は通常の作業におけるよりもブツシュＩ２により近接して位置決め される。塗布機２８は、勿論、サイズ剤を収容した樋（図示せず）の中で回転す る。塗布機２８は、適当な支持体３２で支持された適当な駆動装置３０によって 、回転駆動される。塗布機２８は、一般的に、ハウジング３４内に収容され、ハ ウジング３４によって回転自在に支持される。

本発明の効果を得るために、全体的に符号３６で示した熱伝達室即ち乾燥室が設 けられている。室３６は塗布機２８よりも上の箇所で空気を受入れ、そして、巻 したパッケージの繊維が乾燥して移染かなくなるのに十分な時間、加熱空気と繊 維との間に熱伝達接触を維持する。このような乾燥を行わせるために、室３６は 、塗布機２８よりも十分な下の箇所まで延びている。塗布機２８よりも下に数フ ィート例えば少なくとも９１．５ｃｍ（３フイート）の長さが必要とされる。

熱伝達室３６は、全体的に符号３８で示す適当な構造支持体によって所定位置に 保持される。室３６は、３つの部分、即ち上部分４０、下部分４７、中間部分４ ４を有しているものとして示されている。上部分４０は、加熱されたブツシュＩ ２の下に配設された最も上のほぼ矩形の開口端４２を有している。一般的に、室 ３６の最も上の開口端４２は、ブツシュボトム１４、すなわち「チップ無し」ブ ツシュボトムの底面あるいはそのようなブツシュを使用したときにはチップの底 より下に約２２．１ｉｃｍ（９インチ）乃至約４０．６ｃｍ（１６インチ）に配 置されることが好ましい。室の上部分４０は、全体的に、開口端４２から前方且 つ下方に延び、前面４１と、後方に延びたサイドパネル４６とを有している。室 の上部分４０の最後端部分は、在来のビードシールド４８によって構成されてい る。ビートシールド４８は、傾斜した平坦な後方面５０と、前方に延びる左側面 ５２とを有している。後方面５０と前面４１は、互いに向かって僅かに先細りを なしている。ビードシールド４８は、これを夫々前後方向に移動させるための在 来の装置５４を有している。図面に示すように、ビードシールド４８は、その後 方作動位置にある。室３６と３つの部分は開放でき、そして繊維１６と塗布機２ ８に容易に近づけるように設計され且つ支持されるべきであることは明らかであ る。

室３６の中央部分即ち中間部分４４は上部分４０から後方且つ下方に延びている 。

塗布機２８がブツシュボトム１４から１２７　ｃｍ乃至１４０ｃｍの程度に位置 決めされている在米装置とは異なり、本発明を実施するときに、塗布機２８は、 ブツシュボトム１４からｓｏ、８ｃｍ乃至７６．２ｃｍ（約２０乃至約３０イン チ）に位置決めされる。塗布機ハウジング３４は、室の上部分４０と室の中間部 分４４の各々に対する後壁の一部として機能し、また塗布機を収束しつつある繊 維１６の扇状部と接触させるように配列かつ構成されている。

上部分４０及び中間部分４４と同様に、下部分４７は横断面が矩形であり、ガラ ス繊維１６に対して、その回りに配置されている。下部分４７の後壁６０は、そ の底部近くに空気出口通路６２を有している。室から空気を取り出すための装置 が設けられ、この装置は、ダクト６４を有し、ダクト６４は、適当な空気ポンプ あるいは送風機（図示ぜず）の負圧側に接続されている。ダクト６４は、該ダク ト６４と室３６の内部との間を連通させるのに役立つアダプタ部分６６と連通し ている。所望ならば、ダクトかアダプタの何れかついて、空気の流量を制御する 適当なスライドゲート（図示せず）を用いることができる。室の下部分４７の底 部は可動スライドゲート６８を有し、該可動スライドゲート６８は開ロア０を制 御し、繊維は、この間ロア０を通って収束シュー２６への経路を流れる。このス ライドゲート６８は、また上端４２に吸い込まれる空気の量の制御を助けるのに 用いることもできる。このユニットは、１時間当たり２７．２ｋｇ（６０ポンド ）のガラス処理量で１分当たり１．４２乃至５．６６立方メートル（５０から２ ０（ｌｃｆｍ）、そして１時間当たり９０．７ｋｇＣ２００ポンド）のガラス処 理量で１分当たり２．８３乃至１４．２立方メートル（１００から５００ｃｆｍ ）の空気を移動させる能力を有している。

断熱蒸発即ち断熱加熱あるいは断熱乾燥に言及するときに、断熱は最も純粋な熱 力学の意味で用いられていないことは、図から明らかであろう。明らかに、いく らか固有の熱損失や、外界との熱交換があるが、これらは僅かである。したがっ て、断熱は、一般的には、乾燥に用いられるあらゆるエネルギーがガラス溶融形 成系の中にすでに存在し、また追加のエネルギーを加える必要がないことを意味 する。本装置において、ブツシュの熱を空気を加熱のために使用すること又は加 熱したブツシュで空気を加熱することに言及するときには、勿論、図面から明ら かなように、室の上方部分４０の上端４２に入る空気は、また新たに形成された 繊維１６の残る熱又はエネルギーから熱又はエネルギーを受ける。この空気に対 するこのような追加の熱は、例えばブツシュの熱を使用すること、あるいはブツ シュの熱を使用することだけ、つまり空気を加熱するために加熱したブツシュを 使用することに言及することによっても、排除されない。

かくして、図面を参照すると、装置内でブツシュの回りの空気は、前記ボトム壁 Ｉ４の下に流れて室３６の上部開口端４２へ流れ込み、室３６の中を下方に進み 、そして室３６の底部に隣接してダクト６４から取り出される。この方法で、流 体、これは溶剤であるが、この好ましい実施例では水性サイズ剤からの水は繊維 から蒸発され、またダクト６４から取り出される。コレット２４上にストランド １８を巻いて形成されたパッケージは、完全に乾燥し、移染の問題が無くなる。

特定の作業では、乾燥室の大きさ、繊維の太さ、繊維を引く速度、塗布したサイ ズ剤の量について調整を必要とすることが当業者において容易に予想されよう。

本発明を案出し使用するに当たって当業者を助けるために、プロセスパラメータ に関する更なる情報を提供する。そのスペックは、本質的には、室３６の使用に 向けられており、室３６の下部分４７はほぼ４６インチの高さを有し、中間部分 ４７はほぼ６と１／２インチの高さを有し、また上部分４２はほぼ１５インチの 高さを有する。室の下方室４７の寸法は３４９ｏ２５ｍｍＸＩ２０゜６５ｍｍ（ 約１３と３／４インチＸ４と３／４インチ）であった。これは、上部分４０の最 下部及び中間部分４７のほぼ同じ横断面寸法であった。塗布機２８のすぐ近くの 室の矩形形状は、円筒系塗布機の最も内側の表面部分から測って、はぼ３４９゜ ２５ｍｍＸ１２０゜６５ｍｍ（１３と３／４インチＸ４と３／４インチ）であっ た。ビードンールト４８がその後方操作位置にあるときは、その側部５２は、室 の上部分４０のパネル４６の僅か外方に、例えば６゜３５ｍｍ（１／４インチ） に配置されている。壁４６の最後部分と、側部５２の前方部分とは、また僅かな ギャップ（６゜３５ｍｍ）（１／４インチ）を有していた。このような位置決め では、上部開口端４２の寸法は、約４１９゜１ｍｍＸｌ７７゜８ｍｍ（１６と１ ／２インチＸフインチ）であった。ブツシュ１２は、チ・ンプ（図示せず）を具 備するボトムプレートを有し、室３６の上端４２とチップの底部との間の距離は 、約３５５゜６ｍｍ（１４インチ）であった。在来のフィン付きシールドクーリ ング（図示せず）も使用された。塗布機２８の中心線からチップの底部までの距 離は、約７３６゜６ｍｍ（２９インチ）であった。室３６の底部は、収束シュー より上に約２１インチに置かれた。収束シューのところで、繊維は完全に乾燥し ていると信じられるが、測定は形成されたパッケージについてなされているに過 ぎない。

一般的に、太い繊維と低いストランド速度とを用いて、Ｅガラスについて優れた 効果が得られた。例えば、Ｈガラスと、より太い繊維、すなわち約０゜０１０２ ｍｍ（１０％分の４０　（ＨＴ）（０，０００４０）インチ）を越える見掛はモ ノフィラメント直径をもつストランドについて、上述した装置を用いて、顕著な 効果が得られるであろう。夫々、約０．０１０２−０．０１２ｍｍ（４０−４５ ＨＴ）、０．０１２８−０．０１４０ｍｍ（５０−５５ＨＴ）、０．０１５３− ０．０１６６ｍｍ　（６０−６５ＨＴ）　、０．０２３０−０．０２４２ｍｍ　 （９０ｉ５ＨＴ）のモノフィラメント径を有するＨ、に、Ｍ、Ｔ繊維について優 れた効果が得られた。ストランド速度は、一般的には、約１８２．９ｍ／分（６ ００（Ｔ繊維）ｆｔ／分）乃至約３５００　ｆ　ｔ／分（Ｈ繊維）であった。

前記サイズ剤の流体は、有機溶剤か水のいずれであってもよい。指摘したように 、水性サイズ剤を使用したときに、本発明の最高の効果が得られる。このような サイズ剤組成物は当業界では周知である。水性サイズ剤は、典型的には、約９３ ％乃至約９６％あるいは９７％の水と、用途で変わる種々のサイズ剤成分からな るサイズ剤の残部とを有する。一般的に、サイズ剤の成分は、例えばエポキシ、 滑剤、界面活性剤、例えば、非イオン、カチオン、アニオン界面活性剤、増粘剤 、結合剤のようなｌあるいはそれ以上の皮膜形成剤を含む。塗布されるサイズ剤 は、典型的には、少なくとも約６％乃至約１２％あるいは１３％の水分を有して いる。約ｌＯ％の水分を用い、そして繊維を完全に乾燥する、即ち約０，０２％ 以下の水分まで繊維を乾燥することによって最も良い効果が得られた。これは移 染の問題を除去する。

図において、種々の熱電対の配置位置を符号Ｔ１．Ｔ２、・・・・Ｔ７で示す。

下記の表１は、これらの種々の配置位置での典型的な作動温度を要約する。

配置位置　温度範囲 Ｔ　１．　２５２°Ｃ−３１６°Ｃ（４８５°Ｆ−６００°Ｆ）Ｔ２　２２６° Ｃ−２９１’Ｃ（４３８°Ｆ−５５６°Ｆ）Ｔ３　１６８°Ｃ−２４０°Ｃ（３ ３５°Ｆ−４６３°Ｆ）Ｔ４　１２６°Ｃ−１８８°Ｃ（２５９°Ｆ−３７０° Ｆ）Ｔ５　１３２°Ｃ−１９４°Ｃ（２７０°Ｆ−３８１０Ｆ）Ｔ６　１１２° Ｃ−１６６°Ｃ（２３３°Ｆ−３３１’　Ｆ）Ｔ７　１０１°Ｃ−１４２°Ｃ（ ２１４°Ｆ−２８８°Ｆ）図面には示してないが、室の中で塗布機のすぐ近くの 空気は約１７７’ｃ−２４９°Ｃ（３５０°Ｆ乃至約４８０°Ｆ）である。

形成されたパッケージがサイズ剤の水分の存在のために冷たくなるような在来の 方法と異なり、本方法は、水分を完全に蒸発させ、巻き取りに先立って繊維を加 熱するためにパッケージが高い温度を有していることを特徴としている。コレッ ト上に巻かれた繊維の温度は、好ましくは１時間当たりのガラス処理量２７．２ −３１．８ｋｇ　（６０−７０１ｂ）に対して５４°Ｃ（１３０°Ｆ）以上、少 なくとも約６６°Ｃ（１５０°Ｆ）である。より多くの処理量、例えば１時間当 たり９０．７Ｋｇ　（２００ｌｂ）で完全な乾燥を確保するために、少なくとも 約９９°Ｃ（２１０°Ｆ）の温度が望ましい。

次に述べるものは、本発明１層例示しようとするものである。下記の実例におい て、使用したサイズ剤は、約９５％の水と、約５％の固形成分とを含有する在来 の水性サイズ剤であった。サイズ剤の固形成分は、ポリビニルピロリドン、鉱物 油滑剤、ポリエチレングリコールモノステアレート、γ−アミノプロピルトリエ トキシシラン、酢酸、エチレンオキシドプロピレンオキシド界面活性剤および、 約２３０−２５０当量のエポキシを有するビスフェノールへ−エビクロロヒドリ ンエポキシ樹脂を含む。全ての場合に、Ｅガラスパッケージが使用された。

実施例Ｉ 約２０００の孔を備えたブツシュを使用してＭ−４５０Ｅガラスパツケージを作 った。そのガラス処理量は、１時間当たり約２７゜２ｋｇ（６０ポンド）であり 、ストランド速度は約４１１ｍ／分（１３５０フイート）であった。サイズ剤を 塗布して、約１０重量％の水分をもたせた。作業の間、塗布機より下２２８．６ ｍｍ（９インチ）の箇所での中間室４４の温度は、約１７７°Ｃから２１０’Ｃ （３５０’Ｆ−４１０°Ｆ）の範囲であった。また、ボトムから約１５２．４ｍ ｍ（６インチ）離れた下方室４７内の温度は、約９３°Ｃから１０４°Ｃ（２０ ０−２２０°Ｆ）の範囲で変化した。形成されたパッケージの繊維の温度は約５ ４’Ｃ−６０°Ｃ（１３０°Ｆ−１４０°Ｆ）であった。また、繊維の水分含有 量は、パッケージにおいて、約０％と約０゜０２％との間であった。

前記パッケージを視覚検査し、乾燥パッケージには移染の問題の特徴をなす変色 は見られないことが観察された。加えて、巻回中、パッケージの優れた形成が見 られた。

この作業モード中、水分蒸発率は、１分当たり約５２グラムであった。

実施例ＩＩ 同様の手法で、Ｋ−６７５パツケージを作ったが、採用したストランド速度は約 ６１７ｍ／分（２０２５フイート）であった。上記と同様の優れた効果が得られ た。水分蒸発率は、同様に、１分当たり約５２グラムであった。

実施例ＩＩＩ 同様の手法で、約２０５゜７ｍ／分（６７５５フイート）のストランド速度の下 で、Ｔ−２２５Ｅガラスパツケージを作った。水分蒸発率は、１分当たり約５２ グラムであった。再度、上記と同様の優れた効果が得られた。

上述の如くパッケージを形成するにあたって；毛羽立ち問題はほとんど生じなか った。１％の増大を示した１つの作業を除いて、本方法により形成されたストラ ンドの引っ張り強さは、本発明の直線的な乾燥を使用しない通常の処理に比べて 、１０％から２０％向上した。

２０００の孔を備えたブツシュを使用する実施例ＩＩＩでは、最大水分蒸発率は Ｍ繊維に関しては約６９グラム／分であり、Ｋ繊維に関しては約６２グラム／分 であり、Ｔ繊維に関しては約６０グラム／分であり、Ｈ繊維に関しては約５９グ ラム／分であった。

実施例ＩＶ 本願の出願日よりも１年以上前の工場設備において、実質的に、前記図面に示す 装置と同様の装置を用いて他の作業を行った。この実施は、４０００の孔を備え たブツシュを用いてＥガラスパッケージを作るものであった。１時間当たり約９ （１，７ｋｇ（２００ボンド）のガラス処理量としつツ、６９４．Ｉｌｌｍ（２ ２５０フイート）７分のストランド速度を採用した。この作業中、はぼ１７３　 ｇ／分の水分蒸発率が観測された。したがって、４０００の孔を備えたブツシュ では、２０００の孔を備えたブツシュを採用したときよりも３倍以上の水分蒸発 率が達成されたことが認められるであろう。この作業中、塗布機の下約２２８． ６ｃｍ（９インチ）の温度は約２４９°Ｃ（４８Ｑ°Ｆ）であり、また最終的に 形成されたパッケージの温度は約９９°Ｃ（２１，０°Ｆ）であった。毛羽立ち の問題は存在せず、このパッケージは、移染がなく、また約０−０゜２％の水分 を含んでいた。

以上本発明を説明したが、勿論、特許法に従って本発明の精神及び範囲を逸脱す ることなく変形可能であることは明らかであろう。

国際調査報告 −−ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０６０７１

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．加熱されたブッシュから多数の溶融ガラス流を放出し、該多数のガラス流を 細めて多数の繊維にし、水性サイズ剤を前記繊維に塗布する塗布機へ前記繊維を 通し、前記サイズ剤を付けた繊維を収束シューで収束してストランドにし、該ス トランドをコレット上に巻いてパッケージを形成することからなるガラス繊維製 造方法において、 前記パッケージの前記繊維が乾燥し、そして該パッケージが移染のないように、 前記繊維に塗布されたサイズ剤から水分を断熱状態でほぼ蒸発させることからな るガラス繊維製造方法。
2. ２．前記蒸発が、前記塗布機の下約９１．５ｃｍ（３フィート）延びる閉じ込め 域で行われ、請求項１に記載の方法。
3. ３．前記パッケージの前記繊維の水分含有量が、０重量％から約０．０２重量％ の範囲である、請求項２に記載の方法。
4. ４．前記コレットに巻かれた前記繊維の温度が約５４°Ｃ（１３０°Ｆ）よりも 高く、またほぼ塗布機にあるときの前記サイズ剤を付けた繊維の水分含有量か約 １０％である、請求項３に記載の方法。
5. ５．Ａ）加熱されたブッシュから放出された溶融ガラスからガラス繊維を形成し 、Ｂ）該繊維を下方へ移動させ、この移動中に、（ｉ）サイズ剤塗布機により前 記ガラス繊維に水性サイズ剤を塗布し、（ｉｉ）前記繊維を収束装置により収束 してストランドにし； またＣ）該ストランドを巻き取り機で巻き取って前記パッケージにすることなら なるガラス繊維のパッケージの製造方法において、空気を加熱するために、加熱 されたブッシュの下方に隣接した帯域に空気を引き込み、前記繊維と熱伝達接触 状態とするために、前記加熱された空気を、前記繊維を囲む閉じ込め所定帯域に 通し、前記帯域は、前記塗布機の上方で、前記ブッシュの下の箇所から前記塗布 機の下の箇所まで配置され、更に、前記巻取り機よりも上の位置で前記帯域から 前記空気を取り出し、前記空気の量及び前記帯域の長さか、水性サイズ剤が塗布 された水性サイズ剤をもった繊維を、前記移染のないパッケージを形成するの十 分な量乾燥するのに有効とされている、ガラス繊維のパッケージの製造方法。
6. ６．前記加熱された空気が、前記繊維を約０．０２％の水分含有量よりも少なく なるまで乾燥させるのに有効である、請求項５に記載の方法。
7. ７．記塗布機によって塗布されたサイズ剤の量が、少なくとも約６％の初期水分 含有量を与えるのに十分である、請求項６に記載の方法。
8. ８．前記水分含有量か約１０％である、請求項７に記載の方法。
9. ９．前記巻いたパッケージの温度が少なくとも約５４°Ｃ（１３０°Ｆ）である 、請求項７に記載の方法。
10. １０．前記パッケージの温度か少なくとも約６６°Ｃ（１５０°Ｆ）である、請 求項９に記載の方法。
11. １１．前記パッケージの温度が少なくとも約９９°Ｃ（２１０°Ｆ）である、請 求項１０に記載の方法。
12. １２．前記帯域における前記塗布機に隣接した前記空気の温度が、約１７７°Ｃ （３５０°Ｆ）から約２４９°Ｃ（４８０°Ｆ）の範囲である、請求項５に記載 の方法。
13. １３．加熱されたブッシュから溶融ガラスを放出し、該ガラスを複数の繊維に成 形し、該繊維に水性サイズ剤を塗布することからなるガラス繊維のパッケージの 製造方法において、 ブッシュの熱を使用して空気を加熱し、該加熱された空気を使用して前記繊維上 のサイズ剤を完全に乾燥させ、これにより移染のないパッケージを形成すること からなるガラス繊維のパッケージの製造方法。
14. １４．Ａ）加熱されたブッシュから放出された溶融ガラスからガラス繊維を形成 し、 Ｂ）該繊維を下方へ移動させ、この移動中、（ｉ）塗布機により前記ガラス繊維 に液体サイズ剤を塗布し、（ｉｉ）前記繊維を収束手段により収束しストランド にし； Ｃ）該ストランドを巻取り機で巻き取って前記パッケージにすることならなるガ ラス繊維のパッケージの製造方法において、（ｉｉｉ）前記ブッシュの回りから 周囲の空気を熱伝達室の開放最上端へ引き込み、前記開放端は、前記開放端に引 き込まれる前記空気が前記加熱されたブッシュによって加熱されるように、前記 加熱されたブッシュよりも下で、これに十分近接して配置され、前記室は、前記 塗布機より上から延び、且つ前記塗布機の下方の箇所まで前記繊維を取り囲んで 配置され、（ｉｖ）前記加熱された空気を、前記室の中を、前記繊維と並流の直 接的な熱伝達接触し、 （ｖ）前記室の下端に隣接して前記加熱された空気を取り出し、前記空気が、熱 伝達接触状態にあるとき、前記液体サイズ剤を塗布した繊維から液体を蒸発させ ることからなる、ガラス繊維のパッケージの製造方法。
15. １５．前記室が前記塗布機の下数フィート延び、前記サイズ剤か水性サイズ剤で あり、前記空気は、水分を蒸発させ、前記巻いたパッケージの水分含有量か約０ ．０２％よりも小さくなる程に加熱され、前記蒸発が断熱的に行われる、請求項 １４に記載の方法。
16. １６．前記サイズ剤を塗布したとき前記繊維の水分含量が約１０％である、請求 項１５に記載の方法。
17. １７．前記塗布機が前記ブッシュより下約５０８−７６２ｍｍ（２０−３０イン チ）に配置され、前記最上端が、前記ブッシュの下約２２８．６から約４０６． ４ｍｍ（９から１６インチ）に配置されているも請求項１３に記載の製造方法。
18. １８．加熱されたブッシュから放出された溶融ガラスでガラス繊維を形成し、該 繊維を下方へ移動させ、そしてこの移動の際に、塗布機で前記繊維に水溶性糊あ るいは液体糊を糊付けし、そして収束機で前記繊維を収束させて１つの束にする ことからなる多数の繊維から１本のガラス繊維の束を製造する方法において、（ ｉ）前記ブッシュの回りから周囲の空気を熱伝達室の開放最上端へ引き込み、前 記開放端は、前記開放端に引き込まれる前記空気が前記加熱されたブッシュによ って加熱されるように、前記加熱されたブッシュよりも下で、これに十分近接し て配置され、前記室は、前記塗布機より上から延び、且つ前記塗布機の下方の箇 所まで前記繊維を取り囲んで配置され、（ｉｉ）前記加熱された空気を、前記室 の中を、前記繊維と並流の直接的な熱伝達接触し、 （ｉｉｉ）前記室の下端に隣接して前記加熱された空気を取り出し、前記空気が 、熱伝達接触状態にあるとき、前記液体サイズ剤を塗布した繊維から水分あるい は溶剤を蒸発させることからなるガラス繊維の束を製造する方法。
19. １９．前記空気は、該空気が前記水分あるいは前記溶剤をほぼ完全に蒸発させる ように前記ブッシュによって十分に加熱され、前記ブッシュの熱が実質的に前記 加熱エアに対する唯一のエネルギー源である、請求項１８に記載の方法。
20. ２０．細くして繊維に対する多数の溶融ガラス流を形成する加熱されたブッシュ と、 前記溶融ガラス流を細くして繊維にし、繊維のストランドを巻いてパッケージに する巻取り手段と、 前記巻取り手段の上流にあって、前記繊維を収束して前記巻くためのストランド にする手段と、 前記繊維を収束して前記ストランドにする前に、前記繊維にサイズ剤を塗布する ための塗布手段と、 前記繊維を包囲し、最上端が、前記塗布手段の上方で前記ブッシュの下方に隣接 して配置され、下端が、前記巻取り手段の上方で前記塗布手段の下方に配置され た室と、 前記室の底部に隣接して空気を取り出す手段とからなり、前記ブッシュの回りの 周囲空気が、前記ブッシュによって加熱された後に、前記ブッシュの下から前記 開放端へ流入し、前記室の中を前記繊維と熱伝達接触の状態で移動して、前記サ イズ剤を付けた繊維を乾燥させ、移染のない前記パッケージを形成するように構 成されている、ガラス繊維のパッケージを形成するための装置。