JPS58185449A - 遠心力及びガス細長化による繊維製造装置 - 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】 この発明はガラスまたはその他の熱可塑性物質の鳴繍化
装置に関する。更に詳しくはこの発明は被議碓化溶融材
料を高速回転スピンナにより多数のガラス流に遠心力に
より変換し、得られたガラス流をスピンナの周縁近くの
内部燃焼バーナから遠心力により放出されたガラス流に
直角に向けられた同心環状ガス噴射流（ガスンエソト）
により１１４へと＠長化するための＃ｉ姫化技法を使用
する１ｌｌｍ化裟置に関する。このようなＪｌｌ維化技
法はこの明細畜では「遠心力噴射細長化」と称する。得
られたＦａ維は結島剤を噴霧後穿孔コンベア上にフェ４
・ト状ｆたはマット状に集められた後、硬化炉に４され
る。

発明の背景 上述の遠心噴射細長化ガラス繊維製造技法はガラス繊維
絶縁材料製品のｌ１ｌｌ造に長年にわたって工業的に使
用され、現在使用されているガラス繊維絶縁材のかなり
の一合のものがこの技法を使用して製造されている。こ
の技法の種々のｍｍの詳細は例えば米国再発行特許第コ
傷’１０１号、米国特許第二９ｇ＠１６４１号、第シ９
ｔに３０７号。

嬉よ００２７９６号、第２ｏｔ１４４３号、嬉２０３（
２！１１４号、第１θＩ＠ＪｇＩ号、第．１．０１＠３
コＳ号、第４コ゛！＠ｔクフ号、＠Ｊ．Ｊｏ＠ｉｂｔＩ
号、第２１１１９，、３参Ｓ号及び嬉傷ーＱＪ７ＷＳ号
に開示されている。

この技法を実施するには、まず第１にガラスを溶融状態
に加熱するために、第コに細長化用噴射Ｍｆ　（　！ｉ
ｆ長化用ジエツ）＃）を造るためにかなりの皺の熱エネ
ルギーが必要である。エネルギーの人手性が不義しかな
ために、またエネルギーコストが高讃しているために、
ガラス織雑鵬絶縁纏晶のｆｌｔ！はますます増大する一
方では上記賛因によりガラスｓｉ，ｍ絶縁製品のコスト
は著るしく高騰した。

従って、上述の繊維化方法の効率を改善するために、或
は他のａＳＳ化技法を使うために多大の努力が払われて
きた。例えば最近になって噴射細長化技法に必要なエネ
ルギーを本質的に無くすために純遠心力ｗＡＩｌ′ｗＡ
長化法が開発された。

上に概説した噴射（ジェット）ｆｉ細長化と組合わせた
遠心力によるガラス系の形成は依然として好適か技法で
ある。この理由は得られる橘繍フェルトまたはマットの
品質が秀れていること、ならびにガラス暢謔絶縁工業の
かなりのものが上記のような技法を実施するための裂貧
を現在備えているからである。従って、この技法におけ
る如何なる改善も顕著な工業的重要性をもつ。以下の記
載かられかるように、こσ）発明は製品の品質、生産速
度及び作業コストに関して遠心力噴射細長化ｓＩａ化技
法における顕著な改善を与えるものであることが理解さ
れよう。

発明の概要 ガラスのＩＩＩＩＩＩＩ化は非常に多くの可変バラメー
メがあ口ことを特徴とする極めてＩＩＦ糟な技法である
から、既知の技法の詳細の多くについてはここで言及し
ない。このような詳細についての開示は上述の特許明細
書を蚕照されたい。しかし、先行技術のある限られた公
費、特にこの発明が先行技術から顕著に異なる因子につ
いて記載する。

考えられる多くの可変因子のうちで、遠心力繊維化法を
首尾よ〈実施するためにはスビ／すのｍｔ造が特に重要
である。

噴射（ジェット）流の温度と速度ならびに噴射（ジェッ
ト）ガス血を発生させるノズルの配列及びスピンナ壁に
対する噴射流噴射の方法はＩｌｌ維の細長化のために重
要な因子である。スピンナの寿命も待ζここのタイプの
スピンナは比較的短寿命であり、またその取替えは非常
に高価であるから重要な因子である。製品の品質に影響
する池の特徴１はこの発明の実施例の記載の中で述べる
。

祐期の遠心力噴射細長化装置で使用されたスピンナの代
表的直径は釣λθＯｍｍであった。所定の寸法と構造の
スピンナの場合、製造繊維の１日当りのトン数で慣習に
より表わした生産量すなわち延伸量を増大するとそれに
対応して繊維の質が低下することが認められている。更
に、繊維の許容品質を繊持するためにはスヒ゛／すのオ
リフィス当りの繊織引出し速度に４ユ実際上限度がある
ことも知られている。しかし所定生産設備の生産量を拡
大するという経済的要請力・ら通常製品品質の劣化にも
拘らずオリフィス当りの引出し速度は高められている。

この意味における「品質」とは所定の熱抵抗性及び公称
製品厚をうるための単位表面接当りの製品の重量をさす
。従って低品質製品は同じ熱絶縁値をもつ時により良品
質の製品より重い製品である。すなわち低品質製品は所
定の表面種畜りより多量のガラスな必要とするから低品
位と言い、従って製造コストもより高価となる。

オリフィスからのガラス引出し速度を高めるためにスピ
ンナの直径を最初Ｊ　００　ｍｍに大きくし、更に最近
になって１７００　ｍｍに拡大された。

これ、こより若干の改善が行われたが直径を拡大す５こ
とは対応する遠心力による加速の増大を必要とする。ス
ピンナの孔を通して１１１１１！に物質の流れを造り、
こうして溶融物質の一次派を造るには高遠心力か必要で
あるが、この高遠心力はスピンナの寿命を短縮する。

スピンナの寿命はスピンナにかけられる遠心加速カレこ
逆比例すると仮定すると、スピンナの寿命を延長するた
めνこ１まスピンナの直径を余り大すく、しない方かよ
いとこれまで考えられてきた。

他の因子、すなわちＩｌｌ維の細さく平均直径）も重要
Ｃある。所定密度の繊維フェルト（マット３層の場合、
１礁が細ければ細いはど層Ｕ）熱抵尻１１大きいことは
よく確立された事実である。

細い＃ＩＡ纏ρ・らなる絶縁製品は粗大な１纏からなる
より厚い製品と同じ絶縁値をもっていてもより薄い厚さ
のものとなる。同様により細い繊維の製品は同じ厚さの
粗大な繊維製品より密度は低く、しかも同じ絶縁値をも
つ。

絶縁製品の販売は公称厚さにおける保証された熱絶縁性
（Ｒ値）に基いて行われるから、公称重量として知られ
る単位面積当りの製品の瀘を決定する重要な因子であり
、細い繊維の製品の方が小さい公称重量を示し、従って
より少量のガラスを必要とするにすぎず経済的に製造で
きる。

しかし、経済的見地から繊維の細さは池の因子の場合と
同じように一般に妥協により決定されると考えられる。

より細いｌ１１ｍはより高速の噴射流速度及び／または
より柔らかいガラス組成すなわちより低い温度で充分な
粘度が帰られるガラスから得ることができることは既知
である。噴射流速度を高めるとただちにエネルギーコス
トが増大し、より柔らかいガラスは代表的には高価で且
つ通常望ましくない大気汚染特性をもつ成分を必要とす
る。

測定した繊維の直径の算術的平均値である繊維の直径（
単位ミクロン）で表わすことができる纏礁ノ）Ｓさはま
たミクロン径漏定法トシテ知られるｄ１４ｍｄＡ細指数
に基いて便宜に表示できる。

このミクロン径は下記のようにして測定される。

例え／１−４５ンのサンプルを所定容積の囲いの中に入
れ、所″定ノ〕圧力下で＃！囲いを流通する空気透過性
の障碍物を形成する。サンプルをｒｉｌｌする空ＫＷｔ
のｒＭ全定値繊維の繊度（細さ）に依存する、ミクロン
径とはＷｔ置測測定装置より得られ０この測定値である
。

−ｙに４４が繊細であれげある糧サンプルを通るイｓ気
の介１抵抗は大さい。このようにしてサンプルの１維の
平均直径が指示される。代ｆｆ的な債射により細長化さ
れた遠心力引出しく射出）ガラスＳ碓の絶縁製品の繊細
さは基線型〔すなわちミクロン指敗−，９（ｉｇ）、平
均直径ｑμｍ〕ないし比較的粗大型〔すなわちミクロン
指ｇ［Ａ、Ａ　Ｃ！　Ｖ　）ｉ’、：平均直径ｌコＡｍ
〕に亘って変化す。。

繊維のマツトレスの熱絶縁値は＊碓のｉ＃ｉ細さに依存
するだンアではない。１維が１集用コンペア上への敷設
し方、特に絶縁製品中の繊維の配向分布の均一性も顕著
な効果をもつ。

礒雄マツトレスの熱絶縁性（熱抵抗性）は測定する熱移
動に対するｌＩｉ織り）配向に依存して変化し、熱絶縁
性（熱抵抗性）は項線が熱移動の方向に垂直に配向して
いる時に一層大きい。従って絶縁性マツトレスの熱抵抗
を最大にするために繊維は捕集コンベア、従ってコンベ
ア上に形成されるマツトレスの平面に最大限に平行に配
向するように配列させるべきである。繊維及びガス流を
減速することによって捕集コンベア上に発生する極度の
外乱のために１維の配向を肩整することは困媚である。

ｗＡ碓化法の最大Ｊ〕努力はコンベアの巾全体に繊維の
比較的均一な分布を達成する方向に向けられてさた。し
かし、コンベア上に１１１１ｍを平行に配列するために
は繊維を長くすることが有利である。

発明者らは更に大きなスピンナ、特に直径が４００ｔｍ
ｒ及びそれ以上のスピンナを使っても予期しなかった改
善が得られることを確認したっこれらの改善が得られる
理由は完全にはわからない、そして符に４Ｉｌｌｌ造さ
れるフェルトの品質がどうして改善されるかについての
理由はわからない。

４４００　ｍｍスピンナから６０θｍｍスピンナに変る
とスピンナの回転速度を低下できるから慣用の限度内の
ガラス及びスピンナ壁へかかる遠心加速力を与えること
がでさ、そ、のために繊維化するための材料のイリフィ
スへの供給ならびにＩｌＩ構漬に及はす歪は先行技術に
よる場合を太き（超え０ことはない。

一役的に口って、この発明は繊維及びこのようなｉＪｉ
礁から絶縁＃ａ繊維ントまたはフェルトの振造装置に関
する。この発明は符に！　００　ｍｍ以上の１Ｌ特に！
　！；　０〜４００　ｍｍから約／ｊ００ｒｎｍまでの
直径をもつスピンナに関するものである。

この発明による装置はスピンナへ溶融物質の流れを供給
する装置及びスピンナから放出された材料の血れを細長
化するためのスピンナ壁の近（に配置された下方に向け
られる環状噴射流を供給する内部燃焼バーナーを備える
。こうして造られた線維は収納フードすなわち収納室に
向けられ、収納室の底部に配設された水平な穿孔コンベ
ア上に集められる。

以下に改善された性能を得るために使用する装置の詳細
な記載及び得られる生成物の若干の性質を記載する。

従来より大きな直径のスピンナの性能の改善に寄与する
主要な要因を特徴付けるためにすべての努力をかたむけ
るが、この努力によっても結論を完全にかつ正確に記載
することが達成されない。

この明細書の記載における塩１的説明は実験上の更に詳
細な証拠によった試行的なもので、この発明を制限する
ものではない。

さて図、特に錦１図について説明すると、スビ／す１０
．スピンナの周縁壁／−及び上面部□ ／ｌを備えたこの発明による繊細化区域が示されている
。スピンナｌＯは軸−〇により実質上垂直なシャットー
コに取付けられる。シャフト−−１コ支持粋に取付けら
れた適当なベアリングにより周知の仕方で回転ｐＪ能に
取付けられ、電動機によりベルト駆動装置を介して比較
的均一な所定速度で回転される。ンヤフトの支持装置及
び駆動装置は慣用のものであるから、ここでは説明しな
い。バスケットＪＡは実質上円筒状のｇ＃壁、ｔ４Ｉを
備え、ａ壁３亭上には多数のオリアイス３６が穿孔され
、これらのオリフィスＪ６を通って遠心力の作用下に流
れ３ｇとなって放出され、この流れＪｇはスピンナ周縁
壁ノーの内側に向けて流れる。スピンナ１０（ｒ）ＦＩ
４縁ｆｌｉｔ−にある多数のオリフィスｑｏにより遠心
力の作用下に溶融ガラスの流れ３Ｋから溶融ガラスｆｆ
、Ｑ／が造られる。

環状の内部燃焼バーナ４を−はスピンナ１００周縁壁／
−の上に配設され、周縁壁／−の上方から環状噴射流を
形成するためのノズルダダを備える。周縁壁／、２に接
近した環状噴射流にオリフィス４ＩＯから放出されたガ
ラスｆＭ４４７は同伴されて細長化される。バーナ４を
−は金属ケーシングＩＩル、ケーシングの耐熱性ライニ
ングＩＩｇを備え、ライニングｑｔにより空気−燃料混
合物が導入される環状燃焼室ＳＯが区−される。噴射ノ
ズル参りは内側ノズルリップ５ｑ及び外側ノズルリップ
Ｓ４により形成され、燃焼室ＳＯと連通ずる。これらの
リップ３１Ｉ及びｊＡはそれぞれ内部冷却溝孔３１１ａ
及びｊ６．ｌを備え、これらの溝孔には水のような冷却
液が通される。

ガラス細長化中スピンナと繊維との熱バランスを維持す
るためにスピンナのすぐ下に高周波誘導加熱リング４ユ
がスピンナと同心的に備えられる。リング６−の内径は
スピンナ直径より若干大きくしてあって環状噴射流によ
り運ばれる繊維の下降流を邪魔しないようにしである、
噴射ノズルリップの外側に配置された環状噴射冠＆Ｑを
備えることにより補助噴射派が発生され、この噴射冠は
空気、スチームまたは燃焼生成物のような加圧ガス源に
接続している。

中空シャフトーーは数個の画定された同心管をｔ　ｔＪ
ｏ　これらの管の最も内側の一対の管は環状冷却通路み
６を規定し、この通路６ルを通って冷却水が１愉され、
一方最も外側の一方の管は環状ａｇ１６ｇを構成し、こ
の通路には可燃性混合物が通り、スピンナを始動する前
にバスケット」６８予熱するために燃焼される。

スピンナ及び噴射流により造り出された繊維は収納室す
なわち７−ド２０に入り、第一図、第３図及び第Ｓ図に
概略図式に示すように穿孔コンベア７．２に毛布（フェ
ル））？／の形穆に沈檀される。コアペアの下にある吸
引箱７弘によりｇ通行うようにコンベアを通して大量の
ガスを吸引す。０ 第４図及び第５図に示すように、各々スピンナ１０を備
えた多数の＃ａｍ化区域がガラス繊維毛布７１の製造に
慣用の仕方で使用され、この発明の好適な形嶺ではスピ
ンナ１０はコンペアフコの長手方向の中心線に垂直に心
合わせされた長芋方向の列に配列され９つ付加的な工業
的Ｗ＆１１１１ではコンベア上に繊維を運ぶスピンナの
教は１債またはそれ以上である。

第１図に記載した装置を運転するには、通路ムＳを通る
ガスの燃焼、バーナＳＯの熱、加熱リング６−及び必要
に応じ存在することができる類似の補助加熱源により周
知の仕方で予熱できる。

スピンナが所定の速度で回転し、且つバーすを所望のｗ
Ａ紬の細長化及び繊度を与えるのに充分な噴射流の速度
を発生するａｍ室内の圧力を生ずるように買節してから
、溶融ガラス流コダはスピンナ組体の上に配置されたガ
ラス溶融炉の前床または他の溶融ガラス給源から中空ス
ピンナシャ７トーーに導入される。溶融ガラスの流れは
バスケット−６に到達すると遠心力によりバスケットの
底に沿って外方へ流れバスケットのオリフィスｊＡを通
り抜けてガラスの流れ３Ｓとなり、流れ３ｇはスピンナ
周縁ＩＩ／−の方へ向けて流れる。

周縁ｔｉｌｌ／−２上の一層強い遠心力によりガラスは
多数の小オリフイスダＯを通り、周縁Ｊ！ｌｌ／−の外
側′Ｄ１ら多数の溶融ガラスの流れゲ／となって放出さ
れ、この流れｔＩ／は直ちにスピンナ周縁ａｌ／コの外
側を下方に向けて内部燃焼バーナｊ０からの噴射流の細
長化作用を受ける。ガラスの流れｌＩ／は細長化される
のに充分な期間噴射流の高められた温度により細長化状
態に保たれる。細長ｆヒされたｌｌｉ膳のｔａ實はバー
ナ圧力の函数でちる噴射流速度の調節によって主として
調整される。バーナ圧力が高まり噴射流速度が増大すれ
ばより細長化度は大きくなり、従ってより１刊な１ｉｌ
碓が得られる。

しｆｊ・し、この細長化度が太き（なることが必イしも
得られる生成物である繊遁の一般的改善に対応するもの
でないことを注意されたい。噴射流による細長１ヒが余
りはげしいと繊維の品質は通常劣化する。

＄３図及び第Ｓ図に示すように、収納室７０への細長化
された繊維の流れは収納室の頂部で矢印で示すように同
時に著量の空気の流れを誘発する。誘発された空気の流
れはスピンナから流れるｌ１１雑の環状層が拡がるのを
最初は制限する傾向があるが収納室内での１１１１ｍの
急速な速度低下により繊維の環状層は着しく拡大され、
以下により詳細に述べるように、コンベアの巾全体にわ
たって繊維の比較的均一な分布が得られる。更に、コン
ベア区域で通常存在する外乱が小さくなるために、この
発明は繊維の毛布〔フェルト〕生成中繊維の一讐好まし
い配向性を生じ、フェルトの熱的性質が改善される。

従来から行われているように収納室の頂部で細長化され
た繊維に結合剤が噴ｌされる。結合剤を噴１する装置は
図を単純にするために図には示さなかった。

スピンナの直径、′ｉこの発明の技法において重要な因
子である。

遠心噴射細長化で工業的に使用する最大のスピンナの直
径は従来はｑＯＯＩＩＩｍ　程度でｂつ總スピンナ直径
を太き（することは特にスピンナの寿命について生ずる
置端のために望ましいと−考えられていなかった。

発明者らはスピンナ直径を実質的に大きくするとマット
（フェルト〕により良好な性質を与え、しつ・しスピン
ナの寿；ｌ古を実質的に短縮することはないことを見出
した。

直径ｂｏθｍｍの直径を使用することによりすぐれた結
果か得られ、実質上それよりも大きいスピンナを使用で
きる。この発明の利点はｓｏ。

ｍｍ　　よりも実貰上大きいスピンナ、そして約！　！
；　Ｏａｍ〜約／！００ｒＭ１の直径をもつスピンナに
よって達成されｏ０スピンナ直径の好運な範囲はル００
ｍｍ〜７０００ｍｍでちろう 小さいスピンナで従来から使用されてきたスピンナ回転
ｉ！！度から著しく異らない遠心加速力を与えるスピン
ナ回転速度、例えば約ｔｏｏｏ〜ｌ＠ｏｏｏｍ／秒２の
範囲内のスピンナ回転速度を選択す４）ことによってス
ピンナの寿命は実質上影響を受けない。

この発明は上述のようにスピンナ直径の好適な範囲を考
慮して約ｙｏｏｏ〜約コ４ｏθＯｍ’ΔＰ内の尽ピンナ
周縁壁での遠心加速度を生ずるスビンナ回転速度を使用
すること全意図するものである。遠心加速力は約４００
０〜約７４０００ｍ／秒２　の範囲内にあるのが好まし
い。

第Ａｌｌのグラフは約１０，０００ｒｎ／秒８の実質上
一定の遠心加速度での種々の寸法のスピンナについて得
た結果を説明するものである。ミクロｙ粒度指歇コＪ、
３．０％３ｊ及びダ、ｏ　（ｓ　ｇの下で）に対してフ
ェルト生成物単位表面積当りの質量の逆数で表わした繊
維の品質は５　ｏ　ｏ　ｍｍ以上のスピンナ直後で曲線
の傾斜の変化によりグラフに示されるように顕著に改善
される。。

同一品質の絶縁材料についての重置の差異はより−細な
繊維、換言すれｈｔクロ／指敵Ｆがより小さい繊維より
大きな直径のスピンナにより得た生成物の場合に一層敏
感である。こうし−て、ｓ　ｏ　ｏ　ｍｍより大きい直
径のスビ／すの使用は製造される繊維がより繊細である
から一層有利である。

Ｓｌに対してλ、Ｓのミクロン指°数コ、Ｓの場合に改
善は非常に顕著である。こうして、例えば４１００　ｍ
ｏｎ直径のスピンナを４００　ｍｍ直径のスピンナに変
えることによって！Ｓ程度の重量の減少が達成される。

高６図は再びこれらの改善は先行技術のスピンナを使用
して得られた結果から予想できないことを確認した。事
実、第６図の曲線は約４Ｉｏ。

ｍｍ　　以上でだけ顕著に増大し始める。ｑｏｏｍｒｎ
より小さい直径のところでは直径が増大しても測定のＷ
４度を考慮すれば検出可能すなわち有意な変化を伴わな
い。

一ヒ述のスピンナ直径及び遠心加速度の好適な値を考よ
ると、スピンナの！ｉ１１縁速度は約ｊ０ｍ／秒〜約？
０［ｎ７秒であるのが好適である。周縁速度は約５ｓｒ
ｎ７秒〜約７５１／秒の範囲内が一層有利である。

繊織の製ａに大きな影響を及ぼす他の因子はバーナ出力
であめ。この・（−す圧力の調整（ま犠纏の１細さに直
接影響を与え、また］（−す圧力にｍ纏化方法のエネル
ギー消費量が依存する。

ＩＮ／図に示すようなタイプグルく−ナを使用するとき
のバーナ圧力の好適な範囲は約／　００　ｍＩｎ水柱〜
ｔ　００　ｍｍ水柱で、好運な圧力は２００　ｍｍ水柱
〜＆００ｒｎｒｎ水往である。発明者らはある犠細度の
繊維をＩＩＩ造するのに必要な）（−す圧力（またとえ
遠心加速力が増大しなくてもスピンナの直径の増大の函
数として減少する（この理由−ま完全にはわかってはい
ない）。この要因ｉま従来より大きな直径のスピンナを
使用する時に気付いたａｍ品質の改善の理由の一つであ
る。事実小さいバーナ圧力は細長化ガス噴射流の作用下
でのｍ＊破断の危険を増大する。

激しくないガス流は繊維の衝突またｆ１ｍ！同志の付着
の危険は減少すると考えることができる。この発明によ
る生成物でしまこれ＋ｉより長い規則的な繊維を生ずる
。

バーナ圧の減少も所定量の繊維を生産するためのエネル
ギー消費量を減少させる。

ガラス繊維の製造について発明者らにより行われた研究
の結果を第７図のグラフに示す力（。

この第７図のグラフはスピンナの直径が増大するとエネ
ルギー消費量が着るしく減少することを示シている。こ
のグラフは／ＱＯＯＯｒｎ／秒”の一定の加速度下のグ
ラフである。これらの実験においてスピンナ壁土のオリ
フィスの密度、オリフィスの寸法、オリフィス当りの加
速力、製造された繊維のｆ＃ｉ！ｌｌｌさは同一である
。

第）図のグラフはｇ？ｌｔに繊細なｗＩＡ纏Ｃｓｌでの
ミクコン指数３）に相当する。特に、この発明の条件下
では、換言すればｓｏｏｍｍ以上の直径のスピンナを便
用すれば熱の消費量は／！００キロカロリ（＜Ｃａ１）
／ｋｙであるのに対し、Ｊ００１Ｉ］Ｉ］１　　のＩＫ
径のスピンナを使って製造した纏纏り場合←二、ま熱の
消費量は例えば／７５０ｋｃａｌ／匈である。

線量細長化用ガス噴射流の生成のための熱消費虚はｗＡ
ｍ製造の際に消費されるエネルギーの多量＃Ｉ４会菫を
占めるものであることに留意されたい。これは全熱消＃
：１１ｔの少（ともｑ／ｓを占める。従ってこの消費量
が減ることガラス繊維生産コストに非常に大きな効果を
もつ。

熱消費量を繊維の同じ品質と対応させるとすると、製造
される繊維の臘は同じではない。こうして同じ品質の繊
維がｍ造される条件下では直径ＪＯＯｍｍ、ｕ　ｏ　ｏ
　ｍｍ及び４００ｍｍのスピンナからは７０メ一トルト
ン／日、／　ｊ、ｊメートルトン／日及び−〇メートル
トン／日の繊維がそれぞれ製造される。従って熱消費量
についての経済性の利点は生産速度増大によって得られ
る経済性が付加される。

バーナリップ弘りの巾は約ｊ〜−０ｍｍノ［回内が好ま
しく、好適には＃Ｊ＆ｍｍ　　である。バーナ温度は約
１Ｊｏｏ℃〜／７ｏｏ″Ｃで約／ｓｏＯ’ｃの温度が好
ましい。

この発明で考慮するスピンナによりフェルト（マツトコ
上に繊維の改善された分布が観察され、またフェルト中
の繊維の改善された配向性も達成される。

生成物の内部における繊維分布を測定する数種の方法が
ある。そのうちで最も簡単な方法の一つは生成物をい（
っかの小さな平行六面体または正六面体（例えば−ＪＸ
コｓｘダ、ｔｍｍ）に切断し、それらのｉ１電を個々に
押蓋するっ各立方体の電心のまわりの局部単位体積当り
の重量として表わ丁ことがでさるサンプル毎に異なった
重にはｗＡ遡分布の三次元像を与える。比蒙をするのに
更に便利なように立方体の重量の平均値の標準偏差（偏
差の自乗り平均値の平方根）で表わした４維分布変動係
歇Ｃｖ　を計算すればよい。

こうして、例えば先行技術により造った製品ではＣｖ＝
６．／％という非常に有意な偏差が測定されたが、この
発明の装置で造られた製品のＣｖは−１６４であった。

従って分析したサンプル中のＷａ礒分布はこの発明によ
り造った１品の方が着しく良好である。

第３図に示すこの発明によるサンプルはコンベア上に比
較的均一なｗＡ繊維分布示しているが、この図は相対的
に、大きな直径のスピンナがフェルト（マット）に１峨
が到達する前に繊維がよく拡がって散布される繊維の環
状層を生ずることを示している。第３図に示す態様では
コンベアの巾は狭いから繊維層はフェルト（マット〕の
巾全体を１１５゜繊維層の端縁部の繊維は収納室（収納
フード）？０ｆ）ｆｉｌｌにもたれ掛ってから再び内側
に向けられて比較的均一な厚さのフェルト（マット）７
／を生ずる。ＩＩ！ｌｉの沈積の際の外乱は最少である
から繊維は大部分コンベアの方向に対して平行に配向さ
れる。

これに反して、第一図に示すコンベアの横断面を示す先
行技術によるサンプルでは繊維が不均一に分散され且つ
繊維の配向もｍａ分散装置がかいと無秩序である。スピ
ンナの大きさ以外は間じ条件下でもコンベア上の＃ａ繊
維覆層は非常に狭くて納収室側壁には到達しない。ｗ／
Ａ１ｍの大部分はコンベアの中心部に沈積される。こう
して中央部で厚く側縁部が薄い均一でない繊維層が形成
される。更に、第３図に示すような大きなスピンナを使
用した時に製造さｎｂものとは具って、コンベア近くの
１ＩＡＪｌ１層の端縁部付辺ではかなり外乱が生じ、こ
の外乱により繊維の無秩序な沈積を生じ、繊維の配向性
はこの発明の装置で生ずる１１１１ｍ配向性よりコンベ
アの方向に平行なｓａは著しく少ない。

上述の５ｉＩｓ分散のむずかしさは周知であり、繊維の
分散を改善するために種々の技法及び装置がこれまでも
提鳴された。

非常に巾の広いコンベアの場合にはコンベアの横η同し
こ一個または３個またはそれ以上のスピンナ組体？配列
することが可、能である。しかし、こり）ような配列は
理論的には繊維の均一な分布す、ケわち分散を可能とな
すが事実はこれらスピンナ組体ノ〕どれか−っが停止す
ると例えばスピ／すを１ｔＹｉＦえゐために停止すると
、この装置の停止により生ずる＊ａ分布の乱れがこの全
停止期間中に池の全部のスピンナ組合によす造られた生
成物が不合格となるという欠点をもつ。

このために、繊維化組体（スピンナ組体）はコンベアの
長手方間に一つの列で配列するのが一般に好デしい。こ
り）理由はこの場合には−っの組体が停止しても繊維の
分布（分散ンには大きな影響はなく、繊維の製造を続け
ることができ、停止した組体に対応する生産量だけ生産
が低下するだけだからである。

このように配列されたｗＡ維化組体の場合、繊維の分散
（分布）を一層均一にするために檎々の補助分散装置が
使用される。これらの分散装置のうちには収納室の両側
に設けられたプロワ（米国特許第２０．３Ｑ４１９号）
、誘発空気源を制御するための振動式または交番式ブロ
ワｆたは方向そらしシャッター（米国特許第３−！！ｔ
ＱＪ号）、繊維層用の振動式導管（米国特許第ＪＩＪＯ
＆、ＩＩ号）及び繊細化機械の振動装置（米国再発行特
許第３０１９２号）がある。これらの装置は繊維の一層
良好な分布状標を与えることができるが、一般にそれら
は収納室中にそれらがない時より大きい外乱を導入し、
従ってフェルト上の繊維層中の一層の配向性が劣ったも
のとなる。＊維の配向が鴫纏質熱絶縁媒体の場合極めて
重要であり、繊維がコンベアへ平行に配向されると最良
の熱絶縁特性を生ずるから、補助分散装置を使用するこ
とはできるだけ制限することか好ましい。こつした理由
からこの発明によｏ、ｋｌなスピンナによりＳ造される
非常に大きな線維環状層は繊維フェルトの品位を最適化
す、６のにム蕾な因子であめ。更に、この発明の場合番
こは禰助分散装瀘を減少させるか或は狭いフェルトの場
合に７ｉ補助分教装置を廃止することかでさ、それらを
稼動させるためのコストを節減または庸くすことができ
る。

コノペアの位置で繊維層の巾が増大することは礒姫曽の
巾が単に最明から大きい場合、すなわちスピンナのＩｊ
Ｌ径ｅ＄に大きくした場合より著しくすぐれてい０゜ スピンナのすぐ下での１一層の形はＩＩ３図ではスじ′
ンナの下で（びれは比較的少ないが、第一図で１ｉこの
区域でＤ・なりくびれているから第」図の場合より第３
図の場合の方が好ましい。

こび）発明による実施態様の檀々の実施例及び比較例を
含む例を下記に示す。例１は比較のために不した比較例
であり、例−〜例１は実施例である。

例／　　例コ　　例Ｊ　　　ｆｌ スｒ、ｚす直ｇ１ｃｒｏｍ）　　ｗｏｏ　　　ｂｏｏ　
　　　ｇｏｏ　　　　１０ｏ。

スピンナ当りの引出 し瀘（メートルトン／日）２０　　　　２０　　　　　
　２０　　　　　　２０バーナノズル巾（ｍｍ）　　７
．７　　　７．７　　　　７．７　　　　　ｂ、ｓバー
ナ圧力（ＩｎＩｎ水柱）４１３０ＪＳＯ４Ｉ００　　　
（ｌユ０バーナ謳１［（℃）　　　／！１００　　　／
！５００　　　　／！ｆ００　　　　／３００ｉｓ度（
ｓＩでのミク　　ぐ、ａ　　　；、ｓ　　　　＝、ｏ　
　　　ｒ、ｓロン指数） 密度ｉ／ｍ’）　　　／／ｇｏ　　°背Ｏｇｇｏ　　　
　７二〇（ｕ？ｊ’に％Ｒ−唄 公称厚さく−）　　　　ゾ０　　　９０　　　　　デ０
９０これらの例は７日当り−０メートルトンの同じガラ
ス引出し速度でこの発明の装置により得られる製品は着
しくすぐれていることを示す。

例１と例ユを比較すｂと同じ熱絶縁性に対してこの発明
による製品（例コ）の密度は例／のものより小さく、圧
力も低いからエネルギー消費量もまた少ない、 例３は大きな直径の例」と類似の成績を示す。

嗜度ψび単位向種畜りのＮＡ碓盪はやはり改善されてい
心。

例ｑ（まスピンナの直径を９ｇニ大きくした時の他の実
施例を示す。この例すで得た製品の繊度及び密度は特に
小さい、すなわち＊ａは極めて１刑で所定の一度の熱絶
縁性をうるのに必要な纏膳の鷹が著しく少なくなること
を示す。

【図面の簡単な説明】

第１　Ｕ４はこの踊明によりスピンナ組体及びバーナを
示すｆＡ′＋縦断面図、第一図は従来技術の小直径スピ
／す及び＊ｉａ＊ｓコンベアの操作を示す概略説明図、
第３図はこの発明による大きな直径のスピ／すで操作す
る第一図と同様な説明図、第９図はＦに配設されるコン
ベアに対してスピンナの配列を示した長歌のスピンナの
平面図、第Ｓ図シ１スピンナ及びコンベアの概略側Ｊｉ
Ｉ断面Ａ、第Ａ図は１碓の檀々のミクロン指数に対して
スピンナの直径の関数としての生成フェルト単位表面噴
当り質量の逆数を示すグラフ、１１７図【よ一定の遠心
加速力で製造した繊維に対するスピンナ直径対消費エネ
ルギの関係を示すグラフである。図中： １０＠＠スピンナ、ｌユ＠１１（スピンナ９周ａｍ、／
Ｉ＠ψ（スピンナ〕上向部、二〇・・（スピンナ）軸、
−一・・（中空）シャフト、コｑｓｓ溶融ガラス魔、２
４＠、バスケット、Ｊ」・　・スピンナ部材、Ｊ４１−
、（バスケット）側着、Ｊ孟＠−オリフィス１．：１ｇ
・−（ｆ８融ガラスの）Ｎれ、４ＩＯ・−オリフィス、
グ／・＠（溶倣ガラスの）ｔＮれ、ダ一・・バーナ、ダ
ｑ會・（環状噴射流形成用）ノズル、ダ６・Ｓ（バーナ
ｑ−の）ケーシング、ｐｇ、−ライニング、ｓ　ｏ　＠
−ａｍｘ、ｊｌ・−内側ノズルリップ（リップ）、ｓｂ
＠−外側ノズルリップ（リップ）、ＳダＨ，ｊＡａ・・
冷却溝孔、６λ・・高周波誘導加熱リング、６ダ・・噴
射冠、６６・・冷却ａ′Ｎｊ、ｂｇ−◆環状通路、７θ
・・収納室（収納フード）、７／・・フェルト（Ｖット
）状ガラス繊維、クー・・コンベア　７ｑ轡・吸引量。 丁　　１・”Ｌ　　１山　　１１’：　　　＋’ニー昭
和　５ＦＩＩＨミ５月１６「Ｉ ４Ｌ’ｉ’１ｌＬ１’；’　”之 １、　　　　　ｉ；＋’ｌ　　ハノ、・］、昭（１１ｊ
　Ｉ　ｉ１４．〜１．′ｌ願第１ｔ参〇７　号４　、　
４　ｔｌ　ｌ　’ＩＪ　Ｊ）乙（ブｊ。 志心力及びガスａ長化による敏維製造装置１ｉ１１＋　
１１をするバ “ｊ１１１ピの関ｆ、’＋’、４１１．＋’ｌ出願）＼
ｒ　ｌＪ＋；　　（ｙフェール・サン・ゴーパン１代理
）、 １向の浄貴（１谷に変東なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　実質上垂直な軸（−）のまわりに回転する！　００
   　ｍｍ以上の直径をもつスピンナ（１０）　；スピンナ
   を回転させるための装置；組長化されうる状態にある溶
   融物質の流れ（一つをスピンナに導き該スピンナの内面
   上に導くための装置：溶融物質が通過することによって
   フィラメント（ダ／）を造るためのスピンナ周縁壁にあ
   る多数のオリフィス（Ｕ）及びフィラメント〔ダ／）を
   １１１ｍに細長化するための装置を備え、かつこのフィ
   ラメント細長化装置はスピンナ周縁壁の外側部分の近く
   に下方に向けて環状噴射流を噴射するための内部燃焼バ
   ーナを備え、前記環状噴射流は溶融物質のフィラメント
   が細長化されるのに充分な期間それらフィラメントを細
   長化されうる状頷に維持することができる高温度にある
   ことからなる、熱可塑性物質からの繊維の製造装置。 コスピンナ（／のの直径が！ｔ３０ｍｍ　〜／！００ｍ
   ｍである特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３　スピンナの直径が４００ｍｒｎ−Ｖｌｏｌ）ｅ）ｒ
   ｎｒｎである特許請求の範囲第１項記載の装置。 参　内部燃焼バーナがｔｏｏ　Ｎｑｏｏｍｍ水柱ｆ）バ
   ーナ出口出力でガス噴射流を発生する特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 Ｓ　バーナの圧力が一〇〇〜Ａ　ｏ　ｏ　ｍｍｍ根株範
   囲にある特許ｌ求の範囲第ダ墳記載の装置。 ム　繊維を受取るための穿孔コンベア（クコ）の両―に
   設けられた側壁を儂えた収納室（旬）；コンベア上の吸
   引装置：コンベアの上方にコンベアから間隔をあけて設
   けられた、実質上−直な軸のまわりに回軸可能に取付け
   られてなる穿孔周縁Ｉ１１”；を有するスピンナ；溶融
   物質のフィラメント（４１／）を遠心力により放出する
   ための前記り孔周縁壁の内面へ細長化しうる拭動の溶融
   物質を導くための装置；スピンナの周縁壁のまわりに下
   方に向けてコンベア（クコ）の方へ環状のガス噴射流を
   発生させて後記する細長化された繊維をコンベア（７−
   ）の方へ輸送するための装置を有する内部燃焼バーナか
   らなる放出されたフィラメントを細長化して繊維を形成
   するための装置を備えてなり、該バーナは溶融ガラス流
   の流れを細長化し５る状態に維持しやすくする高温度の
   環状噴射流を発生し、前記環状噴射流の流路は収納室の
   上部で環境大気に露出されて空気流を誘発と噴射ガスに
   より生ずるガス流束の拡大と該ガス流束がコンベア（７
   −）に到達するガス流束の限界域で繊維含量の減少とを
   それぞれ生じサセ、コンベア（フコ）で細長化された繊
   維は吸引装置の作用下に該コンベア上に沈積し、スピン
   ナ（１０）の直径及び繊維を運ぶガス流束の拡がりは該
   ガス流束がコンベアのかなり離れた上方の収納室（７０
   ）の側壁と接触して該ガス流束の外＠部分を収納室への
   中心へ向きを変えさせ、それによってコンベアの端縁部
   上のＳ纏の沈積量を増加させるのに充分な大きさである
   ことからなる無機繊維フェルトの製造装置。 ！　繊維を受取るための９孔コンベア（フコ）の両傭に
   設けられた＠壁を備えた収納Ｉ　Ｃ９０）　；コンベア
   上の吸引装置；コンベアの上方にコンベアから間隔をあ
   けて設けられた、実質上矯直な軸のまわりに同軸可能に
   取付けられてなる、穿孔周縁−を有するスピンナ；溶融
   物質のフィラメント（釘）を遠心力により放出するため
   に前記穿孔Ｉｓ縁壁の内面へ細長化し５る状轢の溶融物
   質を導くための装置、スピンの周縁−のまわりに環状ガ
   ス噴射流を発生させるための装置を備えた内燃燃焼バー
   ナからなる放出されたフィラメントを細長化してコンベ
   ア（フコ）の方へＦ方に向けるための装置を債えてなり
   、該バーナは溶融ガラス流の流れを細長化しうる状−に
   維持しやすくし、且つ細長化された繊細をコンベア（７
   λ）の方へ運んでコンベア−ヒに沈積させるための高温
   度の環状噴射流を発生する無機繊維フェルトの製造装置
   において、スピンナの大きさのためにｓｌでＪのミクロ
   ン指数の＊、ａをＩＩ！遺するためのバーナの熱消費量
   が製造される繊維／匈当り／！００キロカロリー以下で
   あることを特徴とする無機繊維フェルトの製造装置。