[发明专利]制造玻璃纤维用的玻璃熔融装置及利用该装置的玻璃纤维制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及为了将玻璃纤维纺丝而将玻璃原料熔融的制造玻璃纤维用的玻璃熔融装置、及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。

背景技术

作为将熔融玻璃纤维化以制成多个玻璃纤维，并且将其集束并作为玻璃纤维丝进行纺丝的玻璃纤维的制造中具有代表性的熔融方法，有直接熔融法和玻璃球熔体法。直接熔融法是将作为玻璃原料的各种矿物质的粉末或粒状物配合，投入熔融炉中，将其熔融而制成熔融玻璃的方式。另一方面，玻璃球熔体法是将使熔融玻璃凝固的称为玻璃球的玻璃块在熔融炉中再次熔融，制成熔融玻璃的方式(例如，专利文献1)。

在这种玻璃纤维的纺丝中，将矿物质的玻璃原料熔融，但是，在熔融时产生的气泡成为问题。作为产生的气泡，可以列举出：由将原料投入熔融炉时带入的泡造成的气泡；包含在原料中的挥发成分(碳酸盐、硫酸盐、氧化物)造成的气泡；从与熔融炉的二氧化锆砖的界面产生的气泡；通过与熔融炉的铂的反应而产生的气泡等。

如果由于这些气泡的存在，而在之后的纺丝时在玻璃纤维中存在有气泡，则存在着在玻璃纤维丝的纺丝时，会发生切断的事故，或者会导致将被纺丝的玻璃纤维作为加强材料的成形品的机械强度或电绝缘性等降低等危险性。

因此，在玻璃原料中添加澄清剂，或者如专利文献1所述，在熔融炉的流出口安装阀，以减少气泡。

另外，如专利文献2所述，提出了这样的技术方案，即，在预备熔融槽中将玻璃熔融，将熔融玻璃导入到减压气氛下的熔融槽中，从而使存在于熔融玻璃内的气泡的直径增大，使浮力增大，借此进行除泡。

进而，如专利文献3、4所述，提出了这样的技术方案，即，利用上升管将熔融玻璃导入到减压下的熔融槽中，在减压下的熔融槽中进行除泡，在利用下降管从熔融槽导入到另外的熔融槽的过程中，使存在于熔融玻璃内的气泡的直径增大，使浮力增大，借此进行除泡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2003-192373号公报

专利文献2：日本专利申请特公平02-042777号公报

专利文献3：日本专利申请特开平02-221129号公报

专利文献4：日本专利申请特开2000-302456号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，从环境问题及成本方面来看，添加澄清剂是不理想的，另外，如专利文献1所述，在熔融炉的流出口安装阀，不能有效地减少气泡的混入。

另外，在玻璃纤维的制造中，由于每单位时间纺丝的玻璃重量小，所以，在导管中流动的熔融玻璃的流量一般在50g/分钟～5000g/分钟的程度。

因此，如专利文献2中所述，在预备熔融槽中将玻璃熔融、将熔融玻璃导入到减压下的熔融槽中的方法中，由于低粘性的熔融玻璃被减压下的熔融槽的高的减压力从预备熔融槽中吸引，所以，被导入熔融玻璃的流量调整困难，难以利用铂制的针阀及能够进行温度调整的导入管高精度地进行流量控制。

另一方面，如专利文献3、4所述，在利用上升管将熔融玻璃引导到减压下的熔融槽，在减压下的熔融槽中进行除泡，利用下降管从熔融槽引导到另外的熔融槽的方法中，大量的熔融玻璃在上升管和下降管中流动，如果熔融玻璃本身具有的热量不能加热上升管和下降管，则在管的途中熔融玻璃会被冷却固化，存在着装置停止的危险性。即，专利文献3、4中记载的熔融槽，应用于熔融月产量在几千吨以上的大量的玻璃的情况，在这种情况下，由于上升管和下降管被熔融玻璃所带有的热量加热，所以，可以将内部的熔融玻璃保持在熔融的状态。但是，在玻璃纤维的制造中，由于被一个熔融装置所熔融的玻璃一般地在月产量几百吨以下，所以，熔融玻璃所带有的热量不能保持上升管及下降管内部的玻璃熔融的状态。

因此，本发明的目的是提供一种能够有效地降低气泡向将被纺丝的玻璃纤维中混入的制造玻璃纤维用的玻璃熔融装置、及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。

解决课题的方案