[发明专利]异形截面玻璃纤维制造用喷嘴、异形截面玻璃纤维制造装置及其制造方法

说明书

异形截面玻璃纤维制造用喷嘴(5)在熔融玻璃(G)流出的前端部具备在(X)方向上对置的一对长壁部(51)、在与(X)方向正交的(Y)方向上对置且(X)方向尺寸比长壁部(51)的(Y)方向尺寸短的一对短壁部(52)、以及由长壁部(51)和短壁部(52)划分形成的扁平状的喷嘴孔(53)。在长壁部(51)分别设置有随着朝向前端侧而(Y)方向的开口宽度(W)逐渐扩大的缺口部(54)。

技术领域

本发明涉及异形截面玻璃纤维的制造技术的改良。

背景技术

就具有截面为长圆形、椭圆形那样的扁平形状等非圆形截面的异形截面玻璃纤维而言，由于在与树脂混合并复合化的情况下能够实现较高的加强效果，所以在各种领域被利用。

这种异形截面玻璃纤维一般是通过一边将熔融玻璃从喷嘴拉出一边进行冷却来制造的。此时，由于喷嘴前端部的喷嘴孔的形状会形成要被制造的玻璃纤维的截面形状的基础，所以在制造异形截面玻璃纤维的情况下，在喷嘴前端部喷嘴孔通常被设为扁平状。

然而，即使使用具有扁平状的喷嘴孔的喷嘴，如果从喷嘴拉出的熔融玻璃的粘度过低，则在喷嘴前端部的正下方，由于表面张力而容易以熔融玻璃的截面变圆的方式形成，无法制造所期待的异形截面玻璃纤维。

于是，例如在专利文献1的图18～20公开的喷嘴中，在熔融玻璃流出的喷嘴前端部，在扁平状的喷嘴孔的短径方向上对置的一对长壁部分别设置有凹状的缺口部，利用该凹状的缺口部来进行冷却以调整熔融玻璃的粘度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3369674号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1的图18～20公开的缺口部为基端侧(熔融玻璃的流入侧)的开口宽度与前端侧(熔融玻璃的流出侧)的开口宽度实质上相同的矩形形状。因此，设置有缺口部的喷嘴前端部的强度必然会变弱。尤其是，在为了增大矩形形状的缺口部的开口面积而在长壁部的大致整个区域设置有矩形形状的缺口部的情况下，由于除了缺口部之外的喷嘴前端部的残余部实质上仅为在喷嘴孔的长径侧对置的一对短壁部，所以喷嘴前端部的强度下降会变得更为显著。

然而，由于高温的熔融玻璃在喷嘴的内部流通，并且周边温度也高，所以如果喷嘴前端部的强度如上述那样较低，则有可能会产生短壁部向外侧扩展等热变形。在该情况下，由于会伴随有喷嘴前端部的喷嘴孔的形状变形，所以在被成形的玻璃纤维的形状中偏差会变大，难以进行稳定的成形。

鉴于以上的实情，本发明的课题在于抑制喷嘴的热变形且将成形时的熔融玻璃的粘度调整为适当，稳定地成形出异形截面玻璃纤维。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题而创作出的本发明的异形截面玻璃纤维制造用喷嘴在熔融玻璃流出的前端部具备扁平状的喷嘴孔、在喷嘴孔的短径方向上对置的一对第一壁部、以及在喷嘴孔的长径方向上对置的一对第二壁部，所述异形截面玻璃纤维制造用喷嘴的特征在于，一对第一壁部分别具有随着朝向前端侧而长径方向的开口宽度逐渐扩大的凹状的缺口部。

根据这样的结构，由于缺口部的开口宽度随着朝向前端侧而逐渐扩大，所以在喷嘴前端部，除了缺口部之外的第一壁部的残余部的基端侧面积比其前端侧面积大。其结果是，能够充分确保基端侧的第一壁部的强度，设置有缺口部的喷嘴前端部不容易热变形。并且，在像这样确保喷嘴强度的状态下，前端侧的缺口部的开口宽度变大，所以也能够充分地确保缺口部的开口面积。因此，能够通过两侧的缺口部来充分地冷却熔融玻璃。其结果是，喷嘴前端部的熔融玻璃的粘度变高，从喷嘴拉出的熔融玻璃的截面不容易由于表面张力而变圆。因此，如果利用具备上述结构的喷嘴来制造异形截面玻璃纤维，则能够稳定地成形出具有扁平形状等非圆形截面的异形截面玻璃纤维。尤其是，由于在一对第一壁部分别具有缺口部，所以能够得到偏差较少的异形截面玻璃纤维。