JPS6010127B2 - 融体から特定サイズの繊維を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、平滑な回転円板上に、金属、スラグならびに
フラックスなどの融体の薄膜流を形成させ、これを円板
周辺から高速で空間に発射することにより、特定サイズ
の繊維を製造する方法に関する。 融体流を回転体の表面に落下させて繊維を製造する方法
に関しては従来種々の方法が提案されてきた。 これらの公知の発明の大部分は「金属融体の場合は球形
または球形に近い粒子の製造法を、ガラス化しやすい無
機物または有機物の融体の場合は繊維製造法を示したも
のである。これらの公知の発明における問題点を代表的
な例を引用しながら具体的に説明する。Ａ 無機旋縫製
造法の代表的な例 ｛１）特公昭４９−４３４９８：Ｖ形断面をもつ水袷回
転体の中心にガラス化しやすい物質の融体流を落下させ
、周辺から発射される多数の線状流の凝固により繊維を
製造する方法である。 Ｖ形断面といえども飛沫の完全防止は困難であり、表面
の融体流の運動が３次元的となり、内面から水冷された
回転体表面では融体の物性が変化するため、正確なサイ
ズコントロールは困難である。 金属製回転体を使用するため、高温融体の大量処理は不
可能である。 ■ 特開昭５１−８８７２８：融体流を回転円板の表面
に落下衝突させ、同時に円板周辺の上部から下向き角度
５０なし、し８０ｏのス噴流を吹きつけて繊維を製造す
る方法である。 この発明特許請求の範囲は「「タンデッシュ底面と円板
面の間に電圧を印加し、円板上の融体を直接通電により
加熱し、適温に保つこと」である。 ゆえにタンデッシュ底三板と円板の材料が金属や黒鉛な
どの電導体に．限定され、一方高珪酸質または高郷酸質
融体のような非電導性融体には適用できない。実施例に
よれば直径１０仇肋の円板を１５０仇ｐｍで回転させ２
０〜４腿／ｓｅｃの低流量で高炉スラグを処理しし長さ
２００肋以下の短繊総がえられるにすぎない。このよう
な低流量の場合は、直接通電による融体のァーク加熱が
「 その温度降下の防止に有効であろう。しかし、高流
量の場合はし円板面を予熱しておくだけで充分である。
しかもアーク加熱における融体面の波立ち、融体流の円
板面への落下は融体流の不規則な分裂を助長し「強い下
向き角度の気体噴流の併用は繊維の切断を起し、長繊維
の製造は困難である。 糊 特関昭５２−３４０２８：上記のの改良に関する発
明である。 すなわちＷにおいて環状ノズルから下向きに高速ガスを
噴射するとき、その内側の円板面上に渦流が発生し「繊
維の切断と球状化が起る。これを防止するため環状ノズ
ルの内側に副環状ノズルを設け、低速平行噴流を形成さ
せる。（１ー〜

【３ーの公知の発明は、回転体表面への
自由落下（｛１千〜糊）、気体噴流との交錯（■，‘３
’）、などのような塙虫体流の不規則な分裂を起す過程
”を包含する。 ゆえに葛虫体流量と回転速度を一定に保持しても一定サ
イズの球形粒子あるいは長い繊維を製造することができ
ない。さらに、いずれの転体も高温融体との接触と高速
回転により発生する熱衝撃応力と遠心応力に耐えること
ができない。 ゆえに実施例としては、小直径の回転円板を４００‐１
５０仇ｐｍの低速で回転させたときの結果が示されてい
るにすぎず、高温融体の大量処理は困難である。上述の
ように、いわゆる“回転体による融体処理法”は、アイ
デアとしては公知であるが、特定サイズの繊維の製造法
は未開発である。本発明者らは、融体を導管を介して静
かに回転円板の中心に導き、円板上に半径および切線方
向の２つの速度成分をもつ安定な薄膜流を形成させこの
薄膜流が円板上の運動あるいは周辺から空間へ発射され
て多数の線状流に分裂し「 さらにこの線状流が球形粒
子に分裂する過程を理論的に解析し、かつ実験的に確認
した。 本発明はこの研究結果を基礎とするものである。以下図
面を参照しながら研究結果を説明する。第１図に流出口
半径ｒ。 導管１から一定速度Ｕｏの融体を流出させ、角速度の（
ｒａｄ／ｓｅｃ）で回転する円板２の表面に安定な薄膜
流３を形成せたとき、薄膜流の厚さｈと速度布が円板半
径ｒにより変化する過程を解説的に示す。融体を完全流
体に近似させるならば、速度Ｕｏの鉛直流を乱れのない
安定な薄膜流に変えるためには、断面積竹ｒ。２ から
流出する鉛直流量中ｒ。 ２Ｕｏと、半径ｒ。 高さｈ。の柱面から流出する水平流量２汀ｒ。ｈ。Ｕｏ
が等しくなるように、すなわち連続の条件が満足される
ように導管流出口の高さｈ。を定める必要があるづこの
条件から次式がえられる。ｈ。 ＝ｒ。／２ ｛１１第１図
では、わかりやすく表現するため、垂直座標ｈのスケー
ルを半径座標ｒの５倍にとった。粘性流体が平板上を流
れるとき、表面に近接する流体層は流体摩擦により流速
が著しく低下し、いわゆる‘境界層’’が形成される。
回転円板上の流れにおいて、低速回転では“層流境界層
”が、高速回転では“乱流境界層”がそれぞれ形成され
る。第１図において、静止円板の場合でも半径方向の初
速Ｕｏの流れにより境界層が形成されるが、回転速度が
５０仇ｐｍ以上となれば、この境界層を無視し、円板の
回転による境界層だけを考慮すればよい。本発明におい
ては回転円板上の境界層が重要である。回転円板上の境
界層に関するレィノズル数Ｒｅは「融体の勤粘度をし（
地／ｓｅｃ）、円板半径をＲ（肌）とすれば、Ｒｅニの
Ｒ２／し で表わされ、 Ｒｅ：■Ｒ２ノレ≧・ＸＩび ■なるさ
ま乱流境界層が形成され、Ｒｅ＝■Ｒ２／しく６×１ぴ
｛２ｒならだ層流境界層が形成され、両者
の中間のＲｅの場合は遷移領域が形成される。 乱流境界層の厚さ６（肌）と層流境界層の厚さ６′（弧
）はそれぞれ次式で与えられる。すなわち乱流境界層の
厚さは、半径座標ｒとともに増加するが、層流境界層の
厚さはｒに依存しない。 本発明は乱流または層流境界層を利用する。以下乱流境
界層の場合について理論構成を説明する。厚さ６の乱流
境界層内の位置を円板面を原点にとりＺで表わせば、そ
の位置の切線速度成分Ｕ８と半径速度成分Ｕｒは、ＯＳ
Ｚミ６において次式で与えられる。したがって、半径座
標ｒの位置における薄膜流の厚さをｈ（肌）とすれば、
ＵひとＵｒの平均値ＵＯおよびＵｒはそれぞれ次式で与
えられる。 Ｕ８：三ノ客ＵひｄＺ ‘６）Ｕｒ壬｛ノ客Ｕｒ舵十Ｕ
。 （ｈ−６）｝ ‘７１ただし｛７１式の右辺第２項はｈ
＞６すなわち薄膜流の厚さｈが境界層のさ６より大きく
、ｈ−６の部分が均一流速Ｕｏの流れとなる場合にのみ
付加する。ｒの位置における合成平均速度Ｕとその方向
少（ＵとＵひの成す角）は、次式のように定まる。◇＝
脚−，』上 ｛９， Ｕ８ ｒの位置における薄膜流の厚さｈは、次式を満足するよ
うに“試みの方法”により定めることができる。 ｈＵｒニ′客Ｕ他十（ｈ−６）ＵＯ ■■式の右辺第
２項も｛７｝式と同様にｈ＞６の場合のみ付加する。 第１図の６−ｒ曲線、ｈ−ｒ曲線、特定のｒにおけるＵ
ａ，Ｕｒ，Ｕ８，Ｕｒ，Ｕ，◇は、回転角速度の、融体
流量打〆。 Ｕｏおよび融体の動粘度〃が与えられれば‘２〕〜【１
■式により計算することができる。ｒ＝Ｒ，において、
境界層の厚さ６，が薄膜流の厚さｈ，より小さく、６，
から上の部分は初めの流速Ｕｏに等しい半径速度をもち
切線速度をもたない。厚さ６，の境界層内部は半径速度
Ｕｒと切線速度Ｕ８の２つの速度成分をもち、円板表面
ではＵｒ＝○、Ｕａ＝ｍａｘとなる。流れの方向は平均
半径速度Ｕとｒと平族切線速度Ｕ８のベクトル和Ｕの方
向であり、第１図ではＵのＵ８に対する角度？で表わす
。ｒ＝Ｒ２においてもｈ２＞６２ であるが、ｒ＝Ｒ３
、ｒ＝Ｒ４においてはｈ３＜６３、Ｌ＜６４となり、薄
膜流のすべてが境界層の流れとなる。このようにｒが大
きくなると境界層が発達し、ＵｒとＵ８がともに上昇す
るが、特にＵひの上昇が顕著となる。すなわちＵの方向
がＵのこ近づき◇が小さな値をとる。したがってのとｙ
が大きいほど薄膜流の厚さｈが４・さくなり、そのすべ
てが乱流境界層を形成し、円板周辺から？の小さな方向
に、大きな速度Ｕで発射される。しかしながら、融体流
の表面には表面張力。 （ｄｙ雌／弧）作用するため、無限に薄い薄膜流の状態
を維持することは不可能である。第２図は半径Ｒの円板
周辺から、厚さｈ、流速Ｕの薄膜流３が角度ぐの方向に
発射された直後に、半径ｒｃの自由線状流４に分裂し、
これがさらに半径ｒｓの球面５に分裂する過程を解説的
に示したものである。表面張力。（ｄ肌ｅ／仇）、厚さ
ｈ（肌）の薄膜流が半径ｒｃ（弧）の線状流に分裂する
ため条件は、線状流の内，外の圧力差を△ｐ（ｄｙ肥／
仇）とすれば次式で表わされる。ｒｃ＝。 ／△ｐ平均速度成分Ｕ８とＵｒをもつ円板上の境界層の
薄膜流が合成速度Ｕで空間に発射されるとき、円板との
流体摩擦が突然消失するため、第２図に示すとおり、空
間速度Ｕの方向に垂直な分速度Ｖ＝Ｕａｓｉｎで＝と−
Ｖ＝−Ｕｒｃｏｓ０が釣り合う状態となる。 ゆえに線状流４が形成されるとき、線状流のせん回を考
慮すればｒｃｐｇ（ｄｙｎｅ／の）の静圧とＶ２ ｐ／
２（ｄｙｎｅ／が）の勤圧の和が上式の△ｐを与える。
ここにｐ（ｇ／地）は融体の密度、ｇ（肌／ｓｅｃ２）
は重力の加速度を表わす。一般に乱流境界層の薄膜流は
、Ｕ８が大きい高速回転において形成され、その厚さｈ
が小さい。ゆえにｒｃｐｇはＶ２ｐ／２に〈らべて一般
にかなり小さな値である。したがって△ｐ＝ｒｃｐｇ＋
Ｖ２ｐ／２ごＶ２ ｐ／２とおけば、半径ｒｃの線状流
の形成条件はｒＣ＝ｒＣｐｇ十（ｐａ２ｓｉｎ２０／２
）〜 ２０ （１１）ｐ８２ｓｉｎ２０ のように表わすことができる。 さらに半径Ｒの円板周辺における厚さｈの薄膜流が、実
際にｎ本の半径ｒｃの線状流に分裂するためには、薄膜
流の全断面積２ｍＲｈは線状流の断面積の総和ｎ・ｍ〆
ｃにほとんど一致せねばならぬ。すなわちｎｍ〆Ｃ三２
汀Ｒｈまた薄膜流の全周長２汀Ｒは、線状流の直径の総
和公ｃｎより小さくはならない。 すなわち公ＣｎＳ２ｍＲ 上の２式から、つぎの条件式がえられる。 ｒＣ≧水／中 （１２）（１２）の
条件が満足されたときに、（１１）式による分裂が実際
に起る。 薄膜流の線状流への分裂は、しの低い敵体の場合、低速
回転において円板上でも起る（第３，４図のの＝の，の
場合参照）、円板上において（１２）と（１１）の条件
が満足されるならば、Ｕひが小さ〈ぐが９０度に近いた
め、ＵＯＳＩｎ０＝Ｕ８，Ｕｒ工Ｕとなり、ｒｃの大き
い線状流が形成され、円板上を転がりながら半径方向に
運動する。 しかし、円板上で形成されたｒｃの大きい糠流はｒが大
すなわち円板周辺に近づくほどＵ０ｓｉｎ？が大きくな
るため、（１１）式によりｒｃの小さな線状流に分裂し
ながら周辺に達し、種々の半径の線状流として空間に発
射される。したがって、この場合には一定サイズの線状
流がえられない。かなりの高速回転においても、ｒの小
さい位置すなわち円板の中心に近い位置では、ＵＯが小
さく、Ｕ８ｓｉｎ○三ｏ，Ｕｒ三となり、（１１）と（
１２）により太い線状流が形成される。 しかし円板周辺に近づくほどＵ８が急速に増加し、ｈが
小さくなるため（１１）と（１２）が同時に満足されな
くなり、この位置で薄膜流に変化する（第３，４図のｗ
：の２ の場合参照）。この場合には円板周辺から一定
厚さｈの薄膜流が発射されるため、（１１）と（１２）
により、一定半径ｒｃの自由線状流が形成される。充分
な高速回転においては、全円板面が境界層の薄膜流で覆
われ、その周辺からの発射において「一定半径ｒｃの自
由線状流が形成される（第２図；第３，４図のの＝の３
の場合参照）。 薄膜流の線状流への分裂に関しては、ｈ，Ｕ８，Ｊがの
，し，Ｒにより定まるため、（１１）式により線伏流の
半径ｒｃが定まり、（１２）式が満足されるような小さ
なｈの場合に実際の分裂が起る。半径ｒｃの自由線状流
４が半径ｒｓの球滴５に分裂する場合、球滴の体積（４
ノ３）ｍぷｓが長さ公ｓの線状流の体積汀ぷ。・Ｚｃよ
り大きくなければ、球滴の形成が起らない。この条件か
ら次式がえられる。一一一一 （
１３）ｒＳＺノ３／２ｒｃ このように、一定半径ｒｃの線状流の分裂により形成さ
れる球滴の半径ｒｓは、必らずｒｃより大きく、（１３
）により最小半径が定まる。 半径ｒｓ（弧）の球滴の形成条件は、表面張力を。（ｄ
叩ｅ／弧）球の内外の圧力差を△ｐ（ｄゆｅ／嫌）とす
れば次式で与えられる。 ｒｓ＝２０／△ｐ ここに。 ｐは球滴の静圧ｒｓｐｇ（ｄｙｎｅ／の）と、自由線状
流の運動方向の速度Ｕによる勤氏ｐＵ２／２ ０叩ｅ／
の）の和である。ｒｓ・ｍｌｎコノ３／２ｒｃが（１３
）により確定するため「 Ｕが周囲の気体との摩擦抵抗
により減速され、次式を満足するＵｓまで低下したとき
に半径ｒｓの球滴が形成される。２０ 〜 ４０
（１４） ｒｓ＝ｒＳｐｇ＋（ｐｓ２／２Ｆｐｓ２Ｕ→Ｕｓの位置
で形成された半径ｒｓの球滴は、さらに初速Ｕｓの空間
運動を行なう。 つぎに第３，４図により、一定半径Ｒの円板２の上に導
管１から融体を静かに一定流速で流下させたとき、回転
速度のにより、円板上の薄膜流、線状流および球滴の運
動が変化する過程を説明する。 第３図のの＝○，仇，，の２，の３における流線は、第
４図のそれぞれのの１こおける平面図に対応する。円板
が静止（■：○）しているとき、融体流量が充分ならば
円板周辺から自由膜状流として流出する。この場合Ｕ８
＝○で（１１）式のｒｃは静圧だけに依存するが、その
静圧が膜状流の厚さにより変化するため、種々にｒｃを
もつ太い線状流に分裂し、空洞を発生し、重力の作用に
より落下運動に転ずる。（１３）と（１４）の条件によ
りこれらの太い線状流は種々の半径ｒｓをもつ大きな球
滴に分裂する。しかし、重力の作用により半径速度成分
Ｕｒのほかに鉛直速度成分Ｕｙが加わり、合成速度Ｕが
上昇するため、大きな半径ｒｓをもつ球滴がその空間運
動において小さな球滴を分離することにより（１４）式
を満足する。ゆえに一定サイズの線状流または滴をうろ
ことができない。円板の半径Ｒと回転速度のが比較的小
さい場合にもこれに近い現象がみられる。前述の公知の
発明凧はこの自由膜状流の形成範囲に関する発明にすぎ
ない。低速回転（の＝の，）においては、（１１）式の
ＵＯが小さく、０が９０度に近いため、円板上でｒｃの
大きい線状流が形成され、これが円板周辺に近づくつれ
てＵ８ｓｉｎ◇の上昇によりｒｃの小さい線状流を分離
しながら円板周辺に達する。 ゆえに円板周辺から種々の半径の自由線状流が発射され
、したがってその流線も一定せず、（１３）とく１４）
の条件により形成される球滴の半径も一定しない。かな
り速い回転速度（の＝の２）の場合、円板中心に近い範
囲は、半径の小さい回転円板と同一条件下にありＵひと
？が大きいため、（１１）式によりｒｃの大きい線状流
が円板上に形成される。 しかし、半径座標ｒが大きくなるにつれてＵ８ｓｉｎぐ
が上昇し、ｒｃの小さい線状流の分離が起り、さらに円
板周辺に近づけば（ｒ→Ｒ）、（１１），（１２）の条
件が満足されなくなり、乱流境界層の薄膜流とる。この
薄膜は、円板周辺からの発射において、（１１）とく１
２）により一定半径の自由線状流に分裂し、さらにこれ
が（１３）と（１４）により一定サズの球滴に分裂する
。充分な高速回転（の＝の３）のもとでは、円板面全体
に境界層の薄膜流が形成され、これが円板周辺から高速
です小さな方向に発射されたときに、一定半径の自由線
状流に分裂し、さらに一定径の球瓶に分裂する。上述の
ように、一定サイズの線状流または球滴をうるためには
、少なくとも円板周辺において境界層の薄膜流を形成さ
せること、したがって一定流量のもとでかなりの高速回
転を与えることが必要である。 また、一定サイズのｒｃの大きい線状流またはｒＳの大
きい球滴をうるためには、円板上における線状流の不規
則な分裂を防止する必要がある。それには、半径Ｒが比
較的小さい円板を高速で回転させることが合理的である
ことは、上述の説明により明らかである。公知の発明の
ように、直径５０〜２０仇凧の円板を１５００〜５０瓜
ｐｍの低速で回転させても、乱流境界層の形成が困難で
あり、したがって一定サイズの線状流または球滴をうろ
ことができない。第３図において、円板の周辺上の一点
〇を原点とし、線状流が発射される？の方向にｘ軸を、
鉛直向きにｙ軸をとる。奴平面内の線状流または球滴の
速度をｕ、そのｘ，ｙ方向の速度成分をｕｘ，ｕｙとし
、ｕとｒｘの成す角をＱとする。この２次元運動の○′
における初速度は‘８｝式で与えられるＵである。球形
粒子の直径を礎（伽）（＝公Ｓ）、時間をａ（ｓｅｃ）
、重力の加速度ｇ、周囲の密度ｐｆ（ｇ／地）の静止流
体による抗力をめ（ｇ）とすれば、運動の方程式は次式
で与えられる。ここにｕｘ＝ｕ ＣＯＳＱ，ｕｙ＝ｕ
ｓｉｎＱ，ヅミｕ２×十〆ｙであり、？は粒子の断面積
をＡＰ（＝灯ｄ２ｓ／４）、抗力係数をＣｏとすれば次
式で与えられる。 ？＝Ｃ。 岬をｆ （１６）球形粒子における抗力係数Ｃｏは「
レィノズル数Ｒｅ＝ｄｓＵ／ｗ（しｆは静止流体の動粘
度）により定まる無次元数で工学計算用の数値が与えら
れている。 半径ｒｃの線状流の空間運動においても〜その先端に作
用する抗力？を（１３）式によりｒｓ＝ノ３／２１ｒｃ
の球として（１６）式から近似的に求めることができる
。（１５）式においてＱが時間とともに変化し、ＣＤが
ｕにより変化するため、これを一義的に解くことは困難
であるが、逐次近似法により解を決定することができる
。すなわち初速（ｕ）８＝ｏ＝Ｕを与えれば、速度（ｕ
ｘ，ｕｙ）および位置（ｘ，ｙ）の時間的変化を定める
ことができる。また線状流が球滴に分裂する位置はｕが
（１４）式のＵに一致する点として定めることができる
。すなわち第３，４図の空間運動の流線と球滴の形成位
置は、すべて（１５）式を解くことにより定量的に決定
される。さらに、円板のトルクＴ（ｋ９１ｍ）は、円板
の半径Ｒ（ｍ）、重力の加速度ｇ（ｍ／ｓｅｃ２単位）
、融体の密度ｐ（ｋ９／め）の単位を用い、次式で計算
することができる。 Ｔ：ｃｆ等。 ｐ （１７＞したがって、円板の回転に要する動力日（
Ｐ．Ｓ．）は「回転速度をＮ（ｒｐｍ）とすれば次式で
求められる。 Ｈ＝等・Ｔ／７５ （１８）回転円板上に乱流境界層が
形成されるとき、（１７）式に含まれる抗力係数Ｃｆに
関してはＲｅ＝■Ｒ２／しの関数として知られている。 Ｃゞ＝薦晋条 （１９） ゆえに、Ｔ，日は、■，Ｒ，し，ｐを与えれば（１７）
〜（１９）により計算することができる。 ‘４１〜（１６）と（１９）式は｛２１と‘３｝すなわ
ち回転円板上に乱流境界層が形成される場合の関係式で
ある。一般に勤粘度〃の低い融体の場合は乱流境界層の
厚さ６がｒ３′５に比例して増加することを利用し、高
速回転によＲｅ＝■Ｒ２／〃を乱流範囲とすることによ
り、円板周辺に安定な境界層の薄膜流を形成させること
ができる。しかし動粘度〃の高い融体の場合は（３｝′
により層流境界層の厚さ６′がかなり大きくなり、しか
も半径座標ｒに依存しない。したがって比較的低速転す
なわちＲｅ＝のＲ２／しの層流範囲においても、円板上
に階定な境界層の薄膜流を形成させることができる。層
流境界層の場合は■，｛５｝式のかわりに次式を用いて
Ｕ８，Ｕｒを求め、‘別，‘７｝，００式の６のかわり
に８′を用いればよい。砦｛・−（夕）｝２ 【４’′ 渋＝肌５｛（子）−２（夕）２十（る）３｝【５ー′ま
た（１７）式のＣｆは、（１９）式のかわりに層流境界
層に関する次式から求めればよい。 Ｃｆ＝声等号 （１９）′ つなわち■′，【乳′の層流境界層が成される場合も乱
流境界層の場合と同様な理論計算が可能である。 上述のように本発明者らは、融体が凝固を起さず常に一
定温度に保持され、周囲が一定の温度と圧力をもつ静止
気体であることを仮定し、線状流と球滴の形成に関する
理論を明らあにした。 この場合、一定サイズの線状流の状態で凝固させれば一
定サイズの長繊維がえられ、この線状流が一定サイズの
球滴に分裂した後に凝固させれば一定サイズの球形粒子
がえられる。回転円板により高温融体を処理する場合、
周囲の静止気体は温度上昇により対流を起し、その物性
が変化し、（１６）式の抗力ぐも変化するであろう。 いま特定温度の気体を、自由線状流の流線と平行かつ逆
向きに流速ｕｆで流すならば、（１６）式の抗力仇まｕ
がｕ＋ｕｆに上昇したときの値まで上昇する。また気体
の温度を低下させ、圧力を上昇させても（１６）式の？
が上昇する。◇の上昇は、線状流の初速（ｕ）８＝ｏ＝
Ｕが（１４）式のＵｓまで低下する時間を短縮し、球瓶
の形成を早め、その運動距離を短縮する。このように合
理的な気体の流れをつくるときは、気体の物性の変化も
著しく軽減される。これに反して、特定温度の体を自由
線状流の流線と平行に速度ｕｆで流すならば、（１６）
式の仇まｕがｕ−ｕｆに低下したときの値まで低下する
。 また気体の温度を上昇させ、圧力を低下させても（１６
）式のＪが低下する。マの低下は線状流の初速Ｕの低下
を遅らせ、球滴の形成を防止する。円板周辺から角度）
の方向に高速で発射された線状流は水平運動から次第に
落下運動に変化する。したがって実際に線状流と気体流
の方向の良好な一致を実現するためには、線状流の水平
運動区間に、角度◇の水平気体流を線状流と逆または同
一方向に流す必要がある。公知の発明灯，価のように、
単に任意の下向き角度の噴流を併用することは、繊維の
切断と球状化を起すおそれがある。いいかえれば、気体
流の併用は（１５），（１６）式における？の調節を目
的とし、その方向と流速を合理的に定める必要がある。
一般に勤粘度〃が大きく表面張力。 が小さし、珪酸塩の融体は、細に線状流の形成が容易で
あり、通常の冷却速度のもとでは繊維として凝固する。
一方〃が小さく。が大きい金属および合金の融体は、比
較的太い線状流が形成され、通常の冷却速度のもとでは
球滴に分裂した後に凝固する。前述の公知の発明の多く
が無機繊維製造法と金属粒子製造法に画然と分類されて
いるのはこのためである。しかしながら珪酸塩融体とい
えども「高温加熱により動粘度しを低下させ、熱ガスを
線状流を反平行に流すことにより◇を上昇させかつ凝固
を遅らてるならば球形粒子がえられる。一方溶融属とい
えども、高温加熱あるいは表面張力を著しく低下させる
成分（Ｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｌａ，Ｃｅ，８，Ｓｎなど）の
添加により表面張力を低低下させ、冷ガスを糠状流と平
行に流してでの低下と凝固速度の上昇を計れば、繊維と
して凝固させることができる。 上述の本発明の基礎理
論を分り易く表現すればつぎのとおりである。１ 一定
の葛虫体流量において、動粘度〃１こ応じて円板半径Ｒ
と回転角速度のを選び、円板周辺において特定厚さｈを
もつ境界層の薄膜流を形成させる。 ２ 薄膜流が円板周辺から発射されると、特定厚さｈに
より定まる特定半径ｒｃの自由線状流が表面張力〇の作
用により形成される。 ３ 特定半径ｒｃの線状流は周囲の気体し、よる抗力◇
の作用により、ｒｃにより定まる特定半径ｒｓの球滴に
分裂する。 ４ 球滴の形成を早めて運動距離を短縮するためには、
線状流と正確に逆方向の水平気体流を流すこと、あるい
は気体の温度を低下させ圧力を上昇させることにより？
を大きくする。 繊維の切断と球滴の形成を防止するためには、線状流と
正確に同一方向の水平気体流を流すこと、あるいは気体
の温度を上昇させ圧力を低下させることにより？を小さ
くする。５ これらの過程はすべて定量的に理論計算に
より決定することができる。 さらに一見本発明に類似するとみられがちの公知の発明
‘１｝，｛２’，‘３｝との相違を明らかにする。 ｛１｝，‘２１，‘３｝は、いずれも日本機械学会論文
集２９筈１５６号（昭３４−８）のＰ．８７９一９０５
に報告された“回転円板による液体の繊維化について”
と題する研究を基礎とする。あの明細書のＰ．１８８お
よび｛３｝の明細書のＰ．３５４に示されたｑ，，ｑ２
，ｑ３（地／ｓｅｃ）を与える式は、上記の研究で求め
られた実験式であり、理論式ではない。これらの実験式
は、水、グリセリンの水溶液および水あめの水溶液、す
なわちし＝０．０１１４〜２８．７の／ｓｅｃの液体を
、直径Ｄ（＝波）＝５０〜２０比舷の回転円板上に落下
させ、回転数ｎ＝５００〜４００仇ｐｍ（の：５２．４
〜４１８．がａｄ／ｓｅｃ）において円板周辺から発射
される自由液体流を写真撮影により観察し、粒滴として
発射される最大流量ｑ，、自由膜状流が形成される最低
流量ｑ３ならびにｑ．＜ｑ＜ｑ３において良好な繊維状
の流れがえられる流量ｑ２を、いずれも円板直径○（弧
）、回転数ｎ（ｒｐｍ）、密度ｐ（ｇ／が）、粘度山（
ｄｙｎｅ・ｓｅｃ／地）および表面張力。（ｄ飢ｅ／伽
）の関数として表現したものである。しは円板上の平面
流だけに、０は空間自由流だけにそれぞれ関係するが、
これらの実験式はしと〇の両方を含む。また実験条件の
Ｒｅ＝■Ｒ２／しは３８〜３６×１『の範囲にあり、低
速層流境界層遷移領域および乱流境界層の形成範囲を包
含するが、境界層の形成にはなんらの考慮も払われてい
ない。ゆえにこれらの実験式は、単に、流量がｑ，以下
（円板上平面流が薄いとき）では粒滴の形成が、ｑ傘〆
上（平面流が厚いとき）では自由膜状流の形成がそれぞ
れ起り、両限界流量の中間流量ｑ２では繊維状流が形成
されることを示すにすぎない。したがって繊維または球
形粒子の形成の理論を完全に記述する式ではなく、特定
サイズの球形粒子および繊維の製造条件を表わす式でも
ない。さらに‘２｝，‘３’の実施例に注意してみよう
。【３ーの球形粒子の実施例は、１５００ｑ○の溶融高
炉スラグをＤ＝４０側、ｎ＝１００仇ｐｍ（の＝１０４
．７ｒａｄ／ｓｅｃ）の回転円板上にｑ＝１０地／ｓｅ
ｃの流量で落下させたときの結果である。融体の動粘度
をし…１．５の／ｓｅｃと見積ればＲｅ＝のＲ２／ひ三
２７２となり、｛３｝′の層流境界層の厚さは６′三０
．４０５肌である。一方本発明者らの理論により円板周
辺における膜状流の厚さｈを計算すればおそらくｈ≦０
，７肌の値がえられるであろう。この厚い膜状粒は、第
３，４図のの＝○の場合に近い状態となり、前述の機構
により０．４５肌（４５００仏）以下の種々のサイズの
球滴に分裂する。これは｛３ｌの実施例における粒度分
布とほぼ一致する。ｍ，■の高炉スラグの繊維の製造例
においてもＤＩＯ仇肋、ｎ＝１５０印ｐｍ（凶＝１５７
．１ｒａｄ／ｓｅｃ）、ｑ三１６の／ｓｅｃ、ｐ三２。 ５ｇ／地〜 し三１．５の／ｓｅｃとすればＲｅ＝のＲ
２／し三２６１８となり、糊′による層流境界層の厚さ
は６′…０。 ３３凧である。 本発明者らの理論により円板周辺における膜状流の厚さ
を計算すればそらくｈ＝１．０７〜０．１ｃｍとなり、
ｒｃ〒０．０４５〜０．０６４肌（４５０山〜６４０山
）の線状流が円板周辺から発射されるはずである。しか
るに実施例によれば長さ２００側以下、直径約１０仏の
総総がえられる。これは、回転速度が低いため「太い線
状流が重力の作用により鉛直下向きにわん曲し、あたか
も水あめが垂れ下って伸びるように、自重により細くな
ったためと考えられる。また下向き角度５００から〜８
０ｏの気体噴流の併用も、この自重による伸を助長する
ための手段として理解することができる。この場合、細
くなりすぎると切断を起すため、長さが２０物肋以下に
とどまる。上述の説明により、公知の発明○ー，【２１
，【３｝が、特定サイズの長い繊維の製造に関する本発
明と、まったく理論体系と製造条件を異にすることは明
らかである。本発明は、前述の本発明者の研究による理
論にもとずくもので、特定サイズの繊維を製造する方法
に係るｏ本発明は金属、スラグ、ならびにフラツクス、
のうちから選ばれるいずれかの融体において、その勤粘
度が０．００１から１０の／ｓｅｃの範囲にあり、かつ
その表面張力と密度の比が４０から４０Ｍ肌ｅ・地／ｇ
好ましくは４０から２５倣ｙｎｅ・地／ｇの範囲にある
ように設定し；前記融体を、流出口の半径ｒ。 が３から３仇奴の範囲にある導管を通し、融体の流出速
度を５から５００伽／ｓｅｃの範囲内の特定値に維持し
ながら、直径５０から２００側の平滑な耐火物表面をも
つ回転円板の中心に導び、円板の回転速度を３０００か
ら３０００仇ｐｍの範囲内の特定値に維持し；前記導管
の半径ｒ。の流出口と前記回転円板表面との距離をｈ。
とするとき、ｈ。をｒ。／２から（ｒ。／２）十２伽の
範囲内とし；前記円板の直径と回転速度とを前記融体の
動粘度に対応し選定し、遠心力により少なくとも円板の
周辺付近において特定の厚さを有するような前記融体の
薄膜流成させ；前記薄膜流が、前記円板の回転による遠
心力により「円板周辺から空間へ放射された直後に特定
半径の自由線状流に分裂させながら、これと同時に、前
記線状流に平行かつ前記自由線状流の個々の線条の延伸
する方向と同一方向に円板周辺ガスを吸引することによ
り前記線状流の運動する空間減圧状態とし、これにより
前記線状流の空間運動に対する抵抗と凝固速度とを低下
させ、自由線状流の長さの伸長を促進し、好ましからざ
る球滴の形成を防止し；前記の伸長された線状流を前記
の低下された冷却速度で凝固させることにより、特定断
面サイズの長繊維をうろこと；を特徴とする融体から均
一な特定サイズの長繊維を製造する方法に係り、本発明
の方法に使用する回転円板は、溶融石英、黒鉛、炭化珪
素、窒化珪素、ジルコン、シャモット、アルミナ、マグ
ネシアのうちから選ばれるいずれか１種の物質のブロッ
クで形成されるものであることが好ましい。 たとえば塩基性高炉スラグあるいは後述の“実施例２”
に示すような珪酸塩融体は、常温の大気中における冷却
速度の範囲では、高温低粘度の状態で回転円板上に供給
すれば球形粒子となり、低温粘度の状態では繊維となる
。これら珪酸塩融体においては、表面張力の温度による
変化は無視しうるほど小さい。これらの融体の特定サイ
ズの線状流を円板周辺から静止気体中に発射して繊維と
して凝固させる場合には、融体の供給初期では、気体の
温度が低く密度が高いため、線状流の球状化が局部的に
起りやすい。また繊維は球形粒子にくらべて気体中の沈
降速度が著しく遅いため、繊維の絡みあいも起りやすい
。したがって、上述のように、線状流と平行で同一方向
にガスを吸引することは、長繊維の製造においてきわめ
て効果的である。第５図は前記ガス吸引を併用する装置
の一例を示す。これは気体の多数の案内板８をもつ環状
スット９に、線状流と同一方向の水平気流として吸引さ
れ、環状主管７を介して排気される。この場合、融体の
線状流と気体吸引流の方向の相違が大きくなると、繊維
の切断を助長するおそれがある。ゆえに多数の案内板８
により気体流の方向を調節する。本発明による繊維製造
法において、回転円板の中心に融体を供給する導管の流
出口半径をｒ。 、前記円板と前記流出口との距離をｈ。とするとき、ｈ
。をｒ。／２から（ｒ。／２）十２肋とすることが好ま
しい。本発明による繊維製造法において、固体あるいは
液体の粒子を懸濁する融体を回転円板上に供給し、固体
あるいは液体粒子が分離された繊維を製造することがで
きる。 たとえば鋳鉄または銑鉄の粒滴を懸濁するキュポラスラ
グまたは高炉スラグの融体を回転円板上に供給し、懸濁
された重い粒滴を短かし、空間運動距離で落下させ、融
体の自由線状流を繊維として凝固させて両者を分離補集
することができる。本発明による繊維の製造法は、回転
円板上に形成される‘‘境界層の薄膜流”すなわち“全
厚さにわたり半径方向のほかに切線方向の速度成分が発
生している薄膜流”の厚さを定量的にコントロールする
ことを基礎とするものである。 融体の動粘度が比較的高く、所要の繊維の半径が比較的
大きい場合は層流境界層の薄膜流を、動粘度が低く所要
の半径が４・さし、場合は乱流境界層の薄膜流をそれぞ
れ回転円板上に形成させる。前記薄膜流は、半径の小さ
い円板を低速回転させても形成されない。本発明者らは
、水、グリセリンの水溶液、金属性融体のような低粘度
流体と、冶金スラグ、合成フラツクスなどの高粘度流体
について、半径２５〜１５仇吻の円板を用い、３０，０
０びｐｍから１００仇ｐｍの回転速度範囲で実験し、“
境界層の薄膜流の厚さ”したがってその分裂により形成
される繊維の半径を広範囲に調節しうろことを、理論計
算と実験により確認した。すなわち本発明は、公知の発
明にくらべて著しく高い回転速度範囲を使用する。また
これにより比較的小半径の円板による融体の大量処理が
可能となる。回転円板により高温雛体を処理する場合、
高温に加熱された円板に大きな遠心力が作用する。 また処理の開始時と終了時には、それぞれ急熱と急冷に
よる熱衝撃応力が作用する。金属材料は熱伝導度が大き
く変形しやすいため、熱衝撃による破壊は起り難い。し
かし、耐熱鋼といえども６００００以上ではクリープ強
さが著しく低下するため、高温高速回転において遠心破
壊が起りやすく、長時間の使用に耐えない。超合金とい
えども許容温度は８００こ０以下にすぎない。したがっ
て、高温融体の大量処理には、耐火物またはセラミック
の円板を使用せだるをえない。しかし、マグネシアレン
ガ、シャモットレンガなどの塩基性および耐火粘士質し
ンガは高温軟化点が低く、熱膨張係数が大きいため、遠
心および熱衝撃応力に充分耐えることができない。溶融
石英質および黒鉛質のレンガは熱膨張係数が著しく小さ
く、耐熱衝撃性にすぐれ、高温強度もかなり高い。しか
し、これらの耐火物といえども、引張強度が圧縮強度に
〈らべて著しく小さく、高速回転による遠心応力が作用
する状態で使用することは困難である。多くの公知の発
明が、低速回転による融体の少量処理にとどまらざるを
えなかったのはこのためである。本発明による高温融体
の大量処理は、高温において高速遠回転に耐える円板の
開発によりはじめて可能となる。本発明者らは、円板の
急熱または急冷において発生する熱衝撃応力ならびに高
速回転において発生する遠心応力を解析し、材料の高熱
強度を考慮し、耐火物のブロックと耐熱鋼製の保持器と
をはめあいにより一体化し、所要半径の回添円板面をも
つ回転体の構成を開発した。本発明は特定耐火物の円板
面をもち、高温における高速回転に耐えうる回転体をも
った、長繊維の製造装置が必要である。第６図は本発明
による繊維の製造法に用いられる回転体の構成原理を示
し、第７，８図は回転体の実例を示す。第６図において
、耐火物ブロック１１は、最上部が所要円板半径Ｒをも
つ高さｔ＝１〜２柵の短円柱状であり「 中間部はＱ＝
１２〜３５度の緩傾斜の教頭円錐状に遷移し、底部は８
＝６０〜８０度の急傾斜の戦頭円錐状に遷移するる。半
径Ｒの円板上に伝えられた熱は「矢印のついた流線にそ
って流れ「多くの熱流が中間部の緩い傾斜の教頭円錐面
から外界に放散され、耐熱鋼製保持器の側環１２と底板
可３に到達する熱流は著しく少ない。すなわち耐火物ブ
ロックの中間部は耐熱鋼製保持器の温度上昇を効果的に
防止する。耐火物は高い圧縮強度をもつが引張強度が著
しく低い。熱衝撃応力は円板面の高温子熱により軽減す
ることができる。しかし工業用耐火物として最大の高温
強度をもつ溶融石英といえども、高温でま、高速回転に
より発生する遠心応力に耐えることは困難である。した
がって第６図に示すとおりｔ耐火物ブロック亀１を充分
な厚さをもつ耐熱鋼製の側環１２と底板１３から成る保
持器にはめ込み、耐火物ブロックに亀が発生しても、そ
の中間部の傾斜角Ｑを小さくそることにより、破壊され
たブロックの遠心荷重Ｆを、側環１２で支持し、耐火物
の破片の遠心放出を防止する。すなわち耐火物ブロック
の中間部の小さな傾斜角の戦頭円錐面は、耐熱鋼製の側
環の温度上昇を防止し、充分なクリープ強度を維持させ
、同時に耐火物ブロックの破壊による遠心荷重をすべて
側環で支持させるため必要である。耐火物ブロック１１
の下部の急傾斜の教頭円錐面は側環１２とのはめあいに
より、高速回転における浮き上りによる脱出を防止する
。さらに第７，８図に示すとおり（第６図では省略され
ている）、耐火物ブロック１１の底部側面には回転方向
に直角な複数個のくぼみ１１ｃが等間隔に設けられ、一
方側環１２の内面にはこのくぼみに対応する突起１２ａ
が設けられ、両者のはめあいにより耐火物ブロックの空
転を防止する。耐火物ブロック１１の上部の高さ１〜２
側の垂直円柱面は、円板面の周辺から葛虫体の“境界層
の薄膜流を一定厚さで空間へ発射されるため、いいかえ
れば円板周辺において“境界層の完全なはがれ”を起さ
せるために必要である。回転体用耐火物は、融体の温度
、耐火物面に対するぬれおよび溶蝕を考慮し、溶融石英
、黒鉛、炭化珪素〜窒化珪素、ジルコン、シャモツト、
アルミナ、マグネシアなどのうちから選定される。 さらに保持器の側環１２と底板１３の温度上昇を防止す
るため「第７，８図の実例では、耐火物ブロック亀亀の
下に耐火断熱煉沼亙層】６を、その下にマット状断熱材
の層１７をそれぞれ密着させ「側環１２との間隙にキャ
スタブル耐火物を充填することにより各部分を一体に固
定する。溶融石英に次いで高に高温強度と耐熱衝撃性を
もつ工業用耐火物は黒鉛である。しかし黒鉛はその熱伝
導度が高いため、高温融体を処理する場合、第７図の単
一ブロックにおいては側環１２が過熱されるおそれがあ
る。他の耐火物はその高温強度と熱衝撃性が溶融石英お
よび黒鉛より著しく低いため、融体温度が高い場合は第
７図の単一ブロックの使用が困難となる。したがって第
８図のように〜選定された円板用の耐火物ブロック１１
ａの周囲を溶融石英質ブロック１１ｂでバックアップし
、両者の密着により第６図、第７図を同一形状をもつ組
合せブロックを形成させたものを使用する。耐火物ブロ
ック１１ａは上部が円柱状で下部は上部円柱より小さな
断面積をもつ正多角柱状であり、耐火物ブロック１１ａ
の側面はその最上部の１〜２柳の円柱部を除いて、別個
の溶融石英質ブロック１１ｂで囲まれ、耐火物ブロック
１１ａの底面は必要に応じて選ばれる中性耐火物層１９
に密着しており、中性耐火物層１９の下面は、溶融石英
質ブロック１１ｂの下面と同一水平面上にあり、耐火物
ブロック１１ａ、溶融石英質フロック１ １ｂおよび中
性耐火物層１９の密着により一体化された回転体用の組
合せブロックが形成される。前記組合せ耐火物ブロック
は、第８図に示すとおり、第７図の単一耐火物ブロック
と同様に、耐火断熱煉亙層１６、マット状断熱材の層１
７とともに側環１２と底板１３から成る耐熱鋼製保持器
内にはめ込まれ、キスタプル耐火物１８の充填により一
体に固定される。前記耐熱鋼製保持器の底板１３は第６
，７，８図に示すとおり、下面の中心のまわりに等間隔
に配列された短脚１４によりボス１５に固定され、降板
１３とボス１５の間に空間を形成させる。 円板の回転において、この空間内を気体が流れるため、
底板１３とボス１５の温度上昇が効果的に防止される。
また第７，８図の実例において、ボス１５はインポリユ
ートスプラインによりシヤフトにマウントされるため、
速やかに円板の交換を行なうことができる。本発明者ら
は、溶融石英質の耐火物ブロックを使用した第８図の構
造の回転体により、１６００ｑｏの溶鋼を長時間処理し
ても、耐熱鋼製保持器の側壕１２の温度は５００℃以下
、底板１３の温度は３５０ｑｏ以下にとどまり、耐熱鋼
およびボス材料が充分高いクリープ強度を維持しうろこ
とを確認した。 本発明の適用範囲はきわめて広い。すなわち：繊維状物
質の製造法としては、製鉄用高炉スラグ、製銑用電気炉
スラグ、キュポラまたは電気炉による鋳鉄溶解のスラグ
などの相当量の珪酸を含有する冶金スラグ；ガラス、鉱
物繊維、各種冶金用フラックス、耐火用珪酸塩、棚酸塩
類などの各種無機物質の合成物；表面張力を著しく低下
させる成分を添加した金属；シリコンなどの半導体材料
；に適用することができる。つぎに本発明を実施例につ
いて説明する。実施例 溶融フラックスの繊維の製造 円板は流量可変の油圧ポンプと定容量の油圧ポンプから
なる油圧伝導装置により駆動され、回転速度は制御動作
（ＰＩ）により計測制御される。 ただし油圧ポンプ駆動用電動機の出力は１皿Ｗで比較的
に小出力であるが、回転速度の調節範囲は０〜３０００
仇ｐｍのように著しく広いものを使用した。流出口の内
蓬ｄ。＝１仇肋の黒鉛製導管を使用し、第８図の構成に
よる黒鉛質の円板に下記組成の溶融フラツクスを導き、
球形粒子および繊維を製造した。溶融フラックスの組成
： ４１．２％Ｓｉ０２，４．０％ＡＩ２０３，１．９％Ｆ
ｅ２０３，２６．５％Ｃａ０，０．７％Ｍｇ０，７．２
％Ｎａ２０，１１．４％ＮａＦ，７．４％山Ｆ３溶融フ
ラツクス密度：２．７ｇノ地 この溶融フラックスは、高温加熱により勤粘度を低下さ
せれば球形粒子となり、低温に保持して勤粘度を上昇さ
せれば繊維となる、表面張力の温度変化は、このような
珪酸融体においては無視できるほど小さい。 有効直径Ｄｅ＝９比舷の回転円板を使用し、種々の回転
速度のもとで球形粒子および繊維を製造した。回転速度
と得られた球形粒子と繊維の直径およびその変動範囲の
関係を第９図に示す。球形粒子および繊維の製造におけ
る融体温度、処理速度、動粘度および表面張力はつぎの
とおりである。繊維の製造： 欧体温度：１１５０ｑｏ 処理速度：２ｋ９／ｍｉｎ 融体の動粘度：１．２の／ｓｅｃ 融体の表面張力：５１Ｍｙｎｅ／肌 第９図の回転速度と粒径または繊維径の関係は理論計算
とほぼ一致し、サイズの変動もきわめて小さい。 得られた繊維の長さはすべて５０仇舷以上に達した。

【図面の簡単な説明】

第１図は融体を導管により回転円板の中心に供給すると
き、円板上に境界層の薄膜流が形成される過程を解説す
る縦断面図、第２図イ，口はそれぞれ回転円板の周辺か
ら発射された定厚さの薄膜流が発射直後に特定半径の線
状流に分裂し、前記線状流がさらに特定半径の球滴に分
裂する過程を示す平面図と縦断面図、第３図は一定半径
の円板上に融体を供給するとき、円板の回転速度により
、線状流とその分裂により形成される球滴の空間運動と
サイズが変化する過程を示す縦断面図、第４図イ，口，
ハ，二はそれぞれ第３図の回転円板の回転速度が異なる
場合の平面図、第５図は円板周辺から発射された線状流
と同一方向にコントロールされた水平吸引気体流を併用
する本発明による繊維製造装置の一例を示す縦断面図、
第６図は本発明による繊維製造法に用いられる回転体の
縦断面図、第７図イ，口はそれぞれ本発明に使用される
回転体の１つの実施例を示す平面図と縦断面図、第８図
イ，口はそれぞれ本発明に使用される回転体の他の実施
例を示す平面図と縦断面図、第９図は同一組成の溶融フ
ラツクスから、その粘度を調節することにより繊維を製
造した実施例における粒子および繊維の直径の回転速度
への依存性をブロットした図である。 １・・・導管、２・・・回転円板、３・・・薄膜流、４
・・・線状流、５・・・球滴、６・・・タンデツシュ、
７・・・気体の環状主管、８・・・案内板、９・・・環
状スリット、１０・・・リンク機構、１１・・・耐火物
ブロック、１１ａ・・・特定耐火物の耐火物ブロック、
１１ｂ・・・溶融石英質ブロック、１１ｃ・・・耐火物
ブロックの底部側面のくぼみ、１２…保持器の側環、１
２ａ・・・側環内面の突起、１３・・・保持器の底板、
１４・・・底坂下面の短脚、１５・・・ボス、１６耐火
断熱煉亙層、１７・・・マット状断熱材の層、１８・・
・キャスタブル耐火物、１９・・・中性耐火物。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属、スラグならびにフラツクスのうちから選ばら
   るいずれかの融体において、その動粘度が０．００１か
   ら１０ｃｍ＾２／ｓｅｃの範囲にあり、かつその表面張
   力と密度の比が４０から４００ｄｙｎｅ．ｃｍ＾２／ｇ
   好ましくは４０から２５０ｄｙｎｅ．ｃｍ＾２／ｇの範
   囲にあるよう設定し；前記融体を、流出口の半径ｒ＿０
   が３から３０ｍｍの範囲にある導管を通し、融体の流出
   速度を５から５００ｃｍ／ｓｅｃの範囲の特定値に維持
   しながら、直径５０から２００ｍｍの平滑な耐火物表面
   をもつ回転円板の中心に導びき、円板の回転速度を３０
   ００から３００００ｒｐｍの範囲内の特定値に維持し；
   前記導管の半径ｒ＿０の流出口と前記回転円板表面との
   距離をｈ＿０とするとき、ｈ＿０をｒ＿０／２から（ｒ
   ＿０／２）＋２ｍｍの範囲とし；前記円板の直径と回転
   速度とを前記融体の動粘度に対応して選定し、遠心力に
   より円板の周辺付近において特定の厚さを有するような
   前記融体の薄膜流を形成させ；前記薄膜流が、前記円板
   の回転による遠心力により、円板周端から空間へ放射さ
   れた直後に特定半径の自由線状流に分裂させながら、こ
   れと時に、前記線状流に平行かつ前記自由線状流の個々
   の線条のの延伸する方向と同一方向に円板周辺のガスを
   吸引することにより前記線状流の運動する空間を減圧状
   態とし、これにより前記線状流の空間運動に対する抵抗
   と凝固速度とを低下させ、自由線状流の長さの伸長を促
   進し、好ましからざる球滴の形成を防止し；前記の伸長
   された線状流を前記低下された冷却速度で凝固させるこ
   とにより、特定断面サイズの長繊維をうること＝を特徴
   とする融体から均一な特定サイズの長繊維を製造する方
   法。 ２ 前記回転円板が、溶融石英、黒鉛、炭化珪素、窒化
   珪素、ジルコン、シヤモツト、アルミナ、マグネシアの
   うちから選ばれるいずれか１種の物質のブロツクで形成
   される特許請求の範囲第１項載の方法。