(57)【要約】  本発明は耐熱性の糸、ローウィング、刻んだ繊維、布地、複合材料とその基盤で作った製品生産のために使用できる融成鉱物の延伸によって生産する連続無機繊維の製造技術に関係するものである。組成は二酸化けい素（（SiO2）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化チタン（TiO2）、酸化鉄と酸化第二鉄（FeO とFe2O3）、酸化カルシウム（CaO）、酸化マグネジウム（MgO)）、酸化マンガン（MnO）の混合物ならびに昆入物も含まれるものであるが本発明によるとその上成分比率で、質量数の            Al2O3                         15.90 - 18.10            TiO2                           0.75 - 1.20            Fe2O3 + FeO                    7.51 - 9.53            CaO                            6.41 - 8.95            MgO                            2.50 - 6.40            K2O                            1.60 - 2.72            Na2O                           3.30 - 4.10            P2O5                           0.23 - 0.50            SO3                            0.02 - 0.15            MnO                            0.12 - 0.21            BaO                            0.05 - 0.19            昆入物                         1,00以下            SiO2                              ほか酸化カリウム（K2O）、酸化ナトリウム（Na2O）、酸化バリウム（BaO）の酸化物をも含むものである。  連続玄武岩繊維の製造方法は溶鉱炉への微粉した組成を装入する操作、溶解すること、融成物の均質化、その後の溶鉱炉のフィーダにおける融成物の安定化、繊維の延伸すること、繊維接着ができないため表面処理、すなわち油性乳濁を施すこと、ボビンに張ることの操作を含む方法であるが本発明によると溶鉱炉へ装入する前に組成をアルカリ液において15乃至２０分の間留めておいた後流水で２０乃至３０分の間洗浄して乾燥し、流水で洗浄して乾燥した後で溶鉱炉に装入させることである。アルカリ液体として濃度（0, 1…0, 5）Ｎの水酸化ナトリウム（NaOH）液と水酸化カリウム（КOH）液を利用するのも本方法の特徴出ある。  本発明の目的とする所は繊維の表面で欠点数が減抄させる条件を作り出すことによって強化された化学的耐性のある繊維を完成することにある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化けい素（SiO2）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化チタン（TiO2）、酸化鉄と酸化第二鉄（Fe2O3 и FeO）、酸化カルシウム（CaO）、酸化マグネジウム（MgO)）、酸化マンガン（MnO）の混合物ならびに昆入物も含まれる連続玄武岩繊維の生産用の組成、本発明によるとその上酸化カリウム（K2O）、酸化ナトリウム（Na2O）、酸化バリウム（BaO）、以下の成分比率で、質量数の
Al2O3                           15.90 - 18.10
TiO2                             0.75 - 1.20
Fe2O3 + FeO                      7.51 - 9.53
CaO                              6.41 - 8.95
MgO                              2.50 - 6.40
K2O                              1.60 - 2.72
Na2O                             3.30 - 4.10
P2O5                             0.23 - 0.50
SO3                              0.02 - 0.15
MnO                              0.12 - 0.21
BaO                              0.05 - 0.19
昆入物                           1,00以下
SiO2                              ほか
のもの含む特徴のある連続玄武岩繊維を生産するための組成。
【請求項２】
第１項に発明した組成を溶鉱炉への微粉した組成の装入操作、溶解すること、融成物の均質化、その後の溶鉱炉のフィーダにおける融成物の安定化、繊維の延伸すること、繊維接着ができないため表面処理、すなわち油性乳濁を施すこと、ボビンに張ることの操作を含む連続玄武岩繊維の製造方法、本発明によると溶鉱炉へ装入する前に組成をアルカリ液において15乃至２０分の間留めておいた後流水で２０乃至３０分の間洗浄して乾燥し、流水で洗浄する後で溶鉱炉に装入させる特徴のある連続玄武岩繊維の製造方法。
【請求項３】
第３項による連続玄武岩繊維の製造方法、本発明によるアルカリ液として濃度  (0,1 - 0,5) Nの水酸化ナトリウム（(NaOH) 液と水酸化カリウム (КOH)液を利用する特徴のある連続玄武岩繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連続無機繊維、主として融成鉱物の延伸によって生産された繊維の製造技術に関係するものである。以上の連続無機繊維は耐熱性の糸、ローウィング、刻んだ繊維、布地、複合材料とその基盤で作った製品生産のために使用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
旧ソ連の諸国ならびに他の諸国においては岩綿、ガラス・ファイバー等の繊維を基礎として繊維質のファイバー材料の生産が強烈に発展している。しかしその材料に対しての増大した技術上の要求、並びに原料不足はその生産高の成長を停止させているものである。
【０００３】
繊維質のファイバー材料に対て増大している需要の保障はその質の急藤の原因となる。その結果、旧ソ連の諸国に於いて玄武岩、斑れい輝緑岩、ヒン岩等の岩石が基本単成分の原料として利用する玄武岩繊維とその基盤の材料の工業生産が普及していることになる。
【０００４】
玄武岩繊維を原料として利用するのはアスベスト、金属、材木等を取り替える材料を生産することが可能になる。
【０００５】
基本的な特徴の数で本発明に一番近い組成は二酸化けい素（SiO2）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化チタン（TiO2）、酸化鉄（FeO）、酸化第二鉄（Fe2O3）、酸化カルシウム（CaO）、酸化マグネジウム（MgO）、酸化マンガン（MnO）の混合物ならびに昆入物も含まれる連続玄武岩繊維を生産用の組成である「特許権РФ No. 02118300, МПК 6 С03В 37/02, 1998年」。基本成分の平均要素は表１に提供するものである。
【０００６】
2009509909.tif 000002
【０００７】
以上の在来組成の欠点は結晶化の上限点が高い 1245 - 1290℃のが連続玄武岩繊維の安定した形成操作の障害となるのでその組成で作った連続繊維強度が不充分であることにある。
【０００８】
基本的な特徴の数で本発明に一番近い製造方法は溶鉱炉への微粉した組成の装入操作、溶解すること、融成物の均質化、その後の溶鉱炉のフィーダにおける融成物の安定化、繊維の延伸すること、繊維接着ができないため表面処理、すなわち油性乳濁を施すこと、ボビンに張ることの操作を含む連続玄武岩繊維の製造方法である「特許権РФ No. 02118300, МПК 6 С03В 37/02, 1998 年」。
【０００９】
以上の方法の欠点は繊維形成の温度間隔が狭いためその方法によって作られた連続繊維の堅牢性と化学的耐性が不充分となることにある。繊維形成温度と結晶化極限の間の差は平均で 70 - 100℃であるのは以上の温度条件で糸が切れやすくなる一次結晶化できるため 連続繊維の延伸操作が不安定になる。本発明者の実験試験によれば形成温度が結晶化の極限温度より110℃以上になる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的としていたのは繊維の表面で欠点数が減抄させる条件を作り出すことによって強化された化学的耐性のある繊維を完成することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的とする所は二酸化けい素（SiO2）、酸化アルミニウム（Al2O3） 、酸化チタン（TiO2）、酸化鉄 （FeO）、酸化第二鉄（Fe2O3）、酸化カルシウム（CaO）、酸化マグネジウム（MgO）、酸化マンガン（MnO）の混合物ならびに昆入物、本発明によるとその上に酸化カリウム（K2O）、酸化ナトリウム（Na2O）、酸化バリウム（BaO)）をも含む連続玄武岩繊維を生産する組織を提供することにある。 本発明による成分比率、質量数は次の通りである。
【００１２】
Al2O3                       15.90 - 18.10
TiO2                         0.75 - 1.20
Fe2O3 + FeO                  7.51 - 9.53
CaO                          6.41 - 8.95
MgO                          2.50 - 6.40
K2O                          1.60 - 2.72
Na2O                         3.30 - 4.10
P2O5                         0.23 - 0.50
SO3                          0.02 - 0.15
MnO                          0.12 - 0.21
BaO                          0.05 - 0.19
昆入物                       1,00  以下
SiO2                            ほか。
【００１３】
本発明の目的とするもう一つの所は在来の連続玄武岩繊維製造の如く溶鉱炉への微粉した組成の装入操作、溶解すること、融成物の均質化、その後の溶鉱炉のフィーダにおける融成物の安定化、繊維の延伸すること、繊維接着ができないため表面処理、すなわち油性乳濁を施すこと、ボビンに張ることの操作を含む連続玄武岩繊維の製造方法であるが本発明によれば溶鉱炉へ装入する前に組成をアルカリ液において15乃至２０分の間留めておいた後流水で２０乃至３０分の間洗浄して、その流水での洗浄の後で溶鉱炉に装入させる方法を提供することにある。
提供される方法の特徴はアルカリ液として濃度 (0,1...0,5) Nの水酸化ナトリウム（NaOH）液と水酸化カリウム（КOH）液が利用されることにある。
【００１４】
本発明のアイデアはрН 5...7酸性度の融成物を得る条件を作ることにある。
本発明者の実験によると融成物の酸性成分がアルカリ成分と反応して化学的に中性融成物を得られることによって以上のような融成物の酸性度こそが均質な化学組成を作り出すことが可能にする。その際相対的中性融成物には冷却中恒例の岩石の融成物如く気体マイクロ気泡が出来ないので得られた繊維における表面欠点数が著しく減少し細職維の直径がその堅牢性を減少せずに小さくする可能になる。在来の装入物の組成に以上のような数で酸化アルカリ金属を添加するのは将来化学的中性的な融成物が形成出来ることになる。但し、酸化カリウム（K2O）、酸化ナトリウム（Na2O） 質量数４，１以上乃至１，６以下融成物酸性が破壊しその融成物における化学反応が起こすこと、マイクロ気泡が出来ることになる。混合物における酸化バリウム（BaO）質量数０，０５乃至０，１９並びに他の昆入物の存在は融成物の透熱性を高めるため形成間隔が拡大するので繊維形成の条件が改善し表面欠点が小さくなる結果、曲げ荷重による延伸力が出来るのを障害する圧縮されている表面層が形成する条件を作り出すことになる。以上の所は半径の大きいアルカリ・イオンが半径のより小さいイオンに交換することによって表面層の組成が変化することになる。イオン交換を実施するため硬化させる繊維成分の中には昆入物にある以上の酸化物がある。その上例えば提供する組成の中に昆入物として酸化亜鉛（ZnO) の存在が酸化アルミニウム（Al2O3）との耐酸固溶体が形成することになる。
耐酸性の上昇に促進するのが酸化燐とメンデレーフ化学元素周期律のIII V族とV族の酸化元素その他の昆入物である。  本発明者の実験試験によって究明された事実は形成される繊維の表面では提供組成の装入物を溶鉱炉に装入する前にアルカリ液で加工する後で発生する沈殿物の構造に似たような構造を持つ物質があったことである。このような構造は繊維の表面強度を本質的に向上させるものである。
尚本発明者の実験試験によって溶鉱炉に装入する時から連続玄武岩繊維の完成する時までの本組成の加工条件パラメータが発揮された。但し提供される組成（装入物）をアルカリ液で１５分以下の間留めておくと提供される方法の効果が具体的に目立たないことであった。  装入物をアルカリ液で２０分以上の間留めておくのは維持費の点で不利であることになる。
流水で装入物の洗浄が２０乃至３０分の間行われる理由はその時間が溶鉱炉内壁の腐食の原因となるアルカリを除去するために充分であることである。
提供される組成の中で昆入物として次のようなものがある（質量数で）
Cr2O3                          0.010 - 0.0315
Co2O3                          0.0005 - 0.0047
NiO                            0.0079 - 0.0091
CuO                            0.0065 - 0.0087
ZnO                            0.0083 - 0.0159
Ga2O3                          0.0029 - 0.0051
Rb2O                           0.0049 - 0.0095
SrO                            0.0585 - 0.0923
ZrO2                           0.0127 - 0.0173
Nb2O5                          0.0011 - 0.0019
V2O5                           0.029 - 0.043,
Fの化合物                      0.06 - 0.11
Clの化合物                     0.0270 - 0.0520, 
以上の昆入物として利用される数は繊維面で溶出される沈殿物組織に似たような組織数に具体的に影響はしないものである。
【００１５】
水酸化ナトリウム（NaOH) 液 と水酸化カリウム（КOH）液の化学性は殆ど同じであるが装入物組成は異質であるからその装入物片の一部分はより活性的に水酸化ナトリウム（NaOH）、もう一部分は水酸化カリウム（КOH）との反応を起こす。  その時液中の水酸化カリウム（NaOH）と水酸化カリウム（КOH）の数量は殆ど同じである。水酸化ナトリウム（NaOH）液と水酸化カリウム（КOH）液の濃度は（0,1...0,5) Nである。  濃度のより高い液の利用は維持費の点で不利である。
提供される発明の以上のような実現は強化された連続玄武岩繊維を取得することになる。この時取得される連続繊維の耐熱性と耐酸性の上昇が達成されることになる。
方法の実現は次の通りである。
分散1,0... 5,0ミリメートル程粉砕された以上の組成を濃度0, 5Ｎと温度+20°...+60℃の水酸化ナトリウム（NaOH）液と水酸化カリウム（КOH）液で満ちた容器に装入した。粉砕された組成を以上の液で15-20分のあいだ間断なくかき混ぜながら留めておいた。そして液体を流れ落ち、粉砕されアルカリ液で処理された装入物を３０分のあいだ流水で洗水され、装入物に空気を通して乾燥した。処理して乾燥した装入物を1400-2000℃温度の溶鉱炉に装入させた。装入物を溶鉱させ多少の時間それを均質するために留めおいた融成物を完成した。そしてもう均質された融成物を紡糸口付き装入機へ、すなわち完成した融成物の結晶化温度を越えた温度を保つ繊維の紡出帯へ出した。紡糸口から出た融成物は球状（球葱型の）滴のような形をしたがその質量が大きくなるにつれて紡糸口から分離して繊維を作り出した。繊維の延長過程は中断、減速しないで通った。繊維束で相互摩擦、相互接着を予防するためにロール油性乳濁機（油性コーキング機）で乳濁をした。  連続繊維形成は安定したことであった。
【００１６】
表２によると提供組成の結晶化の極限温度は原型に比べて低くして繊維形成間隔は拡大したことであった。
【００１７】
その上、完成した塩酸（НСl）に対する連続繊維の化学的安定性の試験によると本発明の繊維は原型法の繊維よりもっと高い耐酸性のあるものであった。
【００１８】
酸類とアルカリ類に対する連続繊維の化学的安定性を三時間の沸騰で5000 см2の表面からの質量欠損で鑑定した(表３)。
【００１９】
2009509909.tif 000003
【００２０】
2009509909.tif 000004
【００２１】
表３によると提供組成で提供方法による完成した連続繊維は酸類だけでなくアルカリ類の飽和液体Са(ОН)2に対しての高安定度を持つのは例えば，ろ過剤、複合材料の補強性充填剤などの浸食性の媒質での稼働状況に強いものを完成するために合理的な使用が予定されるものである。
【００２２】
原典参照
1..RU 2018491 С1, 28.02.79
2. SU 649670  A, 03.03.79
【国際調査報告】
2009509909.tif 000005
2009509909.tif 000006