(57)【要約】【要訳】【課題】岩石（M）の高ケイ酸塩無機繊維を製造するＶ．Ｆ．キボル方法、その方法を実施するための製造ライン、連続繊維（Ｃ）、人造繊維、本方法を用いて得られる鱗状の粒子を提供する。【解決手段】  本発明は、天然酸性岩鉱物の高ケイ酸塩無機繊維を製造する手段と、その繊維から製造される製品、つまり連続繊維、人造繊維と鱗状の粒子に関する。（Ｍ）として石英安山岩、流紋石英安山岩、花崗岩、流紋岩、７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂の多い岩が岩石として使われる。本発明は、天然酸性岩鉱物の無機繊維を製造する手段を提案し、その繊維から製造される製品、つまり強度や耐腐食・耐熱性を強化した、連続した繊維、人造繊維と鱗状の粒子を提案することを目的とする。この目的は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有率の高い岩石を用いることで、その溶融物から、溶融点と沸点の高い、不純含有物を取り除くことによって達成され、これにより、溶融した岩からほとんどの不純含有物を取り除いて、大気に排出できる。
2005528317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石の連続した無機繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成され、
石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水を取り除き、有機成分を焼滅させるまで５〜１５分間は、この温度に保ち、
ついで、１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱し、
さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４２０〜１７１０℃の間の温度で、溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引出すことを特徴とする方法。
【請求項２】
岩石の人造繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成され、
石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水を取り除き、有機成分を焼滅させるまで５〜１５分間は、この温度に保ち、
ついで１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱し、
さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまで１４２０〜１７１０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させて人造繊維を得る方法。
【請求項３】
岩石の鱗状の無機微粒子を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物の鱗状の粒子を得る作業から構成され、
石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水を取り除き、有機成分を焼滅させるまで５〜１５分間は、この温度に保ち、
ついで１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱され、
さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有した溶融物を得るまで１４２０〜１７１０℃の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して、鱗状の粒子を得る方法。
【請求項４】
岩石の連続した無機繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成され、
花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間は、この温度に保ち、
ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、
さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の間の温度で、溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引き出すことを特徴とする方法。
【請求項５】
岩石の人造繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成され、
花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間は、この温度に保ち、
ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、
さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化が行い、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させて、人造繊維を得る方法。
【請求項６】
岩石の鱗状の無機微粒子を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物の鱗状の粒子を得る作業から構成され、
花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間は、この温度に保ち、
ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、
さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、
さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の温度で、溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して、鱗状の粒子を得る方法。
【請求項７】
岩石の連続した無機繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成され、
７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間は、この温度に保ち、
ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を与え、
さらに、その原材料は２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱され、非晶質溶融物を得るまでその温度を保ち、
さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の間の温度で、溶融物の均質化と安定化を行い、
さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引出すことを特徴とする方法。
【請求項８】
岩石の人造繊維を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成され、
７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の間の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間は、この温度に保ち、
ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を与え、
さらに、その原材料は２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱され、非晶質溶融物を得るまでその温度を保ち、
さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の温度で溶鉱炉内で溶融物の均質化と安定化を行ない、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させ人造繊維を得る方法。
【請求項９】
岩石の鱗状の無機微粒子を製造する方法であって、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から鱗状の粒子を得る作業から構成され、
７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、
溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の間の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間は、この温度に保ち、
ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を与え、
さらに、その原材料は２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱され、非晶質溶融物を得るまでその温度を保ち、
さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有した溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の間の温度で溶鉱炉内で溶融物の均質化と安定化を行ない、
さらに、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して、鱗状の粒子を得る方法。
【請求項１０】
請求項１、４あるいは７に記載の方法を実施するための製造ラインであって、
岩石供給ユニット、溶鉱炉、紡糸口金を有し連続繊維を生産するためのフィーダ、潤滑剤を与え、ボビンに繊維を巻き、得られた繊維を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成され、
その製造ラインは、さらに原材料の物理的接触活性化処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、ケース、底部、溶融物均質化・安定化のための入・出力側の調整弁、紡糸口金ヒータから構成された混合室とを備え、
原材料の物理的接触活性化処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、
その装置の出力側は溶鉱炉の入力側に接続され、
溶鉱炉の出力側は混合室の入力側に接続され、
さらに、混合室の出力側は加熱された紡糸口金を設けたフィーダに接続されている製造ライン。
【請求項１１】
請求項２、５あるいは８に記載の方法を実行するための製造ラインであって、
岩石供給ユニット、溶鉱炉、人造繊維を生産するための紡糸口金、得られた人造繊維を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成され、
その製造ラインは、さらに原材料の物理的接触処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、紡糸口金から流れ出る溶融流を膨張させる手段から構成され、
原材料の物理的接触処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、
その装置の出力側は溶鉱炉の入力側に接続され、
溶鉱炉の出力側は紡糸口金に接続されている製造ライン。
【請求項１２】
請求項３、６あるいは９に記載の方法を実行するための製造ラインであって、
岩石供給ユニット、溶鉱炉、高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を生産するための紡糸口金、得られた高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成され、
その製造ラインは、さらに原材料の物理的接触処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、紡糸口金から流れ出る溶融物流を破砕するための手段から構成され、
原材料の物理的接触処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、
その装置の出力側は溶鉱炉入力側に接続され、
溶鉱炉の出力側は紡糸口金に接続されている製造ライン。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される連続した繊維であって、その繊維は石英安山岩や流紋石英安山岩により作られる方法。
【請求項１４】
請求項４に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される連続した繊維であって、その繊維は花崗岩や流紋岩により作られる方法。
【請求項１５】
請求項７に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される連続した繊維であって、その繊維は酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂により作られる方法。
【請求項１６】
請求項２に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される人造繊維であって、その繊維は石英安山岩や流紋石英安山岩により作られる方法。
【請求項１７】
請求項５に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される人造繊維であって、その繊維は花崗岩や流紋岩により作られる方法。
【請求項１８】
請求項８に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される人造繊維であって、その繊維は酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂により作られる方法。
【請求項１９】
請求項３に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される鱗状の無機微粒子であって、それらは石英安山岩や流紋石英安山岩により作られている方法。
【請求項２０】
請求項６に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される鱗状の無機微粒子であって、それらは花崗岩や流紋岩により作られる方法。
【請求項２１】
請求項９に記載の方法を用いて、天然岩石材料から製造される鱗状の無機微粒子であって、それらは酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂により作られる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高ケイ酸塩無機連続繊維、人造繊維（短繊維）、粗繊維と、天然酸性岩石鉱物を製造する手段と、また、その繊維、つまり、連続繊維、人造繊維（短繊維）、粗繊維と、鱗状の粒子の製造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
原材料として、天然酸性岩でできた、高ケイ酸塩無機繊維を使用すると、アスベスト、ガラス、金属、木等の代用となる、生態学的に安全な、空気耐性がある建築材料の製造が可能となる。したがって、そのような材料の需要は増えている。
【０００３】
シリコン含有の点では、岩石は、超塩基性岩石（１）、塩基岩石（２）、中間岩（３）、酸性岩（４）に分割される。岩石１，２，３の無機繊維を得るための方法や装置を記載した出版物や特許は、国内外に多くあるが、出願人は、酸性岩（４）の無機繊維を得る方法や装置を記載した出版物や特許を知らない。実際、岩石含有物内の酸化ケイ素（Ｓｉ）のうちの１つが多いと、強度、得られた繊維の物性、つまり耐熱・耐化学性をかなり変えてしまう。たとえば、９５％を超えるシリカＳｉＯ２で構成され、ホットアシッドでガラス繊維を処理して得られる、高ケイ酸塩ガラス繊維Ｓ−２は、５５％ＳｉＯ２含有のガラスＥよりも、４０％強い。したがって、地球の無尽蔵な埋蔵物のほとんどを考慮して、原材料として酸性岩を用いるために提案する手段は、費用集中で高価な高ケイ酸塩ガラス繊維Ｓの製造方法と比べると、かなり安い、高基準な複合材料の製造が可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
岩石の断片化、溶融炉での溶融、溶融物から紡糸口金を介して連続繊維を引出す作業を含む、岩石の連続した繊維を製造する方法が知られている（ロシア連邦特許２１０２３４２，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／００，発行日１９９８年１月２０日）。記載された方法では、使用された岩石は、内容物が塩基性岩から中間岩である、玄武岩群岩石であり、炉内温度は１５００〜１６００℃である。
【０００５】
この方法を利用して製造された繊維は、岩石の通常の塊の溶融温度よりも高い融解点を有する、不純含有物の存在により破断強度が不十分である。
【０００６】
溶融炉への断片化した岩の供給、岩石溶融、溶融均質化、溶融炉フィーダ内の溶融物の更なる安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業を含む、岩石の連続高ケイ酸塩無機繊維製造方法は（ウクライナ番号１０７６２，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／００、発行日１９９８年１２月２５日、公報Ｎｏ．６）、技術的本質と達成された結果の点からは、提案する連続無機繊維の製造方法の実施例と最も近い方法である。
【０００７】
上記方法の欠点は、この方法を用いた安山岩から製造される連続繊維は、破砕岩の通常の塊の沸点により限定される不十分な温度範囲により溶融物から取り除くことのできない、不純含有物の存在により、破断強度が不十分であることである。そのような不十分な力では、繊維が短くなり、ボビンへの巻きつけ工程で破断し、その方法の技術的可能性を限定してしまう。
【０００８】
溶融炉への断片化した岩の供給、岩石溶融、溶融均質化、溶融炉フィーダ内の溶融物の更なる安定化、紡糸口金から流れる溶融物の人造繊維を得る作業を含む、岩石の人造繊維を製造する方法は（Ｄ．Ｄ．Ｄｚｈｉｇｉｒｉｓ，Ａ．Ｋ．Ｖｏｌｙｎｓｋｙｉ，Ｐ．Ｐ．Ｋｏｚｌｏｖｓｋｙｉ，Ｙｕ．Ｎ．Ｄｅｍ‘ｙａｎｅｎｋｏ，Ｍ．Ｆ．Ｍａｋｈｏｖａ，Ｇ．Ｍ．Ｌｉｚｏｇｕｂ．玄武岩繊維製造技術の原理と玄武岩繊維特性−科学雑誌コレクション：玄武岩繊維複合材料と構造物−Ｋｉｅｖ：Ｎａｕｋｏｖａ  Ｄｕｍｋａ−１９８０−５４〜８１ページ）、技術的本質と達成された結果の点からは、提案する人造繊維の製造方法の実施例と最も近い方法である。
【０００９】
上記方法の欠点は、この方法を用いて製造される人造繊維は、破砕岩の通常の塊の沸点により限定される不十分な温度範囲により溶融物から取り除くことのできない、不純含有物の存在により、破断強度が不十分であることである。そのような不十分な強度では、繊維が短くなり、その方法の技術的可能性を限定してしまう。
【００１０】
溶融炉への断片化した岩の供給、溶融、溶融均質化、溶融炉フィーダ内の溶融物の更なる安定化、紡糸口金から流れる溶融物の鱗状の粒子を得る作業を含む方法は（ロシア連邦特許１８３１８５６，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／０２，Ｂ２２Ｆ９／０２、発行日１９９５年３月２７日、公報番号９）、提案する岩石の鱗状の無機微粒子の製造方法の実施例と最も近い方法である。
【００１１】
上記方法の欠点は、この方法を用いて製造される鱗状の粒子は、破砕岩の通常の塊の沸点により限定される不十分な温度範囲により溶融物から取り除くことのできない、不純含有物の存在により、化学耐性と破断強度が不十分であることである。そのような不十分な強度と耐化学性では、この方法の技術的可能性を限定してしまう。この方法のもう1つの欠点は、得られた鱗状の粒子の構成割合を制御することができないことである。したがって、鱗状の粒子の必要な分散性と厚みの均質割合の出力パーセントが低くなる。
【００１２】
岩石供給ユニット、溶鉱炉、フィーダ、繊維生産フィーダを備えた紡糸口金、繊維に潤滑剤を供給する機構、繊維を巻きつけるボビンから構成される製造ラインは（ロシア連邦特許２１１８３００，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／００，発行日１９９８年８月２７日）、技術的本質と達成された結果の点からは、提案する製造ラインの実施例と最も近い製造ラインである。
【００１３】
上記製造ラインの欠点は、製造される繊維の強度が不十分な点である。その理由は、主に、１４５０℃に限定された溶鉱炉内の稼動温度である。この温度では、溶融物から不純含有物を取り除くことが不可能である。繊維を製造して冷却した後、そのような含有物は引張が集中して、たとえば繊維をボビンに巻く時に、繊維の早期破断を起こす。
【００１４】
天然岩石材料製の連続繊維は（ウクライナ特許１０７６２，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／００，発行日１９９８年１２月２５日，公報番号６）、本願で提案する連続繊維の実施例と最も近い繊維である。
【００１５】
記載された繊維はその不純含有物により、破断強度が不十分である。
【００１６】
岩石製の人造繊維は（Ｄ．Ｄ．Ｄｚｈｉｇｉｒｉｓ，Ａ．Ｋ．Ｖｏｌｙｎｓｋｙｉ，Ｐ．Ｐ．Ｋｏｚｌｏｖｓｋｉ，Ｙｕ．Ｎ．Ｄｅｍ‘ｙａｎｅｎｋｏ，Ｍ．Ｆ．Ｍａｋｈｏｖａ，Ｇ．Ｍ．Ｌｉｚｏｇｕｂ．玄武岩繊維製造技術の原理と玄武岩繊維特性−科学雑誌コレクション：玄武岩繊維複合材料と構造物−Ｋｉｅｖ：Ｎａｕｋｏｖａ  Ｄｕｍｋａ−１９８０−５４〜８１ページ）、提案する人造繊維の実施例と最も近い繊維である。
【００１７】
しかし、溶鉱炉内の低い温度と大量な不純含有物のため、酸性岩の人造繊維を製造することは不可能である。
【００１８】
記載された人造繊維は、記載された人造繊維の技術的可能性を限定する、多くの繊維ではない含有物や、不十分な長さの繊維を含んでいる。
【００１９】
天然岩石材料製の鱗状の微粒子は（ロシア連邦特許１８３１８５６，ＩＰＣ  ６  Ｃ０３Ｂ３７／０２，２２Ｆ９／０２、発行日１９９５年３月２７日、公報番号９）、提案する岩石の鱗状の無機微粒子の実施例と最も近い鱗状の粒子である。
【００２０】
記載された鱗状の微粒子はその不純含有物により、強度が不十分である。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願は、天然酸性岩ミネラルの無機繊維を製造する方法と、その繊維から製造される製造物、つまり、破断強度、腐食耐性、耐熱性が強化された連続繊維、人造繊維、粗繊維および鱗状の粒子、とを提案することを目的とする。この目的は、原材料としてＳｉＯ２含有率が高くそれにより高い融解点を有する岩石を使って、溶融物から高い融解・沸騰点を有する不純含有物を取り除くための状態をつくることにより達成される。
【００２２】
本願の目的は、岩石の無機連続繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し(fiber drawing)、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成される請求項１に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水(chemically bound water)を取り除き、有機成分を燃滅するまで５〜１５分間この温度に保ち、ついで、１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し(mechanical-catalytical activation)、さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４２０〜１７１０℃の間の温度で、溶融物の均質化と安定化を行い、さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引き出す。
【００２３】
本願の目的はまた、岩石の人造繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金(spinneret)から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成される請求項２に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水を取り除き、有機成分を燃焼するまで５〜１５分間は、この温度に保ち、ついで、１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４２０〜１７１０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行ない、さらに紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させて、人造繊維を得る。
【００２４】
本願の目的はまた、岩石の鱗状の粒子を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物の鱗状の粒子(scaly particles)を得る作業から構成される請求項3に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、石英安山岩あるいは流紋石英安山岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７００〜９１０℃の間の温度まで加熱され、化学的結合水を取り除き、有機成分を燃滅させるまで５〜１５分間は、この温度に保ち、ついで、１５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、さらに、９６％以上の非晶質度の溶融物を得るまで、かつその溶融物から溶融していない石英岩が分離するまでは、２１０５〜２２００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１３０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有した溶融物を得るまでは、１４２０〜１７１０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して鱗状の粒子を得る。
【００２５】
出願人は、石英安山岩あるいは流紋石英安山岩の高ケイ酸塩無機連続、人造、粗繊維と鱗状の微粒子を製造する方法を実施するための最適な稼動条件を実験で測定した。特に、原材料を７００℃より低くで加熱し、５分未満の間保持する場合、さらに得られる溶融物は、得られる製造物の品質をかなり低くする、溶融物に溶融しにくい溶融されていないもろい含有物を含むので、繊維と鱗状の微粒子の質は必要とされるよりも低くなる。１５分以上の間９１０℃を超える温度での予備加熱は、経済的ではない。物理的接触活性化処理において１５μｍより大きい粒子を得ることは、均質化した溶融物の準備を困難にし、溶融物を得るためにさらに多くの加熱コストがかかることになる。溶融物を得る段階での２１０５℃より低い温度は、ほとんどの不純固形含有物、つまり石英岩を、溶融物から取り除き、最適な非晶質度合、すなわち９６％以上、を有した溶融物を得ることにはならない。２２００℃を超える温度まで加熱することは、得られる製造物の品質には特に影響がないので、経済的ではない。１４２０℃より低い温度では、最適な粘度、たとえば１３０∂Ｐａ-ｓ以上を有した均質化された安定した溶融物を製造することは不可能であるが、１７１０℃を超える温度まで加熱すると、溶融物はフィーダの耐熱材料を破壊して紡糸口金を塞ぐ（詰まらせる）粒子にする活性物質を含んでいるので、フィーダと紡糸口金の耐用年数を縮める。
【００２６】
本願の目的は、岩石の高ケイ酸塩無機連続繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成される請求項４に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間は、この温度に保ち、ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引出す。
【００２７】
本願の目的はまた、岩石の人造繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成される請求項５に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間は、この温度に保ち、ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、さらに、紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させて、人造繊維を得る。
【００２８】
本願の目的は、岩石の高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物の鱗状の粒子を得る作業から構成される請求項６に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、花崗岩あるいは流紋岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、岩石は７５０〜９５０℃の間の温度まで加熱され、塊を破砕し水蒸気を取り除くまで２０〜３０分間はこの温度に保ち、ついで、１０μｍ以下の大きさの粒子を得るまで岩石に物理的接触を加えて活性化し、さらに、非晶質溶融物を得るまでは、２１１０〜２５００℃の間の温度まで加熱し、さらに、１４５∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１５００〜１７５０℃の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、さらに、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して、鱗状の粒子を得る。
【００２９】
出願人は、花崗岩あるいは流紋岩の高ケイ酸塩無機連続、人造、粗繊維と鱗状の微粒子を製造する方法を実施するための最適な稼動条件を実験で測定した。特に、原材料を７５０℃より低くで加熱し、２０分未満の間保持する場合、さらに得られる溶融物は、得られる製造物の品質をかなり低くする、溶融物に溶融しにくい溶融されていないもろい含有物を含むので、繊維と鱗状の微粒子の質は必要とされるよりも低くなる。３０分以上の間９５０℃を超える温度での予備加熱は、経済的ではない。物理的接触活性化処理において１０μｍより大きい粒子を得ることは、均質化した溶融物の準備を困難にし、溶融物を得るためにさらの多くの加熱コストがかかることになる。溶融物を得る段階での２１１０℃より低い温度は、ほとんどの不純固形含有物、つまり石英岩を、溶融物から取り除き、最適な非晶質度合、すなわち９６％以上、を有した溶融物を得ることにはならない。２５００℃を超える温度まで加熱することは、得られる製造物の品質には特に影響がないので、経済的ではない。１５００℃より低い温度では、最適な粘度、たとえば１４５∂Ｐａ-ｓ以上を有した均質化された安定した溶融物を製造することは不可能であるが、１７５０℃を超える温度まで加熱すると、溶融物は紡糸口金を塞ぐ物質を含んでいるので、フィーダと紡糸口金の耐用年数を縮める。
【００３０】
本願の目的は、岩石の高ケイ酸塩無機連続繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、繊維の引出し、潤滑化とボビンへの巻きつけ作業から構成される請求項７に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の間の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間はこの温度に保ち、ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を加えて活性化し、さらに、その原材料を２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱し、非晶質溶融物を得るまではその温度に保ち、さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の間の温度で溶融物の均質化と安定化を行い、さらに、表面層の下に位置する溶融ゾーンから繊維を引き出す。
【００３１】
本願の目的は、岩石の人造繊維を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から人造繊維を得る作業から構成される請求項８に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の間の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間は、この温度に保ち、ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を加えて活性化し、さらに、その原材料を２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱し、非晶質溶融物を得るまでその温度に保ち、さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有する溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の温度で溶鉱炉内で溶融物の均質化と安定化を行い、紡糸口金から流れ出る溶融物を膨張させて人造繊維を得る。
【００３２】
本願の目的は、岩石の高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を製造する公知の方法と同様、破砕岩の溶鉱炉への供給、岩石溶融、溶融均質化、さらに溶鉱炉フィーダ内の溶融物の安定化、紡糸口金から流れ出る溶融物から鱗状の粒子を得る作業から構成される請求項９に記載の本願方法により達成され、本発明によれば、７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩が岩石として使われ、溶鉱炉に入れる前に、砂は１００〜４５０℃の間の温度まで加熱され、結合水と気体含有物を取り除くまで３０〜６０分間は、この温度を保ち、ついで、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで加熱された原材料に物理的接触を加えて活性化し、さらに、その原材料を２１１５〜２５５０℃の間の温度まで加熱し、非晶質溶融物を得るまでその温度に保ち、さらに、１６０∂Ｐａ-ｓ以上の粘度を有した溶融物を得るまでは、１４４０〜１７３０℃の間の温度で溶鉱炉内で溶融物の均質化と安定化を行い、紡糸口金から流れ出る溶融流を破砕して鱗状の粒子を得る。
【００３３】
出願人は、７３％以上の酸化ケイ素を含有した砂を主とする岩の高ケイ酸無機の連続した人造繊維と、粗繊維と鱗状の微粒子を製造する方法を実施するための最適な稼動条件を実験で測定した。特に、原材料を１００℃より低くで加熱し、３０分未満の間保持する場合、さらに得られる溶融物は、得られる製造物の品質をかなり低くする、溶融物に溶融しにくい溶融されていないもろい含有物を含むので、繊維と鱗状の微粒子の質は必要とされるよりも低くなる。６０分以上の間４５０℃を超える温度での予備加熱は、経済的ではない。物理的接触活性化処理において５μｍより大きい粒子を得ることは、均質化した溶融物の準備を困難にし、溶融物を得るためにさらに多くの加熱コストがかかることになる。溶融物を得る段階での２１１５℃より低い温度は、ほとんどの不純固形含有物を、溶融物から取り除き、非晶質溶融物を得ることにはならない。２５５０℃を超える温度まで加熱することは、得られる製造物の品質には特に影響がないので、経済的ではない。１４４０℃より低い温度では、最適な粘度、たとえば１６０∂Ｐａ-ｓ以上を有した均質化された安定した溶融物を製造することは不可能であるが、１７３０℃を超える温度まで加熱すると、溶融物はフィーダの耐熱材料を破壊して紡糸口金を塞ぐ（詰まらせる）粒子にしてしまうような活性物質を含んでいるので、フィーダと紡糸口金の耐用年数を縮める。
【００３４】
本願の目的は、本願の請求項１、４、７を実行するための公知の製造ラインと同様、岩石供給ユニット、溶鉱炉、紡糸口金を有し繊維を生産するためのフィーダ、潤滑剤を与えボビンに繊維を巻きつけ、得られた繊維を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成される、提案される製造ラインの第一実施例により達成され、本発明によれば、その製造ラインはさらに原材料の物理的接触活性化処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、ケース、底部、溶融物均質化・安定化のための入・出力側の調整弁、紡糸口金ヒータから構成された混合室とを備え、原材料の物理的接触活性化処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、その装置の出力側は溶鉱炉の入力側に接続され、溶鉱炉の出力側は混合室の入力側に接続され、混合室の出力側は加熱された紡糸口金を設けたフィーダに接続されている。
【００３５】
本願の目的は、本方法の請求項２、５、８を実行するための公知の製造ラインと同様、岩石供給ユニット、溶鉱炉、人造繊維を生産するための紡糸口金、得られた人造繊維を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成される、提案する製造ラインの第二実施例により達成され、本発明によれば、その製造ラインはさらに原材料の物理的接触活性化処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、紡糸口金から流れ出る溶融流を膨張させる手段から構成され、原材料の物理的接触活性化処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、装置の出力側は溶鉱炉の入力側に接続され、溶鉱炉の出力側は紡糸口金に接続されている。
【００３６】
本願の目的は、本方法の請求項３、６、９を実行するための公知の製造ラインと同様、岩石供給ユニット、溶鉱炉、高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を生産するための紡糸口金、得られた高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子を貯蔵保管する機構、技術的な工程監視制御手段とから構成される、提案する製造ラインの第三実施例により達成され、本発明によれば、その製造ラインはさらに原材料の物理的接触活性化処理のための装置、岩石予備加熱のための供給ユニットに設置された熱交換器、紡糸口金から流れ出る溶融物流を破砕するための手段から構成され、原材料の物理的接触活性化処理のための装置の入力側は岩石供給ユニットの出力側に接続され、装置の出力側は溶鉱炉の入力側に接続され、溶鉱炉の出力側は紡糸口金に接続されている。
【００３７】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の連続繊維の第一の実施例により達成され、本発明による繊維は石英安山岩や流紋石英安山岩により作られている。
【００３８】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の連続繊維の第二の実施例により達成され、本発明による繊維は花崗岩や流紋岩により作られている。
【００３９】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の連続繊維の第三の実施例により達成され、本発明による繊維は酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂を主とする岩石により作られている。
【００４０】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の人造繊維の第一の実施例により達成され、本発明による繊維は石英安山岩や流紋石英安山岩により作られている。
【００４１】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の人造繊維の第二の実施例により達成され、本発明による繊維は花崗岩や流紋岩により作られている。
【００４２】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の人造繊維の第三の実施例により達成され、本発明による繊維は酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂を主とする岩石により作られている。
【００４３】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子の第一の実施例により達成され、本発明による粒子は石英安山岩や流紋石英安山岩により作られている。
【００４４】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子の第二の実施例により達成され、本発明による粒子は花崗岩や流紋岩により作られている。
【００４５】
本願の目的は、公知のもののように、提案する天然岩石材料製の高ケイ酸塩鱗状の無機微粒子の第三の実施例により達成され、本発明による粒子は酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂を主とする岩石により作られている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
提案する方法は、原材料として、石英安山岩、流紋石英安山岩、花崗岩、流紋岩、酸化ケイ素含有率が７３％以上の砂の多い岩石等である、酸性岩を使用する場合も実行でき、製造ラインへ入力される原材料容量におけるその岩石割合は７０％を超える。
【００４７】
使用される原材料、例えば破砕岩は、様々な含有物や溶融点が１４００℃以上を超える含有物をも含む。得られた製造物へのこれらの含有物の影響はほとんどの場合、繊維を製造したあとに過ぎない。したがって、連続繊維、人造繊維、鱗状の微粒子を製造する前にこれらの含有物を取り除くことが大変重要である。これら含有物は結合した形で原材料に存在するので、物理的接触活性化処理をして、不純含有物を含む親材料の物質間の結合を壊し、原材料から取り除く準備する。約１２００〜１４００℃の温度で加熱すると、含有物は溶融物内に残る。しかし実験では、その含有物の多くは温度が２１００〜２５５０℃に上がると分解し、溶融物はこの温度で１０〜６０分保持される。提案された解決法の概念は、その物理的接触活性化処理やさらに２１００℃を超える温度まで急速に加熱することにより、破砕岩つまり原材料の結晶格子を弱める状態を作り出す。
【００４８】
天然酸性岩材料のうち提案された材料は下記のような化学構造を有する（表１参照）。
【００４９】
記述した材料は酸化ケイ素の含有が高く、溶融・沸騰点が高いため、耐熱・腐食耐性の高い繊維を製造することができる。なんとなれば、これらの材料の溶融温度を与えると、連続した繊維、人造繊維（短繊維）や鱗状の微粒子を形成するのに使用される紡糸口金を塞ぐような、低いよう融点を有した、不要な不純物を取り除くことができるためである。
【００５０】
溶融物の混合と気体含有物の除去をよりよくするために、混合室は炉の底部より１．２〜２．５ｍ下に配置され、その底部より溶融物は混合室の水平板に垂直に流れ落ちる。その結果、溶融物はより激しく混合され、気体含有物はより積極的に放出される。混合室内の溶融物のレベルは炉内で２．０〜２．５ｍ高く保持される。この状態は紡糸口金の静水圧を一定にし、熱を貯蔵するので、繊維の製造工程を断熱に近い状態にする。
【００５１】
製造ラインの提案された実施例は、フィーダが溶融物を排出するための装置を備えていることを特徴とする。この技術が高温を用いることから構成されることを考えると、炉、フィーダ、混合室の耐熱材料は破壊されて粒子となり、紡糸口金への侵入を防ぐために、フィーダの端に設けられたドレイン装置を介して外部に排出される。
【００５２】
ボールミル（ＢＭ）、粉砕機（ＤＩ）、速度層装置（ＶＬＡ）が、製造ラインの提案する実施例で原材料の物理的接触活性化処理をするための装置として用いられた。
【００５３】
提案する製造ラインの各実施例は、酸性岩、苦灰岩、石灰岩や他の成分を貯蔵するためのタンク１、熱交換器２、自動配水ユニット３、物理的接触活性化装置４、鉱物供給機５、溶融炉６、排水ユニット７、排水装置８、調整弁９、水平混合室１０から構成され、水平混合室は、傾斜プラットフォーム１１、バルボタージノズル１３を備えた貯留プール１２、バーナー１４、泡止めバッフル１５、溶融安定プール１６、フィーダ１７、ワーキングユニット１８、連続繊維（ＣｏｎｔＦ）・人造繊維（ＳＦ）、粗繊維（ＣｏａｒＦ）が引き出される、フィーダ（板）を有した紡糸口金１９とから構成される。ワーキングユニット、フィーダ、混合室はさらに加熱システム２０を備えている。熱交換器２には炉溶融スペース６と水平混合室１０が接続されている。
【００５４】
繊維の引出し工程を安定化するために、製造ラインは、水−空気ヘリウム噴霧器（不図示）により紡糸口金から出るとすぐに処理を行う装置を含む。ＣｏｎＦ製造のためには、製造ラインは、繊維に潤滑剤を与える機構２１と、繊維を巻きつけるためのボビン２２から構成される。ＳＦ製造のためには、耐熱性合金やセラミック製の紡糸口金プレート２３がワーキングユニット内に設置される。溶融物レベルは所定レベル以上に保たれ、初期の繊維は機構２４を用いて引き出され、そして、高温ガス流（ＨＧ）により膨張され、ＳＦを得る。また人造繊維は、膨張ヘッド２５に供給されＳＦになる、炉６内の溶融物を準備するとすぐに得られる。
【００５５】
粗繊維を得るためには、耐熱性フィーダ２６が使われる。フィーダは電流により加熱される。溶融物で形成された流れは、ブロアを用いて圧縮空気により、引き出されて繊維になる。繊維形成ユニット２７は先端を切り取ったピラミッド形状である。粗繊維は、端部に破壊ユニット２９を有したコンベアの網部の繊維貯蔵室２８内に堆積する。ユニット２９はＣｏａｒＦを、所定の長さのセグメントに分け、パッキング３０内でパックする。
【００５６】
たとえばコンクリート分散補強等で用いられる、特定の直径と長さを有したＣｏａｒＦを得るためには、ワーキングユニットは、電気駆動を用いて溶融レベルに対応して設けられた調整弁を構成する。
【００５７】
ＣｏａｒＦ表面に保護フィルムを形成するために、繊維はチェンバー３１内で化学処理される。
【００５８】
鱗状の無機微粒子（以下スケイルという）は、フィッティングにしっかり接続された伸縮はめ合管３３を有したフィーダから溶融物を排出するためのフィッティング３２の１つを用いて製造され、第二のチューブ３４は第一のパイプ３３に可動に設置され、第二のチューブ３４の上端はフィーダ１７から溶融物を取り入れるようになっており、第一のパイプ３３の低いほうの端部は、回転エレメント３６のワーキング表面３５に溶融物を排出するために用いられる。微粒子形成エレメント３４は、排出オリフィス（フィッティング）３２に配向した頂点を有したコーンとして形成されている。
【００５９】
溶融物の流れは、オリフィス３２を介して、遠心力に影響される、回転エレメント３６のワーキング表面３５へ向い、薄いフィルムになる。溶融物が薄いフィルム状で移動する時、その溶融物のフィルムは、リングブローヘッド３７の出力３８からのガスフローにより、表面端部で硬化する。それと共に（同時に）、出力３９から来たガス流は、硬化したフィルムを多くの鱗状の粒子に分散する。その粒子の厚みは、チューブ３４に動的に連結したドライブにより調節される。
【００６０】
水晶玉をいれたボールミルＳｈＭ９００×１８００は、物理的接触活性化処理のための装置として用いられる。ドラム回転の工程で、ボールはその壁にこすれ所定の高さになり、跳ね返りと摩擦により原材料を破砕しながら、次第に落ちる。原材料は、ウェットあるいはドライ方法を用いて破砕されてもよい。第一の場合、浮遊物は空洞のジャーナルを介して自由に注がれ、第二の場合、自重によって破砕された材料は、ジャーナルを介してミネラルローダ５へ降ろされる。ＢＭは、高ケイ酸塩繊維の高い強度をもたらす、例えばＣｒ２Ｏ３のような他の改良と同様、苦灰岩、石灰岩、他の混合物による原材料改良物に対して使用される。この現象は、ミネラル表面のモディフィケータ吸収層の形成により説明される。そのような層は、モディフィケータとミネラル粒子の吸収と化学結合の形成を容易にする。
【００６１】
岩石は、異なった粒度、つまり集晶を有するクリスタルから構成される。ＢＭはそれらを破壊するために通常利用される。ＢＭ内では、集晶はボールにより跳ね返され回転するので、破砕される。
【００６２】
粉砕機は、原材料の物理的接触活性化処理用の装置としても用いられ、そこではフィンガーの速い回転により原材料が破砕される。ＵＤＡ型粉砕機は、高ローターＲＰＭでミネラル粒構造に欠点を生じ、そのような欠点は炉投入反応を高くし、溶融時間を短くする。溶融物が粉砕機内で破砕されている間、新たに形成された表面上だけではなく破砕されたクリスタルの容積内でも、機械−化学的工程が起こる。これらの工程はまず、破砕されたクリスタルの物理的（機械的）・化学的性質の多くを変えることになる、多量の空孔を形成させる。たとえば、酸性岩クリスタルの溶融点と溶融性を低くする。物理的接触活性化処理は、もとのものと同じ特徴を有した破砕物質だけでなく、違った物性や物理化学物性を有した新しい物質を形成させる。
【００６３】
原材料の物理的接触作用はまた、電磁場で回転する金属固形物を用いて、破砕と活性化が達成される、速度層装置（ＶＬＡ）内で行われる。大きなＳｉＯ２粒子は、溶融物内で結晶中心となり、さらに製造物内で伸張集中となる。したがって、ＶＬＡ内で破砕されるＳｉＯ２は、特定な表面領域の増大だけではなく、より不完全な結晶格子のために活性化する。実際は、活性化は表面だけではなく、粒子の塊にもおこり、それは、Ｓｉ−Ｏ結合を壊すことによりいわゆる「活性格子」を形成させる。最後に、これにより溶融時間を短くし、繊維強度と均質性を改善する。物理的接触は、固相反応温度を低くさせ、反応をおこさせるということがわかったが、そのようなことは活性化がないと観察されなかった。酸性岩の物理的接触活性化処理は、溶融温度を下げ、内容物と温度の点でガラス溶融均質物を生成する工程を促進し、その結果優れた物性を有する高ケイ酸無機繊維を得るための溶融物を生成することができる。
【００６４】
例１  連続繊維の製造
石英安山岩（Ｄ）を岩石として使用した。Ｄを溶鉱炉６（図２参照）に入れる前に、平均８１０℃の温度まで加熱し、化学的結合水を取り除き有機物質を燃焼するまで、平均１０分間この温度を保った。そして、この原材料は粉砕機４にいれられ、１５μｍの大きさまで破砕され、ローダー５を介して次第に炉６に供給した。炉内で材料は、アモルファス（９６％）溶融物を得るために、２１５０℃まで加熱された。溶融しない粒子（ほとんどが、水晶）は、装置８を介して排出された。さらに、溶融物の均質化と安定化が、１４２０〜１７１０℃の温度で混合室１０とフィーダ１７内で行われた。その後、その溶融物は紡糸口金１９の上に設置されたワーキングユニット１８に供給され、それを介して、連続繊維が引き出された。得られた繊維は、ロール装置２１を用いて潤滑化された。そして、その繊維はボビン２２に巻きつけられた。繊維のサンプルがとられ、その強度と耐熱性を測定するためにテストした。その繊維の直径はＧＯＳＴ（工業製品国定規格）６９４３．２−７９により計測され、引出し試験はＧＯＳＴ６９４３．５−７９により行われた。繊維のＨＣｌ２Ｎ溶液に対する化学耐性は、３時間の沸騰後、５０００ｓｑ．ｃｍ表面から失われた塊を計測することにより測定された。そのテスト結果を表２に要約する。テスト結果は、提案する製造ラインで提案する方法によって製造された連続繊維は、従来技術の方法によって得られた繊維と比較すると、引出し強度、熱・化学耐性が高いことが示された。
【００６５】
例２  連続繊維の製造
流紋石英安山岩が原材料として使用される以外は、例１に記載された作業を行った。製造された連続繊維の物性を表２に示す。そのデータによれば、製造された繊維は、多くの特性において、従来の繊維より優れていることを明らかに示す。
【００６６】
例３  連続繊維の製造
花崗岩が原材料として用いられた。花崗岩を溶鉱炉６に入れる前に、９５０℃の温度まで加熱し、集塊を破砕し、水蒸気と炭素酸化物を除去するまで、２５分間この温度を保った。そして、この原材料は、１０μｍ以下の大きさの粒子が得られるまで、粉砕機４で物理的接触活性をした。得られた材料は２４５０℃の温度まで炉６内で加熱され、溶融していない鉱物段階の粒子を含まないアモルファス溶融物を得る。均質化と安定化が、１５００〜１７５０℃の混合室とフィーダ内で行われた。その後、溶融物は紡糸口金１９を有したフィーダが設置されたワーキングユニット１８に供給された。その紡糸口金を介して連続繊維が引き出された。
【００６７】
このようにして得られた連続繊維の強度と耐化学・耐熱性を測定するためテストをした。そのテスト結果を表２に示す。表２のデータは、花崗岩から得られた繊維は、最新技術の繊維にも劣らない特性を有していることを示す。
【００６８】
例４  連続繊維の製造
流紋岩が原材料で使用される以外は、例３に記載された作業を行った。製造された連続繊維の仕様を表２に示す。
【００６９】
例５  連続繊維の製造
原材料として用いられたのは、ほとんどが、７３％以上の酸化ケイ素を含有する砂で構成された岩石であった。岩石中の砂の割合は、６０〜９５％Ｗ／Ｗで、残りの材料は、石灰岩と苦灰岩であった。最適な混合は、７０〜９０％ｗ／ｗの砂を含有するもので、最も好ましい混合は７５〜８５％ｗ／ｗの砂含有率であった。石灰岩と苦灰岩の混合物の量は、５〜４０％ｗ／ｗである。石灰岩と苦灰岩の好ましい比率は、１０〜３０％ｗ／ｗであるが、最も好ましいのは、１５〜２５％ｗ／ｗである。通常、混合物は１２〜４０％ｗ／ｗの石灰岩と、２〜１５％ｗ／ｗの苦灰岩を含んでいる。これらの混合物は１４〜３０％ｗ／ｗの石灰岩と３〜１２％ｗ／ｗの苦灰岩を含むことが好ましい。最も好ましい範囲は、１５〜２５％ｗ／ｗと４〜１１％ｗ／ｗである。準備された炉内投入物は、３５０℃まで加熱され、ハイドロテクニカル水（hydrotechnical water）と気体含有物を取り除くため、４０分間乾燥した。そして、原材料は、５μｍ以下の大きさの粒子を得るまで、速度層装置４内で物理的接触活性された。その後、その原材料は炉６内で２３８０℃まで加熱され、岩石粒・クリスタルが破壊されアモルファス溶融物が得られるまで、この温度で保たれた。１６０∂Ｐａ-ｓの粘度の溶融物が得られるまで、溶融物の均質化と安定化が、１４４０〜１７３０℃の温度で、水平混合室内とフィーダ内で行われた。紡糸口金の上に設けられたワーキングユニットに溶融物が流れ、そこから連続高ケイ酸塩繊維が引き出された。
【００７０】
改良された砂から製造された無機繊維の物理化学的特性は表２に示される。そのデータによれば、得られた繊維は技術例(state of the art)により得られた繊維を生産していないことが示される。
【００７１】
例６  人造繊維の製造
特別な機構２４を用いて紡糸口金プレート２３から引張られる繊維の状態から始めること以外は例１に示された作業を行い、その繊維を高温気体流により膨らまし人造繊維にした（図３参照）。製造された高ケイ酸塩人造繊維の仕様を表３に示す。
【００７２】
例７  人造繊維の製造
流紋石英安山岩が原材料として使用される以外は、例６に記載された作業を行った。製造された人造繊維の物性を表３に示す。
【００７３】
例８  人造繊維の製造
花崗岩が原材料で使用される以外は、例６に記載された作業を行った。製造された高ケイ酸塩人造繊維の物性を表３に示す。
【００７４】
例９  人造繊維の製造
流紋岩が原材料で使用される以外は、例６に記載された作業を行った。その結果を表３に示す。
【００７５】
例１０  人造繊維の製造
使用された原材料が、７３％以上のＳｉＯ２を７５〜８５％ｗ／ｗ含有する砂と、１５〜２５％ｗ／ｗの石灰岩と、４〜１１％ｗ／ｗの苦灰岩とを含む炉内投入物である以外は、例６に記載された作業を行った。その結果を表３に示す。
【００７６】
例１１  粗繊維の製造
繊維の引出し段階から始まる以外は、例１に記載した作業を行い、溶融物の形成された流れはブロア２７を用いた圧縮空気流により繊維へと引き出した（図４参照）。粗繊維は繊維貯留室２８内に貯留され、ユニット２９内で所定の長さのセグメントにされる。製造された高ケイ酸塩粗繊維の技術データを表４に示す。表４に含まれるデータは、得られた粗繊維は、技術例を用いて製造した繊維に劣らない特性を有している。
【００７７】
例１２  粗繊維の製造
流紋石英安山岩が原材料として使用される以外は、例１１に記載された作業を行った。得られた粗繊維の物性を表４に示す。
【００７８】
例１３  粗繊維の製造
花崗岩が原材料として使用される以外は、例１１に記載された作業を行った。製造された粗繊維の物性を表４に示す。
【００７９】
例１４  粗繊維の製造
流紋岩が原材料として使用される以外は、例１１に記載された作業を行った。その結果を表４に示す。
【００８０】
例１５  粗繊維の製造
砂と、石灰岩と苦灰岩との混合物から構成される炉内投入物が原材料として使用される以外は、例１１に記載された作業を行った。製造された粗繊維の仕様を表４に示す。
【００８１】
例１６  鱗状の微粒子の製造
鱗状の微粒子を製造するために、オリフィス３２を介する溶融物流を、遠心力により影響される回転エレメント３６のワーキング表面３５に供給する以外は、例１に記載された作業を行い、その流れが薄いフィルムになった。回転エレメントから溶融物が移動する時に、薄いフィルム状の溶融物はリングブローヘッドを用いて、多くの鱗状の粒子に分散された。石英安山岩から製造される高ケイ酸塩鱗状の粒子の技術データは表５に示される。表５に含まれるデータは、得られた鱗状の粒子は、技術例を用いて製造された鱗状の粒子に劣らない特性を有していることを示す。
【００８２】
例１７  鱗状の微粒子の製造
流紋石英安山岩が原材料として使用される以外は、例１６に記載された作業を行った。製造された鱗状の微粒子の仕様を表５に示す。
【００８３】
例１８  鱗状の微粒子の製造
花崗岩が原材料として使用される以外は、例１６に記載された作業を行った。製造された鱗状の粒子の技術データを表５に示す。
【００８４】
例１９  鱗状の微粒子の製造
流紋岩が原材料で使用される以外は、例１６に記載された作業を行った。その結果を表５に示す。
【００８５】
例２０  鱗状の微粒子の製造
砂と、石灰岩と苦灰岩との混合物から構成される炉内投入物が原材料として使用される以外は、例１２に記載された作業を行った。実施された実験では、所定の割合の微粒子の出力を増加することができた。フィーダ１７から溶融物を取り込むためのチューブ３４に運動学的に連結された電気駆動を用いて、回転エレメント３６のワーキング表面３５に供給される溶融物のレベルを変えることにより、粒子の厚さを調節した。粒子径の偏差Ｋは、粒子楕円短径の長径との比として決定される。製造された鱗状の粒子の仕様を表５に示す。
【００８６】
このようにして得られた連続繊維、人造繊維、粗繊維、鱗状の微粒子は、耐酸性、耐熱性、引出し強度を測定するためにテストされた。その結果は表２、３、４、５に示される。
【００８７】
テスト結果によれば、提案する製造ラインで提案する方法により得られる製造物は、従来の方法を用いて得られる製造物に比べ、約１５〜３２％高い耐酸性と引出し強度を有することを示す。これらの特徴は、溶融物から高溶融温度の含有物を取り除くための状況を作ることにより達成された。
【００８８】
提案する発明は、本発明に示された温度を超えない、引出す材料の温度で、他の鉱物（超塩基性、塩基性、中間、砂等）を用いた作業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
本発明の本質を図面によってされに説明する。
【図１】酸性岩鉱物の高ケイ酸塩連続繊維、人造繊維と鱗状の微粒子を製造するために提案する製造ラインを概略的に示す。
【図２】連続繊維を製造するための製造ラインを概略的に示す。
【図３】人造繊維を製造するための製造ラインを概略的に示す。
【図４】粗繊維を製造するための製造ラインを概略的に示す。
【図５】鱗状の微粒子を製造するための製造ラインを概略的に示す。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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