(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-13
(45)【発行日】2024-09-25
(54)【発明の名称】紡糸装置及び無機繊維の製造方法
(51)【国際特許分類】
D01D 5/04 20060101AFI20240917BHJP
D01F 9/14 20060101ALI20240917BHJP
【ＦＩ】
D01D5/04
D01F9/14
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020130431
(22)【出願日】2020-07-31
(65)【公開番号】P2022026805
(43)【公開日】2022-02-10
【審査請求日】2023-07-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】辻 浩光
【審査官】橋本 憲一郎
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－０４２０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１３２０３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０６００９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０５１８０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／００７５８１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－３４９２５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｄ０１Ｄ １／００－１３／０２
Ｄ０１Ｆ ９／０８－９／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出するノズルと、前記紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口と、
前記エアー吐出口から吐出される前記エアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構と、を有する紡糸装置であって、
前記紡糸液の吐出方向と前記エアーの吐出方向は略平行であり、
前記熱風は、前記ノズルの中心軸を前記紡糸液の吐出方向に延長したノズル延長軸に対して、前記熱風が供給される方向が略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の整数）となるように少なくとも２つの方向から供給される、ことを特徴とする紡糸装置。
【請求項2】
前記熱風供給機構の供給口における前記熱風の温度が、１００℃以上である、請求項１に記載の紡糸装置。
【請求項3】
前記ノズルの先端から前記ノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点を通りかつ前記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、前記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ前記熱風が供給される方向が前記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における前記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で８ｍ／ｓ以下である、請求項１又は２に記載の紡糸装置。
【請求項4】
前記ノズルの先端から前記ノズル延長軸に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点を通りかつ前記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、前記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ前記熱風が供給される方向が前記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における前記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で４ｍ／ｓ以上である、請求項１～３のいずれかに記載の紡糸装置。
【請求項5】
前記ノズルの先端から前記ノズル延長軸に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点を通りかつ前記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、前記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ前記熱風が供給される方向が前記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における前記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で３ｍ／ｓ以上である、請求項１～４のいずれかに記載の紡糸装置。
【請求項6】
前記ノズルの先端から前記ノズル延長軸に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点を通りかつ前記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、前記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ前記熱風が供給される方向が前記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における前記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で２ｍ／ｓ以上である、請求項１～５のいずれかに記載の紡糸装置。
【請求項7】
前記ノズルが複数個、略直線状に略等間隔で配置されており、前記熱風は、複数の前記ノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面に対して、前記熱風が供給される方向が略面対称となるように供給される、請求項１～６のいずれかに記載の紡糸装置。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかに記載の紡糸装置を用いて無機繊維前駆体を準備する紡糸工程と、前記無機繊維前駆体を焼成する焼成工程とを有する、ことを特徴とする無機繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紡糸装置及び無機繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【0003】
そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材（マット材）とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。この保持シール材（マット材）は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。
【0004】
マット材は通常、無機繊維等からなる。そして、排ガス処理体を安定的に保持するためには、マット材を構成する無機繊維自体の強度が高いことが求められる。
【0005】
特許文献１には、金属化合物と有機重合体とを含有する紡糸液を吹出法で乾式紡糸するための製造法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開平５－５１８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１は、紡糸ノズルを特定形状とすることで変動費（空気使用量）を大幅に改善できることを開示している。しかしながら、特許文献１は、延伸された紡糸液を乾燥させるための温風の条件を詳しく開示していない。延伸された紡糸液を乾燥させる工程は極めて重要である。従って、紡糸液を乾燥させる条件によっては、延伸段階で紡糸液に振れが発生し、２本以上の繊維がくっついた複合繊維となる場合がある。複合繊維は単繊維より強度が低いため、より強度の高い繊維集合体を製造するためには、延伸段階で紡糸液の振れを抑制できる条件が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、複合繊維の発生を防止して無機繊維を製造することのできる紡糸装置を提供することを目的とする。
【0009】
すなわち、本発明の紡糸装置は、無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出するノズルと、上記紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口と、上記エアー吐出口から吐出される上記エアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構と、を有する紡糸装置であって、上記紡糸液の吐出方向と上記エアーの吐出方向は略平行であり、上記熱風は、上記ノズルの中心軸を上記紡糸液の吐出方向に延長したノズル延長軸に対して、上記熱風が供給される方向が略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の整数）となるように少なくとも２つの方向から供給される、ことを特徴とする。
【0010】
本発明の紡糸装置では、紡糸液を延伸するためのエアーに熱風を供給する熱風供給機構を有する。紡糸液を延伸するためのエアーに熱風を供給することで、延伸された紡糸液を乾燥して無機繊維前駆体とすることができる。さらに、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称となるように少なくとも２つの方向から熱風を供給することで、ノズル延長軸に対して対称性が高い状態で熱風をエアーに供給することができるため、紡糸液の振れを抑制して複合繊維の含有率を低下させることができる。
【0011】
本発明の紡糸装置では、上記熱風供給機構の供給口における上記熱風の温度が、１００℃以上であることが好ましい。
熱風供給機構により供給される熱風の温度が１００℃以上であると、ノズルから吐出された紡糸液を乾燥させやすくなる。
熱風供給機構により供給される熱風の温度が１００℃以上であると、ノズルから吐出された紡糸液を乾燥させやすくなる。
【0012】
本発明の紡糸装置は、上記ノズルの先端から上記ノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点を通りかつ上記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、上記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ上記熱風が供給される方向が上記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における上記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で８ｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【0013】
本発明の紡糸装置は、上記ノズルの先端から上記ノズル延長軸に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点を通りかつ上記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、上記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ上記熱風が供給される方向が上記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における上記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で４ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0014】
本発明の紡糸装置は、上記ノズルの先端から上記ノズル延長軸に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点を通りかつ上記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、上記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ上記熱風が供給される方向が上記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における上記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で３ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0015】
本発明の紡糸装置は、上記ノズルの先端から上記ノズル延長軸に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点を通りかつ上記ノズル延長軸に垂直な方向の断面において、上記ノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ上記熱風が供給される方向が上記ノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるｎ箇所の地点における上記熱風の速度が、いずれも２５℃換算で２ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0016】
本発明の紡糸装置は、上記ノズルが複数個、略直線状に略等間隔で配置されており、上記熱風は、複数の上記ノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面に対して、上記熱風が供給される方向が略面対称となるように供給されることが好ましい。
【0017】
本発明の無機繊維の製造方法は、本発明の紡糸装置を用いて無機繊維前駆体を準備する紡糸工程と、上記無機繊維前駆体を焼成する焼成工程とを有する。
本発明の紡糸装置を用いることで、複合繊維の発生を防止して無機繊維を製造することができる。
本発明の紡糸装置を用いることで、複合繊維の発生を防止して無機繊維を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【0019】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【0020】
［紡糸装置］
本発明の紡糸装置は、無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出するノズルと、上記紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口と、上記エアー吐出口から吐出される上記エアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構と、を有する紡糸装置であって、上記紡糸液の吐出方向と上記エアーの吐出方向は略平行であり、上記熱風は、上記ノズルの中心軸を上記紡糸液の吐出方向に延長したノズル延長軸に対して、上記熱風が供給される方向が略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の整数）となるように少なくとも２つの方向から供給される、ことを特徴とする。
本発明の紡糸装置は、無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出するノズルと、上記紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口と、上記エアー吐出口から吐出される上記エアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構と、を有する紡糸装置であって、上記紡糸液の吐出方向と上記エアーの吐出方向は略平行であり、上記熱風は、上記ノズルの中心軸を上記紡糸液の吐出方向に延長したノズル延長軸に対して、上記熱風が供給される方向が略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の整数）となるように少なくとも２つの方向から供給される、ことを特徴とする。
【0021】
図１は、本発明の紡糸装置の一例を模式的に示す斜視図である。
紡糸装置１は、紡糸液を吐出するノズル１０と、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２０ａを備えるエアー吐出管２０と、エアー吐出口２０ａから吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構の一部である熱風供給管３０、４０とを有する。
熱風供給管３０の供給口３０ａと熱風供給管４０の供給口４０ａは、ノズル延長軸Ｘ１０を介して互いに対向している。また、供給口３０ａの中央地点Ｐ３０を通過する熱風供給管３０の中心軸Ｙ３０と供給口４０ａの中央地点Ｐ４０を通過する熱風供給管４０の中心軸Ｙ４０を、それぞれノズル延長軸Ｘ１０側に延長すると、ノズル延長軸Ｘ１０上の点Ｐ１０において互いに交わる。
紡糸装置１は、紡糸液を吐出するノズル１０と、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２０ａを備えるエアー吐出管２０と、エアー吐出口２０ａから吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構の一部である熱風供給管３０、４０とを有する。
熱風供給管３０の供給口３０ａと熱風供給管４０の供給口４０ａは、ノズル延長軸Ｘ１０を介して互いに対向している。また、供給口３０ａの中央地点Ｐ３０を通過する熱風供給管３０の中心軸Ｙ３０と供給口４０ａの中央地点Ｐ４０を通過する熱風供給管４０の中心軸Ｙ４０を、それぞれノズル延長軸Ｘ１０側に延長すると、ノズル延長軸Ｘ１０上の点Ｐ１０において互いに交わる。
【0022】
図２は、図１に示す紡糸装置を用いて無機繊維を製造する様子の一例を模式的に説明した断面図である。図２は、図１に示す紡糸装置のＡ－Ａ線断面図でもある。
図２に示すように、ノズル１０の先端１０ａからは紡糸液６０が吐出される。
ノズル１０は、エアー吐出管２０の内側に、エアー吐出管２０の中心軸と、ノズル１０の中心軸とが重なるように配置されている。
エアー吐出口２０ａより吐出されたエアー（図２中、矢印ｆで示す）が、ノズル１０から吐出される紡糸液６０の周囲を覆っており、紡糸液６０の吐出方向とエアーｆの吐出方向が略平行であるため、エアーｆによって紡糸液６０が延伸される。
図２に示すように、ノズル１０の先端１０ａからは紡糸液６０が吐出される。
ノズル１０は、エアー吐出管２０の内側に、エアー吐出管２０の中心軸と、ノズル１０の中心軸とが重なるように配置されている。
エアー吐出口２０ａより吐出されたエアー（図２中、矢印ｆで示す）が、ノズル１０から吐出される紡糸液６０の周囲を覆っており、紡糸液６０の吐出方向とエアーｆの吐出方向が略平行であるため、エアーｆによって紡糸液６０が延伸される。
【0023】
熱風供給管３０及び４０より、エアーｆに衝突するように熱風（図２中、矢印ｈで示す）が供給される。熱風ｈがエアーｆに衝突するように供給されることにより、紡糸液６０が延伸されるとともに乾燥され、無機繊維前駆体が得られる。
【0024】
本発明の紡糸装置では、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称となるように少なくとも２つの方向から熱風を供給することで、ノズル延長軸に対して対称性が高い状態で熱風をエアーに供給することができるため、紡糸液の振れを抑制して複合繊維の含有率を低下させることができる。
【0025】
熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるかどうかは、以下の方法で判定することができる。
まず、熱風が供給される方向を判定する基準地点を定める。この基準地点が、熱風が供給される方向を判定するｎ箇所の地点のうちの１つとなる。基準地点の定め方は特に限定されず、後述する方法によって略ｎ回対称であることが確認できるような基準地点を適宜選択すればよい。
続いて、熱風が供給される方向を判定する残りの地点（ｎ－１箇所の地点）を決定する。残りの地点は、基準地点を通り、かつ、ノズル延長軸に対して垂直な方向の断面において、基準地点をノズル延長軸回りに３６０／ｎ°ずつ回転させる操作を行った際の位置により定まる。すなわち、略３回対称の場合、基準地点をノズル延長軸周りに１２０°回転させる操作を２回行う。基準地点をノズル延長軸周りに１２０°回転させた際の位置、及び、２４０°回転させた際の位置が、熱風が供給される方向を判定する他の地点となる。
続いて、ｎ箇所の地点における熱風が供給される方向をそれぞれ測定する。測定した方向をノズル延長軸周りに回転させて、基準地点まで移動させる操作を行う。この操作をｎ－１回行い、全ての地点における熱風が供給される方向を、基準地点に移動させる。この操作により、基準地点には、ｎ箇所の地点における熱風が供給される方向がすべて重ねられる。
最後に、基準地点に移動させた熱風が供給される方向を比較し、熱風が供給される方向同士のなす角の最大値を求める。最大値が１０°以下、好ましくは５°以下であれば、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるといえる。
まず、熱風が供給される方向を判定する基準地点を定める。この基準地点が、熱風が供給される方向を判定するｎ箇所の地点のうちの１つとなる。基準地点の定め方は特に限定されず、後述する方法によって略ｎ回対称であることが確認できるような基準地点を適宜選択すればよい。
続いて、熱風が供給される方向を判定する残りの地点（ｎ－１箇所の地点）を決定する。残りの地点は、基準地点を通り、かつ、ノズル延長軸に対して垂直な方向の断面において、基準地点をノズル延長軸回りに３６０／ｎ°ずつ回転させる操作を行った際の位置により定まる。すなわち、略３回対称の場合、基準地点をノズル延長軸周りに１２０°回転させる操作を２回行う。基準地点をノズル延長軸周りに１２０°回転させた際の位置、及び、２４０°回転させた際の位置が、熱風が供給される方向を判定する他の地点となる。
続いて、ｎ箇所の地点における熱風が供給される方向をそれぞれ測定する。測定した方向をノズル延長軸周りに回転させて、基準地点まで移動させる操作を行う。この操作をｎ－１回行い、全ての地点における熱風が供給される方向を、基準地点に移動させる。この操作により、基準地点には、ｎ箇所の地点における熱風が供給される方向がすべて重ねられる。
最後に、基準地点に移動させた熱風が供給される方向を比較し、熱風が供給される方向同士のなす角の最大値を求める。最大値が１０°以下、好ましくは５°以下であれば、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称であるといえる。
【0026】
このことを、図３を用いて具体的に説明する。
図３は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。
図３では、熱風供給管３０の供給口３０ａの中央地点Ｐ３０、及び、熱風供給管４０の供給口４０ａの中央地点Ｐ４０を、熱風が供給される方向が略ｎ回対称であるかを判定するための地点として用いる例である。
図３に示すように、中央地点Ｐ３０における熱風が供給される方向は、矢印ｈ３０で示す方向である。一方、中央地点Ｐ４０における熱風が供給される方向は、矢印ｈ４０で示す方向である。
中央地点Ｐ３０及び中央地点Ｐ４０は、ノズル延長軸Ｘ１０を中心とする円Ｃ１の円周上に存在する。そのため、中央地点Ｐ４０をノズル延長軸Ｘ１０を中心に１８０°回転させると、中央地点Ｐ３０に重なる。
従って、中央地点Ｐ３０を基準地点として、中央地点Ｐ４０における熱風が供給される方向（矢印ｈ４０で示す方向）を、ノズル延長軸Ｘ１０を中心に１８０°回転させた場合、移動後の熱風が供給される方向（矢印ｈ４０で示す方向）は、中央地点Ｐ３０における熱風が供給される方向（矢印ｈ３０で示す方向）と重なる。この場合、熱風が供給される方向同士のなす角は０°である。
従って、図１、図２及び図３に示す紡糸装置１では、熱風が供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）であるといえる。
図３は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。
図３では、熱風供給管３０の供給口３０ａの中央地点Ｐ３０、及び、熱風供給管４０の供給口４０ａの中央地点Ｐ４０を、熱風が供給される方向が略ｎ回対称であるかを判定するための地点として用いる例である。
図３に示すように、中央地点Ｐ３０における熱風が供給される方向は、矢印ｈ３０で示す方向である。一方、中央地点Ｐ４０における熱風が供給される方向は、矢印ｈ４０で示す方向である。
中央地点Ｐ３０及び中央地点Ｐ４０は、ノズル延長軸Ｘ１０を中心とする円Ｃ１の円周上に存在する。そのため、中央地点Ｐ４０をノズル延長軸Ｘ１０を中心に１８０°回転させると、中央地点Ｐ３０に重なる。
従って、中央地点Ｐ３０を基準地点として、中央地点Ｐ４０における熱風が供給される方向（矢印ｈ４０で示す方向）を、ノズル延長軸Ｘ１０を中心に１８０°回転させた場合、移動後の熱風が供給される方向（矢印ｈ４０で示す方向）は、中央地点Ｐ３０における熱風が供給される方向（矢印ｈ３０で示す方向）と重なる。この場合、熱風が供給される方向同士のなす角は０°である。
従って、図１、図２及び図３に示す紡糸装置１では、熱風が供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）であるといえる。
【0027】
なお、図３では、熱風が供給される方向が略ｎ回対称であることを判定するための地点として、熱風供給管の供給口の中央地点を用いているが、他の地点を用いてもよい。
【0028】
また、図３では、熱風が供給される方向が、ノズル延長軸Ｘ１０に垂直な平面に沿っている場合の例を説明しているが、熱風が供給される方向は、ノズル延長軸Ｘ１０に垂直な平面から傾斜していてもよい。熱風が供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に垂直な平面から傾斜している場合であっても、その熱風が供給される方向をノズル延長軸Ｘ１０周りに回転させることにより、上記の判定を行う。
【0029】
（ノズル）
ノズルは、無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出する。
紡糸液を吐出するノズルの断面形状は特に限定されないが、円形であることが好ましい。
紡糸液を吐出するノズルの内径は、１００μｍ～５００μｍであることが好ましい。
ノズルの断面形状が円形以外の場合のノズルの内径は、ノズルの内径形状より求められる面積相当円の直径とする。
ノズルは、無機繊維前駆体溶液を含有する紡糸液を吐出する。
紡糸液を吐出するノズルの断面形状は特に限定されないが、円形であることが好ましい。
紡糸液を吐出するノズルの内径は、１００μｍ～５００μｍであることが好ましい。
ノズルの断面形状が円形以外の場合のノズルの内径は、ノズルの内径形状より求められる面積相当円の直径とする。
【0030】
ノズルの先端は、エアー吐出口の先端から２～８ｍｍ突出していることが好ましい。
【0031】
紡糸液は、無機繊維前駆体溶液を含有する。
無機繊維前駆体溶液としては、例えば、金属化合物と高分子化合物とを含む溶液が挙げられる。
無機繊維前駆体溶液としては、例えば、金属化合物と高分子化合物とを含む溶液が挙げられる。
【0032】
金属化合物としては、アルミニウム、ジルコニウム、シリコン、マグネシウム、トリウム、イットリウム、カルシウム、クロム等の金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸塩、水酸化物等が挙げられる。具体的には、オキシ塩化アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、オキシ塩化ジルコニウム、塩基性酢酸ジルコニウム等が挙げられる。これらは２種以上併用してもよい。
【0033】
高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、デンプン、酢酸化デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の水溶性ないし水分散性の重合体等が挙げられる。
【0034】
紡糸液の粘度は特に限定されないが、１～１００ポイズであることが好ましい。
【0035】
紡糸液の吐出速度は、０．０２～０．０４ｍ／ｓであることが好ましい。
【0036】
（エアー吐出管）
エアー吐出管は、紡糸液を延伸するためのエアーが吐出されるエアー吐出口を有する。
エアー吐出管は、紡糸液を延伸するためのエアーが吐出されるエアー吐出口を有する。
【0037】
エアー吐出管の形状は特に限定されないが、内側にノズルを配置できる形状であることが好ましい。
エアー吐出管の内側にノズルが配置されていると、ノズルの外周がエアー吐出口で囲まれることになるため、ノズルから吐出された紡糸液の周囲をエアーにより囲んで紡糸液を均一に延伸することができる。
エアー吐出管の内側にノズルが配置されていると、ノズルの外周がエアー吐出口で囲まれることになるため、ノズルから吐出された紡糸液の周囲をエアーにより囲んで紡糸液を均一に延伸することができる。
【0038】
エアー吐出管の内側には、複数個のノズルが配置されていてもよい。
【0039】
エアー吐出口の形状は例えば、三角形、四角形、六角形等の多角形、及び、円や楕円等が挙げられる。
【0040】
エアー吐出口から吐出されるエアーの吐出量は、ノズル１本あたり、０．００８～０．０１６ｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。
【0041】
（熱風供給機構）
熱風供給機構は、エアーに衝突する方向に熱風を供給する。
熱風供給機構は、例えば、空気を加熱するヒーターと、加熱された空気を熱風供給管に送風する送風手段で構成される。
熱風供給機構から供給される熱風の供給量は、紡糸装置全体で３～８ｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。
熱風供給機構は、エアーに衝突する方向に熱風を供給する。
熱風供給機構は、例えば、空気を加熱するヒーターと、加熱された空気を熱風供給管に送風する送風手段で構成される。
熱風供給機構から供給される熱風の供給量は、紡糸装置全体で３～８ｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。
【0042】
本発明の紡糸装置では、ノズル延長軸に対して略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の整数）となるように、熱風供給機構により熱風が供給される。
ｎは２以上の整数であればよく、例えば、略２回対称、略３回対称、略４回対称等とすることが挙げられる。
延伸時の紡糸液の振れを抑制する観点から、熱風が供給される方向の対称性は高い方が好ましいが、略２回対称でも充分に紡糸液の振れを抑制することができる。
ｎは２以上の整数であればよく、例えば、略２回対称、略３回対称、略４回対称等とすることが挙げられる。
延伸時の紡糸液の振れを抑制する観点から、熱風が供給される方向の対称性は高い方が好ましいが、略２回対称でも充分に紡糸液の振れを抑制することができる。
【0043】
熱風の温度は特に限定されないが、供給口における熱風の温度が１００℃以上であることが好ましい。
【0044】
熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称となるｎ箇所の地点では、熱風の速度が略同一であることが好ましい。熱風の速度が略同一とは、ｎ箇所の地点における熱風の速度がすべて、ｎ箇所の熱風の速度の平均値の９０％～１１０％であることを指す。
【0045】
熱風供給管の断面形状、及び、供給口の断面形状は特に限定されず、例えば、円形や楕円形、正方形や長方形等の多角形、及び、異形状等であってもよい。
熱風供給管の断面形状と供給口の断面形状は同じであってもよいが、互いに異なっていてもよい。
熱風供給管の断面形状と供給口の断面形状は同じであってもよいが、互いに異なっていてもよい。
【0046】
１つの熱風供給管を用いて、２つ以上の方向から熱風を供給してもよい。
例えば、ノズル延長軸に垂直な平面上に沿って配置されるリング状の熱風供給管の内周面に、略等間隔に設けられた円形の開口部を複数有するものや、該熱風供給管の内周面を周方向に沿って一周する帯状の開口部を備える場合等は、１つの熱風供給管を用いて２つ以上の方向から熱風を供給することができる。
ノズル延長軸に垂直な平面上に沿って配置されるリング上の熱風供給管の内周面を周方向に沿って一周する帯状の開口部を備える場合、熱風供給管の内周面のすべてからノズル延長軸に向かって熱風が供給されることとなるため、熱風が供給される方向は略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の任意の整数）となる。
例えば、ノズル延長軸に垂直な平面上に沿って配置されるリング状の熱風供給管の内周面に、略等間隔に設けられた円形の開口部を複数有するものや、該熱風供給管の内周面を周方向に沿って一周する帯状の開口部を備える場合等は、１つの熱風供給管を用いて２つ以上の方向から熱風を供給することができる。
ノズル延長軸に垂直な平面上に沿って配置されるリング上の熱風供給管の内周面を周方向に沿って一周する帯状の開口部を備える場合、熱風供給管の内周面のすべてからノズル延長軸に向かって熱風が供給されることとなるため、熱風が供給される方向は略ｎ回対称（ただし、ｎは２以上の任意の整数）となる。
【0047】
本発明の紡糸装置では、ノズル先端から所定の距離にある地点の風速が、所定の範囲であることが好ましい。この点について図４を用いて説明する。
【0048】
図４は、図２のノズル先端の部分拡大図である。また、図２では記載していたエアー及び熱風の流れを示す矢印ｆ及びｈ、並びに、紡糸液を、図４では省略している。
ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ及び４０ｍｍ離れた地点（地点ａ１、地点ｂ１、地点ｃ１、地点ｄ１）を通り、かつ、ノズル延長軸Ｘ１０に垂直な面をそれぞれ、破線ａ、破線ｂ、破線ｃ、破線ｄで示す。
ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ及び４０ｍｍ離れた地点（地点ａ１、地点ｂ１、地点ｃ１、地点ｄ１）を通り、かつ、ノズル延長軸Ｘ１０に垂直な面をそれぞれ、破線ａ、破線ｂ、破線ｃ、破線ｄで示す。
【0049】
破線ａにより切断された断面は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って１０ｍｍ離れた地点ａ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面である。
図４に示す地点ａ２及び地点ａ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ａ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ａ２及び地点ａ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ａ２及び地点ａ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点ａ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ａ２及び地点ａ３における熱風の速度は、２５℃換算で８ｍ／ｓ以下であることが好ましい。
図４に示す地点ａ２及び地点ａ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ａ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ａ２及び地点ａ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ａ２及び地点ａ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点ａ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ａ２及び地点ａ３における熱風の速度は、２５℃換算で８ｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【0050】
破線ｂにより切断された断面は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って２０ｍｍ離れた地点ｂ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面である。
図４に示す地点ｂ２及び地点ｂ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｂ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｂ２及び地点ｂ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｂ２及び地点ｂ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点ｂ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｂ２及び地点ｂ３における熱風の速度は、２５℃換算で４ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
図４に示す地点ｂ２及び地点ｂ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｂ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｂ２及び地点ｂ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｂ２及び地点ｂ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点ｂ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｂ２及び地点ｂ３における熱風の速度は、２５℃換算で４ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0051】
破線ｃにより切断された断面は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って３０ｍｍ離れた地点ｃ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面である。
図４に示す地点ｃ２及び地点ｃ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｃ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｃ２及び地点ｃ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｃ２及び地点ｃ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点ｃ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｃ２及び地点ｃ３における熱風の速度は、２５℃換算で３ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
図４に示す地点ｃ２及び地点ｃ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｃ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｃ２及び地点ｃ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｃ２及び地点ｃ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点ｃ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｃ２及び地点ｃ３における熱風の速度は、２５℃換算で３ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0052】
破線ｄにより切断された断面は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って４０ｍｍ離れた地点ｄ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面である。
図４に示す地点ｄ２及び地点ｄ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｄ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｄ２及び地点ｄ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｄ２及び地点ｄ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点ｄ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｄ２及び地点ｄ３における熱風の速度は、２５℃換算で２ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
図４に示す地点ｄ２及び地点ｄ３は、それぞれ、ノズル延長軸Ｘ１０上の点である地点ｄ１から４５ｍｍ離れている。また、図２に示すように、ノズル延長軸Ｘ１０の左右には熱風供給管３０、４０がノズル延長軸Ｘ１０を介して対向するように配置されているため、地点ｄ２及び地点ｄ３では、熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略ｎ回対称（ｎ＝２）となる。
従って、図４に示す地点ｄ２及び地点ｄ３は、ノズル１０の先端１０ａからノズル延長軸Ｘ１０に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点ｄ１を通りかつノズル延長軸Ｘ１０に垂直な方向の断面において、ノズル延長軸Ｘ１０から４５ｍｍ離れかつ熱風ｈが供給される方向がノズル延長軸Ｘ１０に対して略２回対称である２箇所の地点に相当する。
地点ｄ２及び地点ｄ３における熱風の速度は、２５℃換算で２ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【0053】
各地点における２５℃換算の熱風の速度は、環境温度が２５℃の条件において、熱風供給機構のヒーターを停止させた状態で紡糸装置を稼働させて、各地点における空気の速度を風速計で測定すればよい。
【0054】
上述した各地点における熱風の速度を調整する方法としては、熱風供給機構より供給される熱風の供給量（供給速度）を調整する方法や、熱風が供給される供給口の位置を変更する方法等が挙げられる。
熱風の供給速度を調整する方法としては、例えば、熱風の供給量を固定した状態で供給口の口径を調整する方法が挙げられる。
熱風の供給速度を調整する方法としては、例えば、熱風の供給量を固定した状態で供給口の口径を調整する方法が挙げられる。
【0055】
本発明の紡糸装置では、熱風供給機構が、熱風を供給する供給口を３つ以上備えていてもよい。
熱風を供給する供給口を３つ備える紡糸装置の一例について、図５を用いて説明する。
熱風を供給する供給口を３つ備える紡糸装置の一例について、図５を用いて説明する。
【0056】
図５は、本発明の紡糸装置の別の一例を模式的に示す斜視図である。
図５に示す紡糸装置２は、紡糸液を吐出するノズル１１と、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２１ａを備えるエアー吐出管２１と、エアー吐出口２１ａから吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構の一部である熱風供給管３１、４１、５１を有している。
ノズル１１はエアー吐出管２１の内側に配置されている。
熱風供給管３１、４１、５１はいずれも、ノズル１１の先端からノズル延長軸Ｘ１１に沿って所定の距離だけ離れた地点を通り、かつ、ノズル延長軸Ｘ１１に垂直な平面上に存在している。熱風供給管３１の供給口３１ａ、熱風供給管４１の供給口４１ａ、熱風供給管５１の供給口５１ａはいずれも、ノズル延長軸Ｘ１１を向いている。熱風供給管３１の中心軸Ｙ３１、熱風供給管４１の中心軸Ｙ４１、熱風供給管５１の中心軸Ｙ５１をそれぞれノズル延長軸Ｘ１１側に延長すると、ノズル延長軸Ｘ１１上の点Ｐ１１で交わる。
図５に示す紡糸装置２は、紡糸液を吐出するノズル１１と、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２１ａを備えるエアー吐出管２１と、エアー吐出口２１ａから吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給する熱風供給機構の一部である熱風供給管３１、４１、５１を有している。
ノズル１１はエアー吐出管２１の内側に配置されている。
熱風供給管３１、４１、５１はいずれも、ノズル１１の先端からノズル延長軸Ｘ１１に沿って所定の距離だけ離れた地点を通り、かつ、ノズル延長軸Ｘ１１に垂直な平面上に存在している。熱風供給管３１の供給口３１ａ、熱風供給管４１の供給口４１ａ、熱風供給管５１の供給口５１ａはいずれも、ノズル延長軸Ｘ１１を向いている。熱風供給管３１の中心軸Ｙ３１、熱風供給管４１の中心軸Ｙ４１、熱風供給管５１の中心軸Ｙ５１をそれぞれノズル延長軸Ｘ１１側に延長すると、ノズル延長軸Ｘ１１上の点Ｐ１１で交わる。
【0057】
図６は、図５におけるＣ－Ｃ線断面図である。
図６に示すように、中心軸Ｙ３１、中心軸Ｙ４１、中心軸Ｙ５１がノズル延長軸Ｘ１１上の点Ｐ１１で交わる角度はそれぞれ１２０°である。
供給口３１ａの中央地点Ｐ３１、供給口４１ａの中央地点Ｐ４１、供給口５１ａの中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向は、それぞれ、矢印ｈ３１、矢印ｈ４１、矢印ｈ５１で示される方向である。
中央地点Ｐ３１、中央地点Ｐ４１及び中央地点Ｐ５１は、ノズル延長軸Ｘ１１を中心とする円Ｃ２の円周上に存在する。そのため、中央地点Ｐ４１をノズル延長軸Ｘ１１を中心に右回りに１２０°回転させると、中央地点Ｐ３１に重なる。また、中央地点Ｐ５１をノズル延長軸Ｘ１１を中心に左回りに１２０°回転させると、中央地点Ｐ３１に重なる。
従って、中央地点Ｐ４１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）及び中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向（矢印ｈ５１で示す方向）を、ノズル延長軸Ｘ１１を中心に回転させて基準地点である中央地点Ｐ３１に重ねた場合、中央地点Ｐ４１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）及び中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）が、中央地点Ｐ３１における熱風が供給される方向（矢印ｈ３１で示す方向）と重なる。
従って、図５に示す紡糸装置２では、熱風が供給される方向がノズル延長軸Ｘ１１に対して略ｎ回対称（ｎ＝３）であるといえる。
図６に示すように、中心軸Ｙ３１、中心軸Ｙ４１、中心軸Ｙ５１がノズル延長軸Ｘ１１上の点Ｐ１１で交わる角度はそれぞれ１２０°である。
供給口３１ａの中央地点Ｐ３１、供給口４１ａの中央地点Ｐ４１、供給口５１ａの中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向は、それぞれ、矢印ｈ３１、矢印ｈ４１、矢印ｈ５１で示される方向である。
中央地点Ｐ３１、中央地点Ｐ４１及び中央地点Ｐ５１は、ノズル延長軸Ｘ１１を中心とする円Ｃ２の円周上に存在する。そのため、中央地点Ｐ４１をノズル延長軸Ｘ１１を中心に右回りに１２０°回転させると、中央地点Ｐ３１に重なる。また、中央地点Ｐ５１をノズル延長軸Ｘ１１を中心に左回りに１２０°回転させると、中央地点Ｐ３１に重なる。
従って、中央地点Ｐ４１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）及び中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向（矢印ｈ５１で示す方向）を、ノズル延長軸Ｘ１１を中心に回転させて基準地点である中央地点Ｐ３１に重ねた場合、中央地点Ｐ４１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）及び中央地点Ｐ５１における熱風が供給される方向（矢印ｈ４１で示す方向）が、中央地点Ｐ３１における熱風が供給される方向（矢印ｈ３１で示す方向）と重なる。
従って、図５に示す紡糸装置２では、熱風が供給される方向がノズル延長軸Ｘ１１に対して略ｎ回対称（ｎ＝３）であるといえる。
【0058】
本発明の紡糸装置は、ノズルを複数個備えていてもよい。
ノズルを複数個備えている場合、複数のノズルが略直線状に略等間隔で配置されていることが好ましい。この場合、熱風は、複数のノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面に対して、熱風が供給される方向が略面対称となるように供給されることが好ましい。
このとき、全てのノズルについて、熱風が供給される方向がノズルを吐出方向に延長したノズル延長軸に対して略２回対称となるように、熱風供給機構により熱風が供給される。
ノズルを複数個備えている場合、複数のノズルが略直線状に略等間隔で配置されていることが好ましい。この場合、熱風は、複数のノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面に対して、熱風が供給される方向が略面対称となるように供給されることが好ましい。
このとき、全てのノズルについて、熱風が供給される方向がノズルを吐出方向に延長したノズル延長軸に対して略２回対称となるように、熱風供給機構により熱風が供給される。
【0059】
図７は、本発明の紡糸装置のさらに別の一例を模式的に示す側面図である。
図７に示す紡糸装置３は、複数のノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆと、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２２ａを備えるエアー吐出管２２と、熱風供給機構の一部である熱風供給管３２、３３、３４、４２、４３、４４を備えている。
ノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆはエアー吐出管２２の内部から突出するように、かつ、略直線状に略等間隔で配置されている。複数のノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが略直線状に並ぶ方向と同じ方向に沿って、エアー吐出口２２ａも直線状に設けられている。
図７に示す紡糸装置３は、複数のノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆと、紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口２２ａを備えるエアー吐出管２２と、熱風供給機構の一部である熱風供給管３２、３３、３４、４２、４３、４４を備えている。
ノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆはエアー吐出管２２の内部から突出するように、かつ、略直線状に略等間隔で配置されている。複数のノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが略直線状に並ぶ方向と同じ方向に沿って、エアー吐出口２２ａも直線状に設けられている。
【0060】
図７に示す紡糸装置３では、ノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆをそれぞれ紡糸液の吐出方向に延長して得られるノズル延長軸Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆを含む面であるノズル軸延長面Ｓを仮定したときに、熱風供給管３２の供給口３２ａと熱風供給管４２の供給口４２ａ、熱風供給管３３の供給口３３ａと熱風供給管４２の供給口４３ａ、及び、熱風供給管３４の供給口３４ａと熱風供給管４４の供給口４４ａが、それぞれ、ノズル軸延長面Ｓを介して互いに対向している。
【0061】
熱風が供給される方向がノズル軸延長面に対して略面対称であるかどうかは、以下の方法で判定することができる。
まず、各ノズルについてノズル延長軸を求め、すべてのノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面を定める。
続いて、ノズル軸延長面から等しい距離だけ離れ、かつ、ノズル軸延長面を介して対向する２つの基準地点のペアを３組定める。基準地点のペアのうち２組は、隣接するノズルが１つしかない端部ノズルのノズル延長軸を介して互いに対向する位置に配置される。このとき、各基準地点からノズル軸延長面までの最短距離をすべて等しくする。この操作により、基準地点のペアが２組定まる。
残った基準地点のペアは、既に決定された基準地点のうち、互いにペアになっていない基準地点同士を結ぶ直線の中点に配置される。
続いて、各基準地点において熱風が供給される方向を測定する。
続いて、ペアとなる基準地点の一方における熱風が供給される方向を、ノズル軸延長面に対して鏡面対称（面対称）となるように移動させて他方の基準地点に重ね、熱風が供給される方向同士のなす角を求める。すべての基準地点のペアについて、なす角が５°以下であれば、熱風が供給される方向がノズル軸延長面に対して略面対称であるといえる。
まず、各ノズルについてノズル延長軸を求め、すべてのノズル延長軸を含む面であるノズル軸延長面を定める。
続いて、ノズル軸延長面から等しい距離だけ離れ、かつ、ノズル軸延長面を介して対向する２つの基準地点のペアを３組定める。基準地点のペアのうち２組は、隣接するノズルが１つしかない端部ノズルのノズル延長軸を介して互いに対向する位置に配置される。このとき、各基準地点からノズル軸延長面までの最短距離をすべて等しくする。この操作により、基準地点のペアが２組定まる。
残った基準地点のペアは、既に決定された基準地点のうち、互いにペアになっていない基準地点同士を結ぶ直線の中点に配置される。
続いて、各基準地点において熱風が供給される方向を測定する。
続いて、ペアとなる基準地点の一方における熱風が供給される方向を、ノズル軸延長面に対して鏡面対称（面対称）となるように移動させて他方の基準地点に重ね、熱風が供給される方向同士のなす角を求める。すべての基準地点のペアについて、なす角が５°以下であれば、熱風が供給される方向がノズル軸延長面に対して略面対称であるといえる。
【0062】
このことを、図８を用いて具体的に説明する。
図８は、図７におけるＤ－Ｄ線断面図である。
図８に示すように、ノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆのうち、ノズル１２ａとノズル１２ｆは、隣接するノズルの数が１つであるため、端部に配置されているノズル（端部ノズルともいう）でもある。
端部ノズルであるノズル１２ａのノズル延長軸Ｘａを介して等しい距離（両矢印Ｌ１で示される距離及び両矢印Ｌ２で示される距離）だけ離れた地点には、基準地点Ｐ３２及び基準地点Ｐ４２が設けられる。基準地点Ｐ３２は、熱風供給管３２の供給口３２ａの中央地点と一致しており、基準地点Ｐ４２は、熱風供給管４２の供給口４２ａの中央地点と一致している。
また、端部ノズルであるノズル１２ｆのノズル延長軸Ｘｆを介して等しい距離（両矢印Ｌ１で示される距離及び両矢印Ｌ２で示される距離）だけ離れた地点には、基準地点Ｐ３４及び基準地点Ｐ４４が設けられる。基準地点Ｐ３４は、熱風供給管３４の供給口３４ａの中央地点と一致しており、基準地点Ｐ４４は、熱風供給管４４の供給口４４ａの中央地点と一致している。
ノズル軸延長面Ｓを介して等しい距離だけ離れている基準地点Ｐ３２及び基準地点Ｐ４２、並びに、基準地点Ｐ４２及び基準地点Ｐ４４が、それぞれ、基準地点のペアとなる２組である。
また、互いにペアではない基準地点Ｐ３２と基準地点Ｐ３４の中間地点である地点Ｐ３３と、互いにペアではない基準地点Ｐ４２と基準地点Ｐ４４の中間地点である地点Ｐ４３が、基準地点となるペアの最後の１組である。
図８では、基準地点Ｐ３３が、熱風供給管３３の供給口３３ａの中央地点と一致している。また、基準地点Ｐ４３が、熱風供給管４３の供給口４３ａの中央地点と一致している。
図８は、図７におけるＤ－Ｄ線断面図である。
図８に示すように、ノズル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆのうち、ノズル１２ａとノズル１２ｆは、隣接するノズルの数が１つであるため、端部に配置されているノズル（端部ノズルともいう）でもある。
端部ノズルであるノズル１２ａのノズル延長軸Ｘａを介して等しい距離（両矢印Ｌ１で示される距離及び両矢印Ｌ２で示される距離）だけ離れた地点には、基準地点Ｐ３２及び基準地点Ｐ４２が設けられる。基準地点Ｐ３２は、熱風供給管３２の供給口３２ａの中央地点と一致しており、基準地点Ｐ４２は、熱風供給管４２の供給口４２ａの中央地点と一致している。
また、端部ノズルであるノズル１２ｆのノズル延長軸Ｘｆを介して等しい距離（両矢印Ｌ１で示される距離及び両矢印Ｌ２で示される距離）だけ離れた地点には、基準地点Ｐ３４及び基準地点Ｐ４４が設けられる。基準地点Ｐ３４は、熱風供給管３４の供給口３４ａの中央地点と一致しており、基準地点Ｐ４４は、熱風供給管４４の供給口４４ａの中央地点と一致している。
ノズル軸延長面Ｓを介して等しい距離だけ離れている基準地点Ｐ３２及び基準地点Ｐ４２、並びに、基準地点Ｐ４２及び基準地点Ｐ４４が、それぞれ、基準地点のペアとなる２組である。
また、互いにペアではない基準地点Ｐ３２と基準地点Ｐ３４の中間地点である地点Ｐ３３と、互いにペアではない基準地点Ｐ４２と基準地点Ｐ４４の中間地点である地点Ｐ４３が、基準地点となるペアの最後の１組である。
図８では、基準地点Ｐ３３が、熱風供給管３３の供給口３３ａの中央地点と一致している。また、基準地点Ｐ４３が、熱風供給管４３の供給口４３ａの中央地点と一致している。
【0063】
続いて、基準地点における熱風の方向をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させる。
図８では、熱風供給管３２の中心軸Ｙ３２、熱風供給管３３の中心軸Ｙ３３、熱風供給管３４の中心軸Ｙ３４を、それぞれノズル軸延長面Ｓ側に延長すると、ノズル軸延長面Ｓ上で熱風供給管４２の中心軸Ｙ４２、熱風供給管４３の中心軸Ｙ４３、熱風供給管４４の中心軸Ｙ４４とそれぞれ重なる。
そのため、基準地点Ｐ３２において熱風が供給される方向（矢印ｈ３２で示される方向）、基準地点Ｐ３３において熱風が供給される方向（矢印ｈ３３で示される方向）、基準地点Ｐ３４において熱風が供給される方向（矢印ｈ３４で示される方向）と、基準地点Ｐ４２において熱風が供給される方向（矢印ｈ４２で示される方向）、基準地点Ｐ４３において熱風が供給される方向（矢印ｈ４３で示される方向）、基準地点Ｐ４４において熱風が供給される方向（矢印ｈ４４で示される方向）は、ノズル軸延長面Ｓを挟んで互いに逆方向であるといえる。
従って、基準地点Ｐ４２における熱風が供給される方向（矢印ｈ４２で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３２における熱風が供給される方向（矢印ｈ３２で示される方向）と重なる。同様に、基準地点Ｐ４３における熱風が供給される方向（矢印ｈ４３で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３３における熱風が供給される方向（矢印ｈ３３で示される方向）と重なり、基準地点Ｐ４４における熱風が供給される方向（矢印ｈ４４で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３４における熱風が供給される方向（矢印ｈ３４で示される方向）と重なる。この場合、熱風が供給される方向同士のなす角はいずれも０°である。
従って、図７に示す紡糸装置３では、熱風が供給される方向がノズル軸延長面Ｓに対して略面対称であるといえる。
図８では、熱風供給管３２の中心軸Ｙ３２、熱風供給管３３の中心軸Ｙ３３、熱風供給管３４の中心軸Ｙ３４を、それぞれノズル軸延長面Ｓ側に延長すると、ノズル軸延長面Ｓ上で熱風供給管４２の中心軸Ｙ４２、熱風供給管４３の中心軸Ｙ４３、熱風供給管４４の中心軸Ｙ４４とそれぞれ重なる。
そのため、基準地点Ｐ３２において熱風が供給される方向（矢印ｈ３２で示される方向）、基準地点Ｐ３３において熱風が供給される方向（矢印ｈ３３で示される方向）、基準地点Ｐ３４において熱風が供給される方向（矢印ｈ３４で示される方向）と、基準地点Ｐ４２において熱風が供給される方向（矢印ｈ４２で示される方向）、基準地点Ｐ４３において熱風が供給される方向（矢印ｈ４３で示される方向）、基準地点Ｐ４４において熱風が供給される方向（矢印ｈ４４で示される方向）は、ノズル軸延長面Ｓを挟んで互いに逆方向であるといえる。
従って、基準地点Ｐ４２における熱風が供給される方向（矢印ｈ４２で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３２における熱風が供給される方向（矢印ｈ３２で示される方向）と重なる。同様に、基準地点Ｐ４３における熱風が供給される方向（矢印ｈ４３で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３３における熱風が供給される方向（矢印ｈ３３で示される方向）と重なり、基準地点Ｐ４４における熱風が供給される方向（矢印ｈ４４で示される方向）をノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させると、基準地点Ｐ３４における熱風が供給される方向（矢印ｈ３４で示される方向）と重なる。この場合、熱風が供給される方向同士のなす角はいずれも０°である。
従って、図７に示す紡糸装置３では、熱風が供給される方向がノズル軸延長面Ｓに対して略面対称であるといえる。
【0064】
なお、図７及び図８では、熱風が供給される方向が、ノズル延長軸（Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆ）に垂直な平面に沿っている場合の例を説明しているが、熱風が供給される方向は、ノズル延長軸に垂直な平面から傾斜していてもよい。
基準地点における熱風が供給される方向がノズル延長軸に垂直な平面から傾斜している場合には、その熱風が供給される方向がノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させることにより、上記の判定を行う。
基準地点における熱風が供給される方向がノズル延長軸に垂直な平面から傾斜している場合には、その熱風が供給される方向がノズル軸延長面Ｓに対して鏡像対称となるように移動させることにより、上記の判定を行う。
【0065】
なお、図８では、基準地点と供給口の中央地点が一致している場合の例を説明しているが、基準地点と供給口の中央地点が一致している必要はない。従って、基準地点が供給口から所定の距離だけ離れていてもよい。また、基準地点は熱風供給管の中心軸上に存在していなくてもよい。
【0066】
本発明の紡糸装置が複数のノズルを備える場合、ノズル間の間隔が１ｍｍ以上であることが好ましい。
【0067】
本発明の紡糸装置により得られる繊維の複合化率は１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。
【0068】
繊維の複合化率は、粉砕した繊維を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して求めることができる。具体的には、粉砕した繊維を倍率１０００倍のＳＥＭで観察し、視野中に存在するすべての繊維について、単繊維か複合繊維かを区別し、本数をカウントする。これを合計４視野で行い、複合繊維の本数／全繊維の本数×１００（％）を複合化率とする。
【0069】
図９は、複合化率の測定において粉砕された無機繊維の一例を示す模式図である。
図９に示すように、無機繊維を粉砕した後に走査型電子顕微鏡で観察することにより、領域αに存在する単繊維７０及び領域βに在する複合繊維８０を区別することができる。
図９に示すように、無機繊維を粉砕した後に走査型電子顕微鏡で観察することにより、領域αに存在する単繊維７０及び領域βに在する複合繊維８０を区別することができる。
【0070】
無機繊維の圧縮破壊強度は、無機繊維の軸方向に対して垂直な方向から繊維を圧縮した際に、繊維を破壊するのに必要な圧力である。
具体的には、まず、加圧板上に固定した無機繊維の中から、光学顕微鏡（倍率：１０～５０倍程度）を用いて単繊維を１本選択する。この時、繊維径も測定しておく。続いて、選択した繊維を圧子により加圧する。繊維が破壊されたときの荷重を圧子との接触面積で除算した値が、単繊維の圧縮破壊強度となる。
同様の操作を無作為に選択した１０本の単繊維で行って求められた平均値を、単繊維の圧縮破壊強度とする。
無機繊維の平均径は、粉砕した繊維を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して求めることができる。具体的には、粉砕した繊維を倍率１０００倍のＳＥＭで観察し、視野中に存在するすべての単繊維の径を測定する。これを合計４視野で行い、その平均値を平均繊維径とする。
具体的には、まず、加圧板上に固定した無機繊維の中から、光学顕微鏡（倍率：１０～５０倍程度）を用いて単繊維を１本選択する。この時、繊維径も測定しておく。続いて、選択した繊維を圧子により加圧する。繊維が破壊されたときの荷重を圧子との接触面積で除算した値が、単繊維の圧縮破壊強度となる。
同様の操作を無作為に選択した１０本の単繊維で行って求められた平均値を、単繊維の圧縮破壊強度とする。
無機繊維の平均径は、粉砕した繊維を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して求めることができる。具体的には、粉砕した繊維を倍率１０００倍のＳＥＭで観察し、視野中に存在するすべての単繊維の径を測定する。これを合計４視野で行い、その平均値を平均繊維径とする。
【0071】
視野中に複合繊維が存在する場合には、続いて、加圧板上に固定した無機繊維の中から、光学顕微鏡（倍率：１０～５０倍程度）を用いて複合繊維を１本選択する。このとき、複合繊維の繊維径も測定しておく。複合繊維の繊維径は、複合繊維を構成しているすべての単繊維の繊維径から、複合繊維の断面積を求め、該断面積に相当する投影面積円の直径とする。同様の操作を無作為に選択した１０本の複合繊維で行って求められた平均値を、複合繊維の平均繊維径とする。続いて、選択した複合繊維を圧子により加圧する。複合繊維が破壊されたときの荷重を、圧子との接触面積で除算した値が、複合繊維の圧縮破壊強度となる。無機繊維全体の圧縮破壊強度は、以下の式で求められる。
無機繊維全体の圧縮破壊強度＝［単繊維の圧縮破壊強度×（１００－複合化率）］＋［複合繊維の圧縮破壊強度×複合化率］
無機繊維全体の圧縮破壊強度＝［単繊維の圧縮破壊強度×（１００－複合化率）］＋［複合繊維の圧縮破壊強度×複合化率］
【0072】
本発明の紡糸装置により製造される無機繊維の圧縮破壊強度は、１．０ＧＰａ以上であることが好ましい。
【0073】
［無機繊維の製造方法］
本発明の無機繊維の製造方法は、本発明の紡糸装置を用いて無機繊維前駆体を準備する紡糸工程と、上記無機繊維前駆体を焼成する焼成工程とを有する、ことを特徴とする。
本発明の紡糸装置を用いることで、複合繊維の発生を防止して無機繊維を製造することができる。
本発明の無機繊維の製造方法は、本発明の紡糸装置を用いて無機繊維前駆体を準備する紡糸工程と、上記無機繊維前駆体を焼成する焼成工程とを有する、ことを特徴とする。
本発明の紡糸装置を用いることで、複合繊維の発生を防止して無機繊維を製造することができる。
【0074】
紡糸工程は、本発明の紡糸装置を用いて無機繊維前駆体を準備する工程であるため、説明を省略する。
【0075】
焼成工程では、無機繊維前駆体を焼成する。
焼成条件は無機繊維前駆体の組成に応じて適宜変更すればよいが、例えば、１０００℃～１６００℃で３０分～６時間焼成する方法が挙げられる。
焼成条件は無機繊維前駆体の組成に応じて適宜変更すればよいが、例えば、１０００℃～１６００℃で３０分～６時間焼成する方法が挙げられる。
【0076】
無機繊維前駆体を焼成する前に、無機繊維前駆体に対してニードリング処理を行ってもよい。
【0077】
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【0078】
（実施例１）
（ａ）紡糸液の作製
Ａｌ含有量が７５ｇ／Ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ＝１：１．８（原子比）となるように調製したオキシ塩化アルミニウム水溶液４００ｇに対して、３０重量％シリカゾル溶液１２４ｇと、１０重量％ポリビニルアルコール水溶液９３ｇを添加して混合した後、５０℃で濃縮して、粘度２０ポイズ、アルミナ－シリカの含有率が３０重量％の紡糸液を準備した。
（ａ）紡糸液の作製
Ａｌ含有量が７５ｇ／Ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ＝１：１．８（原子比）となるように調製したオキシ塩化アルミニウム水溶液４００ｇに対して、３０重量％シリカゾル溶液１２４ｇと、１０重量％ポリビニルアルコール水溶液９３ｇを添加して混合した後、５０℃で濃縮して、粘度２０ポイズ、アルミナ－シリカの含有率が３０重量％の紡糸液を準備した。
【0079】
（ｂ）紡糸液の延伸（紡糸工程）
図１に示す紡糸装置を用いて、紡糸液を所定の条件で吐出、延伸することにより、ノズルから３ｍ離れた位置に設けたコンベヤ上に無機繊維前駆体を集綿した。
紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口の内側に紡糸液を吐出するノズル（内径：３００μｍ）を配置し、ノズルから吐出される紡糸液の吐出方向と、エアー吐出口から吐出されるエアーの進行方向が並行になるようにした。ノズルの先端は、エアー吐出口から６ｍｍだけ突出させた。
さらに、熱風供給機構により、エアー吐出口から吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給した。熱風供給機構は熱風の供給口を２つ有しており、ノズル延長軸に垂直な断面において、ノズル延長軸を挟んで２つの供給口が向かい合わせとなるように、供給口の位置を調整した。供給口における熱風の温度は１００℃であった。熱風供給機構の供給口における熱風の速度は２５．０ｍ／ｓであった。
熱風が供給される方向は、ノズル延長軸に垂直な断面において、ノズル延長軸に対して２回対称であった。
図１に示す紡糸装置を用いて、紡糸液を所定の条件で吐出、延伸することにより、ノズルから３ｍ離れた位置に設けたコンベヤ上に無機繊維前駆体を集綿した。
紡糸液を延伸するためのエアーを吐出するエアー吐出口の内側に紡糸液を吐出するノズル（内径：３００μｍ）を配置し、ノズルから吐出される紡糸液の吐出方向と、エアー吐出口から吐出されるエアーの進行方向が並行になるようにした。ノズルの先端は、エアー吐出口から６ｍｍだけ突出させた。
さらに、熱風供給機構により、エアー吐出口から吐出されるエアーに衝突する方向に熱風を供給した。熱風供給機構は熱風の供給口を２つ有しており、ノズル延長軸に垂直な断面において、ノズル延長軸を挟んで２つの供給口が向かい合わせとなるように、供給口の位置を調整した。供給口における熱風の温度は１００℃であった。熱風供給機構の供給口における熱風の速度は２５．０ｍ／ｓであった。
熱風が供給される方向は、ノズル延長軸に垂直な断面において、ノズル延長軸に対して２回対称であった。
【0080】
（ｃ）無機繊維前駆体の焼成（焼成工程）
得られた無機繊維前駆体を大気中１２００℃で３０分間焼成してアルミナ繊維を得た。
得られた無機繊維前駆体を大気中１２００℃で３０分間焼成してアルミナ繊維を得た。
【0081】
［各地点における風速の測定］
上記紡糸装置を、熱風供給機構に備えられたヒーターを静止させた以外は、実施例１と同じ条件で稼働させ、ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ離れた地点を通りかつノズル延長軸に垂直な方向の断面においてノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略２回対称である２つの地点における風速を測定した。このときの室温は２５℃であった。これが、熱風供給機構に備えられたヒーターを稼働させた際の、同地点における２５℃換算の熱風の速度となる。結果を表１に示す。なお、表１中では、各地点を、図４で示した地点ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｄ１、ｄ２、ｄ３に対応させて示す。
上記紡糸装置を、熱風供給機構に備えられたヒーターを静止させた以外は、実施例１と同じ条件で稼働させ、ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ離れた地点を通りかつノズル延長軸に垂直な方向の断面においてノズル延長軸から４５ｍｍ離れかつ熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略２回対称である２つの地点における風速を測定した。このときの室温は２５℃であった。これが、熱風供給機構に備えられたヒーターを稼働させた際の、同地点における２５℃換算の熱風の速度となる。結果を表１に示す。なお、表１中では、各地点を、図４で示した地点ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｄ１、ｄ２、ｄ３に対応させて示す。
【0082】
（実施例２～４）
供給口における熱風の風速及び供給口の形状は変えずに、熱風が供給される方向の対称性を維持したまま、供給口の位置を変えて各地点における風速を表１に示すとおりに変更したほかは、実施例１と同様の手順で無機繊維前駆体を作製し、焼成してアルミナ繊維を得た。
供給口における熱風の風速及び供給口の形状は変えずに、熱風が供給される方向の対称性を維持したまま、供給口の位置を変えて各地点における風速を表１に示すとおりに変更したほかは、実施例１と同様の手順で無機繊維前駆体を作製し、焼成してアルミナ繊維を得た。
【0083】
（比較例１）
供給口の一方だけに熱風を供給した状態で紡糸液の延伸を行ったほかは、実施例１と同様の手順で無機繊維前駆体を作製し、焼成してアルミナ繊維を得た。なお、片側の供給口から供給される熱風の量、及び、エアー吐出口から吐出されるエアーの吐出量は、実施例１と同じである。
供給口の一方だけに熱風を供給した状態で紡糸液の延伸を行ったほかは、実施例１と同様の手順で無機繊維前駆体を作製し、焼成してアルミナ繊維を得た。なお、片側の供給口から供給される熱風の量、及び、エアー吐出口から吐出されるエアーの吐出量は、実施例１と同じである。
【0084】
［圧縮破壊強度及び平均繊維径の測定］
各実施例及び比較例で得られた無機繊維について、圧縮破壊強度及び平均繊維径の測定を行った。
圧縮破壊強度及び平均繊維径の測定方法は、本発明の説明で説明したとおりである。結果を表１に示す。
各実施例及び比較例で得られた無機繊維について、圧縮破壊強度及び平均繊維径の測定を行った。
圧縮破壊強度及び平均繊維径の測定方法は、本発明の説明で説明したとおりである。結果を表１に示す。
【0085】
［複合化率の測定］
各実施例及び比較例で得られた無機繊維について、複合化率の測定を行った。
複合化率の測定方法は、本発明の説明で説明したとおりである。結果を表１に示す。
各実施例及び比較例で得られた無機繊維について、複合化率の測定を行った。
複合化率の測定方法は、本発明の説明で説明したとおりである。結果を表１に示す。
【0086】
【表1】
【0087】
表１の結果より、本発明の紡糸装置を用いると、複合繊維の発生を防止して、複合化率の低い無機繊維を得ることができることがわかる。
比較例１では、複合化率が１５％を超えており、圧縮破壊強度が１ＧＰａ未満であった。これは、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称ではないために熱風が供給される方向の対称性が低く、延伸中に紡糸液（繊維）が振れてしまい、複合繊維が多く形成されてしまったと考えられる。
比較例１では、複合化率が１５％を超えており、圧縮破壊強度が１ＧＰａ未満であった。これは、熱風が供給される方向がノズル延長軸に対して略ｎ回対称ではないために熱風が供給される方向の対称性が低く、延伸中に紡糸液（繊維）が振れてしまい、複合繊維が多く形成されてしまったと考えられる。
【符号の説明】
【0088】
１、２、３ 紡糸装置
１０、１１、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ ノズル
１２ａ、１２ｆ ノズル（端部ノズル）
１０ａ ノズルの先端
２０、２１、２２ エアー吐出管
２０ａ、２１ａ、２２ａ エアー吐出口
３０、３１、３２、３３、３４、４０、４１、４２、４３、４４、５１ 熱風供給管（熱風供給機構の一部）
３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、５１ａ 供給口
６０ 紡糸液
７０ 短繊維
８０ 複合繊維
ａ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点
ａ２、ａ３ 地点ａ１から４５ｍｍ離れた地点
ｂ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点
ｂ２、ｂ３ 地点ｂ１から４５ｍｍ離れた地点
ｃ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点
ｃ２、ｃ３ 地点ｃ１から４５ｍｍ離れた地点
Ｃ１、Ｃ２ ノズル延長軸を中心とする円
ｄ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点
ｄ２、ｄ３ 地点ｄ１から４５ｍｍ離れた地点
ｆ エアー
ｈ 熱風
ｈ３０、ｈ３１、ｈ３２、ｈ３３、ｈ３４、ｈ４０、ｈ４１、ｈ４２、ｈ４３、ｈ４４、ｈ５１ 熱風が供給される方向を示す矢印
Ｌ１、Ｌ２ ノズル軸延長面から基準地点までの最短距離
Ｓ ノズル軸延長面
Ｐ１０、Ｐ１１ ノズル延長軸上の地点
Ｐ３０、Ｐ３１、Ｐ４０、Ｐ４１、Ｐ５１ 供給口の中央地点
Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４ 基準地点
Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆ ノズル延長軸
Ｙ３０、Ｙ３１、Ｙ３２、Ｙ３３、Ｙ３４、Ｙ４０、Ｙ４１、Ｙ４２、Ｙ４３、Ｙ４４、Ｙ５１ 熱風供給管の中心軸
α、β 領域
１０、１１、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ ノズル
１２ａ、１２ｆ ノズル（端部ノズル）
１０ａ ノズルの先端
２０、２１、２２ エアー吐出管
２０ａ、２１ａ、２２ａ エアー吐出口
３０、３１、３２、３３、３４、４０、４１、４２、４３、４４、５１ 熱風供給管（熱風供給機構の一部）
３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、５１ａ 供給口
６０ 紡糸液
７０ 短繊維
８０ 複合繊維
ａ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に１０ｍｍ離れた地点
ａ２、ａ３ 地点ａ１から４５ｍｍ離れた地点
ｂ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に２０ｍｍ離れた地点
ｂ２、ｂ３ 地点ｂ１から４５ｍｍ離れた地点
ｃ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に３０ｍｍ離れた地点
ｃ２、ｃ３ 地点ｃ１から４５ｍｍ離れた地点
Ｃ１、Ｃ２ ノズル延長軸を中心とする円
ｄ１ ノズルの先端からノズル延長軸に沿って吐出方向に４０ｍｍ離れた地点
ｄ２、ｄ３ 地点ｄ１から４５ｍｍ離れた地点
ｆ エアー
ｈ 熱風
ｈ３０、ｈ３１、ｈ３２、ｈ３３、ｈ３４、ｈ４０、ｈ４１、ｈ４２、ｈ４３、ｈ４４、ｈ５１ 熱風が供給される方向を示す矢印
Ｌ１、Ｌ２ ノズル軸延長面から基準地点までの最短距離
Ｓ ノズル軸延長面
Ｐ１０、Ｐ１１ ノズル延長軸上の地点
Ｐ３０、Ｐ３１、Ｐ４０、Ｐ４１、Ｐ５１ 供給口の中央地点
Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４ 基準地点
Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆ ノズル延長軸
Ｙ３０、Ｙ３１、Ｙ３２、Ｙ３３、Ｙ３４、Ｙ４０、Ｙ４１、Ｙ４２、Ｙ４３、Ｙ４４、Ｙ５１ 熱風供給管の中心軸
α、β 領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】