Способ получения штапельного стеклянного волокна и устройство для его осуществления

Способ получения штапельного стеклянного волокна и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 С 03 В 37 06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. свор

Ахи (21) 4063798/29-33 (22) 30.04.86 (46) 30.12.87, Бюл, к- 48 (72) Н.Г.Караханиди, P.Н.Кибардин, Н.M.Êîðíåâ, M.Н.Лебедев и В.С.Церевитин (53) 666.189.211(088.8) (56) Патент СССР Ф 973014, кл. С 03 В 37/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 992441, кл. С 03 B 37/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 282623, кл. С 03 В 37/06, 1970.. SU„„1362717 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШТАПЕЛЬНОГО

СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) Изобретение относится к производству сверхтонкого волокна. Изобретение направлено на повышение производительности и снижение количества неволокнистых включений. Устройство для получения штапельного стеклянного волокна включает стеклоплавильный сосуд 1, механизм вытягивания 2 элементарных стеклянных нитей, камеру сгорания 3 основного газового потока

1362717

Z5

3, камеру сгорания 4 дополнительного потока и приемное устройство 5 для штапельного волокна. Элементарные нити диаметром 80-150 мкм вытягивают с помощью механизма вытягивания 2 из фильер стеклоплавильного сосуда 1 и подают в основной газовый поток, выходящий из камеры сгорания 3, где происходит их нагревание и за счет кинетической энергии газового потока формование штапельных волокон. Далее на сформированные штапельные волокна воздействуют дополнительным газовым а потоком, выходящим под углом 45-100 из камеры сгорания 4 в виде сплошной

Изобретение относится к производству стеклянного штапельного сверхтонкого волокна.

Цель из обр ет ения — повыше ние пр оизводительности и снижение количества неволокнистых включений.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1.

Устройство для получения штапельного стеклянного волокна включает стеклоплавильный сосуд 1, механизм 2 вытягивания элементарных стеклянных нитей, камеру 3 сгорания основного газового потока, камеру 4 сгорания дополнительного потока и приемное устройство 5 для штапельного волокна.

Способ получения штапельного волокна по данному устройству осуществляют следующим образом.

Элементарные нити диаметром 80150 мкм вытягивают с помощью механизма 2 вытягивания из фильер стеклоплавильного сосуда 1 и подают в основной газовый поток, выходящий из камеры 3 сгорания, где происходит их нагревание и за счет кинетической энергии газового потока формование штапельных волокон. Далее на сформованные штапельные волокна воздействуют дополнительным газовым потоком, выходящим о под углом 45-100 из камеры 4 сгорания, под энергетическим воздействием которого происходит дополнительное плоской струи, давление в котором выдерживают в пределах 5-10 -4,5 ° 10 Па.

Отношение давлений дополнительного и основного потоков составляет 0,33: .4,5, отношение расстояния от среза сопла камеры сгорания дополнительного .потока до оси основного потока к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного потока составляет 0,03!4, а отношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного потока.к площади щели сопла камеры сгорания основного потока — 0,15: 2,0, 2 с.п. ф-лы, 3 ил. утонение волокон диаметром до десятых и. сотых долей микрона, которое оседает на сетке приемного устройства 5.

Расстояние при взаимном расположении камер сгорания дополнительного и основного потоков находится в соотношении 0,03:4, а площади щелей сопл—

О, 15:2, О.

Пример 1. Элементарные нити диаметром 100 мкм, вытягиваемые из фильер стеклоплавильного сосуда 1, подают с помощью механизма 2 вытягивания в основной газовый поток, выходящий из камеры 3 сгорания, где происходит формование штапельных стеклянных волокон, -и которые затем направляются в дополнительный газовый поток, выходящий из камеры 4 сгорания для их вторичного утонения и получения сверхтонких волокон. Дополнительный поток направлен под yrо лом 45 к основному газовому потоку.

Давление внутри камеры сгорания дополнительного потока составляет 5"

"10 Па, а соотношение давлений дополнительного и основного потоков равно.

0,33. Отношение расстояние от среза сопла камеры сгорания дополнительного газового потока до оси основного потока а к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного потока b равно

0,03, а соотношение площади щели сопI I ла камеры сгорания дополнительного

17 з 13627 потока к площади щели сопла камеры сгорания основного потока - 0 15. .Производительность увеличивается в 1>5 раза, качество улучшается. При, 5 этих условиях средний диаметр сверхтонких волокон бып в 1, 15 раза меньше, чем при формовании штапельного волокна только при помощи одного основного газового потока. При Р„ „ . 10

Рдм .м меньше 5 10 Па и — — i 0,33 наблюРосн далось весьма несущественное вторичное утонение штапельного стеклянного а 15 волокна, а при соотношении — 0,03 полностью отсутствовало вторичное утонение вследствие нарушения. взаимодействия дополнительного и основного газовых потоков. 20 с

При -=0,15 нарушалась нормальная работа камеры сгорания дополнительного потока, а параметры работы камеры сгорания основного потока обеспечива- 25 ли лишь нормальный процесс первичного формования штапельных волокон.

Пример 2 ° Элементарные нити диаметром 100 мкм, вытягиваемые из фильер стеклоплавильного сосуда .1, З0 подают с помощью механизма 2 вытягивания в основной газовый поток, выходящий из камеры 3 сгорания, где происходит формование штапельных стеклянных волокон, и которые затем направляются в дополнительный газовый

-поток, выходящий из камеры 4 сгорания для их вторичного утонения и получения сверхтонких волокон. Дополнительный газовый поток направлен под углом 40

100 к основному газовому потоку.

Давление внутри камеры сгорания дополнительного потока 4,5- 10 Па, а

4 соотношение давлений дополнительного и основного потока равно 45. Отноше- 45 ние расстояний от среза сопла камеры сгорания дополнительного потока до оси основного газового потока а к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси допол- 50 нительного газового потока Ь равно 4, а соотношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного потока к площади щели сопла камеры сгорания

ОснОВнОГО потОка раВИО 2 При этих 55 условиях средний диаметр сверхтонких волокон в 1,2 раза меньше, чем при формовании волокна только при помощи одного основного газового потока.

Производительность увеличивается в

1,7 раза, качество волокон улучшается.

Увеличение давления дополнительного газового потока внутри камеры сго4 рания свыше 4,5 «10 Па, увеличение соотношения давлений дополнительного ! и основного газовых потоков †â€, доп

Росн а также увеличение отношения расстояний от среза сопла камеры сгорания дополнительного потока до оси основного газового потока к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного потока а

- > 4, вследствие недостаточных энергетических характеристик обоих газовых потоков, а также их взаимного расположения, не приводит к существенному вторичному утонению волокон и в ряде случаев нарушается стабильность ведения технологического процесса.

Увеличение соотношения — ) 2 вследd ствие уменьшения времени нагрева элементарных нитей в основном газовом потоке нарушает процесс первичного и вторичного утонения в процессе волокнообразования, а получаемое сверхтонкое волокно содержит большое количество неволокнистых включений. о

УвелиЧение угла более 100 приводит к деформации основного газового потока, нарушению взаимодействия обоих потоков при волокнообразовании и ведению нормального технологического процесса.

Пример 3. Элементарные нити диаметром 100 мкм, вытягиваемые из фильер стеклоплавильного сосуда подают с помощью механизма 2 вытягивания в основной газовый поток, выходящий из камеры 3 сгорания, где происходит формование штапельных стеклянных волокон, и которые затеи направляются в дополнительный газовый поток, выходящий из камеры 4 сгорания для их вторичного утонения и получения сверхтонких волокон. Дополнительный поток направлен под углом

75 к основному потоку. Давление внутри камеры сгорания дополнительного потока составляет Рд „ =2 ° 10 Па, 4 а соотношение давлений дополнительного и основного потоков - 6 5. Отношение расстояний от среза сопла

5 1 362? камеры сгорания дополнительного потока до оси основного газового потока ц к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси до- 5 полнительного потока Ь равно 0,33, а соотношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного потока х площади щели сопла камеры сгорания основного потока равно 0,62. При ука- 10 занных выше параметрах средний диаметр штапельного стеклянного волокна после раздува основным газовым потоком 0,23 мкм, а после вторичного уто- нения при помощи дополнительного га- 1I5 зового потока, средний диаметр сверхтонкого волокна уменьшился до О, 15 мкм.

Таким образом было достигнуто утонение в 1,5 раза, повьппение производительности в 1„5-3. раза при хорошем 20 качестве волокна.

Способ.и устройство позволяет получать сверхтонкие штапельные стеклянные волокна средним диаметром

О, 15-0,1 до сотых долей микрона, что 25 позволяет расширить как диапазон вырабатываемых диаметров штапельных волокон, так и создать на йх основе новый ассортимент фильтровальных материалов. Кроме того, данный способ 30 позволяет значительно увеличить производительность процесса в несколько раз (1, 5-3 раза) .

Способ может быть использован для производства супер-, ультра- и микро- 35 тонких волокон и диаметром до 0,25 мкм, при этом значительно увеличивается производительность (2-3 раза).

Формула изобретения

1. Способ получения штапельного стеклянного волокна из неорганических

17 расплавов, преимущественно стекла, путем вытягивания нитей из стеклоплавильного сосуда и последующего формования штапельного волокна раздувом нитей в скоростном высокотемпературном газовом потоке, о т л и— ч а ю шийся, тем, что, с целью повьппения производительности и снижения количества неволокнистых включений, полученные штапельные волокна подают в дополнительный поток, выходящий из камеры сгорания. в виде сплошной плоской струи„ давление в котором выдерживают в пределах 5

« 10Э вЂ” 4,5 ° 10 Па, а отношение дав4 лений дополнительного и основного потоков 0 33: 4, 5, при этом угол подачи дополнительного потока по отношео нию к основному составляет 45-100

2. Устройство для получения штапельного стеклянного волокна из неорганических расплавов, преимущественно стекла, включающее камеры сгорания основного и дополнительного газовых потоков и механизм вытягивания элементарных нитей для подачи их в основной газовый поток, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения количества неволокнистых включений, отношение расстояния от среза сопла камеры сгорания дополнительного потока до оси основного потока к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного потока составляет 0,03 ; 4, а отношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного потока к площади щели сопла камеры сгорания основного потока О, 15 2,0.

1362717

Составитель H.Èëüèíûõ

Редактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректор И, Эрдейи

Заказ 6346/16 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4