Способ получения штапельного стеклянного волокна и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 13627)9) Я 94 С 37 06 МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ардин, С, Цере ство СССР 7/06, 1983 ство СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШТАПЕЛЬНОГОСТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к производству сверхтонкого волокна. Изобретение направлено на повышение производительности и снижение количестваневолокнистых включений. Устройстводля получения штапельного стеклянного волокна включает стеклоплавильныйсосуд 1, механизм вытягивания 2 элементарных стеклянных нитей, камерусгорания 3 основного газового потока15 20 25 30 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 газовыма потоком, выходящим под углом 45-100 из камеры сгорания 4 в виде сплошной 1Изобретение относится к производству стеклянного штапельного сверх- тонкого волокна.Цель изобретения - повышение производительности 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 80- 150 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, выходящимопод углом 45-100 из камеры 4 сгорания, под энергетическим воздействием которого происходит дополнительное плоской струи, давление в котором выдерживают в пределах 510-4,5 10 Па.Отношение давлений дополнительного иосновного потоков составляет 0,33 114,5, отношение расстояния от срезасопла камеры сгорания дополнительногопотока до оси основного потока к расстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного потока составляет 0,034, аотношение площади щели сопла камерысгорания дополнительного потока.кплощади щели сопла камеры сгоранияосновного потока - 0,15; 2,0, 2 с.п.ф-лы, 3 ил. утонение волокон диаметром до десятыхи. 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 - 0,15;2,0,П р и м е р 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 газовыйпоток, выходящий из камеры 4 сгорания для их вторичного утонения и получения сверхтонких волокон. Дополнительный поток направлен под уголом 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 ь равно 0,03, а соотношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного17 3 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 сверх- тонких волокон бып в 1, 15 раза меньше, чем при формовании штапельного волокна только при помощи одного основного газового потока. ПРи Рдо , 10Рдмменьше 5 10Па и -- с 0,33 наблюРосндалось весьма несущественное вторичное утонение штапельного стеклянного а 15волокна, а при соотношении - с 0,03 полностью отсутствовало вторичноеутонение вследствие нарушения. взаимодействия дополнительного и основногогазовых потоков. 20сПри 0,15 руал нралаяработа камеры сгорания дополнительного потока, а параметры работы камерысгорания основного потока обеспечивали лишь нормальный процесс первичного формования штапельных волокон.П р и м е р 2Элементарные нити диаметром 100 мкм, вытягиваемые изфильер стеклоплавильного сосуда .1, З 0 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 40100 к основному газовому потоку. Давление внутри камеры сгорания дополнительного потока 4,5 10 Па, аФсоотношение давлений дополнительногои основного потока равно 45. Отношение расстояний от среза сопла камерысгорания дополнительного потока дооси основного газового потока ц красстоянию от среза сопла камеры сгорания основного потока до оси дополнительного газового потока Ь равно 4,а соотношение площади щели сопла ка меры сгорания дополнительного потокак площади щели сопла камеры сгоранияОснОВнОГО потока раВИО 2, При этих 55условиях 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 сго 4рания свыше 4,5 10 Па, увеличение соотношения давлений дополнительногои основного газовых потоков в в 45,допРосн 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 взаимногорасположения, не приводит к существенному вторичному утонению волокони в ряде случаев нарушается стабильность ведения технологического процесса. Увеличение соотношения - ) 2 вслед- й 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.оУвелиЧение угла более 100 приводит к деформации основного газового потока, нарушению взаимодействия обоих потоков при волокнообразовании и ведению нормального технологического процесса.П р и м е р 3. 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 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 Р, =210 Па,4 а соотношение давлений дополнительного и основного потоков - 6,5. Отношение расстояний от среза сопла5 1362камеры сгорания дополнительного пото.ка до оси основного газового потокац к расстоянию от среза содла камерысгорания основного потока до оси дополнительного потока Б равно 0,33,а соотношение площади щели сопла камеры сгорания дополнительного потоках площади щели сопла камеры сгоранияосновного потока равно 0,62. При ука Озанных выше параметрах средний диаметр штапельного стеклянного волокнапосле раздува основным газовым потоком 0,23 мкм, а после вторичного уто-нения при помощи дополнительного газового потока, средний диаметр сверхтонкого волокна уменьшился до О, 15 мкм,Таким образом было достигнуто утонение в 1,5 раза, повышение производи тельности в 15-3. раза при хорошем 20качестве волокна.Способ.и устройство позволяет получать сверхтонкие штапельные стеклянные волокна средним диаметромО, 15-0,1 до сотых долей микрона, что 25позволяет расширить как диапазон вырабатываемых диаметров штапельных волокон, так и создать на их основеновый ассортимент фильтровальных материалов. Кроме того, данный способ 30позволяет значительно увеличить производительность процесса в несколькораз (1,5-3 раза).Способ может быть использован дляпроизводства супеР-, ультРа- и микРо- Збтонких волокон и диаметром до 0,25 мкм,при этом значительно увеличиваетсяпроизводительность (2-3 раза),Формула изобретения1. Способ получения штапельногостеклянного волокна из неорганических 17расплавов, преимущественно стекла,путем вытягивания нитей из стеклоплавильного сосуда и последующегоформования штапельного волокна раздувом нитей в скоростном высокотемпературном газовом потоке, о т л и -ч а ю щ и й с я, тем, что, с цельюповышения производительности и снижения количества неволокнистых включений, полученные штапельные волокнаподают в дополнительный поток, выходящий из камеры сгорания, в видесплошной плоской струи давление вкотором выдерживают в пределах 5 м10 Э - 4,510 Па, а отношение дав 4лений дополнительного и основногопотоков 0,33: 4, 5, при этом угол подачи дополнительного потока по отношеонию к основному составляет 45-1002. Устройство для получения штапельного стеклянного волокна из неорганических расплавов, преимущественностекла, включающее камеры сгоранияосновного и дополнительного газовыхпотоков 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 сниженияколичества неволокнистых включений,отношение расстояния от среза соплакамеры 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 потокак площади щели сопла камеры сгоранияосновного потока О, 152,0,1362717 даР Составитель К.Ильиныхдактор М,Товтин Техред Л,Сердюкова Корректор И, Эрдейи сно д. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж од, ул. ктна Заказ 6346/16ВН Тираж 428 ИИПИ Государствен по делам изобрете 35, Москва, Ж,Под та СССР ытий аб., ого коминий и отк Раушская