<EMI ID=1.1> <EMI ID=2.1>
destiués à l'établissement de certaines conditions
pour le traitassent d'une surface d'un corps ou d'un substrat au niveau duquel une salière ramollie par la chaleur est présente, par exemple au niveau de la section d'écoulement d'un
<EMI ID=3.1>
lie par la chaleur, et l'invention concerne plus spécialement l'établissement de conditions, au niveau de ladite surface,
<EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1>
d'autres applications où. la séparation d'une salière ramollie <EMI ID=6.1>
Lors de la formation des fibres ou filaments à partir de verre ramolli par la chaleur, il est de pratique courante de faire circuler plusieurs courants de verre d'une réserve contenue dans un distributeur par des passages ou des orifices formés dans des saillies distantes, solidaires de la paroi in-
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
latents continus par enroulement de ceux-ci ou mis sous forme d'un fil sur un collecteur rotatif, les filaments étant formés
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du début de l'étirage, des gouttes de verre se forment au niveau des orifices de distribution et chaque goutte, lorsque son poids est suffisant pour dépasser les forces de tension superficielles exercées sur le verre, tombe par gravité en entraînant un filaments
Jusqu'à présent, on a constaté qu'il était essentiel, dans les dispositifs classiques de fabrication de filaments de verre, de réaliser des saillies individuelles ou indépendantes ayant chacune un orifice par lequel s'échappe un courant de verre. Le métal du distributeur et les saillies doivent pouvoir résister à la température élevée du verre fondu, et on utilise avantageusement du platine et des alliages de platine. La disposition de saillies séparées pour chacun des courants re- <EMI ID=10.1>
zone de distribution du distributeur. L'utilisation de saillies à orifice dépassant sous un distributeur réduit la ten-
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interrompu. On attribue ce phénomène à la tendance qu'a le verre fondu à mouiller la surface d'un alliage de platine, le verre recouvrant facilement la surface mouillée- Dans un distributeur daas lequel existe un espace notable entre les saillies
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<EMI ID=13.1>
bre de courants de verre fournis par un seul distributeur, de
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être très proches pour forcer- le nombre voulu de courants, et une telle disposition accroît la tendance qu'a le verre à migrer le long de la surface métallique voisine, étant donne
<EMI ID=15.1>
rester cohérent sous forme d'une goutte ou d'une perle.
<EMI ID=16.1>
tière ramollie par la chaleur, par exemple du verre, selon le-
<EMI ID=17.1>
on établit
ramollie. à la surface d'un substrats/des conditions telles que, à la température de la matière ramollie, un gaz agissant
<EMI ID=18.1>
efficacement la séparation de la matière et du substrat.
L'invention concerne aussi un procédé de commande du comportement d'une matière ramollie par la chaleur, par exemple de verre, selon lequel les courants de matière ramollie circulent par des orifices débouchant à une surface et selon lequel la matière a tendance à s'étaler à la surface, ledit procédé étant destiné à établir, dans une région de dis tri bu-
de courants
<EMI ID=19.1>
ment la dimension des perles de verre au niveau des orifices lors de la mise en route et réduisant notablement la tendance
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ces pouvant être disposés très près en formant un nombre élevé <EMI ID=21.1>
la production de filaments étirés à partir dudit courant et réduisant la dimension du distributeur en platine ou en alliage de platine, de manière à assurer de substantielles économies en platine et une réduction du prix des filaments produits.
L'invention concerne un procédé du type décrit dans lequel les conditions sont telles qu'un gaz assure efficacement,
à la température du verre ramolli, une séparation du verre et du substrat.
L'invention concerne aussi un procédé du type décrit dans lequel les conditions sont telles qu'un ou plusieurs cons-
<EMI ID=22.1>
que le verre se comporte comme si son angle de mouillage du substrat était accru, le mouillage étant alors notablement ré-duit ou pratiquement éliminé.
L'invention concerne aussi un procédé du type�écrit selon lequel on introduit un composé volatil, qui se décompose au niveau de le. surface du distributeur sous l'action de la chaleur transmise par le verre et le distributeur, en donnant un gaz favorisant la séparation du verre '-. l'interface avec le distributeur et éliminant ainsi notablement la tendance du ver-
<EMI ID=23.1>
L'invention concerne un procédé du type décrit dans lequel une atmosphère pratiquement inerte règne au voisinage des courants de verre fournis par le distributeur, l'atmosphère contenant de l'hydrogène ou un composé en dégageant par pyrolyse, l'hydrogène favorisant la séparation du verre et de la surface au niveau de leur interface.
L'invention concerne aussi un procédé de distribution
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organique ou hydrocarboné ou d'un gaz ayant un constituant hydrogéné, dans la région des courants de verre et de la surface de la partie d'écoulement d'un distributeur, le gaz organique ou hydrocarboné ou autre se décomposant sous l'action de la
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au niveau de la surface du distributeur, en éliminant ou en réduisant au minimum la tendance du verre à s'étaler sur ladite surface.
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voisinage de la zone de distribution d'un distributeur, et corprenant un gaz pratiquement inerte ou non oxydant et un gaz tel que, lorsqu'il est soumis à une température élevée dans la zone de distribution, se décompose, les produits de décomposition comprenant du carbone qui empêche notablement le mouillage de la surface du distributeur par le verre, en empêchant l'étalement du verre et en favorisant l'étirage satisfaisant des courants de verre en filaments.
L'invention concerne aussi un milieu, présent dans la zone de distribution d'un distributeur, qui n'est pratiquement pas mouillable par le verre et qui permet la distribution d'un nombre relativement élevé de courants séparés de verre très près les uns des autres à partir d'une petite surface du distributeur.
L'invention concerne aussi un dispositif destiné à four-
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telles, dans la zone d'écoulement d'un distributeur, qu'il se forme au niveau de la surface du distributeur, un milieu carboné qui élimine pratiquement le mouillage de ladite surface par le verre.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annex.és sur lesquels :
la figure 1 est un schéma d'un dispositif destiné à distribuer des courants de verre et à. les étirer en filaments, et comprenant un dispositif destiné à créer dans la région de distribution des conditions permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; la figure 2 est une perspective dtun mode de réalisation d'appareil destiné à distribuer un fluide au voisinage du distributeur et des courants de verre et à créer une atmosphère empêchant lo mouillage par le verre ; la figure 3 est une coupe transversale de l'appareil de la figure Z ; la figure 4 est une perspective d'un autre mode de réalisation de distributeur et d'un dispositif destiné à créer une <EMI ID=28.1> <EMI ID=29.1> la figure 4 ;
la figura 6 est une perspective de la partie de distribution d'un distributeur, comprenant une surface plane comportant des orifices très proches, associée avec un dispositif destiné à créer une atmosphère empêchant le mouillage par le verre dans la partie de distribution ; <EMI ID=30.1> d'une variante de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de l'invention : et la figure 8 est une perspective d'une partie d'un autre <EMI ID=31.1>
établir une atmosphère empêchant le mouillage par le verre de la zone de distribution.
Bien que le procédé de l'invention convienne particulièrement bien à un distributeur ou à un substrat comportant de nombreux orifices destinés au passage de courants de verre en éliminant ou en réduisant dans une grande mesure la tendance du verre à s'étaler, il faut noter que l'invention concerne de façon générale un procédé destiné à établir les conditions du type décrit à l'interface d'une matière ramollie par la chaleur et d'une surface, lorsqu'on veut réduire la tendance de la
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la matière et de la surface.
Sur les dessins, la figure 1 représente un distributeur
10 destiné à contenir une matière minérale ramollie par la chaleur, par exemple du verre. Le distributeur 10 peut recevoir du verre fondu ou ramolli fourni par un compartiment de fusion, où il peut être associé à un avant-corps de four de manière à recevoir du verre de manière classique. Le distributeur est en métal ou en alliage capable de supporter la température élevée du verre fondu, un alliage de platine et de rhodium donnant satisfaction à cet effet.
Le distributeur 10 comprend des pattes 12 destinées à
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triqua (non représentés) destinés à assurer le passage du couTant électrique dans le distributeur de manière à maintenir le verre à la température et à la viscosité voulues pour l'écoule- <EMI ID=34.1>
représentent un mode de réalisation du distributeur qui comprend une partie inférieure 14 de forme telle qu'elle constitue des canaux longitudinaux 16 pratiquement parallèles, la partie inférieure 18 de chacun des canaux étant plane et comportant plusieurs passages, orifices ou ouvertures 20 par lesquels le distributeur 10 fournit des courants de verre.
Les courants 22 quittent les orifices et le verre de chaque courant forme au voisinage de la surface de distribution du distributeur un cône 24 représenté sur la figure 3. Comme le montre la figure 1, les courants de verre provenant des orifices sont simultanément étirés en filaments 26 qui convergent en un fil 28 au niveau d'un doigt 30 de réunion. Une machine 32 de bobinage comprend un tambour de bobinage 34 entraîné par un moteur (non représenté), le fil 28 formant une bobine sur un tube à paroi mince monté sur le tambour 34 qui tourne à une vitesse telle qu'il réduit les courants en filaments avec une vitesse linéaire supérieure à 3000 m/mn.
Un applicateur 36 peut être disposé avant le doigt 30 de manière à assurer l'enfilage des filaments avant qu'ils ne convergent sous forme de fils, ou à assurer un autre traitement. Un curseur rotatif 38, destiné à se déplacer alternati-
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tours séparés lors de la mise en place du fil sur la bobine.
Le curseur peut être classique.
L'invention concerne un procédé et un appareil destinés à créer au voisinage des courants et des surfaces de distribution du distributeur 10, des conditions qui éliminent pratiquement ou réduisent au minimum la tendance du verre à s'étaler à la surface 18 du distributeur et isolent efficacement les courants les uns des autres, ceux-ci pouvant être avantageusement étirés sous forme de filaments continus, la remise en route des opérations d'étirage étant rapide à la. suite d'une rupture d'un filament*
Le procédé de l'invention implique la distribution d'un ou plusieurs gaz dans la région de distribution d'un distribu-
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1>
verre de la surface du distributeur ou du substrat, en rédui-
<EMI ID=38.1>
ec route de l'étirage des courants sous fore* de fibres ou de filaments séparés.
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
donnant des produits de décomposition, comprenant de l'hydrogène et du carbone- Le distributeur ou le substrat est habituellement en alliage de platine et de rhodium et il apparatt, après des essais et suivant certaines observations, que l'hydrogène s'adsorbe à ladite surface dans une mesure qui favorise la
<EMI ID=41.1>
zeux constitue donc à l'interface une protection empêchant le mouillage de la surface par le verre et éliminant pratiquement ou réduisant notablement la tendance du verre à s'étaler à la
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<EMI ID=43.1> <EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
distributeur des conditions favorisant la séparation du verre et de la surface au niveau de leur interface et éliminant ainsi ou réduisant la tendance à l'étalement du verre à la surfa�e.
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destine à distribuer un ou plusieurs gaz au voisinage de la
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des cônes 24 formés par les courants de verre. Un collecteur
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<EMI ID=51.1>
mosphère. Une vanne réglable 56 commande le débit de gaz car-
<EMI ID=52.1>
Une tuyauterie 58 se raccorde par le té 53 à la tuyauterie 52 et elle transporte du propane gazeux ou d'autres gaz destinés à introduire de l'hydrogène dans l'atmosphère, le gaz étant à faible pression lors de sa répartition au voisinage du distributeur. Les gaz se mélangent au niveau du raccord 53, constituant la jonction des tuyauteries 54 et 58. Une vanne 60 placée dans la tuyauterie 58 assure la commande du débit de
<EMI ID=53.1>
en mélange avec le gaz carbonique. Au-dessous du distributeur et au voisinage des orifices, un dispositif de distribution de gaz ou des injecteurs comprennent, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, des organes tubulaires 64
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les figures 2 et 3, si bien que les organes 64 peuvent se loger entre les rangées de courants de verre quittant les orifices 20. Il faut noter qu'on peut utiliser des organes ayant des parois perforées ou poreuses dans certaines régions comme injecteurs.
<EMI ID=55.1>
66 associés au collecteur et aux organes 64 comme représenté <EMI ID=56.1>
64, les fentes se trouvant de préférence dans la zone la plus proche de la partie inférieure du distributeur, si bien que le gaz inerte forçant l'atmosphère entoure les cônes 24.
De préférence, les tentes 68 sont très proches sur la longueur des organes 64 et elles sont disposées en face des
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forrae des gaz sur toute la surface de la partie inférieure du
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au niveau de chaque orifice et, assez rapidement la perle at-
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Un opérateur forme à la main un fil avec les filaments et forme quelques tours de fil 28 sur un tube d'une bobine monté sur le tambour 34 qui est entraîné par un moteur à une vitesse telle qu'il assure un étirage des courants de verre en filaments rassemblés sous forme d'un fil et formant une bobine sur le tambour 34.
Avant de commencer les opérations d'étirage, on intro-
<EMI ID=61.1>
,gaz carbonique, et du propane ou un autre gaz capable de dégager de l'hydrogène, dans les tuyauteries 54, 58, 52, le collecteur 50 et les tubes 66, jusqu'aux injecteurs 64, les gaz étant à des pressions relativement faibles et circulant à des vitesses faibles Réduisant ainsi la turbulence dans la région de formation des filaments.
Le réglage des vannes 56 et 60 assure le réglage du débit des gaz et de la proportion de propane par rapport au gaz carbonique. Le gaz décomposable pénètre dans l'atmosphère isolante en quantité suffisante pour se décomposer en totalité
au niveau de la surface du distributeur, si bien qu'il n'y a
de préférence pas d'excès de gaz qui pourrait brûler au-delà <EMI ID=62.1>
mosphère inerte ou le gaz carbonique et assurant la formation d'hydrogène adsorbé à la surface du distributeur et la formation de carbone pyrolytique sous forme de fines particules .
Lorsque le gaz décomposable est en excès, on observe à l'oeil que le carbone se dépose à la surface du distributeur, aais s'en détache continuellement sous forme de paillettes de
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<EMI ID=64.1>
tendance à séparer celui-ci des surfaces du distributeur voisines de la région de distribution et à éliminer ou réduire
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perles de verre formées au niveau des orifices lors de la mise en route, ce qui n'est pas le cas dans l'atmosphère normale.
Les conditions régnant dans l'atmosphère isolante favorisent l'accroissement de l'angle de mouillage du verre sur
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par exemple, dans le cas d'un substrat de platine, l'angle
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substrat de platine ou d'alliage de platine.
Lors de la aise en oeuvre du procédé de l'invention, on observe qu'au cours de la distribution du gaz carbonique et du gaz décomposable dans la région du distributeur lors du démarrage,et/la. formation des perles �e verre au niveau des orifi-
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<EMI ID=69.1>
<EMI ID=70.1>
boné de décomposition qui s'oppose à l'adhérence du verre des perles, si bien que celles-ci restent séparées.
<EMI ID=71.1>
le produit carboné de décomposition qui se trouve à la surface des cônes très chauds de verre ou des courants de verre, lors du passage de l'atmosphère isolante à l'air, se combine instantanément à l'oxygène de l'atmosphère du fait des températures
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l'atmosphère. Cette réaction ne laisse aucune matière de contamination sur les filaments ou fibres étirés à partir des courants de verre.
Le procédé de l'invention selon lequel la tendance du verre à mouiller la surface du distributeur est réduite ou éliminée, permet de réaliser dans la partie inférieure du distributeur un très grand nombre d'orifices très proches les uns des autres. Au cours de la formation des perles au début de l'étirage, les perles voisines peuvent être au contact les unes des autres mais ne se réunissent pris. Lors de la chute des perles séparées, les courants de verre restent séparés et chacun d'eux est étiré en un filament sans que le verre ne s'étale dans la région de distribution.
<EMI ID=73.1>
qu'ils maintiennent une atmosphère pratiquement inerte au niveau de la région de distribution, de manière au moins suffisante pour empêcher que J'oxygène atmosphérique ne pénètre dans la zone des produits de décomposition, car la température élevée qui règne provoquerait la combinaison du produit carboné ou du carbone avec l'oxygène, sous forme d'oxyde.
On constate qu'on peut utiliser d'autres gaz pour former une atmosphère non oxydante et isolante au niveau de la surface d'un distributeur ou d'un substrat, le verre fondu ne mouillant pas la surface. On constate que des gaz qui donnent satisfaction sont l'azote, l'hélium, l'argon, le néon et le xénon, dans
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par pyrolyse.
On peut utiliser d'autres gaz organiques ou hydrocarbonés qui se décomposent a la température élevée du verre fondu en donnant de l'hydrogène capable d'être adsorbé par une surface du distributeur ou du substrat à de telles températures. Parmi les gaz organiques qui conviennent, à côté du propane, <EMI ID=75.1>
l'éthylène, le propylène, l'acétylène, le cyclopxopane, le naphtalène et le décahydronaphtalène. On préfère le butane, le propane et le méthane car ils sont facilement disponibles et rendent le procédé de l'invention encore plus économique. On peut utiliser des gaz organiques ou hydrocarbonés dans une atmosphère de gaz carbonique. Lorsqu'on utilise du méthane, on constate que le méthane doit constituer 5 % ou plus du volume total de^gaz fournis au distributeur pour assurer qu'il n'y a pas de mouillage.
Des essais montrent que lorsqu'il s'échappe un excès d'hydrogène au niveau des surfaces du distributeur, le gaz a tendance à faire mousser le verre et réduit l'efficacité de la commande du procédé.
Un autre gaz décomposable par la chaleur qui est efficace pour favoriser la séparation du verre fondu d'une surface
<EMI ID=76.1>
moniac se décompose facilement en hydrogène et azote au niveau
<EMI ID=77.1>
li, l'hydrogène qui s'échappe ayant tendance à séparer le verre de la surface. L'ammoniac peut être avantageusement utilisé
<EMI ID=78.1>
xénon, en vue de favoriser la séparation du verre et du substrat.
L'ammoniac et les divers hydrocarbures cités, ainsi que d'autres peut-être, peuvent se décomposer thermiquement entre
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le verre a une faible énergie superficielle et ne mouille pas.
On constate que les gaz doivent être injectés de façon pratiquement continue au niveau de 1s. région de distribution pour qu'il existe constamment des conditions empêchant l'étalement du verre. Lorsqu'on utilise dams l'atmosphère un hydrocarbure gazeux, les produits de la pyrolyse ont un caractère transitoire, et si l'atmosphère isolante ne suffit pas à empê-
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produits de décomposition et l'oxygène se combinent aux températures élevées qui règnent en formant des oxydes de carbone et <EMI ID=81.1>
du, est adsorbé par la surface du platine ou d'un substrat en platine et constitue un effet protecteur qui a tendance q. séparer le verre de la surface à l'interface.
On constate qu'un pourcentage relativement faible de gaz hydrocarboné dans l'atmosphère isolante inerte assure la présence des caractéristiques empêchant le mouillage de la surface, et le pourcentage de gaz hydrocarboné doit être com-
<EMI ID=82.1>
injectés.
On constate expérimentalement qu'à des températures élevées bien supérieures aux températures d'étirage du verre E, les produits de pyrolyse du gaz hydrocarboné sont moins efficaces pour empêcher le mouillage de la région de distribution. L'état de l'interface, qui tend à assurer la séparation du ver-
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minue notablement au-dessus de cette température. Cependant, dans la plage habituelle de températures du verre présent
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procédé de l'invention empêche ou élimine pratiquement l'étalement du verre à la surface du distributeur près des orifices.
Les injecteurs 64 sont en métal, par exemple en cuivre, et les gaz parviennent aux injecteurs au voisinage de la tem-
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<EMI ID=86.1>
la région des cônes de verre absorbent la chaleur du verre en accroissant la viscosité des cônes, .assurant ainsi un étirage efficace des courants de verre en filaments continus.
Les figures 4 et 5 illustrent l'application du procédé de l'invention à la formation d'une atmosphère empêchant l'étalement du verre dans la zone de distribution d'un distributeur dont les orifices se trouvent dans une partie inférieure plane. Dans ce mode de réalisation, le distributeur 70 comprend une partie inférieure 72 présentant une face externe 74 plane"
La partie inférieure comprend des .rangées d'orifices 76 formés par des trous percés qui débouchent au niveau de la sur- <EMI ID=87.1>
disposés entre les rangées d'orifices 76 et ils comportent des
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<EMI ID=89.1>
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lecteur 50', comme décrit précédemment à propos des figures 2 et 3, les débits des gaz étant réglés par des vannes comme représenté sur la figure 1.
Les gaz passent à faible vitesse dans les fentes 68<1>
et forment une atmosphère inerte placée au voisinage de la surface 74 et entourant les cônes de verre, le gaz hydrocarboné ou l'ammoniac se décomposant sous l'action de la chaleur du verre et du distributeur en empêchant le mouillage comme décrit précédemment.
<EMI ID=91.1>
sont disposés parallèlement, de préférence, au voisinage des
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Bien que les modes de réalisation des figurer 2 à 5 comprennent un injecteur placé entre les rangées de courants de verre, il faut noter qu'on peut disposer plusieurs rangées de
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paire d'injecteurs. Le procédé de maintien de l'atmosphère
<EMI ID=94.1>
sable dans la région de distribution, au voisinage des orifices 76, est le même que décrit.
La figure 6 représente une variante de l'appareil desti- <EMI ID=95.1>
de réalisation/ le distributeur 80 comprend une partie infé-
<EMI ID=96.1>
férieure du distributeur comprend un nombre relativement important d'orifices 86 très proches les uns des autres et formant de multiples rangées, un grand nombre de courants de verre étant formé dans une zone relativement faible de la paroi du distributeur. Au voisinage de celle-ci et de part et d'autre des courants provenant des orifices 86 se trouvent des organes aplatis 90, tubulaires ou creux.
<EMI ID=97.1>
<EMI ID=98.1> <EMI ID=99.1>
et de gaz inerte ou isolant.
<EMI ID=100.1>
tubes 90, le mélange de gaz passant dans la région de distri-
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l'action de la chaleur intense du distributeur et des courants de verre et favorise la séparation du verre et de la sur-
<EMI ID=102.1>
et empêchant ou retardant la réunion ou ?.'association des per-
<EMI ID=103.1>
lors de la mise en route des opérations d'étirage. Le dispositif de la figure 6 comprend un grand nombre d'orifices 86 sur une faible surface de la partie inférieure du distributeur, et l'étalement est rendu impossible ou minimal par les caractéristiques de? produits de la pyrolyse.
La figure 7 représente une variante de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, dans le- <EMI ID=104.1>
autre matière carbonée proviennent d'injecteurs séparés et parviennent à la région de distribution. Dans ce mode de réalisation, le distributeur 100 comprend une partie inférieure- 102 comportant des rangées ou groupes d'orifices 104 par lesquels eussent les courants de verre fournis nar le distributeur 100. Au-dessous et au voisinage de la partie inférieure du distributeur sont disposés deux groupes d'injecteurs.
Un groupe d'injecteurs 106 est relié à un collecteur
<EMI ID=105.1>
<EMI ID=106.1>
que paire 106 et 110 étant située entre des groupes de courants de verre. Le gaz inerte, par exemple le gaz carbonique, l'argon <EMI ID=107.1>
iajecteurs 110, de manière à former 1'atmosphère inerte au voisinage de la région de distribution..
Le collecteur 112 est relié pur une tuyauterie 117 à une réserve de gaz hydrocarboné qui passe par les fentes 114 des injecteurs 106 et pénètre dans l'atmosphère formée par le gaz inerte des injecteurs 110. Les débits des gaz fournis par les paires d'injecteurs sont sous la commande de vannes 118 et
119 de type classique, qui règlent les proportions du gaz inerte et du gaz hydrocarboné introduits simultanément nais séparément par les paires d'injecteurs, dans la région de distribution.
<EMI ID=108.1>
<EMI ID=109.1>
en empêchant ou en réduisant au minimum son étalement.
La figure 8 représente une partie d'un distributeur comportant des bouts ou des saillies munies d'orifices et dépassant de la partie inférieure du distributeur de manière à fournir des courants de verre, ainsi qu'un dispositif destiné à former dans la région de distribution une atmosphère favorisant la séparation du verre et de la face externe des saillies et de la partie inférieure du distributeur. Le distributeur 120 a de préférence une forme rectangulaire et il est en platine ou en alliage, notamment de platine et de rhodium. La partie infé- <EMI ID=110.1>
dépassant vers le bas et disposées transversalement à la face inférieure du distributeur, comme représenté sur la figure 8.
Le distributeur 120 contient une matière qui se ramollit à la chaleur, et qui peut former des filaments, par exemple du verre, et il est chauffé par un courant électrique qui le traverse de manière bien connue. Chacune des saillies comporte un passage d'écoulement de verre aboutissant à un orifice 126 de distribution disposé à l'extrémité inférieure de chaque saillie. Des courants de verre s'écoulent par Les orifices, les cônes 130 <EMI ID=111.1>
Les courants de verre peuvent être étirés sous forme de filaments 26' par enroulement des filaments sur une bobine comme représenté sur la figure 1. Un dispositif analogue à celui de la figure 2 assure la distribution des gaz dans la région de distribution et au niveau de la surface inférieure du distribu- <EMI ID=112.1>
à une tuyauterie 52" d'alimentation est voisin du distribu-
<EMI ID=113.1>
une tuyauterie 54" qui recuit un gaz d'une réserve (non repré-
<EMI ID=114.1>
face inférieure du distributeur.
Une vanne 56" assure le réglage du débit de gaz passant
<EMI ID=115.1>
<EMI ID=116.1>
<EMI ID=117.1>
mant de l'hydrogène dans l'atmosphère. Une vanne 60" associée
<EMI ID=118.1>
Un dispositif de distribution de gaz, formé de préférence de tubes 64" dont une extrémité est reliée au collecteur
50", est disposé au-dessous de la partie inférieure 122 et au voisinage des rangées transversales de saillies 124. Les tubes
64" sont représentés comme ayant une section aplatie, si bien qu'ils se logent entre les rangées transversales de courants
<EMI ID=119.1>
dent au collecteur de manière à en recevoir les gaz.
Les tubes 64" comprennent les passages ou orifices 68" de distribution, formés de préférence par d'étroites fontes disposées le long des tubes, les fentes 68" étant disposées dans la partie des tubes qui est la plus proche de la partie inférieure du distributeur, si bien que les gaz injectés en-
<EMI ID=120.1>
la partie inférieure 122. Avec un tel mode de réalisation, les
<EMI ID=121.1>
ment uniforme sur toute la surface de la partie inférieure du distributeur et des saillies.
<EMI ID=122.1>
Un gaz inerte tel que le gaz carbonique, l'argon ou analogue, parvient d'une réserve à la tuyauterie 54" de manière à former une atmosphère isolante, et un gaz hydrocarboné ou un autre
<EMI ID=123.1>
par la tuyauterie 58". Les vannes 56" et 60" règlent les quantités de gaz fournis par les fentes 68" des tubes 64". Les produits de la pyrolyse du ou des gaz non inertes empêchent
le mouillage de la partie inférieure du distributeur en éliminant pratiquement l'étalement du verre à la surface de la partie inférieure du distributeur et sur les saillies entourées par l'atmosphère isolante.
On constate expérimentalement que la décomposition pyrolvtique d'un gaz carboné provoque la formation d'une couche transitoire ou en équilibre dynamique de carbone favorisant la <EMI ID=124.1> terface entre le verre et la surface, dépend dans une certaine mesure de la différence des énergies superficielles du verre et de la surface a�nsi que de l'énergie superficielle du carbone.
Le carbone a une énergie superficielle relativement faible et, comme le verre fondu et la matière qui forme le substrat ou le distributeur ont des énergies superficielles élevées, on constate qu'en utilisant une atmosphère iso-
<EMI ID=125.1>
surface et qui est compatible avec la matière carbonée, on obtient du carbone, provenant de la matière carbonée, sous une forme telle qu'il favorise la séparation du verre de la surface, c'est-à-dire que le verre n'a pas tendance à mouiller la surface du substrat ou du distributeur lorsque le carbone est
<EMI ID=126.1>
Dans le procédé de l'invention, le carbone se forme constamment à l'interface et est constamment dispersé sans qu'il s'accumule à l'interface. C'est ce qu'on a appelé ci- <EMI ID=127.1>
carbone.
La matière qui constitue le substrat ou le distributeur a une température de fusion suffisamment élevée pour pouvoir contenir la matière minérale fondue ou le verre. La décomposition pyrolytique d'une matière carbonée dans l'atmosphère isolante, qui est compatible avec la matière carbonée, au niveau de la surface, assure le dépôt d'une couche relativement fine de carbone à l'interface, le dépôt de carbone ayant un caractère dynamique, c'est-à-dire qu'il est transitoire.
On constate que le carbone provenant de la décomposition pyrolytique de la matière carbonée ne tend pas à s'accumuler sur la surface, mais se détache constamment lorsqu'il est en excès, ou se disperse dans le gaz inerte ou inactif, si bien que ce dernier l'éloigné de la surface.
Le gaz inerte se disperse constamment dans l'atmosphère et le carbone entraîné s'y disperse donc, et, du fait de la' température élevée, se combine à l'oxygène en formant du gaz carbonique. Le procédé de l'invention selon lequel on forme une fine couche transitoire de carbone sur la surface par décomposition pyrolytique d'une matière carbonée est très efficace pour favoriser la séparation du verre et de la surface sans affecter l'écoulement des courants de verre. Le procédé qui implique le dépôt continu et le retrait du carbone en excès de la surface favorise le fonctionnement continu des appareils mettant en oeuvre le procédé de l'invention de séparation du verre et de la surface.
La fine couche de carbone déposée à l'interface du verre et de la surface constitue un agent de séparation empêchant le mouillage et réduisant ou empêchant la tendance qu'a le verre à s'étaler à la surface.
On constate que lorsqu'on met en oeuvre le procédé de l'invention, les perles de verre visqueux qui se forment au niveau des orifices à la suite de la rupture de filaments, ont tendance à rester séparées, à no pas adhérer les unes aux autres ou à ne pas se coller, même lorsqu'elles sort en contact. On pense qu'il se dépose une couche infiniment fine de carbone <EMI ID=128.1>
constate que lorsqu'on accroît la quantité de gaz carboné décomposable, les perles de verre présentent à l'observation un aspect gris laiteux mettant en évidence la présence de carbone.
On constate que le procède de l'invention assure efficacement la séparation du verre et de la surface de substrat
ou de distributeur en matière autre que le platine et des allia-
<EMI ID=129.1>
liage de nickel et de tungstène avec une atmosphère de gaz inerte contenant du gaz carbonique et une matière carbonée, par exemple du propane, l'alliage ayant une énergie superficielle supérieure à celle du carbone.
Le propane se décompose sous l'action de la chaleur au
<EMI ID=130.1>
gène et du carbone à l'interface du verre et du substrat d'alliage de nickel et de tungstène, et le carbone favorise efficacement la séparation du verre et de la surface, en éliminant pratiquement la tendance du verre à s'étaler sur la surface.
<EMI ID=131.1>
tungstène. Lors de la mise en oeuvre du procédé de séparation du verre du substrat, une très fine couche de carbone est visible à la surface du substrat.
On constate qu'on peut utiliser un substrat ou un distributeur en alliage contenant environ 65 % de nickel et 35 % de chrome, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention,
on obtenant la séparation, du verre et de la surface du distributeur portant les orifices de distribution. Cet alliage a une énergie superficielle supérieure à celle du carbone et une température de fusion suffisamment élevée pour pouvoir contenir
le verre fondu.
On utilise un substrat ou un distributeur constitué par un tel alliage pour la formation Je courants de verre dans une atmosphère inerte de gaz carbonique contenant une matière carbonée, par exemple du propane. Ce dernier se décompose sous l'action de la chaleur provenant du verre fondu et du distributeur et forme un fin dépôt de carbone à l'interface du verre et de la surface ; on constate que le verre se sépare de la surface et n'a pratiquement pas tendance à s'étaler sur celle-ci.
<EMI ID=132.1>
oeuvre un gaz en association avec un substrat ou un distributeur en céramique, pour l'écoulement du verre, favorise la séparation du verre et de la surface du distributeur. Ce dernier, utilisé pour la mise en oeuvre du procédé, est en zircone
(oxyde de zirconium) dont l'énergie superficielle est supé-
<EMI ID=133.1>
<EMI ID=134.1>
du gaz carbonique pour former l'atmosphère isolante dans la
<EMI ID=135.1>
est injectée dans l'atmosphère de gaz carbonique. La chaleur
du distributeur et du verre fondu décompose le propane en carbone et hydrogène et assure la formation d'une fine couche de carbone à le surface du distributeur, en assurant la séparation du verre et de la surface, la tendance du verre à s'étaler étant pratiquement supprimée.
Or. constate que le procédé de l'invention mettant en oeuvre un gaz carboné décomposable par la chaleur autre qu'un gaz hydrocarboné favorise efficacement la séparation du verre de la surface d'un substrat ou d'un distributeur. On forme une atmosphère isolante en introduisant de l'azote gazeux dans la région de distribution d'un distributeur à orifices en alliage de platine et de rhodium. Le distributeur contient une quantité de verre fondu créant au niveau des orifices une pression de
75 millibars. Un gaz décomposable par la chaleur, par exemple du tétrachlorure de carbone, est introduit dans l'atmosphère isolante formée par l'azote. La température du verre dans le distributeur est de 1290�C et on constate que le tétrachlorure de carbone se décompose sous l'action de la chaleur, en formatât du carbone qui se dépose sur la surface du distributeur,
à l'interface avec le verre.
On constate que le verre se sépare efficacement de la surface du distributeur et ne s'étale pratiquement pas sur elle. Le tétrachlorure de carbone à l'état gazeux est introduit dans l'atmosphère d'azote avec un rapport par rapport à l'azote compris entre environ 10 et 40 % en volume. Lorsqu'on met en oeuvre l'opération, on constate que pour une concentration d'environ 10 *% en volume de tétrachlorure de carbone, la sé- <EMI ID=136.1> du tétrachlorure de carbone augmente, la séparation du verre
<EMI ID=137.1>
du verre étant totalement éliminé. Bien que l'azote qui se trouve au voisinage de la surface du distributeur soit compatible avec le tétrachlorure de carbone, il est possible d'utiliser d'autres atmosphères de stabilisation favorisant le dépôt de carbone à l'interface du verre et de la surface .
Une atmosphère isolante est assurée par des gaz inertes tels que cités précédemment, par exemple l'azote, l'hélium, l'argon, le néon et le xénon, qui sont compatibles avec les gaz carbonés. On peut former une atmosphère isolante avec un liquide, par exemple de l'eau, disposée de manière à maintenir
la matière carbonée au niveau de la surface du distributeur ou du substrat, ou on peut utiliser une enceinte entourant la surface du distributeur au niveau de laquelle se trouve le verre de manière qu'elle délimite une atmosphère stabilisatrice assurant le dépôt de carbone à l'interface et favorisant ainsi la séparation du verre et de la surface en réduisant ou en élimi-
<EMI ID=138.1>
Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
<EMI ID = 1.1> <EMI ID = 2.1>
intended to establish certain conditions
for treating it with a surface of a body or substrate at which a heat-softened salt shaker is present, for example at the flow section of a
<EMI ID = 3.1>
binds by heat, and the invention relates more especially to the establishment of conditions at said surface,
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
other applications where. separation of a softened salt shaker <EMI ID = 6.1>
When forming fibers or filaments from heat-softened glass, it is common practice to circulate several streams of glass from a reserve contained in a distributor through passages or orifices formed in remote, integral projections. of the inner wall
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
continuous latents by winding them or forming a yarn on a rotating collector, the filaments being formed
<EMI ID = 9.1>
at the start of drawing, glass drops form at the dispensing orifices and each drop, when its weight is sufficient to exceed the surface tension forces exerted on the glass, falls by gravity, entraining a filament
Hitherto, it has been found to be essential, in conventional glass filament manufacturing devices, to provide individual or independent projections each having an orifice through which a stream of glass escapes. The metal of the distributor and the protrusions must be able to withstand the high temperature of the molten glass, and platinum and platinum alloys are advantageously used. The arrangement of separate protrusions for each of the currents re- <EMI ID = 10.1>
distributor distribution area. The use of protrusions with protruding orifice under a distributor reduces the tension
<EMI ID = 11.1>
interrupted. This phenomenon is attributed to the tendency of molten glass to wet the surface of a platinum alloy, the glass easily covering the wetted surface. In a dispenser in which there is a noticeable space between the projections
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
bre of glass streams supplied by a single distributor,
<EMI ID = 14.1>
be very close to force the desired number of currents, and such an arrangement increases the tendency of the glass to migrate along the neighboring metal surface, given
<EMI ID = 15.1>
stay consistent in the form of a drop or bead.
<EMI ID = 16.1>
heat softened, for example glass, depending on the
<EMI ID = 17.1>
we establish
softened. at the surface of a substrate / conditions such as, at the temperature of the softened material, an operating gas
<EMI ID = 18.1>
effectively separating the material and the substrate.
The invention also relates to a method of controlling the behavior of a heat-softened material, for example glass, in which the streams of softened material flow through orifices opening into a surface and in which the material tends to settle. spread on the surface, said method being intended to establish, in a region of dis tri-bu-
currents
<EMI ID = 19.1>
the dimension of the glass beads at the level of the orifices during start-up and notably reducing the tendency
<EMI ID = 20.1>
these can be arranged very close by forming a large number <EMI ID = 21.1>
producing filaments drawn from said stream and reducing the size of the platinum or platinum alloy distributor, so as to ensure substantial savings in platinum and a reduction in the price of the filaments produced.
The invention relates to a method of the type described in which the conditions are such that a gas effectively ensures,
at the temperature of the softened glass, a separation of the glass and the substrate.
The invention also relates to a method of the type described in which the conditions are such that one or more
<EMI ID = 22.1>
that the glass behaves as if its substrate wetting angle were increased, the wetting then being significantly reduced or virtually eliminated.
The invention also relates to a process of the written type according to which a volatile compound is introduced, which decomposes at the level of. surface of the distributor under the action of the heat transmitted by the glass and the distributor, giving a gas promoting the separation of the glass' -. interface with the dispenser and thus significantly eliminating the tendency to
<EMI ID = 23.1>
The invention relates to a process of the type described in which a practically inert atmosphere prevails in the vicinity of the streams of glass supplied by the distributor, the atmosphere containing hydrogen or a compound while evolving by pyrolysis, the hydrogen favoring the separation of the gas. glass and the surface at their interface.
The invention also relates to a distribution method.
<EMI ID = 24.1>
organic or hydrocarbon or a gas having a hydrogen component, in the region of the glass streams and the surface of the flow portion of a distributor, the organic or hydrocarbon gas or the like decomposing under the action of the
<EMI ID = 25.1>
at the surface of the dispenser, eliminating or minimizing the tendency of glass to spread over said surface.
<EMI ID = 26.1>
in the vicinity of the distribution area of a distributor, and comprising a substantially inert or non-oxidizing gas and a gas such that, when subjected to a high temperature in the distribution area, decomposes, the decomposition products comprising carbon which substantially prevents wetting of the surface of the dispenser by the glass, preventing spreading of the glass and promoting the satisfactory drawing of streams of glass into filaments.
The invention also relates to a medium, present in the distribution zone of a distributor, which is practically not wettable by the glass and which allows the distribution of a relatively large number of separate streams of glass very close together. others from a small area of the distributor.
The invention also relates to a device intended for
<EMI ID = 27.1>
such, in the flow zone of a dispenser, that a carbonaceous medium forms at the level of the dispenser surface which practically eliminates the wetting of said surface by the glass.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge better from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a diagram of a device for distributing glass streams and. stretching them into filaments, and comprising a device intended to create in the distribution region conditions allowing the implementation of the method of the invention; Fig. 2 is a perspective of one embodiment of an apparatus for distributing fluid to the vicinity of the distributor and streams of glass and for creating an atmosphere preventing wetting by the glass; Figure 3 is a cross section of the apparatus of Figure Z; Figure 4 is a perspective of another embodiment of a dispenser and device for creating an <EMI ID = 28.1> <EMI ID = 29.1> Figure 4;
FIG. 6 is a perspective of the dispensing part of a dispenser, comprising a flat surface comprising very close orifices, associated with a device intended to create an atmosphere preventing wetting by the glass in the dispensing part; <EMI ID = 30.1> of a variant of the apparatus intended for implementing the method of the invention: and FIG. 8 is a perspective of part of another <EMI ID = 31.1>
establish an atmosphere preventing wetting by the glass of the dispensing area.
Although the method of the invention is particularly suitable for a dispenser or a substrate having many orifices for the passage of glass streams while eliminating or greatly reducing the tendency of the glass to spread out, it should be noted that the invention relates generally to a method for establishing conditions of the type described at the interface of a heat-softened material and a surface, when it is desired to reduce the tendency to heat
<EMI ID = 32.1>
matter and surface.
In the drawings, Figure 1 shows a dispenser
10 for containing a heat-softened mineral material, for example glass. The distributor 10 can receive molten or softened glass supplied by a melting compartment, where it can be associated with a furnace front body so as to receive glass in a conventional manner. The distributor is made of metal or an alloy capable of withstanding the high temperature of molten glass, an alloy of platinum and rhodium giving satisfaction to this effect.
The dispenser 10 comprises tabs 12 intended for
<EMI ID = 33.1>
triqua (not shown) intended to ensure the passage of the electric current in the distributor so as to maintain the glass at the temperature and viscosity desired for the flow - <EMI ID = 34.1>
show an embodiment of the dispenser which comprises a lower part 14 of a shape such that it constitutes substantially parallel longitudinal channels 16, the lower part 18 of each of the channels being planar and comprising several passages, orifices or openings 20 through which the distributor 10 provides glass streams.
The streams 22 leave the orifices and the glass of each stream forms in the vicinity of the distribution surface of the distributor a cone 24 shown in Figure 3. As shown in Figure 1, the glass streams from the orifices are simultaneously drawn into filaments. 26 which converge into a wire 28 at the level of a connecting finger 30. A winding machine 32 includes a motor driven winding drum 34 (not shown), the wire 28 forming a spool on a thin-walled tube mounted on the drum 34 which rotates at such a speed as to reduce currents by filaments with a linear speed greater than 3000 m / min.
An applicator 36 can be placed before the finger 30 so as to ensure the threading of the filaments before they converge in the form of threads, or to ensure another treatment. A rotary cursor 38, intended to move alternately
<EMI ID = 35.1>
separate turns when placing the wire on the spool.
The cursor can be classic.
A method and apparatus for creating in the vicinity of the streams and dispensing surfaces of the dispenser 10, conditions that virtually eliminate or minimize the tendency of glass to spread over the surface 18 of the dispenser and insulate effectively the currents of each other, these can be advantageously drawn in the form of continuous filaments, the restarting of the drawing operations being rapid at the. following a break in a filament *
The method of the invention involves the distribution of one or more gases in the distribution region of a distributor.
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
glass from the surface of the dispenser or substrate, reducing
<EMI ID = 38.1>
ec route of drawing currents under fore * of fibers or separate filaments.
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
giving decomposition products, comprising hydrogen and carbon - The distributor or the substrate is usually made of an alloy of platinum and rhodium and it appears, after tests and according to certain observations, that the hydrogen is adsorbed to said surface to an extent that promotes
<EMI ID = 41.1>
zeux therefore constitutes at the interface a protection preventing the wetting of the surface by the glass and practically eliminating or significantly reducing the tendency of the glass to spread out at the
<EMI ID = 42.1>
<EMI ID = 43.1> <EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
distributor of conditions favoring the separation of glass and surface at their interface and thus eliminating or reducing the tendency for the glass to spread out on the surface.
<EMI ID = 46.1>
intended to distribute one or more gases in the vicinity of the
<EMI ID = 47.1>
cones 24 formed by the currents of glass. A collector
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
<EMI ID = 50.1>
<EMI ID = 51.1>
mosphere. An adjustable valve 56 controls the flow of fuel gas.
<EMI ID = 52.1>
A pipe 58 is connected by the tee 53 to the pipe 52 and it transports gaseous propane or other gases intended to introduce hydrogen into the atmosphere, the gas being at low pressure during its distribution in the vicinity of the distributor. . The gases are mixed at the level of the connection 53, constituting the junction of the pipes 54 and 58. A valve 60 placed in the pipe 58 ensures the control of the flow of
<EMI ID = 53.1>
mixed with carbon dioxide. Below the distributor and in the vicinity of the orifices, a gas distribution device or injectors comprise, in the embodiment shown in Figures 2 and 3, tubular members 64
<EMI ID = 54.1>
Figures 2 and 3, so that the members 64 can be housed between the rows of glass streams leaving the orifices 20. It should be noted that members having perforated or porous walls in certain regions can be used as injectors.
<EMI ID = 55.1>
66 associated with the collector and 64 components as shown <EMI ID = 56.1>
64, the slots preferably being in the area closest to the bottom of the dispenser, so that the inert gas forcing the atmosphere surrounds the cones 24.
Preferably, the tents 68 are very close along the length of the members 64 and they are arranged opposite the
<EMI ID = 57.1>
forrae gases over the entire surface of the lower part of the
<EMI ID = 58.1>
<EMI ID = 59.1>
at the level of each orifice and, fairly quickly, the bead
<EMI ID = 60.1>
An operator forms a wire by hand with the filaments and forms a few turns of wire 28 on a tube of a spool mounted on the drum 34 which is driven by a motor at a speed such that it draws the glass streams. in filaments gathered in the form of a wire and forming a spool on the drum 34.
Before starting the drawing operations, we introduce
<EMI ID = 61.1>
, carbon dioxide, and propane or another gas capable of giving off hydrogen, in the pipes 54, 58, 52, the manifold 50 and the tubes 66, up to the injectors 64, the gases being at relatively low pressures and traveling at low speeds thereby reducing turbulence in the region of filament formation.
The adjustment of the valves 56 and 60 ensures the adjustment of the gas flow rate and the proportion of propane relative to the carbon dioxide. Decomposable gas enters the insulating atmosphere in sufficient quantity to completely decompose
level with the surface of the distributor, so that there is no
preferably no excess gas which could burn beyond <EMI ID = 62.1>
inert mosphere or carbon dioxide and ensuring the formation of hydrogen adsorbed on the surface of the distributor and the formation of pyrolytic carbon in the form of fine particles.
When the decomposable gas is in excess, it is observed with the eye that the carbon is deposited on the surface of the dispenser, but is continuously detached from it in the form of flakes of
<EMI ID = 63.1>
<EMI ID = 64.1>
tendency to separate this from surfaces of the dispenser adjacent to the dispensing region and eliminate or reduce
<EMI ID = 65.1>
Glass beads formed at the orifices during start-up, which is not the case in the normal atmosphere.
The conditions prevailing in the insulating atmosphere favor the increase of the wetting angle of the glass on
<EMI ID = 66.1>
for example, in the case of a platinum substrate, the angle
<EMI ID = 67.1>
platinum or platinum alloy substrate.
When the process of the invention is easy to implement, it is observed that during the distribution of carbon dioxide and decomposable gas in the region of the distributor during start-up, and / la. formation of glass beads at the openings
<EMI ID = 68.1>
<EMI ID = 69.1>
<EMI ID = 70.1>
good decomposition which opposes the adhesion of the glass of the pearls, so that they remain separated.
<EMI ID = 71.1>
the carbonaceous product of decomposition which is found on the surface of very hot glass cones or glass streams, when passing from the insulating atmosphere to air, combines instantly with the oxygen in the atmosphere due to temperatures
<EMI ID = 72.1>
the atmosphere. This reaction leaves no contaminating material on the filaments or fibers drawn from the glass streams.
The process of the invention, according to which the tendency of the glass to wet the surface of the dispenser is reduced or eliminated, makes it possible to produce in the lower part of the dispenser a very large number of orifices very close to one another. During bead formation at the start of stretching, neighboring beads may come in contact with each other but don't come together caught. As the separate beads fall, the glass streams remain separate and each of them is drawn into a filament without the glass spreading in the distribution region.
<EMI ID = 73.1>
that they maintain a substantially inert atmosphere at the distribution region, at least sufficient to prevent atmospheric oxygen from entering the decomposition products zone, since the high temperature prevailing would cause the carbonaceous product to combine or carbon with oxygen, as an oxide.
It is found that other gases can be used to form a non-oxidizing and insulating atmosphere at the surface of a distributor or of a substrate, the molten glass not wetting the surface. It is found that gases which give satisfaction are nitrogen, helium, argon, neon and xenon, in
<EMI ID = 74.1>
by pyrolysis.
Other organic or hydrocarbon gases can be used which decompose at the elevated temperature of molten glass to give hydrogen capable of being adsorbed by a surface of the dispenser or substrate at such temperatures. Among the suitable organic gases, next to propane, <EMI ID = 75.1>
ethylene, propylene, acetylene, cyclopxopane, naphthalene and decahydronaphthalene. Butane, propane and methane are preferred because they are readily available and make the process of the invention even more economical. Organic or hydrocarbon gases can be used in a carbon dioxide atmosphere. When using methane, it is found that the methane should constitute 5% or more of the total volume of gas supplied to the distributor to ensure that there is no wetting.
Tests show that when excess hydrogen escapes from the surfaces of the distributor, the gas tends to foam the glass and reduces the efficiency of process control.
Another heat-decomposable gas that is effective in promoting the separation of molten glass from a surface
<EMI ID = 76.1>
moniac readily decomposes into hydrogen and nitrogen at the level
<EMI ID = 77.1>
li, the escaping hydrogen tending to separate the glass from the surface. Ammonia can be advantageously used
<EMI ID = 78.1>
xenon, in order to promote the separation of the glass and the substrate.
Ammonia and the various hydrocarbons mentioned, as well as possibly others, can decompose thermally between
<EMI ID = 79.1>
glass has low surface energy and does not wet.
It can be seen that the gases must be injected practically continuously at the level of 1s. distribution region so that conditions exist at all times preventing the spreading of the glass. When a gaseous hydrocarbon is used in the atmosphere, the products of pyrolysis have a transient character, and if the insulating atmosphere is not sufficient to prevent
<EMI ID = 80.1>
decomposition products and oxygen combine at high temperatures to form oxides of carbon and <EMI ID = 81.1>
du, is adsorbed by the surface of the platinum or a platinum substrate and constitutes a protective effect which tends to q. separate the glass from the surface at the interface.
It is found that a relatively small percentage of hydrocarbon gas in the inert insulating atmosphere ensures the presence of characteristics preventing wetting of the surface, and the percentage of hydrocarbon gas should be reduced.
<EMI ID = 82.1>
injected.
It has been found experimentally that at elevated temperatures well above the E-glass drawing temperatures, the pyrolysis products of the hydrocarbon gas are less effective in preventing wetting of the delivery region. The state of the interface, which tends to ensure the separation of the
<EMI ID = 83.1>
significantly above this temperature. However, in the usual temperature range of the glass present
<EMI ID = 84.1>
The method of the invention prevents or substantially eliminates the spreading of glass on the surface of the dispenser near the orifices.
The injectors 64 are made of metal, for example copper, and the gases reach the injectors in the vicinity of the temperature.
<EMI ID = 85.1>
<EMI ID = 86.1>
the region of the glass cones absorb heat from the glass increasing the viscosity of the cones, thereby ensuring efficient drawing of the glass streams into continuous filaments.
FIGS. 4 and 5 illustrate the application of the method of the invention to the formation of an atmosphere preventing the spreading of the glass in the dispensing zone of a dispenser whose orifices are located in a flat lower part. In this embodiment, the dispenser 70 comprises a lower part 72 having a planar outer face 74 "
The lower part comprises rows of orifices 76 formed by drilled holes which open out at the level of the upper part. <EMI ID = 87.1>
arranged between the rows of orifices 76 and they comprise
<EMI ID = 88.1>
<EMI ID = 89.1>
<EMI ID = 90.1>
reader 50 ', as described above with regard to FIGS. 2 and 3, the gas flow rates being regulated by valves as shown in FIG. 1.
The gases pass at low speed through the slots 68 <1>
and form an inert atmosphere placed in the vicinity of the surface 74 and surrounding the glass cones, the hydrocarbon gas or the ammonia decomposing under the action of the heat of the glass and of the distributor, preventing wetting as described above.
<EMI ID = 91.1>
are arranged in parallel, preferably in the vicinity of
<EMI ID = 92.1>
Although the embodiments of figures 2 to 5 include an injector placed between the rows of glass streams, it should be noted that several rows of glass streams can be arranged.
<EMI ID = 93.1>
pair of injectors. The process of maintaining the atmosphere
<EMI ID = 94.1>
sand in the distribution region, in the vicinity of the orifices 76, is the same as described.
Figure 6 shows a variant of the apparatus for <EMI ID = 95.1>
realization / the distributor 80 comprises an inferior part
<EMI ID = 96.1>
The end of the distributor has a relatively large number of orifices 86 very close to each other and forming multiple rows, with a large number of streams of glass being formed in a relatively small area of the wall of the distributor. In the vicinity of the latter and on either side of the currents coming from the orifices 86 are flattened members 90, tubular or hollow.
<EMI ID = 97.1>
<EMI ID = 98.1> <EMI ID = 99.1>
and inert or insulating gas.
<EMI ID = 100.1>
tubes 90, the gas mixture passing through the distribution region
<EMI ID = 101.1>
the action of the intense heat of the distributor and the currents of glass and promotes the separation of the glass and the over-
<EMI ID = 102.1>
and preventing or delaying the meeting or association of staff
<EMI ID = 103.1>
when starting the stretching operations. The device of Fig. 6 has a large number of orifices 86 on a small area of the lower part of the dispenser, and spreading is made impossible or minimal by the characteristics of? products of pyrolysis.
FIG. 7 represents a variant of the apparatus intended for implementing the method of the invention, in the - <EMI ID = 104.1>
other carbonaceous material comes from separate injectors and reaches the distribution region. In this embodiment, the distributor 100 comprises a lower part 102 having rows or groups of orifices 104 through which the streams of glass supplied to the distributor 100 are obtained. Below and in the vicinity of the lower part of the distributor are arranged two groups of injectors.
A group of injectors 106 is connected to a manifold
<EMI ID = 105.1>
<EMI ID = 106.1>
as pair 106 and 110 being located between groups of glass streams. Inert gas, e.g. carbon dioxide, argon <EMI ID = 107.1>
injectors 110, so as to form the inert atmosphere in the vicinity of the distribution region.
The manifold 112 is connected pure a pipe 117 to a reserve of hydrocarbon gas which passes through the slots 114 of the injectors 106 and enters the atmosphere formed by the inert gas of the injectors 110. The gas flow rates supplied by the pairs of injectors are under the control of valves 118 and
119 of conventional type, which regulate the proportions of inert gas and hydrocarbon gas introduced simultaneously but separately by the pairs of injectors, into the distribution region.
<EMI ID = 108.1>
<EMI ID = 109.1>
by preventing or minimizing its spreading.
Figure 8 shows part of a dispenser having tips or protrusions provided with holes and projecting from the bottom of the dispenser so as to provide streams of glass, as well as a device for forming in the dispensing region an atmosphere favoring the separation of the glass and the outer face of the projections and the lower part of the dispenser. The distributor 120 preferably has a rectangular shape and it is made of platinum or an alloy, in particular platinum and rhodium. The lower part- <EMI ID = 110.1>
projecting downwards and arranged transversely to the underside of the dispenser, as shown in Figure 8.
The distributor 120 contains a material which softens in heat, and which can form filaments, for example glass, and it is heated by an electric current which passes through it in a well known manner. Each of the protrusions has a glass flow passage terminating in a dispensing orifice 126 disposed at the lower end of each protrusion. Glass streams flow through orifices, cones 130 <EMI ID = 111.1>
Glass streams can be drawn into filaments 26 'by winding the filaments onto a spool as shown in Figure 1. A device similar to that of Figure 2 provides for the distribution of the gases in the distribution region and at the level of. the lower surface of the distribu- <EMI ID = 112.1>
to a 52 "supply pipe is adjacent to the distribution
<EMI ID = 113.1>
a 54 "pipe which anneals a gas from a reserve (not shown
<EMI ID = 114.1>
underside of the dispenser.
A 56 "valve controls the flow of gas passing
<EMI ID = 115.1>
<EMI ID = 116.1>
<EMI ID = 117.1>
mant of hydrogen in the atmosphere. An associated 60 "valve
<EMI ID = 118.1>
A gas distribution device, preferably formed of tubes 64 ", one end of which is connected to the manifold
50 ", is disposed below the lower part 122 and in the vicinity of the transverse rows of projections 124. The tubes
64 "are shown as having a flattened section, so that they fit between the transverse rows of streams
<EMI ID = 119.1>
tooth to the manifold so as to receive the gases.
The tubes 64 "include the distribution passages or orifices 68", preferably formed by narrow castings disposed along the tubes, the slots 68 "being disposed in the part of the tubes which is closest to the lower part of the dispenser. , so that the gases injected into-
<EMI ID = 120.1>
the lower part 122. With such an embodiment, the
<EMI ID = 121.1>
evenly over the entire surface of the lower part of the distributor and the projections.
<EMI ID = 122.1>
An inert gas such as carbon dioxide, argon or the like, arrives from a reserve to the piping 54 "so as to form an insulating atmosphere, and a hydrocarbon gas or the like.
<EMI ID = 123.1>
by pipe 58 ". The valves 56" and 60 "regulate the quantities of gas supplied by the slots 68" of the tubes 64 ". The products of the pyrolysis of the non-inert gas (s) prevent
wetting the bottom of the dispenser by virtually eliminating the spread of glass on the surface of the bottom of the dispenser and on the protrusions surrounded by the insulating atmosphere.
We observe experimentally that the pyrolytic decomposition of a carbonaceous gas causes the formation of a transient layer or in dynamic equilibrium of carbon favoring the <EMI ID = 124.1> terface between the glass and the surface, depends to a certain extent on the difference surface energies of glass and surface as well as surface energy of carbon.
Carbon has relatively low surface energy and, since molten glass and the material that forms the substrate or distributor have high surface energies, it is found that using an iso-
<EMI ID = 125.1>
surface and which is compatible with the carbonaceous material, carbon is obtained, coming from the carbonaceous material, in a form such that it promotes the separation of the glass from the surface, that is to say that the glass has no no tendency to wet the surface of the substrate or distributor when carbon is
<EMI ID = 126.1>
In the process of the invention, carbon is constantly formed at the interface and is constantly dispersed without it accumulating at the interface. This is what we called here- <EMI ID = 127.1>
carbon.
The material which constitutes the substrate or the dispenser has a sufficiently high melting temperature to be able to contain the molten mineral material or the glass. The pyrolytic decomposition of a carbonaceous material in the insulating atmosphere, which is compatible with the carbonaceous material, at the surface level, ensures the deposition of a relatively thin layer of carbon at the interface, the carbon deposition having a dynamic character, that is, it is transient.
It is found that the carbon from the pyrolytic decomposition of the carbonaceous material does not tend to accumulate on the surface, but is constantly detached when it is in excess, or disperses in the inert or inactive gas, so that this last removed it from the surface.
The inert gas is constantly dispersed in the atmosphere and the entrained carbon therefore disperses there, and due to the high temperature, combines with oxygen to form carbon dioxide. The method of the invention of forming a thin transient layer of carbon on the surface by pyrolytic decomposition of a carbonaceous material is very effective in promoting separation of the glass and the surface without affecting the flow of glass streams. The process which involves the continuous deposition and removal of excess carbon from the surface promotes the continuous operation of apparatuses employing the process of the invention of separating the glass from the surface.
The thin layer of carbon deposited at the interface of the glass and the surface acts as a release agent preventing wetting and reducing or preventing the tendency of the glass to spread on the surface.
It can be seen that when the process of the invention is carried out, the viscous glass beads which form at the level of the orifices following the breaking of the filaments tend to remain separate, not to adhere to each other. others or not to stick together, even when they come out in contact. It is believed that an infinitely thin layer of carbon is deposited <EMI ID = 128.1>
notes that when the quantity of decomposable carbonaceous gas is increased, the glass beads exhibit a milky gray appearance on observation, highlighting the presence of carbon.
It is found that the process of the invention effectively ensures the separation of the glass and the substrate surface.
or distributor in material other than platinum and alloys
<EMI ID = 129.1>
bonding of nickel and tungsten with an inert gas atmosphere containing carbon dioxide and a carbonaceous material, for example propane, the alloy having a surface energy greater than that of carbon.
Propane decomposes under the action of heat in the
<EMI ID = 130.1>
gene and carbon at the interface of the glass and the nickel and tungsten alloy substrate, and the carbon effectively promotes the separation of the glass and the surface, virtually eliminating the tendency of the glass to smear on the surface .
<EMI ID = 131.1>
tungsten. During the implementation of the process for separating the glass from the substrate, a very thin layer of carbon is visible on the surface of the substrate.
It is noted that a substrate or an alloy distributor containing approximately 65% nickel and 35% chromium can be used for the implementation of the process of the invention,
the separation of the glass and the surface of the distributor carrying the distribution orifices is obtained. This alloy has a surface energy greater than that of carbon and a sufficiently high melting point to be able to contain
molten glass.
A substrate or distributor made of such an alloy is used for forming glass streams in an inert carbon dioxide atmosphere containing carbonaceous material, for example propane. The latter decomposes under the action of heat from the molten glass and the distributor and forms a fine deposit of carbon at the interface of the glass and the surface; it is observed that the glass separates from the surface and has practically no tendency to spread over it.
<EMI ID = 132.1>
uses a gas in association with a substrate or a ceramic distributor, for the flow of the glass, promotes the separation of the glass and the surface of the distributor. The latter, used for the implementation of the process, is made of zirconia
(zirconium oxide) whose surface energy is greater than
<EMI ID = 133.1>
<EMI ID = 134.1>
carbon dioxide to form the insulating atmosphere in the
<EMI ID = 135.1>
is injected into the atmosphere of carbon dioxide. The heat
of the dispenser and the molten glass decomposes the propane into carbon and hydrogen and ensures the formation of a thin layer of carbon on the surface of the dispenser, ensuring the separation of the glass and the surface, the tendency of the glass to spread being practically eliminated.
Now, it is observed that the process of the invention using a heat-decomposable carbon gas other than a hydrocarbon gas effectively promotes the separation of the glass from the surface of a substrate or a distributor. An insulating atmosphere is formed by introducing nitrogen gas into the distribution region of a platinum-rhodium alloy orifice distributor. The distributor contains a quantity of molten glass creating a pressure of
75 millibars. A gas which can be decomposed by heat, for example carbon tetrachloride, is introduced into the insulating atmosphere formed by the nitrogen. The temperature of the glass in the dispenser is 1290 ° C and it is observed that the carbon tetrachloride decomposes under the action of heat, in the form of carbon which is deposited on the surface of the dispenser,
at the interface with the glass.
It is observed that the glass effectively separates from the surface of the dispenser and practically does not spread over it. The carbon tetrachloride in the gaseous state is introduced into the nitrogen atmosphere with a ratio relative to the nitrogen of between about 10 and 40% by volume. When the operation is carried out, it is observed that for a concentration of about 10 *% by volume of carbon tetrachloride, the ser- <EMI ID = 136.1> of the carbon tetrachloride increases, the separation of the glass
<EMI ID = 137.1>
glass being completely eliminated. Although the nitrogen which is found in the vicinity of the surface of the distributor is compatible with carbon tetrachloride, it is possible to use other stabilizing atmospheres favoring the deposition of carbon at the interface of the glass and the surface. .
An insulating atmosphere is provided by inert gases such as those mentioned above, for example nitrogen, helium, argon, neon and xenon, which are compatible with carbon gases. An insulating atmosphere can be formed with a liquid, for example water, arranged so as to maintain
carbonaceous material at the surface of the distributor or the substrate, or one can use an enclosure surrounding the surface of the distributor at which the glass is located so that it delimits a stabilizing atmosphere ensuring the deposition of carbon to the interface and thus promoting the separation of glass and surface by reducing or eliminating
<EMI ID = 138.1>
It is understood that the invention has been described and represented only by way of preferred example and that any technical equivalence can be provided in its constituent elements without however departing from the scope of the invention.