CH417843A

CH417843A - Procédé pour la fabrication de fibres d'une matière thermoplastique, notamment de fibres de verre

Info

Publication number: CH417843A
Application number: CH350263A
Authority: CH
Inventors: Millet Rene
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1959-05-29
Filing date: 1963-03-19
Publication date: 1966-07-31
Also published as: US3248192A; DE1161380B; NL132485C; GB892903A; CH365825A; BE629668A; NL251657A; DE1211352B; FI43629B; GB965384A; FR81342E; NL290369A

Description


  Procédé pour la fabrication de fibres d'une matière thermoplastique,       notamment    de     fibres    de verre    L'invention a pour objet un     procédé    pour la fa  brication de     fibres    d'une matière thermoplastique,       notamment    de     fibres    de verre selon la revendication I  du brevet principal, c'est-à-dire un procédé dans le  quel la matière à l'état fondu s'écoule sous forme de  filets par des tétons de     filières    ménagés dans le fond  d'un récipient, après quoi lesdits filets sont étirés  pour former des     fibres,

      et dans lequel on entoure les  tétons de     filières    au moyen d'un     fluide    gazeux dont  la composition et/ou la température sont réglées.  



  Le procédé objet de la présente invention est en  outre caractérisé en ce que l'on règle le     diamètre     des     fibres    produites en agissant sur les conditions  dans lesquelles     s'effectue    le renouvellement du     fluide     gazeux entourant les tétons de     filières    et les     fibres     en cours d'étirage. Ce procédé permet d'obtenir des  avantages importants.

   Il permet en particulier de  faire varier dans des limites relativement importantes  le diamètre des     fibres    produites sans avoir à modi  fier ou à changer les     filières    et en maintenant cons  tante la température de la matière aux tétons des       filières.     



  On évite ainsi d'être amené à     changer    la tempé  rature à l'intérieur de la     filière,    ce     changement    de  température présentant     l'inconvénient    de     modifier    les  courants de convection dans la filière et de donner  lieu à des hétérogénéités qui perturbent le fonction  nement de cette dernière.

   D'autre part, pour obtenir  un diamètre     donné    de     fibres,    on peut aussi opérer à  des températures de     fibrage    plus basses, ce qui a  pour effet notamment de     réduire    l'usure des     orifices     de     filières    et de diminuer les pertes du métal (pla  tine) qui les constitue.

      La titulaire a en effet constaté que pour une tem  pérature donnée de la matière thermoplastique dans  la zone voisine des tétons de     filières    et pour une vi  tesse d'étirage     donnée,    on peut faire varier le dia  mètre des     fibres    produites en agissant sur les fac  teurs suivants  - direction du courant gazeux dans la hotte par  rapport aux fibres ;  - débit du courant gazeux ;  - température du courant gazeux.  



  C'est ainsi que si l'on donne au mouvement du  courant gazeux une composante parallèle au sens de  déplacement des     fibres    et dans le même sens que ce  dernier, il a été constaté que, toutes     choses    égales par  ailleurs, on obtenait des fibres ayant un diamètre plus  grand que si le     courant    gazeux présente une compo  sante de mouvement dirigée en sens contraire de  celui des     fibres.     



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  des mises en     aeuvre    du procédé de l'invention.  



  Les courbes 1 et 2 de la     fig.    1     donnent,    en fonc  tion des températures du verre aux tétons de     filière,     les diamètres des     fibres    obtenues en dirigeant un cou  rant gazeux d'azote respectivement dans le même sens  que les     fibres    et en sens inverse. On a représenté sur  les     fig.    1a et 1b des appareils relatifs respectivement  à ces deux amenées de courant gazeux ; par-dessus       (fig.    1a) et par-dessous     (fig.    lb).

   Ces courbes, ainsi  que celles des autres     figures,    ont été obtenues avec  un verre ayant la     composition    suivante ;    
EMI0002.0001     
  
    SiO2 <SEP> <B>52,31</B>
<tb>  <B>A1203</B> <SEP> 16,57
<tb>  Fe203 <SEP> 0,42
<tb>  Ca0 <SEP> 17,60
<tb>  Mg0 <SEP> 5,05
<tb>  NazO <SEP> 0,33
<tb>  K20 <SEP> 0,11
<tb>  B203 <SEP> <B>7,70</B>
<tb>  F <SEP> traces       Les     courbes    1 et 2 ont toutes deux été obtenues  avec de l'azote sec à environ 1400 C pour une vitesse  d'étirage de 40     m/sec    et avec un débit de 860     litres     d'azote par heure (t =     19     C).  



  On     constate    que     dans    le cas de la courbe 1, on  obtient des     diamètres    de fibres nettement plus élevés  que dans le cas de la courbe 2, pour les mêmes tem  pératures de     fibrage,    c'est-à-dire pour les mêmes tem  pératures de     verre    aux tétons des     filières.    On cons  tate que l'on     dispose    ainsi d'un moyen très simple et  qui ne nécessite aucun changement des     orifices    de       filières    pour obtenir des     fibres    de diamètre désiré.  



  La     variation    du diamètre des     fibres    peut égale  ment, comme indiqué ci-dessus, être obtenue en  agissant sur le débit du     fluide    gazeux introduit dans  la     hotte.     



  Les     courbes    3 et 4 de la     fig.    2     donnent,    en fonc  tion de la température du verre aux tétons de     filière,     les diamètres des     fibres    obtenues en     dirigeant    un  courant d'azote dans le même sens que les     fibres    (ar  rivée par-dessus).

   La courbe 3 est relative à un débit  d'azote de 860 litres par heure et la courbe 4 à un  débit d'azote de 130     litres/heure.    Ces     courbes    ont été  obtenues avec de l'azote sec à environ     130o    C avec  une vitesse d'étirage mécanique des     fibres    de 40 mè  tres par seconde.  



  On voit qu'en augmentant le débit de gaz intro  duit dans la hotte, on augmente le diamètre des fi  bres pour une température aux     tétons    de     filière    et  une vitesse d'étirage données.  



  Les courbes 5 et 6 de la     fig.    3 ont été tracées  à la suite d'essais faits dans les mêmes     conditions     que ceux relatifs aux courbes 3 et 4 de la     fig.    2, mais  avec un courant gazeux dont une     composante    du  mouvement est en sens contraire du déplacement des  fibres     (arrivée    par-dessous).

   On voit également que  dans les deux cas (courbes 3, 4, 5 et 6) l'augmenta  tion du débit du gaz se traduit par une augmentation  du     diamètre    des     fibres,    les courbes 5 et 6 correspon  dant respectivement aux débits d'azote de 860     litres/     heure et 130 litres/heures,  Les courbes 7, 8 et 9 de la     fig.    4 montrent l'in  fluence de la température du courant gazeux sur le  diamètre des     fibres    obtenues.

   Ces courbes ont été tra  cées à la suite d'essais effectués au moyen d'azote  sec, avec un débit de 130     litres/heure    (t = 190 C),  introduit dans la hotte de façon qu'une composante  de son mouvement soit     dant    le sens du déplacement  des     fibres    (arrivée     en    dessus),    Les courbes 7, 8 et 9 sont relatives respective  ment à des températures de l'azote de 1280 C,     1781,     C et 2150 C.

   On voit que, en augmentant la tempé  rature du courant gazeux, on a tendance à     diminuer     le     diamètre    des     fibres    pour une température cons  tante aux tétons de     filière.            Il    convient d'observer également que lorsque la  température du gaz devient     suffisamment    élevée  (voir notamment     courbe    9), le diamètre des fibres  devient pratiquement indépendant de la température  de     fibrage.    Dans ces     conditions,

      des     variations    sensi  bles de la température du verre aux tétons de la fi  lière influencent peu le diamètre des     fibres.     



  Les courbes 10 et 11 de la     fig.    5 montrent que  la nature des gaz introduits dans la hotte a une in  fluence sur les résultats. Ces deux courbes ont été  tracées à la suite d'essais effectués dans les mêmes  conditions     d'arrivée    du courant gazeux (en dessus),  de vitesse : 40     m;/sec    et de débit : 860     litres/heure.     La courbe 10 est relative à un     courant    d'azote sec  à     137o    C et la     courbe    11 à un courant de vapeur  d'eau à 1280 C.

   On remarquera que     l'utilisation    d'un  courant de vapeur d'eau permet d'obtenir de     grandes          variations    du diamètre des fibres, entre environ 6  et 11     [,    pour des températures de     fibrage        variant     entre environ 1220 et 1340 C.    Sur toutes les figures on a représenté à titre de  références les courbes concernant les     variations    du  diamètre des     fibres    en fonction de la température du  verre aux tétons de     filières,    respectivement sans hotte  (courbe<I>a)</I> et avec hotte (courbe<I>b)</I> en l'absence de  toute circulation de fluide dans la hotte.

   Ces cour  bes de     référence    montrent, d'une façon générale,       l'amélioration    qui résulte de l'utilisation d'une hotte  avec circulation de fluide.

Claims

REVENDICATION Procédé pour la fabrication de fibres d'une ma tière thermoplastique, notamment de fibres de verre, selon la revendication I du brevet principal, carac térisé en ce que l'on règle le diamètre des fibres pro duites en agissant sur les conditions dans lesquelles s'effectue le renouvellement du fluide gazeux entou rant les tétons de filières et les fibres en cours d'éti rage. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on agit sur le débit du fluide gazeux de re nouvellement. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on agit sur la température du fluide gazeux de renouvellement. 3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le renouvellement du fluide gazeux est réalisé au moyen d'au moins un courant gazeux dont on con trôle la direction. 4.

Procédé selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que la direction du courant gazeux possè de une composante parallèle à la direction de propa gation des fibres. 5. Procédé selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que la direction du courant gazeux pos sède une composante parallèle à la direction de pro pagation des fibres et dans le sens de propagation de celles-ci. 6.

Procédé selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que la direction du courant gazeux pos sède une composante parallèle à la direction de pro pagation des fibres et dans le sens inverse du sens de propagation de celles-ci. 7. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le fluide gazeux agit sur des filets de verre portés à une température de 1220 à 1340o C. 8. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le fluide gazeux utilisé est de la vapeur d'eau.

9. Procédé selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce que l'on utilise de la vapeur d'eau à une température de 150 à 2000 C. 10. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on utilise de l'azote sec. 11. Procédé selon la sous-revendication 10, ca ractérisé en ce que l'on utilise de l'azote sec porté à une température de 128-215,) C.