CS212033B1

CS212033B1 - Apparatus for storing and removing fine to ultramicron silicate fibers, in particular glass fibers

Info

Publication number: CS212033B1
Application number: CS646680A
Authority: CS
Inventors: Ludvik Habadej; Petr Sintak
Original assignee: Ludvik Habadej; Petr Sintak
Priority date: 1980-09-25
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných. Vynález řeší technický problém ztrát při výrobě rouna a jeho struktury vhodné pro další zpracování, např. výrobu filtračních papírů s vysokou účinností. Tažená primární nekonečná vlákna 5 (obr. 1) o mikronáži 100 až 120 mikrometrů se vedou před ústí rozfukovacího hořáku 4, jehož účinkem se zeslabují na staplová vlákna o průměru řádově v mikrometrech. Vlákna se ukládají na ukládaci sítový pas 13 připevněný na prostupný nosný dopravní pas 12 a vytvářejí rouno 15, ze kterého se vytváří nábal 18. Je uvedena struktura obou , pasů 12, 13 a dimenzování ukládacího sítového pasu 12 a dále pomocné prostředky 18, 17 k manipulaci s rounem 1S i jejich napojení na vysavač 22. Vynález je možno použít i v jiných oborech zabývajících se výrobou a zpracováním vláken obdobných vlastností.Device for storing and removing fine to ultramicron silicate fibers, especially glass fibers. The invention solves the technical problem of losses during the production of a nonwoven fabric and its structure suitable for further processing, e.g. the production of high-efficiency filter papers. Drawn primary continuous fibers 5 (Fig. 1) with a micron size of 100 to 120 microns are guided in front of the mouth of the blowing torch 4, by the effect of which they are weakened to staple fibers with a diameter of the order of micrometers. The fibers are deposited on a depositing screen belt 13 attached to a permeable carrier conveyor belt 12 and form a web 15, from which a package 18 is formed. The structure of both belts 12, 13 and the dimensioning of the depositing screen belt 12 are presented, as well as auxiliary means 18, 17 for manipulating the web 15 and their connection to a vacuum cleaner 22. The invention can also be used in other fields dealing with the production and processing of fibers with similar properties.

Description

Vynález se týká zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných, zahrnujícího nekončitý prostupný nosný dopravní pas, odsávací komoru v místě ukládání a nabalovací mechanismus.The invention relates to a device for the storage and removal of fine to ultramicron silicate fibers, in particular glass fibers, comprising an endless permeable carrier conveyor belt, a suction chamber at the deposition site and a wrapping mechanism.

Jemná silikátová vlákna o tloušťce 4 až 13 mikrometrů až ultramikronová vlákna o tloušťce menší než 0,5 mikrometru se nedají již vyrobit jednoduchými výrobními metodami tažením nebo rozfukováním z tayeniny a je nutno použít metod kombinovaných, z nichž nejběžnější je tzv. metoda dvojího tažení, jak je. např. popsáno v publikaci J. Lehnera a L. Surého: „Silikátová vlákna v průmyslu a stavebnictví“ (SNTL 1975) na str. 54 až 56. Tažená nekonečná vlákna o průměru 100 až 120 mikrometrů jsou vedena pres tažné válečky a naváděcí lištu před ústí trysky hořáku, v jehož spalovací. komoře dosahuje teplota hodnoty až 2000 °C a rychlost spalin proudících štěrbinou sé může blížit až rychlosti zvuku. Účinkem proudu spalin jsou primární vlákna zeslabována a dělena na staplová vlákna o tloušťce 0,05 až 8 mikrometrů. Takto získaná vlákna se vedou na ukládací zařízení, z něhož se ve formě rouna nebo rohože odebírají nebo navíjejí k dalšímu zpracování, jak je znázorněno např. v pat. USA čís. 3,114.939. Jednou z možností je zpracování těchto vláken mokrou cestou papírenskými metodami, kterými se vyrábějí odpařovací desky, jak je popsáno v patentu USA číslo 2,919.211 nebo papír podle patentu USA č. 2,919.221. Tyto výrobky se používají např. k účinnému tlumení nebo filtraci, jak uvádí DAS č. 1,925.452.Fine silicate fibers with a thickness of 4 to 13 microns to ultramicron fibers with a thickness of less than 0.5 microns can no longer be produced by simple production methods by drawing or blowing from tayenine and combined methods, the most common of which is the so-called double-drawing method, Yippee. eg described in J. Lehner and L. Surý: "Silicate fibers in industry and construction" (SNTL 1975) on pages 54 to 56. The drawn filaments of 100 to 120 microns in diameter are guided through the pull rollers and guide bar in front of the mouth of the burner nozzle in which the combustion. the chamber reaches a temperature of up to 2000 ° C and the velocity of the flue gas flowing through the slot can be close to the speed of sound. As a result of the flue gas stream, the primary fibers are attenuated and divided into staple fibers with a thickness of 0.05 to 8 microns. The fibers thus obtained are fed to a storage device from which they are taken or wound in the form of a web or mat for further processing, as shown, for example, in U.S. Pat. US no. 3,114.939. One possibility is to wet-treat these fibers by papermaking methods to produce vaporizing plates as described in U.S. Patent No. 2,919,211 or paper according to U.S. Patent No. 2,919.221. These products are used, for example, for effective damping or filtration, as stated in DAS No. 1,925,452.

Zařízení k ukládání a odebírání vláken podle citovaných dokumentů sestávají v podstatě z nekončitých prostupných nosných dopravních pasů, opatřených v místě ukládání odsávací komorou a k nim je přistaven na další větvi pasu nebo na jeho další dráze odebírací mechanismus, např. nabalovací. Vlákna jsou vedena od rozfukovacího hořáku na dopravní pas horizontálním nebo dokonce zalomeným vertikálně horizontálním difuzorém. Nosné dopravní pasy jsou konstruovány především s ohledem na mechanické podmínky, a proto dochází k jejich zanášení vlákny, které nelze odstranit ani čištěním za provozu a mimoto dochází ke značnému úletu vláken do odsávací komory. Vlákna ulpívají též na stěnách difuzoru a postupně jej zanášejí. Další nevýhodou difuzoru je poměrně dlouhá dráha letu vláken v turbulentním proudu spalin a přisávaného vzduchu, při kterém dochází ke zplstění, tj. vzájemné mechanické vazbě vláken mezi sebou do větších shluků, což znesnadňuje dispergacl vláken ve .vodní lázni, která je součástí mokrého zpracování papírenskými metodami. Při nabalování dochází k poruchám, zejména nabaluje-li se rouno v tenké vrstvě, což je výhodné pro další zpracování.The fiber storage and removal devices according to the cited documents consist essentially of endless permeable support conveyor belts provided with a suction chamber at the deposition point and attached thereto on a further passage branch or on its further path a withdrawal mechanism, eg a roll-up mechanism. The fibers are guided from the blower burner to the conveyor belt by a horizontal or even cranked vertically horizontal diffuser. The carrier conveyor belts are designed primarily with regard to mechanical conditions and therefore they become clogged with fibers, which cannot be removed even by cleaning during operation and, moreover, the fibers are drained into the exhaust chamber. The fibers also adhere to the walls of the diffuser and gradually clog it. Another disadvantage of the diffuser is the relatively long flight path of the fibers in the turbulent flow of flue gas and the suction air, which causes felting, i.e. mutual mechanical bonding of the fibers with each other into larger clusters, which makes the dispersing of fibers in water bath difficult. methods. Failures occur during rolling, especially when the web is rolled in a thin layer, which is advantageous for further processing.

Uvedené nevýhody se odstraní u zařízení k ukládání a odebírání jemných až uitramikronových silikátových vláken, zejména skleněných podle vynálezu zahrnujícího nekončitý prostupný nosný ..dopravní pas, odsávací komoru v místě ukládání a nabalovací mechanismus. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na prostupném nosném .dopravním pasu je souběžně s ním uložen ukládací sítový pas s plošnou vazbou o velikosti ok rovné 3.10³ až 6.10³násobku středního průměru ukládaných staplových vláken, přičemž volná, plocha mezi oky je 60 až 80 procent celkové plochy ukládacího sítového pásu vzdáleného v místě ukládání vláken 0,5 až 1 m od ústí rozfukovacího hořáku. S výhodou je nad ukládacím sítovým pasem před nabalovacím mechanismem umístěna plošná odsávací hubice a pod nosným dopravním pásem proti nabalovacímu mechanismu ódfukovací hubice, která může být s výhodou napojena na výfuk vysavače, jehož sací potrubí je napojeno na čisticí kartáč a odsávací štěrbinovitou hubici umístěnou nad horní větví obou pasů.These disadvantages are eliminated with the device for storing and removing fine to uitramicron silicate fibers, in particular glass fibers according to the invention, comprising an endless permeable support belt, a suction chamber at the deposition site and a wrapping mechanism. The invention consists in that on the carrier .dopravním permeable belt is mounted in parallel with the deposition screen belt having a surface binding of mesh size equal to 3.10 ³ 6.10 ³ times the mean diameter of the staple fibers deposited with the loose, between the mesh area is 60-80 percent of the total area of the deposition sieve strip spaced at the fiber deposition location 0.5 to 1 m from the mouth of the blowtorch. Advantageously, a flat suction nozzle is located above the storage screen belt in front of the wrapping mechanism and below the support conveyor belt against the wrapping mechanism of the blower nozzle, which may advantageously be connected to a vacuum cleaner exhaust whose suction line is connected to a cleaning brush and a suction slot. branches of both passports.

Přídavný ukládací sítový pas je konstruován a dimenzován tak, aby docházelo k co nejmenšímu úletu vláken do odsávací komory a k co nejmenšímu ulpívání vláken na pase, Odstraněním difuzoru se zabrání zachycování a ulpívání vláken na cestě mezi hořákem a místem ukládání a docílí se ukládání vláken co nejblíže k místu jejich vzniku v tenké vrstvě, řádově desetinách milimetru. To umožňuje též snadný přehled o vyráběné mikronáži z jednotlivých primárních vláken a na základě- toho vyhodnocovat a regulovat činnost tažné platinové pícky v součinnosti s rožfukovacím hořákem. Plošná odsávací hubice a odfukovací hubice zlepšují snímání rouhá z pasu a usnadňují jeho. nabalování. Napojení odfukovací hubice umožňuje využít výfukového proudu vzduchu z vysavače, kterým se odsávají jednak zbylá vlákna z horní větve pasů po nábalu, jednak vlákna z čisticího kaytáče,The additional storage sieve waist is designed and dimensioned to minimize filament entrainment to the suction chamber and to adhere fibers to the waist as little as possible. Removing the diffuser prevents the fibers from trapping and adhering on the path between the burner and the deposition site. to the place of their formation in a thin layer, in the order of tenths of a millimeter. This also allows an easy overview of the microfiber produced from the individual primary fibers and, consequently, evaluates and regulates the operation of the pull platen furnace in conjunction with the blow torch. The flat suction nozzle and blow-off nozzle improve banding from the waist and make it easier. nabalování. The connection of the blower nozzle makes it possible to use the exhaust air stream from the vacuum cleaner, which extracts both the remaining fibers from the upper branch of the waist after wrapping and the fibers from the cleaning brush,

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž znázorňuje obr. 1 celkový nárysný pohled na zařízení, včetně zařízení k výrobě primárních vláken, obr. 2 celkový půdorysný pohled na zařízení, obr. 3 detailní řez soustavou prostupného nosného dopravního pasu a ukládacího sítového pasu, obr, 4 detailní strukturu nosného dopravního pasu, obr. 5 detailní strukturu ukládacího sítového pasu.An exemplary embodiment of the invention is described below and schematically shown in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a general elevational view of the apparatus, including a primary fiber manufacturing apparatus; FIG. 2 is a general plan view of the apparatus; FIG. 4 shows a detailed structure of a carrier conveyor belt; FIG. 5 shows a detailed structure of a storage conveyor belt.

Pod platinovou píckou 1 (obr. 1, 2) k tažení nekonečných primárních vláken 2' je pod tažným zařízením 3 rozfukovací hořák 4 k výrobě jemných až ultramikronových staplových vláken 5. Na rámu 6 jsou upevněny hnací válec 7, poháněný neznázorněnou pohonnou jednotkou, vodicí válce 8, napínací válec 9 s napínacím ústrojím 10 a podpěrné válce 11. Na této soustavě válců 7, 8, 9, 11 je napnut prostupný nosný dopravní pas 12 a k němu.je zevně přichycen (obr. 3) ukládací sítový paš 13. Proti rozfukovacímu hořáku 4 je uvnitř svislé větve pasů 12, 13 odsávací komora 14 v místech ukládání, kde se začíná vytvářet rouno 15. V tomto místě je ukládací sítový pas 13 vzdálen od rozfukovacího hořáku 4 0,5 až 1 m. Nad horní horizontální větví obou pasů 12, 13 je umístěna plošná odsávací hubice 1S napojená na neznázorněný ventilátor a pod touto větví odfukovací hubice 17, nad níž se vytváří nabal 18 pomocí nabalovacího mechanismu 19, za nímž je umístěna odsávací štěrbínovitá hubice 20. Tato je sacím potrubím 21 připojena na vysavač 22 přes výměnný pytel 23. Přes řídící kohout 24 je napojena na výfuk 25 do atmosféry též potrubím 28 jtž zmíněná odfukovací hubice 17. Společně se sacím potrubím 21 je na vysavač 22 připojen též čisticí kartáč 27 s krytem 28 čisticím potrubím 29. Prostupný nosný dopravní pas 12 (obr. 4) je tvořen prokrypovanými tyčemi 30 a střídavou soustavou per 31 s levým . a pravým stoupáním. Ukládací sítový pas 13 (obr. 5} je utkán z osnovních drátů 33 a útkových drátů 32. Vzájemná vazba je hladká se čtvercovými oky, dráty jsou ocelové, pocínované nebo pozinkované a mají tloušťku 0,2 až 0,7 mm. Velikost ok je funkcí středního průměru ukládaných staplových vláken a činí -3 . IQ³ až 6 . Í0³násobék středního průměru vláken. Při větším průměru ok dochází ke zvýšenému úletu staplových vláken 5 do odsávací komory 14, při menším průměru a zachování tloušťky drátu se prudce zmenšuje volná plocha mezi oky pod 60 až 80 % celkové plochy ukládacího sítového pasu, čímž se zmenšuje prostupnost ukládacího sítového pasu 13. Střídavé uspořádání soustavy per 31 zabraňuje při funkčním pohybu nosného dopravníku pasu 12 jeho samovolnému posouvání po válcích 7, 8, 9, 11 ve směru jejich osy. Plošná hladká vazba osnovních drátů 33 a útlových drátů 32 zamezuje vnikání staplových vláken 5 v průběhu jejich ukládání na ukládací sítový pas 13 mezi jejich styčné plochy a tím vzniku mechanické vazby mezi uloženým rounem 15 a ukládacím sítovým pasem 13. Zařízení funguje následovně:Under the platinum furnace 1 (Figs. 1, 2) for drawing the filaments of primary filaments 2 ', there is a blower burner 4 under the towing device 3 for producing fine to ultramicron staple fibers 5. A drive roller 7 driven by a drive unit (not shown) is mounted. In this set of cylinders 7, 8, 9, 11, the permeable support conveyor belt 12 is tensioned and the storage sieve conveyor 13 is attached externally (FIG. 3). the exhaust burner 4 has a suction chamber 14 inside the vertical bands of the belts 12, 13 at the deposition points where the fleece 15 begins to form. At this point the deposition sieve 13 is spaced from the burner 4 by 0.5 to 1 m. a flat suction nozzle 16 is connected to the fan 12 and 13, connected to a fan (not shown) and below this branch a blow nozzle 17, over which a pack 1 is formed. 8, by means of a wrapping mechanism 19, behind which a suction nozzle 20 is located. This is connected to the vacuum cleaner 22 via a replacement bag 23 via a suction line 21. Via a control cock 24, the exhaust nozzle 17 is also connected to the exhaust 25 into the atmosphere. with the suction line 21, a cleaning brush 27 with a cover 28 is also connected to the vacuum cleaner 22 through the cleaning line 29. The passable carrying belt 12 (FIG. 4) is made up of scribed rods 30 and an alternating system of tongues 31 with the left one. and right climb. The mesh screen 13 (Fig. 5) is woven from warp wires 33 and weft wires 32. The mesh is smooth with square meshes, the wires are steel, tinned or galvanized and have a thickness of 0.2 to 0.7 mm. functions stored mean diameter staple fibers and render -3. IQ ³ to 6 I0 ³ times the mean fiber diameter. for larger mesh diameter leads to an increased drift staple fibers 5 into the suction chamber 14 while maintaining a smaller diameter and wire thickness dramatically reduces the free the area between the meshes below 60 to 80% of the total area of the storage screen belt, thereby reducing the permeability of the storage screen belt 13. The alternating arrangement of the tongue assembly 31 prevents the belt conveyor 12 from spontaneously moving along the rollers The flat smooth bond of the warp wires 33 and the weft wires 32 prevents the entry of staple wires. 5 during the deposition onto the deposition web 13 between their contact surfaces, thereby forming a mechanical bond between the laid web 15 and the deposition web 13. The apparatus operates as follows:

Sklovina utavená v platinové pícce 1 je vytahována tažným zařízením 3 na primární vlákna 2, která jsou vedena před ústí rozfukovacího hořáku 4. Tepelným a dynamickým účinkem spalin jsou primární vlákna 2 jiatavována a tvarována na velmi jemná až ultramikronová staplová vlákna 5, která jsou unášena proudem spalin na ukládací sítový pas 13, kde jsou zachycována ve formě rouna 15, zatímco spaliny jsou odsávací komorou 14 odsávány přes ukládací sítový pas 13 a nosný dopravní pas 12 a odváděny mimo prostor výrobního zařízení. Ukládací sítový pas 13 je uchycen na nosném doprav-, ním pasu 12, který je veden přes soustavu válců uchycených na rámu 6. Uložené rouno 15 vláken je na horizontální části, ukládacího sítového pasu 13 podtlakem vytvořeným plošnou odsávací hubicí 16 nadlehčováno a odsáváno z ukládacího sítového pásu 13 tak, že zaujme polohu plovoucí vrstvy rouna 15 mezi ukládacím sítovým pasem 13 a plošnou odsávací hubicí 16. Tím jsou narušeny mechanické vazby mezi uloženým rounem 15 mikrovláken a ukládacím sítovým pasem 13 vzniklé v průběhu ukládání jednotlivých staplových vláken 5 na ukládací sítový pas 13. Bezprostředně za plošnou odsávací hubicí 18 ve směru pohybu pasu je uložené. rouno 15 mikrovláken nabalováno na dutinku nabalovacího mechanismu 19, jehož otáčení je odvozeno od pohybu ukládacího sítového pasu 13. Na nabalovací dutince vytváří vrstvy rouna 15 mikrovláken nabal 18. V místě nabalování mikrovláken. je pod nosným dopravním pásem 12 umístěna odfukovací hubice 17 do které je potrubím 28 přiváděn tlakový vzduch z výfuku 25 vysavače 22. Takto vzniklý přetlak pod nabalovaným rounem 15 mikrovláken v místě nabalování rouna Í5 napomáhá oddělování rouna 15 od ukládacího sítového pasu 13 a k následnému vytváření nábalu 18 mikrovláken. Po dosažení požadované hmotnosti nábalu 18 mikrovláken je nábal 18 včetně nabalovací dutinky vyjmut z nabalovacího mechanismu 19 a nasazena nová prázdná nabalovací dutinka. Zbývající část mikrovláken, která ulpěla na ukládacím sítovém pase 13, je odsávána odsávací štěrbinovitou hubicí 20 z ukládacího sítového pasu 13 a dále odváděna sacím potrubím 21 do výměnného pytle 23, ve kterém je udržován podtlak vysavačem 22. Výfuk 25 vysavače 22 je opatřen řídícím kohoutem 24, kterým je možno seřídit poměr mezi množstvím vzduchu odcházejícího z vysavače 22 výfukem 25 do atmosféry a tlakovým vzduchem odváděným potrubím 26 k odfukovací hubici 17. Finální čištění ukládacího sítového pasu 13 je prováděno čistícím kartáčem 27, který je opatřen ochranným krytem 28, z něhož je odsáván vzduch a zbylá staplová vlákna 5 čisticím potrubím 29 do výměnného pytle 23 vysavače 22. Nábal 18 mikrovláken je po vyjmutí z nabalovacího mechanismu 19 podélně rozříznut, dutinka odstraněna a rouno 15 mikrovláken dále zpracováváno papírenským způsobem např. na vysoce účinný filtrační papír.The molten glass melted in the platinum furnace 1 is pulled by the primary fiber puller 3, which is guided in front of the burner mouth 4. By the thermal and dynamic effect of the flue gas, the primary fibers 2 are juiced and shaped into very fine to ultramicron staple fibers 5. flue gases are deposited in the form of a web 15, while the flue gases are sucked out by the suction chamber 14 through the storage sieve belt 13 and the carrier conveyor belt 12 and discharged away from the production plant. The storage screen 13 is mounted on a support conveyor belt 12, which is guided through a set of rollers mounted on the frame 6. The laid fiber web 15 is lightened on the horizontal part of the storage screen 13 by the vacuum created by the flat suction nozzle 16 and sucked out of the storage screen. of the web 13 so as to assume the position of the floating web 15 between the deposition web 13 and the flat suction nozzle 16. This disrupts the mechanical bonds between the deposited microfiber web 15 and the deposition web 13 formed during deposition of the individual staple fibers 5 onto the deposition web 13. Immediately behind the flat suction nozzle 18 in the direction of movement of the waist is stored. the microfiber web 15 is rolled onto the sleeve of the wrapping mechanism 19, the rotation of which is derived from the movement of the deposition sieve waist 13. The microfiber webs 15 on the wrapping sleeve form a roll 18 at the microfiber wrapping location. a blower nozzle 17 is placed under the carrier conveyor 12 into which the compressed air from the exhaust 25 of the vacuum cleaner 22 is supplied via the pipe 28. The resulting overpressure under the wrapped microfiber web 15 at the wrapping web 15 helps to separate the web 15 from the storage screen 13 and 18 microfibers. When the desired weight of the microfibre packing 18 has been reached, the packing 18 including the wrapping sleeve is removed from the wrapping mechanism 19 and a new empty wrapping sleeve is fitted. The remaining portion of the microfibers that adheres to the storage screen 13 is sucked out by the suction nozzle 20 from the storage screen 13 and further discharged through the suction line 21 to the exchange bag 23, where vacuum is maintained by the vacuum cleaner 22. 24, by which the ratio between the amount of air leaving the vacuum cleaner 22 through the exhaust 25 to the atmosphere and the compressed air through the duct 26 to the blower nozzle 17 can be adjusted. The final cleaning of the storage screen 13 is carried out with a cleaning brush 27, provided with a protective cover 28. air and the remaining staple fibers 5 are sucked through the cleaning line 29 into the removable bag 23 of the vacuum cleaner 22. After removal from the wrapping mechanism 19 the microfiber packing 18 is longitudinally cut, the tube is removed and the microfiber web 15 is further processed by paper. filter paper.

Claims

An apparatus for storing and withdrawing fine to ultramicron silicate fibers, in particular glass fibers, comprising an endless permeable carrier conveyor, a suction chamber at a storage location and a wrapping mechanism, characterized in that it is parallel to the permeable carrier conveyor (12). a storage mesh belt (13 J with a mesh binding of 3.10 ³ to 6.10 ³ times the mean diameter of the stacked stack fibers (5) is deposited therewith, the free area between meshes being 60 to 80% of the total area of the storage mesh belt (13) spaced at the fiber storage location 0.5 to 1 m from the mouth of the blow torch (4).

Device according to claim 1, characterized in that a flat suction nozzle (16) is placed above the loading sieve belt (13) before the wrapping mechanism (19) and below the carrier conveyor belt (12) opposite the loading mechanism (19) of the blowing nozzle (17). ).

Device according to claim 2, characterized in that the blower nozzle (17) is connected to an exhaust (25) of a vacuum cleaner (22), the suction line of which is connected to a cleaning brush (27) and a suction slot (20) located above the upper branch. Both passports (12,13).