CS231953B2

CS231953B2 - The glass suitable fibrefication

Info

Publication number: CS231953B2
Application number: CS798546A
Authority: CS
Inventors: Jean A Battigelli; Francios Bouquet; Igor Fezenko; Jean-Jacques Massol
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1985-01-16
Also published as: AT379126B; AT377967B; TR20714A; PH14461A; GB2041910A; DK158578C; US4203774A; FI69447B; NL7908864A; NZ192341A; FI65983C; PH14543A; NL181102B; JPS6220141B2; SE8304043L; JPS635337B2; FI793833A7; GB2041911A; NO793994L; NL7908866A

Description

Vlákna ze skla nebo z podobných termoplastických materiálů, zvláště anorganických, lze vyrábět pomocí odstředivky, jejíž osa je uložena vertikálně a clo níž se přivádí proud roztaveného skla, které pak vzhledem к rotaci odstředivky je přiváděno na vnitřní povrch zevní stěny odstředivky, který je opatřen velkým množstvím otvorů tak, že roztaveno sklo vychází ve formě tenkých paprsků nebo primárních vláken z těchto otvorů. Současně s odstředivkou se užívá prstencovité spalovací komory, z níž vychází proud horkého plynu ve směru osy odstředivky tak, že proudem horkého plynu dochází к vytažení nebo dloužení skleněných vláken a současně jsou primární vlákna tímto proudem horkého vzduchu stahována směrem dolů, načež jsou kladena na horní stranu perforovaného dopravníku, který je s výhodou uspořádán tak, že tvoří dolní stěnu sběrné komory. Při zvláště výhodném uspořádání se nachází pod perforovaným dopravníkem, rouna nebo rohože vláken na perforovaném dopravníku, kterým se pak rohož dopravuje к dalšímu zpracování, balení a podobně.

dosud používaných systémů podobného typu se ušíyú měkkého skla, to znamená skla takového složení, aby teplotní podmínky pro jeho tavení a jeho viskozita v roztaveném stavu umožňovaly volný průchod skla otvory ve sloně odstředivky při teplotě, která je podstatně nižší než teplota, při níž dochází к příliš velké korozi nebo к deformaci materiálu odstředivky.

Aby bylo možno dosáhnout tohoto cíle, je nutno do skel, určených к zvlákňování přidal poměrně velké množství jedné nebo většího počtu sloučenin baria, bóru nebo fluoru, které snižují teplotu tání, teplotu odskelnění, liquldus a viskozltu tak, aby nedocházelo R přívodu skla o příliš vysoké teplotě do Odsi řO<li Vkу,

Výhodný hnmhm-p m obsah emdů baria, bóru a fluoru, kterlho je nutno užít ve svrchu uvedených měkkých sklech, je 3 %, 6 % a 1.5 %, je však nutno současně pamatovat na to, že běžně užívané sloučeniny bóru a fluoru jsou při teplotách, užívaných při zvlákňování skla, 'ěknvé, takže zvláště v případě fujoni je nutno na začátku zpracování přidat do zpracovávaného skla daleko vyšší množství těchto látek, aby bylo zajištěno dostatečné množství teto látky v roztaveném skle 1 po, ztrátě určitého pódii o těkavostí této sloučeniny. Použití větších množství těchto sloučenin však podstatně zvyšuje náklady na výrobu skla, protože cena těchto sloučenin je vysoká, což platí zejména pro sloučeniny baria.

Mimoto vyžaduje používání skla, které obsahuje velké mjnoížství bóru, fluoru nebo baria, řadu bezpečnostních opatření. V případě bóru nebo fluoru unikají ze zařízení škodlivé těkavé složky, které způsobují i znečištění atmosféry, takže je nezbytné zpracovávat odpadní plyn zvláštním - způsobem za použití odlučovačů.

Mimoto jsou výsledným produktem při použití poměrně měkkého skla vlákna, která nemají požadovanou odolnost proti vysokým teplotám.

Cílem vynálezu je tedy zcela odstranit těkavé složky a užít levného skla, přičemž získaná vlákna by měla mít lepší vlastnosti i pokud jde ' o odolnost proti zvýšeným teplotám.

Tento požadavek je kladen z toho důvodu, že vlákna, která jsou získávána použitím běžných postupů, běžných zařízení a skla běžně užívaného složení je možno užít k izolačním účelům jen do teploty 400 °C. V případě vláken - podle vynálezu by mělo být možno zvýšit tuto teplotu alespoň na 480 °C.

Předmětem vynálezu je tedy sklo, vhodné ke zvlákňování a obsahující oxid křemičitý, hlinitý, sodný, draselný, vápenatý, hořečnatý, barnatý, železitý, boritý a sírový.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že složky jsou obsaženy v uvedené hmotnostní koncentraci:

oxid křemičitý oxid hlinitý oxid sodný oxid draselný oxid vápenatý oxid hořečnatý oxid barnatý oxid železitý oxid boritý různé nečistoty z toho oxid sírový oxid manganatý až 65 % až 8 %

12.5 až 18 % stopy až 3 ' °/o

4.5 až 9 % stopy až 4 % stopy až 5 % 0,1 až 5 % stopy až 2 % nejvýše 1 % nejvýše 0,6 % stopy až 4 %, přičemž celkový obsah oxidu sodného a draselného se pohybuje v rozmezí 15 až 18 °/o, celkový obsah oxidu horečnatého a vápenatého se pohybuje v rozmezí 7 až 9,5 % a celkový obsah oxidu manganatého, barnatého a železitého se pohybuje v rozmezí 3,5 až 8 % a poměr oxidu hlinitého k celkovému množství oxidu sodného a draselného se pohybuje v rozmezí 0,25 až 0,40 a poměr oxidu horečnatého k oxidu vápenatému je nižší nebo roven 0,75.

Pokud jde o složení skla, je nutno uvést, že sklo zvláště výhodného složení je sklo, které neobsahuje žádný fluor a nejvýše malé množství baria a bóru. Je tedy zřejmé, že je možno použít i tak zvaná tvrdá skla s vyšší teplotou tání a odskelnění. Sklo, které neobsahuje fluor, bór ani barium není možno zpracovávat běžným způsobem. Hlavní výhodou tvrdých skel je to, že - vlákna, vyrobe ná z těchto skel jsou daleko odolnější proti zvýšeným teplotám.

Složení tvrdého skla, které má vysokou teplotu odskelnění a které dosahuje viskozi- ty, vhodné pro zvlákňování jen při vysokých teplotách, vyžaduje zcela zvláštní způsob zpracování a zcela zvláštní zařízení, na němž je možno provést celou řadu podstatných zlepšení, která se týkají konstrukce odstře- ~ divky, způsobu výroby i zařízení pro přivádění a rozdělování roztaveného skla v odstředivce i dalších provozních podmínek - celého · zařízení. Takto pozměněný postup a zařízení umožňují i výrobu vláken z velmi tvrdého skla, jehož zpracování je známými způsoby neproveditelné.

Je nutno zdůraznit také to, že jednotlivá konstrukční zlepšení, nutná pro výrobu vláken z tvrdých skel, jsou výhodná také při výrobě jiných druhů skleněných vláken.

Na obr. 1 je znázorněn vertikální řez zařízením pro výrobu skleněných vláken s odstředivkou, a to s jejím výhodným provedením, na výkresu je současně zachyceno dmychací zařízení pro horký vzduch, který je přiváděn podél zevní stěny odstředivky prstencovitě směrem shora dolů a slouží k vytahování a dloužení skleněných vláken.

Na obr. la je znázorněn zvětšený řez provedením na obr. 1, zejména část stěny rozdělovače roztaveného skla, který je uložen uvnitř odstředivky.

Obr. 2 až 6 znázorňují jednotlivá provedení odstředivky a zařízení pro přívod roztaveného skla do vnitřního prostoru odstředivky.

Na obr. 7 je znázorněn detailní zvětšený řez, z něhož je zřejmé uspořádání přístroje pro přívod skla . do vnitřního- prostoru odstředivky. Jde o detail obr. 6.

Na obr. 8 je znázorněn ve zvětšeném měřítku detailní - řez provedením podle obr. 4 a 5, zejména pokud jde o odlišné uspořádání zařízení pro- přívod skla do vnitřního prostoru odstředivky.

Na obr. 9 je znázorněn částečný řez konstrukcí odstředivky podle obr. 4 a 5.

Na obr. 10 -a 11 jsou znázorněny řezy perforovanou zevní stěnou odstředivky.

Na obr. 1 je znázorněn centrální hřídel 10 odstředivky, který na svém spodním konci je opatřen hlavou 11, určenou k montáži odstředivky. Odstředivka 12 sestává ze zevní stěny 13, která je opatřena mnoha řadami ” otvorů pro výrobu skleněných vláken a - jejíž horní okraj je spojen s hlavou - 11 pomocí zvoncovitého upevňovacího dílu 14. Otvůrky, jimiž je opatřena zevní stěna 13 odstředivky 12, jsou znázorněny jen částečně, je však samozřejmé, že zevní stěna 13 odstředivky 12 obsahuje velký počet těchto otvůrků v mnoha řadách ve vertikálním odstupu. Na svém spodním konci je odstředivka 12 opatřena prstencovitou přírubou 15, která vyčnívá dovnitř a je spojena s horním okrajem válcového dílu 16, čímž vznikne zesílení, jehož účel bude vysvětlen později.

Ve vnitřním prostoru odstředivky 12 se nachází dělicí buben 17, který se otáčí současně s odstředivkou 12 a jehož stěna je opatřena jednou řadou dělicích otvorů 18, které ' jsou uloženy v podstatě v rovině horní řady otvorů zevní stěny 13 odstředivky 12. Dělicí buben 17 je upevněn k hlavě 11 pomocí lamel 17a, směřujících shora dolů. Středem odstředivky 12 je přiváděn proud skla S do vnitřního prostoru dělicího' bubnu 17 a tam se dostává k dělicím otvorům 18 dělicího bubnu 17 a u těchto otvorů 18 vytváří vrstvu, z níž vycházejí paprsky 19 dělicími otvory 18 radiálně směrem na vnitřní plochu zevní stěny 13 odstředivky 12 ve výši horní řady otvůrků zevní stěny 13. Z této oblasti pak stéká proud roztaveného skla směrem dolů po vnitřní ploše zevní stěny 13 odstředivky 12.

Tento směrem, dolů směřující proud je jednoduchý a nepřerušovaný z toho důvodu, že vnitřní prostor odstředivky 12 není opatřen žádnou dělicí stěnou nebo komorou, jak tomu bývá ' u obvyklých typů odstředivek pro toto použití. Jak bylo prokázáno stroboskopicky, je tento proud roztaveného skla laminární. Z této laminární vrstvy roztaveného skla se sklo dostává do jednotlivých otvůrků zevní stěny 13 odstředivky 12 a z těchto otvůrků je sklo vytlačováno ve formě velkého počtu primárních vláken, která jsou strhována směrem dolů působením proudu horkého vzduchu, který má prstencovitý tvar a vychází ze zařízení, - které bude dále popsáno.

Na obr. la je znázorněno další provedení dělicího - bubnu 17b, který je v těmito· případě opatřen dvěma řadami dělicích otvorů 18a, všechny tyto otvory jsou však uloženy v blízkosti společné roviny, takže sklovina z nich vychází v úrovni horní řady otvorů, provedených v zevní stěně 13 odstředivky 12.

Pokud . jde o uspořádání dělicího bubnu 17 v provedení, znázorněném na obr. 1, a dělicího bubnu 17b v provedení, znázorněném na obr. la, je nutno zdůraznit, že obvyklé dělicí bubny jsou opatřeny několika řadami dělicích otvorů, které jsou uspořádány vzhledem k sobě ve vertikálních odstupech, takže dochází k rozdělování roztaveného skla v celém rozsahu perforované obvodové stěny bubnu a tím 1 v rozsahu celé vnitřní stěny odstředivky nebo alespoň v průběhu větší část, vnitřní stěny těchto odstředivek. Bylo však prokázáno, že při použití těchto známých způsobů vznikají při. rozdělení skloviny podstatné obtíže a nevýhody, a to zejména v případě použití odstředivek s poměrně velkými rozměry.

Hlavní obtíž spočívá v tom, že paprsky skloviny ztrácejí teplo při své cesto mezi, dělicím bubnem a vnhřní plochou zevní stěny odstředivky. Tyto . tepelné ztráty jsou přímo úměrné celkové zevní ploše přiváděných paprsků skloviny. Při použití velkého množství malých paprsků, tak jak tomu je u známých zařízení, je celková plocha podstatně vyšší než v případě zařízení, v němž je dělicí buben opatřen pouze jedinou řadou dělicích otvorů s větším průměrem, takže je možno totéž množství, roztaveného skla přivádět při podstatně nižší celkové zevní ploše. Ve zvláštních případech umožňuje zařízení přivádět ve formě paprsků skloviny množství skla, jehož celkový zevní povrch odpovídá pouze jedné sedmině celkového zevního povrchu téhož množství skla přiváděného dosud používaným zařízením.

Zařízením je tedy možno odstranit při použití dělicího bubnu 17, 17b s jedinou ' řadou dělicích otvorů 18, 18a přebytečným ztrátám ' tepla, které představují u známých zařízení podstatnou nevýhodu. Mmoto dochází u známých zařízení i při malém rozměru odstředivky k tomu, že tepelné ztráty - jsou u různých paprsků skla daleko nerovnoměrnější než v případě, že se vytváří menší počet paprsků s větším průměrem.

Přestože svirchu uvedené obtíže, týkající se tepelných ztrát, neruší při použití měkkého skla způsob zvlákňování tohoto skla, jsou tyto tepelné ztráty naprosto nepřijatelné v případě, že mají být zvlákňována uvedeným způsobem tvrdá skla.

Další výhoda spočívá v tom, že odstředivka může mít větší průměr. Při použití dělicích bubnů známé konstrukce, z nichž vycházejí skleněné paprsky s malým průměrem, docházelo při zvětšení průměru odstředivky k nerovnoměrnému rozdělování skleněných paprsků a tím se zhoršovala i rovnoměrnost celého výrobního postupu. V případě, že se při použití nového zařízení vytváří pouze menší počet silnějších paprsků roztaveného skla, nedochází nikdy - k nerovnoměrnosti rozdělování tohoto skla, mimoto je však možno případnou nerovnoměrnost sníží ještě řadou dalších opatření, která jsou uvedena zejména v provedeních podle obr. 2 a z 6. '

V případe, že se na vnitřní stranu zevní stěny odstředivky přivádí velký počet malých paprsků roztaveného skla, dochází snadno k tomu, že některé paprsky roztaveného skla dopadají přímo na otvory, jimiž je zevní stěna opatřena, a okamžitě se dostávají mimo odstředivku, kdežto jiné paprsky skla se dostávají na neperforovanou část zevní stony odstředivky, čímž opět vzniká nerovnoměrnost zvlákňování a tím i nerovnoměrnost výsledného produktu.

Oproti tomu při použití .nového zařízení dochází k tomu, že místo velkého počtu paprsků roztaveného skla vzniká na vnitřní straně zevní stěny odstředivky vrstva roztaveného skla, která stéká laminárně po vnitřní straně zevní stěny odstředivky směrem dolů, a to až k bázi odstředivky. . Sklo se tedy přivádí pouze na horní část táto vrstvy a pak so lamlnárním prouděním dostává přes všechny otvory, jimiž je zevní stěna odstředivky opatřena, takže proud roztaveného skla prochází rovnoměrně celou vnitřní stranou této stěny a podmínky pro tok skla jsou téměř totožné pro každý jednotlivý otvor v zevní stěně odstředivky. Tím je možno . dosáhnout . rovnoměrného rozdělení skla po celé vnitřní ploše odstředivky, čímž je současně odstraněna jedna z příčin nerovnoměrnosti .výsledných vláken.

Toto ’ uspořádání vrstvy, směřující laminárně směrem dolů, ' je umožňováno dělicím bubnem, který je znázorněn na . obr. 1 . a la, to jest použitím dělicího bubnu, jímž je celé množství skla, přiváděné na vnitřní stranu zevní stěny odstředivky rozdělováno .jedinou řadou dělicích otvorů, které .se nacházejí v blízkosti roviny horní řady otvorů, jimiž je opatřena zevní stěna . odstředivky. Tato jediná řada otvorů dělicího bubnu . sestává s výhodou celkem ze 75 až 200 otvorů, . což odpovídá desetině až třetině počtu, který obvykle obsahují běžné dělicí bubny, opatřené větším počtem řad dělicích otvorů.

Vytváření požadovaných rovnoměrných podmínek pro průchod skla otvory zevní stěny odstředivky je možno zajistit ještě dalšími výhodnými opatřeními, která .budou dále osvětlena, zejména udržováním . rovnoměrné teploty, která zajišťuje stejnoměrnou viskozitu skla v horní i spodní části vnitřní strany zevní stěny odstředivky.

K usměrňování a vytahování paprsků skla na vlákna slouží zařízení, znázorněné na obr. 1 a sestávající z prstencové komory 20, opatřené prstencovitou tryskou 21, která je napojena na jednu nebo větší počet spalovacích koímor 22, z nichž .přicházejí po spálení paliva horké plyny do prstencové komory 20 a prstencové trysky 21. Tím vzniká . proud horkého plynu prstencovitého tvaru, který slouží ke zvlákňování paprsků skla, směřuje shora dolů směrem k bázi odstředivky. Detaily uspořádání tohoto generátoru, jakož i podrobnosti, týkající se upevnění . odstředivky, nebudou podrobněji rozebírány, protože jde o známé skutečnosti.

Jak je znázorněno na obr. 1, je zařízení vybaveno ještě vyhřívacím zařízením 23 pro spodní okraj odstředivky 12. Toto . vyhřívací zařízení 23 může mít .různou formu a jde v podstatě o vysokofrekvenční zařízení prstencovitého tvaru, tak jak je znázorněno . na obr.

1. Toto vyhřívací zařízení 23 má s výhodou větší průměr než odstředivka 12 a je uloženo v malém odstupu pod dolní stěnou .odstředivky 12.

Pokud jde o činnost zařízení, znázorněného na obr. 1, je nutno uvést, že . v případě tohoto zařízení je . možno užít .nejen . odstředivky běžné velikosti, nýbrž .i odstředivky s větším průměrem. Je například možno užít odstředivky s průměrem 400 mm, kdežto známé odstředivky, užívané k tomuto účelu, mají obvykle průměr pouze 300 mm.

Tímto způsobem je také možno užít větší počet . otvorů v dělicím bubnu 17, jímž se přivádí roztavené sklo na zevní stěnu 13 odstředivky 12, takže vzniká možnost zvýšit počet paprsků roztaveného skla při zachycování jejich průměru, současně se zvyšuje i počet paprsků, které z odstředivky 12 vycházejí . a mění se na skleněná vlákna. Vzhledem k poměrně vysoké rychlosti otáčení . odstředivek tohoto typu a vzhledem k tomu, že odstředivka pracuje při poměrně velmi vysokých teplotách, má střední část obvodové stěny odstředivky 12 tendenci k vybočení směrem ven. Aby bylo možno této tendencit zabránit, je odstředivka 12 opatřena zesilovacím zařízením, které může být pro různá provedení uspořádáno . různě.

Při provedení z obr. 1 je zesilovací zařízení tvořeno prstencovitým nebo válcovým dílem 16, který je upevněn na spodní okraj zevní stěny 13 odstředivky 12 pomocí prstencové příruby 15, směřující směrem dovnitř. Zesilující účinek dílu 16 je zřejmý v případě, že se bere zřetel na skutečnost, že centrální část obvodové stěny 13 má tendenci . vybočit vlivem odstředivé síly směrem ven. Z tohoto důvodu je také příruba 15 a její styčná plocha se spodním okrajem zevní stěny 13 zahnuta směrem dovnitř. U odstředivek běžného . typu není zařazován díl 16 a často dochází k tomu, že okraj příruby 15 deformuje vlnovitě směrem dovnitř. V případě, že je do odstředivky 12 zařazen díl 16, který je ve styku s přírubou 15, je možno současně zabránit vlnovité . deformaci této části zařízení . a přitom zesílit stěnu odstředivky. Spojení dílu 16 s přírubou 15 rovněž přispívá ke zpevnění celého zařízení.

Aby bylo možno dosáhnout uvedeného cíle, má prstencovitý nebo válcový díl 16 v axiálním .směru odstředivky 12 s výhodou větší rozměr než je střední tloušťka zevní stěny 13 odstředivky 12. Aby bylo možno vyrovnat zakřivení zevní stěny 13 odstředivky 12 směrem ven, složí se díl 16 s výhodou tak, aby jeho vertikální rozměr byl větší než maximální tloušťka zevní stěny 13 odstředivky 12. Bylo prokázáno, že tímto způsobem je možno zesílit konstrukci celého zařízení tak, že nedochází k vyklenutí zevní stěny 13 odstředivky 12 nebo k němu dochází daleko pomaleji, čímž se zvyšuje životnost celého zařízení.

V dalších vyobrazeních jsou znázorněny další možné způsoby provedení tohoto zesilovacího zařízení. .

U provedení, které je znázorněno na obr. 1, bylo zdůrazňováno, že na rozdíl od známých zařízení, v nichž se zpracovává poměrně měkké sklo, je konstrukce dělicího bubnu odlišná. V případě zpracování měkkého skla se užívá dělicích bubnů, které jsou sice také uloženy ve střední části odstředivky, které však na obvodové stěně mají několik řad dělicích otvorů, které jsou od sebe uloženy ve vertikálních odstupech, takže sklo, přiváděné dělicím bubnem, se dostává na větší část vnitřní části zevní stěny odstředivky. Tímto způsobem vzniká podstatný teplotní rozdíl mezi horním okrajem zevní stěny odstředivky a mezi jejím spodním okrajem.

Horní okraj má tedy větší teplotu než dolní okraj, a to z toho důvodu, že horní okraj leží blíže dělicímu bubnu. Mimito má zevní stěna odstředivky v celé výšce stejně silnou stěnu, nebo v některých případech je horní část této stěny silnější než spodní část. Dále u této známé odstředivky dochází ještě k dalším rozdílům, pokud jde o průměry mezi otvory horní řady a průměry otvorů dalších řad. Šlo o . pokus dosáhnout stejnoměrného rozdělení stěn po celém povrchu vnitřní stěny odstředivky. Toto provedení je popsáno například ve francouzském patent, spisu č. 1 382 917, a to zvláště na obr. 3. Tímto způsobem bylo možno zabránit tomu, aby se vlákna křížila, jak tomu může dojít v případě, že jsou paprsky skla vytlačovány ve stejném odstupu v horní i spodní řadě výstupích otvorů, uspořádaných v zevní stěně odstředivky.

Přestože se u některých známých zařízení navrhuje vyhřívání spodního okraje odstředivky, je toto zahřívání vždy spojeno s tím, že odstředivka má „deštníkovitý“ tvar a i tak dochází k teplotnímu rozdílu mezi sklem na horním okraji zevní stěny odstředivky i na spodním okraji zevní stěny odstředivky. Horní okraj odstředivky je ze svrchu uvedených důvodů obvykle teplejší, kdežto spodní okraj odstředivky je obvykle chladnější i v případech, že je v jeho blízkosti uloženo vyhřívací zařízení. Na základě tohoto teplotního rozdílu dochází k tomu, že viskozlta skla je v blízkosti horního okraje n'žší ' než v blízkosti dolního okraje a tím opět dochází k tomu, že v blízkosti horního okraje sklo snáze prochází otvory v zevní stěně odstředivky než v dolní části zevní stěny odstředivky.

Při použití známých zařízení a měkkého skla je možno vytvořit svrchu uvedený · teplotní rozdíl mezi horním a spodním okrajem zevní stěny odstředivky, přičemž však dochází k tomu, že i když teplota překročí teplotu odskelnění v horní části odstředivky, přece není dostatečně vysoká k tomu, aby byly způsobeny větší škody na kovu, z něhož · je ' odstředivka vyrobena.

Při použití tvrdého skla není toto uspořádání prakticky proveditelné, zejména není možné, aby byl vysoký rozdíl mezi teplotou na horním a spodním okraji zevní stěny odstředivky. Příčina spočívá v tom, že v případě, že by teplota na spodním okraji byla udržována nad teplotou odskelňování, aby nedošlo ke krystalizaci skla, bylo by nutné udržovat horní okraj zevní stěny odstředivky na tak vysoké teplotě, že by došlo ke korozi kovu, z něhož je odstředivka vyrobena a/nebo k příliš velké deformaci zevní stěny odstředivky.

Místo teplotního rozdílu mezi horním a spodním okrajem zevní stěny odstředivky se užívá stejně vysoké teploty na horním i dolním konci odstředivky a tato hodnota se udržuje na hodnotě například 1050 °C, která je vyšší než teplota odskelnění. . Viskozita skla je proto v podstatě stejná při horním i spodním okraji . zevní stěny odstředivky a je rovna přibližně 500 Pa . s. U nového zařízení však dosahuje žádaného zvýšení odporu ve spodní části . zevní stěny odstředivky jiným způsobem. •.•Zevní strana odstředivky je totiž uspořádána tak, že se její tloušťka zvětšuje směrem ke spodnímu okraji, jak je znázorněno na obr. . 1. Tím dochází k tomu, že směrem od shora · dolů se délka otvoru zvyšuje a při téže viskozitě skla, které vychází působením odstředivé síly ' ve formě skleněných paprsků z odstředivky, se klade tomuto sklu nižší části ' zevní stěny odstředivky větší . odpor. Na základě tohoto rozdílu mezi odporem jednotlivých otvorů v zevní stěně odstředivky dochází k tomu, že paprsky skla jsou odstředivou silou vytlačovány u horního okraje do větší · vzdálenosti než v blízkosti spodního okraje, . takže tímto způsobem dochází k požadovanému vytlačování skleněných vláken tak, že se jednotlivá vlákna nekříží. Popřípadě je ještě možno' zvětšit odpor otvůrků v blízkosti dolního ' okraje odstředivky tak, že se zmenší jejich průměr.

Aby bylo možno udržet požadovanou teplotu dolního okraje odstředivky, je nutné spodní okraj odstředivky zahřívat intenzivněji, než tomu je u známých zařízení. Vyhřívací zařízení 23 je . znázorněno na obr. 1 a má alespoň dvojnásobný výkon ' oproti . dosud užívaným zařízením. Výhodné . je použití vyhřívacího zařízení o výkonu . 60 kW při frekvenci 10 kHz.

Při výhodném provedení se provozní podmínky udržují tak, že u ' horního i spodního okraje zevní stěny odstředivky se udržuje teplota skla, která je ' alespoň o 10 až 20 °C vyšší než teplota odskelnění.

U . většiny ' provedení má spodní část zevní stěny odstředivky tloušťku, která je přibližně ' 1,5 x větší než tloušťka horní části zevní stěny. V . některých případech může být výhodné zvýšit tloušťku zevní stěny odstředivky ve. srovnání s horní . částí stěny odstředivky o r: v

Dvojnásobná tloušťka spodní části zevní stěny . · odstředivky vzhledem k horní části této . stěny je typickou hodnotou zařízení. Při zvláštním provedení odstředivky může mít horní část její stěny tloušťku přibližně 3 ' mm a ' dolní část .této stěny . tloušťku přibližně 6 milimetrů.

' Přestože se tloušťka zevní stěny odstředivky ' může měnit rovnoměrně směrem shora dolů, tak jak je to znázorněno na obr. 1, může ' být zevní stěna odstředivky provedena také tak, jak je ' to znázorněno například na zvětšeném řezu touto stěnou na obr. 10. Tato stěna má také ve spodní části větší tloušťku než ' v horní . části. Nejmenší tloušťku však má ve střední . části zevní stěny. Tyto změny v tloušťce zevní stěny odstředivky umožňují ještě dokonaleji dosáhnout žádaného účinku.

V této souvislosti je nptno znovu zdůraznit, že existují dva hlavní zdroje tepla, kterými je zahřívána zevní stěna odstředivky. Především jde o prstencovitý proud horkého . plynu, směřující shora dolů, a mimoto jde také o vyhřívací zařízení 23, kterým je obvykle vysokofrekvenční zdroj. Toto zařízení je uloženo pod spodní částí odstředivky. Z toho vyplývá, že střední část zevní stěny odstředivky má o něco nižší teplotu než horní a spodní část této stěny, což současně znamená, že viskozita skla ve střední části se zvyšuje. Provedení, které je znázorněno na obr. 10, proto ještě usnadňuje změny vískozity v tomto smyslu, protože při tomto uspořádání má roztavené sklo minimální viskozitu v horní částistřední viskozitu ve střední části a nej vyšší viskozitu ve spodní části zevní stěny odstředivky.

Přestože v provedeních podle obr. 1 a 10 má zevní stěna odstředivky kónický tvar, to znamená, že má o něco vyšší průměr ve spodní části než v horní části, je samozřejmé, že tato stěna může mít také válcovitý tvar, jak je znázorněno například na obr. 11.

Dříve než budou popsána jednotlivá výhodná provedení, která jsou znázorněna na obr. 2 až 9, bylo by zapotřebí se zmínit ještě o některých obecných změnách, které byly provedeny při konstrukci odstředivky.

Jde například o takzvaný perforační koeficient, kterým je poměr mezi celkovou perforovanou plochou zevní stěny odstředivky a plnou částí zevní stěny odstředivky. Změnami tohoto koeficientu je možno dosáhnout i nejrůznějších změn při zvlákňování skla. Je výhodné, obsahuje-li odstředivka co možná největší počet otvorů na jednotku plochy své zevní stěny. Tím se zvýší perforační koeficient a tímto způsobem je také možno zvýšit celkovou kapacitu odstředivky, to znamená celkové množství skla, které je možno přeměnit pomocí této odstředivky na skleněná vlákna.

Především je nutno zdůraznit, že rychlost přívodu skla otvory ve stěně odstředivky silně závisí na viskozitě dodávaného skla. Při stoupnutí této vískozity se v každém z uvedených otvorů rychlost proudu zmenšuje, zvýšením perforačního koeficientu však je přece možno udržet celkovou kapacitu odstředivky, a to i v tom případě, že jde o takzvané tvrdé sklo s vyšší viskozitou. Je tedy zřejmé, že zvýšení perforačního koeficientu umožňuje použití skel s vyšší viskozitou než tomu bylo u odstředivek známých konstrukcí, aniž by přitom došlo ke snížení celkové kapacity odstředivky.

Kapacita odstředivky závisí mimoto ještě na průměru jednotlivých otvorů, i při zmenšení průměru otvoru je však možno dodržet předem požadovanou kapacitu odstředivky zvýšením perforačního koeficientu odstředivky.

Je dokonce možné poněkud zvýšit celkovou kapacitu odstředivky ve srovnání se známými typy odstředivek a současně snížit rychlost průtoku roztaveného skla jednotlivými otvory obvodové stěny odstředivky. Tohoto výsledku je částečně možno dosáhnout zvětšením perforačního koeficientu, mimoto však také dalšími faktory, které budou dále osvět12 leny. Současně s udržením nebo zvýšením kapacity odstředivky se snižuje i koroze odstředivky, přestože se dosáhne většího množství skleněných vláken. Je samozřejmé, že к největšímu narušení stěny odstředivky dochází v jednotlivých otvorech, přesto však při zvětšení perforačního koeficientu, které nutně vede к zeslabení zevní stěny odstředivky, nedochází ke snížení kapacity a životnosti odstředivky, nýbrž ve srovnání s odstředivkami známého typu dokonce к lehkému zvýšení těchto dvou parametrů.

Mimoto není nutné, aby při snížení rychlosti proudu skla otvory v zevní stěně odstředivky měl horký plyn směřující shora dolů, tak velikou rychlost, jako je tomu při větší rychlosti proudění roztaveného skla. Tím se tedy získává dvojnásobná výhoda. Především je možno získat delší skleněná vlákna, a to z toho důvodu, že délka vláken je nepřímo úměrná rychlosti horkého plynu, který směřuje shora dolů, mimoto pak znamená snížení rychlosti tohoto proudu horkého plynu poměrně značnou úsporu energie.

Zvýšení perforačního koeficientu zevní stěny odstředivky také umožňuje vyrobit současně daleko větší počet vláken při stejném objemu horkého plynu, což opět znamená podstatnou úsporu energie. Bylo prokázáno, že přes zvýšení počtu vláken na jednotku objemu horkého plynu nedochází к žádnému shlukování těchto vláken, naopak zůstávají tato vlákna v průběhu celého postupu oddělena, což umožňuje získat výsledné produkty s vyšší kvalitou, zvláště pokud jde o izolační materiál.

Při praktickém provádění je výhodné, aby zevní stěna odstředivky obsahovala alespoň 15 otvorů na cm² ve své perforované části, s výhodou 15 až 45 nebo 50 otvorů na cm². Výhodná hodnota je 35 otvorů na cm². Průměr použitých otvorů se přitom pohybuje, v rozmezí 0,8 až 1,2 mm.

Přestože těchto výhod je možno dosáhnout při použití odstředivek libovolného rozměru, je v mnoha případech výhodné zvýšení průměru odstředivky ve srovnání se známým zařízením. Obvykle se užívají odstředivky o průměru přibližně 300 mm, je však možno užít odstředivek o průměru alespoň 400 mm a dokonce až o průměru 500 mm.

Zvýšení průměru odstředivky poskytuje rovněž řadu výhod. Při daném perforačním koeficientu a při stejné kapacitě celého zařízení vede zvětšení průměru odstředivky ke stanovení proudu roztaveného skla v každém jednotlivém otvoru. Jak již bylo svrchu uvedeno v souvislosti se zvyšováním perforačního koeficientu, umožňuje snížení rychlosti proudu v jdnotlivých otvorech zvýšení viskozity roztaveného skla. Při . stejné kapacitě odstředivky však nezpůsobuje zvýšená viskozita roztaveného skla žádné zvýšení koroze a tím i snížení životnosti odstředivky.

Přestože některých výhod je možno dosáhnout i při použití odstředivek, jejichž zevní

231933 stěna má jakýkoliv vertikální rozměr, může být v některých případech výhodné zvýšení této zevní stěny, a to v některých případech až na dvojnásobnou hodnotu. Výška zevní stěny odstředivky se může zvětšit z běžně užívaných 40 mm až na 80 mm. Toto zvětšení výšky umožňuje současné zvýšení celkového počtu otvorů, což je opět velmi výhodné, protože je možno získat současně daleko větší počet · skleněných vláken, což znamená podstatnou úsporu energie.

U provedení na obr. 2 je odstředivka 25 upevněna hlavou 24 na centrální hřídel 10. Stejně jako u prvního provedení se vede směrem shora dolů z prstencové komory 20, opatřené prstencovitou tryskou 21, proud horkého vzduchu, směřující shora dolů podél zevní stěny 26 odstředivky 25. V provedení, znázorněném na obr. 2, je průměr odstředivky 25 o něco větší než v provedení, znázorněném na obr. 1, a zevní stěna 26 má ve spodní části také o něco větší tloušťku než v horní části. Na svém spodním okraji je zevní stěna 26 opatřena prstencovitou přírubou 27, jejíž tloušťka se zvětšuje radiálním směrem dovnitř. Její spodní část má v axiálním směru odstředivky 25 rozměr, který odpovídá alespoň střední tloušťce zevní stěny 26 a s výhodou je větší než maximální tloušťka této zevní stěny 26. Tím dochází k podstatnému zesílení celého zařízení, které brání zejména vyklenutí zevní stěny 26 směrem ven v její střední části při plném provozu odstředivky.

V provedení, znázorněném na obr. 2, je rovněž uložen ve střední části odstředivky 25 dělicí buben 28, který je opatřen na svém obvodě řadou dělicích otvorů 29. Proud skla S je přiváděn stejně jako v provedení, znázorněném na obr. 1, shora dolů v dělicím bubnu 28 a při jeho rotaci dochází ke vzniku paprsků 30 skla, směřujících radiálně směrem ven.

Místo aby paprsky 30 skla byly vedeny přímo na vnitřní stranu zevní stěny 26 odstředivky 25, je . v provedení na obr. 2 mezi tyto dvě části zařazena ještě další pomůcka, určená ke správnému odchýlení paprsků 33 skla, které vycházejí z dělicího bubnu 28. Touto pomůckou je prstencovitý trychtýř 31, jehož dno je opatřeno řadou dělicích otvorů, z nichž vycházejí paprsky 32 skla a jsou pak vedeny na zevní stěnu 2S odstředivky 25. Stejně jako v provedení, znázorněném na obr. 1, jsou tyto otvory uspořádány tak, aby paprsky 32 skla byly vedeny na vnitřní stranu zevní stěny 26 odstředivky 25 v _ úrovni horní řady otvorů a tím bylo umožněno volné laminární proudění směrem shora dolů.

V provedení, znázorněném na obr. 2, má dělicí buben 28 · menší průměr než dělicí buben 17 v provedení, znázorněném na obr. 1. Celé uspořádání bylo nutno změnit z toho důvodu, že průměr odstředivky 25 je větší než průměr odstředivky 12 znázorněné na obr. 1. Při použití dělicího bubnu s průměrem, jaký má dělicí buben 17 v provedení na obr. ' · 1, je vzdálenost mezi dělicím bubnem a perforovanou zevní stěnou odstředivky tak veliká, · že se zhoršuje rovnoměrnost přiváděných · paprsků skla a dochází i k nerOvinoměrnosti při chodu celé odstředivky. Může dojít i k tomu, · že · část skla se dostane na zevní stěnu až pod horní · řadou otvorů této stěny. To je nežádoucí, protože již bylo zdůrazněno, že je zapotřebí, aby se celé · množství · roztaveného skla dostalo na vnitřní stranu zevní stěny v horní řadě otvorů této stěny, aby na vnitřní · straně této stěny mohl vzniknout laminární proud skla směrem · shora dolů.

V případě, že se · užije dělicí buben 28 s průměrem o něco menším, než má dělicí buben v provedení, znázorněném na obr. 1, a současně se · použije jako pomůcky k usměrnění proudu skla prstencovitého trychtýře, který · je znázorněn na obr. 2, je možno · dosáhnout · přesného · přívodu roztaveného skla · v · úrovni · horní řady otvorů, provedených v · zevní stěně 26. Prstencovitý trychtýř 31 může být upevněn na hlavě 24 pomocí nosné konstrukce 31a, která je tepelně izolována izolací 46, znázorněnou na obr. 7 a 8.

Stejně jako v · provedení, znázorněném na obr. 1, je možno i v provedení znázorněném na obr. 2 užít vysokofrekvenčního vyhřívacího zařízení ·. 23, kterým je možno vyrovnat teplotu v horní a spodní části perforované zevní stěny 26 odstředivky 25.

Na obr. · 3 je znázorněno provedení, které je obdobné provedení, znázorněnému na obr.

2, přičemž stejné nebo velmi podobné konstrukční prvky jsou označeny stejnými vztahovými značkami. · Uvnitř odstředivky 25 je rovněž uložen dělící buben 28 téže konstrukce jako · na obr. 2, avšak místo prstencovitého trychtýře · 31 se užívá jiné pomůcky k usměrnění proudu roztaveného skla. Touto pomůckou· je v tomto případě lišta 33 opatřená žlábkem a upevněná na hlavu 24 tepelně izolovonýmí nosiči 33a. Lišta 33 je opatřena kanálky, kterými se přivádí z dělicího bubnu 28 paprsky 30 skla, spodní okraj tohoto kanálku · je opatřen · přepadem 34, takže sklo, které · je přiváděno do drážky lišty 33, se dostává odstředivou silou na vnitřní stranu zevní stěny 26 odstředivky 25, Líšta 33 je s výhodou uložena tak, aby sklo bylo přiváděno v úrovni horních otvorů vnitřní strany zevní stěny 26 odstředivky 25.

Činnost odstředivky, znázorněné na obr. 3, jo podobná činnosti odstředivky z obr. 2, s tím rozdílem, že roztavené sklo · se v provedení na obr. 2 · přivádí na vnitřní stranu zevní stěny 26 .Otvory v prstencovitém trychtýři 31, kdežto · v provedení, znázorněném · na obr.

3, se sklo na vnitřní stranu zevní stěny 26 přivádí pomocí lišty 33 ve formě jednotlivé vrstvy 35.

V provedení, znázorněném na obr. 4, se odstředivka · 36 liší od odstředivek 12 a 25 z uspořádání, znázorněných na obr. 1, 2 a 3, svým podstatně větším vertikálním · rozměrem. V provedení, znázorněném na obr. 4, se užívá podobného dělicího bubnu 28 jako - v provedení, znázorněném na obr, 3, a . tímto dělicím bubnem 28 jsou přiváděny paprsky ' 30 skla na lištu 33, která má obdobnou stavbu jako na obr. 3. Lišta 33 však nepřivádí sklo přímo na vnitřní stranu zevní stěny odstředivky 36, avšak přivádí sklo do vnitřního prostoru trychtýře 37, který je upevněn na nosné konstrukci 38 uložené ve vnitřním prostoru odstředivky 36.

Nosná konstrukce 38 má válcovitý tvar . a její spodní okraj je opatřen vybíráním 38a, které zapadá do okraje 36a, který je částí příruby odstředivky 36. Nosná konstrukce 38 je mimoto uložena na základní desce 38b. Jak je zřejmé z obr. 4, je nosná konstrukce 38 a základní deska 38b opatřena otvory. Nosná konstrukce 38 je mimoto spojena se zevní stěnou odstředivky 36 . konzolemi 39, které jsou zakotveny ve střední části zevní stěny odstředivky 36 a slouží ke zpevnění zevní částí stěny. Konzole 39 jsou vzhledem k ' sobě uloženy v určitých odstupech, takže neruší laminární proudění roztaveného skla směrem shora dolů po vnitřní straně zevní stěny odstředivky 36. Konzole 39 mohou být s nosnou konstrukcí 38 spojeny prstencem 39a, který je součástí nosné konstrukce 38. Je tedy zřejmé, že nosná konstrukce 38 brání vychýlení zevní stěny odstředivky 36 směrem ven. Mimoto je možno dosáhnout nosnou konstrukcí 38, konzolemi 39 a prstencem 39a podstatného zesílení zevní . stěny odstředivky 36, které opět působí proti jejímu vychýlení směrem ven.

Další výhoda této konstrukce je skutečnost, že jednotlivé konstrukční prvky je možno udržovat na poměrně nízké teplotě. V případě, že teplota zevní stěny je přibližně 1050 °C při provozu odstředivky, leží teplota nosné konstrukce 38 v blízkosti 600 °C, takže nosná konstrukce 38 není příliš opotřebována.

V provedení, které je znázorněno na obr. 8, jsou podrobněji znázorněny jednotlivé části trychtýře 37 a nosné konstrukce 38. Je zřejmé, že výstupní otvory 40 na spodní části trychtýře 37 jsou provedeny tak, že paprsky skla vystupují v úrovni otvorů 41, provedených v nosné konstrukci 38. Rozdělení konzolí 39 v intervalech po vnitřní ploše zevní stěny odstředivky -36 zajišťuje laminární proudění roztaveného skla směrem od horního okraje až do spodní části s co nejmenším přerušením.

Další konstrukční prvky tohoto provedení, například hřídel, prstencová komora a prstencová tryska pro přívod horkého plynu i vyhřívací zařízení mají podobnou konstrukci jako u zařízení, které bylo znázorněno na obr. 1.

V provedení, znázorněném na obr. 5, má odstředivka 42 podobnou konstrukci jako odstředivka na obr. ' 4. Má však - menší průměr a roztavené sklo je přiváděno dělicím bubnem 43, který má o něco větší průměr než dělicí buben 28 v provedení, znázorněném na obr. 4. Otvory, provedené v obvodové stě ně dělicího bubnu 43, slouží k přímému přívodu paprsků 44 skla do trychýře 37, takže v tomto provedení není zařazena lišta 33. Toto provedení je opatřeno nosnou konstrukcí 38 se základní deskou 38b provedenou obdobným způsobem, jak je to znázorněno na obr. 4.

Přestože je možno zpevňovacích prků znázorněných na . obr. 4 a ' 5 použít i u odstředivek, jejichž obvodová stěna má jednotnou tloušťku, je výhodné je použít v odstředivkách, jejichž zevní stěna má ve směru shora dolů zvětšující se tloušťku.

Na obr. 6 je znázorněno podobné provedení, jako na obr. 3, v němž - odstředivka 25 a dělicí buben 28 jsou -provedeny stejně, avšak jako pomůcky pro - usměrnění proudu skla se užívá lišty 45, opatřené přepadem, přičemž tato lišta 45 není upevněna na hlavě hřídele, ale na zevní stěně odstředivky 25, jak je znázorněno na obr. 6.

Na obr. 7 a 8 je detailně znázorněno dělicí zařízení z obr. 4 až 6, přičemž na obr. 8 jde o trychtýř 37 a na obr. 7 o lištu 45, v obou těchto pomůckách bylo ještě užito mezivrstvy, kterou je izolace 46. Toto uspořádání má snížit přenos tepla z dělicí pomůcky na odstředivku a zejména na její nosnou konstrukci 38.

Podstatnou výhodou je skutečnost, že je možno užít nejrůznějších typů skla.

Je samozřejmé, že k výrobě skleněných vláken uvedeným způsobem je možno užít měkká skla. Mimoto však je možno užít i skla odlišného složení, i taková, která až dosud nebylo možno zpracovat na skleněná vlákna. Tato skla nebylo až dosud možno zpracovávat především z toho důvodu, že na závadu byla poměrně vysoká teplota odskelnění, která vyžadovala i poměrně vysokou teplotu při výrobě skleněných vláken. Při této vysoké teplotě však docházelo při použití odstředivek známého typu k vyklenutí zevní stěny nebo k velmi rychlé korozi, někdy tak rychlé, že by odstředivky uvedeného typu nebylo možno - při průmyslové výrobě skleněných vláken vůbec použít. Zejména nebylo možno zpracovávat - takzvaná tvrdá skla.

Mimoto je možno zpracovávat určitá skla dosud neznámého složení a velmi výhodných vlastností, zejména pokud jde o viskozitu a o teplotu odskelnění. Tato skla neobsahují žádné sloučeniny fluoru a téměř žádné sloučeniny boru a/nebo baria, přičemž je nutno zdůraznit, že sloučeniny všech tří uvedených prvků jsou běžnou součástí měkkých skel, která tyto látky obsahují často ve velkých možstvích, aby bylo možno snížit jejich teplotu tání a teplotu odskelnění a tak umožnit jejich zpracování v odstředivkách -známého typu. Sklo nového složení je výhodné také z toho důvodu, že jeho použití je hospodárné a při jeho zpracování nedochází ke znečištění ovzduší. Sklo podle vynálezu má poměrně vysokou teplotu tání a teplotu odskelnění a až dosud nebylo možno ze skla tohoto typu vyrábět skleněná vlákna. Při novém zpracování je však možno získat z tohoto skla jako výsledný produkt vlákna s velmi dobrými vlastnostmi pokud jde o odolnost proti vysokým teplotám. Z tohoto důvodu jsou také vlákna, získaná způsobem podle vynálezu určena к výrobě izolačních materiálů, přičemž tyto izolační materiály mohou snést teplotu 450 až 500 °C. Izolační materiály, vyrobené z měkkých skel, bylo možno užít pouze do teploty 400 °C.

Složení jednotlivých typů skla, vhodných к zpracování v průmyslovém měřítku, bude dále uvedeno. Než bude toto složení uvedeno podrobně, je ještě zapotřebí uvést, že dříve známá skla, používaná к výrobě skleněných vláken ve známých zařízeních měla viskozitu při výrobě vláken řádu 100 Pa . s. Bylo proto výhodné udržovat tuto teplotu nad teplotou odskelnění, čehož bylo možno dosáhnout pouze v tom případě, že byly do skla přidávány sloučeniny fluoru, bóru a baria. Určitá skla podle vynálezu mohou mít viskozitu až 500 Pa . s pří zpracování na skleněná vlákna, přičemž teplota zpracování leží v rozmezí 1030 až 1050 °C.

Dále budou uvedena příkladná složeni skel podle vynálezu. Složení jednotlivých skel je uváděno v hmotnostních podílech, přičemž nejsou uváděny nečistoty, které nebyly použitou analytickou metodou zaznamenány.

V následující tabulce I je uvedeno složení 8 druhů skel a současně i hlavní vlastnosti těchto skel.

Tabulka I

Složení	0	1	2	3	4 .	5	6	7
S1O2	66,90	63,15	62,60	62,70	61,60	63,45	62,10	60,30
AI2O3	2,25	5,05	5,20	5,15	5,90	5,25	5,85	6,35
Na2O	14,70	13,20	15,15	15,20	13,80	14,95	14,55	14,95
K2O	1,0	2,10	2,30	2,30	2,45	2,25	2,70	2,65
CaO	7,95	5,90	5,25	5,50	5,95	5,40	5,75	6,25
MgO	0,30	2,65	3,35	3,35	2,60	4,00	2,75	2,40
BaO	stopy	2,90	4,85	2,70	3,20	stopy	stopy	stopy
MnO	0,035	2,00	stopy	1,50	3,05	3,00	3,40	2,90
Fe2O3	0,49	0,78	0,79	0,85	0,89	0,84	1,88	3,37
SO3	0,26	0,55	0,50	0,52	0,45	0,51	0,40	0,36
T1O2	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy
B2O3	4,9	1,50	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy
Viskozita η T (log η = = 2) [°c]	1345	1416	1386	1403	1410	1402	1405	1395
T (log η = = 2,5) [°C]	1204	1271	1249	1264	1270	1265	1266	1257
T (lOg T?== = 3) [°C]	1096	1161	1141	1156	1158	1160	1158	1150
T (log η = = 3,7) ГС]	975	1042	1028	1038	1042	1045	1038	1030
Odskelnění luquidus [°C]	970	1020	960	1015	1015	1040	1020	1025
maximální rychlost [^m/mn]	0,93	0,52	0,30	0,46	1,1	0,40	1,08	1,96
při teplotě [°C]	855	900	840	800	900	880	915	920

Složení 01234567

Chemická odolnost proti vodě [mg] 13,6 10,8 16,5 16,8 11 16,4 12,86 14,9 residuální aktivita [mg Na20] 4,6 3,6 5,9 5,

Složení, které je uvedeno v tabulce je výsledkem analýzy náhodných vzorků.

Je zřejmé, že údaje u jednotlivých náhodných vzorků se mohou od sebe lišit o +5 %, což vyplývá z chyb, které mohou být způsobeny při dávkování nebo navážení jednotlivých směsí a také těkavostí některých výchozích látek, které jsou složkami uvedených směsí.

Přestože směs 0 je možno zpracovat známým způsobem na skleněná vlákna, není způsob výroby těchto vláken v průmyslové formě hospodárná, protože kapacita odstředivky pro skleněná vlákna uvedeného složení je příliš nízká.

3,6 5,6 4,8 4,9

Je však zcela zřejmé, že směs 0 je možno zpracovávat v novém zařízení rentabilně na skleněná vlákna dobré kvality.

V případě ostatních směsí je prakticky nemožné zpracovat uvedené směsi na skleněná vlákna při použití odstředivek známé konstrukce. Mimoto nebyla skla o složení 5, 6 a 7 až dosud známa.

Vhodné je zejména zpracování skel, která jsou uvedena v následující tabulce II v odstavci A. Složení skla je opět uvedeno v hmotnostních podílech.

Tabulka II

Složky ABC obecné rozmezí manganová skla barnatá skla železitá skla ,

SiO2	59—65	59—65	60—64
A12O3	4—8	4—8	5—6,5
ЫагО	12,5—18	12,5—18	14,5—18
K2O	0—3	0—3	0—3
R2O = Na2O + K2O	15—18	15—18	16—18
AI2O3/R2O	0,25/0,40	0,25/0,40	(0,25/0,40)
CaO	4,5—9	4,5—8	5—9
MgO	0—4	0—4	0—4
MgO/CaO	0/0,75	0/0,75	0/0,75
MgO + CaO	7—9,5	7—9,5	8—9,5
MnO	0—4	1—3,5	1,5-4
BaO	0—5	2—3,5	stopy
ЕегОз	0,1—5	0,1—1	0,8-3,5
MnO + BaO + Fe2O3	3,5—8	4—8	3,5-6,5
B2O3	0—2	0—2	Stopy
různé	S1	ál	ál
z toho SO3	á0,6	ž0,6	g0,6

Skla, uvedená v tabulce II odstavci A, jsou zvláště vhodná ke zpracování na skleněná vlákna, protože složení těchto skel bylo voleno tak, aby se pokud možno dosáhlo rovnováhy mezi viskozitou roztaveného skla na jedné straně a teplotou odskelnění a odolností výsledného materiálu na druhé straně.

Uvedeným požadavkům odpovídají také manganová skla, která jsou uvedena v odstavcích В a C tabulky II. V odstavci В jsou uvedena skla, která obsahují velmi malé množství bóru a popřípadě malé množství baria.

V odstavci C jsou uvedena manganová skla nového typu, která obsahují větší podíl železa, jako je tomu například také u skel 5, 6 a 7 z tabulky I, v jejichž složení je možno zcela vynechat sloučeniny baria a bóru, i když je samozřejmě možné přidat do uvedených skel alespoň stopy sloučenin uvedených prvků.

Aby bylo možno zpracovat na skleněná vlákna tvrdá skla, jejichž viskozita se pohy buje v blízkosti 100 Pa. s při teplotách vyšších než 1150. °C a jejichž teplota odskelnění je rádu 1030 °C, je výhodné vyrábět skleněná vlákna z těchto skel v odstředivce, která je vyrobena ze slitiny zvláštního složení, která je odolná proti svrchu uvedeným teplotám, ze stejné sliY pliliiltltii íi ц γ |^stredivce

užitím těchto slitin podstatně zvýšit životnost odstředivky.

Složení výhodných slitin je uvedeno v následující tabulce, přičemž množství jednotlivých složek slitiny je uvedeno v hmotnostní koncentraci.

Prvek

c	0,65-0,83
Cr	27,5—31
w	6—7,80
Fe	7—10
Si	0,7-1,2

CO 0—0,2

P 0—0,03

S 0—0,02

Ni (komplement) 59—50.

Zvláště výhodná je vyrábět z uvedených slitin odstředivky o větším průměru, například o průměru 400 mm.

PŘEDMĚT VYNALEZU

Claims

1. Sklo, vhodné ke zvlákňování a obsahující oxid křemičitý, hlinitý, sodný, draselný, vápenatý, horečnatý, barnatý, železitý, boritý a sírový, vyznačující se tím, že obsahuje následující složky v uvedené hmotnostní koncentraci: oxid křemičitý oxid hlinitý oxid sodný oxid draselný oxid vápenatý oxid horečnatý ox^:d barnatý oxid železitý oxid boritý různé nečistoty z toho oxid sírový oxid manganatý

59 až 65 °/o

5 až 8 %

12.5 až 18 % stopy až 3 %

4.5 až 9 % stopy až 4 % stopy až 5 % 0,1 až 5 % stopy až 2 % nejvýše 1 % nejvýše 0,6 °/o stopy až 4 % přičemž celkový obsah oxidu sodného a draselného se pohybuje v rozmezí 15 až 18 %, celkový obsah oxidu hořečnatého a vápenatého se pohybuje v rozmezí 7 až 9,5 % a celkový obsah oxidu manganatého, barnatého a železitého se pohybuje v rozmezí 3,5 až 8 % a poměr oxidu hlinitého к celkovému množství oxidu sodného a draselného se pohybuje v rozmezí 0,25 až 0,40 a poměr oxidu ho rečnatého к oxidu vápenatému je nižší nebo roven 0,75.

2. Sklo podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje následující složky v uvedené hmotnostní koncentraci:

oxid vápenatý 4,5 až 8 oxid manganatý 1 až 3,5 oxid barnatý 2 až 3,5 oxid železitý 0,1 až 1.

3. Sklo podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje následující složky v uvedené hmotnostní koncentraci: oxid křemičitý oxid hlinitý oxid sodný oxid vápenatý oxid manganatý oxid železitý

60 až 64

5 až 6,5

14.5 až 18

5 až 9

1.5 až

4

0,8 až 3,5 přičemž celkový obsah oxidu sodného a oxidu draselného se pohybuje v rozmezí 16 až 18 °/o, celkový obsah oxidu hořečnatého a oxidu vápenatého se pohybuje v rozmezí 8 až 9,5 %, celkový obsah oxidu manganatého, barnatého a železitého se pohybuje v rozmezí 3,5 až 6,5 %.

5 listů výkresů