DE2609419C3

DE2609419C3 - Process for the production of amorphous silicon oxide-containing fibers with high devitrification resistance and device for leaching the fibers

Info

Publication number: DE2609419C3
Application number: DE2609419A
Authority: DE
Inventors: William Henry Toledo Ohio Kielmeyer (V.St.A.)
Original assignee: Johns Manville Corp
Current assignee: Johns Manville Corp
Priority date: 1975-03-06
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1978-12-14
Also published as: CA1045959A; GB1525803A; FR2302978B1; DE2609419B2; FR2302978A1; JPS541816B2; JPS51112926A; DE2609419A1; SE7601744L

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung amorpher siliciumoxidhaltiger Fasern mit einem hohen Devitrifikationswiderstand bei Temperatüren bis zu 137 Γ C, bei dem eine Masse aus Glasfasern in einem mit einer auf eine Temperatur von etwa 82,1 bis 96° C erwärmten Laugenlösung gefüllten Digester gelaugt wird, die Laugenlösung an einer unterhalb der Fasermasse sich befindenden Stelle vom Digester βο abgezogen und von oben auf die Fasermasse gegeben und die Laugenlösung nach Laugung der Faserfüliung auf das gewünschte Maß vom Digester abgezogen sowie die Fasermasse gespült und getrocknet wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Laugung von Glasfasern b5 mit einem Digester, welcher einen Tank, einen mit öffnungen ausgebildeten Behälter innerhalb des Tanks zur Aufnahme der Fasermasse sowie einen Auslauf aufweist, durch welchen eine Laugenlösung an einer sich unterhalb des Behälters befindenden Stelle vom Tank abführbar ist, wobei die Laugenlösung zur gleichmäßigen Verteilung auf die obere Fläche des Behälters einer oberhalb des Behälters angeordneten Sprüheinrichtung zuführbar istThe invention relates to a method for producing amorphous silica-containing fibers with a high devitrification resistance at temperatures up to 137 Γ C, at which a mass of glass fibers in a digester filled with a lye solution heated to a temperature of about 82.1 to 96 ° C is leached, the lye solution at a point below the fiber mass from the digester βο peeled off and poured onto the fiber mass from above and the lye solution after leaching the fiber filling removed from the digester to the desired extent and the fiber mass is rinsed and dried, as well as a device for leaching glass fibers b5 with a digester, which has a tank, a container formed with openings within the tank for receiving the fiber mass and an outlet through which a lye solution on one can be discharged from the tank below the container, the lye solution for uniform Distribution on the upper surface of the container by a spray device arranged above the container is feedable

Der Bedarf nach amorphen Siliciumoxid-Fasern mit einem hohen Devitrifikationswiderstand bei Temperaturen bis zu 1371"C, die bis zu 4 Stunden dieser Temperatur ausgesetzt werden können, ist, insbesondere aufgrund der Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie, erheblich angewachsen. Es ist bereits seit langem bekannt, daß Fasern aus substantiell reinem Siliciumoxid folgendermaßen erzeugt werden können, indem zuerst die Fasern aus einem Glas, wie der Art Ε-Glas, hergestellt und die Fasern nachfolgend gelaugt werden, um im wesentlichen alle nichtsiliciumoxidischen Bestandteilte zu entfernen. Dabei werden die Fasern in eine wäßrige Lösung mit einem genügenden Säuregehalt getaucht, um die säurelöslichen Bestandteile herauszuziehen. Diese bekannten Fasern werden wegen des relativ hohen Aluminiumoxidgehaltes von 4 bis 8% und der relativ hohen Gehalte anderer nichtsiliciumoxidischer Materialien, wie beispielsweise !Calciumoxid, Bariumoxid, Magnesiumoxid und Bromoxid, allerdings den oben beschriebenen Anforderungen an den strengen Devitrifikationswiderstand nicht gerechtThe need for amorphous silica fibers with high resistance to devitrification at temperatures up to 1371 "C which takes up to 4 hours of this Can be exposed to temperature is, in particular due to its use in the air and Space industry, grown significantly. It has long been known that fibers are made from substantial Pure silica can be produced by first removing the fibers from a glass such as the Art Ε glass, and the fibers subsequently leached to essentially all non-silica To remove constituent parts. The fibers are in an aqueous solution with a sufficient Acid dipped to draw out the acid soluble components. These known fibers are because of the relatively high aluminum oxide content of 4 to 8% and the relatively high levels of others non-silicon oxide materials, such as! calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide and bromine oxide, however, not the requirements for strict devitrification resistance described above just

Die Herstel'ung von Siliciumoxid-Fasern aus in erster Linie Natriumhydroxid und Siliciumoxid beinhaltenden Glaszusammensetzungen ist ebenfalls bekannt, wobei die letzteren Fasern aber nur bei Temperaturen von ungefähr 1204⁰C brauchbar sind, da sie einen relativ hohen Unreinheitsgrad aufweisen. Versuche, amorphe Siliciumoxid-Fasern mit sehr gutem Widerstand gegen Devitrifikation bei Temperaturen um 137 Γ C herzustellen, erbrachten Fasern, die einen hohen Grad an Ungleichmäßigkeit und somit ein sehr niedrigprozentiges Annahmemaß, beispielsweise 15 bis 20%, basierend auf einen Devitrifikationswiderstand bei 1371⁰C für 4 Stunden, aufwiesen.The Herstel'ung of silica-fibers-containing mainly sodium hydroxide and silica glass compositions is also known, but the latter fibers are useful at temperatures of about 1204 ⁰ C, because they have a relatively high impurity level. Attempts to produce amorphous silica fibers with very good resistance to devitrification at temperatures around 137 Γ C, yielded fibers having a high degree of unevenness, and thus a very low owned Annahmemaß, for example 15 to 20%, based on a Devitrifikationswiderstand at 1,371 ⁰ C for 4 hours.

Nach einem derartigen bekannten Verfahren (CH-PS 3 47 613) werden Glasfasern mit einer erwärmten Laugenlösung gelaugt, wobei die Laugenlösung von der Fasermasse abgezogen und von oben auf die Fasermasse aufgegeben wird. Nach Laugung der Glasfasern wird die Lösung abgezogen und die Fasermasse gespült und getrocknet Zur Erhöhung der Produktionsmenge an gelaugten Fasern wird dabei ein Zusammenpressen der Fasern innerhalb des Behälters vorgeschlagen, so daß nach Verdichtung weitere Fasermasse hinzugefügt werden kann. Mit diesem Verfahrensschritt läßt sich zwar die Herstellmenge an Fasern vergrößern, jedoch bringt dies keine Änderung des unbefriedigenden prozentualen Anteils von etwa 15 bis 20% den geeigneten Devitrifikationswiderstand aufweisende Fasern mit sich. ■According to such a known method (CH-PS 3 47 613) glass fibers are heated with a Leached caustic solution, the caustic solution being drawn off the fiber mass and from above onto the fiber mass is abandoned. After leaching the glass fibers, the solution is drawn off and the fiber mass is rinsed and dried To increase the amount of leached fibers produced, the Suggested fibers inside the container, so that further fiber mass is added after compaction can be. With this process step, the production quantity of fibers can indeed be increased, however this brings no change in the unsatisfactory percentage of about 15 to 20% fibers exhibiting suitable devitrification resistance. ■

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zur Behebung der Nachteile das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzubilden, daß ein wesentlich höherer Prozentsatz der hergestellten Fasern, nämlich bis zu ungefähr 90%, gute Devitrifikationswiderstandseigenschaften aufweist. Gleichzeitig soll eine Vorrichtung zur Laugung von Glasfasern geschaffen werden, welche bei der Laugung diesen höheren Prozentsatz an Fasern mit guten Devitrifikationswiderstandseigenschaften ermöglicht. The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the generic method to develop in such a way that a significantly higher percentage of the fibers produced, namely up to about 90%, has good devitrification resistance properties. At the same time a device for Leaching of glass fibers can be created, which with the leaching this higher percentage of fibers enables good devitrification resistance properties.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der gattungsge-This task is carried out for a method of the generic

mäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch periodisches leichtes Rühren der Fasermasse während des Laugungsund Spülvorgangs, und für eine Vorrichtung der sattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Rühreinrichtung zur Auflockerung der Fasermasse.moderate type according to the invention solved by periodic gentle stirring of the fiber mass during the leaching and Rinsing process, and solved for a device of the generic type according to the invention by a stirring device to loosen the fiber mass.

Durch das periodische leichte Rühren der Fasermasse während des Laugungs- und Spülvorgangs wird die Fasermasse wesentlich aufgelockert, so daß das Laugungs- und Spülmittel alle Bereiche der Fasermasse erreichen kann, die Fasermasse also gleichmäßig durchtränkt und das Entstehen von Brückenbildungen verhindert wird.By periodically stirring the fiber mass slightly during the leaching and rinsing process, the Fiber mass loosened up considerably, so that the leaching and rinsing agent all areas of the fiber mass can reach, so the fiber mass is soaked evenly and the formation of bridges is prevented.

Weitere Merkmale sind den Unteransprüchen 2 und 4 bis 7 entnehmbar. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Silicüimoxid-Rohmaterialien mit relativ geringen Kosten verwendet werden, um eine Siliciumoxid-Faser mit einem Aluminiumoxidgehalt über ungefähr 0,025% und unter ungefähr 0,2% zu erzeugen. Der Titandioxidgehalt, der als bedeutend für die Devitrifikationsbeständigkeit erkannt wurde, ist bevorzugt niedriger als ungefähr 0,01% in dei Endfaser. Die nach Maßgabe des Verfahrens der vorliegenden Erfindung und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Siliciumoxid-Fasern weisen sehr gleichmäßige Eigenschaften auf, wie aus dem erhöhten Annahmemaß von 90 bis 95% der erzeugten Fasern hervorgeht, basierend auf einer Devitrifikationsbeständigkeit für 4 Stunden bei 1371 "C von weniger als 5 Gewichtsprozent Kristallinität, bevorzugt weniger als 2 Gewichtsprozent und insbesondere bevorzugt weniger als 1 Gewichtsprozent, wie durch Röntgenbrechung beim Vergleich mit einer 100%igen Cristobalit-Koptrollprobe ermittelt wurde.Further features can be found in subclaims 2 and 4 to 7. When using the invention Process, silica raw materials can be used at a relatively low cost to produce a Silica fiber having an alumina content above about 0.025% and below about 0.2% produce. The titanium dioxide content, which is considered to be significant for the resistance to devitrification recognized is preferably less than about 0.01% in the final fiber. According to the method of the present invention and with the device according to the invention produced silica fibers have very uniform properties, as from the increased Acceptance of 90 to 95% of the fibers produced is shown based on resistance to devitrification for 4 hours at 1371 "C of less than 5 Weight percent crystallinity, preferably less than 2 weight percent and particularly preferably less than 1 percent by weight, as by X-ray diffraction when compared with a 100% cristobalite head roll sample was determined.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the present invention are described below with reference to drawings. It shows

F i g. 1 eine Ansicht eines Digestors mit einem Laugungstank, einem Rezirkulationssystem für eine Säurelösung und wegnehmbaren Rührblättern, wobei der Laugungstank im Querschnitt dargestellt ist,F i g. 1 is a view of a digester with a leach tank, a recirculation system for a Acid solution and removable stirring blades, with the leach tank shown in cross section,

F i g. 2 einen Querschnitt der in F i g. 1 dargestellten Rührblätter entlang der Linie 2-2,F i g. 2 shows a cross section of the FIG. 1 shown stirring blades along the line 2-2,

Fig.3 eine abgeänderte Ausführungsform der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei die Rührblätter und die Sprühvorrichtung kombiniert sind,3 shows a modified embodiment of the in F i g. 1 shown device, wherein the stirring blades and the spray device are combined,

Fig.4 einen Querschnitt eines kombinierten Rührblattes und Sprühvorrichtung nach F i g. 3 entlang Linie 4-4,4 shows a cross section of a combined stirring blade and spray device according to FIG. 3 along line 4-4,

Fig.5 eine weitere Ausfüshrungsform der Vorrichtung. 5 shows a further embodiment of the device.

Die in F i g. 1 dargestellte Laugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält einen mit einem säurebeständigen zylindrischen Tank 22, beispielsweise rostfreiem Stahl oder MONEL, ausgerüsteten Digestor, der auf einem Stützgestell 24 oberhalb einer Reihe von Brennern 26 angeordnet ist, die eine Laugenlörung 28 innerhalb des Tanks 22 beheizen. Falls der Tank aus einem für diese Art der Beheizung ungeeignetem Material besteht, beispielsweise aus Kunststoff oder aus verstärktem Kunststoff, kann anstelle der Brenner 26 ein übliches Tauchheizelement (nicht gezeichnet) verwendet werden. Ein gebräuchliches Steuerventil 30 reguliert die Brenner 26, um die Temperatur der Laugenlösung 28 innerhalb des Tanks zu steuern.The in F i g. The leaching apparatus of the present invention illustrated in FIG. 1 includes one having a acid-proof cylindrical tank 22, e.g. stainless steel or MONEL, equipped digester, which is arranged on a support frame 24 above a row of burners 26 which have a caustic solution 28 heat inside the tank 22. If the tank is made from an unsuitable one for this type of heating Material, for example made of plastic or reinforced plastic, can be used instead of the burner 26 a conventional immersion heater (not shown) can be used. A common control valve 30 regulates the burners 26 to control the temperature of the caustic solution 28 within the tank.

Ein wegnehmbarer zylindrischer Behälter 32 aus ι ostfreiem Stahl oder MONEL mit einer durchlässigen Bodenwand 36, wie z. B. einer perforierten Platte, Sieb etc., ist im Tank 22 durch eine ringförmige Leiste 34 abgestützt, die die Bodenwand 36 des Behälters 32 aufnimmt Die Bodenwand 36 des Behälters 32 besteht vorzugsweise aus einer perforierten Platte, die mit einer Vielzahl von runden öffnungen 38 versehen ist, welche einen ungefähren Durchmesser von 0317 bis 0,365 cm aufweisen und über der Bodenwand verteilt sind, um das Durchlaufen der Laugenlösung zu erlauben, während eine faserige Masse 70 im Behälter 32 zurückgehalten wird Der Behälter 32 ist zum weiteren Schutz gegenA removable cylindrical container 32 made of stainless steel or MONEL with a permeable Bottom wall 36 such. B. a perforated plate, sieve, etc., is in the tank 22 by an annular ledge 34 supported, which receives the bottom wall 36 of the container 32 The bottom wall 36 of the container 32 is made preferably from a perforated plate which is provided with a plurality of round openings 38, which an approximate diameter of 0.317 to 0.365 cm and are distributed over the bottom wall to allow the caustic solution to pass through while a fibrous mass 70 is retained in the container 32. The container 32 is for further protection against

ίο Korrosion in Polyäthylen tauchlackiert wo« den.ίο Corrosion in polyethylene dip-coated where.

Der Tank 22 weist einen Ablauf 40 zum Ablassen der Laugenlösung und des Spülwassers aus dem Tank auf. Der untere Abschnitt des Tanks muß nicht flach sein. Der Tank ist auch mit einem Zirkulationssystem 42 zur Zirkulation und Rezirkulation der Laugenlösung 28 durch die faserige Masse 70 während der Laugungsfolge versehen. Das Zirkulationssystem 42 beinhaltet eine Auslaßleitung 44 aus rostfreiem Stahl, das mit einem Auf-/Zu- oder Regulierventil 46 versehen ist Die Auslaßleitung 44 ist an eine Flügelrad- oder Rohrpumpe 48 angeschlossen, die die Flüssigkeit in eine Leitung 50 zum Abgießen in den oberen Abschnitt des Tanks 22 oberhalb des Behälters 32 pumpt Eine Nebenleitung 52 mit einem Regulier- oder Auf-/Zuventil 54 leitet falls gewünscht Flüssigkeit in den Tank 22 an einen Punkt unterhalb des Behälters 32 zurück. Die Leitung 50 ist ebenfalls mit einem Regulierventil 56 versehen, um den abgeführten Betrag an Laugenlösung in den oberen Abschnitt des Behälters zu regulieren. Durch Einstellung des Regulierventils 56 und des Regulierventils 54 in der Nebenleitung 52, kann die Durchflußrate der Laugenlösung 28 durch den Behälter 32 leicht reguliert werden.The tank 22 has a drain 40 for draining the lye solution and the rinsing water from the tank. The lower portion of the tank need not be flat. The tank is also provided with a circulation system 42 Circulation and recirculation of the caustic solution 28 through the fibrous mass 70 during the leach sequence Mistake. The circulation system 42 includes a stainless steel outlet conduit 44 which is connected to a On / off or regulating valve 46 is provided. The outlet line 44 is connected to an impeller or tube pump 48, which carries the liquid into a conduit 50 for pouring into the upper portion of the tank 22 pumps above the container 32. A secondary line 52 with a regulating or open / close valve 54 leads if desired liquid back into the tank 22 at a point below the container 32. Line 50 is also provided with a regulating valve 56 to regulate the amount of lye solution discharged into the upper Regulate section of the container. By adjusting the regulator valve 56 and regulator valve 54 in the secondary line 52, the flow rate of the caustic solution 28 through the container 32 can be easily regulated will.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Leitung 50 an einem rotierenden Sprüharm 58 angeschlossen. Der Sprüharm 58 wird durch einen gebräuchlichen Motor oder Antrieb 60 gedreht der durch die durchfließende Laugenlösung angetrieben werden kann. Am Sprüharm befinden sich eine Vielzahl von Düsen 62 oder öffnungen, die die Laugenlösung auf die obere Fläche der faserigen Masse 70 innerhalb des Behälters sprühen. Dies geschieht deswegen, um die Laugenlösung über die Fasern zu verteilen, die Fasern aufzurühren, Verdichtung der Fasern zu verhindern und die Fasern nach unten in die Laugenlösung zu drücken. Obwohl die Vorrichtung mit nur einem Sprüharm gezeichnet worden ist, kann eine Vielzahl rotierender oder auch bevorzugt fest angeordneter Sprüharme verwendet werden, und zwar solange, als sie ein gleichmäßiges Aufbringen der Laugenlösung über die gesamte Oberfläche der faserigen Masse 70 im Behälter 32 gewährleisten. Als Alternative zu einem oder mehreren Sprüharmen kann der Behälter 32 mit einem Deckel ausgerüstet sein, der über das obere Ende des Behälters paßt, beispielsweise Platte 128 in Fig.5.As shown in FIG. 1, the line 50 is connected to a rotating spray arm 58. The spray arm 58 is rotated by a conventional motor or drive 60 that is driven by the lye solution flowing through can be driven. On the spray arm there are a plurality of nozzles 62 or openings which the Spray caustic solution on the top surface of the fibrous mass 70 inside the container. this happens therefore, in order to distribute the lye solution over the fibers, stir the fibers, compress the Prevent fibers and push the fibers down into the caustic solution. Although the device with only one spray arm has been drawn, a large number of rotating or also preferably fixedly arranged Spray arms are used, as long as they allow an even application of the caustic solution Ensure over the entire surface of the fibrous mass 70 in the container 32. As an alternative to one or more spray arms, the container 32 can be equipped with a lid that extends over the upper end of the container fits, for example plate 128 in Fig.5.

Dieser Deckel weist eine Vielzahl von über dem Deckel verteilten öffnungen auf, um somit eine Verteilung der Laugenlösung über die gesamte Oberfläche der faserigen Masse im Behälter 32 zu bewirken. Bei dieser Anordnung gibt die Leitung 50 die Laugenlösung unmittelbar auf die obere Fläche des Deckels ab.This cover has a multiplicity of openings distributed over the cover in order to thus distribute the To effect lye solution over the entire surface of the fibrous mass in container 32. At this Arrangement, the conduit 50 delivers the caustic solution directly onto the top surface of the lid.

Bei entweder einem oder mehreren Spriiharmen oder dem durchlöcherten Deckel weist die Leitung 50 einen gebräuchlichen Zuflußmesser 64 auf, um die Durchflußrate der Laugenlösung durch den Behälter 32 zu bestimmen. Die Leitung 50 ist auch mit einem üblichen Thermometer 66 und einem pH-Meßfühler 68 zur Bestimmung der Temperatur der in den Behälter 32 gegossenen Lösung sowie des pH-Wertes der Laugen-With either one or more spray arms or the perforated lid, the conduit 50 has one conventional flow meter 64 to the flow rate of the caustic solution through the container 32 to determine. The line 50 is also connected to a conventional thermometer 66 and a pH probe 68 for Determination of the temperature of the solution poured into the container 32 as well as the pH value of the lye

lösung versehen, so daß die Laugenlösung auf der gewünschten Temperatur und dem pH-Wert für die besondere Laugungsweise gehalten werden kann. Aus Sicherheitszwecken kann über den oberen Abschnitt des Tanks 22 ein abnehmbarer Deckel (nicht gezeichnet) gelegt werden, um ein Obersprühen der Laugenlösung zu verhindern.Solution provided so that the lye solution at the desired temperature and pH for the special leaching can be kept. For security purposes, you can use the upper section of the tank 22, a removable cover (not shown) can be placed in order to spray the caustic solution over the top to prevent.

Der lüiierende Sprüharm 58 und der Antrieb 60 werden vom oberen Abschnitt des Tanks 22 durch Drehung eines drehbaren Anschlußstückes 51 um die Leitung 50 weggedreht, um den Zugang für einen Rührmechanismus 72 zur faserigen Masse zu schaffen.The floating spray arm 58 and the drive 60 are from the upper portion of the tank 22 by rotating a rotatable fitting 51 around the Line 50 rotated to provide access for an agitation mechanism 72 to the fibrous mass.

Der Rührmechanismus 72 weist zwei säurebeständige Rührblätter 74 auf, die vorzugsweise einen wie in F i g. 2 dargestellten Querschnitt besitzen, wobei aber andere gebäuchlich gestaltete Rührblätter verwendet werden können. Die Rührblätter 74 sind in einem Blatthalter 76 montiert, der seinerseits an einer drehbaren Welle 78 befestigt ist. Die Welle 78 ist in gebäuchlichen Lagern (nicht gezeichnet) in den Stützarmen 80 und 82 gelagert. Die Stützarme 80 und 82 sind an einem vertikalen Stützglied 84 befestigt, welches an einer Stange 86 eines auf dem Boden in der Nähe des Laugungstanks angeordneten Zylinders 88 angebracht ist. Die Stange 86 kann durch Zu- und Wegpumpen von Flüssigkeit zum Zylinder 88 an den Punkten 90 und 92 in bekannter Weise angehoben oder abgesenkt werden. Auf diese Weise können durch die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Stange 86 in den in F i g. 1 dargestellten Pfeilrichtungen die Rührblätter 74 aus oder in die faserige Masse 70 im Behälter 32 gefahren werden.The stirring mechanism 72 includes two acid-resistant stirring blades 74, preferably one as shown in FIG. 2 have shown cross-section, but other commonly designed stirring blades can be used. The stirring blades 74 are mounted in a blade holder 76, which in turn is attached to a rotatable shaft 78. The shaft 78 is mounted in conventional bearings (not shown) in the support arms 80 and 82. The support arms 80 and 82 are attached to a vertical support member 84 which is attached to a rod 86 of a cylinder 88 located on the floor near the leach tank. The rod 86 can be raised or lowered by pumping fluid in and out of the cylinder 88 at points 90 and 92 in a known manner. In this way, the up and down movement of the rod 86 in the positions shown in FIG. 1, the agitator blades 74 are moved out of or into the fibrous mass 70 in the container 32.

Die Welle 78 wird durch einen Motor oder einen anderen auf dem Stützarm 80 montierten Antrieb 94 gedreht, der durch geeignete Triebglieder, wie z. B. einer Kette oder Riemen (nicht gezeichnet), mit einem auf auf der Welle 78 in der Nähe des Stützarms 82 angeordneten Kettenrad oder Rolle (nicht gezeichnet) verbunden ist.The shaft 78 is driven by a motor or other drive 94 mounted on the support arm 80 rotated, the by suitable drive members, such. B. a chain or belt (not shown), with a on the sprocket or roller (not shown) arranged on the shaft 78 in the vicinity of the support arm 82 connected is.

Bei Betrieb der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung werden der Behälter 32 und der Tank 22 zuerst mit entionisiertem Wasser mit einem Leitungswiderstand von wenigstens 200 00 ohm-cm gespült. Der Tank 22 wird dann mit entionisiertem Wasser bis auf einen Bereich von 15,24 bis 25,4 cm vom Boden des Behälters 32 gefüllt, und die Regulierventile 46 und 56 werden geöffnet und die Pumpe 48 gestartet Als nächstes wird in den Tank 22 eine genügende Menge an als Reagenz geeignete Schwefelsäure oder Salzsäure gegeben, um die gewünschte Säurelösungskonzentration zu erzeugen. Salzsäure mit einer Konzentration von ungefähr 73,81 I an als Reagenz geeigneter HCI auf 3028 1 Wasser und 54,43 kg Faser wird bevorzugt Dies erzeugt einen pH-Wert von ungefähr 0,5. Die Säurelösung wird durch die Pumpe 48 und den rotierenden Sprüharm 58 für ungefähr 5 min zurkuliert,um eine richtige Vermischung zu sichern. Der zirkulierende Fluß durch den Zuflußmesser 64 wird durch das Ventil 56 eingestellt, um eine Durchflußmenge der Säurelösung von zwischen 0,63 und 1,26— 1/sec zu schaffen. Die Pumpe 48 wird dann gestoppt, und der rotierende Sprüharm 58 sowie der Antrieb 60 werden vom oberen Tankabschnitt durch Drehung des Anschlußstückes 51 um die Leitung 50 weggedrehtWhen operating the in F i g. 1, the container 32 and the tank 22 are included first rinsed deionized water with a line resistance of at least 200 00 ohm-cm. The tank 22 is then filled with deionized water to within 15.24 to 25.4 cm from the bottom of the container 32 is filled and the regulating valves 46 and 56 are opened and the pump 48 is started next a sufficient amount of sulfuric acid or hydrochloric acid suitable as a reagent is added to the tank 22 to to produce the desired acid solution concentration. Hydrochloric acid with a concentration of approximately 73.81 l of HCl suitable as a reagent to 3028 l of water and 54.43 kg of fiber is preferred. This creates a pH of about 0.5. The acid solution is through the pump 48 and rotating spray arm 58 are circulated for approximately 5 minutes for proper mixing to secure. The circulating flow through the flow meter 64 is adjusted by the valve 56 to be one To create a flow rate of the acid solution of between 0.63 and 1.26-1 / sec. The pump 48 is then stopped, and the rotating spray arm 58 and the drive 60 are from the upper tank section through Rotation of the connection piece 51 about the line 50 turned away

Die Rührblätter 74 werden dann durch Betätigung des Zylinders 88 in den Behälter 32 gesenkt, bis der Boden der Blätter 74 sich ungefähr 1,27 cm über der Fläche der Säurelösung im Behälter 32 befindet Der Antrieb 94 für die Rührblätter wird dann gestartet, und zwar gewöhnlich wenn die Blätter abgesenkt werden. Dadurch wird die Drehung der Welle 78 bewirkt. Die Ausgangsgeschwindigkeit des Antriebs 94 wird so eingestellt, um eine Blattdrehzahl von weniger ais -, 20 UpM und bevorzugt weniger als ungefähr 17 UpM zu erzeugen und somit das Abbrechen der Fasern aufgrund zu schneller Rührblattbewegung zu verhindern. Als nächstes werden die Fasern, die bevorzugt eine Blattform zwischen 10,16 und 76,2 cm², und zwarThe stirring blades 74 are then lowered into the container 32 by actuation of the cylinder 88 until the bottom of the blades 74 is approximately 1.27 cm above the surface of the acid solution in the container 32. The drive 94 for the stirring blades is then started, usually when the leaves are lowered. This causes the shaft 78 to rotate. The output speed of the drive 94 is adjusted so as to produce a blade speed of less than −20 rpm and preferably less than about 17 rpm and thus prevent the fibers from breaking off due to excessive stirring blade movement. Next, the fibers, which preferably have a sheet shape between 10.16 and 76.2 cm ² , namely

in insbesondere bevorzugt zwischen 30,48 und 45,72 cm² und 0,635 und 1,27 cm Dicke aufweisen, in den Behälter 32 gegeben, und zwar ohne Berührung durch Rührblätter, bis die Fasern in der Säurelösung sind. Wenn die Fasern zugegeben worden sind, wird allmählich der Stand der Säurelösung angehoben, indem zwischen Behälter 32 und Tank 22 entionisiertes Wasser eingeführt wird. Die Blätter 74 werden leicht oberhalb der Säurefläche durch Betätigung des Zylinders 88 gehalten. Nachdem die gesamten Fasern für ein Bad in den Behälter 32 gegeben worden sind, wird der Stand der Säurelösung bis auf 15,24 bis 20,32 cm unterhalb des oberen Randes des Behälters 32 durch Zuführung von entionisiertem Wasser gehoben.most preferably between 30.48 and 45.72 cm ² and 0.635 and 1.27 cm thick, placed in container 32 without contact with stirring blades until the fibers are in the acid solution. When the fibers have been added, the acid solution level is gradually raised by introducing deionized water between container 32 and tank 22. The blades 74 are held slightly above the acid surface by actuation of the cylinder 88 . After all of the fibers for a bath have been placed in the container 32, the level of the acid solution is raised to within 15.24 to 20.32 cm below the top of the container 32 by adding deionized water.

Als nächstes werden die in Drehung versetztenThe next thing to do is to rotate them

i^r> Rührblätter langsam durch die faserige Masse abgesenkt und eine kurze Zeit, beispielsweise ungefähr 1 min, am Boden des Behälters gehalten. Die Rührblätter 74 werden dann allmählich durch die faserige Masse angehoben, um die faserige Masse aufzulockern, i ^r> stirring blades slowly lowered through the fibrous mass, and a short time, for example about 1 min, retained at the bottom of the container. The stirring blades 74 are then gradually raised by the fibrous mass to loosen the fibrous mass,

in Brückenbildung zu verhindern und zu gewährleisten, daß die Säurelösung mit allen Fasern in Kontakt gelangt. Die Blätter 74 werden dann angehoben und rühren '/2 bis 10 min, bevorzugt 3 min, um den oberen Abschnitt der faserigen Masse zu bearbeiten. Die > Rührblätter 74 werden dann in die in F i g. 1 dargestellte Position angehoben und der Antrieb 94 abgestellt Der Sprüharm 58 wird dann über den Behälter 32 zurückgeschwenkt und das Ventil 56 genügend geöffnet, um eine Durchflußrate der Säurelösung durch den Zuflußmesser 64 und den Sprüharm 58 von 1,89 bis 3,15 1/sec zu bewirken. Die Säurelösung wird von den Düsen 62 von oben auf die faserige Masse gesprüht fließt durch die aufgelockerte faserige Masse 70, schließlich in das Reservoir der Säurelösung am Boden des Tanks 22 in der durch die Pfeile angegebenen Richtung und weiter in die Auslaßleitung 44 zur Rezirkulation durch die Pumpe 48. Die Brenner 26 werden dann eingeschaltet und durch das Steuerventil 30 eingestellt um die Temperatur der Säurelösung, wie durch das Thermometer 66 bestimmt auf eine Temperatur im Bereich von 82^1 bis 96,1 "C, und zwar insbesondere bevorzugt 82^1 bis 87,77° C, innerhalb einer geeigneten Zeitperiode zu erhöhen, beispielsweise in weniger als 8 Stunden und bevorzugt in 4 bis 8 Stunden.to prevent bridging and to ensure that the acid solution comes into contact with all fibers. The blades 74 are then raised and agitated 1/2 to 10 minutes, preferably 3 minutes, to process the top portion of the fibrous mass. The stirring blades 74 are then placed in the form shown in FIG. 1 is raised and the drive 94 is switched off. The spray arm 58 is then pivoted back over the container 32 and the valve 56 opened sufficiently to set a flow rate of the acid solution through the flow meter 64 and the spray arm 58 of 1.89 to 3.15 1 / sec to effect. The acid solution is sprayed onto the fibrous mass from above by the nozzles 62, flows through the loosened fibrous mass 70, finally into the reservoir of the acid solution at the bottom of the tank 22 in the direction indicated by the arrows and on into the outlet line 44 for recirculation through the Pump 48. The burners 26 are then switched on and adjusted by the control valve 30 to bring the temperature of the acid solution, as determined by the thermometer 66 , to a temperature in the range of 82 ^ 1 to 96.1 "C, more preferably 82 ^ 1 to 87.77 ° C, within a suitable period of time, for example in less than 8 hours and preferably in 4 to 8 hours.

Jede Stunde, während der die Säurelösung aufgeheizt wird und nachdem sie die vorgeschriebene Aufwärmtemperatur erreicht hat, wird die faserige Masse 70 durch die rotierenden Rührblätter 74 in der oben beschriebenen Weise aufgelockert Wenn die Faser relativ steif ist und die Neigung besitzt, in der Nähe des Säurelösungsspiegels zu schwimmen, werden die sich drehenden Rührblätter 74 durch die faserige Masse abgesenkt, bis sie den Behälterboden erreichen. Sie verbleiben dort eine Minute lang in Drehung und werden dann langsam, beispielsweise über eine Zeitdauer von 3 min, durch die faserige Masse 70 und aus dem oberen Abschnitt des Behälters 32 gehoben. In Every hour, during which it is heated, the acid solution and after it has reached the prescribed heating temperature, the fibrous mass 70 is loosened by the rotary stirring blades 74 in the manner described above, when the fiber is relatively rigid and the tendency has, in the vicinity of the swimming acid solution level, the rotating stirring blades are lowered through the fibrous mass 74 until they reach the tank bottom. They remain there in rotation for one minute and are then slowly lifted, for example over a period of 3 minutes, through the fibrous mass 70 and out of the upper portion of the container 32. In

einer späteren Arbeitsfolge, wenn die Faser gerade aufbricht und dazu neigt, in der Nähe des Behälterbodens zu liegen, werden die Rührblätter 74 wenigstens fünfmal über eine Zeitdauer von 3 min durch die faserige Masse 70 gehoben und gesenkt, wobei die Rührblätter während eines Hebe- und Absenkvorgangs ungefähr 30 see am Boden gehalten werden.a later sequence when the fiber is breaking and tending to be near the bottom of the container to lie, the stirring blades 74 are at least five times over a period of 3 minutes by the fibrous mass 70 raised and lowered with the stirring blades during a raising and lowering operation be kept on the ground for about 30 seconds.

Während des Laugungskreislaufes wird die Säurelösung auf einem genügend hohen Stand gehalten, um gerade die Spitze der faserigen Masse 70 zu bedecken, indem eine erforderliche Menge an entionisiertem Wasser in den Tank 22 gegeben wird. Nachdem die Säurelösung ungefähr 82,2!°C erreicht hat, wird der oben beschriebene Vorgang für eine halbe bis 9 Stunden oder bis der Natriumoxidgehalt in der Faser unterhalb 0.02 Gewichtsprozent liegt fortgeführt. An diesem Punkt wird die Säurelösung vom Tank 22 und der faserigen Masse 70 durch Öffnen des Ventils im Ablauf 40 abgeführt.During the leach cycle, the acid solution becomes held at a high enough level to just cover the top of the fibrous mass 70, by adding a required amount of deionized water to the tank 22. after the Acid solution has reached about 82.2! ° C, the process described above for half an hour to 9 hours or until the sodium oxide content in the fiber is below 0.02 percent by weight is continued. At this point the acid solution is drained from tank 22 and the fibrous mass 70 discharged by opening the valve in the outlet 40.

Nachdem die Säure abgeführt wurde, werden der Tank und der die faserige Masse 70 enthaltende Behälter mit entionisiertem Wasser gespült und das Spülwasser vom Tank 22 abgeführt Der Ablauf 40 wird dann geschlossen und der Tank 22 mit entionisiertem Wasser bis zu einem Stand gerade leicht oberhalb der faserigen Masse 70 gefüllt Die faserige Masse 70 wird darauffolgend Ui bis 10 min lang, bevorzugt 3 min lang, durch zwei- bis fünfmaliges Heben und Senken der Rührblätter 74 durch die faserige Masse verrührt, wobei die Rührblätter während eines Hebe- und Absenkvorgangs ungefähr 30 see am Boden des Behälters gehalten werden. Der Rübrblätterantrieb 94 wird dann abgeschaltet und das Wasser vom Tank 22 durch öffnen des Ventils im Abfluß 40 abgeführt. Das Ventil wird geschlossen und der Tank mit entionisiertem Wasser wieder gefüllt Die Pumpe wird gestartet und das Spülwasser wird durch die faserige Masse 30 min lang mit einer Durchflußrate von 1,89 bis 3,151/sec rezirkuliert Während des letzten Abschnitts, d. h. 10 min, bevorzugt die letzten 3 min, dieser 30 min werden die Fasern wie oben beschrieben wiederAfter the acid is drained, the tank and container containing the fibrous mass 70 are rinsed with deionized water and the rinse water is drained from tank 22. Drain 40 is then closed and tank 22 is filled with deionized water to a level just slightly above the fibrous Mass 70 filled The fibrous mass 70 is then stirred for Ui up to 10 minutes, preferably 3 minutes, by raising and lowering the stirring blades 74 through the fibrous mass two to five times, the stirring blades being stirred for about 30 seconds during a lifting and lowering process Be held at the bottom of the container. The carrot drive 94 is then switched off and the water is discharged from the tank 22 by opening the valve in the drain 40. The valve is closed and the tank is refilled with deionized water. The pump is started and the rinse water is recirculated through the fibrous mass for 30 min at a flow rate of 1.89 to 3.151 / sec. During the last section, ie 10 min, preferably the last 3 min, this 30 min the fibers are again as described above

Table I.

durchgerührt.stirred.

Nach dem Spülvorgang werden an verschiedenen Stellen im Tank drei Spülwasserproben entnommen und ihr Leitungswidersland gemessen. Wenn alle dreiAfter the rinsing process, three rinse water samples are taken from different points in the tank their line cross country measured. If all three

^r> Proben Widerstände über 150 000 ohm-cm aufweisen, und wenn der Unterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten 100 000 ohm-cm oder weniger beträgt, ist die Faser ausreichend gespült. Wenn das Spülwasser dem Widerstandstest nicht standhält, wird der Tank ^r > Samples have resistances greater than 150,000 ohm-cm and if the difference between the highest and lowest is 100,000 ohm-cm or less, the fiber is sufficiently rinsed. If the flush water fails the resistance test, the tank will

κι entleert und der zuletzt beschriebene Spülvorgang wiederholt.κι emptied and the flushing process described last repeated.

Ein periodisches Rühren und Auflockern der faserigen Masse während des Laugungsvorgangs und der Spülvorgang erzeugen die erforderliche Gleichmäßigkeit in den gelaugten Fasern. Bei Ausführung des oben besrhnfihenen Verfahrens, kombiniert mit einem einheitlicheren Siliciumoxid, ergibt sich eine Verbesserung bei der Wiedergewinnungsrate der Entglasung widerstandsfähiger Siliciumoxidfasern von 15 bis 20% des bekannten Standes der Technik bis über 90%.Periodic stirring and loosening of the fibrous mass during the leaching process and the The rinsing process creates the required uniformity in the leached fibers. When doing the above eligible process, combined with a more uniform silica, there is an improvement in the devitrification recovery rate tough silica fibers from 15 to 20% of the known state of the art to over 90%.

Nach Spülung der Fasern wird die faserige Masse aus dem Behälter 32 genommen, getrocknet und verpackt. Obwohl die Fasern getrocknet werden können, indem man sie zu Scheiben zusammenpreßt oder zentrifugiert, wird die Trocknung der Faser in einem elektrischen, dielektrischen oder gasgefeuerten Ofen bei Temperaturen im Bereich von 260 bis 315° C oder höher bevorzugt Es können geringere Temperaturen benutzt werden, dies geht aber auf Kosten der gleichen Festigkeit in der getrockneten Faser. Falls eine maximale Festigkeit für den beabsichtigten Endgebrauch wichtig ist, sollte eine Trocknung bei geringeren Temperaturen nicht ausgeführt werden.
Die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendeten Natriumsilicatglasfasern werden unter Verwendung gebräuchlicher Glasfaserbildungsverfahren hergestellt, wie beispielsweise dem gut bekannten Flammstreckverfahrcn. Glasfasern, die die in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführten Eigenschaften aufweisen, sind für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignetAfter the fibers have been rinsed, the fibrous mass is removed from container 32, dried and packaged. Although the fibers can be dried by compacting them into disks or centrifuging them, drying the fiber in an electric, dielectric, or gas-fired oven at temperatures in the range of 260-315 ° C or higher is preferred. Lower temperatures can be used but at the expense of the same strength in the dried fiber. If maximum strength is important for the intended end use, drying at lower temperatures should not be performed.
The sodium silicate glass fibers used in the apparatus of the present invention are made using conventional glass fiber forming processes, such as the well known flame stretching process. Glass fibers exhibiting the properties listed in Table I below are suitable for use in the present invention

Geeigneter BereichSuitable area

BevorzugtPreferred

Besonders bevorzugtParticularly preferred

Durchschnittlicher FaserdurchmesserAverage fiber diameter 0,2-50.2-5 1-21-2 1,4-1,71.4-1.7 (Mikrometer)(Micrometer) Chemische AnalyseChemical Analysis (Gewichtsprozent)(Weight percent) S1O2S1O2 72,6-7672.6-76 74^5-74,6574 ^ 5-74.65 74,4-74,674.4-74.6 NaX)NaX) 23 Min.23 min. 23,5 Min.23.5 min. 24,2 Min.24.2 min. AI2O3AI2O3 0,16-0,020.16-0.02 0,11-0,0250.11-0.025 0,07-0,030.07-0.03 T1O2T1O2 0,01 Max.0.01 max. 0,008% Max.0.008% Max. 0,005% Max.0.005% Max. K2OK2O 0,06 Max.0.06 Max. 0.06 Max.0.06 Max. 0,06 Max.0.06 Max. MgOMgO 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. 0,008MaX.0.008MaX. CaOCaO 0,03 Max.0.03 Max. 0,026 Max.0.026 Max. 0,02 Max0.02 Max FezOaFezOa 0,03 Max.0.03 Max. 0,028 Max.0.028 Max. 0,025 Max.0.025 Max. Summe andererSum of others R2O3R2O3 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. RORO 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. RO2RO2 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max. 0,01 Max.0.01 max.

Obwohl gewöhnlicher Glassand häufig eine Zusammensetzung aufweist, die zur Herstellung von Fasern mit einer Zusammensetzung innerhalb der in Tabelle I aufgeführten Grenzwerte geeignet ist, ändert sich der nichtsiliciumoxidhaltige Anteil der gewöhnlichen Glassande und wird manchmal zu groß für eine VerwendungAlthough common glass sand often has a composition that is used to make fibers with a composition within the limits listed in Table I is suitable, the changes non-silica portion of common glass sands and sometimes becomes too large to use

im vorliegenden Verfahren. Somit ist eine sorgfältige Auswahl erforderlich, die auf einer häufigen chemischen Analyse der nichtsiliciumoxidhaltigeti Bestandteile basiert, um bei Verwendung gewöhnlicher Glassande gute Ergebnisse sicherzustellen. Zwei hochsiliciumoxidhaltige natürliche Rohmaterialien wurden als besonders geeignet für die vorliegende Erfindung herausgefunden. Kennzeichnende chemische Zusammensetzungen dieser beiden natürlich vorkommenden Materialien werden in Tabelle II dargestellt.in the present proceedings. Thus, careful selection is required based on a common chemical Analysis of the non-silica constituents based on to ensure good results when using ordinary glass sands. Two high silica natural raw materials have been found to be particularly suitable for the present invention. Characteristic chemical compositions of these two naturally occurring materials will be shown in Table II.

Table H.

Kennzeichnende Material
chemische Analyse
(Gewichtsprozent) AIdentifying material
Chemical Analysis
(Weight percent) A.

Material
Bmaterial
B.

SiO₂ SiO ₂ 99,6—99,999.6-99.9 99,7-99«99.7-99 " AhCbAhCb 0,04-0,080.04-0.08 0,05-0,060.05-0.06 FeK)IFeK) I 0,004-0,0050.004-0.005 0,02-0,0350.02-0.035 TiO₂ TiO ₂ spurenweisein traces 0,007-0,0080.007-0.008 CaOCaO 0,001-0,0070.001-0.007 0,01-0,0180.01-0.018 MgOMgO 0,0010.001 0,002-0,0040.002-0.004 Verlust beiLoss at nicht bestimmtnot determined 0,08-0,100.08-0.10 ErhitzungHeating

Die beiden in Tabelle II beschriebenen Materialien besitzen ähnliche Teilchengrößen wie der gewöhnliche Glassand und können somit in der gleichen Weise gehandhabt und geschmolzen werden, als ob gewöhnlicher Glassand als Siliciumoxidbestandteil in den Glasfasern verwendet wird Die Kosten der in Tabelle II beschriebenen Materialien liegen bedeutend niedriger als die synthetischer Siliciumoxidmaterialien hoher Reinheit Das Material B liegt günstig im Preisvergleich zum gewöhnlichen Glassand, und der Preis des Materials A beträgt weniger als '/io der synthetischen hochreinen Siliciumoxide.The two materials described in Table II have particle sizes similar to the ordinary Glass sand and can thus be handled and melted in the same way as if more ordinary Glass sand is used as the silicon oxide component in the glass fibers The cost of those listed in Table II materials described are significantly lower than synthetic silica materials are higher Purity The material B is cheap in the price comparison to ordinary glass sand, and the price of the Material A is less than 1/10 of the synthetic high purity silicon oxides.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Fasern besitzen die in Tabelle III aufgeführten kennzeichnenden Zusammensetzungen (Gewichtsprozent): The fibers produced according to the present invention have the characteristic compositions listed in Table III (percent by weight):

Table III

Chemische Analyse GeeignetChemical analysis suitable

BevorzugtPreferred

SiO₂ SiO ₂ 99,6 Min.99.6 min. 99,7 Min.99.7 min. AbO₃ Subscription ₃ 0,20 Max.0.20 Max. 0,025-0,160.025-0.16 NazO+KzONazO + KzO 0,02 Max.0.02 Max. 0,01 Max.0.01 max. CaO+ MgOCaO + MgO 0,04 Max.0.04 Max. 0,03 Max.0.03 Max. TiOzTiOz 0,01 Max.0.01 max. 0,007 Max.0.007 Max.

F i g. 3 stellt eine Abänderung der in F i g. 1 gezeichneten Vorrichtung dar, in der die Rührblätter und der Sprüharm zusammengeschlossen wurden, um damit den Sprüharm für den Rührvorgang nicht mehr vom oberen Abschnitt des Tanks wegschwenken zu müssen. Für dieselben Elemente der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform wie in der in Fig. 1 dargestellten, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet In dieser abgeänderten Ausführungsfonn sind die Rührblätter 75 hohl und besitzen bevorzugt den in Fig.4 gezeichneten Querschnitt (Schnitt entlang Linie 4-4, F i g. 3). Die unteren-Tefle der Rührblätter 75 sind mit Düsen 62 versehen, durch die die Säurelösung und das Spülwasser auf die faserige Masse gesprüht werden.F i g. 3 represents a modification of the in FIG. 1 shows the device in which the stirring blades and the spray arm have been joined together so that the spray arm no longer has to be pivoted away from the upper section of the tank for the stirring process. The same reference numerals are used for the same elements of the embodiment shown in FIG. 3 as in that shown in FIG. 1. In this modified embodiment, the stirring blades 75 are hollow and preferably have the cross-section shown in FIG , Fig. 3). The lower Tefle of the stirring blades 75 are provided with nozzles 62 through which the acid solution and the rinse water are sprayed onto the fibrous mass.

Über einen hohlen Blatthalter 66 und einer Hohlwelle 78 wird die Säurelösung zu den hohlen Rührblättern 75 geführt Die Rückführleitung 50 für die Säurelösung ist durch eine flexible und säurewiderstandsfähige ■"> Schlauchleitung 61 mit der Hohlwelle 78 verbunden, um die Ein- und Auswärtsbewegung der Rührblätter 75 in bezug auf den Behälter 32 ohne Abschluß des Rezirkulationssystems der Säurelösung zu bewirken. Bei Verwendung der in Fig.3 dargestellten Ausfüh-The acid solution is fed to the hollow stirrer blades 75 via a hollow sheet holder 66 and a hollow shaft 78. The return line 50 of the acid solution is connected by a flexible and acid resistant ■ "> hose line 61 to the hollow shaft 78 to the inward and outward movement of the blades 75 with respect to the container 32 without terminating the recirculation system of the acid solution.

Ui rungsform ist die Unterbrechung der Rezirkulation der Säurelösung während des Rührvorgangs nicht notwendig. Dazu ist zu bemerken, daß in dieser Ausführungsform der in der in F i g. I dargestellten Ausführungsform benötigte Antrieb 60 für den Sprüharm nicht erforderlieh ist da der Rührblattantrieb 94 auch als Antrieb für den Sprüharm dient Bei Verwendung eines regelbaren Antriebs 94 können, falls gewünscht, verschiedene Drehgeschwindigkeiten für den Rührvorgang und für den Sprühvorgang gefahren werden. Darüber hinaus arbeitet die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsfonn in der gleichen Weise wie die in F i g. 1 gezeichnete Ausführungsform. As a rule, it is not necessary to interrupt the recirculation of the acid solution during the stirring process. It should be noted that, in this embodiment, the method shown in FIG. In the embodiment shown, the drive 60 for the spray arm is not required because the stirring blade drive 94 also serves as a drive for the spray arm. When using a controllable drive 94, different rotational speeds can be used for the stirring process and for the spraying process, if desired. In addition, the in F i g. The embodiment shown in FIG. 3 in the same way as that in FIG. 1 drawn embodiment.

Eine weitere Ausführungsfonn der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig.5 dargestellt In dieser Ausfühnmgsform sind eine Vielzahl von Rührblättern 96 an drei verschiedenen Höhen in einem in einem Tank 100 angeordneten durchlöcherten Behälter 98 angebracht Leitscheiben 102 sind im Innern des Behälters in einem Winkel von 45° geneigt angeordnet, um die gegen die Leitscheiben stoßende faserige Masse entlang den Außenwänden des Behälters nach oben zu bewegen. Dazu ist eine genügende Anzahl von Leitblechen 102 um den Innenumfang des Behälters angeordnet Dies bedingt eine Auflockerung, wenn die Rührblätter 96 gedreht werden. Die unteren und die mittleren Abschnitte der Rührblätter sind in einem Winkel angeordnet, um die faserige Masse nach oben zu leiten, wohingegen die oberen Rührblattabschnitte derart in einem Winkel angeordnet sind, um die faserige Masse nach unten zu leiten, wenn die Rührblätter in Drehung versetzt werden. Ober Blatthalter 104 sind die Rührblätter 96 an einer Triebwelle 106 befestigt Die Triebwelle 106 wird durch einen Motor 110 und ein Stellgetriebe 108 angetrieben. Der Tank 100 weist einen fest angeordneten Deckel 112 auf, der das Übersprühen oder Herausschwappen der Säurelösung verhindert Ein Auslaß 113, ein Ventil 114, eine Rückführleitung 116, eine Pumpe 118, ein Zuflußmesser 120, ein Thermometer 122 sowie ein pH-Wertmesser 124 entsprechen den in den anderen Ausführungsformen verwendeten Elementen. Eine säurebeständige biegsame Leitung 126 vervollständigt das Rezirkulationssystem. Um die auf die faserige Masse gegebene Säurelösung in einer gleichmäßigen Weise zu verteilen, wird in dieser Ausfühningsform eine durchlöcherte Platte 128 verwendet, wobei aber diese durchlöcherte Platte selbstverständlich durch einen oder mehrere rotierende Sprüharme ersetzt werden kann, wie auch durch eine Vielzahl von fest und gleichmäßig auf dem Deckel oberhalb der faserigen Masse angeordneten Sprühköpfen. In dieser Ausführungsfonn kann der Deckel 112 und der gesamte Rühraufbau entweder aus dem Tank 100 herausgehoben und der Behälter 98 durch bekannte Vorrichtungen (nicht gezeichnet) abgesenkt werden, oder es können der Tank 100 und der Behälter 98 von einem festen Rührblattaufbau und dem Deckel 112 durch bekannte Vorrichtungen (nicht gezeichnet) abgesenkt werden. Eine Ablaßleitung 127 und ein Ventil 128 erlauben dieAnother Ausführungsfonn of the device according to the invention is shown in Figure 5. In this Ausfühnmgsform a plurality of stirring blades 96 at three different heights in a cylinder disposed in a tank 100 perforated container 98 are mounted idler pulleys 102 of the container are inclined at an angle of 45 ° in the interior arranged to move the fibrous mass abutting the guide disks up along the outer walls of the container. For this purpose, a sufficient number of guide plates 102 are arranged around the inner circumference of the container. This causes loosening when the stirring blades 96 are rotated. The lower and middle sections of the stirring blades are angled to guide the fibrous mass upward, whereas the upper stirring blade sections are angled to guide the fibrous mass downward when the stirring blades are rotated . The agitator blades 96 are fastened to a drive shaft 106 above the blade holder 104. The drive shaft 106 is driven by a motor 110 and an actuating gear 108. The tank 100 has a fixed cover 112 which prevents the acid solution from being oversprayed or sloshing out. An outlet 113, a valve 114, a return line 116, a pump 118, a flow meter 120, a thermometer 122 and a pH meter 124 correspond to the elements used in the other embodiments. An acid resistant flexible conduit 126 completes the recirculation system. In order to distribute the acid solution added to the fibrous mass in a uniform manner, a perforated plate 128 is used in this embodiment, but this perforated plate can of course be replaced by one or more rotating spray arms, as well as by a plurality of solid and uniform Spray heads arranged on the lid above the fibrous mass. In this embodiment, the lid 112 and the entire agitator assembly can either be lifted out of the tank 100 and the container 98 lowered by known devices (not shown), or the tank 100 and container 98 can be provided with a fixed agitator blade assembly and lid 112 known devices (not shown) are lowered. A drain line 127 and a valve 128 allow

11 1211 12

Abführung der Säurelösung oder des Spülwassers in der beispielsweise 3 min, während des LaugungsvorgangsRemoval of the acid solution or the rinsing water in, for example, 3 minutes, during the leaching process

oben beschriebenen Weise aus dem Tank. Ein bekannter und während der Faserspülung angeschaltet werden.above described way from the tank. A well-known and can be switched on during fiber rinsing.

Tauchheizer (nicht gezeichnet) liefert die für die Diese Ausführungsform beinhaltet den Vorteil, daß dieImmersion heater (not shown) provides for the This embodiment has the advantage that the

Laugenlösung notwenidge Hitze. Rezirkulation der Säurelösung und des SpülwassersLye solution necessary heat. Recirculation of the acid solution and the rinse water

Die Betriebsweise der Vorrichtung dieser Ausfüh- ^r> während des gesamten Laugiings- und Spülverfahrens,The mode of operation of the device of this embodiment ^r > during the entire leaching and rinsing process,

rungsform ist dieselbe wie die der Vorrichtung der einschließlich der Zeit während der die Rührblätter inshape is the same as that of the device of including the time during which the stirring blades are in

anderen Ausführungsformen, mit Ausnahme, daß die Betrieb sind, fortgeführt werden kann.
Rührblätter 96 jede Stunde für einige Minuten,other embodiments except that operations are allowed to continue.
Stirring blades 96 every hour for a few minutes,

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A process for preparing amorphous siliciumoxidhaltiger fibers of high Devitrifikationswiderstand at temperatures up to 1371 ⁰ C, in which a mass of glass fibers is leached in a tank filled with an up to 96 ° C, heated to a temperature of about 82.1 Digester leach solution, the leach solution peeled from the digester at a point below the fiber mass and poured onto the fiber mass from above and the lye solution after leaching the fiber filling is drawn off from the digester to the desired extent and the fiber mass is rinsed and dried, characterized by periodic gentle stirring of the fiber mass during the leaching - and rinsing process.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the fiber mass during each hour of the leaching and rinsing process approximately 3 min is stirred for a long time.

3. Device for leaching glass fibers with a digester, which has a tank, one with Openings formed container within the tank for receiving the fiber mass and a Has outlet through which a lye solution is located below the container Place can be discharged from the tank, with the lye solution for even distribution on the upper The surface of the container can be fed to a spray device arranged above the container, characterized by a stirring device to loosen up the fiber mass.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the agitator (72) in the container (32; 98) in and out of the container can be moved out.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the stirring device (72) with a circulating device (42) for distributing the lye solution is combined

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the circulating device (42) has a plurality of spray nozzles (62)

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the spray nozzles (62) on one rotatable manifold (58; 75) are arranged.