Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego oraz urza¬ dzenie do wytwarzania wlókien z tworzywa termo¬ plastycznego.Znany jest z francuskiego opisu patentowego nr 2223318 sposób wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, w którym wytwarza sie glówny prad gazowy i drugi strumien gazowy, zwany nos¬ nym, tak skierowany, ze napotyka on na swojej drodze prad glówny, a dzieki dostatecznej energii wnika w niego tworzac strefe interakcji strumieni, doprowadza sie tworzywo zmiekczone wskutek dzialania ciepla do granicy pradu glównego, w celu wprowadzenia go do tego pradu i do strefy inter¬ akcji, prowadzi to do wyciagniecia materialu i wy¬ tworzenia wlókien.Z cytowanego opisu patentowego znane jest rów¬ niez urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzy¬ wa termoplastycznego, zwlaszcza szkla, które to urzadzenie ma srodki do wytworzenia glównego pradu gazowego, srodki do wytworzenia co naj¬ mniej jednego nosnego strumienia gazowego o energii kinetycznej na jednostke objetosci wiek¬ szej''niz energia kinetyczna pradu glównego, skie¬ rowanego poprzecznie do tego pradu glównego i tworzacego w nim strefe interakcji, oraz srodki do dostarczenia stopionego szkla do miejsca, w któ¬ rym wnika ono do strefy interakcji.Wada wymienionego rozwiazania jest wzajemny 10 15 20 25 30 wplyw temperatur poszczególnych elementów urza¬ dzenia, z którymi styka sie ciekly material.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionej niedogodnosci, zwlaszcza przez udoskonalenie wprowadzania stopionego tworzywa w strefe interakcji.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastyczne¬ go, w którym to sposobie wytwarza sie glówny prad gazowy sposób wytwarzania wlókien z two¬ rzywa termoplastycznego, zwlaszcza ze szkla, w którym wytwarza sie glówny prad gazowy i stru¬ mien nosny o mniejszym przekroju poprzecznym ale o energii kinetycznej na jednostke objetosci wiekszej od energii kinetycznej pradu glównego, kieruje sie strumien nosny poprzecznie do glów¬ nego pradu, tworzac strefe interakcji, a nastepnie doprowadza sie material ciekly ze zródla zasilania do strefy interakcji. Istota wynalazku polega na tym, ze glówny prad gazowy wytwarza sie w od¬ leglosci od zródla zasilania materialem cieklym, który kieruje sie do wolnej przestrzeni oddzielaja¬ cej glówny prad gazowy od tego zródla, i przepro¬ wadza sie ten material przez te przestrzen w po¬ staci co najmniej jednego wlókna, które bedac w stanie ciagliwym napotyka praa glówny z tej sa¬ mej strony co strumien nosny, w strefie interakcji.W wyniku, uzyskuje sie odchylenie toru wlókien od wszystkich elementów urzadzenia usytuowanych za strefa interakcji i zmniejszenie wzajemnego 112 503112 503 wplywu temperatur tych elementów, z którymi styka sie tworzywo zmiekczone i prad glówny.Stwierdzono, ze korzystne jest zachowanie pew¬ nego odstepu miedzy otworami a granica pradu glównego. Rozsuniecie takie ulatwia kontrole oto- 5 czenia tygla, do którego jest doprowadzane stopio¬ ne tworzywo, a takze! pozwala na zastosowanie niektórych ukladów ogrzewczych tygla, które trud¬ no byloby zastosowac w przypadku, gdyby otwór doprowadzajacy szklo znajdowal sie dokladnie na 10 granicy pradu glównego.To rozsuniecie przede!wszystkim umozliwia stwo¬ rzenie miedzy zródlem materialu zmiekczonego a pradem glównym przestrzeni wolnej, której obec¬ nosc jest niezwykle wazna. 15 Wedlug innej cechy wynalazku material w stanie cieklym doprowadza sie ze zródla zasilania pod jego wlasnym ciezarem, przy czym dzialanie pra¬ dów wzbudzonych przeiz strumien nosny w prze¬ strzeni wolnej, ulatwia doprowadzenie tego mate- 2o rialu do strefy interakcji.Korzystnie, strumien nosny usytuowany w wol¬ nej przestrzeni kieruje sie do pradu glównego z punktu usytuowanego w odleglosci od zródla za¬ silania materialem cieklym. Kazdy strumien nosny 25 wytwarza sie przed struzka cieklego materialu, w kierunku przeplywu pradu glównego, i kieruje sie go ukosnie wzgledem tej struzki cieklego materialu.Natomiast strumien nosny doprowadza sie do pra¬ du glównego pod katem mniejszym od 90°, a ko- 30 rzystnie zawartym miedzy 50° i 85°.Zgodnie z inna wazna cecha wynalazku material ciekly doprowadza sie w postaci warstwy, a w wol¬ nej przestrzeni wytwarza sie kilka strumieni nos¬ nych skierowanych do pradu glównego, tworzac 35 strefe interakcji.Wedlug innej cechy wynalazku doprowadza sie pomocniczy strumien gazu do pradu glównego od strony przeciwnej niz ta, w która przenika ciekly material, i strumien nosny, zakrzywiajac ten prad 40 glówny i zwiekszajac wolna przestrzen.' Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do wy¬ twarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zawierajace generator pradu glównego, zaopatrzony w otwór wylotowy, generator strumienia nosnego, 45 zaopatrzony w otwór wylotowy o przekroju mniej¬ szym od przekroju otworu wylotowego generatora pradu glównego, skierowany poprzecznie do tego ostatniego otworu, oraz zródlo zasilania cieklym materialem, zaopatrzone w co najmniej jeden 5Q otwór zasilajacy, doprowadzajacy material w strefe interakcji pradu glównego i strumienia nosnego.Istota wynalazku polega na tym, ze otwór zasila¬ jacy ma wylot w odleglosci od przedluzenie wylotu generatora pradu glównego, doprowadzajacy struz¬ ke cieklego materialu w przestrzen oddzielajaca zródlo zasilania od pradu glównego skierowany wzdluz toru, który napotyka prad glówny w stre¬ fie, w której os otworu wylotowego strumienia nosnego przecina przedluzenie wylotu. 60 Rozwiazanie to umozliwia nie tylko osiagnac pierwotnie wytyczone cele, ale równiez umozliwia wykonanie szczególnie korzystnych rozwiazan, któ¬ re opisano ponizej.Wedlug wynalazku, otwór wylotowy generatora $5 strumienia nosnego jest usytuowany w przestrzeni wolnej, powyzej przedluzenia wylotu generatora pradu glównego i w odleglosci od otworu zasilaja¬ cego.Korzystnie os otworu wylotowego strumienia nosnego jest skierowana ukosnie wzgledem osi otworu podajacego struzke cieklego materialu do¬ prowadzona pod wlasnym ciezarem ze zródla za¬ silania.Wedlug innej cechy wynalazku otwór wylotowy strumienia nosnego jest usytuowany przed osia otworu wylotowego struzki materialu w stosunku do kierunku przeplywu pradu glównego, i jest od¬ dalony pionowo od wylotu pradu glównego i pozio¬ mo od otworu wylotowego struzki materialu.Wylot generatora pradu glównego zawiera u dolu scianke zakrzywiajaca prad glówny w kierunku od otworu zasilajacego oddzielona od przedluzenia tej scianki, szczelina do doprowadzania pomocniczego goracego powietrza.Korzystnie, za osia otworu zasilajacego struzka cieklego materialu, w kierunku przeplywu pradu glównego, urzadzenie zawiera przewód do dostar¬ czania strumienia dodatkowego, umieszczony w wolnej przestrzeni.W korzystnym przykladzie wykonania, zródlo zasilania cieklym materialem umieszczone w od¬ leglosci od granicy pradu glównego zawiera zasob¬ nik zaopatrzony w próg przelewowy, przez który ciekly material przelewa sie w postaci cieklej war¬ stwy, przy czym z progiem przelewowym jest sko¬ jarzony szereg otworów wylotowych strumieni nos¬ nych.W innym przykladzie wykonania, zródlo zasila¬ nia cieklym materialem, umieszczone w odleglosci od granicy pradu glównego, zawiera tygiel zaopa¬ trzony w przelew, majacy szereg wyciec przelewo¬ wych, przez które przelewa sie ciekly material w postaci szeregu struzek, przy czym z tyglem jest skojarzony szereg otworów wylotowych strumieni nosnych.Wedlug innej cechy wynalazku zródlo zasilania cieklym materialem umieszczone w odleglosci od granicy pradu glównego zawiera wiele otworów zasilajacych cieklym materialem umieszczonych w dwóch szeregach i skojarzonych z dwoma szere¬ gami otworów wylotowych strumieni nosnych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wytwarzania wlókien, zawierajace srodki do wytworzenia strumienia glównego, strumienia nosnego i srodki do dopro¬ wadzenia szkla, w przekroju pionowym, fig. 2 — inny przyklad urzadzenia z fig. 1 z odmiennym ksztaltem otworu doprowadzajacego szklo, w prze¬ kroju pionowym, fig. 3 — schemat urzadzenia po¬ siadajacego liczne otwory doprowadzajace szklo, analqgiczne do przedstawionych na fig. 2, a ponad¬ to rozmieszczenie ich wzgledem otworów dostar¬ czajacych strumienie nosne, w widoku z góry, fig. 4 — urzadzenie posiadajace liczne stanowiska do wytwarzania wlókien w przekroju wzdluz linii 4—4 oznaczonej na fig. 6, fig. 5 — urzadzenie z fig. 4 w przekroju wzdluz linii 5—5 oznaczonej na fig. 6, fig. 6 — urzadzenie z fig. 4 w widoku112 503 6 z dolu, zwlaszcza szczególowe rozmieszczenie otwo¬ rów do doprowadzania szkla i strumieni nosnych, iig. 7 — inny przyklad urzadzenia podobnego do przedstawionego na fig. 2, dajacego mozliwosc wprowadzenia dodatkowego strumienia gazowego od strony przeciwnej strumienia glównego niz ta, z której znajduja sie otwory do doprowadzania szkla i strumienia nosnego, w przekroju pionowym, fig. 8 — urzadzenie do doprowadzania szkla w po¬ staci warstwy w widoku perspektywicznym, fig. 9 — urzadzenie do wytwarzania wlókien, w którym pokazano inny sposób doprowadzenia szkla w celu jego oddzielenia od pradu glównego, w przekroju pionowym, fig. 10 urzakizenie z fig. 9, w widoku z przodu, fig. 11 — urzadzenie z fig. 1, z dodatko¬ wym strumieniem gazu, w przekroju pionowym.Tygiel 201 (fig. 1) zawiera wystep 200 doprowa¬ dzajacy szklo. Strumien glówny wyplywa poziomo z przewodu 202 na poziomie nizszym niz poziom otworu wystepu 200. Otwór wylotowy 36 strumie¬ nia nosnego znajduje sie w dolnym koncu przewo¬ du 203 zasilanego badz przez dysze 204 polaczona z palnikiem, badz z innym zródlem gazu nosnego, kanalem 205. Dysza 203 jest ustawiona pod pew¬ nym katem wzgledem osi pradu glównego 12A a ponadto otwór 36 strumienia nosnego jest usy¬ tuowany w pewnej odleglosci, powyzej granicy pradu glównego wychodzacego z przewodu 202.Strumien gazowy nosny i prad glówny oddzialy- wuja na siebie, tworzac strefe interakcji. Strefa ta znajduje sie prawie dokladnie w pionie ponizej otworu 37 zasilajacego szklem. Szklo doprowadza¬ ne jest w postaci struzki S opadajacej pod wlas¬ nym ciezarem z otworu zasilajacego 37, wchodzi w strefe interakcji strumienia nosnego i pradu glów¬ nego, a nastepnie w strefe wytwarzania i wycia¬ gania wlókna.W niektórych rozwiazaniach przykladu przedsta¬ wionego na fig. 1, odleglosc pionowa miedzy otwo¬ rem. 37 doprowadzajacym szklo a górna granica pradu glównego 12A jest rzedu 10 do 100 mm. Na¬ tomiast odleglosc miedzy otworem 36 wyprowa¬ dzajacym strumien nosny gazu a górna granica pradu glównego jest rzedu od 5 do 10 mm.W tych rozwiazaniach odleglosc miedzy osiami otworów 36 i 37 mierzona w kierunku przeplywu pradu glównego 12A wynosi od 4 do 10 mm. Po¬ nadto, ze wzgledu na ustawienie i rozstaw róznych elementów tworzacych urzadzenie do wytwarzania wlókien, wskazane jest zeby^ przewód 203 i w kon¬ sekwencji strumien, który z niego wychodzi, byl usytuowany pod katem wzgledem osi pradu glów¬ nego 12A. Kat miedzy strumieniem nosnym a osia pradu glównego powinien byc mniejszy od 90°, a korzystnie zawarty miedzy 50° a 85°. Nachylenie i rozstawienie powinno byc takie, zeby strumien gazowy nosny i prad glówny mogly wytworzyc strefe interakcji w miejscu lezacym prawie doklad¬ nie w pionie ponizej otworu 37 doprowadzajacego szklo. Jest równiez korzystne takie ustawienie przewodu 203, a wiec i otworu strumienia nosnego, zeby znajdowal sie on w wyzszym punkcie biegu struzki szklanej S niz prad glówny 12A. Nachyla¬ nie przewodu 203 powinno byc takie, ze strumien nosny ogólnie biorac jest poprzeczny wzgledem pradu glównego ale posiada skladowa w kierun¬ ku zgodnym z pradem glównym co sprzyja wy¬ twarzaniu wlókna i przesuwaniu wyciagnietego wlókna z pradem glównym. 5 Urzadzenie do wytwarzania wlókna rozmieszczo¬ ne w opisany sposób i przedstawione na fig. 1 dziala nastepujaco: Parametry takie jak: energia kinetyczna pradu glównego i strumienia nosnego w ich strefie zetkniecia, temperatury i predkosci io strumienia i pradu, temperatura szkla oraz stosu¬ nek miedzy wymiarami otworów do doprowadza¬ nia szkla i strumienia nosnego moga byc zgodne z powszechnie stosowanymi parametrami, chociaz trzeba zaznaczyc, ze w pewnych „przypadkach is moga przekraczac te granice. Na przyklad w roz¬ wiazaniu wedlug wynalazku, przewidziana jest znaczna odleglosc miedzy otworem doprowadzaja¬ cym szklo i znajdujaca sie ponizej granica górna pradu glównego. Pozwala to na zastosowanie in- 20 nych ulepszen. Niektóre z nich opisane sa ponizej.W urzadzeniach wedlug wynalazku mozna zasto¬ sowac mniej waskie granice stosunków energii kinetycznej strumienia nosnego do energii kine¬ tycznej pradu glównego w ich strefie roboczej, niz 25 w urzadzeniach znanych. Skuteczne wyniki mozna otrzymac szczególnie w granicach stosunku energii kinetycznej gazu nosnego do energii kinetycznej pradu glównego, od 4:1 do 35:1.W urzadzeniach* wedlug wynalazku srednica 30 otworu wylotowego gazu nosnego moze byc znacz¬ nie mniejsza niz analogiczna srednica w rozwiaza¬ niach znanych. Na przyklad w urzadzeniu wedlug wynalazku srednica otworu wylotowego strumie¬ nia nosnego moze byc mniejsza niz srednica otworu 35 zasilajacego szklem i wynosic moze od 1/6 srednicy tego otworu zasilajacego, do srednicy prawie rów¬ nej srednicy otworu zasilajacego. Srednica otworu wylotowego strumienia nosnego moze zmieniac sie w granicach 0,3 do 2,5 mm. Zastosowanie malego 40 otworu wymaga jednoczesnie uzycia zwiekszonego cisnienia przy pozostalych warunkach prawie nie¬ zmienionych. Mozna doprowadzac strumien nosny pod cisnieniem zawartym miedzy 0,00002 i 0,00025 Pa. 45 W rozwiazaniach, w których strumienie nosne maja male wymiary, odleglosc miedzy osiami otworu wylotowego strumienia nosnego i otworu zasilajacego mierzona w kierunku przeplywu pradu glównego moze byc równa 3 do 4-krotnej srednicy otworu wylotowego strumienia nosnego i wynosic od 1 do 10 mm. * W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 1 stru¬ mienie nosne wychodzace z otworu 36 wzbudzaja prady powietrzne oznaczone strzalkami -206. Wply¬ waja one na polozenie struzki 'szklanej S, starajac sie przyciagnac ja do strumienia nosnego w miare zblizania sie jej do pradu glównego. Takie oddzia¬ lywanie ma xtendencje stabilizujace ,tzn. stara sie zapewnic staly doplyw i stabilnosc struzki szklanej go w strefie interakcji strumienia nosnego i pradu glównego ,a w konsekwencji, wprowadzenie ciagle i stabilne szkla w strefe wyciagania.Jak widac na figurze 1 pomiedzy wszystkimi i dokola wszystkich zasadniczych elementów urza- 65 dzenia do wytwarzania wlókna, takich jak tygier, 50 55112503 S dysza zasilajaca, przewód prowadzacy strumien nosny i generator pradu glównego, zachowano znaczna odleglosc. Ze wzgledu na wiekszy rozstaw elementów urzadzenia do wytwarzania wlókna zmniejsza sie skutecznie wymiana ciepla miedzy 5 tyglem i generatorami strumieni nosnych i pradu glównego. Wynika stad mozliwosc kontrolowania temperatury szkla. Takie rozstawienie pozwala równiez na stosowanie skladników o wyzszej tem¬ peraturze topnienia albo na otrzymanie wiekszej 10 intensywnosci wyplywu szkla.Mozna umiescic zwielokrotnione stanowisko do wytwarzania wlókien poprzecznie do pradu glów¬ nego.Otwór zasilajacy 37 moze byc pojedynczy jak w 15 rozwiazaniu przedstawionym na fig. 1, lub taki jak przedstawiono na fig. 2 i 3, a opisany ponizej.Jak widac na figurze 2 i 3 zasadnicze rozmiesz¬ czenie glównych elementów jest analogiczne do opisanego wyzej, chociaz odleglosc pionowa mie- 20 dzy otworem 37 doprowadzajacym szklo i górna granica pradu glównego 12A nie jest tak duza jak na fig. 1. , W rozwiazaniach przedstawionych na fig. 2 i 3 1 obie strony wystepu 200 opatrzone izolacja 207 25 wykonana z wlókna z tlenku glinu zawierajacego na przyklad 60% AkOs,* zmniejszajaca straty ciepl¬ ne wystepu tygla jak równiez oslaniajaca przewód 203 przed wysoka temperatura, tygla. Wystep 200 normalnie zrobiony jest ze stopu platyny, zeby 30 mógl wytrzymac temperature stopionego szkla, a opisana izolacja pozwala na zbudowanie innych elementów, jak na przyklad przewodu 203 z ma¬ terialów mniej kosztownych, na przyklad ze stali nierdzewnej. 35 Dzieki zastosowanej izolacji 207 miedzy wyste¬ pem tygla a strumieniem nosnym i elementami doprowadzajacymi ten dtrum^en, istnieje mozliwosc utrzymania duzej róznicy temperatur miedzy szklem, a gazem tworzacym strumien nosny. W 40 ten sposób, nawet gdy strumien nosny ma wzgled¬ nie niska temperature, izolacja 207 pozwala utrzy¬ mac temperature szkla wzglednie wysoka bez nad¬ miernych strat cieplnych. Taka sytuacja ulatwia otrzymanie wysokiej wydajnosci urzadzenia. 45 Rozpatrujac ksztalt elementu doprowadzajacego szklo przedstawione na fig. 2 i 3 widac, ze znaj¬ duje sie on na dnie tygla i ze ma otwór kalibru¬ jacy lub dozujacy 37c, powyzej i ponizej którego jest rozszerzenie. Rozszerzenie powyzej otworu ka- 50 librujacego ma ksztalt leja, ulatwia to przeplyw szkla przez otwór kalibrujacy do rozszerzenia dol¬ nego, z którego wyplywa struzka szkla. Rozszerze¬ nie dolne tworzy maly zasobnik, z którego wyply¬ wa struzka szkla. Obwód otworu zasilajacego 37 55 moze byc 2 do 3-krotnie wiekszy od obwodu otwo¬ ru kalibrujacego 37c. Caly obwód zasobnika jest zwilzony przez szklo, a to przyczynia sie do wiek¬ szej stabilnosci strugi szkla wychodzacej z otworu, szczególnie w wysokich temperaturach. Dzieki za- 60 sobnikowi podstawa utworzonej strugi szkla jest wieksza, a to powoduje wytworzenie szerszej stru¬ gi zajmujacej równiez wieksza odleglosc od punktu doprowadzenia szkla do punktu, w którym jest wytworzone wlókno. Ten wzrost odleglosci ku do- ^ lowi do punktu, gdzie tworzyc zaczyna sie wlókno, zmniejsza tendencje wlókien do gromadzenia sie na elementach urzadzenia w poblizu stanowiska do wytwarzania wlókna.Chociaz zasobnik, którym jest zakonczony otwór doprowadzajacy szklo, moze byc kolowy, korzyst¬ niejszy jest ksztalt owalny o osi dluzszej skierowa¬ nej zgodnie z kierunkiem przeplywu pradu glów¬ nego 12A, jak to wskazano na fig. 3.Przy takim uksztaltowaniu elementu doprowa¬ dzajacego szklo jak opisany wyzej i przedstawio¬ ny na fig. 2 i 3, otwór kalibrujacy 37c stanowi wlasciwy otwór doprowadzajacy szklo i otwór kontrolny.W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 2 i 3 korzystniejsze jest zastosowanie wiek¬ szego cisnienia' strumienia nosnego niz w znanych rozwiazaniach z racji wiekszej odleglosci miedzy otworem wylotowym gazu nosnego i pradem glów¬ nym. Cisnienia strumienia nosnego 0,00002 do 0,00010 Pa nalezy stosowac przy otworze o sred¬ nicy okolo 2 mm, a przy otworze o srednicy okolo 1 mm cisnienie moze wynosic 0,00002 do 0,00025 Pa.Moznosc stosowania wysokich cisnien i znacz¬ nych energii kinetycznych strumienia nosnego' po¬ zwala zwiekszyc ilosc szkla wyplywajacego przez otwory zasilajace i polepszyc jednostajnosc prze¬ plywu szkla jak równiez zwiekszyc stabilnosc two¬ rzacych sie gruszek szklanych, a to w konsekwen¬ cji poprawia jednorodnosc wytwarzanych wlókien.Ponadto mozliwosc stosowania wysokich cisnien strumienia nosnego i fakt, ze otwory wylotowe strumienia nosnego i zasilajace szklem sa odsu¬ niete od pradu glównego, sa czynnikami zasadni¬ czymi, pozwalajacymi na wieksze odleglosci mie- dzyosiowe tych otworów. Czynniki te ulatwiaja równiez stosowanie wiekszych otworów zasilaja¬ cych szklem niz otworów wylotowych strumienia nosnego. Na przyklad dla cisnien strumienia nos¬ nego do 0,00012 Pa wymiary otworu zasilajacego moga byc 1 do 2 razy wieksze niz otworu wyloto¬ wego, a dla cisnien 0,00012 do 0,00025 Pa otwór zasilajacy moze byc 2—3-krotnie wiekszy od otwo¬ ru wylotowego strumienia nosnego.W przykladzie rozwiazania opisanym powyzej, odnoszacym sie do fig. 2 i 3 szerokosc zasobnika elementu doprowadzajacego szklo mierzona pro¬ stopadle do kierunku przeplywu pradu glównego 12A moze w typowym przypadku byc równa od 1 do 3-krotnej srednicy otworu wylotowego stru¬ mienia nosnego, a jego dlugosc moze byc równa dwukrotnej szerokosci.Wedlug rozwiazania opisanego powyzej, odnosza¬ cego sie do fig. 2 i 3 przy uzyciu szkla o znanym skladzie, wytworzono wlókno szklane. Parametry procesu i wyniki pokazano nizej.Przyklad: Produkcja szkla — 35 do 40 kg z jednego otworu w ciagu dnia Mikronaz — 4,0/5 gramów Srednica wlókien — 5 do 6 mikrometrów prad glówny 12A — temperatura- 1550°C — cisnienie 0,00002 Pa — predkosc 450 m/s9 strumien nosny — temperatura 600°C — cisnienie 0,00007 Pa i — predkosc 560 m/s — srednica otworu 2 mm strumien nosny Stosunek energii kinetycznych _g prad glówny 12A Na figurze 4, 5 i 6 przedstawiono inny przyklad wykonania, w którym tygiel 201 jest polaczony z wystepem 200. Przewód 202 jest tak umieszczony, zeby kierowal strumien glówny 12A poziomo po¬ nizej tygla.W tym przykladzie wykonania tygiel jest wypo¬ sazony w dwa rzedy otworów doprowadzajacych szklo 37A i 37B, które rozmieszczone sa na prze¬ mian jak pokazano na fig. 6.Dysza 204 doprowadzajaca strumien nosny ma rozgalezienia zakonczone otworami 36B wylotowy¬ mi gazu nosnego w poblizu otworów 37B zasilaja¬ cych szklem i dodatkowe elementy zasilajace w wione z otworami 37A. Wszystkie otwory 36A, 36B strumien nosny o otworach 36A odpowiednio zesta- i 37A i 37B znajduja sie w pewnej odleglosci po¬ wyzej górnej granicy pradu glównego 12A. Roz¬ wiazanie takie daje nie tylko liczne osrodki wy-* twarzajace wlókna, ulozone na przemian, ale po¬ zwala takze zmniejszyc odleglosc pionowa miedzy otworami i granica pradu glównego.W pewnych rozwiazaniach podobnych do opisa¬ nych powyzej, pozwalajacych osiagnac bardzo duza intensywnosc wytwarzania, wlókna maja czasami tendencje do przechodzenia przez prad glówny nie bedac calkowicie wyciagniete. Powoduje to przed¬ wczesne zestalanie sie czesci wlókien a w konsek¬ wencji tendencje do otrzymywania grubych wló¬ kien w produkcie koncowym. Stosujac rozwiazanie przedstawione na fig. 7 mozna uniknac tego ro¬ dzaju wad.Przedstawione na fig. 7 urzadzenie do wytwa¬ rzania wlókien jest rozmieszczone w zasadzie jak na fig. 2 i 3 ale dodatkowo przy otworze wyloto¬ wym generatora pradu glównego od dolnej jego strony wstawiona jest scianka lub plytka 208.Jest ona usytuowana pod pradem glównym na przedluzeniu jego wylotu i odchyla jego os. Jej kontynuacja jest przedluzenie 209, z którym two¬ rzy szczeline 210 do wprowadzenia powietrza lub odpowiedniego gazu przez dysze 211.Takie ustawienie krzywizn plytki 208 i przedlu¬ zenia 209 wywoluje efekt odchylenia strumienia glównego, w konsekwencji zwieksza przestrzen wolna miedzy otworem doprowadzajacym szklo, a pradem glównym. Podobny efekt uzyskiwano równiez w znanych rozwiazaniach, ale w rozwia¬ zaniu przedstawionym na fig. 7 efekt ten jest wzmocniony dzieki doprowadzeniu pomocniczego strumienia goracego powietrza przez szczeline 210.W konsekwencji, wielkosc pradu glównego zostaje zwiekszona w strefie goracej, gdzie wytwarza sie wlókno. To urzadzenie moze byc uzyte, w celu za¬ pobiezenia tendencji do przechodzenia wlókien nie- rozciagnietych przez prad glówny i zeby uniknac przedwczesnego ochlodzenia wlókien zanim nie L2503 . ¦ 10 N nastapi ich wyciagniecie. Na fig. 7 cisnienie powie¬ trza wysylanego z dmuchawy przez szczeline 210 jest rzedu 3 do 6 barów.Na figurze 8 przedstawiono inny przyklad wy- 5 konania. Generator pradu glównego znajduje sie pod dysza 212 strumienia nosnego. Dysza posiada szereg otworów 3_6, z których kazdy doprowadza jeden strumien nosny w kierunku naprzód i w dól wzgledem strefy interakcji z pradem glównym 12A. 10 Szklo jest doprowadzane z basenu do zbiornika 213 tak ustawionego, ze jest on napelniany przez przewód zasilajacy 214. Zasobnik jest ograniczony scianami, z których jedna 215 jest pokazana i ma próg przelewowy 216. Warstwa szkla stopionego 15 przeplywa przez próg w dól do zetkniecia ze stru¬ mieniami nosnymi wyprowadzonym przez otwory 36. Na skutek dzialania strumieni nosnych i pra¬ dów przez nie wzbudzonych, splywajaca warstwa szkla zostaje podzielona na struzki 37s. Kazda 20 struzka tworzy sie stycznie do kazdego strumienia nosnego i przenika do strefy interakcji, wytwa¬ rzajac w ten sposób wlókno.To rozwiazanie okazuje sie korzystne w pew¬ nych przypadkach, szczególnie przy wytwarzaniu 25 <¦ wlókna z materialów trudnotopliwych lub koro^ dujacych jak zuzel 'czy inne mieszanki mineralne.Materialy tego rodzaju nadmiernie zuzywaja poje¬ dyncze otwory i w konsekwencji tygiel i inne zbiorniki, z których te materialy sa doprowadzane 30 przez otwory, powoduje to koniecznosc czestej ich wymiany a wice i przerwy w wytwarzaniu wlókna* Tak jak w innych rozwiazaniach tu opisanych, odleglosc miedzy otworami wylotowymi 36 stru¬ mieni nosnych i najblizsza granica pradu 12A mo- 35 ze byc rzedu 5 do 10 mm. Odleglosc zas miedzy otworami wylotowymi strumienia nosnego a punk¬ tem na progu 216* w którym warstwa szkla oddala sie od progu, moze b^yc rzedu 2 do 10 mm.Aby ulatwic operowanie niektórymi typami sub- 40 ¦ stancji stopionych, które maja byc przetworzone na wlókna, szczególnie takimi, które wykazuja tendencje do zatykania otworów filiery lub do korodowania materialów filiery w wysokiej tem¬ peraturze, mozna zastosowac rozwiazanie, w któ- 45 rym stosuje sie materialy obojetnie chemiczne lub odporne na korozje na bazie tlenku chromu, lub tlenku glinu. Rozwiazanie dla takiego przypadku jest przedstawione na fig. 9 i 10. Stosuje sie tu tygiel 217 z materialu na bazie tlenku trudnotopli- 50 wego. Jest on zasilany przez strumien 218 stopio¬ nego materialu. Jedna ze scianek tygla stanowi przelew 219, majacy szereg wyciec przelewowych, tworzacych oddzielne rowki dla kazdej struzki 8 materialu. 55 Generator 220 pradu glównego dostarcza ten» prad glówny przez przewód 202 nieco ponizej scianki przelewu 219. Liczne przewody 203 o otwo¬ rach wylotowych 36 sa zasilane przez dysze 204 w sposób podobny jak omówione "poprzednio. Ge- 60 nerator 221 wytwarza gaz dla strumieni nosnych.Tak jak i w innych przykladach, na przyklad z fig. 1, 2 i 3, otwory wylotowe 36 gazu nosnego sa tak ustawione, zeby strefa interakcji powstawala w miejscu znajdujacym sie pionowo ponizej stru- 65 zek S splywajacego materialu, zeby te struzki wni-11 kaly w strefy interakcji i w ten sposób byly wy¬ ciagane na wlókna.W przykladzie wykonania takim jak pokazano na fig. 9 i 10, wyciecia w sciance przelewowej 219 moga byc umieszczone nieco powyzej górnej gra¬ nicy pradu glównego, na przyklad na wysokosci od 50 do 100 mm, a otwory wylotowe 36 strumie¬ nia nosnego znajdowac sie moga 5 do 10 mm po¬ wyzej granicy pradu glównego. Przy operowaniu niektórymi substancjami, które musza byc stopio¬ ne w bardzo wysokich temperaturach moze byc pezadane ochlodzenie do temperatury optymalnej do wyciagania wlókna. Odleglosc plytki przelewo¬ wej od pradu glównego moze zapewnic niezbedne ochlodzenie struzki S materialu stopionego, a jesli jest to potrzebne mozna osiagnac dodatkowe ochlo¬ dzenie, na przyklad obnizajac temperature gazu uzytego jako strumien nosny i prad glówny. Jako gaz mozna uzyc gazy spalinowe, które moga byc ochlodzone przed uzyciem, badz powietrze czy pare wodna.Na figurze 11 przedstawiono jeszcze inny przy¬ klad wykonania, który moze byc stosowany lacz¬ nie z ulepszeniami opisanymi w odniesieniu do fig. od 1 do 10. Urzadzenie do wytwarzania wlókien jest analogiczne jak przedstawione na fig. 1 ale na fig. 11 pokazano jeszcze inny dodatkowy strumien . gazowy. Przewód 222 posiadajacy otwór 223 jest umieszczony, w stosunku do kierunku przeplywu pradu glównego, za struzka szkla S. Mozna umies¬ cic jeden taki przewód 222 na poziomie kazdego stanowiska wytwarzania wlókna. Zasilanie prze¬ wodów w gaz moze odbywac sie przez dysze 224 i kanal 225.Zastosowanie dodatkowych przewodów 222 w dolnym biegu struzki jest szczególnie pozadane, gdy droga swobodnego spadku struzki S jest wzglednie duza. Te dodatkowe strumienie sluza do zapewnienia stabilnosci struzek w momencie ich dojscia do strefy interakcji.Strumien dodatkowy usytuowany za struzka, ma prawie taki sam przekrój , poprzeczny, predkosc i cisnienie jak strumien nosny. Strumienie te two¬ rza prady wzbudzone, rozlozone bardziej lub mniej symetrycznie wzgledem struzki S i staraja sie utrzymac struzke w ustalonym polozeniu miedzy strumieniami gazowymi, jak i wzgledem punktu jej doprowadzenia do strefy interakcji.We wszystkich przykladach wykonania pokaza¬ nych na rysunku i opisanych powyzej, otwór wy¬ lotowy 36 strumienia nosnego jest polozony wzgle¬ dem kierunku przeplywu pradu glównego przed tyglem doprowadzajacym szklo. Chociaz takie po¬ lozenie jest korzystniejsze; mozliwe jest tez umiesz¬ czenie otworu wylotowego strumienia nosnego w innym polozeniu wzgledem tygla doprowadzajace¬ go szklo lub wzgledem struzki szklanej, np. mozna umiescic ten otwór za struzka szkla, wzgledem kierunku przeplywu pradu glównego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z tworzywa ter¬ moplastycznego, zwlaszcza ze szkla, w którym wy¬ twarza sie glówny prad gazowy i strumien nosny o mniejszym przekroju poprzecznym, ale o energii 503 12 kinetycznej na jednostke objetosci wiekszej od energii kinetycznej pradu glównego, kieruje sie strumien nosny poprzecznie do glównego pradu, tworzac strefe interakcji, a nastepnie doprowadza 5 sie material ciekly ze zródla zasilania do strefy interakcji, znamienny tym, ze glówny prad gazo¬ wy wytwarza sie w odleglosci od zródla zasilania materialem cieklym, który kieruje sie do wolnej przestrzeni oddzielajacej glówny prad gazowy od io tego zródla, i przeprowadza sie ten material przez te przestrzen w postaci co najmniej jednego wlókna, które bedac w stanie ciagliwym napotyka prad glówny z tej samej strony co strumien nosny, w strefie interakcji. 15 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material w stanie cieklym doprowadza sie ze zród¬ la zasilania pod jego wlasnym ciezarem. • 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumien nosny usytuowany w wolnej przestrzeni, 20 kieruje sie do pradu glównego z punktu usytuo¬ wanego w odleglosci od zródla zasilania materia¬ lem cieklym. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazdy strumien nosny wytwarza sie przed struzka 25 cieklego materialu, w kierunku przeplywu pradu glównego ,i kieruje sie go ukosnie wzgledem tej struzki cieklego materialu. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze strumien nosny doprowadza sie do pradu glównego 30 pod katem mniejszym od 90°, a korzystnie zawar¬ tym miedzy 50° i 85°. 6. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze material ciekly doprowadza sie w postaci warstwy, a w wolnej przestrzeni wytwarza sie kilka stru- 35 mieni nosnych skierowanych do pradu glównego, tworzac strefe interakcji. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze N doprowadza sie pomocniczy strumien gazu do pra¬ du glównego od strony przeciwnej niz ta, w która 40 przenika ciekly material i strumien nosny, zakrzy¬ wiajac ten prad glówny i zwiekszajac wolna prze¬ strzen. 8. Urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzy¬ wa termoplastycznego, zawierajace generator pra- 45 du glównego, zaopatrzony w otwór wylotowy, ge¬ nerator strumienia nosnego, zaopatrzony w otwór wylotowy o przekroju mniejszym od przekroju otworu wylotowego generatora pradu glównego, skierowany poprzecznie do tego ostatniego otworu, 50 oraz zródlo zasilania cieklym materialem, zaopa¬ trzone w co najmniej jeden otwór zasilajacy, do¬ prowadzajacy material w strefe interakcji pradu glównego i strumienia nosnego, znamienne tym, ze otwór zasilajacy (37) ma wylot usytuowany w 55 odleglosci od przedluzenia wylotu (202) generatora (220) pradu glównego (12A), doprowadzajacy struz¬ ke (S) cieklego materialu w przestrzen oddzielajaca zródlo zasilania (200, 201), (214 — 219) od pradu glównego ,i jest skierowany wzdluz toru, który 60 napotyka prad glówny w strefie, w której os otwo¬ ru wylotowego (37) strumienia nosnego przecina. przedluzenie wylotu (202). 9«. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze otwór wylotowy (36) generatora (221) strumie- 65 nia nosnego jest Usytuowany w wolnej przestrzeni112 503 13 t powyzej przedluzenia wylotu (202) generatora (220) pradu glównego (12A), i w odleglosci od otworu zasilajacego (37). 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze os otworu wylotowego (36) strumienia nosnego jest skierowana ukosnie wzgledem osi otworu (37) podajacego struzke (S) cieklego materialu dopro¬ wadzona pod wlasnym ciezarem ze zródla zasila¬ nia (200, 201). 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 albo 10, znamien¬ ne tym, ze otwór wylotowy (36) strumienia nos¬ nego jest usytuowany przed osia otworu wyloto¬ wego (37) struzki (S) materialu w stosunku do kie¬ runku przeplywu pradu glównego (12A), i jest od¬ dalony pionowo od wylotu (202) pradu glównego i poziomo od otworu wylotowego (37) struzki (S) materialu. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze wylot (202) generatora (220) pradu glównego za¬ wiera u dolu scianke (208) zakrywajaca prad glów¬ ny (12A) w 'kierunku od otworu zasilajacego (37), oddzielona od przedluzenia (209) tej scianki (208) szczelina (210) do doprowadzania pomocniczego strumienia goracego powietrza. 13. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze za osia otworu (37) zasilajacego struzka (S) 14 10 15 20 25 cieklego materialu, w kierunku przeplywu pradu glównego (12A), zawiera przewód (222) do dostar¬ czania 'strumienia dodatkowego, umieszczony w wolnej przestrzeni. 14. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze zródlo zasilania cieklym materialem, umieszczo¬ ne w odleglosci od granicy pradu glównego, za¬ wiera zasobnik (213) zaopatrzony w próg przelewo¬ wy (216), przez który ciekly material przelewa sie w postaci cieklej warstwy, przy czym z progiem przelewowym (216) jest skojarzony szereg otworów wylotowych (36) strumieni nosnych. 15. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze zródlo zasilania cieklym materialem, umiesz¬ czone w odleglosci od granicy pradu glównego, za¬ wiera tygiel (217), zaopatrzony w przelew (219), majacy szereg wyciec przelewowych, przez które przelewa sie ciekly material w postaci szeregu struzek, przy czym z tyglem (217) jest skojarzony szereg otworów wylotowych (36) strumieni nosnych. 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze zródlo zasilania cieklym materialem, umieszczo¬ ne w odleglosci od granicy pradu glównego, za¬ wiera wiele otworów (37A), (37B) zasilajacych ciek¬ lym materialem, umieszczonych w dwóch szere¬ gach i skojarzonych z dwoma szeregami otworów wylotowych (36A), (36B) strumieni nosnych.FIC I112 503 FIC 2 202I 112 503112 503 FIC 9 FIC 19 203 vf'/"///'\ ' S, // / XA .-201 FICU RS W Z.G. W-wa, Srebrna 16, z. 389-81/0 Cena 45 zl 115+20 egz. PL PL PL