PL129636B1 - Method of manufacture of fibres from thermoplastic material and apparatus therefor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest apoeób wytwarzania wlókien przez rozoiaganie materialów ter¬ moplastycznych za pooioca atrug gazu. Scislej, wynalazek dotyczy apoaobu wygrzania wlókien, w którym surowiec do uwlóknianla wprowadza aie w postaci rozciagliwej nitki do atrug gazu oddzialywujacyoh na siebie celem wytwarzania uporzadkowanego i ustalonego przeplywu burzli¬ wego. Przedmiotem wynalazku jeat równiez urzadzenie do wytwarzania wlókien z materialów roz- oiagliwyoh.Sposób wytwarzania wlókien z materialów rozciagliwych opisano we francuskim opisie pa¬ tentowym nr 2 223 318 i dotyczy on zwlaszcza przepuszozania nitki materialu rozciagliwego wewnatrz strugi gazu o duzej szybkosci, bez przerywania ciaglosci nitki. Efekt ten zostal osiagniety przez wytwarzanie w strudze gazu szczególnej strefy zwanej strefa wzajemnego od¬ dzialywania, do której wprowadzano nitke. Strefe wzajemnego oddzialywania wytwarzano za po¬ moca strumienia gazu skierowanego poprzecznie do strugi gazu i wnikajaoego do niej.Poza wprowadzaniem nitki szkla do atrugi gazu, strumien powodowal tworzenie sie bardzo szczególnego przeplywu, charakteryzujacego sie wystepowaniem dwóch wirów obracajacych aie w kierunku przeciwnym wzgledem siebie• Wymieniony przeplyw burzliwy powstajacy w punkcie wnikania atrumiania do strugi byl staly i, jak to opisano w patencie francuskim nr 2 223 313, pozwalal dzieki swej regularnosoi na ciagle rozciaganie wlókien.Inne opisy patentowe francuskie opisuja modyfikacje i ulepszenia sposobu i urzadzen przedstawionych w wymienionym wyzej opisie patentowym, I takf we francuskim opisie paten¬ towym 2 362 222 zaproponowano, by nitka materialu rozciagliwego zetknela sie ze strumienien przed jego przeniknieoiem do strugi zasadniozej. Zaproponowano równiez we francuskim opisie patentowym nr 237 W modyfikaoje przeplywu strumienia za pomoca deflektora, w oelu utwo¬ rzenia w tym strumieniu strefy ulatwiajaoej wprowadzanie materialu ro^oiagliwego i prowa¬ dzenia tak zwanego wstepnego rozoiagania nitki materialu przed jej wniknieciem do strugi gazu.2 129 636 Znane sposoby i urzadzenie dotyozace omawianych teohnlk, które w dalszej czesci opisu beda okreslane Jako techniki "tor", prowadza do otrzymywania wlókien w bardzo interesuja- oyoh warunkach.Wynalazek niniejszy ma na celu dalsze ulepszanie realizacji tych technik.Dla zilustrowania rodzaju ulepszenia którego dotyczy wynalazek, zoo tanie rozwazony przypadek wytwarzania wlókien z materialów szklanych. Przypadek ten, Jak wspomniano w przy¬ toczonych wyzej znanych opisach patentowych, stanowi w praktyce szczególnie wazny rodzaj zastosowania przemyslowego* Dla wytworzenia wlókna szklanego sposobami tradycyjnymi, tzn. innymi od teohnlk "tor", istniejace instalacje sa zbudowane Jak nizej* Piso do topnienia dostarcza materialu do uwlókniania i zasila poprzez uklad rozdzielczy urzadzenia do uwlókniania. Wlókna wytworzo¬ ne w tych urzadzeniach sa transportowano za pomoca strug gazu do tasmowego odbieralnika umieszczonego poprzeocnie w stosunku do tych strug* Ponadto, gdy tworzy sie izolujaca war¬ stwa, wlókna na swym torze pomiedzy urzadzeniami do uwlókniania a tasmowym odbieralnikiem powlekane sa srodkami wiazacymi, a warstwa wlókien klarowana jest do suszarni osiem obrób¬ ki srodków wiazacych* W instalaoji omawianego typu material do rozciagania splywa zazwyczaj grawitacyjnie z pieca do urzadzen do uwlókniania, struga gazu niosaca wlókno zorientowana jest w kierunku zblizonym do pionowego, z góry na dól, zas odbieralnik tasmowy umieszozony jest praktycz¬ nie poziomo* Ulozenie to nie jest arbitralna* Jest ono wymuszone oalym szeregiem potrzeb praktycznych, I tak, dla wytworzenia znacznej objetosci, produkcje materialu do uwlókniania prowadzi sie zazwyczaj metoda znana bezposrednim topnieniem* Jest to technika, w której kompozycja sporzadzona przez stopienie kierowana jest bezposrednio do uwlókniania* Do tego celu sto¬ suje sie pieoe o duzej zdolnosci przerobowej, zaeilajaoe poprzez zasilaoza jedna lub kil¬ ka linii wytwarzania, z których kazda stanowi zazwyczaj szereg stanowisk uwlókniania. Oczy¬ wiscie, droga stopionego materialu od pieca do punktów uwlókniania nie moze byc za dluga i nie moze zbytnio róznic sie pomiedzy poszczególnymi liniami, tak, aby zapewnic maksimum jednorodnosoi w warunkach praoy róznych linii* Z drugiej strony, obeonosc w tyoh instalacjaoh zasilaoza o duzyoh wymiarach pooiaga za soba trudnosoi technlozne w realizacji i obsludze, a zwlaszcza powoduje wzrost kosztów wy¬ twarzania* W praktyoe, utrzymanie w zasilaczu materialu rozciagliwego w odpowiednich wa¬ runkach temperaturowych pooiaga za soba znaczne zuzycie energii, tym wieksze, im dluzszy Jest zasilacz* Z tych przyczyn korzystne Jest ograniczenie dlugosoi zasilacza, co prowadzi do usytuo¬ wania punktów uwlókniania mozliwie jak najblizej siebie* Z innych przyczyn teohnioznyoh korzystniejsza jest Instalacja zwarta, I tak, zazwyczaj rózne punkty uwlókniania umieszozone sa na szosyoie komory odbierania, zamknietej po bo- kaoh przegrodami, 1 której dolna ozesó stanowi odbieralnik tasmowy. Strugi gazu niosaos wlókno sa zasysane poprzez odbieralnik tasmowy zatrzymujacy wlókno, W sposób bardzo upro¬ szczony, ilosc powietrza, które trzeba zassac, a wieo energia zuzyta do tego celu, sa tym wieksze im wieksza jest powierzchnia odbierania* Pozadana jest wieo ograniczenie wymiarów komory odbierania i przyblizenie punktów uwlókniania* Majao powyzsze na uwadze, doprowadzono w tym typie instalacji do takiego skierowania strumieni gazowych potrzebnyoh do rozolagania i do transportu wlókna aby praca jednego punktu nie zaklócala praoy innych punktów, a wieo do nadania tym strumieniom gazowym kie¬ runków bliskloh pionowym.Ponadto, z róznych przyczyn bylo wysoce pozadane zrealizowanie procesów typu "tor" w instalaojaoh przewidzianyoh dla znanych poprzednio metod, w ozesci nie dotyozaceJ bezpo¬ srednio samej operacji uwlókniania, tzn* obejmujacej pieo, zasilacz, komore odbierania, suszarnie, itp* Pierwsza przyczyna bylo ograniczenie kosztów wprowadzania nowych technik.Druga przyozyna bylo, na przyklad, umozliwienie dokonania wyboru sposród teohnlk tradycyj¬ nych lub nowych, w zaleznosci od pozadanych rezultatów, bez koniecznosci dysponowania kom¬ pletnymi, odrebnymi instalaojami.129 636 3 Polozenie pionowe strug gazu, które wydawalo sie pozadane, pooiagalo za soba Jednak pew¬ ne trudnosoi przy zastosowaniu technik "tor**.Dla pokonania tyoh trudnosoi, dogodnym wydawalo sie takie rozwiazanie, by wytwarzanie wlókna zachodzilo w strugach gazu niewiele odohylonyoh od polozenia poziomego oraz, by bez¬ posrednio po wytwarzaniu wlókna zmodyfikowac tor strug gazu za pomoca urzadzen ksztaltuja¬ cych, tzn* duzych urzadzen kanalizujacyoh strugi gazu i odchylajacych Je do kierunku prawie pionowego* Jednakze wymienione urzadzenia do kanalizowania sa jeszcze stosunkowo zbyt duze, oo ogranicza mozliwosci przyblizenia punktów uwlókniania na jednej linii? Próbowano wiec znalezc sposoby pozwalajace na stosowanie technik "tor9* w ulepszonyoh warunkach, zwlaszcza dysponujac strugami gazu uzytymi do tworzenia i transportu wlókien, w kierunku zblizonym do pionowego. Nizej zostana wyszczególnione trudnosoi, na jakie napotka¬ no w trakcie badan, które doprowadzily do wynalazku* Wedlug wynalazku sposób uwlókniania materialu termoplastycznego za pomoca strug gazu zapewniajacych rozciaganie i transport utworzonych wlókien do przestrzeni odbierajaoej, przez tworzenie strugi gazu i przynajmniej jednego strumienia gazu, który posiada znaoanie mniejszy przekrój poprzeczny niz przekrój poprzeczny strugi oraz energie kinetyczna na Jed¬ nostke objetosci znacznie wieksza od energii strugi, tak ze strumien, skierowany w ten spo¬ sób napotyka struge, wchodzi do niej nie przeohodzao przez nia, tworzac strefe wzajemnego oddzialywania gdzie powstaja ruchy burzliwe o strukturze regularnej, przez która prowadsona jest nitka materialu rozciagliwego, wychodzaca ze zródla materialu rozciagliwego polega na tym, ze nitke materialu rozoiagliwego dostarcza sie ze zródla zasilania do strefy usytuowa¬ nej pomiedzy tworzona struga i strumieniem gazu.Polaozony strumien gazowy, tzn. utworzony z polaczenia strugi gazu i jednego lub kilku strumieni, zorientowany jest z góry ra dól w kierunku zblizonym do pionowego* Wynalazek dotyczy takze urzadzen do stosowania sposobu zdefiniowanego powyzej* W dalszej ozesoi opisu, gdy *oówi sie o strumieniu, chodzi takze o przypadki, w których stosuje sie kilka strumieni wprowadzanych do jednej strugi, o ile nie zaznaczono inaczej.Gdy mówi sie o nitoe materialu pochodzacej ze zródla zasilania, to chodzi nie tylko o przy¬ padek, w którym material przeohodzao przez dyszki filiery uwalniany jest bezposrednio w po¬ staci nitki, lecz takze o przypadki w których material plynac na przyklad przez szczeline lub przelewajac sie przez przelew ma poozatkowo postac plaskiej strugi, która nastepnie dzielona jest na nitki za pomoca róznych srodków, a zwlaszoza dzialaniem strug gazu wpro¬ wadzonych w strumieniach, jak to opisano w przytoozonyoh znanych patentach* Wyohylenie polaozonego strumienia w stosunku do pionu moze zmieniac sie w znacznym za¬ kresie, bez wplywu na korzysoi zwiazane z tym szczególnym ustawieniem wedlug wynalazku* Tym nie mniej, gdy od ohylenie od kierunku pionowego bedzie zbyt duze, korzysoi te beda mniej wyrazne i nawet beda mialy tendenoje do zanikania. Przez kierunek bliski pionowemu nalezy rozumiec taki kierunek, w którym zblizenie punktów uwlókniania wzdluz jednego zasi¬ lacza nie bedzie ograniczone przez czynniki zwiazane z torem przeplywu polaozonyoh strumie¬ ni gazu* W praktyce, kat pomiedzy kierunkiem polaozonego strumienia gazu a pionem nie prze¬ kracza 45°* Najlepsze efekty uzyskuje sie wówczas, gdy kat ten wynosi najwyzej 25°G.Kierunek polaozonego strumienia zalezy równoczesnie od oharakterystyk strugi 1 stru¬ mienia. Biorac pod uwage, ze struga niesie znacznie wieksza ilosc gazu niz strumien, ona to wlasnie wyznacza w przewazajaoej mierze orientacje strumienia polaozonego* Pod wplywem strumienia nastepuje jednak odchylenie kierunku strugi* Miara tego odchylenia jest funkcja pedu oraz wzglednych kierunków strumienia i strugi* W najozesoiej stosowanych sposobach re¬ alizacji odohylenie to w stosunku do kierunku strugi nie przekracza 30°, a najozesoiej jest rzedu kilkunastu stopni.Podobnie jak w innych metodach uwlókniania za pomoca strug gazu, dla zapewnienia sku¬ te oznego rozciagania konieczne jest aby material rozciagliwy wnikal do strugi 1 to w punk¬ cie gdzie posiada ona maksymalna moo'« Chodzi wiec o to by nitka materialu wnikala do srod¬ ka strugi gazu, w poblizu dyszy emitujaoej te struge* Trudnosc w przeprowadzeniu wnikania nitki materialu do strugi gazu Jest latwa do zrozumienia. Wynika ona z subtelnosoi nitki materialu 1 z szybkosci strugi gazu.4 129 636 W przedstawionym przypadku, bez szczególnych dyspozycji, nitka materialu i struga gazu posiadaja poczatkowo kierunki malo od siebie odchylone, a nawet równolegle, przy czym nitka materialu jest odpychana przez gaz ze strugi i zatrzymuje sie na jej obwodzie.Aby przeprowadzic wnikanie nitki materialu do strugi gazu, stosuje sie strumien w spo¬ sób nastepujacyi nitka materialu plynao grawitaoyjnie ze zródla przyjmuje tor, który prze¬ dna tor strumienia, zanim wejdzie on do strugi gazu. Nitka materialu przecieta strumieniem jest niesiona*przezen do wnetrza strugi gazu, do strefy wzajemnego oddzialywania strugi i strumienia, Blorao pod uwage warunki odohylen strugi gazu od pionu i warunki dotyczace kata mini¬ malnego pomiedzy struga i strumieniem, po to, aby moglo mlec miejsoe przenikanie, irodlo materialu rozciagliwego i wychodzaca z niego nitka umieszozone sa korzystnie w kaoie zbie¬ gania sie strugi i strumienia* Polozenie to jest okreslone w plaszczyznie obejmujacej rów¬ noczesnie strumien 1 nitke materialu. Inaczej mówiac, dysze emisyjne strumienia i strugi usytuowane sa po obu stronach nitki materialu, w tej samej plaszczyznie.Istota wynalazku jest wiec to, ze w sposobie wytwarzania wlókna metoda "tor" w którym wolna przestrzen miesci sie pomiedzy katem utworzonym przez strumien i struge, wprowadze¬ nie materialu rozciagliwego do tej wolnej przestrzeni, tzn. pomiedzy strumien i struge.W korzystnym polozeniu nitka materialu rozciagliwego wyplywajaca z dyszy zasilajacej, bez nosnika, do tej wolnej przestrzeni, napotyka tor strumienia przed jego wejsciem do strugi.Badania pozwolily ponadto na wyjasnienie róznych zjawisk, które trzeba miec na uwadze przy doborze najlepszyoh warunków pracy instalaoji.W badaniu oyrkulaoji gazów poohodzaoyoh z wzajemnego oddzialywania strugi i strumienia stwierdzono, nie tylko tworzenie sie polaczonego strumienia, o którym byla mowa wyzej, leoz takze tworzenie sie strumieni nazywanyoh dalej jako strumienie odrzucane. Strumienie te pow¬ staja w warunkaoh podanych wyzej, w kaoie utworzonym przez strumien i struge. Podnoszenie sie strugi gazu do zródla materialu rozciagliwego i w kierunku przeciwnym do przeplywu nit¬ ki jest ojsy/mlkieih nlostabilnonci i perturbacji.Wprowadzenie nitki materialu do strumienia przed jego wejsciem do strugi, Jak to prze¬ widziano w wynalazku, pozwala w znacznej mierze ograniczyc nledogodnosoi zwiazane z wyste¬ powaniem strumieni odrzuoanych. Wozesniejsze wprowadzenie nitki do strumienia jest tym bar¬ dziej skuteozne w przeciwdzialaniu zjawiskom odrzucania, im odleglosc dzielaca punkt wpro¬ wadzenia nitki do strumienia od punktu zetkniecia strumienia ze struga gazu jest wieksza.Jak bedzie wykazane dalej, a takze z innyoh przyczyn} odleglosc ta winna jednak pozostac stosunkowo niewielka a takze winny byc spelnione inne warunki dla umozliwienia, nawet w tyoh przypadkach, oalkowiole zadowalajaoej reallzaoji.Badanie strumieni odrzuconych wykazalo, ze zalezaly one od szeregu czynników i ze przez odpowiedni dobór tyoh czynników operator mógl praktycznie zlikwidowac te strumienie a przy¬ najmniej doprowadzic do tego by nie narazaly prawidlowego przebiegu procesu. Do glównych czynników wplywajacyoh na odrzucanie naleza natezenie przeplywu i predkosc strugi 1 strumie¬ nia oraz kat pomiedzy nimi w punkcie zetkniecia. Stwierdzono, ze ozynnlki te wplywaja takze na sposób w jaki strumien wnika do strugi i wspóldziala z nia, a w zwiazku z tym odgrywaja takze role w meohanizmaoh klerujaoyeh tworzeniem sie wlókien.W praktyce, dla wyznaozenia najlepszych warunków pracy mozna, na przyklad, oprzec sie na charakterystykach strugi i strumienia i ustalic w kilku próbach najlepszy kat pomiedzy strumieniem i struga, blorao pod uwage nastepujace wskazówki.Jezeli pragnie sie zmienic kat pomiedzy strumieniem i struga, przy pozostalych niezmie¬ nionych parametraoh stwierdza sie, ze odrzut jest tym mniejszy im mniejszy jest ten kat.Ponizej pewnej granicy nie obserwuje sie w praktyce szkodliwego wplywu na tworzenie sie wlókna. Z drugiej strony, kat ten nie powinien byc mniejszy od wartosol granicznej przy któ¬ rej strumien Juz nie wchodzi do strugi lub nie wchodzi w wystarozajaoym stopniu dla wytwo¬ rzenia strefy wzajemnego oddzialywania konieoznej w sposobie wedlug wynalazku dla uzyskania zadowalajacego uwlóknienia. Próby rutynowe pozwalaja na ustalenie w kazdym przypadku najlep¬ szego kompromisu.129 636 5 W praktyce korzystne polozenia otrzymuje sie dla kata pomiedzy strumieniem 1 struga nie mniejszego od 10°, a korzystnie nie mniejszego od 20°. Korzystnie Jest równiez gdy kat ten nie Jest wiekszy od 60°, a lepiej nie wiekszy od S0°.Przyklady polozen odpowiadajacych kryteriom epreoyiowanya powyzej beda podane w dalszej ozesoi opisu* W poprzedniej czesci opisu omówiono przypadek, gdy zmianie ulega tylko kat. Badacz moze równiez zmieniac inne parametry, a zwlaszoza, Jak Juz powiedziano, natezenie przeplywu lub szybkosc strugi badz strumienia. Mozna to uzyskac modyfikujac charakterystyki strug w miej¬ scu ich powstawania, tzn. modyfikujac regulacje lub rodzaj generatorów strugi lub strumie¬ nia. Mozna takze utrzymac te same charakterystyki poozatkowe strugi i strumienia a zmieniac odleglosci otworów emisyjnych od punktu zetknieoia. Jesli na pewnym odcinku stwierdzi sie, ze struga pozostaje praktyoznie Jednakowa, strumienv który ma duzo mniejszy wymiar, zmienia sie bardziej z odleglosoia od punktu Jego emisji. Zwlaszoza stosunkowo szybko zmienia sie szybkosc strumienia* Aby uniknac straty energii przeznaczonej na rozciaganie, korzystnie Jest rozmiesoic otwory emitujace strumien i struge mozliwie Jak najblizej siebie, co powoduje, ze bierze sie pod uwage zagadnienia katów rozwazane poprzednio* Z drugiej strony, pod wzgledem odleg¬ losci pomiedzy róznymi ozesciami urzadzenia (generator strugi, emiter strumienia, zródlo ma¬ terialu rozciagliwego, itp«) ustala sie granice minimum przez Jego odpowiednie zapelnienie* Przy rozmieszczaniu nalezy zazwyczaj tak postepowac by warunki temperaturowe wymagane dla tyoh elementów byly scisle zabezpieczane, co wymaga umieszczenia ich w pewnej odleglosoi od siebie, i/lub oslaniania ich pokryciami izolujacymi* Wyzej wskazano, Jak dobrac i rozmiescic stx niepozadanych efektów powstawania strumieni odrzucanych* Mozna równiez wprowadzic srodki dodatkowe, badz dla przeszkodzenia tworzeniu sie tych odrzutów badz by nie zaklócaly one powstawania wlókna.Srodek dodatkowy polega na prsyklad, na dodaniu wlotu gazu w kacie utworzonym przez struge i strumien, przy ozym charakterystyki tego zasilania gazem, kierunek, cisnienie i objetosc sa tak dobrane by przeciwdzialaly podnoszeniu sie odrzutów w kierunku zródla ma¬ terialu rozciagliwego lub zakonczenia generatora strugi* Takie zasilanie gazem moze odby¬ wac sie, na przyklad, w postaoi Jednej lub kilku plaskich strug gazowych, zachowujacych w pewien sposób równowage dynamiczna, która przeciwdziala, Jesli nie powstawaniu strumieni odrzucanych, to przynajmniej ich podnoszeniu sie w kaoie strumienia i strugi* We wszystkich przypadkaoh, ilosc gazu dodatkowego uzytego do przeciwdzialania strumieniom odrzucanym jest znacznie nizsza od ilosci gazu w strumieniu, a przede wszystkim od ilosoi gazu w strudze* Przy realizacji wynalazku korzystnie Jest wyznaczac orientacje strumienia, Jak powie¬ dziano wyzej, modyfikujac przy tym Jego strukture, tak, aby nitka materialu rozciagliwego porywana przez ten strumien byla stabilizowana i, w pewnej mierze, ulegala wstepnemu roz¬ ciaganiu Jeszcze przed wejsciem do strugi. Zwlaszoza korzystnie Jest odohylac strumien, stale modyfikujac go Jednym ze sposobów opisanyoh w opisie patentowym francuskim nr 2 374 440 lub w Jednym z franouskioh opisów patentowych nr nr 2 401 109* 2 401 110, 2 401 111 i 2 401 112.Szczególnie korzystny rodzaj modyfikacji - odohylania strumienia polega na utworzeniu strefy przeplywu laminarnego przy podolsnieniu w stosunku do otaozajacej atmosfery* Strefa taka powoduje tworzenie sie w strumieniu strug wzbudzonych* Umieszczajao zródlo w taki spo¬ sób, by nitka znajdowala sie w strugach wzbudzonych, wprowadzenie strugi do strumienia uzy¬ skuje sie nawet wtedy, gdy niewielkie odohylenie powoduje, ze struga nie znajduje sie scis¬ le w plaszczyznie ozolowej strumienia. Wówczas ma miejsce szczególnie korzystny efekt sta¬ bilizacji nitki materialu* Skadinad, utworzeniu strefy przeplywu laminarnego w strumieniu towarzysza zazwyozaj inne modyfikacje a zwlaszoza pojawienie sie dwóch stalych wirów, obra¬ cajacych sie w kierunku przeciwnym wzgledem siebie i otaczajacych te strefe. Obecnosc tyoh wirów w strumieniu przed jego zetknieciem ze struga Jest korzystna dla obróbki nitki ma¬ terialu, gdy ulatwia wstepne rozciaganie tej nitki w strumieniu*6 129 636 Modyflkaoje strumienia prowadzace do powstania strefy przeplywu laminarnego otoczonej dwoma wirami obraoajaoymi sie w przeoiwnym kierunku moga byc uzyskane róznymi sposobami? Pierwszy sposób polega na umieszczeniu plaskiej klapy odchylajacej na torze strumienia* Kierunek, podobnie jak wielkosc jjodyfikaoji w strukturze strumienia, moga byc zmieniane za pomoca takiego deflektorai na przyklad zmieniajac kat deflektora w stosunku do poczatkowego kierunku strumienia, lub powodujact ze deflektor przecina poprzecznie wieksza lub mniejsza ozesc strumienia, itp.Inny sposób uzyskania omawianych modyfikacji i odchylenia polega na umieszozeniu na trasie strumienia elementu o powierzohni wypuklej, zwlaszcza cylindrycznego preta* Obecnosc wypuklej powierzchni powoduje rózne efekty, zwlaszoza w zaleznosci od jej krzywizny 1 do¬ kladnego polozenia w stosunku do strumienia. Dla preta cylindrycznego mozna wyróznic dwie pozyoje szozególne, jedna odpowiadajaoa pretowi wewnatrz strumienia i druga dla preta, któ¬ rego tylko jedna osesc powierzohni jest oplywana przez strumien* Znana literatura wskazuje równiez nie tylko na modyfikacje strumienia za pomoca ozynni- ków mechanicznych lecz takze na zastosowanie pary strumieni dokladnie identycznych umiesz- ozonyoh w tej earaej plaszozyznie (plaszczyzna wspólna z nitka materialu) i spotykajacych sie dla utworzenia przeplywu polaczonego. Sposób taki stosuje sie takze w ramach niniejsze¬ go wynalazku.Podane przyklady modyfikaoji - odchylania ilustruja sposób i nie maja charakteru ogra¬ niczajacego. Moga byc równiez uzyte inne znane sposoby opisane w literaturze, pod warun¬ kiem, ze beda odpowiadaly wymaganiom ogólnym dla realizacji wynalazku. Zwlaszoza mozliwe jest polaczenie kilku sposobów modyfikaoji, takich jak wymienione powyzej, dla uzyskania rezultatów jakich nie mozna by bylo osiagnac przy stosowaniu pojedynczego sposobu* Innym przedmiotem wynalazku jest realizaoja sposobu wytwarzania wlókien typu "tor", w którym strumien ulega na swoim torze szeregu modyfikacjom l/lub odchyleniom niezaleznym od siebie a zwlaszcza modyfikaoji polegajaoej na wytworzeniu strefy przeplywu laminarnego oto¬ czonej dwoma wirnaii obracajacymi sie w kierunku prreoiwnym wT^ledem si*Me a nastepnie na odchyleniu tak zmodyfikowanego strumienia* Dla realizaoji wynalazku moze okazac sie korzystne spowodowanie by strumien posiadal na swym torze szereg orientacji* Wyzej powiedziano jakie byly warunki nachylenia, które wi¬ nien spelniac strumien w punkcie zetkniecia ze struga, leoz dla innych czesol jego toru mo¬ ga okazac sie korzystniejsze inne warunki* Wiadomo, ze porywanie nitki materialu przez strumien ulatwione jest obecnoscia w nim strefy przeplywu laminarnego* Strefa ta ma ograniozone wymiary* Aby przynioslo to wymienio¬ ne wczesniej korzysoi, nitka materialu musi zetknac sie ze strumieniem na poziomie tej stre¬ fy* Ustawienie nitki materialu w stosunku do tej strefy jest tym lepiej zapewnione, im stru¬ mien, na tym poziomie, przyjmie kierunek jesli nie normalny w stosunku do przeplywu materia¬ lu to przynajmniej wyraznie poprzeczny.Aby spelnic dwa niezalezne warunki nachylenia, na poziomie wprowadzania nitki materialu do strumienia i przenikania strumienia do strugi gazu, korzystnie jest zastosowac polaczone srodki modyfikujace kierunek i strukture strumienia w stosowanyoh punktach. Szczególnie ko¬ rzystny przyklad tego typu polaczenia obejmuje, z jednej strony, klape odchylajaoa zapew¬ niajaca utworzenie strefy laminarnej otoczonej wirami i wstepne odchylenie strumienia i, z drugiej strony, wypukla powierzchnie oplywana przez strumien 1 zapewniajaca zasadniczo do¬ datkowe odohylenie strumienia* Rozmieszczenie tych dwóch rodzajów srodków moze byc dokonane w taki sposób aby ich efekty byly kolejne* Mozna takze doprowadzic do efektów praktyoznie jednoczesnych* Jednoozesnosc taka mozliwa jest zwlaszoza wtedy gdy srodki zapewniajace obie modyflkaoje sa rozmieszczone odpowiednio po obu stronach strumienia. W odniesieniu do "krzy¬ wizny* strumienia klapa odohylajaoa umieszczona jest na wypuklej ozesoi strumienia podozas gdy powierzchnia odchylajaca znajduje sie we wkleslej jego ozesoi* Korzystnie jest gdy wypuk¬ la powierzchnie stanowi cylindryczny pret* Mozliwe sa równiez inne polaczenia srodków, a zwlaszoza te, w których szereg wypuklych powierzohni odohylajaoyoh nastepuje po sobie lub tez te, w których para strumieni jest przy- laozona do wypuklej powierzchni odchylajacej, itp*129 636 7 Realizaoja sposobu wedlug wynalazku, podobnie jak dla znanych technik typu "tor", nie ogranicza sie tylko do szczególnej kategorii materialu rozciagliwego. Ogólnie biorao, moz¬ na stosowac kazdy material nadajacy sie do tworzenia wlókien pod dzialaniem strug gazu* Zazwyczaj materialy stosowane do tworzenia nitek materialu, które sa przeksztalcane we wlókna, sa materialami termoplastycznymi. Topia sie one lub miekna przy wzrosoie temperatu¬ ry a zestalaja przy oziebianiu* Materialy tormoplsstyozne zdolne do tworzenia wlókien moga byc bardzo zróznicowane, or— ganiona lub mineralne. Moga to byc zwlaszcza polimery zdolne do tworzenia wlókien takie jak polimery winylowe i styrenowe, polialkileny (zwlaszcza polietyleny i polipropyleny), poliestry, poliamidy oraz analogiczne polimery lub kopolimery znane ze zdolnosci do tworze¬ nia wlókien* Jednakze szczególnie korzystna kategorie wsród materialów stosowanych w sposo¬ bie wedlug wynalazku stanowia materialy mineralne na bazie krzemionki, a to w zwiazku z bar¬ dzo istotnym znaczeniem otrzymanych produktów w dziedzinie izolacji termioznej, akustycznej, wzmacniania materialów plastycznych, itp* Przez materialy mineralne na bazie krzemionki nalezy rozumiec materialy nadajaoe sie do przeprowadzenia po stopieniu w produkty w stanie szklistym 1 zawierajace w swym skladzie równowaznik co najmniej *\0% wagowych krzemionki.Do materialów takich naleza zwlaszcza szkla, zuzle odpadowe z odlewni, bazalty i analo- giozne kompozycje stosowane tradyoyjnie do wytwarzania produktów znanyoh pod nazwa wlókna i waty szklanej, welny mineralnej, itp.Dla zrealizowania wynalazku, wybrany material winien byc w warunkach pozwalajacych na jego rozciaganie za pomoca strumieni gazu* Konieczne Jest by posiadal on zadowalajaca lep¬ kosc, biorac pod uwage pozadany stopien rozciagania, wczesniejsze rozdrobnienie (inaczej mówiac, wielkosc nitki materialu), intensywnosc rozciagania, itp. Znana literatura dostar¬ cza dla kazdego typu materialu wek'z6#ek odnosnie stosowanych wymagan lepkosci* Wymagania lepkosci stosowane przy realizm .i sposobu wedlug wynalazku sa analogiczne do wymagan dla znanych procesów typu "tor".Na przyklad, zadowalajace wartosci lepkosci dla materialów szklanych mieszcza sie w przedziale 1,0 - 100,0 Pa.a, a korzystnie sa rzedu 5,0 Pa.s. Sa to oczywiscie wartosoi orientacyjne *-W praktyce konieozne Jest branie pod uwage wymagan szozególnych, zwlaszoza nalozonych przez urzadzenie. 1 tak, na przyklad, gdy odleglosc miedzy zródlem materialu a punktem gdzie zaohodzi skuteczne rozoiaganie jest stosunkowo duza, moze zachodzic potrzeba oziebiania nitki materialu, który wymaga duzo wyzszej temperatury wyjsciowej a wiec i niz¬ szej lepkosoi.Jak wspomniano wczesniej, wymagania lepkosci sa bezposrednio zwiazane z temperatura* Literatura podaje dla kazdego typu materialu zaleznosoi temperatury i lepkosci.Nalezy podkreslic, ze gama stosowanych temperatur jest bardzo zróznioowana, w zalezno¬ soi od tego ozy bierze sie pod uwage materialy organiozne czy mineralne. Dla pierwszych, temperatura topnienia lub mieknieoia do uzyskania pozadanej lepkosci nie przekracza zazwy¬ czaj kilkuset stopni* Zazwyczaj bardziej odporne z tych materialów nie wytrzymuja tempera¬ tur wyzszych od okolo 300°C, zas bardziej podatne na dzialanie ciepla miekna do 100°C* Dla materialów mineralnyoh na bazie krzemionki, takich jak szklo, najnizsze temperatury topnie¬ nia lub mieknieoia sa wyzsze od 650°C, a niektóre materialy takie jak krzemionki, majace duze znaczenie dla wytwarzania wlókien izolacyjnych, topnieja w temperaturach duzo wyzszych, siegajacyoh lub przekraczajacych 1800°C Charakterystyki skladu, temperatury, szybkosci lub olsnienia strugi badz strumienia slu- zacyoh do rozciagania i do transportu wlókien nie sa charakterystyczne dla wynalazku. Ana¬ logiczna warunki stosuje sie w znanyoh technikaoh "tor"* Nizej przypomniano pokrótoe te cha¬ rakterystyki.Sklad gazu jest wylacznie ograniczony tym, by gaz ten nie byl szkodliwy dla jakosci wy¬ tworzonych wlókien* Zwlaszoza nie moze on niszczyc ioh powierzchni. W praktyce wiadomo, ze charakterystyki meohaniozne wlókien (odpornosc na rozoiaganie lub na zginanie) sa scisle zwiazane ze stanem ich powierzohni* Biorao pod uwage to ograniczenie mozna stosowac gaz do*8 129 636 wolnego typu. Zazwyczaj stosuje ale powietrze, pare lub gazy spalinowe. Te ostatnie sa szczególnie korzystnet gdy zawierza sie prowadzic rozciaganie w gazie o wysokiej tempera¬ turze. Przez dobór rodzaju paliw i stosunku powietrza lub tlenu w mieszance wprowadzanej do palnika mozna uzyskac gazy spalinowe o zróznioowanej temperaturze. W ten sposób opera¬ tor moze ustalic temperature gazu sluzaoego do rozciagania.Nie Jest konieozne by struga gazu i strumien skladaly sie z gazu tego samego rodzaju, a takze by mialy taka sama temperature.Jesli chodzi o temperature, jak juz powiedziano wozesniej, dysponuje sie róznymi srod¬ kami dla Jej regulacji w strefie uwlóknianiat nitka materialu, strumieniem i struga gazu.Polaczenie tych srodków wyznaoza temperature uwlókniania.Nalezy tu zauwazyc, ze fakt dysponowania kilkoma srodkami regulowanymi niezaleznie Jest korzystny. W praktyoe, temperatura jednego lub kilku z tych srodków moze byc wyznaczona przez ozynniki inne niz zwiazane z temperatura strefy uwlókniania. I tak, dla temperatury nitki materialu dodatkowe wymagania moga byc zwiazane z wczesniejszymi etapami topienia i/lub przejscia przez filiere uzyta jako zródlo zasilania. Temperatura topienia moze byc zwlaszcza za wysoka w stosunku do najbardziej odpowiedniej temperatury uwlókniania. Podob¬ nie , dla uzyskania zadowalajacej wielkosci przeplywu dla nitek o malym wymiarze, mozna do¬ prowadzic do wzrostu temperatury materialu do uwlókniania powyzej temperatury pozadanej dla rozciagania wlókien. W tego rodzaju przypadkach korzystnie jest miec mozliwosc dysponowania strumieniem lub struga gazu któryoh temperatura jest regulowana niezaleznie od temperatury nitki materialu.Zaproponowane wczesniej polaczenie dla uwlókniania materialów mineralnych polega na za¬ silaniu strumienia za pomoca powietrza o niskiej temperaturze a nawet o temperaturze poko¬ jowej i na utworzeniu strugi gazu ze pomoca palnika dostarczajacego gazy spalinowe o wyso¬ kie j temporat urze.Cisnienia i szybkosoi uzytych gazów nie sa charakterystyczne dla wynalazku. Podobne uwa¬ gi jak dla zrtanyoh procesów wtorn odnoaza eie takze do sposobu wedlug wynalazku a wyznaozo¬ ne wartosci tych parametrów znajduja sie w literaturze dotyczaoej procesów "tor".Mozna tu przypomniec pokrótoe ogólne warunki Jakie kieruja doborem tych parametrów.Zazwyczajf a takze dla wygody proces prowadzi sie w srodowisku o cisnieniu atmosferycz¬ nym lub bliskim atmosferycznego. Cisnienie w strefie uwlókniania rózni sie wieo niewiele od atmosfery pokojowej. Nie przesadza to o cisnieniu gazów w strudze lub w strumieniu w ich ge¬ neratorach przed ioh przejsciem przez otwory emisyjne. Dla nadania strudze i strumieniowi pewnej szybkosoi, odpowiednie olsnienie we wnetrzu generatora jest oczywiscie wyzsze od ols¬ nienia atmosferycznego.Aby zapewnic rozciaganie nitki materialu konieozne jest by gazy wywieraly na jej powierz¬ chnie efekt porywania. Bfekt ten, inaozej mówiac sila wywierana na nitke przez gazy, Jest bezposrednio zwiazany z ioh szybkoscia. W stalej temperaturze im wieksza jest szybkosc tym intensywniejsze jest rozciaganie a tym samym wieksza tendencja do tworzenia wlókien cienkich.Wzrost szybkosoi, bedacy wieo dogodnym czynnikiem w tych prooesaoh jest jednak ograniczony* W praktyce, przy zbyt duzyoh szybkosciach rozciagania staje sie tak gwaltowne, ze nitka ma¬ terialu rozoiagalnego przerywa sie. Utworzone fragmenty ulegaja wówczas rozciaganiu niere¬ gularnemu a ozesto niepelnemu. Utrzymanie oiaglosoi wlókna jest w procesach typu "tor" jed¬ nym z zasadniozyoh czynników decydujaoyoh o otrzymaniu wlókien dlugioh i olenkioh. W sposo¬ bie wedlug wynalazku, podobnie jak w znanych sposobach, stosuje sie wieo nizsze szybkosoi gazów rozolagajacyoh od szybkosci, przy któryoh nie mozna uniknac systematycznego rwania na fragmenty nitki materialu.Jest zrozumiale, ze dobór wartosci licznych parametrów wplywajacych na przebieg prooesu wynika z kompromisu miedzy róznymi wymaganiami i ze konieczne jest przeprowadzenie wstepnyoli prób rutynowyoh dla wyznaczenia najlepszych wartosci dla kazdego przypadku.Jesli chodzi o charakterystyki strugi i strumienia gazu, nalezy jeszcze przypomniec ogól¬ ne warunki jakie winny byc przestrzegane w sposobach typu "tor". Strumien winien móo wnikac129 636 9 do strugi. W tym oelu konieozne Jest by strumien mial wymiar mniejszy od wymiaru strugi i by energia kinetyczna na jednostke objetosci byla dla strumienia wyzsza niz dla strugi* Warunki te winny byc spelnione w strefie, w której strumien napotyka struge.W praktyoe, stosunek energii kinetycznych, na jednostke objetosci strumienia i strugi, jest korzystnie wyzszy od 1 a nizszy od 1000, a jeszcze lepiej wyzszy od 1,5 a nizszy od 40.Ogólnie biorac, poza srodkami stosowanymi do odchylania i modyfikaaji strumieni, o któ¬ rych byla mowa wyzej, elementy stanowiace urzadzenia do prowadzenia procesu wedlug wynalaz¬ ku sa aiidlogiozne do opisanych wczesniej w przytoczonych opisach patentowych dotyozaoyoh technik wtorw. Elementy te, a mianowicie glównie generator strugi, generator strumienia i zródlo materialu rozciagliwego róznia sie jednak dzialaniem i modyfikacja struktur jakiej dzialanie to moze wymagac.Zródlo zasilania materialu rozciagliwego moze miec zwlaszcza formy opisane poprzednio.I tak, jesli jest to material mineralny, zródlem takim moze byc tygiel ognioodporny wyposa¬ zony w dolnej ozesoi w filiere. Moze to byc takze zródlo dostarczajace materialu do uwlók- nianie w postaci plaskiej strugi, z której otrzymuje sie nitki za pomoca polaozonego dzia¬ lania strumieni i otaozajacyoh je strug.Szczególne urzadzenia do zasilania materialem rozciagliwym opisane sa zwlaszoza we franouskim opisie patentowym nr 2 364 723* W urzadzeniach tych material w stania stopionym wprowadzany jest do kadzi lub zbiornika, skad przelewa sie przez próg badz w postaci pla¬ skiej strugi badz w postaci nitek. Ten rodzaj zródla zasilania moze byc równiez uzyty w sposobie wedlug wynalazku. Jest on korzystny z tego wzgledu, ze pozwala na uwlóknianle ma¬ terialów o bardzo wysokiej temperaturze topnienia lub bardzo korozyjnych powodujaoych w zwiazku z tym szybkie uszkodzenie zwyklyoh filier.Urzadzenie wedlug wynalazku do w;/ tarzania wlókien z materialu termoplastycznego za pomooa strug gazu teohnika typu "tor" zawierajaoego generator strugi gazu i emiter duzej liozby strumieni skierowanych pc torach spotykajacych tory strugi, o przekroju poprzecz¬ nym strumieni w punkoie zetkniecia mniejszym od przekroju poprzecznego strugi i energii kinetycznej strumieni na jednostke objetosoi wyzszej od energii kinetycznej strugi, ma, wedlug wynalazku, zródlo materialu rozciagliwego dostarczajacego material w postaoi nitek tak umieszozone w stosunku do dysz generatora strugi gazu i emitera strumieni, ze wlókna sa wprowadzane do stref wzajemnego oddzialywania strumieni i strugi i ze otwory wylotowe generatora strumienia i strugi sa umieszozone po obu stronach nitki materialu w plaszczy¬ znie wyznaczonej przez kazdy ze strumieni i odpowiednia nitke.W urzadzeniu wedlug wynalazku rozmieszczenie i orientaoja generatora strugi gazu oraz emitera strumieni sa takie, aby tor polaczonego strumienia utworzony przez te struge i strumienie mial kierunek bliski pionowemu. Jak powiedziano wyzej, korzystny kat miedzy po¬ laczonym strumieniem a pionem nie przekraoza 45°, a lepiej nie przekracza 25°. Dzieki te¬ mu rózne punkty uwlókniania rozmieszczone na tej samej linii produkcyjnej moga byc do sie¬ bie przyblizone.Korzystna pozyoja zródla materialu rozoiagliwego powinna byc taka, aby tor nitek mate¬ rialu dostarczanych z tego zródla spotykal sie z torem strumieni z daleka od punktów wnikania tych strumieni do strugi gazowej.Sposób realizacji instalacji wedlug wynalazku oharakteryzuje sie uzyciem kilku srodków do odchylania i/lub modyfikacji struktury strumieni przed ioh wniknieciem do strugi gazu.Korzystne polaczenie srodków obejmuje srodki do modyfikacji kazdego ze strumieni, roz¬ mieszczone na torze strumieni i tworzace w nich strefe przeplywu laminamego otoczona dwo¬ ma wirami oraz srodki do odchylania strumieni zmodyfikowanych, przy czym zródlo zasilania materialem rozciagliwym jest umieszozone w stosunku do srodków modyfikujaoyoh w taki spo¬ sób, by kazda nitka materialu byla kierowana do strefy przeplywu laminarnego odpowiedniego strumienia.Jak zaznaczono poprzednio, srodkami do realizacji tyoh modyfikaoji i odohylen strumie¬ ni sa zwlaszoza deflektory plaskie, powierzchnie wypukle takie jak prety cylindryozne, itp.10 129 636 W urzadzeniaoh wedlug wynalazku, w których elementy Bkladowe maja takie pozyoje wzgled¬ ne, ze polaczony strumien gazowy Jest zorientowany w kierunku bliskim pionowi, odehyla sie i modyfikuje korzystnie strumien za pomooa plaskiego deflektora. Aby wzmoonic odchylenie strumienia po wejsoiu nitki azkla do strefy przeplywu laminernego utworzonej w kontakoie z tym deflektorem, korzystnie jest umlesoió na torze strumienia pret cylindryczny w taki spo¬ sób by strumien ten oplywal ozeóc powierzchni wypuklej i byl odohylony przez dzialanie po¬ wierz ohni.Wczesniej podkreslono charakterystyki urzadzen wedlug wynalazku dotyczace rozmieszcze¬ nia glównych ich czlonów. Inne cechy szozególne odrózniaja te urzadzenia od urzadzen zna¬ nyoh poprzednio• I tak, oeoha charakterystyczna wynalazku jest dla urzadzen stosowanych w technice "tor" takie rozmieszozenie powierzchni odbierajacej wlókna, stanowiacej zazwyczaj przenosnik tas¬ mowy, by tor polaczonego strumienia gazowego niosaoego wlókna znajdowal sie pod katem co najmniej równym 25° w stosunku do tej powierzchni. Taka charakterystyka moze byó korzystna dla dystrybuoji i orientacji wlókien w produkcie konoowym. Ponadto, fakt istnienia strumie¬ nia gazu prostopadlego do powierzchni odbierajacej (lub bliskiego prostopadlosoi) pozwala na zmniejszenie dlugosci tej powierzchni i na polepszenie bilansu energetycznego w ozesoi dotyczaoej zasysania zaohodzacego poprzez te powierzchnie.Inna oeoha charakterystyczna wynalazku dotyczaca urzadzenia do stosowania techniki "tor" jest uklad polegajacy na kierowaniu strumienia polaozonego (utworzonego ze strugi i stru¬ mieni), bez modyfikowania jego toru, bezposrednio na przenosnik tasmowy umieszczony w pozy- oji soisle poziomej. Inaozej mówiac, aby skierowaó strumien na przenosnik, w ukladzie tym nie zachodzi potrzeba stosowania srodków pozwalajacych na zmiane kierunku.Ponizej, a takze w przykladach, jako rodzaj materialu rozciagliwego wybrano materialy szklane mineralne, ale wynalazek nie ogranicza sie tylko do tego typu materialu.Inne ezozególy wynalazku zostaly podane w dalszej ozesci opisu, w nawiazaniu do rysun¬ ków fig, i - P, na których f1.gr. 1 przodgte^ia rzut piórowy w prsekroju cs^sciowyra, przed¬ stawiajacy sohematyoznie osrodek uwlókniania wedlug wynalazku i transporter do odbioru wló¬ kien, fig. 2 - rzut pionowy w przekroju czesoiowym, w znacznie wiekszej skali, skladników lub ozlonów uwlókniania z osrodka uwlókniania z fig. 1, fig. 3 - widok podobny do podanego na fig. 2, leoz przedstawiajacy czlony uwlókniania drugiego sposobu realizacji, fig. 4 przed¬ stawia trzeci wariant realizaoji, fig. 5 przedstawia widok podobny do pokazanych na fig. 2 i 3, pokazujacym ozlony uwlókniania innego sposobu realizaoji, fig. 5a przedstawia widok analogiozny do pokazanego na fig. 5, naniesiono na nim symbole identyfikujace wymiary róz¬ nyoh elementów i ioh wzgledne rozmieszozenie, fig. 5b przedstawia czesó sposobu realizacji analogiczna do podanej na fig. 5, leoz na którym zmodyfikowano pret deflektora.Figura 6 przedstawia w mniejszej skali usytuowanie serii stacji uwlókniania rozmieszczo¬ nyoh wzdluz trasy przenosnika odbieraJaoego wlókna, fig. 7 przedstawia, w postaci schematy¬ cznej, przyklad wplywu parametrów odleglosci i kata pomiedzy strumieniem 1 struga na tworze¬ nie sie odrzutów.Rysunek fig. 8 przedstawia schemat perspektywiczny ilustrujaoy sposób prowadzenia proce¬ su i praoy urzadzenia wedlug wynalazku.Rysunki fig. 1i2 przedstawiaja sohematyoznie zasilacz 6 do którego jest przylaczona filiera 7 zawierajaca duza liozbe ozlonów zasilania szklem 8, jeden z tych ozlonów ujety jest sohematyoznie w przekroju czesciowym na fig. 2 w oelu pokazania zasilania rdzenia G stopionym szklem, z którego wyciagana Jest nitka S w przeplywie strumienia jak opisano nizej.Po lewej stronie ozlonów zasilania szklem 6, 7 i 8, przedstawionyoh na ryeunkaoh fig. 1 i 2 umieszozony jest generator 9 strugi zasadniczej, zaopatrzony w dysze 10 wytwarzajaoa struge B po torze skierowanym do dolu, w kierunku zblizonym do pionu. Szerokosc dyszy jest taka by strumien wnikajacy do strugi nie przecinal jej a tworzyl strefe wzajemnego oddzialy¬ wania i polaozonego przeplywu. Korzystne jest, by dysza emisyjna strugi zasadniczej byla umieszozona w kierunku prostopadlym do plaszozyzny rysunków, tak, aby struga zasadnioza mo-129 636 11 gla byc laozona w serie strumieni gazowyoh drugorzednych i serie ozlonów zasilania szkleni, wspóldzialajao z jednymi i drugimi dla utworzenia serii centrów uwlókniania, rozmieszczonyoh w kierunku prostopadlym do plaezozyzny rysunku.Po prawej stronie rysunków fig. 112 przedstawiono emiter strumieni pomocniczyoh, a w szozególnosci dysze 11 do podawania strumieni, zawierajaoa serie otworów emisyjnych 12, z któryoh jeden pokazano na przekroju czesolowym na fig. 2* Pompki takie opisano w opisie pa¬ tentowym 2 374 440 omawianym wyzej. Kazda z nioh wyposazona jest w serie otworów emitujacych strumienie, rozmieszczonych w oddaleniu od siebie wzdluz kierunku prostopadlego do plaszczy¬ zny rysunku. Kazda dysza 11 do podawania strumieni moze byc zasilana gazem, na przyklad spre¬ zonym powietrzem, ze zlacza 13* Podobnie jak w technikaoh uwlókniania "tor* wyjasnionych nzozególowo w róznych oplsaoh patentowyoh przytoczonych poprzednio, czlony zasilania szklem 8 i otwory esisyjne strumie¬ ni 12 sa polaozone parami, z których kazda umieszozona jest w tej samej plaszczyznie, na przyklad w plaszczyznie z fig. 2. Na fig. 112 widoczny jest takze element prowadzacy lub deflektor 14 majaoy postac klapy umieszozonoj w taki sposób by przechwytywal przeplyw stru¬ mienia, poobodzaoego z otworu 12 powodujao odchylenie strumienia do dolu, jak to pokazano w J. Jak opisano szozególowo w opisie patentowym 2 374 440, deflektor 14 polaozony jest z duza liczba strumieni w szeregu.Przy takim rozmieszczeniu, odohylone strumienie przylegle zderzaja sie ze aoba» co ogra¬ nicza ekspansje boczna. W kazdym ze strumieni tworzy sie para wirów otaczajacych atala stre¬ fe przeplywu laminarnego umieszozona w srodku kazdego strumienia. Strefy te charakteryzuja sie niskim olsnieniem 1 w zwiazku z tym znacznym olagiem powietrza; strumien powietrza wzbu¬ dzony w kazdej ze stalyoh stref przyoiaga nitke szkla S do tej strefa z rdzenia J a nastep¬ nie wyciaga ja ukosnie do dolu w kierunku strugi gazu.Rozoiaganle zaohodzi zasadniczo w strefie wzajemnego oddzialywania strumienia pomocni- ozego ze struga a polaozony strumien przenosi wlókno w trakcie rozciagania w kierunku do dolu.W sposobie reaiizaoji pokazanym na ryeunkaoh fig. 1 1 2, a takze w sposobach realizacji opisanyoh ponizej, oentra uwlókniania (z których jedno przedstawione jest na fig. 1 i 2) aa korzystnie rozmieszozone w szeregu i tworza stanowisko lub stacje uwlókniania obejmujaoa z jednej strony filiere 6 zawierajaoa duza liozbe ozlonów zasilania szklem 7, a z drugiej stro¬ ny podobna serie otworów emisyjnych strumieni, z których kazdy polaczony jest z jednym z otworów do zasilania szklem, tak ze strumien zasadniozy obejmuje wielokrotnosc stref wzajem¬ nego oddzialywania tworzonyoh kolejno przez przenikanie wielu strumieni.Tak utworzono wlókna w róznych oentraoh uwlókniania sa transportowane na dól za pomoca strugi gazu i odkladaja sie na perforowanym przenosniku odbierajacym 15 przedstawionym sohe- matyoznie u dolu fig. 1. Pod górna czescia przenosnika znajduje sie jedna lub kilka komór zasysania 16 polaozonyoh z jednym lub kilkoma wentylatorami 17. Czlon 16 do prowadzenia wló¬ kien, taki jak rynna o ksztalcie stozkowym moze byc polaczony z polaczonym strumieniem i prowadzic wlókna do przenosnika. Rynna 18 ma korzystnie forme rozszerzona w plaszczyznie prostopadlej do plaszczyzny rysunku, a to w oelu ulatwienia rozlozenia wlókien na calej sze- rokosoi przenosnika. W plaszczyznie rysunku maksymalna szerokosc rynny 18 jest taka, by moz¬ na bylo umiesoió szereg rynien obok siebie, przy ozym kazda odpowiadalaby stanowisku uwlók¬ niania. W przeciwienstwie do znanych sposobów reaiizaoji z konformatorami krzywymi, gdzie struga gazu byla poozatkowo prawie pozioma 1 nalezalo ja wyprostowac w celu skierowania na - przenosnik, rynna nie modyfikuje ogólnego kierunku wlókien, nie utrudnia ioh narastania, a wieo nie ma wplywu na ioh oharak terystyki.Przewidziano równiez, jak na fig, 6, umieszozenie kilku serii staoji uwlókniania polo- zonyoh powyzej przenosnika 15 do odbioru wlókien, na jego dlugosci. Z rysunku fig. 6 widac, ze emisja strumieni w kierunku bliskim pionowemu ulatwia urzadzenie wiekszej liozby stacji uwlókniania na przestrzeni wzdluz przenosnika 15, w porównaniu z instalacjami, w których strumien zasadniozy lub strumienie transportujace wlókna zblizaja sie do przenosnika wedlug kierunków tworzaoyoh z nim niewielkie katy.12 129 636 Na podkreslenie zasluguje zwlaszcza ulozenie pokazane na rysunku fig. 1f w którym prze¬ nosnik 15 przemieszcza sie w kierunku poziomym a polaozony przeplyw strugi i strumienia skierowany Jest do dolu praktyoznie pionowo* Powoduje to9 ze wlókna dochodza do powierzchni przenosnika po torze praktyoznie do niego prostopadlym.W wersji przedstawionej na fig. 3 czesci urzadzenia identyczna jak na poprzednich ryeun- kaoh, maja te sama numeraoje. Dysza do podawania strumieni pokazana w 11a moze byc taka sama Jak opisano poprzednio dla pierwszego sposobu realizacji, leoz otwory emisyjne 12a sa umiesz- ozone inaczej.Czlon 19 prowadzenia strumienia, w postaci preta, powodujaoy efekt Coanda, umieszczony jest w przeplywie strumienia. Pret ten jest zamontowany na dyszy do podawania strumieni 11a za pornooa lap laozaoyoh 20. Zamontowanie tego preta i jego polozenie opisano bardziej szcze¬ gólowo w przytoczonym wyzej opisie patentowym francuskim 2 401 109* Jak to okreslono, element prowadzacy 19 moze byc badz umieszczony bezposrednio na osi otworów emisyjnych strumieni, badz moze sie znajdowac w pozycji lekko przesunietej w sto¬ sunku do tej osi. Gdy pret 19 Jest lekko przesuniety (jak to ma miejsoe na fig. 3), prze¬ plyw strumieni ponizej, preta jest lekko odchylony, co równiez przedstawiono na fig.' 3* Nie jest on oczywiscie taki sam gdy pret 19 umieezozony jest w plaszozyznle osi i strumieni. W obu przypadkach, dzieki odpowiedniemu rozstawieniu, strumienie sasiadujaoe zderzaja sie z soba w strefie powierzchni preta. Tworza sie pary wirów obraoajacyoh sie w kierunkach prze- oiwnyoh, z któryoh kazda oplywa strefe przeplywu laminarnego stalego ze znaoznym pobudze¬ niem otaozajacego powietrza. Nitki szkla wyciagane z tych stref przez wzbudzone powietrze sa nastepnie transportowane w przeplywie strumieni, a dalej do stref wzajemnego oddzialywa¬ nia utworzonyoh przez strumienie 1 struge zasadnicza.' Rysunek fig. 4 przedstawia inny wariant osrodka uwlókniania wedlug wynalazku. Jak po¬ przednio, jednakowe numery przypisano nie zmienionym ozesoiom urzadzenia. Dysza do poda¬ wania strumieni 11b dostarcza pary strumieni oalkowioie jednakowe, w taki sposób, by spoty¬ kaly sie one dla utworzenia polaczonego przeplywu, w którym prowadzona jest nitka do roz- olagania. Taki typ polaczonych strumieni opisano zwlaszoza w opisie patentowym francuskim 2 401 110. Ulozenie takie równiez wytwarza strefe przeplywu laminarnego stalego ze znacz¬ nym wzbudzeniem otaozajaoego powietrza, oo pozwala na uzyskanie stabilnosci wprowadzania kazdej nitki szkla do polaozonego strumienia. Podobnie jak w innych sposobach realizacji, kazda nitka szkla jest oczywisoie transportowana do strefy wzajemnego oddzialywania utwo¬ rzonej przez polaozony strumien i struge zasadnicza.n Rysunek fig. 5 oznaoza wariant osrodka uwlókniania z fig. 2. Urzadzenie rózni sie la- oznym uzyoiem do modyfikaoji i odchylania strumienia deflektora 14 i preta oylindryozne- go 19 umieszozonego w taki sposób by ukladal sie wzdluz strumienia. W przedstawionym polo¬ zeniu, strumien dochodzi praktyoznie styoznie do powierzchni preta i dzieki efektowi po¬ wierzchniowemu ma tendenoje do przywierania do preta. W ten sposób strumien oplywa prze¬ strzen wypukla preta na pewnej dlugosoi i odchyla sie od swego toru. Odchylenie to dodaje sie do odohylenia spowodowanego przez plaski deflektor. W tym sposobie realizacji deflek¬ tor plaski moze byc zastapiony wypukla powierzchnia odpowiednio dobrana. Uzyskane odohy- lenie i jego lokalizacja moga zmieniac sie w szerokioh granioaoh, przez modyfikacje krzy¬ wizny, dlugosoi wypuklej powierzchni oplywanej przez strumien i przez jego ulozenie w sto¬ sunku do innych elementów urzadzenia. Przy stosowaniu preta mozna zwlaszcza, jesli efekt odchylania winien byc soisle ograniozony, stosowac korzystnie takie rozwiazanie, w którym jedna ozwarta ozesc preta jest usunieta, jak to pokazano na fig. 5b. Odczepienie strumie¬ nia zachodzi wtedy automatyoznie wzdluz tworzacej odpowiadajacej brakujacej czesci preta.W sposobie przedstawionym na fig. 5 strumien Jest modyfikowany i odchylany przez de¬ flektor 14. Wprowadzanie nitki szkla do strumienia prowadzi sie jak podano przy omawia¬ niu fig. 2.Obeonosc preta w dolnej ozesoi strumienia powoduje dodatkowe odchylenie, pozwalajace na zmniejszenie kata miedzy strumieniem a struga a w zwiazku z tym na unikniecie powsta¬ wania w tym kaoie strumieni odrzuoanyoh.129 636 13 Na fig. 5a naniesiono nastepujace wymiaryj Xgp - odleglosc pozioma od osi filiery do najblizszego brzegu otworu emisyjnego strumienia, 2^, - odleglosc pionowa pomiedzy dolnym brzegiem filiery a dolnym brzegiem otworu emisyjnego strumienia, Zpy - odleglosc pozioma pomiedzy osia filiery a koncówka klapy, Zyv - odleglosc pionowa pomiedzy dolnym brzegiem filiery a koncówka klapy, dC s - kat poczatkowego wychylenia strumienia od poziomu, d - sred¬ nica strumienia, Zjy - odleglosc pomiedzy osia strumienia a górna ozesoia deflektora mierzo¬ na wedlug normalnej do oei strumienia, ly - odleglosc pomiedzy górna granica otworu strumie¬ nia a koncówka deflektora mierzona wedlug normalnej do oei strumienia, °^jy - kat pomiedzy deflektorem a osia strumienia, dQ - srednica preta oylindryóznego, Xcy - odleglosc pomiedzy koncówka deflektora a styczna do normalnej preta do osi strumienia, mierzona w kierunku osi strumienia, Z™ - odlegla pomiedzy styczna do preta równolegla do osi strumienia a koncówka deflektora mierzona wedlug normalnej do osi strumienia, °^jq - kat pomiedzy srednim kierun¬ kiem strumienia i strugi.Rózne strumienie gazu i ioh wzajemne oddzialywanie przedstawiono sohematycznie na fig. 8.Strumien J wysylany przez otwór 12 uderza o klape 14. Powstaje tam strefa przeplywu laminar- nego otoczona dwoma wirami, Z rdzenia G materialu tworzy sie nitka, która wchodzi do strefy laminarnej i jest wciagana do wirów strumienia.W pewnej odleglosci od klapy odchylajacej wiry maja tendencje do laozenia sie. Strumien doahodzac nastepnie do strugi B wnika w nia i tworzy pare wirów T, w któryoh dochodzi do konca rozciagania nitki.Identyozne zjawisko zachodzi wówczas gdy oprócz klapy zastosuje sie pret oylindryczny, jak to przedstawiono na fig. 5. W tym przypadku odchylenie strumienia jest zwiekszone.Na fig. 8 przedstawiono równiez zwyklymi strzalkami strugi I wzbudzane przez strumien, podobnie jak przykladowo lokalizacje i kierunek ewentualnych strumieni odrzuoanyoh R.Rysunek fig. 6 przedstawia trzy stanowiska uwlókniania przylegajace do tej samej linii produkcyjnej.Oprócz urzadzen do uwlókniania w doslownym znaczeniu, schemat przedstawia rynny zabez¬ pieczajace (w przekroju dla jednej z nich) skladajace sie z trzech czesci i otaczajace po¬ laczony strumien gazowy niosacy wlókno* Przedstawiono równiez schematycznie urzadzenia pul- weryzaoyjno 21 umieszczone na tyoh rynnach, a w dolnej czesci przenosnik tasmowy 15 z umie¬ szczona pod nim komora zasysania 16.Pulweryzatory stosowane w procesie sa zwyklego typu. Sluza one zwlaszcza do wysylania wody chlodzacej wlókno i/lub do wysylania kompozyoji wiazacyoh przeznaczonych do zabezpie¬ czenia spójnosci finalnej warstwy wlókien.We wszystkich wariantach opisanych poprzednio mozna zauwazyc, ze generator strugi za¬ sadniczej i emiter strumieni umieszczone sa po przeciwnych stronach zródla zasilania szklem oraz, ze we wszystkioh przypadkach tor strugi zasadniczej skierowany jest do dolu prawie prostopadle, a takze ze w korzystnym rozmieszczeniu wedlug wynalazku nitka szkla wohodzi do przeplywu strumienia przed osiagnieciem strefy wzajemnego oddzialywania strugi zasadniozej.Takie rozmieszczenie generatora strugi zasadniozej i emitera strumieni po obu stronaoh nit¬ ki stopionego szkla skierowanej do dolu pozwala, zwlaszcza przy stosowaniu deflektora stru¬ mieni, na odsunieoie od siebie róznych skladników kazdego oentrum uwlókniania co ulatwia montaz tyoh skladników i ioh utrzymanie w pozadanych temperaturach.Jak juz widzielismy, kierunek przeplywu polaczonego strugi zasadniozej i strumienia nie musi byc oalkowioie pionowy. Podobnie, ustawienie przenosnika nie musi byc calkowicie pozio¬ me. Jednakze, dla umieszczenia generatora strugi zasadniozej i emitera strumieni po obu stronaoh nitek szkla, przy ioh rozmieszczeniu w taki sposób by ograniczyc przestrzen wyko¬ rzystana wzdluz linii produkoyjnej, polaczony przeplyw strugi zasadniczej i strumienia wi¬ nien miec tor tworzacy z pionem kat korzystnie wiekszy od 25°.Dla róznych przedstawionych wariantów realizaoji nalezy odnotowac, ze przewód 10 strugi zasadniozej jest tak umieózozony aby wysylal ja w kierunku tworzacym maly kat z pionem.Przenikanie strumieni do strugi zasadniozej powoduje niewielkie odchylenie polaczonego przeplywu strugi zasadniozej 1 strumieni w stosunku do toru poczatkowego strugi zasadniozej.14 129 636 W tyoh wariantach realizacji strumien prowadzony lub odchylany winien miec wyzsza ener¬ gie kinetyczna na Jednostke objetosci od energii strugi* Taki stosunek energii moze byc otrzymany dla strumienia o wysokiej temperaturze i duzej szybkosci. Jednakze takie warunki moga spowodowac uszkodzenie elementów prowadzacych lub deflek torów, takie jak erozje lub niepozadane efekty rozszerzania i kontrakcji termicznej* Korzystnie jest wiec stosowac stru¬ mienie o stosunkowo niskiej temperaturze.Uzycie strumienia o temperaturze pokojowej pozwala na zastosowanie zwyklego zródla spre¬ zonego powietrza do zasilania. Temperatura strumienia nie musi byc koniecznie tak niska, ale korzystnie jest gdy pozostaje ona nizsza od temperatury miekniecia materialu termopla¬ stycznego do rozciagania* H przypadku rozciagania szkla lub podobnych materialów mineral¬ nych temperatura strumienia jest na przyklad nizsza od 200°C, a korzystnie nizsza od 100°C.Nizej podano typowe wartosci parametrów stosowanych w niniejszym wynalazku. Sa to zwla¬ szcza takie wartosci, które nadaja sie do stosowania w procesie tworzenia wlókien z materia¬ lów szklanyoh.Sklad i temperatura szkla Sa to materialy, których sklad odpowiada na przyklad jednemu z podanych nizej skladów w %$ wagowych sio2 A12°3 Fe2°3 CaO MnO MgO Na20 K2° BaO B2°3 F2 Ti02 inne A 46,92 9,20 1,62 30,75 0,16 - * -'¦-¦' 3,90 3,50 B 57,00 4,10 0,35 11,31 7,G? 13,16 1,54 1,60 4,55 2,70 C 63,00 2,95 0,30 7,35 *,1C 14,10 0,80 2,50 5,90 45,32 12,76 13,09 10,71 10,13 2,67 1,34 - i • 2,80 1,00 Temperatura filiery dla takich skladów wynosi korzystnie 1300 - 1600°C, a lepiej 1400 - 1500QC. Temperatura materialu rozoiagliwego na wyjsoiu z filiery miesci sie korzyst¬ nie w zakresie 1200 - 1500°C dla lepkosci 3,0 - 10,0 Pa.s.Struga gazu. Stanowi ona korzystnie gaz spalinowy, a zwlaszcza gaz ziemny i powietrze.Jej temperatura wynosi korzystnie 1300 - 1800°C, a lepiej okolo 1500°C. Szybkosc strugi na wyjsoiu z palnika wynosi korzystnie 200 - 800 m/s* Szerokosc otworu emisyjnego strugi okresla jej szerokosc. W praktyce, szerokosc 5 - 2.5 mm pozwala na uzyskanie strugi wystarozajaoo szerokiej. Dlugosc otworu emisyjnego jest funkcja liozby nitek materialu rozciaganyoh przez te sama struge* Dlugosc ta moze wynosic 600 mm i wiecej. Jedynym ograniczeniem liozby nitek materialu rozoiaganyoh przez te sama struge sa wzgledy praktyczne. Powyzej pewnej granicy, im wieksza jest liczba tym trudniejsze jest utrzymanie jednakowyoh warunków w calej jej szerokosci.Cisnienie strugi na wyjsoiu z otworu emisyjnego jest zazwyczaj niezbyt wysokie. Wzgled¬ ne cisnienie dynamiczne nie przekracza zazwyczaj 50 x 10* Pa, a korzystniej nie przekracza 25 x lO^a.Strumien gazu. Korzystnie powstaje on z powietrza pod cisnieniem. Temperatura strumie¬ nia zawarta jest korzystnie pomiedzy temperatura pokojowa a 800°C, a jego szybkosc i129 636 15 cisnienie na wyjsoiu z otworów emisyjnych wynosza korzystnie odpowiednio 200 - 900 m/e i 1 - 4 x 10^ Pa. Wymiar otworów emisyjnyoh strumieni wynosi korzystnie 0,5 - 4 mm.Usytuowanie wzgledne strumienia i strugi. Omówiono Juz ogólnie warunki, jakich nalezy przestrzegac, aby uniknac zaklócen przy wytwarzaniu wlókien, zwiazanych ze strumieniami za¬ klócanymi.Jako przyklad na fig. 7 przedstawiono na schenmoie zmiany kata zetkniecia strumienia ze struga w zaleznosci od odleglosci punktu zetkniecia od otworu emisyjnego strumienia.W proponowanej formie zaklada sie, ze strumien gazowy oznaczony przez os kierunkowa jest jednolity w omawianej ozescit niezaleznie od pozyoji wyohwytywania.Zmiany odleglosoi dla strumienia mozna wytlumaczyc zmiana szybkosci w momencie w któ¬ rym strumien rozwija sie. Na grafiku zaznaczono rozwijanie sie strumienia i cztery punk¬ ty a, b, o i d na osi symetrii, dla któryoh szybkosc zmienia sie w sposób wzgledny, jak nizej! a: 153 n/s; bt 135 m/0$ o: 115 id/s; dt 108 m/s.Na grafiku tym rózne kierunki strugi I - IV odpowiadaja wszystkie jednemu strumieniowi odrzuconemu o podobnej intensywnoóoi i bardzo ograniczonemu. Stwierdza sie, jak zaznaozono poprzednio, ze kat zetkniecia moze byc tym wiekszy im dalej od otworu strumienia zachodzi wnikanie strumienia do strugi.Katy pomiedzy srednim kierunkiem strumienia i kierunkiem strugi dla pozycji I - IV stru¬ gi wynosza odpowiednio okoloi I - 8°, II - 18°, III - 43°• IV - 72°.Wymiary urzadzen e rysunku fig, 5 lub 5a. Korzystne rozmieszczenie elementów urzadzenia przedstawionego na fig. 5 lub 5a jest takie, by wymiary miescily sie w nastepujacych gra- nioaohi Hf1 hr* Xyp| zFV« ^s« 10 0 0 0 0 ii rysunku XCVl 0 - 30 mm - 15 mm - 5 mm - 5 mm -30° 5a korzj - 5 mm V ZJV« °^rv' v ^JB« pujaoe do« 0,5 - 4 mm 1,5 mm 20-60° 0,5 - Z *j 20 - 60° wymiary doda1 3 - 20 mm Zcyi 1,5- 4 mm Przyklad I. W przykladzie tym9 do realizacji sposobu wedlug wynalazku uzyto urzadzenie takie jak.na fig. 2. Uwlókniano szklo bazaltowe o skladzie D w nastepujacyoh warunkaoht - temperatura filiery! 1400°C - srednioa otworów filieryt 2,4 mm - przeolaganie/dobe/otwórs 55 kg - temperatura strugi! 1500°C - szybkosc strugi! 560 m/a - olsnienie dynamiozne etrugit 33000 Pa - temperatura strumienia! 20°C - szybkosc strumienia! 330 m/s - olsnienie dynamiozne strumienia! 2,5 x 10* Pa.Rozmieezozenie róznyoh elementów i ich wymiary byly nastepujace (symbole identyozne z przedstawionymi na fig. 5a)j Xgp! 24 mm dj! 1,5 mm Zgp! 8 mm Zjyt 2,5 mm Zyy! 2 mm OD^! 45° Zpy! 1,5 mm st 16 ... V 2 * dj.= 3 mm 06 «, i 16°16 129 636 Otrzymano wlókna których numer metryczny byl rzedu 5 pod 5 g, tzn, których srednia sred- nioa byla rzedu 6 x 10 nu W identyoznyoh warunkach stwierdzono takze, ze srednie odchylenie strumienia w stosunku do jego kierunku poczatkowego bylo rzedu 52° • Wplyw wymiarów deflektora na kat odchylenia byl szczególnie duzy. Gdy zamiast ly ¦ 2 dj umieszczono krótszy deflektor odpowiadajacy ly ¦ 3/4 dJf przy pozostalych niezmienionych parametrach, srednie odchylenie strumienia by¬ lo nie wieksze od 35°• Wartosc sredniego odchylenia nie oddetje rozwijania strumienia w plaszczyznie rysunku.Rozwijanie to, zachodzace w sposób systematyczny, modyfikowano obeonosoia deflektora, W roz¬ wazanym przypadku zaobserwowano nieoo mniejsze rozwijanie dla deflektora dluzszego (lv).Rozwijanie strumienia w omawianym przypadku pozostalo jednak ograniczone, i w najwyzszym punkcie kat miedzy strumieniem i struga ^-13 byl rzedu 57° • Przyklad II. Zrealizowano go w takioh samych warunkach jak w przykladzie I, w odniesieniu do materialu rozoiagliwego i charakterystyk strumieni i strugi.Tym razem uzyto urzadzenie przedstawione na fig, 5 i 5a. Rozmieszczenie i wymiary byly takie same jak poprzednio, z wyjatkiem wartosoi zwiazanych ze strumieniem, a to w zwiazku z obecnosoia preta cylindryoznego wsród srodków do odchylania i modyfikacji.Zgyt 18 mm djt 1,5 ^ ZBpt 8 mm Zjvt 2,5 mm Z^t 2 mm °£jy» 45° Zpyt 1,5 mm dQt 6 mm Zyyt 2,5 mro ly s 1 x dj a 1,5 mm Otrzymane w tych warunkach wlókna mialy numer metryczny rzedu 4 pod 5 g i srednia sred- nioe 5 * 10"6 m.Srednie odchylenie strumienia w stosunku do jego kierunku poczatkowego wynioslo oko¬ lo 74°. Globalne odchylenie bylo wiec znaoznie wieksze niz tylko dla deflektora z przykla¬ du £, ohooiaz deflektor byl krótszy (1 d, zamiast 2 dj).Nawet przy tak znacznym odohyleniu strumien wnikal dobrze do strugi, a kat ^jo pomie¬ dzy strumieniem i struga w najwyzszym punkcie byl nizszy od 33°, 00 znaoznie ograniozylo ryzyko zaklóoen wywolywanych przez strumienie odrzucane.Wydaje sie, ze takie ulozenie bylo nieoo bardziej korzystne z punktu widzenia wydatku energii na jednostke wagowa wytworzonego wlókna.Rezultaty otrzymane w ramach tych dwóoh przykladów jesli rozwaza sie tylko wytworzone wlókno, byly w pelni porównywalne z uzyskiwanymi znanymi sposobami "tor" zrealizowanymi wedlug polozenia poziomego, W stosunku do tych znanyoh sposobów, korzysci plynace z wyna¬ lazku byly innego rodzaju. Dotyczyly one zwlaszoza oszozednosci miejsca wzdluz ogniw uwlók- niania i mozliwosci, w zwiazku z tym, badz zwiekszenia liczby stanowisk uwlókuiania na da¬ nej dlugosci, badz zmniejszenia dlugosoi dla takiej samej liczby stanowisk.W odniesieniu do rozmieszczenia typu "tor" z przeplywami poziomymi i z konformatorami, oszczednosc miejsca moze byc szacowana na 50 -70£* , Zmniejszenie to odbija sie na wymiarach komory odbierania, ilosci zasysanego powietrza, itp. i globalnie prowadzi do bardziej ekonomioznych warunków pracy instalaoji.129 636 17 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego za pomoca strug gazu zapew¬ niajacy oh rozciaganie 1 transport wlókien do przestrzeni odbierajaoej. przez tworzenie stru¬ gi gazu i przynajmniej Jednego strumienia gazu, który ma mniejszy przekrój poprzeczny od przekroju poprzecznego strugi i wieksza energie kinetyczna na jednostke objetosci od energii kinetycznej strugi, strumien ten kieruje sie na spotkanie strugi, do której tworzao strefe wzajemnego oddzialywania, przez która prowadzona jest nitka materialu rozciagliwego wyaho- dzaoa ze zródla materialu rozoiagliwego, znamienny tym, ze nitke materialu rozciagliwego dostaroza sie ze zródla zasilania do strefy umieszozonej pomiedzy tworzona struga i strumieniem gazu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nitke materialu doprowadza sie do kontaktu ze strumieniem gazu przed jego wniknieciem do strugi. 3* Sposób wedlug zastrz* 1 albo 2, znamienny tym, ze polaczony strumien gazu utworzony ze strumienia i strugi kieruje sie z góry do dolu, w kierunku zblizonym do pionu, w plaszczyznie wyznaczonej przez strumien 1 nitke materialu rozciagliwego, przy ozym strumien i struga zbiegaja sie po obu stronaoh nitki materialu rozciagliwego* 4. Sposób wedlug zastrz* 3* znamienny tym, ze polaozony strumien kieruje sie pod katem wynoszaoym najwyzej 45° w stosunku do pionu* 5* Sposób wedlug zastrz* 3, znamienny tym, ze polaozony strumien kieruje sie pod katem wynoszacym najwyzej 25° w stosunku do pionu* 6* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze pomiedzy strumieniem i stru¬ ga, w kacie zawartym pomiedzy nimi, umieszcza sie wlot gasu dodatkowego 1 kieruje go do pun¬ ktu zetkniecia strugi i strumienia. 7* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze strumien i struge kieruje sie pod katem najwyzej 60° wzgledem siebie* 8. Sposób wedlug saotrz. 1 albo 2 albo 3 albo 6, znamienny ty m, ze struk¬ ture kazdego strumienia modyfikuje sie tworzao strefe przeplywu laminarnego otoczona dwoma wirami obracajacymi sie w kierunku odwrotnym wzgledem siebie, przy ozym odpowiednia nitke materialu kieruje sie na spotkanie strumienia w wymienionej strefie przeplywu laminarnego* 9* Sposób wedlug zastrz* 8, znamienny ty m, ze strumien, niezaleznie od modyfikacji prowadzaoyoh do zmiany orientaoji i struktury, poddaje sie przed wniknieciem do strugi dodatkowemu odchyleniu. 10* Urzadzenie do wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego za pomooa strug gazu, zawierajaoei generator (9) strugi gazu (B), emiter (11) duzej liozby strumieni (J) skierowanych po torach napotykajacych tor strugi (8), o przekroju poprzecznym strumieni w punkoie spotkania mniejszym od przekroju poprzeoznego strugi, oraz,o energii kinetycznej strumieni na jednostke objetosci wyzszej od energii kinetyoznejc- zródlo (8) materialu roz¬ oiagliwego dostarozajaoe material w postaoi nitek (S), znamienne tym, ze ma zródlo (8) usytuowane w taki sposób aby nitki (S) byly prowadzone do stref wzajemnego od¬ dzialywania strumieni 1 strugi, i tym, ze w kazdej plaszczyznie wyznaozoneJ przez kazdy ze strumieni i odpowiednia nitke otwory wylotowe generatora strumienia 1 strugi sa umieszczo¬ ne po obu stronaoh nitki materialu. 11* Urzadzenie do wytwarzania wlókien wedlug zastrz* 10, znamienne tym, ze generator (9) strugi 1 emiter (11) strumieni sa tak umieszczone wzgledem siebie, ze utworzony przez struge 1 strumienie polaozony strumien ma kierunek zblizony do pionu* 12* Urzadzenie wedlug zastrz* 10, z n a .m i e n n a tym, ze zródlo (8) materialu rozciagliwego jest tak usytuowane, ze tor nitek (S) materialu dostarczanego przez to zród¬ lo napotyka tor odpowiednich strumieni (J) w pewnej odlegloóol od punktu spotkania strumie¬ ni (J) i strugi (B). 13* Urzadzenie wedlug jednego z zastrz* 10 albo 11 albo 12, znamienne tym, ze zawiera ponadto srodki do modyfikaoji strumieni umieszczone wzdluz toru strumieni i wy-18 129 636 twarzajaoe w kazdym z nioh strefe przeplywu laminarnego otoczona dwoma wirafai obracajacymi sie w kierunku przeciwnym do siebie, przy czym otwór zródla (8) materialu rozciagliwego umieazozony jest w taki sposób, ze kieruje nitke materialu do wymienionej strefy przeply¬ wu laminarnego* 14. Urzadzenie wedlug zaetrz. 13f znamienne t y mt ze srodek do modyfika¬ oji strumieni stanowi deflektor plaski (14), umieazozony poprzecznie do toru strumieni, przynajmniej w ozesci kazdego strumienia. 15. Urzadzenie wedlug zaetrz. 13, znamienne t y raf ze srodek do modyfi¬ kaoji strumieni stanowi wypukla powierzohnia oplywana przez strumien w ozesoi jego toru. 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze powierzchnia wypuk¬ la jest powierzchnia preta cylindryoznego (19). 17. Urzadzenie wedlug zastrz. 13, znamlennetym, ze zawiera kilka srod¬ ków do modyfikaoji i odchylania strumieni umieszozonych wzdluz jego toru i dzialajacych oddzielnie* 18. Urzadzenie wedlug zastrz. 17, znamienne tym, ze pierwszy srodek do modyfikaoji i odchylania stanowi deflektor plaski (14) polozony poprzeoznie do toru stru¬ mieni przynajmniej w ozesoi kazdego strumienia, a drugi srodek do odchylania stanowi pret cylindryczny (19) umieszozony w taki sposób, aby byl oplywany przez kazdy strumien w oze¬ soi wypuklej powierzohni preta.129 636 Mtia.3 JhigJ 4*129 636 Ubia-S Biig.Sa toia.?16 HBTa PL PL PL PL PL PL

Claims (18)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego za pomoca strug gazu zapew¬ niajacy oh rozciaganie 1 transport wlókien do przestrzeni odbierajaoej. przez tworzenie stru¬ gi gazu i przynajmniej Jednego strumienia gazu, który ma mniejszy przekrój poprzeczny od przekroju poprzecznego strugi i wieksza energie kinetyczna na jednostke objetosci od energii kinetycznej strugi, strumien ten kieruje sie na spotkanie strugi, do której tworzao strefe wzajemnego oddzialywania, przez która prowadzona jest nitka materialu rozciagliwego wyaho- dzaoa ze zródla materialu rozoiagliwego, znamienny tym, ze nitke materialu rozciagliwego dostaroza sie ze zródla zasilania do strefy umieszozonej pomiedzy tworzona struga i strumieniem gazu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nitke materialu doprowadza sie do kontaktu ze strumieniem gazu przed jego wniknieciem do strugi.

3. * Sposób wedlug zastrz* 1 albo 2, znamienny tym, ze polaczony strumien gazu utworzony ze strumienia i strugi kieruje sie z góry do dolu, w kierunku zblizonym do pionu, w plaszczyznie wyznaczonej przez strumien 1 nitke materialu rozciagliwego, przy ozym strumien i struga zbiegaja sie po obu stronaoh nitki materialu rozciagliwego*

4. Sposób wedlug zastrz* 3* znamienny tym, ze polaozony strumien kieruje sie pod katem wynoszaoym najwyzej 45° w stosunku do pionu*

5. * Sposób wedlug zastrz* 3, znamienny tym, ze polaozony strumien kieruje sie pod katem wynoszacym najwyzej 25° w stosunku do pionu*

6. * Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze pomiedzy strumieniem i stru¬ ga, w kacie zawartym pomiedzy nimi, umieszcza sie wlot gasu dodatkowego 1 kieruje go do pun¬ ktu zetkniecia strugi i strumienia.

7. * Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze strumien i struge kieruje sie pod katem najwyzej 60° wzgledem siebie*

8. Sposób wedlug saotrz. 1 albo 2 albo 3 albo 6, znamienny ty m, ze struk¬ ture kazdego strumienia modyfikuje sie tworzao strefe przeplywu laminarnego otoczona dwoma wirami obracajacymi sie w kierunku odwrotnym wzgledem siebie, przy ozym odpowiednia nitke materialu kieruje sie na spotkanie strumienia w wymienionej strefie przeplywu laminarnego*

9. * Sposób wedlug zastrz* 8, znamienny ty m, ze strumien, niezaleznie od modyfikacji prowadzaoyoh do zmiany orientaoji i struktury, poddaje sie przed wniknieciem do strugi dodatkowemu odchyleniu.

10. * Urzadzenie do wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego za pomooa strug gazu, zawierajaoei generator (9) strugi gazu (B), emiter (11) duzej liozby strumieni (J) skierowanych po torach napotykajacych tor strugi (8), o przekroju poprzecznym strumieni w punkoie spotkania mniejszym od przekroju poprzeoznego strugi, oraz,o energii kinetycznej strumieni na jednostke objetosci wyzszej od energii kinetyoznejc- zródlo (8) materialu roz¬ oiagliwego dostarozajaoe material w postaoi nitek (S), znamienne tym, ze ma zródlo (8) usytuowane w taki sposób aby nitki (S) byly prowadzone do stref wzajemnego od¬ dzialywania strumieni 1 strugi, i tym, ze w kazdej plaszczyznie wyznaozoneJ przez kazdy ze strumieni i odpowiednia nitke otwory wylotowe generatora strumienia 1 strugi sa umieszczo¬ ne po obu stronaoh nitki materialu.

11. * Urzadzenie do wytwarzania wlókien wedlug zastrz* 10, znamienne tym, ze generator (9) strugi 1 emiter (11) strumieni sa tak umieszczone wzgledem siebie, ze utworzony przez struge 1 strumienie polaozony strumien ma kierunek zblizony do pionu*

12. * Urzadzenie wedlug zastrz* 10, z n a .m i e n n a tym, ze zródlo (8) materialu rozciagliwego jest tak usytuowane, ze tor nitek (S) materialu dostarczanego przez to zród¬ lo napotyka tor odpowiednich strumieni (J) w pewnej odlegloóol od punktu spotkania strumie¬ ni (J) i strugi (B).

13. * Urzadzenie wedlug jednego z zastrz* 10 albo 11 albo 12, znamienne tym, ze zawiera ponadto srodki do modyfikaoji strumieni umieszczone wzdluz toru strumieni i wy-18 129 636 twarzajaoe w kazdym z nioh strefe przeplywu laminarnego otoczona dwoma wirafai obracajacymi sie w kierunku przeciwnym do siebie, przy czym otwór zródla (8) materialu rozciagliwego umieazozony jest w taki sposób, ze kieruje nitke materialu do wymienionej strefy przeply¬ wu laminarnego*

14. Urzadzenie wedlug zaetrz. 13f znamienne t y mt ze srodek do modyfika¬ oji strumieni stanowi deflektor plaski (14), umieazozony poprzecznie do toru strumieni, przynajmniej w ozesci kazdego strumienia.

15. Urzadzenie wedlug zaetrz. 13, znamienne t y raf ze srodek do modyfi¬ kaoji strumieni stanowi wypukla powierzohnia oplywana przez strumien w ozesoi jego toru.

16. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze powierzchnia wypuk¬ la jest powierzchnia preta cylindryoznego (19).

17. Urzadzenie wedlug zastrz. 13, znamlennetym, ze zawiera kilka srod¬ ków do modyfikaoji i odchylania strumieni umieszozonych wzdluz jego toru i dzialajacych oddzielnie*

18. Urzadzenie wedlug zastrz. 17, znamienne tym, ze pierwszy srodek do modyfikaoji i odchylania stanowi deflektor plaski (14) polozony poprzeoznie do toru stru¬ mieni przynajmniej w ozesoi kazdego strumienia, a drugi srodek do odchylania stanowi pret cylindryczny (19) umieszozony w taki sposób, aby byl oplywany przez kazdy strumien w oze¬ soi wypuklej powierzohni preta.129 636 Mtia.3 JhigJ 4*129 636 Ubia-S Biig.Sa toia.?16 HBTa PL PL PL PL PL PL