Opublikowano: 25.IX.1967 53971 KI. 32 a, 37/08 MKP C 03 b 3* CZYTELMIA Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Antoni Zawadzki, mgr inz. Stanislaw Spionek, mgr inz. Zbigniew Wieczorkowski, mgr inz. Danuta Niedzielska, mgr inz. Waclaw Sopiela, inz. Edmund Malinowski, mgr inz.Wlodzimierz Wronski, inz. Tadeusz Myszko- rowski, mgr inz. Emil Kraul, inz. Zdzislaw Jasiak Wlasciciel patentu: Instytut Wlókien Sztucznych i Syntetycznych, Lódz (Polska) Sposób wytwarzania ciaglych wlókien szklanych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia ciaglych wlókien szklanych wedlug patentu glównego nr 47659 oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.W opisie patentu glównego nr 47.659 podany jest sposób wytwarzania wlókien szklanych, ze szkla bezalkalicznego o nastepujacym skladzie: Si02 52—56%, Al2Os 12—16%, CaO 16—19%, MgO 3—6°/o, BgOs 8—11%, przy czym szklo takie moze zawierac Na20 + K20 najwyzej 1% zamiast równowaznej ilosci B208. W tym szkle tlenki metali ziem alka¬ licznych moga byc czesciowo zastapione równo¬ wazna iloscia ZnO lub BaO.Proces formowania wlókna szklanego przebiega wlasciwie w temperaturze stopionej masy szklanej 1160—1280°C, grubosc warstwy roztopionej masy szklanej w lódce 30—100 mm i szybkosc wyciaga¬ nia wlókien 1800—4000 m/min, przy czym wlókna wyciaga sie o srednicy 4—13 mikronów.Do preparowania ciaglych wlókien szklanych stosuje sie wodna emulsje zawierajaca 1,5—2,5% oleju transformatorowego, 1,5—2,5% parafiny, 1,2—1,8% lanoliny, 0,3—0,7% stearyny, 0,8—1,2% srodka antyelektrostatycznego, 1,2—1,8% emulga¬ tora niejonowego oraz 1,0^3,0% zywicy dwucyja- nodwuamidoformaldehydowej.Sposób wytwarzania ciaglych wlókien szklanych niskomikronowych o srednicy 2,0—4 mikronów wymaga w porównaniu z wytwarzaniem wlókien o srednicy 4—13 mikronów zmian zarówno tech- 10 15 25 30 nologicznych jak i zmian aparatury, poniewaz wy¬ stepuja przy tym znacznie wyzsze stopnie rozcia¬ gania, co polaczone jest z powstaniem duzych na¬ prezen przy równoczesnym zmniejszeniu wytrzy¬ malosci bezwzglednej wlókna. W zwiazku z tym istnieje niebezpieczenstwo zrywania wlókien w czasie ich formowania, uniemozliwiajac dalsze prowadzenie procesu.Znane opisy patentowe urzadzen do wyrówny¬ wania temperatury plastycznej masy szklanej for¬ mowanej na wlókno podaja urzadzenia, które nie sa przystosowane do zmian mechanicznych i zmian wlasnosci elektrycznych lódki, zachodzacych w czasie jej ciaglej pracy w wysokiej temperatu¬ rze. Rozwiazania konstrukcyjne tych urzadzen nie przewiduja dokladnej regulacji usytuowania po¬ szczególnych elementów tych urzadzen w stosunku do dna lódki w trakcie procesu formowania.Istota wynalazku jest sposób bezzrywowego wy¬ twarzania niskomikronowych wlókien szklanych o srednicy 2,0—4,0 mikronów w postaci wiazki 100-wlókienkowej lub jej wielokrotnosci o wlasci¬ wosciach dajacych mozliwosc przerobu na przedze szklana oraz urzadzenie do obnizenia temperatury masy szklanej w strefie formowania, umozliwia¬ jace bezzrywowe wytwarzanie tych wlókien.Proces formowania ciaglego niskomikronowego wlókna ze stopionej masy szklanej przebiega pra¬ widlowo w temperaturze 1100—1280°C przy grubosci .warstwy roztopionej masy szklanej w lódce wyno- 5397153971 czacej 30—500 min i szybkosci wyciagania wlókna 2700—7000 m/min, przy czym wyciaga sie wlókna o srednicy 2,0—4,0 mikronów. Odpowiednie warunki formowania tego bardzp cienkiego wlókna stworzono przez umieszczenie w strefie formowania urzadzenia chlodzacego, gra- dientowo obnizajacego temperature strumyków lepkiej masy szklanej formowanej na wlókno, oraz dobranie warunków preparowania i zbierania wló¬ kien w wiazke w sposób zapewniajacy wystepowa¬ nie naprezen w granicach dopuszczalnych. ^ ^rzadzenie chlodzace wedlug wynalazku sklada sie z blaszek zamocowanych na sciankach prze¬ wodów, przez które przeplywa czynnik chlodzacy na prayklad woda. Blaszki umieszczone sa w po¬ blizu stozków plastycznych szkla. W konstrukcji przewidziano plynna regulacje pionowa i pozioma polozenia blaszek w stosunku do dysz lódki, bez koniecznosci przerywania procesu formowania wlókna.Przyklad wykonania plynnej regulacji pionowej i poziomej blaszek przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny chlodniczki, fig. 2 przedstawia widok z boku jed¬ nego z elementów podluznych, fig. 3 czesciowy przekrój podluzny chlodniczki i fig. 4 przekrój A—A wg. fig. 2.Chlodniczka sklada sie z dwóch podluznych ele¬ mentów 1, które sa przewodami dla przeplywaja¬ cego czynnika chlodzacego na przyklad wody.Czesc przewodu 1 stanowi ksztaltka 2. Poprzeczne blaszki 3 umieszczone sa koncami w plytkach 4 i przesuwane sa pionowo za pomoca srub 5, wi¬ docznych na przekroju A. Sruby 5 przesuwaja sie w nagwintowanej u dolu szczelinie 8, znajdujacej sie na podstawie ksztaltki 2 co uwidocznione jest Nna przekroju A—A. W zaleznosci od warunków formowania, blaszki 3 powinny znajdowac sie wy¬ zej lub nizej wylotów dysz 6 lódki. Plytki 4 po¬ zwalaja zamocowac w dowolnym polozeniu pozio¬ mym miedzy dyszami 6 poszczególne blaszki 3. Do zamocowania plytek 4 wraz z blaszkami 3 sluza sruby 7, które przechodza przez otwory ksztaltki 2.Elementy podluzne 1 chlodniczki powinny byc wykonane z materialu latwo przewodzacego cieplo na przyklad z miedzi lub z mosiadzu, blaszki 3 natomiast z blachy zaroodpornej lub z metalu 15 szlachetnego. Blaszki 3 moga byc umieszczone co jedna lub co dwie dysze 6 lódki. iSposób i urzadzenie wedlug wynalazku zapewnia bezzrywowe wytwarzanie ciaglych niskomikro- 5 nowych wlókien szklanych o równomiernej sred¬ nicy, równomiernej grubosci wiazki wlókien oraz o wysokich wlasnosciach fizyko-chemicznych. Tka¬ nina otrzymana z tych wlókien wytrzymuje trzy¬ krotnie wiecej zgiec i wykazuje wieksza wytrzy- 10 malosc na zerwanie od tkaniny wytwarzanej z najcienszej dotychczas przedzy o srednicy elemen¬ tarnych wlókien 5—6 mikronów. Przedza z tych wlókien moze byc z latwoscia przerabiana na dzianiny.Nadaje sie ona równiez na nici szwalnicze i jest potencjalnie waznym surowcem w dziedzinie ma¬ terialów dekoracyjnych, odziezowo-ochronnych, a przede wszystkim znajduje zastosowanie na tkani¬ ny techniczne do takich celów jak: materialy elek- troizolacyjne, worki przeciwpylowe dla gazów ko¬ minowych, tkaniny filtracyjne wytrzymujace stala temperature rzedu 250°C. Wlókna szklane nisko- mikronowe sluza równiez do wzmacniania gumy oraz jako surowiec do produkcji papierów spec¬ jalnych o wysokiej stabilnosci wymiarów i wy¬ trzymalosci na zerwanie. Istnieja równiez perspek¬ tywy wykorzystania przedzy szklanej niskomikro- nowej do mieszanek z róznymi wlóknami synte¬ tycznymi oraz jako przedzy rdzeniowej na tkani¬ ny ognioodporne. PL