RU2628856C2 - Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture - Google Patents

Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2628856C2
RU2628856C2 RU2015138247A RU2015138247A RU2628856C2 RU 2628856 C2 RU2628856 C2 RU 2628856C2 RU 2015138247 A RU2015138247 A RU 2015138247A RU 2015138247 A RU2015138247 A RU 2015138247A RU 2628856 C2 RU2628856 C2 RU 2628856C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
primary
fiber
increase
combustion chamber
fibre
Prior art date
Application number
RU2015138247A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015138247A (en
Inventor
Евгений Владимирович Дубовой
Наталья Владимировна Сысоева
Владимир Тимофеевич Петунов
Владимир Климентьевич Дубовый
Original Assignee
Владимир Климентьевич Дубовый
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Климентьевич Дубовый filed Critical Владимир Климентьевич Дубовый
Priority to RU2015138247A priority Critical patent/RU2628856C2/en
Publication of RU2015138247A publication Critical patent/RU2015138247A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628856C2 publication Critical patent/RU2628856C2/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01GPRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G1/00Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling

Abstract

FIELD: nanotechnology.
SUBSTANCE: on the water-cooled combustion chamber, lined inside by refractory ceramics, set one nozzle unit in order to increase the pressure in it (respectively the energy source flow rate) to allow the primary mineral fibre blowing upto the nanoscale with the fixed relative to each other the upper and the lower parts (which eliminates burning out of the gaskets between the nozzle unit and the flange of the combustion chamber), with the roller drawing mechanism, having the adjustable rotation speed and with clamping strip, mounted with the ability to adjust its clamping height and fibre wire slot width for the primary mineral fibre accurate hit to the stoichiometric cone beginning, with step-by-step laying of primary mineral fibres through the step - 1.25mm on the manifold valve to increase the fibre productivity.
EFFECT: nanothin fibre production.
2 cl, 4 dwg

Description

Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна и оборудование для его изготовления.Method for the production of staple nanofine mineral fiber and equipment for its manufacture.

Изобретение относится к производству штапельного минерального волокна, в частности к конструкции соплового аппарата с валковым вытяжным механизмом и прижимной планкой, и может быть использовано на предприятиях, занимающихся получением штапельных минеральных волокон. Настоящее изобретение дает возможность получения нановолокон с последующей реализацией в области нанотехнологий по изготовлению бумагоподобных композиционных фильтровальных материалов для сверхтонкой очистки фильтруемых сред.The invention relates to the production of staple mineral fibers, in particular to the design of a nozzle apparatus with a roller exhaust mechanism and a pressure bar, and can be used in enterprises engaged in the production of staple mineral fibers. The present invention makes it possible to obtain nanofibers with subsequent implementation in the field of nanotechnology for the manufacture of paper-like composite filter materials for ultrafine cleaning of filtered media.

Наиболее близким к предложенному способу является способ получения микротонких волокон из стекла (а.с. СССР №528270 от 27.03.74.) с использованием камеры сгорания для получения штапельного микро- и ультратонкого волокна из неорганических расплавов с двумя сопловыми аппаратами, верхние части которых закреплены жёстко, а нижние части имеют возможность перемещаться по вертикали.Closest to the proposed method is a method for producing microfine fibers from glass (AS USSR No. 528270 dated 03/27/74.) Using a combustion chamber to obtain staple micro- and ultrafine fibers from inorganic melts with two nozzle apparatuses, the upper parts of which are fixed rigidly, and the lower parts are able to move vertically.

Данная конструкция не может обеспечить получение нанотонкого волокна, так как при повышенном давлении в камере сгорания сдвигающаяся нижняя часть соплового аппарата не обеспечивает постоянно плотного прилегания к фланцу установки соплового аппарата и при выгорании прокладки вокруг его нижней части прорываются горячие газы. Так же конструкция не обеспечивает точного попадания первичного волокна в начало образования стехиометрического конуса для наиболее эффективного использования мощности энергоносителя.This design cannot provide nanofine fibers, since at an increased pressure in the combustion chamber the shifting lower part of the nozzle apparatus does not provide a snug fit to the nozzle apparatus flange and, when the gasket burns out, hot gases burst around its lower part. Also, the design does not provide an accurate hit of the primary fiber at the beginning of the formation of a stoichiometric cone for the most efficient use of energy.

Цель изобретения - производство нанотонкого волокна (диаметром около 100 нм) - достигается тем, что на водоохлаждаемую камеру сгорания 1 (Фиг. 1, Фиг. 2), футерованную внутри огнеупорной керамикой 17 (Фиг. 2), устанавливается один сопловой аппарат 19 (Фиг. 1) с каналами охлаждения 18 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) и заранее выставленным зазором сопла 20 (Фиг. 2) для выхода потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), жёстко закрепляя его верхнюю 3 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) и нижнюю 4 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) части к водоохлаждаемому фланцу для установки соплового аппарата 14 (Фиг. 1, Фиг. 2), что дает возможность увеличить давление в камере сгорания без выгорания прокладки 5 (Фиг. 2) и, как следствие, скорость выхода потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).The purpose of the invention — the production of nanofine fibers (with a diameter of about 100 nm) —is achieved by the fact that one nozzle apparatus 19 is installed on the water-cooled combustion chamber 1 (Fig. 1, Fig. 2) lined inside with refractory ceramics 17 (Fig. 2) . 1) with cooling channels 18 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) and a pre-set gap of the nozzle 20 (Fig. 2) for the output of the energy flow 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4), firmly fixing its upper 3 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) and lower 4 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) parts to the water-cooled flange for mounting the nozzle apparatus 14 (Fig. 1, Fig. 2), which makes it possible to increase the pressure in the combustion chamber without burning the gasket 5 (Fig. 2) and, as a result, the output velocity of the energy carrier stream 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4).

С целью более точного попадания первичного волокна 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) в начало стехиометрического конуса 9 (Фиг. 3, Фиг. 4), для максимально эффективного раздува, прижимная планка 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) установлена с возможностью ее регулировки по высоте прижима первичных нитей и регулировки ширины щели волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4) перед потоком энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).In order to more accurately hit the primary fiber 1 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4) at the beginning of the stoichiometric cone 9 (Fig. 3, Fig. 4), for maximum blowing, the pressure bar 7 (Fig. 2, Fig. . 3, Fig. 4) is installed with the possibility of adjusting it by the height of the clamp of the primary threads and adjusting the width of the slit of the fiber conductor 8 (Fig. 3, Fig. 4) before the energy flow 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4).

Для устранения отгибания первичного волокна 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) на входе в скоростной поток энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), при уменьшении диаметра данного волокна, используется регулировка скорости вращения валков вытяжного механизма 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3). Уменьшение оборотов валков приводит к уменьшению скорости подачи первичных волокон 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) и увеличению их диаметра, а следовательно, и возможности первичных волокон отгибаться при входе в поток энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).To eliminate the bending of the primary fiber 1 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4) at the entrance to the high-speed flow of energy carrier 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4), while reducing the diameter of this fiber, the rotation speed is used rolls of the exhaust mechanism 6 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3). A decrease in the revolutions of the rolls leads to a decrease in the feed rate of the primary fibers 1 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4) and an increase in their diameter, and, consequently, the ability of the primary fibers to bend at the entrance to the energy carrier stream 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4).

При возникающей возможности увеличения давления в камере сгорания 13 (Фиг. 1, Фиг. 2) данная конструкция соплового аппарата 19 (Фиг. 1) с регулируемой по высоте прижимной планкой 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4), регулируемой по ширине щелью волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4) и частотным приводом валков вытяжного механизма 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) позволяет применить плотную раскладку первичных волокон на верхней 12 (Фиг. 1) и нижней 11 (Фиг. 1, Фиг. 3) распределительных гребёнках (шаг - 1,25 мм) для увеличения производительности процесса.With the possibility of increasing the pressure in the combustion chamber 13 (Fig. 1, Fig. 2), this design of the nozzle apparatus 19 (Fig. 1) with a height-adjustable clamping bar 7 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4), is adjustable the width of the slit of the fiber conductor 8 (Fig. 3, Fig. 4) and the frequency drive of the rolls of the exhaust mechanism 6 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) allows you to apply a dense layout of the primary fibers on the upper 12 (Fig. 1) and lower 11 (Fig. 1, Fig. 3) distribution combs (pitch - 1.25 mm) to increase the productivity of the process.

Производство минеральных нановолокон осуществляется следующим способом.The production of mineral nanofibers is carried out in the following way.

Многофильерный стеклоплавильный сосуд 15 (Фиг. 1) загружается шариками или эрклезом неорганического расплава, где расплав, вытекая через фильеры, вытягивается вытяжным валковым механизмом 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) в первичное волокно 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4). Первичное волокно, выходя из валкового механизма, поджатое прижимной планкой 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) щели волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4), входит в стехиометрический конус 9 (Фиг. 3, Фиг. 4) скоростного потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), выходящего из соплового аппарата 19 (Фиг. 1), состоящего из верхней 3 (Фиг. 2, Фиг. 3 Фиг. 4) и нижней 4 (Фиг. 2 Фиг. 3, Фиг. 4) частей и заранее, при сборке соплового аппарата, выставленным зазором 20 (Фиг. 2), где раздувается и вытягивается в скоростном потоке энергоносителя 2 (Фиг. 1). Далее, штапельные нановолокна попадает в камеру волокноосаждения 16 (Фиг. 1) и на приёмный конвейер. Продукты сгорания через сетчатый конвейер дымососом выносятся в атмосферу.A multi-fiber glass melting vessel 15 (Fig. 1) is loaded with balls or erklesis of an inorganic melt, where the melt, emerging through the spinnerets, is pulled by an exhaust roll mechanism 6 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) into the primary fiber 1 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4). The primary fiber exiting the roll mechanism, pressed by the clamping strip 7 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) of the slit of the fiber conductor 8 (Fig. 3, Fig. 4), enters the stoichiometric cone 9 (Fig. 3, Fig. 4) a high-speed flow of energy carrier 2 (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4) emerging from the nozzle apparatus 19 (Fig. 1), consisting of the upper 3 (Fig. 2, Fig. 3 Fig. 4) and the lower 4 (Fig. 2 Fig. 3, Fig. 4) parts and in advance, when assembling the nozzle apparatus, set by a gap 20 (Fig. 2), where it is inflated and stretched in a high-speed flow of energy carrier 2 (Fig. 1). Further, staple nanofibers enter the fiber deposition chamber 16 (Fig. 1) and onto the receiving conveyor. Combustion products through a mesh conveyor are exhausted into the atmosphere.

Claims (2)

1. Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна, отличающийся тем, что подают первичные волокна строго в начало стехиометрического конуса потока энергоносителя, при этом на камеру сгорания устанавливают один сопловой аппарат с заранее выставленным зазором для выхода потока энергоносителя с целью увеличения в ней давления (соответственно - скорости потока энергоносителя) и, таким образом, раздувают первичные минеральные волокна до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями (что исключает прогорание прокладок между сопловым аппаратом и фланцем камеры сгорания), при этом регулируют скорость вращения валков для регулировки (варьирования) диаметра первичных нитей, а также устанавливают прижимную планку с возможностью регулировки ширины волокнопровода и регулировки по высоте прижима первичных нитей, что позволяет осуществить точное попадание их в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки (для увеличения производительности по волокну).1. A method for the production of staple nanofine mineral fiber, characterized in that the primary fibers are fed strictly to the beginning of the stoichiometric cone of the energy carrier flow, while one nozzle apparatus is installed on the combustion chamber with a pre-set gap for the exit of the energy carrier flow in order to increase the pressure in it (respectively - energy carrier flow rate) and, thus, inflate the primary mineral fibers to a nanoscale with fixed upper and lower parts relative to each other (which it prevents burning of gaskets between the nozzle apparatus and the combustion chamber flange), while the speed of rotation of the rolls is adjusted to adjust (vary) the diameter of the primary threads, and a clamp bar is installed with the possibility of adjusting the width of the fiber duct and adjusting the height of the clamp of the primary threads, which allows an accurate hit them to the beginning of the stoichiometric cone, with stepwise laying of primary mineral fibers through a step of 1.25 mm on distribution combs (to increase the productivity of fiber). 2. Оборудование для производства штапельного нанотонкого минерального волокна, отличающееся тем, что на камеру сгорания устанавливается один сопловой аппарат с целью увеличения в ней давления для возможности раздува первичных минеральных волокон до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями, с валковым вытяжным механизмом с регулированием скорости вращения и с прижимной планкой, установленной с возможностью ее регулировки по высоте прижима и по ширине щели волокнопровода для точного попадания первичных минеральных волокон в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки для увеличения производительности по волокну.2. Equipment for the production of staple nanofine mineral fibers, characterized in that one nozzle apparatus is installed on the combustion chamber to increase the pressure in it so that the primary mineral fibers can be inflated to a nanoscale with fixed upper and lower parts relative to each other, with a roll exhaust a mechanism with speed control and a clamping bar installed with the ability to adjust it according to the height of the clamp and the width of the slit of the fiber conductor for an accurate hit first GOVERNMENTAL mineral fibers in stoichiometric cone top, with stepwise laying of the primary mineral fiber through step - 1.25 mm distribution comb to increase the productivity of the fiber.
RU2015138247A 2015-09-07 2015-09-07 Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture RU2628856C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015138247A RU2628856C2 (en) 2015-09-07 2015-09-07 Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015138247A RU2628856C2 (en) 2015-09-07 2015-09-07 Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015138247A RU2015138247A (en) 2017-03-14
RU2628856C2 true RU2628856C2 (en) 2017-08-22

Family

ID=58454402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015138247A RU2628856C2 (en) 2015-09-07 2015-09-07 Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628856C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113080077B (en) * 2021-04-02 2023-11-03 重庆泰升生态农业发展有限公司 Recycling device for efficiently cleaning pigsty

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU528270A1 (en) * 1974-03-27 1976-09-15 Предприятие П/Я М-5314 Combustion chamber for producing staple micro and ultrafine fibers from inorganic melts
SU536130A1 (en) * 1974-07-23 1976-11-25 Method for the production of staple super-thin fiber
SU1158507A1 (en) * 1984-01-26 1985-05-30 Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН УССР Device for producing superthin mineral fibre
SU1730060A1 (en) * 1990-02-27 1992-04-30 Ю.П. Чупри нов Combustion chamber for production of ultrafine fibers
US7455854B2 (en) * 2002-04-18 2008-11-25 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method for producing a mineral fiber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU528270A1 (en) * 1974-03-27 1976-09-15 Предприятие П/Я М-5314 Combustion chamber for producing staple micro and ultrafine fibers from inorganic melts
SU536130A1 (en) * 1974-07-23 1976-11-25 Method for the production of staple super-thin fiber
SU1158507A1 (en) * 1984-01-26 1985-05-30 Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН УССР Device for producing superthin mineral fibre
SU1730060A1 (en) * 1990-02-27 1992-04-30 Ю.П. Чупри нов Combustion chamber for production of ultrafine fibers
US7455854B2 (en) * 2002-04-18 2008-11-25 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method for producing a mineral fiber

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015138247A (en) 2017-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060061006A1 (en) Device for producing filaments from thermoplastic synthetic
KR100590981B1 (en) Spinning device and method having cooling by blowing
KR100586578B1 (en) Spinning device and method having turbulent cooling by blowing
US8870559B2 (en) Melt spinning apparatus and melt spinning method
ITMI951970A1 (en) COOLING TUBE TO COOL SYNTHETIC FILAMENTS
US2291289A (en) Apparatus for making siliceous fibers
JP6580120B2 (en) Method and apparatus for producing fully drawn synthetic yarn
CN103952782A (en) Filament spinning lateral blowing device and blowing technology thereof
RU2628856C2 (en) Manufacture method of spun nanothin mineral fibre and equipment for its manufacture
CN102691135B (en) Preparation method of asphalt base carbon staple fiber
CN202529985U (en) Operating line system for producing high-TEX glass fiber direct twistless roving
JP6720158B2 (en) Method and apparatus for producing multifilament yarn from polyamide melt
JP2013220988A (en) Method of manufacturing optical fiber
CN103951286B (en) A kind of equipment manufacturing polyimide coated optical fiber
CN110746107B (en) Method for manufacturing preform loose body
JP6676764B2 (en) Apparatus for producing spunbonded nonwoven
JP6291727B2 (en) Glass fiber manufacturing apparatus and manufacturing method
CN113957547B (en) Production process method of multipurpose net-woven fiber raw material
JP2012102425A (en) Apparatus for manufacturing nonwoven fabric
JP5210575B2 (en) Plastic optical fiber manufacturing equipment
CN107190424A (en) A kind of nonwoven production diffuser and its method of work
JPS5852265Y2 (en) Short glass fiber manufacturing equipment using jet burner method
KR101238704B1 (en) Fiber coolling apparatus for multipurpose conjugate spinning
SU604834A1 (en) Device for obtaining fibrous materials
SU971928A1 (en) Apparatus for cooling polyester fibre