SU973014A3 - Способ изготовлени волокон из термопластичного материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

397 Согласно варианту выполнени  устройства оно снабжено пластиной, ограничивающей основной поток, с выходными отверсти ми, по крайней мере, дл  одной емкости дл  материала и одного генератора дополнительного потока , При этом зазор между выходными отверсти ми емкости дл  материала и генератора дополнительного потока равен 1-2 диаметрам выходного отверсти  генератора и площадь поперечного сечени  выходных отверстий генератора дополнительного потока и емкости дл  материала уменьшаютс , в направлении движени  основного потока, Кроме того, выходные отверсти  генератора дополнительного потока смещены относительно друг друга,,и выход ные отверсти  генераторов дополнительного потока расположены под посто нно уменьшающимис  в направлении движени  основного потока углами , причем первое выходное отверстие расположено под пр мым углом к выход ному отверстию генератора основного потока. При еще одном варианте выполнени  устройства выходное отверстие емкост дл  материала выполнено в виде щели, ПРИ этом оно снабжено ограничивающим основной поток элементом, выполненным из пр мой и изогнутой частей и / расположенным с зазором по отношению к пластине, а выходные отверсти  емкости дл  материала и генератора дополнительного потока расположены на разной высоте относительно выходного отверсти  генератора основного потока. Устройство снабжено также, по. кра ней мере, одним генератором дл  создани  вспомогательного потока, причем рассто ние между выходными отвер сти ми емкости дл  материала и генератора дополнительного потока равно 0,1-15 диаметрам выходного отверсти  генератора основного потока, а рассто ние между выходными отверсти ми генератора дополнительного потока и основного составл ет0,6-6 диаметров выходного отверсти  генератора основ ного потока На фиг, 1 схематично изображено, устройство дл  изготовлени  волокон I на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 вариант выполнени  устройства,по фиг, 2; на фиг, вариант выполнени  устройства в резе с пластиной, охлаждаемой водойi на фиг„ 5 - вариант выполнени  устройства по фиг, ; на фиг„ 6 - вариант выполнени  предлагаемого устройства; на фиг, 7 - разрез А-А на фиг о 8; на фиг 8 - разрез Б-Б на фиг„ 7i на фиг о 9 - устройство, вид сбоку; на фиг, 10 - то же, вид сверху; на фиГо 11 - предлагаемое устройство с генератором вспомогательного потока; на фиг„ 12 - то же;вид сверху- на фиг 13 - узел раздува по фиг„ 11; на фиг„ И - предлагаемое устройство с расположенными на рассто нии друг от друга элементами; на фиг о 15 - вариант устройства по фиг о 3 с соотношением размеров размещени  элементов; на фиг„ 16 - устройство дл  получени  нескольких волокон . Представленное на фиг, 1 устройство дл  изготовлени  волокон содержит генератор 1 основного потока, генератор 2 дополнительного потока, емкость 3 дл  материала с выходным отверстием k, Генератор 2 дополнительного потока имеет также выходное отверстие 5о Выходные отверсти  k и S размещены в пластине 6, ограничивающей основной поток. Средство дл  приема волокон обозначено цифрой 7. На фиг, 2 и 3 представлено устройство дл  изготовлени  волокон с несколькими отверсти ми 5 и дл  дополнительного потока и дл  материала , расположенными р дом друг с другом в пластине 6 и nonaf Ho образующими узел волокнообразовани о Выт гиваемый материал в каждом узле захватываетс  вторичным потоком и увлекаетс  в основной поток 8, где выт гиваетс  в волокно в зоне их взаимодействи . Отверсти  дл  генераторов дополнительного потока (фиг„2} в пластинах 6 смещены друг относительно друга. Благодар  этому в пластинах 6 можно разместить оптимальное количество узлов аолокнообразовани , которые не вли ют друг на друга. Выходные отверсти  5 генератора , дополнительн,1х потоков (фиг 3) рас-. положены под посто нно уменьшающимис  в направлении движени  основного потока углами, причем первое выходное отверстие ра дрложено под пр мым углом к выходному отверстию генератора 1 основного потока 8,

На фиг, и S представлены примеры выполнени  устройства, при которых обеспечиваетс  предотвращение прилипани  волокон к ограничивающей основной поток пластине 6, Пластина 6 состоит преимущественно из хорошо провод щего тепло материала, например, меди На пластине 6 распо ложена труба 9 с охлаждающей жидко-; стью. Дл  уменьшени  потерь тепла к плавильному тигелю 10 прикреплена асбестова  пластина 11. Дл  предотвращени  чрезмерного охлаждени  термопластичного материала вблизи выходного отверсти  предусмотрен щиток 12 из слюды. Пластина 6 может быть расположена под углом от 3 до 20° по отношению к основанию 13 камеры k основного потока

Представленна  на фиг 5 форма выполнени  аналогична фиг k и имеет дополнительный отражатель 15, . расположенный напротив узла волокнообразовани  по другую сторону основного потока. Отражатель 15 имеет трубы 9 дл  охлаждающей среды дл  предотвращени  приклеивани  выт нутых волокон.

Согласно формам выполнени  (фиг«6 7 и И) выходное отверстие емкости дл материала выполнено в виде щели 16, простиракхцейс  поперек к основному потоку 8, Перед щелью 16, находитс  камера 17 с поперечным р дом отверстий 1й дл  вторичных потоков. Плавильна  печь 19.охватывает все камеры 17. Ширина щели преимущественно равна диаметру отверсти  дл  вторичного потокао При форме выполнени  со щелью исключаютс  неточности в ориентировке отверстий дл  выт гиваемого материала и дл  дополнительного потока

Дл  обеспечени  зоны взаимодействи  между основным и дополнительным потоками необходимо, чтобы кинетическа  энерги  дополнительного потока была выше, чем кинетическа  энерги  основногопотокао Соотношение кинетической энергии на единицу объема дополнительного потока к основному должно быть несколько больше единицы, от 4:1 до 40:1. Дл  получени  требуемого дл  выт гивани  зоны взаимодействи  между основным и дополнительным потоками можно также измен ть скорость дополнительного потока или его угол относительно основного потока Угол направлени  дополнительного потока к основному может измен тьс  приблизительно до 45 к вертикали.

На фиГо 9 и 10 показана формй выполнени , предусматривающа  несколько расположенных в три р да узлов дл  одновременного получени  множества волокон. Приемник 2Q имеет каналы 21-23, вдоль каждого из которых предусмотрено определенное

« число узлов дл  получени  волокон. Каждый узел имеет плавильный тигель 24 дл  выт гиваемого материала, Каж- . дый тигель имеет выходной канал, который в свою очередь, имеет или р д

5 отдельных отверстий дл  выхода ма- териала или щель а Генераторы основного потока обозначены цифрой 25, а .генераторы дополнительного потока - цифрой 2б, Основные потоки ори0 ентированы поперек к приемнику 20, Получаемые волокна имеют направление , несколько отклоненное вниз относительно средней плоскости установки , и пропускаютс  по полой на5 правл ющей 27 о Эти направл ющие 27 имеют в основном форму канала, поперечное сечение которого измен етс  от входа к выходу К выходу на- правл ющих подсоединен транспортер

0 28 дл  приема волокна. Эти волокна перед укладкой на транспортер можно пропитывать св зующим веществом, которое может распыл тьс  по обеим сторонам с помощью распылителей 29,

5 Генераторы основного и дополнительного , потоков имеют камеры внутреннего сгорани , работающие при температуре до 180П°С. /1п  дополнительных потоков температура выбираетс  в ос0 новном 600-11ПП С в случае, если устройство оборудовано плавильным тигелем и камерой из нержавеющей стали. Область температур может доходить до 1900°С дл  устройства, имеющего тигель и камеру из жаропрочной стали. Дл  основного потока предпо-. читают температуру 1250 и 1б50°С, если в качестве выт гиваемого материала берут стеклоо

Камеры сгорани  производ т посто нное количество гор чего газа со скоростью до 800 м/с, предпочтительно 500-600 м/с дл  дополнительного

5 потока и 150-400 м/с дл  основного потока,

Давление дополнительного потока может составл ть максимально около 797 бар, однако, предпочтительно лежит между 1 и 2, if бар„ На фиг„ 11I 12 и 13 представлен разрез устройства дл  получени  одного волокна. При этом устройстве дополнительно предусмотрен генератор дл  получени  вспомогательного потока энергоносител . Плавильна  печь снабжена р дом отверстий 30 дл  выт гиваемого материалво Основной газовый поток подаетс  через трубопровод 31 о Дополнительный поток поступает через отверстие 32, в которое вход т пода ющие дополнительный поток трубы 33 Отверстие 32 направлено поперек к ocновному потоку, просверлено в пластине 3, ограничиваю1чей основной поток и выполненной за одно целое с плавильной печью 35 о Пластина 3 располо жена по другую сторону от пластины 3 Эта пластина может измен ть свое положение и наклон Она имеет дл  охлаждени  трубопровод 37 дл  охлаждающей среды, например, воды Дл  устранени  прилипани  выт гиваемых волокон к элементам устройстi ва в пластине Зб предусмотрен трубопровод 38 дл  вспомогательного.потока через подсоединение 39. В пластине 36 выполнен р д отверстий 4п дл  по-дачи этого вспомогательного потока к кромке пластины Зб, В пространстве между плавильной печью и пластиной 36 предусмотрена плита 1, св занна  с каркасом 2„ Нижний конец плиты 41 загнут к стенке плавильной печи 35 с образованием полого пространства,.. В которое помещаетс  изолирукхций материал , например, глиноземные волокна . Пластина k выполнена из нержа веющей стали и обладает определенными пружин щими свойствами На фиг„12 показано воздействие вспомогательноI8 го потока, поступающего через щель 4 в пластине Зб„ Этот поток направлен так, что он преп тствует прилипанию полученного в зоне взаимодей - стви  основного и дополнительного потоков волокна к пластине Зб, а также к другим элементам устройства Представленными на фиг., 1+, 15 и 1б примерами выполнени  устройства иллюстрируютс  возможности пространстЕЗНного размещени  элементов устройства друг относительно друга Как видно на фиг„ 1 4, емкость дл  расплавленного материала имеет сопло tSo Через отверстие дл  подачи материала 6 поступает выт гиваемый материал S, текущий вниз под действием собственной т жести. Основной поток 47. направл етс  через сопло Q, Посередине между емкостью дл  выт гиваемого материала и основным потоком расположен генератор дополни-тельного потокаJ подающий через сопло 49 и трубу 50 поток энергоносител  так, что он направлен вниз к тра-. ектории движени  материала и на основной поток. На сриГс 15 обозначены рассто ни  между основными элементами устройства. Рассто ние ZVF между выходными отверсти ми емкости дл  материала 3 и генератора дополнительного потока 50 равно 0,1-15 диаметров D выходного отверсти  +8 генератора основного потока, а рассто ние Zjg между выходными отверсти ми генераторов дополнительного потока и основного составл ет D диаметров выходного отверсти  генератора основного потока В таблице представлены параметры потоков в устройстве дл  получени  нескольких волокон (фиг„ 16).

Диаметр отверсти  дл  материала

Рассто ние между двум  отверсти ми

Внутренний диаметр

ный трубы

1-10

10

5 0,3-3

Внешний диаметр трубы

Рассто ние между трубами

Вертикальное рассто ние между кромками или ширина поперечного сечени 

1Чирина отрезка

Представленные в таблице обоэна еии  показаны на фиг, 15

Далее представл ютс  параметры азличных элементов и режимов спооба ,

Скорость, м/с:

200-900 Дополнительный поток 200-800

основной поток

Давление, бар:

0,5-50

дополнительный поток 0,05-0,5

основной поток

Температура, °С:

20-1800

дополнительный поток 1300-1800

основной поток

формула изобретени 

Claims (10)

1.Способ изготовлени  волокон из термопластичного материала, преимущественно стекла, путем раздува его потоком энергоносител ,- отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, в основной поток энергоносител  ввод т по крайней мере один дополнительный поток а материал подают в зону взаимодействи  потоков, причем .отношение кинетической энергии дополнительного потока к основному равнЬ от

до 0:1.2 .Способ по п. 1, отличающийс  тем, что по крайней мере один дополнительный поток подают перпендикул рно основному,

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что подачу материала в зону взаимодействи  потоков осуществл ют перед или за дополнительным потоком в направлении движени  основного потока

9730li«

10 Продолжение таблицы

0,7-5

1,510

10-50

25 300 20-500

4о Способ по п. 1, отличающийс  тем, что дополнительные потоки подают в основной под постепенно уменьшающимис  углами.

5. Способ по пп, I-, отличающийс  тем, что, с целью устранени  прилипани  волокон к детал м устройства и друг к другу в поток энергоносител , выход щий из зоны взаимодействи , ввод т вспомогательный поток,

6о Устройство дл  изготовлени  волокон из термопластичного материала включающее емкость дл  материала с выходным отверстием, генератор дл  создани  основного потока энергоносител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности , оно снабжено по крайней мере одним генератором дл  создани  дополнительного потока.

7.Устройство по п. 6, отличающеес  тем, что площадь поперечного сечени  выходного отверсти  генератора основного потока больше площади поперечного сечени  выходного отверсти  генератора дополнительного потока,

8.Устройство по п. 6, отличающеес  тем, что оно снабжено пластиной, ограничивающей основной поток, с выходными отверсти ми, по крайней мере, дл  одной емкости дл  материала и одного генератора дополнительного потока

9.Устройство по пп. 6-8, отличающеес  тем, что зазор между в.ыходными отверсти ми емкости дл  материала и генератора дополнительного потока равен 1-2 Диаметрам выходного отверсти  генератора. 119

10. Устройство по пп. 6-9, о т л и ч а ю щ е е .с   тем, что площа , поперечного сечени  выходных отверстий генератора дополнительного потока и емкости дл  материала уменьшаютс  в направлении движени  основного потока t1. Устройство по п. 6, отличающеес  тем, что выход ные отверсти  генераторов дополнительного потока смещены относительно одно другого, 12.Устройство по п. 6, отли чающеес  т«м, что выходные отверсти  генераторов.дополнительного потока расположены под посто н но уменьшающимис  в направлении дви жени  основного потока углами, причем первое выходное отверстие распо ложено под пр мым углом к выходному отверстию генератора основного пото ка. 13.Устройство по По 6, отли чающеес  тем, что выходное oTBepctne емкости дл  материала выпол нено в виде щели. Н. Устройство по п. 6, отли чающеес  тем, что оно снабжено ограничивающим основной поток элементом, выполненным из пр мой и изогнутой частей и расположенным с зазором по отношению к пластине. 15 Устройство по пп. 6-ц, о тли чающеес  тем, что выходные отверсти  емкости дл  материала и генератора дополнительного потока расположены на разной высоте относительно выходного отверсти  генератора основного потока, 16. Устройство по пп, 6-1, отличающеес  тем, что оно снабжено по крайней мере, одним генератором дл  создани  вспомогательного потока, 17о Устройство по п, 15, отличающеес  тем, что рассто ние между выходными отверсти ми емкости дл  материала и генератора дополнительного потока равно 0,1-15 диаметрам выходного отверсти  генератора основного потока, а рассто ние между выходными отверсти ми генератора дополнительного потока и основного составл ет 0,6-6 диаметров выходного отверсти  генератора основного потока. Приоритет по пунктам: 30-03.73 по пп. 1-i. 21.02.75 по пп„ 5-16. 09,02о7б по По 17. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент франции № 1569756, кл. С 03 В 37/00, 19б9« Фиг. г 6

фуг. 5 ///7/А Л // /// А / I I / If t 5 5 S е ф1/г.З ;г

8

А-й

Фиг. 6 б-В

Фиг. 7

fS .Г

у

IS

973 о lit

36

фуг. f2