UA125177C2 - Спосіб одержання мінеральних волокон - Google Patents
Спосіб одержання мінеральних волокон Download PDFInfo
- Publication number
- UA125177C2 UA125177C2 UAA201905031A UAA201905031A UA125177C2 UA 125177 C2 UA125177 C2 UA 125177C2 UA A201905031 A UAA201905031 A UA A201905031A UA A201905031 A UAA201905031 A UA A201905031A UA 125177 C2 UA125177 C2 UA 125177C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- basket
- fibers
- holes
- spinning disk
- material intended
- Prior art date
Links
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 31
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 16
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 11
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 241001000161 Mago Species 0.000 description 1
- VEUACKUBDLVUAC-UHFFFAOYSA-N [Na].[Ca] Chemical compound [Na].[Ca] VEUACKUBDLVUAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/045—Construction of the spinner cups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/048—Means for attenuating the spun fibres, e.g. blowers for spinner cups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/18—Formation of filaments, threads, or the like by means of rotating spinnerets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D7/00—Collecting the newly-spun products
- D01D7/02—Collecting the newly-spun products in centrifugal spinning pots
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4209—Inorganic fibres
- D04H1/4218—Glass fibres
- D04H1/4226—Glass fibres characterised by the apparatus for manufacturing the glass fleece
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2101/00—Inorganic fibres
- D10B2101/02—Inorganic fibres based on oxides or oxide ceramics, e.g. silicates
- D10B2101/06—Glass
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/20—Physical properties optical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Paper (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Food-Manufacturing Devices (AREA)
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Даний винахід стосується способу одержання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування за допомогою пристрою, що містить кошик і прядильний диск, здатні обертатися як одне ціле навколо осі обертання, причому кошик має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, і прядильний диск має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, причому зазначений спосіб включає: подачу в кошик матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та; центрифугування матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, шляхом обертання кошика й прядильного диска як одного цілого, причому спосіб відрізняється тим, що коефіцієнт F, визначений за формулою (1), у якій а означає в'язкість матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та, d - відстань між кільцевою стінкою кошика й кільцевою стінкою прядильного диска, N - кількість отворів у кошику, і Q - швидкість подачі матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, більше 2000.
Description
Винахід належить до способу одержання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування, до особливого пристрою, придатного для здійснення цього способу, а також до мінеральних волокон, які можуть бути одержані цим способом. Пропонований винаходом спосіб застосовний, зокрема, для промислового виробництва скловати, призначеної, наприклад, для введення до складу тепло - і/або звукоіїзоляційних продуктів.
Струмінь розплавленого скла вводиться в прядильний диск, що обертається з високою швидкістю і має на своїй бічній стороні велику кількість отворів, через які скло викидається у вигляді філаментів під дією відцентрової сили. Потім ці філаменти піддають дії витягаючого кругового потоку з підвищеними температурою й швидкістю, що тече уздовж стінки центрифуги, цей потік робить їх тонше й перетворює у волокна. Утворені волокна захоплюються цим витягаючим потоком газу до приймального пристрою, що звичайно складається із приймальної конвеєрної стрічки, проникної для газу. Цей спосіб називається "внутрішнім центрифугуванням".
Цей спосіб був об'єктом багатьох удосконалень, деякі з них належали, зокрема, до прядильного диска, а інші - до засобів створення витягаючого кругового потоку.
Документ ЕВ 1382917 описує механізм волокно утворення, принцип якого дотепер широко використовується: розплавлений матеріал подається в кошик, що має у своїй вертикальній стінці отвори, через які матеріал викидається у вигляді струменів на внутрішню стінку прядильного диска, який жорстко з'єднаний з кошиком і який містить велику кількість отворів. Ця стінка називається "полотном" прядильного диска. Щоб досягти якісного волокно утворення, отвори розподілені кільцевими рядами, і діаметри отворів змінюються залежно від ряду, до якого вони належать, причому діаметр зменшується від верху полотна до його нижньої частини.
При роботі необхідно також підтримувати постійний запас розплавленого матеріалу усередині прядильного диска.
Автори заявки помітили, що в розплавленому матеріалі при його викиді 3 кошика до прядильного диска можуть утворюватися пузирчики. Залежно від умов волокно утворення, пузирчики, які утворюються в місці удару струменів розплавленого матеріалу об запас, що знаходиться усередині прядильного диска, здатні зберігатися й виявлятися у волокнах.
Задачею даного винаходу є запропонувати спосіб волокно утворення, який дозволяє одержати значну кількість пузирчиків у волокнах. Присутність пузирчиків у волокнах може бути корисною для зміни деяких їх властивостей, наприклад їхньої щільності.
Таким чином, даний винахід належить до способу одержання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування за допомогою пристрою, . що містить кошик і прядильний диск, здатні обертатися як одне ціле навколо осі обертання, причому кошик має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, і прядильний диск має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, причому зазначений спосіб включає: т подачу в кошик матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі г; центрифугування матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, шляхом обертання кошика й прядильного диска як одного цілого, в пам причому спосіб відрізняється тим, що коефіцієнт ЕК визначений як о ; де: на означає в'язкість, виражену в Па: с, матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та; а є відстань, виражена в м, між кільцевою стінкою кошика й кільцевою стінкою прядильного диска;
М в кількість отворів у кошику, і о є швидкість подачі, виражена в кг/сек., матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, більше 2000.
Вибираючи коефіцієнт ЖК більше 2000, можна одержати мінеральні волокна, що мають значну кількість пузирчиків. Чим більше коефіцієнт ЖК, тим більше кількість пузирчиків у волокнах. Таким чином, щоб одержати велику кількість пузирчиків, коефіцієнт Е переважно повинен бути більше 5000, більше 7000 або 10000, або більше 15000, або навіть більше 20000, більше 25000 або навіть більше 30000.
В'язкість. 7 матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, можна визначити з рівняння Фогеля-Фулчера-Таммана:
Ів - а -8 1-С , у якому Т означає температуру, що розглядається, а А, Ві С в константами, специфічними для матеріалу, що розглядається, класично визначеними фахівцем шляхом регресії, виходячи із трьох пар вимірювань НТ ва матеріалі, що розглядається. В'язкість
На при температурі подачі в кошик І, звичайно становить від 50 до 150 Па:с, переважно від 60 до 130 Пас.
Відстань а між кільцевою стінкою кошика й кільцевою стінкою прядильного диска звичайно становить від 0,05 до 0,2 м. Вона визначена як половина різниці між діаметром прядильного диска ба і діаметром кошика бр. Діаметр кошика й прядильного диска вимірюють, коли прядильний пристрій вимкнений. Діаметр кошика бр вимірюють, враховуючи найбільш зовнішню від осі обертання точку її кільцевої стінки, тоді як діаметр прядильного диска ба вимірюють, враховуючи найвищу точку на зовнішній частині його кільцевої стінки. Звичайно прядильний диск має діаметр від 200 до 800 мм, наприклад приблизно 200, 300, 400 або 600 мм. Залежно від розміру прядильного диска кошик може мати діаметр від 70 до 400 мм, наприклад приблизно 70, 200 або 300 мм. Співвідношення між діаметром прядильного диска й діаметром кошика ба/2р переважно більше 2, навіть більше 2,2 або ж більше 2,5.
Кільцева стінка кошика звичайно містить від 50 до 1000 отворів, переважно від 100 до 900 отворів, більш переважно від 150 до 800 отворів. Зрозуміло, що тут враховуються тільки отвори, що використовуються під час роботи прядильного пристрою, тобто отвори, за допомогою яких ефективно утворюється струмінь матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, між кошиком і прядильним диском. Отвори можуть бути сформовані в один або кілька рядів навколо кільцевої стінки на всій висоті кільцевої стінки, зокрема в 2-6 рядів, щоб одно рідно розподілити матеріал, призначений для перетворення у волокна, напроти кільцевої стінки прядильного диска. Звичайно вони мають діаметр від 1,5 до З мм. Кільцева стінка кошика переважно має лінійну щільність отворів, тобто співвідношення між кількістю отворів і периметром кошика, більше 2 отворів на см, переважно більше З отворів на см, навіть більше 5 отворів на см або ж більше 7 отворів на см.
Кільцева стінка прядильного диска звичайно містить від 10000 до 60000 отворів. Зрозуміло, кількість отворів у диску підібрана до його діаметра. Ці отвори звичайно мають діаметр від 0,5 до 1,5 мм. Вони звичайно розподілені в декілька рядів уздовж кільцевої стінки. Отвори в прядильному диску можуть мати постійний діаметр по всій кільцевій стінці. Кільцева стінка може також містити декілька кільцевих зон, кожна з яких містить отвори з різними діаметрами, як описано, наприклад, в УО 02/064520.
Швидкість подачі о матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, у кошик звичайно становить від 0,01 до 0,5 кг/сек. Витрата на один отвір кошика, тобто відношення о АХ переважно більше 0,1 г/сек., навіть більше 0,8 г/сек. і може доходити до 2 г/сек.
Швидкість подачі матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, у кошик можна розрахувати, виходячи з тяги.
Кошик і прядильний диск обертаються звичайно зі швидкістю від 1000 до 4000 об./хв.
Даний винахід належить також до пристрою для одержання мінеральних волокон, що містить кошик і прядильний диск, здатні обертатися як одне ціле навколо осі обертання, причому кошик має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, і прядильний диск має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, причому пристрій відрізняється тим, що кільцева стінка кошика має лінійну щільність отворів більше 5 отворів на см, переважно більше 7 отворів на см.
Оскільки пузирчики утворюються при ударі струменів, що викидаються з кошика, об запас розплавленого матеріалу в прядильному диску, дійсно вигідно збільшити, при постійній витраті, кількість струменів, що утворюються на рівні кошика. Для цього пристрій згідно з винаходом містить кошик, що має вищу лінійну щільність, і, таким чином, більшу кількість отворів, ніж кошики, використовувані звичайно, щоб сприяти наявності пузирчиків у мінеральних волокнах.
Так, кільцева стінка кошика може містити, наприклад, від 110 до 210 отворів у випадку кошика діаметром 70 мм, від 310 до 620 отворів у випадку кошика діаметром 200 мм або ж від 470 до 940 отворів у випадку кошика діаметром 300 мм.
Як правило, отвори кошика можуть мати діаметр від 1 до 4 мм. Однак в одному окремому варіанті здійснення отвори в кошику мають діаметр менше, ніж у кошиках, що звичайно використовуються, щоб протидіяти ефекту, який може виявити збільшення кількості отворів у кошику на витрату матеріалу, призначеного для перетворення у волокна. Для класичного кошика діаметром 70 мм, що містить 2750 отворів, отвори звичайно мають діаметр приблизно З мм. Таким чином, в пристрої згідно з винаходом діаметр отворів кошика переважно становить від 1,2 до 2,9 мм або від 1,5 до 2,5 мм. Однак інші фактори, такі як в'язкість матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, або ж швидкість центрифугування, також можуть дозволити адаптувати швидкість подачі матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при здійсненні способу згідно з винаходом, без необхідності зменшення діаметра отворів кошика.
Інші характеристики, згадані вище відносно кошика й прядильного диска, залишаються, зрозуміло, у силі відносно пристрою згідно з винаходом.
Пристрій згідно з винаходом звичайно містить кільцевий пальник, що створює витягаючий газовий струмінь із високою температурою, як описано вище. Він може також містити нагнітальне кільце, що знаходиться під пальником. Нагнітальне кільце дозволяє уникнути занадто значного розсіювання волокон відносно осі обертання. Пристрій може також містити індукційний кільцевий нагрівач і/або внутрішній пальник під прядильним диском для нагрівання найнижчої зони прядильного диска, щоб запобігти або обмежити утворення градієнта температури по висоті кільцевої стінки прядильного диска.
На фігурі 1 показаний вигляд у розрізі пропонованого винаходом пристрою для одержання мінеральних волокон. Вказівки "верх", "низ", "вище" і "нижче" визначені відносно вертикальної осі, коли пристрій знаходиться в положенні центрифугування, тобто коли вісь обертання кошика й прядильного диска спрямована по вертикальній осі, а матеріал, призначений для перетворення у волокна, надходить зверху.
Пристрій для формування мінеральних волокон містить прядильний диск 10, кошик 20 їі вал
ЗО по осі Х, призначений для обертання двигуном (не показаний). Вал 30 є порожнистим. На своєму верхньому кінці вал З0 з'єднаний з пристроєм подачі розплавленого матеріалу, призначеного для перетворення у волокна. Прядильний диск 10 і кошик 20 жорстко закріплені на верхньому кінці вала 30 за допомогою тюльпаноподібної втулки 31. Прядильний диск 10 має кільцеву стінку 11, у якій виконано множину отворів 12, і огороджувальну стінку 13.
Огороджувальна стінка 13 утворює верх прядильного диска 10, між кільцевою стінкою 10 і
Зо втулкою 31. Діаметр диска ба визначений як відстань між віссю Х і верхньою точкою А на зовнішній частині кільцевої стінки 11, тобто на рівні плеча між огороджувальною стінкою 13 і кільцевою стінкою 11. Кошик 20 має кільцеву стінку 21, у якій виконано множину отворів 22.
Діаметр кошика бр визначений як відстань між віссю Х і найбільш зовнішньою точкою кільцевої стінки 21. Кошик 20 знаходиться усередині прядильного диска 10. Коли пристрій для одержання мінеральних волокон знаходиться в положенні волокноутворення, вісь Х є вертикальною.
При роботі пристрою згідно з винаходом вал 30, прядильний диск 10 і кошик 20 обертаються як одне ціле навколо осі Х. Призначений для перетворення у волокна розплавлений матеріал 100 тече у вал 30 від пристрою подачі до кошика 20, де він розливається. Під дією обертання розплавлений матеріал, призначений для перетворення у волокна, відкидається на кільцеву стінку 21 кошика 20, проходить крізь сукупність отворів 22 кошика 20 і викидається на кільцеву стінку 11 прядильного диска 10 у вигляді філаментів 101. При цьому в прядильному диску 10 утворюється постійний запас 102 розплавленого матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, щоб живити сукупність отворів 12, виконаних у кільцевій стінці 11 прядильного диска 10. Розплавлений матеріал, призначений для перетворення у волокна, проходить через множину отворів 12 у прядильному диску 10, утворюючи конусоподібні потоки 103, ії які подовжуються до перед волокон 104, а потім до волокон 105.
Умови способу згідно з винаходом сприяють утворенню пузирчиків у матеріалі, призначеному для перетворення у волокна, при співударянні філаментів 101 із запасом 102, наявним в прядильному диску 10. Пузирчики утворюються в достатній кількості й розмірі, щоб вони могли зберегтися в одержаних мінеральних волокнах.
Пристрій внутрішнього центрифугування містить звичайно кільцевий пальник 40, що створює витягаючий газовий струмінь високої температури. Вісь симетрії кільцевого пальника збігається з віссю обертання Х вала 30. Вихід кільцевого пальника знаходиться вище кільцевої стінки 11 прядильного диска 10, при цьому витягаючий газовий струмінь спрямований тангенціально до кільцевої стінки 11 прядильного диска 10. Витягаючий газовий струмінь дозволяє одночасно нагрівати кільцеву стінку 11 прядильного диска 10 і конусоподібні потоки 103, які утворюються на виході прядильного диска 10. Під дією витягаючого газового струменя, створюваного кільцевим пальником 40, перед волокна 104 витягаються, і їхня кінцева частина створює безперервні волокна 105, що збираються потім під прядильним диском 10.
Пристрій для одержання мінеральних волокон може також містити нагнітальне кільце 50, що знаходиться під пальником 40. Нагнітальне кільце 50 придавлює волокна 105 до осі Хі, тим самим, запобігає розсіюванню волокон 105 занадто далеко від осі Х.
Склад матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, особливо не обмежується, якщо тільки з нього можна утворювати волокна способом внутрішнього центрифугування. Склад може змінюватися залежно від властивостей, бажаних для одержуваних мінеральних волокон, наприклад біорозчинності, вогнестійкості або теплоізоляції. Матеріал, призначений для перетворення у волокна, переважно є композицією для скла типу натрій - кальцій - боросилікатного скла. Він може мати, зокрема, склад, який включає зазначені нижче компоненти у вагових пропорціях, заданих наступними межами:
ЗО» 35-80 9о
А1203 0-30 9о
СабО-МаО 2-35 95
МагОо-К2о 0-20 95, за умови, що звичайно сумарний вміст 5іО2-АЇ2Оз лежить в інтервалі від 50 до 80 ваг. 95, а сумарний вміст МагО-КгО--В2Оз - в інтервалі від 5 до З0 ваг. 95.
Зокрема, матеріал, призначений для перетворення у волокна, може мати наступний склад:
ЗО» 50-75 96
А1203 0-8 95
СабО-МаО 2-20 9
ЕегОз 0-3 Фо
МагОо-К2о 12-20 Фо
ВгОз 2-10 95, або ж наступний склад:
ЗО» 35-60 9о
А1203 10-30 9о
СабО-МаО 10-35 95
ЕегОз 2-10 95
МагОо-К2о 0-20 9.
Матеріал, призначений для перетворення у волокна, може бути виготовлений із чистих компонентів, але звичайно його одержують шляхом плавлення суміші природних вихідних матеріалів, які вносять різні домішки.
Згідно з винаходом, матеріал, призначений для перетворення у волокна, переважно має наступні властивості: температура, відповідна в'язкості 100 Пас (Пооз), нижче 1200 "С, навіть нижче 1150 с, переважно в інтервалі від 1020 до 1100 "С або від 1050 до 1080 "С, і температура ліквідусу (ТПідціаиє) така, що різниця між Тіооз і ТПідчоюш Перевищує 50 "С, зокрема температура ліквідусу 870 або 900 і до 950 "С.
Температура подачі 1, матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, на вхід вала може варіюватися від 1000 до 1550 "С. Вона може залежати від ряду параметрів, зокрема від природи матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, і характеристик пристрою волокно утворення. Звичайно температура 1, становить близько 1000-1200 "С, переважно від 1020 до 1100 "С.
Спосіб одержання мінеральних волокон згідно з винаходом і пристрій для одержання 30 мінеральних волокон згідно з винаходом дозволяють одержувати мінеральні волокна, що мають значну кількість пузирчиків. Пузирчики, наявні в мінеральних волокнах, можна підрахувати шляхом вимірювання світлорозсіювання. Таким чином, даний винахід належить також до мінеральних волокон, зокрема скловати, що мають світлорозсіювання 0. більше 0,4, переважно більше 0,5, більш переважно більше 0,6. Світлорозсіювання ОЇ мінеральних волокон визначається з вимірювання інтенсивності світла, розсіюваного мінеральними волокнами, поміщеними в кювету спектрофотометра, заповнену еталонною рідиною. Протокол вимірювання наступний.
Принцип
Кювета розмірами 10710740 мм освітлюється з першої бічної сторони світлодіодною плямою й робиться знімок на чорному фоні на бічній стороні кювети, перпендикулярній першій стороні, при певному часі експозиції. Час експозиції, однаковий для всіх зразків, вибирається так, щоб детектор ніколи не виходив на насичення.
Потім шляхом аналізу зображень вимірюється середнє значення інтенсивностей світла в пікселях на зоні 7728 мм, обмеженій від країв кювети на 1,5 мм і від дна на З мм.
Калібрування
Для калібрування вимірювань вимірюють дві реперні точки для кювети, що містить тільки еталонну рідину (диметилфталат), і для кювети, що містить зв'язуюче, розведене в 100 разів водою.
Вимірювання
Зразок 400 мг мінеральних волокон, що не містять зв'язуючого, вводять у кювету, заповнену еталонною рідиною. Після, вимірювання середньої сили світла світлорозсіювання зразка розряорують а) наєгдпнвюфорінвююнна рідина) ре (зразок) -і/ (зє ! язуюче) г ' у якій І(зразок). еталонна рідина) і Кв язуюче) являють собою середні значення інтенсивностей відповідно до зразка, еталонної рідини й зв'язуючого, розведеного в 100 разів.
Світлорозсіювання ОЇ мінеральних волокон, що розглядаються, відповідає середньому значенню світлорозсіювання, виміряному щонайменше на 6 зразках волокон.
Мінеральні волокна згідно з винаходом переважно мають склад, який визначений вище для матеріалу, призначеного для перетворення у волокна.
Нарешті, винахід належить також до теплоізоляційних і/або звукоїзоляційних продуктів, що містять мінеральні волокна згідно з винаходом, одержані способом одержання мінеральних волокон згідно з винаходом або за допомогою пристрою для одержання мінеральних волокон згідно з винаходом.
Винахід проілюстрований на наступних не обмежувальних прикладах.
Приклади
Еталонний приклад (еталон), порівняльні приклади (С1 і С2) і приклади 1 і 2 згідно з винаходом були реалізовані з матеріалом, призначеним для утворення волокон, що мають наступний склад, у вагових відсотках:
ЗО» 65,3 95
АІ25Оз 2,1 90
Сао 8,1 96
Пде1Ф) 2,4 о
Маго 16,4 95
І.) 0,7 до
ВгОз 4,595
Характеристики використовуваного прядильного пристрою, а також умови волокно утворення докладно описано в таблиці 1 нижче.
Для еталонного прикладу використовуваний пристрій волокно утворення являє собою пристрій без кошика, що містить прядильний диск внизу. Таким чином, одержані волокна не містять пузирчиків. Для прикладів СТ, 1 ї 2 використовувалися ідентичні пристрої волокно
Зо утворення, з тією різницею, що в прикладах 1 і 2 використовувався кошик з більшою кількістю отворів, ніж в порівняльному прикладі С1, в якому використовувався звичайний кошик.
Таблиця 1 11111111 | єТталон | Сі | прі | пре
Швидкість подачі (кг/с)
Та СО) 1036 1036 1036 1036
На (Пас)
Кошик 11111111 діаметр (мм) 77777177 200 | 200 | го окількістьотворів 77777771 |111130 | 240 | 600 діаметр отворів (мм) 71111150 | 29 | 23
Прядильний диск нн"Шшжаннниннншшшш діаметр (мм) 30270 30270 30270 30270 діаметр отворів (мм)
Кільдевийпальнико 77777711 температура СС) 1300 1300 1300 1300
Індукційний кільцевий нини нн нагрівачі 77777111 потужність (кВт)
Ер т900 15250 38120
Світлорозсіювання волокон, одержаних таким способом, вимірювали, як описано вище, результати представлені в таблиці 2 нижче.
Таблиця 2
Волокна за прикладами 1 і 2 мають набагато більше світлорозсіювання, ніж еталонні волокна й волокна за порівняльним прикладом С1, що відображає наявність значної кількості пузирчиків у волокнах за прикладами 1 і 2.
Claims (15)
1. Спосіб одержання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування за допомогою пристрою, що містить кошик і прядильний диск, здатні обертатися як одне ціле навколо осі обертання, причому кошик має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, і прядильний диск має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, причому зазначений спосіб включає: - подачу в кошик матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та; - центрифугування матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, шляхом обертання кошика і прядильного диска як одного цілого, Який відфізняється тим, що коефіцієнт ЖК є більшим ніж 2000, коефіцієнт ЖК визначений як о , де: на є в'язкістю, вираженою в Па:с, матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та, а є відстанню, вираженою в м, між кільцевою стінкою кошика й кільцевою стінкою прядильного диска, М є кількістю отворів у кошику, і о є швидкістю подачі, вираженою в кг/с, матеріалу, призначеного для перетворення у волокна.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що коефіцієнт ЖК в більшим ніж 5000, більш Зо переважно більшим ніж 10000.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в'язкість матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, при температурі Та становить від 50 до 150 Па:с.
4. Спосіб за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що відстань між кільцевою стінкою кошика і кільцевою стінкою прядильного диска становить від0,О05 до 0,2 м.
5. Спосіб за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що кільцева стінка кошика містить від 50 до 1000 отворів.
б. Спосіб за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що швидкість подачі матеріалу, призначеного для перетворення у волокна, становить від 0,01 до 0,5 кг/с.
7. Спосіб за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що матеріал, призначений для перетворення у волокна, містить зазначені нижче компоненти, у масовому співвідношенні, визначеному такими межами (б): 5ІО»г 35-80 Аг6 Оз 0-30 СабО-МаО 2-35 МагОз-К2О 0-20.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що матеріал, призначений для перетворення у волокна, подають у кошик при температурі від 1000 до 1550 "С.
9. Пристрій для одержання мінеральних волокон, який містить кошик і прядильний диск, здатні обертатися як одне ціле навколо осі обертання, причому кошик має кільцеву стінку, у якій виконано множину отворів, і прядильний диск має кільцеву стінку, в якій виконано множину отворів, який відрізняється тим, що кільцева стінка кошика має лінійну щільність отворів більше 5 отворів на см.
10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що отвори кошика мають діаметр від 1,2 до 2,9
ММ.
11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що отвори кошика мають діаметр від 1,5 до 2,5
ММ.
12. Мінеральні волокна, одержані способом за одним з пп. 1-8 або за допомогою пристрою за одним з пп. 9-11, які відрізняються тим, що вони мають світлорозсіювання 0 більше ніж 0,4 і волокна складаються з матеріалу, який містить зазначені нижче компоненти у масовому співвідношенні, визначеному такими межами (б): 5ІО»г 35-80 Аг6 Оз 0-30 СабО-МаО 2-35 МагОз-К2О 0-20.
13. Мінеральні волокна за п. 12, які відрізняються тим, що вони мають світлорозсіювання Оі. більше ніж 0,5.
14. Мінеральні волокна за п. 12, які відрізняються тим, що вони мають світлорозсіювання Оі. більше ніж 0,6.
15. Теплоізоляційний і/або звукоїзоляційний продукт, який містить мінеральні волокна за одним Ко) з пп. 12-14 або одержані способом за одним з пп. 1-8, або одержані за допомогою пристрою за одним з пп. 9-11.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1659948A FR3057567B1 (fr) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Procede de formation de fibres minerales |
| PCT/FR2017/052810 WO2018069652A1 (fr) | 2016-10-14 | 2017-10-12 | Procede de formation de fibres minerales |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125177C2 true UA125177C2 (uk) | 2022-01-26 |
Family
ID=57906759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201905031A UA125177C2 (uk) | 2016-10-14 | 2017-10-12 | Спосіб одержання мінеральних волокон |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11820697B2 (uk) |
| EP (2) | EP4342859A2 (uk) |
| JP (1) | JP6970745B2 (uk) |
| KR (1) | KR102472472B1 (uk) |
| AR (1) | AR109813A1 (uk) |
| AU (1) | AU2017341441B2 (uk) |
| BR (1) | BR112019007348A2 (uk) |
| CA (1) | CA3039717A1 (uk) |
| CL (1) | CL2019000953A1 (uk) |
| CO (1) | CO2019003687A2 (uk) |
| DK (1) | DK3526170T3 (uk) |
| ES (1) | ES2970317T3 (uk) |
| FI (1) | FI3526170T3 (uk) |
| FR (1) | FR3057567B1 (uk) |
| MX (1) | MX2019004189A (uk) |
| PL (1) | PL3526170T3 (uk) |
| RU (1) | RU2747186C2 (uk) |
| SI (1) | SI3526170T1 (uk) |
| UA (1) | UA125177C2 (uk) |
| WO (1) | WO2018069652A1 (uk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020046894A1 (en) | 2018-08-27 | 2020-03-05 | Knauf Insulation, Inc. | Rotary spinner apparatuses, methods, and systems for producing fiber from molten material |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1382917A (fr) | 1963-02-27 | 1964-12-24 | Saint Gobain | Perfectionnements à la fabrication de fibres, notamment de fibres de verre |
| US4058386A (en) * | 1972-12-22 | 1977-11-15 | Johns-Manville Corporation | Method and apparatus for eliminating external hot gas attenuation in the rotary fiberization of glass |
| DE2954307C2 (de) * | 1978-12-08 | 1986-08-28 | Spafi - Societe Anonyme De Participations Financieres Et Industrielles, Courbevoie | Glasfaser aus Gläsern im System SiO↓2↓-Al↓2↓O↓3↓-Na↓2↓O-CaO-MnO-Fe↓2↓O↓3↓(-K↓2↓O-MgO) |
| KR830001253B1 (ko) * | 1979-12-20 | 1983-06-30 | 뀌이 보띠에르 | 섬유화용 글래스 섬유 조성물 |
| NZ203666A (en) * | 1982-04-06 | 1986-03-14 | Saint Gobain Isover | Centrifugal production of fibres using spinner with diameter greater than 500mm |
| CZ290109B6 (cs) | 1991-08-02 | 2002-06-12 | Isover Saint-Gobain | Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
| AU668878B2 (en) * | 1992-08-20 | 1996-05-23 | Isover Saint-Gobain | Method for producing mineral wool, and mineral wool produced thereby |
| GB9314230D0 (en) * | 1993-07-09 | 1993-08-18 | Pilkington Plc | Compositions for high temperature fiberisation |
| FR2779713B1 (fr) | 1998-06-12 | 2000-07-21 | Saint Gobain Isover | Dispositif et procede de centrifugation de fibres minerales |
| FR2801301B1 (fr) * | 1999-11-24 | 2002-01-04 | Saint Gobain Isover | Procede et dispositif de formation de laine minerale par centrifugation interne |
| FR2820736B1 (fr) * | 2001-02-14 | 2003-11-14 | Saint Gobain Isover | Procede et dispositif de formation de laine minerale |
| FR2854626B1 (fr) * | 2003-05-07 | 2006-12-15 | Saint Gobain Isover | Produit a base de fibres minerales et dispositif d'obtention des fibres |
| FR2928146B1 (fr) | 2008-02-28 | 2010-02-19 | Saint Gobain Isover | Produit a base de fibres minerales et son procede d'obtention. |
| FR2954307B1 (fr) * | 2009-12-22 | 2011-12-09 | Saint Gobain Isover | Centrifugeur de fibrage, dispositif et procede de formation de fibres minerales |
| JP2011247410A (ja) | 2010-04-26 | 2011-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断熱材、断熱部品、断熱用細径繊維の製造方法、及び断熱材の製造方法 |
| FR3005465B1 (fr) * | 2013-05-07 | 2015-04-17 | Saint Gobain Isover | Dispositif et procede de fabrication de fibres minerales par centrifugation interne |
| WO2016121400A1 (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | ニチアス株式会社 | 発泡体 |
-
2016
- 2016-10-14 FR FR1659948A patent/FR3057567B1/fr active Active
-
2017
- 2017-10-05 AR ARP170102783A patent/AR109813A1/es active IP Right Grant
- 2017-10-12 AU AU2017341441A patent/AU2017341441B2/en active Active
- 2017-10-12 KR KR1020197010251A patent/KR102472472B1/ko active IP Right Grant
- 2017-10-12 PL PL17794005.3T patent/PL3526170T3/pl unknown
- 2017-10-12 BR BR112019007348A patent/BR112019007348A2/pt active Search and Examination
- 2017-10-12 WO PCT/FR2017/052810 patent/WO2018069652A1/fr unknown
- 2017-10-12 CA CA3039717A patent/CA3039717A1/fr active Pending
- 2017-10-12 DK DK17794005.3T patent/DK3526170T3/da active
- 2017-10-12 UA UAA201905031A patent/UA125177C2/uk unknown
- 2017-10-12 ES ES17794005T patent/ES2970317T3/es active Active
- 2017-10-12 EP EP23206343.8A patent/EP4342859A2/fr active Pending
- 2017-10-12 SI SI201731471T patent/SI3526170T1/sl unknown
- 2017-10-12 MX MX2019004189A patent/MX2019004189A/es unknown
- 2017-10-12 US US16/341,550 patent/US11820697B2/en active Active
- 2017-10-12 EP EP17794005.3A patent/EP3526170B1/fr active Active
- 2017-10-12 JP JP2019520365A patent/JP6970745B2/ja active Active
- 2017-10-12 RU RU2019114194A patent/RU2747186C2/ru active
- 2017-10-12 FI FIEP17794005.3T patent/FI3526170T3/fi active
-
2019
- 2019-04-09 CL CL2019000953A patent/CL2019000953A1/es unknown
- 2019-04-12 CO CONC2019/0003687A patent/CO2019003687A2/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112019007348A2 (pt) | 2019-07-09 |
| EP3526170A1 (fr) | 2019-08-21 |
| US11820697B2 (en) | 2023-11-21 |
| CA3039717A1 (fr) | 2018-04-19 |
| EP4342859A2 (fr) | 2024-03-27 |
| US20210331964A1 (en) | 2021-10-28 |
| WO2018069652A1 (fr) | 2018-04-19 |
| KR102472472B1 (ko) | 2022-11-30 |
| AU2017341441B2 (en) | 2021-09-09 |
| AR109813A1 (es) | 2019-01-23 |
| JP6970745B2 (ja) | 2021-11-24 |
| ES2970317T3 (es) | 2024-05-28 |
| SI3526170T1 (sl) | 2024-03-29 |
| RU2747186C2 (ru) | 2021-04-29 |
| FR3057567B1 (fr) | 2022-04-01 |
| FI3526170T3 (fi) | 2024-01-11 |
| MX2019004189A (es) | 2019-06-12 |
| PL3526170T3 (pl) | 2024-03-11 |
| EP3526170B1 (fr) | 2023-12-06 |
| CL2019000953A1 (es) | 2019-08-16 |
| RU2019114194A (ru) | 2020-11-16 |
| CO2019003687A2 (es) | 2019-06-28 |
| AU2017341441A1 (en) | 2019-05-23 |
| JP2019537542A (ja) | 2019-12-26 |
| FR3057567A1 (fr) | 2018-04-20 |
| DK3526170T3 (da) | 2024-01-08 |
| KR20190070323A (ko) | 2019-06-20 |
| RU2019114194A3 (uk) | 2021-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2431205A (en) | Apparatus for manufacturing fibrous glass | |
| US5702658A (en) | Bicomponent polymer fibers made by rotary process | |
| US5277706A (en) | Method of and an apparatus for forming fibres | |
| NO341438B1 (no) | Fremgangsmåte og innretning for fremstilling av mineralull | |
| KR100188507B1 (ko) | 광물모의 제조방법 및 장치, 및 그것에 의해 제조된 광물모 | |
| US3299469A (en) | Melt-spinning apparatus | |
| US2212448A (en) | Method and apparatus for the production of fibers from molten glass and similar meltable materials | |
| UA125177C2 (uk) | Спосіб одержання мінеральних волокон | |
| FI75556B (fi) | Anordning foer framstaellning av mineralfibrer utgaoende fraon ett termoplastiskt material. | |
| GB823013A (en) | The production of artificial filamentary materials having irregularly distributed local enlargements in cross-section | |
| HU218902B (hu) | Eljárás és berendezés ásványgyapot előállítására | |
| US2300736A (en) | Method of making filamentous glass | |
| DE1081195B (de) | Verfahren zur Herstellung von Glasfasern | |
| US1885256A (en) | Manufacture of artificial silk | |
| DE1082382B (de) | Vorrichtung zur Herstellung, Behandlung und Sammlung von Fasern aus in der Waerme erweichbarem mineralischem Material | |
| FI127818B (fi) | Laitteisto ja menetelmä mineraalivillan valmistamiseksi | |
| WO1997033841A1 (en) | Bicomponent glass and polymer fibers made by rotary process | |
| SI9620019A (sl) | Postopek in priprava za prosto centrifugiranje mineralnih vlaken | |
| SE202405C1 (uk) | ||
| Ikeda et al. | The rotary gas jet process for glass wool formation | |
| MXPA97004858A (en) | Method and apparatus to produce lana mine | |
| SE179003C1 (uk) | ||
| SE184503C1 (uk) | ||
| NO125041B (uk) | ||
| WO2009024994A1 (en) | Continuous polymeric filament yams having enhanced fiber uniformity with increased productivity |