PL71183B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania wlókien z mineralnych tworzyw termoplastycznych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia przez wyciaganie za pomoca palnika gazowe¬ go, wlókien z mineralnych tworzyw termopla¬ stycznych w stanie stopionym, zwlaszcza wlókien ze szkla, skaly lub zuzla.Znany jest sposób, wedlug którego stosuje sie plaskie wirujace kolo rozpryskujace, na które cieknie nieustannym cienkim strumieniem roz¬ topiona masa i z którego jest ona odrzucana w postaci nitek. Wada tego sposobu jest to, ze jego wydajnosc jest mala, to znaczy mozliwe jest wy¬ tworzenie jedynie malej ilosci wlókien. Dalsza je¬ go wada jest to, ze grubosc wlókien jest nierów¬ nomierna.Nastepnie znany jest sposób, w którym rozto¬ piona plynna masa szklana odrzucana jest z wi¬ rujacego korpusu, po czym przez strumien pod¬ muchowy zostaje ona rozciagnieta do postaci wló¬ kien. Wada tego sposobu jest jego mala wydaj¬ nosc.Poza tym znany jest sposób, wedlug którego dzie¬ ki sile odsrodkowej cienkie nitki z roztopionego szkla zostaja wyrzucone przez otwory znajdujace sie na obwodzie obracajacego sie z wielka szyb¬ koscia wydrazonego korpusu, po czym zostaja one poddane dzialaniu plynacych z wielka szybkoscia goracych gazów, dzieki czemu nitki sa rozciagnie¬ te do postaci bardzo cienkich wlókien. Ten znany sposób posiada te wade, ze otwory wirnika szyb¬ ko zuzywaja sie, gdyz scieraja sie wskutek stalej 15 20 25 30 stycznosci ich scianek z roztopionym szklem. Mu¬ sialy przeto tez w znanym tym sposobie byc za¬ stosowane stosunkowo drogie szkla z okreslonymi wlasnosciami (szybkosc odszklenia, lepkosc itd.) oraz/lub stosunkowo drogie specjalne stopy na obwód obracajacego sie wydrazonego korpusu.Dalej znany jest sposób, w którym obwód obra¬ cajacego sie korpusu zaopatrzony jest w rowki (w bruzdy) o ksztalcie pierscienia. Równiez ten sposób posiada te wade, ze wykazuje mala wy¬ dajnosc, poniewaz tworza sie tylko nieznaczne ilosci nitek roztopionej masy. A poniewaz w tym sposobie nie ma tez rozciagania przez strumienie gazu, przeto tworza sie wlókna stosunkowo gru¬ be. Do wytwarzania wlókien cienkich znany ten sposób nie nadaje sie.Z kolei znany jest sposób, w którym roztopio¬ na masa zostaje skierowana za pomoca strumie¬ nia gazu na wirnik, zaopatrzony w wypusty. Wa¬ da tego sposobu jest to, ze po odrzuceniu masy nie nastepuje rozciaganie strumieniem gazu. Wytwo¬ rzone wlókna sa wiec mniej cienkie i tworza sie liczne kropelki roztopionej masy.Oprócz tego znany jest sposób z zastosowaniem rozdzielacza do kierowania roztopionej masy na wirnik. Wada tego sposobu jest to, ze mozliwe jest tylko wytwarzanie stosunkowo grubych wló¬ kien, poniewaz nie jest przewidziane rozciaganie strumieniami gazu.Znany jest równiez sposób, w którym wytwarza- 7118371183 3 nie wlókien odbywa sie za pomoca rozdzielacza dla roztopionej masy, oraz z zastosowaniem wir¬ ników. Wirniki te sa otoczone czesciowo dmucha¬ jaca dysza. Jednakze podmuchowy strumien sluzy tu tylko do oddzielania tworzacych sie wlókien od kropelek roztopionej masy, nie zas do rozciagania nitek. Stad równiez ten sposób nie nadaje sie do wytwarzania bardzo cienkich wlókien.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych niedogodnosci.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania wlókien oraz urzadzenia do stoso¬ wania tego sposobu, kitóre umozliwilyby zwiek¬ szenie wydajnosci wytwarzania wlókien o równo¬ miernej grubosci, oraz zapewnilyby zwiekszenie odpornosci na zuzycie i wyeliminowalyby stoso¬ wanie stosunkowo drogiego szkla o wysokich wla¬ snosciach i/lub stosunkowo drogich stopów sto¬ sowanych na wymienione elementy.Sposób wytwarzania przez wyciaganie za pomo¬ ca czynnika gazowego wlókien z mineralnych two¬ rzyw termoplastycznych zwlaszcza wlókien ze szkla, skaly lub zuzla, zgodnie z wynalazkiem, po¬ lega na tym, ze pobiera sie kropelki tworzywa za pomoca wystepów umieszczonych na korpusie bedacym w ruchu, zwlaszcza w ruchu obrotowym dookola poziomej osi, które stykaja sie z tworzy¬ wem, nastepnie tworzy sie nitki z kropelek przy¬ czepionych do tych wystepów, po czym nitki pod¬ daje sie w znany sposób rozciaganiu za pomoca czynnika gazowego w celu przeksztalcenia ich we wlókna.Korzystnie, czynnik gazowy stanowia spaliny wytworzone w palniku. Kropelki pobiera sie z ka¬ pieli stopionego tworzywa, z którego wytwarza sie wlókno.Wedlug odmiany sposobu wedlug wynalazku, tworzywo ma postac powloki, z która stykaja sie wystepy obrotowego korpusu.Korzystnie, kropelki przyczepione do wystepów ogrzewa sie za pomoca palnika promieniowego dostarczajacego niewielka ilosc ciepla lub pro¬ mieniowania podczerwonego.W sposobie wedlug wynalazku mozna regulowac ilosc tworzywa pobieranego przez kazdy wystep, zmieniajac temperature tworzywa stykajacego sie z wystepami, szybkosc obracania sie korpusu oraz jego temperature.Korzystnie, korpus obrotowy chlodzi sie od we¬ wnatrz za pomoca rozpylania wody lub innego czynnika chlodzacego lub obiegu tego czynnika.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do sto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku, które to urzadzenie zawiera wydrazony beben, obracajacy sie dookola osi poziomej, który ma wystepy sty¬ kajace sie z tworzywem, z którego wytwarza sie wlókna, oraz zródlo goracego gazu, które znajduje sie poza bebnem lub w jego wnetrzu w celu za¬ pewnienia podgrzewania nitek uformowanych z kropelek porywanych przez wystepy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wykonywania spo¬ sobu wedlug wynalazku, w przekroju, fig. 2 — urzadzenie, w którym beben styka sie ze stopio¬ nym tworzywem w postaci powloki, w przekroju/ fig. 3 — urzadzenie, w którym beben styka sie z tworzywem w postaci kapieli, w przekroju, fig. 4 — grzebien z ostrzami stanowiacymi wystepy, 5 fig. 5 — beben z zamocowanymi grzebieniami, fig. 6 — palnik do rozciagania nitek, w widoku perspektywicznym, fig. 7 — odmiane wykonania wystepów, w przekroju, fig. 8 — urzadzenie z pal¬ nikiem stycznym, w przekroju, fig. 9 — urzadze- 10 nie z palnikiem stycznym, w widoku perspekty¬ wicznym.Fig. 1 przedstawia urzadzenie, które sklada sie z wydrazonego bebna 1 obracajacego sie dookola swojej poziomej osi 2 i wyposazonego na bocznej 15 scianie w wystepy 3. W scianie tej znajduja sie otwory 5 rozmieszczone miedzy wystepami 3, któ¬ re stykaja sie z kapiela 4 tworzywa, z którego wy¬ twarza sie wlókna, na przyklad ze stopionego szkla.Wewnatrz bebna 1 zamocowana jest komora 20 spalania 6 w postaci czesci cylindra, z której ga¬ zy przechodza przez otwory 5.W czasie obracania sie bebna 1, kazdy wystep 3 pobiera jedna kropelke 7 tworzywa z kapieli 4.W momencie opuszczania kapieli kropla jest z nia 25 zwiazana przez nitke 8, która mechanicznie roz¬ ciaga sie, nastepnie odrywa sie od kapieli i jest przytrzymywana przez krople. Jak tylko nitka dostanie sie do strefy, gdzie gorace gazy wycho¬ dza z komory spalania, zostaje ona poddana pro- 30 cesowi rozciagania, który zachodzi stopniowo pod¬ czas przechodzenia nitki w tej strefie. Podczas rozciagania nitka jest zasilana tworzywem pocho¬ dzacym z kropli.Po wyczerpaniu sie tworzywa z kropelki na- 35 stepuje pekniecie miedzy wyciagnieta we wlókno nitka i wystepem.Wytworzone wlókna pozwala usunac dmucha¬ wa 9.Gazy pochodzace z komory spalania 6 maja 40 zadanie nie tylko zapewnic rozciaganie nitek z tworzywa, lecz takze utrzymywac temperature kro¬ pel szkla przyczepionych do wystepów.W celu regulacji ilosci tworzywa unoszonego przez kazdy z tych wystepów mozna regulowac 45 predkosc obrotowa bebna 1, temperature tworzy¬ wa zawartego w kapieli oraz temperature wy¬ stepów.W odmianie urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku, przedstawionej na fig. 2, two- 50 rzywo splywa przez przelew tworzac powloke 10 o stalej grubosci. Wystepy zanurzaja sie w tej powloce na scisle okreslona glebokosc i kazda z nich przenosi identyczna ilosc tworzywa do stru¬ mienia gazu z palnika 6. 55 W innej odmianie urzadzenia, przedstawionej na fig. 3, walec 11 obracajac sie podobnie jak beben 1 zanurzony jest w kapieli 4 tworzywa. Walec ten zabiera przez obracanie sie warstwe tworzywa 12, która pozwala powlec wystepy 3 bebna. 60 Fig. 4 i 5 przedstawiaja postac wykonania obro¬ towego bebna, który zawiera grzebienie 13 z ostrza¬ mi 14 stanowiacymi wystepy do pobierania two¬ rzywa. Grzebienie te sa zamocowane na przyklad przez zanitowanie na dwóch kolnierzach bocznych 65 15 polaczonych trwale z osia 2 bebna. Liczba ostrzy71183 6 stanowiacych grzebien moze byc rzedu 50—100, zas odstep miedzy poszczególnymi grzebieniami moze byc rzedu centymetra. Beben moze na przy¬ klad miec srednice rzedu 1 metra i szybkosc oko¬ lo. 100 obrotów na minute.- Wewnatrz tego bebna znajduje sie palnik pro¬ mieniowy 6, przedstawiony na fig. 6 zasilany przewodem 16.Fig. 7 przedstawia odmiane wykonania grze¬ bieni 17 zabudowanych w taki sposób, ze tworza przewody 18 doprowadzajace gaz z komory spa¬ lania do styku z kroplami 7 i zmniejszajace uby¬ tek gazu potrzebnego do rozciagania.Wazne jest zakrzywienie koncówki grzebienia 17 azeby krople 7 znajdowaly sie scisle na osi stru¬ mieni gazowych wychodzacych z przewodów 18.Fig. 8 i fig. 9 przedstawiaja urzadzenie wedlug wynalazku z palnikiem stycznym.Urzadzenie to zawiera walec 11 zanurzony w kapieli tworzywa 4, którego beben 1 zaopatrzony jest w wystepy 3. Kazdy z nich unosi krople 7 tworzywa i przenosi ja do strumienia gazu o wy¬ sokim cisnieniu, pochodzacego z palnika styczne¬ go 19. W celu ujednolicenia ilosci tworzywa uno¬ szonego przez kazdy wystep mozna zmieniac tem¬ perature kapieli tworzywa, szybkosc obrotów be¬ bna i temperature wystepów. Temperature tych wystepów reguluje sie za pomoca urzadzenia ogrzewajacego 20. Ogrzewanie mozna uzyskac dro¬ ga indukcji lub za pomoca grupy palników pro¬ mieniujacych na powierzchnie ogrzewana.Struktura otrzymanych wlókien zalezy od ilosci tworzywa umieszczonego na kazdym wystepie, od temperatury kropli w momencie, w którym prze¬ nika ona do strefy rozciagania, od czasu przeby¬ wania kropli w strumieniu gazowym i od pred¬ kosci tego strumienia. Strefe rozciagania mozna powiekszyc nadajac wylotowi 22 palnika stycz¬ nego 19 ksztalt odpowiednio otaczajacy beben.Krople doprowadzone sa do odpowiedniej tem¬ peratury za pomoca urzadzenia do ogrzewania na przyklad palnika promieniujacego 23 na powierz¬ chnie ogrzewana, który dostarcza niewielka ilosc ciepla lub palnika do ogrzewania za pomoca pro¬ mieni podczerwonych.Beben 1 (fig. 9) moze byc chlodzony na scianie nie pracujacej przez rozpylenie wody lub innego medium chlodzacego. ^-^liPfP^P^^^---- —""'" PL PL

Claims (19)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z mineralnych tworzyw termoplastycznych, zwlaszcza wlókien ze szkla, skaly lub zuzla przez wyciaganie za pomo¬ ca czynnika gazowego, znamienny tym, ze pobie¬ ra sie krople tworzywa za pomoca wystepów umieszczonych na korpusie bedacym w ruchu, zwlaszcza w ruchu obrotowym dookola poziomej osi, które stykaja sie z tworzywem, nastepnie two¬ rzy sie nitki z kropel przyczepionych do wyste¬ pów, po czym nitki poddaje sie w znany sposób rozciaganiu za pomoca czynnika gazowego w celu przeksztalcenia ich we wlókna.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czynnik gazowy stanowia spaliny wytworzone w palniku.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 5 krople pobiera sie z kapieli stopionego tworzywa, z którego wytwarza sie wlókno.

4. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze tworzywo, z którego pobiera sie krople ma postac powloki, z która stykaja sie wystepy io obrotowego korpusu.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kropelki przyczepione do wystepów, ogrzewa sie za pomoca palnika promieniowego dostarczajace¬ go niewielka ilosc ciepla lub promieniowania pod- 15 czerwonego.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reguluje sie ilosc tworzywa unoszonego przez kaz¬ dy wystep, zmieniajac temperature tworzywa sty¬ kajacego sie z wystepami i/lub szybkosc obraca- 20 nia sie korpusu i/lub jego temperature.

7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze korpus obrotowy chlodzi sie od wewnatrz za po¬ moca rozpylania wody lub innego czynnika chlo¬ dzacego, lub obiegu tego czynnika. 25

8. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1—7, znamienne tym, ze zawiera wydra¬ zony beben (1), obracajacy sie dookola poziomej osi (2), który ma wystepy (3) stykajace sie z two¬ rzywem, z którego wytwarza sie wlókna, oraz 30 zródlo goracego gazu, które znajduje sie poza be¬ bnem lub w jego wnetrzu w celu zapewnienia podgrzewania nitek uformowanych z kropel pory¬ wanych przez wystepy.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, 35 ze zródlo goracego gazu stanowi komora spalania (6) umieszczona wewnatrz bebna (1) posiadajacego otwory (5), przez które wychodza gazy pochodzace z komory spalania (6).

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, 40 ze zawiera dmuchawe (9) usuwajaca wytworzone wlókna.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze zawiera palnik (19), którego otwór jest usytuo¬ wany tak, ze strumien uchodzacego gazu, który 45 zapewnia rozciaganie nitek we wlókna, jest skie¬ rowany stycznie wzgledem powierzchni bebna (1).

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 11, znamienne tym, ze palnik (19) zaopatrzony jest w przedluzony wylot (22), otaczajacy beben na czesci jego po- 50 wierzchni.

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 i 9, znamienne tym, ze wyposazone jest w palnik (23) promieniu¬ jacy na powierzchnie komory spalania (6) dostar¬ czajacy niewielka ilosc ciepla lub palnik (20) do 55 ogrzewania promieniami podczerwonymi przezna¬ czony do ogrzewania wystepów (3) przed zetknie¬ ciem sie ich z tworzywem i/lub po zetknieciu sie z tworzywem w postaci kropel.

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, eo ze beben (1) jest wyposazony w przewody dopro¬ wadzajace czynnik chlodzacy do jego wnetrza.

15. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze wystepy (3) stanowia ostrza (14) majace postac grzebieni. 65

16. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym,17183 ze grzebienie (13) sa zamocowane do kolnierzy (15) stanowiacych pierscienie dociskowe bebna (1).

17. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 15, zna¬ mienna tym, ze grzebienie (17) sa zakrzywione, i maja postac przewodów (18) doprowadzajacych gaz rozciagajacy wlókna.

18. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, 8 ze ma przelew do formowania tworzywa w po¬ staci powloki (10) o stalej grubosci, w której sa zanurzone wystepy (3).

19. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 8, zna¬ mienna tym, ze ma walec (11) do formowania two¬ rzywa w postaci powloki (12) o stalej grubosci, zanurzony w kapieli ze stopionego tworzywa. FG.1 FI6.2 'KI 32a,37/06 71183 MKP C03b 37/06 FIG.3 2 4- Vj| aaaaaaaaaU ^,1H UftftftrtrtArt VVVVWWW vwwvvvy vvvvvvvw WWWWV FIG.5 FIG.6 FIG7KI 32a,37/06 71183 MKP C03b 37/06 ^"^""" FIG.8 \uuvv^\f FIG.9 Cena 10 zl W.D.Kart. C/760/74, A4, 110 PL PL