Способ получения штапельного волокна

 

СПСГСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ШТАПЕЛЬНОГО ВОЛОКНА из расплава путем экструзии последнего ерез отверстия в боковой стенке вращакицейся пустотелой чаши с послелукяцим воздействием на обра- . зующиеся волокна струями энергоносителя , отличающийся тем, что, .с целью повышения теплоизоляционных и прочностных свойств волокна за счет равномерного закручивания волокон по всей длине, в расплав вязкостью 10 - 20 П вводят и равномерно распределяют в нем частицы ферромагнитного порошка с размером частиц 3-6 мкм в количестве 5 -15% к объему расплава,а BI момент экструзии на образующиеся волокна воздействуют вращающимся магнитным полем напряженностью 20 - 70 Э, причем одна из составлякжшх вектора напряженности магнитного поля направлена по окружности, а другая перпендикулярна направлению вылета волокон из отверстий чаши. л

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9(5П С 03 В 37 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMV СВИДЕ П=ЛЬСТВ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3346245/29-33 (22) 25.06.81 (46) 15.07.83. Бюл. М 26 (72) В.А. Козырев (53) 666.198(088 ° 8) (56) 1. Школьников Я.А ° и др. Стеклянное штапельное волокно. М., "Химия", 1969, с. 13-19 и 43..

2. Патент США М 418381, кл. 65-5, опублик. 1980(прототип ; (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ШТАПЕЛЬНОГО

ВОЛОКНА из расплава путем экструзии последнего Через отверстия в боковой стенке вращающейся пустотелой чаши с последующим воздействием на образующиеся волокна струями энергоноси„„SU„„2 11 А.теля, отличающийся тем, что, .с целью повышения теплоизоляционных и прочностных свойств волокна эа счет равномерного закручивания волокон по всей длине, в расплав вязкостью 10 - 20 П вводят и равномерно распределяют в нем частицы ферромагнитного порошка с размером частиц 3 - б мкм в количестве 5 -15% к объему расплава, а B момент экструзии на образующиеся волокна soapeRствуют вращающимся магнитным полем напряженностью 20 — 70 Э, причем одна иэ составляющих вектора напряженности магнитного поля направлена по окружности, а другая перпендикулярна направлению вылета волокон из Е

O отверстий чаши.

1028611

Изобретение относится к изготовлению волокон и может быть использовано в производстве теплоизоляционных строительных материалов, в частности для получения штапельного

5 волокна из силикатно=о расплава.

Известен способ получения штапельно. о волокна иэ силикатного расплава путем его подачи во вращающуюся чашу с перфорированной боковой стек <ой, экструзии расплав через отверстия 10 под действием центробежной силы и последующего раэдува волокна потоком раскаленного энергоносителя 1 .

Данный способ характеризуется хрупкостью и недостаточной механичес-1; кой прочностью волокна, что снижает его теплоизоляционные свойства.

Наиболее близким к предложенному является способ получения волокна из расплава путем экструзии последнего через отверстия в боковой стенке вращающейся пустотелой чаши с последующим воздействием на образующиеся волокна тангенциально направленными струями энергоносителя (2J.

Известный спосо позволяет получать спирально закрученные волокна, однако в виду различной тангенциальной скорости по сечению струи волокна получаются с различным радиусом закручивания или вообще закручивают ЗО ся на ео всей длине, в местах соприкосновения струи возможно образование "корольков", что в итоге снижает теплоизоляционные и прочностные свойства полученного волокна. 3 i

Цель изобретения — повышение теплоизоляционных и прочностных свойств волокна за счет равномерного закручивания волокон по всей длине.

Указанная цель достигается тем, щ. что согласно способу получения штапельного волокна из расплава путем экструзии последнего через отверстия в боковой стенке вращающейся пустотелой чаши с последующим

45 воздействием на образующиеся волокна струями энергоносителя, в расплав вязкостью 10 — 20 П вводят и равномерно распределяют в нем частицы . ферромагнитного порошка с размером частиц 3 — 6 мкм в количестве 5-15% к объему расплава, а в момент экструзии на образующиеся волокна воздействуют вращающимся магнитным полем напряженностью 20-70 Э, причем одна из составляющих вектора напряженнос- 55 ти магнитного поля направле.<а по окружности, а другая перпендикулярна направлению вылета волокон из отверстий чаши.

На чертеже изображена схема устройства для получения волокна согласно предложенному способу. На схему нанесены линии вектора напряженности вращающегося магнитного поля и траек- 65 торин полета частиц волокна по ле взаимодействия с магнитным полем, Устройство для получения штапель-. ного волокна содержит вращающуюся чашу 1 с перфорированной боковой стенкой, обогреваемой 1энутри газовой горелкой 2, кольцо 3 с кольцевыми щелями для подачи энергоносителя холодного воздуха, систему электромагнитов 4, создающих вращающееся магнитное поле и шахту 5 для приемки волокна.

Получение волокна согласно предложенному способу осуществляют следующим образом.

Силикатный расплав вязкостью 1020 П подают в чашу 1 в виде струи с лотка вагранки или из фидера ванной печи. Образующиеся при вращении чаши волокна с ферромагнитными частицами попадают в зазор между электромагнитами 4, которые с оздают вращающееся магнитное поле, придающее волокнам спиралевидную форму, затем волокна резко охлаждают потоком холодного воздуха, подаваемого вентилятором в специальное кольцо 3 с щелью, расположенное выше фильерной чаши 1. Тем же воздушным потоком волокно транспортируют в шахту 5 для приемки волокна.

Пример . Перед подачей расплава с лотка вагранки или из фидера ванной печи во вращающуюся чашу. в него предварительно вводят ферромагнитный порошок в количестве 5

15% к объему расплава и тщательно перемешивают до получения однородного:состава. Перемешивание ферромагнитных частиц и расплава можно осуществлять в специальном обогреваемом питателе. Расплав подают во вращающуюся чашу в виде струи. Чаша

1 с перфорированной боковой стенкой обогревается изнутри газовой горелкой 2. Вязкость расплава 10-20 П, скорость вращения чаши 3-9 тыс.об/мин.

В момент экструзии расплава из чаши на вылетающие волокна воздействуют вращающимся магнитным полем с напряженностью 20-70 Э. При этом одна составляющая вектора напряженности вращающегося магнитного поля направлена по окружности, а другая - поперечный вектор напряженности магнит:.ого поля, направлена перпендикулярно траектории вылетающих из перфорированных отверстий волокон. Это достигается тем, что в многофазных обмотках одноименные фазы питающей сети смещены на 180 . Взаимодействие двух вращающихся полей, равных по величине и имеющих одинаковую частоту вращения, на сдвинутых друг относительно друга на 180, с ферромагнитными частицами, содержащимися в вылетающих волокнах, и придает волокнам спиралевидную форму. При этом

1028611

Составитель В. Коган

Редактор М. Бандура Техред А. Бабинец Корректор Г Огар

Заказ 4883/18 Тираж 486 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 составляющая векторг напряженности магнитного поля, направленная по окружности и создаваемая верхней многофаэной обмоткой, тангенциально воздействует на вылетающее волокно в одном направлении, а составляющая вектора напряженности магнитного поля, создаваемая ни>.. ней многофазной обмоткой, тангенциально воздействует на вылетающее волокно в противоположном направлении из-за сдвига 10 одноименных фаз на 180 ; поперечный вектор напряженности магнитного поля также тангенциально воздействует на вылетающие волокна, но в направлении, перпендикулярном составляющим вектора напряженности,.направленным по окружности. Суммарное взаимодействие составляющих вектора напряженности вращающегося магнитного поля с ферромагнитными частицами, ндходящимися в волокйе, и придает вылетав.щему волокну спиралевидную форму.

При этом сила воздействия вращающегося магнитного поля на ферромагнитные частицы, находящиеся в волокне, подбирается таким образом, чтобы она была одного порядка с величиной центробежной силы, воздействующей на волокно в момент вылета

его иэ перфорационных отверстий ча- 30 ши, что достигается подбором напряжейности вращающегося магнитного поля одного порядка с напряженностью поля центробежных сил. Под напряженностью поля центробежных сил следует понимать отношени а величины центробежной силы к величине массы вылетаю-.;åão волокна. Образуюшчеся при вращении чаши и при взаимодействии с вращающимся магнитным полем волокна резко охлаждают потоком холс, ного воздуха, подаваемого вентилятором в специальное кольцо 3 с щелью, расположенное за многофазными обмотками выше фильерной чаши 1.

Тем же воздухом спиралевидное волокно транспортируют в шахту 5 с приемно-формирующим конвейером.

Таким образом, предложенный способ получения штапельного волокна позволяет придать волокнам спиралевидную форму и равномерно закручйвать волокна по всей длине, что улучшает теплоиэоляционные свойства и качество волокна.

Такое волокно, имея высокую механическую прочность, не слеживается, а издели и материалы, изготовленные из него,не слоятся. его можно использовать, например, для получения материала типа войлока, например, путем воздействия высокочастотным электромагнитным полем на ферромагнитные частицы в волокна, в местах их расположения происходит локальный нагрев вещества волокна, что приводит к слипанию отдельных волокон в местах соприкосновения.