Способ сушки однонаправленного стекловолокна

 

СПОСОБ СУШКИ ОДНОНАПРАБЛЕННОГО СТЕКЛОВОЛОКНА путем укладки его пучков на поддоны и продувки воздухом до влажности 1,5-2%, о тличающийся тем, что , с целью интенсификации процесса сушки, пучки укладывают параллельно направлению движения воздуха и сушат в течение 5-6 ч при температуре воздуха 130-140 С и его скорости 6-8 м/с, причем продувку ведут в два этапа равной продолжительности, на первом КЗ которых воздух подают с одного торца пучка, на второй - с противоположного, а направление продувки при переходе от этапа к этапу изменяют при влажности стекловолокна 4,5-5%. N3 (О « &д (PueJ Направление движения материала напрадление дбиженир Sowyxa

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ц

РЕСПУБЛИН (19) SU(ii) з(5р F 26 В 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY CBHQETFJlbCTHV еаа- »

° 99Я»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629128/24-06 (22) 20.07.83 (46) 15.12.84. Бюл. Н- 46 (72) О.А. Кремнев, В.P. Боровский, M.Ä. Коросташ, Л.M. — Ã. Иишнаевский и В.Г. Великодный (71) Институт технической теплофизики АН УССР (53) 66.047.781(088.8) (56) 1. Сушка и упаковка нити стеклянной однонаправленной (стандарт).

Полоцкий завод стекловолокна. Полоцк, 1977. (54) (57) СПОСОБ СУШКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО СТЕКЛОВОЛОКНА путем укладки

его пучков на поддоны и продувки воздухом до влажности 1,5-2Х о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, пучки укладывают параллельно направлению движения воздуха и сушат в течение 5-6 ч при температуре возо духа 130-140 С и его скорости

6-8 м/с, причем продувку ведут в два этапа равной продолжительности, на первом из которых воздух подают с одного торца пучка, на второй — с противоположного, а направление продувки при переходе от этапа к этапу изменяют при влажности стекФ ловолокна 4,5-5Х. е напрабление д5цжения

РЮЮ4РИУЛ4 нопра0ление дбижения

АиФуга

1129473

20 и повышенное содержание замасливателя в высушенном пучке, что отрицательно сказывается на последующих технологических операциях.

Еще одним недостатком известного способа является также низкая скорость обдуна пучков нагретым возИзобретение относится к техноло— гии получения стекловолокна, применяемого в качестве армирующего материала при изготовлении стеклопластиков, и может быть использовано для сушки однонаправленного стекловолокна.

Известен способ сушки однонаправленного стекловолокна путем укладки

его пучков на поддоны и продувки 10 горячим воздухом до влажности 1,5о

27. Воздух, нагретый до 80-120 С, подают снизу вверх перпендикулярно уложенным на поддоны пучкам со скоростью 0,5-1,5 м/с. Продолжительность сушки 8-12 ч f1) .

Однако при таком способе возникает неравномерность температурного и аэродинамического полей в объеме сушильной камеры, так как горячий воздух, поступающий н нижнюю часть камеры отдельными сосредоточенными потоками, создает в ней зоны повы шенной температуры и скорости воздуха, из-за чего происходит подгора- 25 ние верхних слоев волокна в пучке.

Кроме того, такой способ не обеспе.чивает также равномерности высушивания пучка по его длине из-за уплотнения пучка в местах среза. При 30 этом влажность торцов пучка достигает иногда 3-4Х, в то время как средняя часть пучка имеет нормативную влажность 1,5 2Х. Из-за этого выдерживают материал в сушильной

35 камере до полного высушивания его самых влажных частей, но при этом подгорает его средняя часть. Неравномерность сушки обуславливает брак продукции, составляющей 17 от веса высушиваемого стекловолокна. К тому же, особенностью сушки однонаправленного стекловолокна. является то, что одновременно с миграцией влаги к поверхности испарения проис- 45 ходит и миграция замасливающего препарата. При равномерной сушке равномерно распределяется между отдельными волокнами и замасливатель, а при неравномерной сушке в зонах с повышенной влажностью остается духом, что понижает интенсивность сушки.

Цель изобретения — интенсификация процесса сушки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сушки однонаправленного стекловолокна путем укладки его пучков на поддоны и продувки воздухом до влажности 1,52,0Е, пучки укладывают параллельно направлению движения воздуха и су-! шат в течение 5-6 ч при температуре о воздуха 130-140 С и его скорости

6-8 м/с, причем продувку ведут в два этапа равной продолжительности, на первом из которых воздух подают . с одного торца пучка, на втором— с противоположного, а направление продувки при переходе от этапа к этапу изменяют при влажности стекловолокна 4,5 — 5Х

При такой подаче воздуха в пучках происходит поочередное раздувание нитей в местах среза, благодаря чему поверхность тепломассообмена увеличивается, обусланливая интенсификацию процесса сушки. Кроме того, при таких условиях обдува пучков создаются равномерные температурные и скоростные поля, что способствует равномерному распределению влаги и замасливателя по длине пучка, благодаря чему полностью исключается брак от сушки.

Скоростной режим движения воздуха определен на основании экспериментальных данных, из которых сле— дует, что увеличение его скорости например, с 1 до 8 м/с позволяет в два раза сократить время сушки.

Дальнейшее увеличение скорости воздуха ведет к поянлению значительных гидравлических сопротивлений по тракту его движения и требует при— менения высоконапорного оборудования, что нецелесообразно. При скорости ноздуха менее 6 м/с время сушки приходится увеличивать, что приводит к возрастанию энергозатрат и снижению производительности. Время .сушки существеуно влияет на качество волокна — при сушке менее

5. ч оно оказывается недосушенным, а сушка свыше 6 ч приводит к полному его обезвоживанию и пожелтению.

Повышение температуры теплоносителя о свыше 140 С также приводит к пожелтению верхних слоев стеклонолокна, 1129473 4

Как видно из табл. 1, проведение сушки при обдуве пучков поочередно с двух торцов обеспечивает достижение равномерного распределения остаточной влаги по длине пучка.

В опытах 1-3 отличие в содержании влаги между торцами и серединой пучков близко к погрешности измерений и составляет 0,1-0,2Х. В опыте 4, 10 где обдув пучка производился с одного торца, разница во влажности по длине пучка составляет 1,61.

При сушке пучков по принятому в промышленности способу (производствен1 ный режим табл, i) середина пучка высыхает в большей мере, чем торцы.

Обычно разность влажностей составляет 1,0-1,57.. Как видно из табл. I предлагаемый способ позволяет полщ ностью исключить брак материала от сушки.

В табл. 2 приведено сравнение известного и предлагаемого способов сушки однонаправленного стекловолок2S на по техническим характеристикам процесса и качественным показателям продукции. Анализ табличных данных показывает, что использование предлагаемого способа сушки однонаправленного стекловолокна позволяет при одинаковом температурном уровне процесса сушить пучки волокна в два раза большего веса, сократить в три раза энергозатраты, на 307 увеличить съем продукции с квадратного метра, примерно вдвое сократить время . сушки и полностью ликвидировать брак готовой продукции от сушки.

Способ прошел опытно-промышленную проверку на Бердянском заводе стекловолокна.

Таблица 1

Влажность пучка, Ж

Направление обдува пучка

Брак от сушки, Ж

Режим сушки

Опыт, У

V, м/с t, ч

1-й то- Серерец дина

Т С торец

6 С двух тор в 1,78 1,88 1,9 1 Нет цов

120,3 7,9

1,92 2,0 Нет

5,5 1,82

130,5 6,8

140,0 5,8

120,2 6,2

2,2 2,82 0,6

6,5 С одного тор- 1,21 ца а снижение температурного уровня процесса (ниже 120 С) является нео целесообразным вследствие резкого падения интенсивности сушки.

На фиг. 1 представлена схема направления обдува движущегося материала горячим воздухом, на фиг. 2 сравнительные кривые сушки пучков однонаправленного стекловолокна при 120 С и различных способах поо дачи теплоносителя: 1 — обдув пучка весом 2,5 кг теплоносителем со скоростью 1 м/с; 2 — обдув пучка весом 5,0 кг с одного торца теплоносителем со скоростью 6 м/с, 3— обдув пучка весом 5,0 кг поочередно с двух торцов теплоносителем со скоростью 6 м/с.

Способ осуществляют следующим образом.

В сушильной камере устанавливают заданный тепловлажностный режим.

Пучки однонаправленного стекловолокна весом 5 кг укладывают на поддоны, установленные на конвейере, помещают в камеру и обдувают горячим воздузом с температурой 130140 С, который со скоростью 6-8 м/с подают параллельно направлению волокон поочередно в торцы пучков.

Сушку ведут в течение 5-6 ч в два этапа. На первом этапе воздух подают в течение 2,5-3 ч в один торец пучка, а на втором этапе в течение

2,5-3 ч в другой торец пучка. Высу- шенный материал снимают с поддонов и упаковывают.

Примеры проведения процесса сушки пучков стекловолокна на опытных (1-4) и производственном режимах приведень| в табл.

1,79 1,91 1,84 Нет

1129473

Направление обдува пучк

Режим cym

М ЮЮ

Т, С V м/с

Влажность пучка, Z

П р и м е ч а н и е: Т вЂ” температура; V — скорость; t — время.

Таблица 2

Технические характеристики чественные оказатели

Способ м

Направ- Брак от сушление ки обдува Ж

УстановленСкоСъе продук ции кг/и

Вес

Температура, ОС

Производительность, кг/ч паков- рость возная духа, ч ки, кг мощность кВт

Известный (прототип) 300

Пр едла гаемый

6,2 5,0 60 120-140 6-8

Переменное вдоль пучка волокон

300

Ликвидация брака

Производственный режим (прототип)

Продолжение табл. 1

Брак от суаки, Сере 2-й М дина Торец

120 1,2 11,5 Снизу вверх 2,1 0,91 2,8 0,85

4,85 2,5 180 110-120 0,2-, Постоян- 1,0

0,4 ное снизу вверх

1129473

w,%

1 2 3

Составитель .В. Вакар

Техред С.teresa Корректор М, Иаксиииаинец

Редактор С. Тимохина

Заказ 9434/32 Тирам 666 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4