Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна и оборудование для его изготовления

Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна и оборудование для его изготовления. Изобретение относится к производству штапельного минерального волокна, в частности к конструкции соплового аппарата с валковым вытяжным механизмом и прижимной планкой, и может быть использовано на предприятиях, занимающихся получением штапельных минеральных волокон. Настоящее изобретение дает возможность получения нановолокон с последующей реализацией в области нанотехнологий по изготовлению бумагоподобных композиционных фильтровальных материалов для сверхтонкой очистки фильтруемых сред. Результат изобретения - получение нанотонкого волокна (диаметром около 100 нм) - достигается тем, что на водоохлаждаемую камеру сгорания, футерованную внутри огнеупорной керамикой, устанавливается один сопловой аппарат с целью увеличения в ней давления (соответственно - скорости потока энергоносителя) для возможности раздува первичных минеральных волокон до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями (что исключает прогорание прокладок между сопловым аппаратом и фланцем камеры сгорания), с валковым вытяжным механизмом с регулированием скорости вращения и с прижимной планкой, установленной с возможностью её регулировки по высоте прижима и по ширине щели волокнопровода для точного попадания первичных минеральных волокон в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки для увеличения производительности по волокну. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна и оборудование для его изготовления.

Изобретение относится к производству штапельного минерального волокна, в частности к конструкции соплового аппарата с валковым вытяжным механизмом и прижимной планкой, и может быть использовано на предприятиях, занимающихся получением штапельных минеральных волокон. Настоящее изобретение дает возможность получения нановолокон с последующей реализацией в области нанотехнологий по изготовлению бумагоподобных композиционных фильтровальных материалов для сверхтонкой очистки фильтруемых сред.

Наиболее близким к предложенному способу является способ получения микротонких волокон из стекла (а.с. СССР №528270 от 27.03.74.) с использованием камеры сгорания для получения штапельного микро- и ультратонкого волокна из неорганических расплавов с двумя сопловыми аппаратами, верхние части которых закреплены жёстко, а нижние части имеют возможность перемещаться по вертикали.

Данная конструкция не может обеспечить получение нанотонкого волокна, так как при повышенном давлении в камере сгорания сдвигающаяся нижняя часть соплового аппарата не обеспечивает постоянно плотного прилегания к фланцу установки соплового аппарата и при выгорании прокладки вокруг его нижней части прорываются горячие газы. Так же конструкция не обеспечивает точного попадания первичного волокна в начало образования стехиометрического конуса для наиболее эффективного использования мощности энергоносителя.

Цель изобретения - производство нанотонкого волокна (диаметром около 100 нм) - достигается тем, что на водоохлаждаемую камеру сгорания 1 (Фиг. 1, Фиг. 2), футерованную внутри огнеупорной керамикой 17 (Фиг. 2), устанавливается один сопловой аппарат 19 (Фиг. 1) с каналами охлаждения 18 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) и заранее выставленным зазором сопла 20 (Фиг. 2) для выхода потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), жёстко закрепляя его верхнюю 3 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) и нижнюю 4 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) части к водоохлаждаемому фланцу для установки соплового аппарата 14 (Фиг. 1, Фиг. 2), что дает возможность увеличить давление в камере сгорания без выгорания прокладки 5 (Фиг. 2) и, как следствие, скорость выхода потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).

С целью более точного попадания первичного волокна 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) в начало стехиометрического конуса 9 (Фиг. 3, Фиг. 4), для максимально эффективного раздува, прижимная планка 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) установлена с возможностью ее регулировки по высоте прижима первичных нитей и регулировки ширины щели волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4) перед потоком энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).

Для устранения отгибания первичного волокна 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) на входе в скоростной поток энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), при уменьшении диаметра данного волокна, используется регулировка скорости вращения валков вытяжного механизма 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3). Уменьшение оборотов валков приводит к уменьшению скорости подачи первичных волокон 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4) и увеличению их диаметра, а следовательно, и возможности первичных волокон отгибаться при входе в поток энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4).

При возникающей возможности увеличения давления в камере сгорания 13 (Фиг. 1, Фиг. 2) данная конструкция соплового аппарата 19 (Фиг. 1) с регулируемой по высоте прижимной планкой 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4), регулируемой по ширине щелью волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4) и частотным приводом валков вытяжного механизма 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) позволяет применить плотную раскладку первичных волокон на верхней 12 (Фиг. 1) и нижней 11 (Фиг. 1, Фиг. 3) распределительных гребёнках (шаг - 1,25 мм) для увеличения производительности процесса.

Производство минеральных нановолокон осуществляется следующим способом.

Многофильерный стеклоплавильный сосуд 15 (Фиг. 1) загружается шариками или эрклезом неорганического расплава, где расплав, вытекая через фильеры, вытягивается вытяжным валковым механизмом 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) в первичное волокно 1 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4). Первичное волокно, выходя из валкового механизма, поджатое прижимной планкой 7 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) щели волокнопровода 8 (Фиг. 3, Фиг. 4), входит в стехиометрический конус 9 (Фиг. 3, Фиг. 4) скоростного потока энергоносителя 2 (Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4), выходящего из соплового аппарата 19 (Фиг. 1), состоящего из верхней 3 (Фиг. 2, Фиг. 3 Фиг. 4) и нижней 4 (Фиг. 2 Фиг. 3, Фиг. 4) частей и заранее, при сборке соплового аппарата, выставленным зазором 20 (Фиг. 2), где раздувается и вытягивается в скоростном потоке энергоносителя 2 (Фиг. 1). Далее, штапельные нановолокна попадает в камеру волокноосаждения 16 (Фиг. 1) и на приёмный конвейер. Продукты сгорания через сетчатый конвейер дымососом выносятся в атмосферу.

1. Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна, отличающийся тем, что подают первичные волокна строго в начало стехиометрического конуса потока энергоносителя, при этом на камеру сгорания устанавливают один сопловой аппарат с заранее выставленным зазором для выхода потока энергоносителя с целью увеличения в ней давления (соответственно - скорости потока энергоносителя) и, таким образом, раздувают первичные минеральные волокна до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями (что исключает прогорание прокладок между сопловым аппаратом и фланцем камеры сгорания), при этом регулируют скорость вращения валков для регулировки (варьирования) диаметра первичных нитей, а также устанавливают прижимную планку с возможностью регулировки ширины волокнопровода и регулировки по высоте прижима первичных нитей, что позволяет осуществить точное попадание их в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки (для увеличения производительности по волокну).

2. Оборудование для производства штапельного нанотонкого минерального волокна, отличающееся тем, что на камеру сгорания устанавливается один сопловой аппарат с целью увеличения в ней давления для возможности раздува первичных минеральных волокон до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями, с валковым вытяжным механизмом с регулированием скорости вращения и с прижимной планкой, установленной с возможностью ее регулировки по высоте прижима и по ширине щели волокнопровода для точного попадания первичных минеральных волокон в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки для увеличения производительности по волокну.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для штапелирования лубяных культур, и может быть применено при обработке лубяных культур в различном виде.

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных культур для получения короткого и однотипного лубяного волокна как сырья для текстильной промышленности и может быть применено при переработке лубяных культур как в рулонах, так и в других паковках.

Изобретение относится к области первичной обработки льна, а именно к способам его переработки. Технической задачей изобретения является эффективное разрушение межволокнистых связей, лучшее утонение волокнистых комплексов в ленте и как следствие уменьшение линейной плотности волокон для улучшения их технологического качества.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для штапелирования лубяных культур, и может быть применено при обработке лубяных культур в различном виде.

Устройство для резки и способ резки пряди стекловолокон на индивидуальные стекловолоконные сегменты желательной длины, которые потом могут быть диспергированы упорядоченным образом.
Изобретение относится к текстильной промышленности и касается найлонового штапельного волокна, подходящего для применения в устойчивых к абразивному истиранию высокопрочных найлоновых нитей.

Изобретение относится к режущему диску (19), предназначенному для резки непрерывных волокон на куски заданной длины, и установке для изготовления резаных волокон. .

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления штапельного волокна из извитой волокнистой ленты. .

Изобретение относится к первичной обработке натуральных волокон, преимущественно короткоштапельного льняного волокна при получении котонина, и может быть использовано в текстильной промышленности при производстве пряжи из смеси льна с хлопком или другим волокном.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для получения штапелированного льняного волокна в ленте, и может быть использовано при производстве пряжи из смеси льна с другими волокнами.

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к технологии изолирования кабелей среднего напряжения на основе сшиваемого полиэтилена низкой плотности.

Изобретение относится к нанотехнологии алмазных частиц, необходимых для финишной шлифовки и полировки различных изделий и для создания биометок. Способ получения кристаллических алмазных частиц включает добавление к порошку наноалмазов, полученных детонационным синтезом, циклоалкана (циклического насыщенного углеводорода) или многоосновного спирта в количестве 5-85 мас.

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано для получения надежного люминесцентного маркера в медицине и биологии. Сначала смешивают водные растворы, содержащие катионы Са2+ и Eu3+, при контроле их концентрации и соотношении в растворе.

Изобретение относится к способу нанесения защитного покрытия из слоев TiN и (Ti+V)N на подложку из титанового сплава ВТ-6. Осуществляют одновременное напыление слоев TiN и (Ti+V)N на подложку из титанового сплава ВТ-6 с помощью двух электродуговых испарителей с чередованием времени нанесения каждого слоя и количества напыляемого материала с каждого из катодов электродуговых испарителей в атмосфере инертного газа.
Изобретение относится в области нанотехнологии, медицине, фармакологии и фармацевтики и раскрывает способ получения нанокапсул L-аргинина в каррагинане. Способ характеризется тем, L-аргинин медленно добавляют в суспензию каррагинана в бутиловом спирте в присутствии 0,01 препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1300 об/мин, затем приливают 5 мл гексана, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом массовое соотношение ядро:оболочка составляет 1:3 или 1:1.

Изобретение относится к получению нанокомпозитных материалов. Предложен способ получения углерод-фторуглеродного нанокомпозитного материала, включающий термодеструкцию твердого политетрафторэтилена, которую осуществляют в плазменной среде, образующейся в результате предварительной деструкции аналогичного образца политетрафторэтилена в импульсном высоковольтном электрическом разряде в воздухе, при амплитуде импульсов 2-10 кВ с последующим сбором продуктов деструкции в виде сажеобразного продукта, содержащего отдельные наночастицы элементов, входящих в состав электродов.

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности к способу получения нанокапсул, и описывает способ получения нанокапсул сухого экстракта шиповника в агар-агаре.

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности к способу получения нанокапсул антибиотиков тетрациклинового ряда. Способ характеризуется тем, что антибиотики выбирают из тетрациклина, диоксициклина, миноциклина, при осуществлении способа в суспензию конжаковой камеди в бутаноле и 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества добавляют порошок антибиотика, затем по каплям добавляют петролейный эфир, который используется в качестве осадителя, причем соотношение количеств антибиотика к количеству конжаковой камеди составляет 1:1, 1:3, 1:5 или 5:1, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат.

Изобретение относится в области нанотехнологий и пищевой промышленности. Способ получения нанокапсул унаби характеризуется тем, что порошок унаби диспергируют в суспензию натрий карбоксиметилцеллюлозы в этиловом спирте в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1000 об/мин, затем приливают 10 мл хлористого метилена, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом соотношение ядро/оболочка составляет 1:1, или 1:3, или 1:5, или 5:1.
Изобретение относится к области нанотехнологии, ветеринарии и растениеводства и раскрывает способ получения нанокапсул солей металлов в каррагинане. Способ характеризуется тем, что в качестве оболочки нанокапсул используется каррагинан, а в качестве ядра - соль металла при массовом соотношении ядро:оболочка 1:3, при этом соль металла добавляют в суспензию каррагинана в этаноле, содержащую препарат Е472с в качестве поверхностно-активного вещества, при перемешивании 1200 об/мин, далее приливают метиленхлорид, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Изобретение может быть использовано в неорганической химии, в производстве фотокатализаторов, полупроводников и сенсорных материалов. Способ получения частиц хлорида серебра включает обменную реакцию между солями, одна из которых - серебросодержащая, а вторая – хлорсодержащая. Осуществляют механохимическую активацию реакционной смеси. Реакционную смесь разбавляют водорастворимым нецелевым продуктом обменной реакции. Изобретение позволяет упростить выделение частиц хлорида серебра, снизить степень их агрегации, уменьшить продолжительность синтеза. 1 табл., 4 пр.

Способ производства штапельного нанотонкого минерального волокна и оборудование для его изготовления. Изобретение относится к производству штапельного минерального волокна, в частности к конструкции соплового аппарата с валковым вытяжным механизмом и прижимной планкой, и может быть использовано на предприятиях, занимающихся получением штапельных минеральных волокон. Настоящее изобретение дает возможность получения нановолокон с последующей реализацией в области нанотехнологий по изготовлению бумагоподобных композиционных фильтровальных материалов для сверхтонкой очистки фильтруемых сред. Результат изобретения - получение нанотонкого волокна - достигается тем, что на водоохлаждаемую камеру сгорания, футерованную внутри огнеупорной керамикой, устанавливается один сопловой аппарат с целью увеличения в ней давления для возможности раздува первичных минеральных волокон до наноразмера с неподвижными, относительно друг друга, верхней и нижней частями, с валковым вытяжным механизмом с регулированием скорости вращения и с прижимной планкой, установленной с возможностью её регулировки по высоте прижима и по ширине щели волокнопровода для точного попадания первичных минеральных волокон в начало стехиометрического конуса, с пошаговой укладкой первичных минеральных волокон через шаг - 1,25 мм на распределительные гребёнки для увеличения производительности по волокну. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх