СССР до делам изобретений и етхритнй (53) УДК66.047. .763.551 (088. 8) С,В.Дугуев, Е.Н.Прозоров, P.È.Íèêîëåíêî, Л.И.Кругляк, Т.Н,Биткова, Н.В.Чураев, В.П.Жуланов и Л.М.Прутков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М И11, 1. Е1 с ЩЧЕ Ит

Ф (54) СПОСОБ СУШКИ СТЕКЛОВОЛОКОН, ПРОП

PACTB0P0N II0JIHMEPA

Изобретение относится к способам сушки стекловолокнистых материалов в производстве изделий из стеклопластиков и может быть использовано в ,химической, электротехнической и машиностроительной промьппленности, Известен способ сушки стеклянного волокна, пропитанного раствором полимера, путем нагрева волокна инфракрасными лучами и подачи воздуха, 10

Он предназначен для сушки стекловолокнитов, пропитанных полимерным связующим. Волокниты представляют собой обрезки стеклонитей длиной, не превосходящей 100 .мм. Обрезки стеклони15 тей после смешения с раствором полимера выгружают из смесителя и укладывают на ленточный транспортер сушилки jl), Однако этот способ не может быть применен в непрерывной сушке стеклонитей, так как связан с необходимостью использования горизонтального транспортирующего устройства. Недостатком способа является также невозможность обеспечения высокой интенсивности процесса сушки, связанного с созданием определенных условий обтекания поверхности волокон потоком воздуха с необходимой скоростью.

Достижение высокой скорости движения воздушного потока по данному способу связано с необходимостью большого расхода сушильного агента, а следовательно, энергоемкостью воздуходувного оборудования.

Известен также способ сушки стекловолокон, пропитанных раствором полимера, путем обдува воздухом и радиационного нагрева. По этому способу пропитанные полимерным связующим стеклонити непрерывно протягивают через вертикальные камеры, в которых нити нагревают инфракрасными лучами от электрических нагревателей, установленных вдоль камер. Подсос воздуха в сушильную камеру осуществляют из помещения вытяжным вентилятором (21, 826169

Основное количество растворителя удаляется в условиях конвективной .сушки в среднем за 5 мин. При этом поверхность нити подсушивается «а столько, что теряет свои адгезионные свойства, т. е. становится нелипкой.

Но в порах нити еще остается достаточно много растворителя, содержание которого превышает допустимую конечную величину -0,5%, Очевидно, на этом этапе интенсивность испарения уже не

Недостатком такого способа является низкая интенсивность процесса масообмена между поверхностью высугпиваемых стеклонитей и сушильным агентом, а также значительные энергетические затраты, идущие на нагрев цвижущихся волокон в вертикальных камерах установки, Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса сушки и снижение энергетичес- 10 ких затрат.

Поставленная цель достигается тем, что обдув стекловолокон воздухом осуществляют при 100-110 С со скоростью о

0 5-0 75 м/с, а радиационный нагрев 15 ведут при 120-135 С. При сушке стеклонитей, пропитанных растворами кремпийорганических полимеров типа КМ-9К в этаноле,„ интенсивность процесса в значительной мере зависит от скорос- 20 ти обдува нитей газообразным теплоносителем и его температуры. Повышение температуры сушильного агента значивЂ” тельно ускоряет процесс испарения растворителя в результате увеличения парциальногG давления паров этанола.

Однако увеличение температуры выше

110 С приводит ко вскипанию применяемого в промышленности раствора полимера с начальной концентрацией 45% на поверхности и внутри нитей, что вызывает нарушение равномерности распределения полимера в нитях.

Скорость обдува стекловолокон также существенно влияет «а длительность процесса сушки, которая уменьшается с ростом скорости воздуха. Однако. увеличение. скорости воздуха выше

0,75 м/с не приводит к дальнейшему росту интенсивности испарения в резу- @ льтате быстрого образования пленки полимера на поверхности стекловолокна, служащей основным сопротивлением переносу растворителя к поверхности с испарения. Таким образом, увеличение скоро.".ти воздуха выше 0,75 м/с нецелесообразно.,зависит от условий внешнего массообмена и определяется только диффузией растворителя из глубинных слоев раствора к его поверхности, Это подтверждается экспериментами по испарению растворов полимеров в этиловом спирте из цилиндрических капилляров в поток воздуха.

На фиг. 1 дана зависимость координаты мениска (раствора от времени процесса ь ; на фиг. 2 вЂ” схема устройства, в котором осуществляется предлагаемый способ сушки.

Из фиг. 1 видно, что опускание ковЂ” ординаты мениска раствора в капилляре обнаруживает две стадии. Первая, где превалируют условия испарения с поверхности, подчиняется параболическому закону 1 = Ф (). Вторая, где главную роль играет диффузия растворителя к поверхности мениска, дает линейную зависимость квадрата длины столбика раствора в капилляре ь от времени процесса ь, Таким образом, второй этап сушки следует вести при радиационном подводе тепла к материвЂ” алу. При этом температура сушки не о должна превышать 135 С, так как при более высокой температуре начинается процесс полимеризации кремнийорганического связующего, Устройство содержит шпулярник 1, с которого стеклонити сматываются и поступают в ванну 2 с раствором полимера, например. кремнийорганической смолы К11-9К в этиловом спирте. Пропитанное волокно через отжимное устройство 3 поступает в сушильную камеру 4. В нижнюю часть сушильной камеры через штуцер 5 подается воздух с температурой 100-110 С и скоростью

0,5-0,75 м/с. Проходя по сушильной камере 4, волокно высушивается в первой секции до остаточного содержания растворителя, равного 3-4%, Дальнейшую сушку до конечного содержания растворителя, равного 0,5%, осуществляют в верхней части сушильной камеры

4 электронагревателями 6. Высушенное волокно поступает в камеру 7, естественно охлаждается и приемным устройством 8 подается на резательную машину 9.

По предлагаемому способу были высушены партии стекловолокон, пропитанные раствором кремнийорганической смолы КМ-9К в этаноле. Образцы стеклопластика„ полученные прессованием

826169 из высушенного пресс-материала подвергали испытаниям по контрольным параПоказатели

Свойства

Не ниже 700

Не ниже 600

Не ниже 80 что, с целью интенсификации процесса сушки и снижения энергетических затрат, обдув стекловолокон воздухом о

20 осуществляют при температуре 100-110 С со скоростью 0,5-0,75 м/с, а радиационный нагрев ведут при 120-135 С.

Предел прочности приизгибе, кг/см 810

Предел прочности при сжатии, кг/см 609

Ударная вязкость, кг см/см 316

Применение предлагаемого способа позволяет в два раза увеличить производительность действующего промышленного оборудования и сократить число сушильных агрегатов с четырех до одного и таким образом снизить энергетические затраты на процесс сушки стекловолокна.

Формула изобретения

Способ сушки стекловолокон, пропиг таиных раствором полимера, путем об.дува их воздухом и радиационного нагрева, отличающийся тем метрам в опытном производстве. Данные испытаний приведены в таблице.

Требования к материалу по ОСТ В84-481-71

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР 11 32842, кл. 82 а 34, опублик. 1964, 2. Дедюхин В.Г. Ставров В.П. Прессованные стеклопластики. M., "Химия", 1976, с. 56.

826169

Составитель В.Баранников

Редактор Н.Безродная Техред А. Ач Корректор М.Шароши

Заказ 2427 52 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Способ сушки стекловолокон, пр01 раствором полимератех14|1шс«аяiitliii^aп.ту.- , j _

Похожие патенты: