Способ сушки однонаправленного стекловолокна Советский патент 1984 года по МПК F26B3/06 

Изобретение относится к технологни получения стекловолокна, применяемого в качестве армирующего материала при изготовлении стеклопластиков , и может быть использовано для сушки однонаправленного стек ловолокна. Известен способ сушки однонаправ ленного стекловолокна путем укладки его пучков на поддоны и продувки горячим воздухом до влажности 1,52%. 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 1j . Однако при таком способе возникает неравномерность температурного и аэродинамического полей в объеме сушильной камеры, так как горячий воздух, поступающий в нижнюю часть камеры отдельными сосредоточенными потоками, создает в ней зоны повы-шенной температуры и скорости воздуха, из-за чего происходит подгор ние верхних слоев волокна в пучке. Кроме того, такой способ не обеспе .чивает также равномерности высушивания пучка .по его длине из-за упл нения пзгчка в местах среза. При этом влажность торцов пучка достигает иногда 3-4%, в то время как средняя часть пучка имеет норматив ную влажность 1,. Из-за этого вьиерживают материал в сушильной камере до полного высушивания его Mbtx влажных частей, но при этом подгорает его средняя часть. Неравномерность сушки обуславливает брак продукции, составляющей 1% от веса высушиваемого стекловолокна. К тому же, особенностью сушки однонаправленного стекловолокна.является то, что одновременно с миграцией влаги к поверхности испарения проис ходит и миграция замасливающего пре парата. При равномерной сушке равномерно распределяется между отдель ными волокнами и замасливатель, а при неравномерной сушке в зонах с повьш1ённой влажностью остается и повьш1енное содержание замасливателя в высушенном пучке , чтоотрицательно сказывается на последующих технологических операциях. Еще одним недостатком известног способа является также низкая скорость обдува пучков нагретым воздухом, 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 1,52,0%, 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 в.едут 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 4,5-5%. При такой подаче воздуха в пучках происходит поочередное раздувание нитей в местах среза, благодаря чему поверхность тепломассообмена увеличивается, обуславливая 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, следует, что увеличение его скорости например, с 1 до 8 м/с позволяет в два раза сократить время сушки. Дальнейшее увеличение скорости воздуха ведет к появлению значительных гидравлических сопротивлений по тракту его движения и требует применения высоконапорного оборудования, что нецелесообразно. При скорости воздуха менее 6 м/с время сушки приходится увеличивать, что приводит к возрастанию энергозатрат и снижению производительности. Время .сушки существенно влияет на качество волокна - при сушке менее 5 ч оно оказывается недосушенным, а сушка свьш1е 6 ч приводит к полному его обезвоживанию и пожелтению. Повьш1ение температуры теплоносителя CBbmie 140 С также приводит к пожелтению верхних слоев стекловолокна,

31

а снижение температурного уровня процесса (ниже 120 С) является нецелесообразным 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 120с и различных способах подачи 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 дв 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. Высушенный материал снимают с поддонов и упаковывают.

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

94734

Как видно из табл. 1, проведение сушки при обдуве пучков поочередно с двух торцов обеспечивает достижение равномерного распределения 5 остаточной влаги по длине пучка. В опытах 1-3 отличие в содержании влаги между торцами и серединой пучков близко к погрешности измерений и составляет 0,1-0,2%. В опыте 4,

to где обдув пучка производился с одного торца, разница во влажности по длине пучка составляет 1,6%. При сушке пучков по принятому в промьшшенности способу (производствен5 ный режим табл., 1) середина пучка высыхает в большей мере, чем торцы. Обычно разность влажностей составляет 1,0-1,5%. Как видно из табл. 1, предлагаемьш способ позволяет пол0 ностью исключить брак материала от сушки.

В табл. 2 приведено сравнение известного и предлагаемого способов сушки однонаправленного стекловолок5 на по техническим характеристикам процесса и качественным показателям продукции. Анализ табличных данных показывает, что использование предлагаемого способа сушки

0 однонаправленного стекловолокна позволяет при одинаковом температурном уровне процесса сушить пучки волокна в два раза большего веса, сократить в три раза энергозатраты, на 30% увеличить съем продукции с квадратного метра, примерно вдвое сократить время . сушки и полностью ликвидировать брак готовой продукции от сушки. Способ прошел опытно-промьшшенную проверку на Бердянском заводе стекловолокна,

Таблица

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

6 С двух тор120,3 7,9

6,5 С одного тор1.781,881,91Нет цов

1,821,922,0Нет

Предлага6,2 5,0 60 120-140 6-8 емый300

Продолжение табл. 1

Переменное вдоль пучка волокон

Ликвидация брака 2,10,91 2,80,85 скорость; t - время. Таблица 2 120 0,2- , Достоян- 1,0 0,4 вое снизу вверх

1-oddy8cV-1, 2.5кг

2-о9ду9 с одного торцасУ 6,5к1

J- о9ди6 iwneftencHHO с двух торцо8 с

,-SKt

ю