Дутьевое устройство для обработки струй расплава термопластичных материалов Советский патент 1990 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к промышленности теплоизоляционных материалов, а именно к производству минеральных волокон, а более конкретно к устройствам для производства штапельных волокон путем их раздува воздухом, газом и/или паром.

Целью изобретения является повышение прочности вырабатываемого шта- пельного волокна за счет двухстадий- нфй обработки.

На фиг. 1 представлено устройство продольный разрез; на фиг. 2 - то же поперечное сечение; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на .. ga фиг. 5 - узел II на фиг. 2; на фиг. 6 - элементы устройства.

Устройство состоит из камеры I , ограниченной съемным основанием 2, крышкой 3 с торцовыми стенками 4 и 5, последняя из которых съемная, патрубков 6 подвода энергоносителя, патрубков 7 подвода поверхностно- активного вещества (ПАВ), соединен- ных с трубками 8, расположенными параллельно осям патрубков подвода энергоносителя, концы которых входят в каналы 9, веерообразно разветвляющиеся в теле основания 2 и выходя- щИе в параболический желоб 10, расположенный вдоль торцовой поверхнос- т 11 основания 2 у щели 12, патрубков 13 подвода модификатора, соединенных с трубками 14, входящими в каналы 15 в теле нижней части основания, которые выполнены по типу сопла Лаваля, и расположенными с перекрытием угла раскрытия факела, внутренней камеры 16, зоны 17 волокнообразо вания.

Устройство работает следующим образом.

Поток энергоносителя через патрубки 6 поступает во внутреннюю ка- меру 16 и проходит через щель 12 и каналы (сопла Лаваля) 15. Одновременно через патрубки 7, трубки 8 и каналы 9, веерообразно разветвляющи,

еся в теле основания 2, подается

раствор ПАВ, заполняющий параболический желоб 10, наружная поверхност которого покрыта гидрофобным материалом. Раствор ПАВ из параболического желоба сдувается потоком энергоносителя и, проходя через щель 12, поступает в зону 17 волокнообразо- вания. Вместе с раствором ПАВ посредством патрубка 13 и трубки 14,

0 5 g

5

0

0

конец которой вхоцит в сужающуюся часть кана-ла 15 в теле нижней части основания 2, подается модификатор. В каналах 15, выполненных по типу сопла Лаваля, модификатор, подаваемый в зону сужения сопла, потоком энергоносителя эжектируется в зону 17 волокнообразования. В виде высокодисперсного аэрозоля модификатор в зоне 17 волокнообразования способствует дальнейшему вытягиванию волокна с образованием на свежесформованных поверхностях модифицирующего защитного покрытия.

Результаты испытаний дутьевого устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов

приведены в таблице. i

В качестве сырья используют базальт следующего состава, мас.%: 310г 51,50; А120Э 17,08; СаО 6,23; MgO 5,80; FeO 3,41; Рег03 5,82; Ti02 1,63; 4,51; К20 1,19; MnO 0,14; S03 0,03.

В качестве ПАВ используют 0,3%-ный водно-спиртовой раствор этилеиликоната натрия, в качестве модификатора - эмульсию парафинового замасливателя. Парафиновый замасли- ватель включает парафин, вазелин, трансформаторное масло, препарат ОС-20 - океиэтилированные жирные спирты фракции С С fj со степенью оксиэтилирования 20, закрепитель - уксусную соль дициандиаминдоформаль- дегидной смолы (.ДЦУ), воду.

Прочность волокна на разрыв испытывают на разрывной машине РМ 1-3 (разрывная машина для разрыва одиночных нитей; искусственных и вискозных синтетических волокон).

На фиг. б приведены основные размеры дутьевого устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов, определяющие оптимальную эффективность процесса волокнообразования. В качестве примера дано дутьевое устройство с длиной щелевбго сопла 320 мм. Параметры энергоносителя (воздуха): избыточное давление 0,15 МПа, скорость воздуха на выходе из щелевого сопла 12 - 160 м/с; параметры подаваемого раствора ПАВ: избыточное давление 0,155-0,160 МПа, Указанные параметры обусловлены созданием перепада давлений между давлением подаваемого энергоносителя и давлением раствора ПАВ для поддержания постоянного уровня в параболическом желобе и равномерного поступления ПАВ в поток энергоносителя, проходящего через щель 12 и поступающего в зону 17 волокнообразования. Это позволяет предотвратить пульсацию потока ПАВ в энергоносителе,.В качестве раствора ПАВ используют 0,3-ный

нове, достичь равномерного распреде-, ления ПАВ в потоке энергоносителя, выходящего через щель за счет созда- . яия незначительного перепада давления между потоком энергоносителя и к подаваемым раствором ПАВ, осуществить дальнейшее вытягивание волокна в камере волокнообразования за счет до- .

Изобретение относится к промышленности теплоизоляционных материалов, а именно к области производства минеральных волокон путем их раздува воздухом, газом и/или паром. Изобретение направлено на повышение прочности вырабатываемого штапельного волокна за счет двухстадийной обработки. Дутьевое устройство для обработки струй расплава термопластичных материалов состоит из камеры, ограниченной съемным основанием 2, крышкой 3 с двумя торцовыми стенками, последняя из которых съемная, патрубков подвода энергоносителя 6, патрубков 7 подвода ПАВ, соединенных с трубками 8, расположенными параллельно осям патрубков ввода энергоносителя, концы которых входят в каналы, веерообразно разветвляющиеся в теле основания 2 и выходящие в параболический желоб 10, расположенный вдоль торцовой поверхности 11 основания 2 у щели 12, патрубков подвода модификатора 13, соединенных с трубками, входящими в каналы в теле нижней части основания, которые выполнены по типу сопла Лаваля, и расположенными с перекрытием угла раскрытия факела, внутренней камеры 16 и зоны волокнообразования 17. 1 табл., 6 ил.

водно-спиртовый раствор этилсиликона- д дачи высокодисперсного аэрозоля модифицированного энергоносителя через диффузоры сопл Лаваля с перекрывающимися углами раскрытия факела,

та натрия (ГКЖ-10), в качестве модификатора - эмульсию парафинового замасливателя следующего состава, г/л эмульсии: парафин 12; стеарин 7,5; вазелин 15; трансформаторное масло 15; ОС-20 8; ДЦУ 20. Модификатор через патрубок 13 в зону сужения канала 15 (Сопла Лаваля) эжектирует- ся потоком энергоносителя и в виде высокодисперсного аэрозоля поступает в камеру 17 волокнообразования, где происходит дальнейшее вытягивание волокна с образованием на свежесформованных поверхностях модифицирующего защитного покрытия.

I

Таким образом, применение указанной конструкции дутьевого устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов, позволяет повысить прочность на разрыв штапельных волокон в два раза за счет заполнения дефектов в поверхностном слое волокна ПАВ и модификаторами, повысить качество штапельных волокон и

15 Формула .изобретения

Дутьевое устройство для обработки струй расплава термопластичных материалов, включающее камеру с ще20 левым соплом, крышкой, съемной торцовой стенкой, патрубками подвода энергоносителя, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности вырабатываемого штапельно25 го волокна за счет двухстадийной обработки, оно снабжено патрубками подвода раствора ПАВ и модификатора, основание выполнено съемным с веерообразно разветвляющимися в

30 его теле каналами, выходящими в параболический желоб, образованный в торцовой поверхности основания у сопла, и с каналами в нижней части, выполненными по типу сопла Лаваля, при этом патрубки подвода ПАВ и моих сопротивляемость воздействию внеш- дификатора соединены трубками со- них коррозионных факторов и тем са-ответственно с веерообразными канамым обеспечить долговечность изделий и конструкций, полученных на их ослами и каналами по типу сопла Лаваля.

Известное

0,15

Предлагаемое0,15 0,155-0,16 150-2005-7Отсут- 300-320

ствуют

Формула .изобретения

Дутьевое устройство для обработки струй расплава термопластичных материалов, включающее камеру с щелевым соплом, крышкой, съемной торцовой стенкой, патрубками подвода энергоносителя, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности вырабатываемого штапельного волокна за счет двухстадийной обработки, оно снабжено патрубками подвода раствора ПАВ и модификатора, основание выполнено съемным с веерообразно разветвляющимися в

его теле каналами, выходящими в параболический желоб, образованный в торцовой поверхности основания у сопла, и с каналами в нижней части, выполненными по типу сопла Лаваля, при этом патрубки подвода ПАВ и молами и каналами по типу сопла Лаваля.

40-210 0,01-0,09 25

165-170

М

Л

Физ.1

Фиг.Э

Ь

&

В9

/з

fe.«

Фиг.6