Устройство для изготовления штапельного волокна
Устройство для изготовления штапельного волокна относится к области производства супертонких штапельных волокон из стеклорасплавов и может быть использовано в производстве строительных материалов, химической промышленности, металлургии и других областях, которые вырабатывают штапельные волокна. Устройство для изготовления штапельного волокна содержит стекловаренную печь для приготовления расплава из термопластичного сырья, отверстие для подачи расплава на выработку, фильерную пластину с отверстиями для формирования струй расплава, валки для вытягивания первичных волокон, щель для подачи первичных волокон на раздувкамеру сгорания газовоздушной смеси, сопло для формирования струи высокотемпературного энергоносителя. Новым в устройстве есть то, что оно дополнительно обеспечено такой же стекловаренной печью для приготовления расплава, которая установлена напротив первой печи на одинаковой с ней высоте. При этом угол направления витягивания первичных волокон от первой и второй печи составляет от 5 до 30°. Технический результат, который может быть достигнут при использовании устройства для изготовления штапельных волокон, есть увеличение производительности выработки штапельного волокна путем обеспечения устройства дополнительной стекловаренной печью для приготовления расплава и уменьшение себестоимости изготовленных штапельных волокон за счет использования высокотемпературного энергоносителя от одной камеры сгорания газовоздушной смеси, 1 п.п.ф-лы; 1 ил.
Устройство для изготовления штапельного волокна относится к области производства супертонких штапельных волокон из стеклорасплавов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической промышленности, металлургии и других областях, которые вырабатывают штапельные волокна.
Известное устройство для выработки супертонких штапельных волокон содержит плавильную печь, фильерную пластину, валики для вытягивания первичных волокон, камеру раздува первичных волокон высокоскоростным и высокотемпературным энергоносителем, камеру подачи высокоскоростного и высокотемпературного энергоносителя установленную под углом от 45 до 100° к камере раздува [А.с. СССР №1362717, С 03 В 37/06, 1987].
Такая конструкция устройства дает возможность уменьшить количество неволокнистых включений и увеличить длину волокон с одновременным уменьшением их диаметра, что улучшает качество получаемых волокон.
Недостатком устройства есть то, что оно требует дополнительного использования струи высокоскоростного и высокотемпературного энергоносителя в процессе выработки волокон, вследствие чего себестоимость волокон увеличивается.
Наиболее близким по технической сущности к устройству, которое заявляется, является устройство для изготовления супертонкого штапельного волокна раздувом первичных волокон[А.с. СССР №1070122, С 03 В 37/06, 1984].
Устройство содержит печь для приготовления стеклорасплава, отверстие для подачи расплава на выработку, фильерную пластину, камеру сгорания газовоздушной смеси, которая установлена на расстоянии ниже печи для приготовления стеклорасплава и обеспечена валиками для вытягивания первичных волокон, сопло для формирования струи высокотемпературного энергоносителя, щелевой канал сопла. В таком устройстве достигается выработка супертонкого штапельного волокна диаметром до 8 микрон.
Недостатком устройства являются большие затраты энергоносителя в процессе выработки штапельного волокна, обусловленные неполным использованием струи высокотемпературного энергоносителя, вследствие чего коэффициент полезного действия такой конструкции устройства низкий, а себестоимость получаемых волокон высокая.
Технической задачей, на решение которой направлено устройство для изготовления штапельного волокна является усовершенствование его конструкции путем обеспечения устройства дополнительной стекловаренной печью для приготовления расплава, что позволяет увеличить производительность выработки штапельного волокна и уменьшить себестоимость изготовленных штапельных волокон за счет использования высокотемпературного энергоносителя от одной камеры сгорания газовоздушной смеси.
Поставленная задача решается тем, что устройство для изготовления штапельного волокна, которое содержит стекловаренную печь для приготовления расплава из термопластичного сырья, отверстие для подачи расплава на выработку, фильерную пластину с отверстиями для формирования струй расплава, валки для вытягивания первичных волокон, камеру сгорания газовоздушной смеси, щель для подачи первичных волокон на раздув, сопло для формирования струи высокотемпературного энергоносителя, дополнительно снабжено такой же стекловаренной печью для приготовления расплава, которая установлена напротив первой печи на одинаковой с ней высоте. При этом угол направления вытягивания первичных волокон от первой и второй печи составляет от 5 до 30°.
Обеспечение устройства для изготовления штапельного волокна дополнительной стекловаренною печью для приготовления расплава из термопластичного сырья при использовании одинакового количества энергоносителя на оплавление и раздув первичных волокон позволяет значительно увеличить производительность выработки штапельного волокна. Это дает возможность повысить коэффициент полезного действия струи высокотемпературного энергоносителя за счет более полного использования его потенциала.
Применение одной камеры сгорания газовоздушной смеси для раздува первичных волокон, которые вытягиваются одновременно из двух стекловаренных печей уменьшает поверхность отбора тепла в окружающую среду за счет увеличения эффективности использования одной камеры сгорания газопвоздушной смеси. Это также повышает коэффициент полезного действия устройства для изготовления штапельного волокна с одной камерой сгорания газовоздушной смеси.
Угол направления подачи первичных волокон из фильерных пластин двух печей на валки для их вытягивания составляет от 5 до 30°.
Уменьшение угла направления первичных волокон меньше 5 способствует попадание расплава на валки для вытягивания первичных волокон, что является недопустимым.
Увеличение угла направления первичных волокон больше 30° приводит к увеличению обрывности первичных волокон, что снижает производительность выработки штапельного волокна.
Устройство для изготовления штапельного волокна схематически изображено на фиг.
Устройство для изготовления штапельного волокна содержит две стекловаренные печи 1 для приготовления расплава из термопластичного сырья, которые снабжены отверстиями 2 для подачи расплава на выработку, фильерные пластины 3, установленные соосно отверстиям подачи расплава на выработку, отверстия 4 для формирования струй расплава, валки 5 для вытягивания первичных волокон, щель 6 для подачи первичных волокон на раздув, камеру 7 сгорания газовоздушной смеси, сопло 8 для формирования струи высокотемпературного энергоносителя.
Работа устройства для изготовления штапельного волокна осуществляется таким образом. В стекловаренных печах 1 готовится расплав А из термопластичного сырья, который через отверстия 2 подачи расплава на выработку, подается на фильерные пластины 3, из которых под действием гидростатического напора выходит через отверстия 4 формируясь в виде "луковичек" Б, из которых вытягиваются первичные волокна В с помощью валков 5. Вытянутые первичные волокна через щель 6 беспрерывно подаются в струю высокотемпературного энергоносителя, которая образуется в камере 7 сгорания газовоздушной смеси и которая с большой скоростью проходит через сопло 8. Вследствие этого первичные волокна оплавляются и раздуваются в супертонкие штапельные волокна.
Использование предложенного устройства для изготовления штапельного волокна позволяет значительно увеличить производительность выработки штапельного волокна путем обеспечения устройства дополнительной стекловаренной печью для приготовления расплава и уменьшить себестоимость изготовленных штапельных волокон за счет использования одной камеры сгорания газовоздушной смеси с высокотемпературным
энергоносителем для одновременного раздува первичных волокон из двух стекловаренных печей, установленных в устройстве для изготовления штапельного волокна.
Устройство для изготовления штапельного волокна, включающее стекловаренную печь для приготовления расплава из термопластичного сырья, отверстие для подачи расплава на выработку, фильерную пластину с отверстиями для формирования струй расплава, валики для вытягивания первичных волокон, камеру сгорания газовоздушной смеси, щель для подачи первичных волокон на раздув, сопло для формирования струи высокотемпературного энергоносителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит такую же стекловаренную печь для приготовления расплава, установленную напротив первой печи на одинаковой с ней высоте, при этом угол направления вытягивания первичных волокон от первой и второй печи составляет от 5 до 30°.
