Дутьевое устройство для обработки струй расплава термопластичных материалов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1583374 (S1)S С 03 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г-, °

I . !

Риг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.! (2l) 4483549/23-33 (22) l9.09.88 (46) 07.08.90. Бюл. N - 29 (71 ) Украинский институт по организации водохозяйственного строитель, ства "Укроргводстрой"

; (72)Г.П.Бойко, А,А,Лях, Е.Е.Бойко и О.А.Дехтяр (53) 666,189.22(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 709571, кл. С 03 В 37/06, 1978. (54) ДУТЬЕВОК УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТРУЙ РАСПЛАВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) 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 термопластнчных материалов состоит из камеры, ограниченной съемным основанием 2, крышкой 3 с двумя торцовыми стенками, последняя из которых съемная, патруб" ков подвода энергоносителя 6, патрубков 7 подвода ПАВ, соединенных с трубками 8, расположенными параллель— но 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.l 6 и зоны волокнообразования 17. 1 табл., 6 ил.

I 583374

Изобретение относится к промьппленности 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 штапельного волокна за счет двухстадийнОй обработки.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение на фиг. 3 — вид А 15 на фиг. 2; на фиг. 4 †. узел Х на фэг 2; на фиг. 5 — узел IX на фиг. 2; на фиг. 6 - элементы устройства..

Устройство состоит из камеры 1, ограниченной съемным основанием 2, 20 крышкой 3 с торцовыми стенками 4 и

5, последняя из которых съемная, патрубков 6 подвода энергоносителя, патрубков 7 подвода поверхностноактивного вещества (ПАВ), соединенных с трубками 8, расположенньп4и параллельно осям патрубков подвода энергоносителя, концы которых входят в каналы 9, веерообразно разветвляющиеся в теле основания 2 и выходя3v щИе в параболический желоб 10 расположенный вдоль торцон ой ион ерхност 11 основания 2 у щели 12, патрубков 13 подвода модификатора, соединенных с трубками 14, входящими в каналы 15 в теле нижней части основа35 ния, которые выполнены по типу сопла

Лаваля, и расположенными с перекрытием угла раскрытия факела, внутренней камеры 1 6, зоны 17 волокнообразования.

Устройство работает следующим образом.

Поток энергоносителя через патрубки 6 поступает во внутреннюю ка- 45 меру 16 и проходит через щель 12 и каналы (сопла Лаваля) 15. Одновременнс через патрубки 7, трубки 8 и каналы 9, веерообразно разветвляющиеся в теле основания 2, подается растнор ПАВ, заполняющий параболич еский желоб 1 О, наружная пов ерхнос ть которого покрыта гидрофобным материалом. Раствор ПАВ из параболического желоба сдувается потоком энергоносителя и, проходя через щель. 12, 55 поступает в зону 17 волокнообразонания, Вместе с раствором IIAB пос-. редством патрубка 13 и трубки 14, конец которой нхоцит н сужающуюся часть канала 15 в теле нижней части основания 2, подается модификатор.

В каналах 15, выполненных по типу сопла Лаваля, модификатор, подаваемый н зону сужения сопла, потоком энергоносителя эжектируется в зону

1 7 в олок нооб разования, В виде высо- кодисперсного аэрозоля модификатор в зоне 1 7 волокнообразования способ-: ствует дальнейшему вытягиванию волокна с образованием на свежесформованных поверхностях модифицирующего защитного покрытия.

Результаты испытаний дутьевoro устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов приведены в таблице.

В качестве сырья используют базальт следующего состава, мас.%: SiO<

51,50; А1 Оэ 17,08; Са0 6,23; MgO

5,80; Fe0 3,41; Fe O 5,82; Т О

1,63; Na О 4,51; К. O 1,19; МпО 0,14;

Бо, О,О3, В качестве ПАВ используют

0,3%"ный водно-спиртовой раствор этилсиликоната натрия, в качестве модификатора — эмульсию парафинового замаслинателя. Парафиновый замасливатель включает парафин, вазелин, трансформаторное масло, препарат

ОС-20 — оксиэтилированные жирные спирты фракции С вЂ” С < со степенью оксиэтилирования 20, закрепитель— уксусную соль дициандиаминдоформальдегидной смолы ДЦУ1, воду.

Прочность волокна на разрыв ис1 пытынают на разрывной машине PN 1-3 (разрывная машина для разрыва одиночных нитей искусственных и вискозных синтетических волокон), На фиг. 6 приведены основные размеры дутьевого устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов, определяющие оптимальную эффективность процесса нолокнообразования. В качестве примера дано дутьевое устройство с длиной щелевбго сопла 320 мм. Параметры энергоносителя (воздуха): избыточное давление

0Ä15 МПа, скорость воздуха на выходе из щелевого сопла 12 — 160 м/с; параметры подаваемого раствора ПАВ: избыточное давление 0,155-0,160 ИПа, Указанные параметры обусловлены созданием перепада давлений между давле- . нием подаваемого энергоносителя и давлением раствора ПАВ для поддержа-1583374

Прочность на разрыв, волокна

Р p+3$

МПа

Диаметр волокна а, мкм

Дутьевое устройство

Давление на входе в головку, МПа

Длина волок на 1, м

Наличие к оролькон, энерго- подаваемоносите- го растволя ра ПАВ

Изв ест0,15

40-21 0 0,01-0,09 25

165-! 70 ное

Предлагаемое

0,15 0,155-0,16 150-200 5-7 Отсут- 300-320 ств уют ния 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 потокаIIAB в энергоносителе,.Вкачестве раствора ПАВ используют 0,3-ный водно-спиртовый раствор этилсиликоната натрия (I KN(-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 н зону сужения канала 15 (Сопла Лаваля) эжектируется потоком энергоносителя и н виде высокодисперсного аэрозоля поступает в камеру 17 волокнообразонания, где происходит дальнейшее вытягивание волокна с образованием на свежесформованных поверхностях модифицирующего защитного покрытия. (Таким образом, применение указанной конструкции дуть евого устройства для обработки струй расплава термопластичных материалов. позволяет повысить прочность иа разрыв штапельных волокон в два раза за счет заполнейия дефектов в поверхностном слое волокна ПАВ. и модификаторами, понысить качество штапельных волокон и их сопротивляемость воздействию внешних коррозиониых факторов и тем самым обеспечить долговечность изделий и конструкций, полученных на их основе, достичь равномерного распреде-, ления ПАВ в потоке энергоносителя, выходящего через щель за счет созда5 яия незначительного перепада давления между потоком энергоносителя и и подаваемым раствором ПАВ, осуществить: дальнейшее вытягивание волокна н камере волокнообразования за счет подачи высокодисперсного аэрозоля— модифицированного энергоносителя через диффузоры сопл Лаваля с перекрывающимися углами раскрытия факела.

15 Формула изобретения г

Дуть ен ое устройств о для об работки с труй расплава термоплас тич ных материалов, включающее камеру с ще20 левым соплом, крьппкой, съемной торцовой стенкой, патрубками подвода энергоносителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч-о, с целью повышения прочности вырабатываемого штапельного волокна за счет двухстадийной обработки, оно снабжено патрубками подвода раствора ПАВ и модификатора, основание выполнено съемньм с веерообразно разветвляющимися в его теле каналами, выходящими н параболический желоб, образованный в торцовой поверхности основания у сопла, и с каналами в нижней части, выполненными по тину сопла Лаваля, при этом патрубки подвода ПАВ и модификатора соединены трубками соответственно с веерообразными каналами и каналами по типу сопла Лаваля.

1 583374

1583374

Составитель Н. Ильиных

Техред М.Ходанич Корректор M- Шароши

Редактор Н, Гунько

Заказ 2227 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rto изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101