[go: up one dir, main page]

CZ321396A3 - Process for producing doubled glass fibers - Google Patents

Process for producing doubled glass fibers Download PDF

Info

Publication number
CZ321396A3
CZ321396A3 CZ963213A CZ321396A CZ321396A3 CZ 321396 A3 CZ321396 A3 CZ 321396A3 CZ 963213 A CZ963213 A CZ 963213A CZ 321396 A CZ321396 A CZ 321396A CZ 321396 A3 CZ321396 A3 CZ 321396A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
glass
double
spinner
fibers
viscosity
Prior art date
Application number
CZ963213A
Other languages
English (en)
Inventor
James E Loftus
Carl R Strauss
Robert L Houston
Original Assignee
Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Owens Corning Fiberglass Corp filed Critical Owens Corning Fiberglass Corp
Publication of CZ321396A3 publication Critical patent/CZ321396A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/045Construction of the spinner cups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/075Manufacture of non-optical fibres or filaments consisting of different sorts of glass or characterised by shape, e.g. undulated fibres
    • C03B37/0753Manufacture of non-optical fibres or filaments consisting of different sorts of glass or characterised by shape, e.g. undulated fibres consisting of different sorts of glass, e.g. bi-component fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00Glass fibres or filaments
    • C03C2213/04Dual fibres
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/217Spinnerette forming conjugate, composite or hollow filaments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2922Nonlinear [e.g., crimped, coiled, etc.]
    • Y10T428/2924Composite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

Vynález se týká výroby dvojitých skelných vláken, přičemž tato jednotlivá vlákna mají dvě různá skelná složení. Vynález se zejména týká výroby roztavených dvouskelných proudů za podmínek, při kterých jedno ze skel reaguje na vlákno tvářecí okolní podmínky jinak než druhé sklo.
Dosavadní stav techniky
Nedávný rozvoj v oblasti výroby skelných vláken vedl ke vzniku nových způsobů výroby nepravidelně tvarovaných skelných vláken obsahujících dvě různé skleněné kompozice s různými koeficienty tepelné roztažnosti. Rozdíl v koeficientech tepelné roztažnosti mezi těmito skly v důsledku udílí výslednému skleněnému vláknu nepravidelný tvar, čímž poskytují skleněnému vláknu celou řadu atributů, které přispívají k lepší zpracovatelnosti produktů vyráběných z těchto vláken. Mezi zlepšení, které s sebou tato vlákna tvořená dvěmi skelnými kompozice přinášejí, lze zařadit například zvýšenou zapletenost vláken, díky které lze vlákna použít bez pojivá a přesto má produkt vyrobený z těchto vláken v podstatě povahu homogenní, tj. objemově rovnoměrné, výplně. Vzhledem k bezpojivové povaze vláken lze jako další výhodu uvést snadnější recyklaci takto vyrobených výrobků. Mezi výhody lze rovněž zařadit nižší K hodnoty produktů, nižší dráždivost pokožky pří manipulaci s vláknitými produkty.
Dvouskelná vlákna, která byla dosud popsaná ve známém stavu techniky, jsou tvořena zpravidla skly, která mají podobnou viskozitu a body měknutí. Například v patentu US 2,998,620 (Stalego) jsou rozdíly viskozit a bodů měknutí čtyř popsaných skelných kompozic relativně malé. Vzhledem k tomu, že viskozity a body měknutí dvou skel dvouskeíných vláken popsaných ve známém stavu techniky jsou vzájemně dost podobné, budou tato dvě skla reagovat za vlákna tvářecích podmínek, při kterých se z dvouskelného proudu formuje pevné dvouskelné vlákno, podobně. Bylo by výhodné vyrobit dvouskelné vlákno z roztaveného dvouskelného proudu, ve kterém by byl rozdíl viskozity a/nebo bodů měknutí jednotlivých skel takový, aby umožnil rozdílné reakce jednotlivých skel na zpracovatelské, tj. vlákna formující, prostředí.
Podstata vynálezu
Nyní byl vyvinut způsob výroby dvouskeíných vláken, která jsou tvořena prvním vláknem s vyšší viskozitou a druhým vláknem s nižší viskozitou, přičemž rozdíl viskozit těchto dvou vláken je dostatečně veliký a umožňuje, aby jednotlivá vlákna reagovala na určité zpracovatelské podmínky rozdílně, přičemž toto rozdílné chování ovlivní tvar dvouskelného vlákna, jeho vnitřní stavbu a/nebo jeho vlastnosti.
Cílem vynálezu je tedy poskytnutí způsobu výroby dvouskeíných vláken, který zahrnuje dopravu prvního a druhého roztaveného skla do rotačního zvlákňovače, jehož obvodová seď je opatřena otvory, přičemž první sklo má vyšší viskozitu než druhé sklo, odstřeďování prvního a druhého skla skrze otvory v obvodové stěně zvlákňovače ve formé roztavených dvouskeíných proudů, stěně zvlákňovače ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržování těchto dvouskelných proudů při dostatečně vysoké teplotě umožňující uvedenému druhému sklu téci okolo uvedeného prvního skla, a chlazení dvouskelného proudu, při kterém vznikají pevná dvouskelná vlákna.
U specifického provedeni podle vynálezu, je viskozita prvního skla při teplotě stěny zvlákňovače vyšší než viskozita druhého skla přibližně 5krát až lOOOkrát. Výhodně je viskozita viskozity prvního skla přibližně 50krát až 500krát vyšší než viskozita skla druhého. Druhé sklo (sklo B) může mít například viskozitu při teplotě stěny zvlákňovače (1037°C) 100 poisů, zatímco první sklo (sklo A) má při stejné teplotě viskozitu 100 000 poisů. Je zřejmé, že měření viskozity , jak jsou použita v tomto popise, byla provedena při teplotě obvodové stěny zvlákňovače.
U příslušného provedení vynálezu proudí druhé sklo s nižší viskozitou po celou dobu okolo prvního skla a tvoří tak kolem prvního skla určitý obvodový plášť.
U ještě dalšího provedení vynálezu je teplota měknutí druhého skla nižší než teplota měknutí prvního skla alespoň o 50’C. výhodně je rozdíl mezi teplotami měknuti těchto dvou skel alespoň 100eC.
Dvouskelná vlákna tvořená skly s rozdílnými body měknutí, mohou být shromažďována ve formě vlněného balíku a vystavena teplotě vyšší než je teplota měknutí druhého skla, ale nižší, než je teplota měknutí prvního skla. Tím se dosáhne změknutí druhého skla a následným ochlazením se potom dosáhne vzájemného spojení těchto dvouskelných vláken. Výsledek tohoto zpracování bude takový, že druhé sklo bude působit ve vlněném balíku jako pojivový materiál pro první sklo.
Z výše uvedeného popisu vyplývá, že při použití dvouskelných vláken, která mají rozdílné teploty měknutí, k výrobě izolačního produktu, lze tento produkt vyrobit bez použití organického pojivá pouhým ohřátlm vlněného balíku tvořeného uvedenými dvouskelnými vlákny na teplotu , při které sklo s nižším bodem měknutí změkne a bude takto působit jako pojivo. Tento způsob tedy řeší problémy spojené s používáním organických pojiv a s jeho dopadem na životní prostředí. Tento způsob lze použít zejména v případě, kdy je žádoucí vyrobit produkty s vysokou hustotou. Další výhodou tohoto způsobu je možnost, vytvarovat balík do pravoúhlého rovnoběžkostěnu.
Ještě další provedení vynálezu poskytuje způsob výroby dvouskelných vláken zahrnující vedení prvního a druhého roztaveného skla do textilního pouzdra, ve kterém je viskozita prvního skla vyšší než viskozita druhého skla přibližně 50 až 500krát, odtažení prvního a druhého skla z uvedeného pouzdra ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržení dvouskelných proudů při teplotě, která umožňuje druhému sklu proudit . okolo prvního skla, a ochlazení dvouskelných proudů za vzniku dvouskelných vláken.
V dalším provedení vynálezu je proudění druhého skla okolo prvního skla způsobeno vytvořením rozdílných povrchových napětí skel, tj. povrchové napětí druhého skla je větší než povrchové napětí prvního skla. Tato dvě skla s rozdílným povrchovým napětím lze použít buď samostatně , nebo ve spojení s dvěmi skly majícími rozdílnou viskozitu.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 schematicky znázorňuje bokorysný pohled v řezu na zařízení pro provádění výroby dvouskelných vláken rotačním způsobem;
obr. 2 znázorňuje bokorysný pohled v řezu na rotační zvlákňovač k provádění způsobu výroby dvouskelných vláken podle vynálezu;
obr. 3 schematicky znázorňuje perspektivní pohled na část zvlákňovače z obrázku 2;
obr. 4 schematicky znázorňuje řez zvlákňovačem z obrázku 2 vedený rovinnou 4-4;
obr. 5 schematicky znázorňuje řez dvouskelným vláknem tvořeným dvěmi skly majícími obecně podobnou viskozitu a teplotu měknutí;
obr. 6 schematicky znázorňuje řez dvouskelným vláknem podle vynálezu, ve kterém různé viskozity skel umožňují druhému sklu téci částečně okolo uvedeného prvního skla;
obr. 7 schematicky znázorňuje řez dvouskelným vláknem podle vynálezu, ve kterém různé viskozity skel umožňují druhému sklu s nižší viskozitou těsně obepnout sklo s vyšší viskozitou;
obr. 8 schematicky znázorňuje řez dvouskelným vláknem podle vynálezu, ve kterém sklo s nižší viskozitou proudí celou dobu okolo skla s vyšší viskozitou a tvoří plášť;
obr. 9 schematicky znázorňuje řez textilním pouzdrem použitým při výrobě kontinuálních dvouskelných vláken podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Výraz „sklo“, jak je použit v popise, zahrnuje skelné formy různých minerálních materiálů, jakými jsou skála, struska a čedič.
Z obrázku 1 jedna může být patrný způsob přivádění dvou samostatných roztavených skleněných kompozic z pecí 10 přes předpecí 12 do zvláknovačů 14. Závoje 18 nepravidelné tvarovaných skleněných vláken vyráběných těmito zvlákňovači se shromažďují na dopravníku 16 ve formě vlněného balíku 20 za použití podtlaku umístěného od uvedeným dopravníkem. Při pohybu směrem dolů, který je způsoben podtlakem pod dopravníkem a dmýchadlem ve zvlákňovači 22., se vlákna zeslabují a přebírají svůj nepravidelný tvar.
Pokud se použije způsob, kdy má druhé sklo teplotu měknutí nižší než první sklo, takže může působit jako pojivo nebo pájecí materiál, může se vlnový balík skelných vláken protáhnout . skrze pec nebo topný prostředek, jakým je například pec 24. za účelem změknutí skla s nižší teplotou měknutí, které bude takto působit jako pojivo nebo pájivý materiál, které vzájemně spojí první sklo, které zůstane při teplotě v peci tvrdé. Při průchodu pecí se vlněný balík tvaruje horním dopravníkem 26, dolním dopravníkem 28 a hranovými vodiči, které nejsou znázorněny). V peci mohou být skelná vlákna vystavena proudění horkých plynů, které usnadní rovnoměrné prohřívání balíku. Vlněný balík následně opouští pec jako izolační produkt 30.·
Jak ukazuje obrázek 2, zvlákňovač 32 sestává ze dna 34 a obvodové stěny 36. Rotace zvlákňovače odstřeďuje roztavené sklo skrze obvodovou zeď, kterou sklo opouští ve formě prvotních vláken 40. V jednom provedení vynálezu se primární vlákna udržují v měkkém tenčitelném stavu pomocí tepla prstencového hořáku 42.. U dalšího provedení vynálezu je zvlákňovač vybaven vnitřním hořákem(nenf znázorněn), který dodává teplo do vnitřní části zvlákňovače. prstencové dmychydlo odtahuje prvotní vlákna a dále je ztenčuje, čímž vytváří clonu sekundárních vláken 48, kterou lze vhodně použít ve vlněných izolačních materiálech. Případně lze na vlákna aplikovat pojivo. Sekundární vlákna , neboli dvouskelná nepravidelně tvarovaná skleněná vlákna, se shromažďují s cílem zformovat je do vlněného balíku.
Vnitřek zvlákňovače je zásobován dvěmi samostatnými proudy roztaveného skla, přičemž první proud 50 obsahuje sklo A a druhý proud 52 obsahuje sklo B. Sklo v proudu 50 dopadá přímo na dno zvlákňovače a v důsledku odstředivé sily je tlačeno směrem k obvodové stěně zvlákňovače za vzniku čela proudu roztaveného skla
A. Přívod proudu 52 , obsahujícího roztavené sklo B, do zvlákňovače je umístěn blíž k obvodové stěně zvlákňovače, než přívod proudu 50. a proud 52. je před dopadem na dno zvlákňovače zachycen horizontální obrubou 54. Takže čelo skla B se vytvoří nad horizontální obrubou 54.
Jak ukazuje obrázek 3, zvlákňovač je vybaven uzpůsobenou vertikální vnitřní stěnou 56. která je zpravidla kruhová a která je umístěná v radiálním směru směrem dovnitř od obvodové stěny zvlákňovače. mezi obvodovou stěnou a vertikální vnitřní stěnou je provedena řada vertikálních příček 58. které rozdělují tento mezilehlý prostor na řadu oddělení 60. Střídající se oddělení obsahují buď sklo A nebo sklo B.
V obvodové zdí zvlákňovače jsou provedeny otvory 62 které jsou rozmístěny vedle konce vertikální příčky orientovaného směrem ven v radiálním směru. Tyto otvory jsou širší než vertikální příčka, takže tímto otvorem může vytékat jak sklo A, tak sklo B ve formě jediného dvouskelného proudu roztaveného skla.
Jak je patrné z obrázku 4, každé oddělení 60 probíhá celou výškou obvodové stěny 36 zvlákňovače s otvory podél celé vertikální příčky oddělující jednotlivá oddělení. Samozřejmě, že pro zavádění proudů výše zmíněných skel do otvorů zvlákňovače lze použít i další uspořádání. Jak ukazuje obrázek 4, otvory 62. mají tvar štěrbin, nicméně lze samozřejmě použit i další tvary otvorů.
Pokud mají sklo A a sklo B při teplotě obvodové stěny zvlákňovače rozdílné viskozity, dalo by se očekávat, že otvory přesně vycentrovanými okolo vertikální příčky 58 bude sklo s nižší viskozitou vytékat vyšší průtokovou rychlostí, než sklo s vyšší viskozitou. Za účelem vyrovnání průtokových rychlostí obou skel se mohou štěrbinovité otvory posunout od středové linie vertikální příčky. V tomto případě, budou mít otvory 62 menší část 64 , kterou bude proudit sklo s nižší viskozitou, a větší část 66, kterou bude proudit viskóznější sklo, a tak se vyrovná průtoková rychlost obou skel. Dalším způsobem vyrovnání průtoků obou skel s rozdílnou viskozitou je omezení přísunu skla do oddělení obsahujících sklo s nižší viskozitou.
Nepravidelně tvarovanými vlákny podle vynálezu jsou dvojitá skelná vlákna, tj. každé vlákno sestává z dvou různých skelných kompozic, skla A a skla B. Pokud by někdo provedl řez nepravidelně tvarovaným skleněným vláknem podle vynálezu, potom by jednu polovinu řezu tvořilo sklo A a druhou polovinu sklo B. Fotografie řezu vlákny lze získat upevněním svazku vláken v epoxidu, přičemž uvedená vlákna jsou orientována co možná nejparalelněji. Epoxidový špalík se následně rozřízne a vyleští. Vyleštěný povrch vzorku se následně potáhne tenkou uhlíkovou vrstvou za účelem poskytnutí vodivého vzorku pro analýzu prováděnou pomocí scannovací elektronové mikroskopie (SEM). Vzorek se následně testuje pomocí SEM za použití elektronového detektoru detekujícího zpětný rozptyl, který zobrazuje odchylky průměrného atomového čísla jako odchylky na stupnici šedi. Tato analýza odhaluje přítomnost dvou skel v průřezu vlákna, přičemž jednotlivé skelné kompozice znázorňuje je jako světlejší a tmavší oblast. Tato analýza rovněž ukazuje rozhraní mezi oběma kompozicemi.
Pokud je poměr obou skleněných kompozic 50:50, potom rozhraní 68 mezi sklem A 70 a sklem B 72 prochází středem 74 průřezu vlákna, jak ukazuje obr. 5. Jak ukazuje obrázek 6, pokud má sklo B nižší viskozitu, může toto sklo B určitým způsobem obtékat sklo A s vyšší viskozitou a v podstatě ho obalovat, takže se rozhraní 68 mezi sklem A a sklem B poněkud zakřiví. To vyžaduje, aby se dvouskelný proud emanující ze zvlákňovače udržoval při teplotě, která umožní sklu B s nižší viskozitou proudit okolo skla A s vyšší viskozitou. Nastavení provozních parametrů zvlákňovače, jako je tlak plynu hořáku, tlak dmychadla a teplota zvlákňovače, mohou být nezbytné k dosažení toho, aby sklo s nižší viskozitou obalilo sklo s vyšší viskozitou.
Jak ukazuje obrázek 7, sklo B s nižší viskozitou proudilo většinou celou dobu okolo skla s vyšší viskozitou. Jedním způsobem, jak kvantifikovat rozsah, ve kterém sklo s nižší viskozitou proudí okolo skla s vyšší viskozitou, je změření úhlu tohoto obalení, jako úhel alfa znázorněný na obrázku 7. V některých případech sklo B s nižší viskozitou proudí okolo skla A s vyšší viskozitou tou měrou, že je úhel alfa alespoň 270°, tj., sklo s nižší viskozitou obtéká okolo skla s vyšší viskozitou tou měrou, že alespoň 270’ obvodového povrchu dvouskelného vlákna tvoří druhé sklo B.
Jak ukazuje obrázek 8, za určitých podmínek může druhé sklo proudit celou cestu okolo prvního skla a v podstatě toto první sklo obalit tak, že vytvoří určitý plášť. V tomto případě je celý obvodový povrch (360°) dvouskelného vlákna tvořen druhým sklem, tj. sklem s nižší viskozitou.
Jak ukazuje obrázek 9, dvouskelná vlákna lze vyrobit způsobem podle vynálezu za použití textilního pouzdra, jakým je například pouzdro 80 a mechanické nebo pneumatické tažné sily. První a druhé roztavené sklo se zavádí do textilního pouzdra, ve kterém má druhé sklo viskozitu přibližně 5krát až 1000krát a výhodně 50krát až 500krát nižší než první sklo. První a druhé sklo je taženo z pouzdra ve formě proudů roztaveného dvojitého skla, které se udržují při teplotě umožňující druhému sklu s nižší viskozitou téci okolo prvního skla. Dvouskelné proudy se ochladí a vytvoří tak dvouskelná vlákna 82. Vlákna mohou procházet přes velikostní aplikátor 84. a shromažďují se v pramenu 86 před tím, než jsou navíjeny na upínací pouzdro 90. Tato vlákna lze použít například jako výztužné prvky nebo plnivo.
Způsob podle vynálezu není nezbytně omezen na použití právě dvou skel s rozdílnou viskozitou. Do rotačního zvlákňovače majícího obvodovou stěnu opatřenou otvory lze například přivádět první, druhé a třetí roztavené sklo. Tato tři skla mohou být odstřeďována skrze otvory ve formě roztaveného třískelného proudu a tento třískelný proud může být udržován při takové teplotě, které umožní jednomu ze skel s nižší viskozitou proudit alespoň okolo jednoho ze zbývajících skel. Po ochlazení třískelného proudu se vytvoří třískelné vlákno podobným způsobem jako dvouskelné vlákno.
K tomu, aby se dosáhlo obtékání druhého skla okolo prvního skla lze rovněž použit dvou skel s rozdílným povrchovým napětím. Hnací silou je rozdíl mezi povrchovým napětím obou skel. Rozdíl větší než přibližně 20 dynů/cm by mohl způsobit, aby jedno sklo obtékalo okolo druhého za předpokladu, že vlákna budou mít stejnou viskozitu a způsob výroby těchto vláken se bude provádět za podmínek umožňujících dostatečné ohřívání dobu dostatečně dlouhou pro to, aby jedno sklo teklo okolo skla druhého. Tyto zpracovatelské podmínky (tj. podmínky formování vláken) mohou obtékání jednoho skla druhým umožnit již při malém rozdílu povrchových napětí, nebo mohou vyžadovat rozdíl větší. Povrchové napětí lze měřit ponořovací válečkovou metodou, založenou na výpočtu síly potřebné pro odtažení malého platinového válečku o známém průměru a známé tloušťce stěny z povrchu roztaveného skla. Tento test je popsán v publikaci „Modification of the Dipping Cylinder Method of Measuring Surface Tension“, Ralph L. Tiede, THe American Ceramic Society Buiietin, svazek 51, č. 6, červen 1972.
Z předcházejícího popisu je zřejmé, že v rámci vynálezu lze použít různých modifikací, které budou rovněž spadat do rozsahu vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.
Průmyslová využitelnost
Vynález nachází uplatnění při výrobě skleněných vláken použitelných například v izolačních produktech.

Claims (13)

  1. PATENTOVĚ NÁROKY
    t--- * ·*“· J •U < -3 2' Γ-' tc O -* ' Ti 5 > C~-, O 0 < ZC. T C3
    o ><
    α>
    cn o
    o
    CZX
    O
    1. Způsob výroby dvojitých skelných vláken (48), vyznačený tím , že zahrnuje dopravu prvního a druhého roztaveného skla (A,B) do rotačního zvlákňovače (32), jehož obvodová zeď (36) je opatřena otvory (62), přičemž první sklo (A) má vyšší viskozitu než druhé sklo (B), odstřeďování prvního a druhého skla (A,B) skrze otvory (62) v obvodové zdi (36) zvlákňovače (32) ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržování těchto dvouskelných proudů při dostatečně vysoké teplotě umožňující uvedenému druhému sklu (B) obtékati okolo uvedeného prvního skla (A), a chlazení dvouskelných proudů za vzniku pevných dvojitých skelných vláken (48).
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačený tím , že rotační zvlákňovač (32) má množinu příček (58) definujících množinu oddělení (60) uspořádaných u obvodové stěny (36) a otvorů (62) v obvodové stěně, které mají šířku větší než je šířka uvedených příček (58), řičemž první a druhé sklo (A,B) se směrují do střídajících se oddělení, takže dvě sousední oddělení obsahují rozdílná skla, , což umožňuje proudit skrze tyto otvory (62) jak prvnímu, tak druhému sklu (A,B), řičemž středová osa těchto otvorů (62) je posunuta od středové linie příčky (58) tak, že menší částí otvorů (62) ústí do oddělení (60) obsahujících druhé sklo (B) s nižší viskozitou.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tlm , že viskozita prvního skla (A) je , při teplotě stěny zvlákňovače, přibližně 5krát až 1000 vyšší než viskozita druhého skla (B).
  4. 4. Způsob výroby dvojitých skelných vláken (48), vyznačený tím , že zahrnuje dopravu prvního a druhého roztaveného skla (A,B) do rotačního zvlákňovače (32), jehož obvodová zeď (36) je opatřena otvory (62), v němž je teplota měknutí druhého skla (B) alespoň o 50eC nižší než teplota měknutí prvního skla (A), odstřeďování prvního a druhého skla (A,B) skrze otvory (62) v obvodové zdi (36) zvlákňovače (32) ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržování těchto dvouskelných proudů při dostatečně vysoké teplotě umožňující uvedenému druhému sklu (B) obtékati okolo uvedeného prvního skla (A), a chlazení dvouskelného proudu za vzniku pevných dvojitých skelných vláken (48).
  5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený t I m , že viskozita prvního skla (A) je , při teplotě stěny (36) zvlákňovače (32), přibližně 50krát až 500 vyšší než viskozita druhého skla (B).
  6. 6. Způsob výroby dvouskelných vláken (82) vyznačený t I m, že zahrnuje vedení prvního a druhého roztaveného skla (A,B) do textilního pouzdra (80), ve kterém je viskozita prvního skla (A) vyšší než viskozita druhého skla (B) přibližně 50 až 500krát, odtažení prvního a druhého skla (A,B) z uvedeného pouzdra ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržení těchto dvouskelných proudů při teplotě, která umožňuje druhému sklu (B) obtékat okolo prvního skla (A), a ochlazení dvouskelných proudů za vzniku dvouskelných vláken (82).
  7. 7. Způsob podle některého z nároků 1až 3a 5a 6, vyznačen ý tím , že teplota měknutí druhého skla (B) je alespoň o 50°C nižší než teplota měknutí prvního skla (A).
  8. 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačený tím , že teplota měknutí druhého skla (B) je alespoň o 100°C nižší než teplota měknutí prvního skla (A).
  9. 9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačený tím , že druhé sklo (B) obtéká první sklo (A) tou měrou, že alespoň 270° obvodu dvojitého skleněného vlákna je tvořeno druhým sklem (B).
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím , že druhé sklo (B) obtéká celou cestu okolo prvního skla (A) tak, že toto první sklo (A) obalí a vytvoří na něm plášť.
  11. 11. Způsob podle některého z nároků 1 až 5 a 7 až 10, v y značený tím , že rovněž zahrnuje shromáždění dvojitých skelných vláken (48) ve formě vlněného balíku (20) a vystavení tohoto vlněného balíku teplotě vyšší než je teplota měknutí druhého skla (B), ale nižší než teplota měknutí prvního skla (A).
  12. 12. Způsob výroby dvojitých skelných vláken (48), vyznačený tlm , že zahrnuje dopravu prvního a druhého roztaveného skla (A,B) do rotačního zvlákňovače (32), jehož obvodová zeď (36) je opatřena otvory (62), přičemž první sklo (A) má nižší povrchové napětí než druhé sklo (B), odstřeďování prvního a druhého skla (A.B) skrze otvory (62) v obvodové stěně zvlákňovače ve formě roztavených dvouskelných proudů, udržování těchto dvouskelných proudů při dostatečně vysoké teplotě umožňující uvedenému druhému sklu (B) obtékati okolo uvedeného prvního skla (A), a chlazení dvouskelného proudu za vzniku pevných dvojitých skelných vláken (48).
  13. 13. Způsob výroby trojitých skelných vláken, vyznačený tím , že zahrnuje dopravu prvního, druhého a třetího roztaveného skla do rotačního zvlákňovače, jehož obvodová zeď je opatřena otvory, přičemž první sklo má vyšší viskozitu než druhé sklo, odstřeďování prvního, druhého a třetího skla skrze otvory v obvodové stěně zvlákňovače ve formě roztavených třískelných proudů, udržování těchto třískelných proudů při dostatečně vysoké teplotě umožňující uvedenému druhému sklu obtékati okolo uvedeného prvního skla, a chlazení třískelného proudu za vzniku pevných trojitých skelných vláken.
CZ963213A 1994-05-02 1995-04-03 Process for producing doubled glass fibers CZ321396A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/236,070 US5529596A (en) 1994-05-02 1994-05-02 Method for making dual-glass fibers by causing one glass to flow around another glass as they are spun from a rotating spinner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ321396A3 true CZ321396A3 (en) 1997-05-14

Family

ID=22888015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ963213A CZ321396A3 (en) 1994-05-02 1995-04-03 Process for producing doubled glass fibers

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5529596A (cs)
EP (1) EP0758305B1 (cs)
JP (1) JPH10503460A (cs)
KR (1) KR100341648B1 (cs)
CN (1) CN1147240A (cs)
AT (1) ATE168094T1 (cs)
AU (1) AU2237495A (cs)
BR (1) BR9507584A (cs)
CA (1) CA2188308A1 (cs)
CZ (1) CZ321396A3 (cs)
DE (1) DE69503372T2 (cs)
DK (1) DK0758305T3 (cs)
ES (1) ES2117864T3 (cs)
FI (1) FI964361A (cs)
NO (1) NO964643L (cs)
TR (1) TR28719A (cs)
TW (1) TW300878B (cs)
WO (1) WO1995029880A1 (cs)
ZA (1) ZA953460B (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1827097A (en) * 1996-01-11 1997-08-01 Containerless Research, Inc. Fiber drawing from undercooled molten materials
US5785996A (en) * 1996-11-27 1998-07-28 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Fiber manufacturing spinner and fiberizer
US6010785A (en) * 1998-02-25 2000-01-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cardable blends of dual glass fibers
US6391444B1 (en) * 2000-03-14 2002-05-21 Johns Manville International, Inc. Core-sheath glass fibers
CA2380215C (en) * 2002-04-04 2006-06-13 Ottawa Fibre Inc. High throughput capacity spinner for manufacturing dual-component curly fibers
WO2007050062A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 University Of North Dakota Methods for the production of low-density microspheres
CN109999973B (zh) * 2019-04-29 2024-03-26 佛山科学技术学院 一种纤维爆破离心机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE432562A (cs) * 1938-02-04
US3016599A (en) * 1954-06-01 1962-01-16 Du Pont Microfiber and staple fiber batt
US2900708A (en) * 1956-02-16 1959-08-25 Marvalaud Inc Apparatus for producing alloy and bimetallic filaments
US2927621A (en) * 1956-08-06 1960-03-08 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for producing curly glass fibers in mat form
US3073005A (en) * 1957-12-30 1963-01-15 Owens Corning Fiberglass Corp Composite fibers
US2998620A (en) * 1958-06-09 1961-09-05 Owens Corning Fiberglass Corp Method and means for centrifuging curly fibers
US3274324A (en) * 1961-10-30 1966-09-20 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for forming heat-softenable materials
US3192023A (en) * 1961-10-30 1965-06-29 Owens Corning Fiberglass Corp Method for uniting two molten streams by attenuating
US3197813A (en) * 1962-12-18 1965-08-03 Monsanto Co Dual temperature melting apparatus
DD53043A (cs) * 1963-03-01 1900-01-01
US3841882A (en) * 1971-02-08 1974-10-15 Owens Corning Fiberglass Corp Cladding glass compositions for light transmitting glass fibers
US3924927A (en) * 1975-03-28 1975-12-09 Owens Corning Fiberglass Corp Core glass for fiber optics
JPS5874537A (ja) * 1981-10-28 1983-05-06 Fuji Photo Optical Co Ltd 可撓性を有する光学繊維束製造用酸溶出性ガラス
US4482205A (en) * 1982-10-01 1984-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Temperature-insensitive optical fibers
US4913518A (en) * 1987-10-22 1990-04-03 Corning Incorporated Fluoroborosilicate glass clad article and night vision device
US5057168A (en) * 1989-08-23 1991-10-15 Muncrief Paul M Method of making low density insulation composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10503460A (ja) 1998-03-31
ATE168094T1 (de) 1998-07-15
DE69503372D1 (de) 1998-08-13
FI964361A0 (fi) 1996-10-29
NO964643D0 (no) 1996-11-01
DK0758305T3 (da) 1998-11-16
CA2188308A1 (en) 1995-11-09
EP0758305A1 (en) 1997-02-19
NO964643L (no) 1996-11-01
DE69503372T2 (de) 1999-04-08
CN1147240A (zh) 1997-04-09
US5529596A (en) 1996-06-25
KR970702219A (ko) 1997-05-13
ZA953460B (en) 1996-01-17
TR28719A (tr) 1997-01-27
FI964361A (fi) 1996-10-29
AU2237495A (en) 1995-11-29
ES2117864T3 (es) 1998-08-16
KR100341648B1 (ko) 2004-03-20
WO1995029880A1 (en) 1995-11-09
EP0758305B1 (en) 1998-07-08
TW300878B (cs) 1997-03-21
BR9507584A (pt) 1997-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100393649C (zh) 以矿物纤维为基的产品,生产这样的纤维的装置和生产方法
AU682235B2 (en) Dual-glass fibers and insulation products therefrom
AU722947B2 (en) Bicomponent polymer fibers made by rotary process
EP0686607A1 (en) Spinner for manufacturing dual-component fibers
PL200834B1 (pl) Urządzenie do wewnętrznego odwirowania włókien mineralnych, sposób wytwarzania włókien mineralnych przez wewnętrzne odwirowanie, wirówka zwłaszcza do wewnętrznego odwirowywania włókien mineralnych i zastosowanie włókien mineralnych
CZ125796A3 (en) Insulation product made of glass fibers
US20200392031A1 (en) Basalt fibers produced from high temperature melt
CZ321396A3 (en) Process for producing doubled glass fibers
KR100363048B1 (ko) 유리섬유 단열제품
CZ281392B6 (cs) Způsob vytváření minerálních vláken
CZ293427B6 (cs) Způsob a zařízení pro výrobu minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu
CZ125596A3 (en) Process for producing an insulation product from glass fibers
EP0764141B1 (en) Spinner for manufacturing dual-component fibers
KR940021444A (ko) 고품질 광섬유의 제조방법
HUT75603A (en) Method for making dual-glass fibers
US5595766A (en) Spinner for dual component fibers having multiple exits for each inlet
US5567516A (en) Textile silica sliver, its manufacture and use
EP0883578A1 (en) Bicomponent glass and polymer fibers made by rotary process
KR100500393B1 (ko) 고급 텍스타일 특성을 가진 Al2O3-함유 고온 저항성글래스실버 및 그의 제품