FI57396C - FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD - Google Patents
FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD Download PDFInfo
- Publication number
- FI57396C FI57396C FI45674A FI45674A FI57396C FI 57396 C FI57396 C FI 57396C FI 45674 A FI45674 A FI 45674A FI 45674 A FI45674 A FI 45674A FI 57396 C FI57396 C FI 57396C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fibers
- circumferential wall
- microns
- rotor
- diameter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
Ε35ΤΪ1 [B] (11)KUULUTUSJULKAISU rn,Q,Ε35ΤΪ1 [B] (11) ANNOUNCEMENT rn, Q,
VSBTa l J ' UTLAGG N I NGSSKRI FT 3 / j 7 OVSBTa l J 'UTLAGG N I NGSSKRI FT 3 / j 7 O
C (45) retort lit ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 0 03 B 37/04 SUOMI —FINLAND (21) P**unttlhukumu· — Pit«ntaiw6knln| ^56/7^ (22) Hakamltpilvt — AiwMcnbifadug 18.02.7^C (45) retort lit ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 0 03 B 37/04 FINLAND —FINLAND (21) P ** unttlhukumu · - Pit «ntaiw6knln | ^ 56/7 ^ (22) Hakamltpilvt - AiwMcnbifadug 18.02.7 ^
(23) Alkupäivä—GiMghMMl·· l8.02.7U(23) Starting date — GiMghMMl · · l8.02.7U
(41) Tullut fulklMkri — Bllvlt off«ntll| 19.08.75(41) Tullut fulklMkri - Bllvlt off «ntll | 19/8/75
Patentti· ja rekisterihallitus (44) ]. kuuMuik^m pvm—National Board of Patents and Registration (44)]. monthMost ^ m date—
Patent· och registerstyreisen AmMom uttagd och utUkmtM pubikund 30. oU. 80 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Bugird prlorltet (71) Johns-Manville Corporation, Greenwood Plaza, Denver, Colorado 80217, USA(US) (72) Duane Harold Faulkner, Larry Edward Howard, USA(US) (7U) Forssen & Salomaa Oy (5U) Menetelmä ja laite pituudeltaan rajallisien kuitujen tuottamiseksi -Förfarande och anordning för producerandet av fibrer med en begränsad längd Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja pyörivään kuiduntuottamislaitteeseen halkaisijaltaan 7 mikronia tai sitä pienemmän olevien kuitujen valmistamiseksi sulasta mineraalimateriaalista kuten esimerkiksi lasista käyttämättä konventionaalisia ulkopuolisia kuidun ohentamismenetelmiä.Patent · och registerstyreisen AmMom uttagd och utUkmtM pubikund 30. oU. 80 (32) (33) (31) Privilege claimed — Bugird prlorltet (71) Johns-Manville Corporation, Greenwood Plaza, Denver, Colorado 80217, USA (72) Duane Harold Faulkner, Larry Edward Howard, USA (7U) Forssen & Salomaa Oy (5U) The present invention relates to a method and a rotary fiber production apparatus for without the use of conventional external fiber thinning methods.
Lasin kuiduiksi hajottaminen voidaan suorittaa lukuisilla erilaisilla menetelmillä. Eräs menetelmä on pyörivä kuiduiksi hajottaminen. Vaikka tavanomaiset pyörivät kuiduiksi hajottajat esim. roottorit, joissa on 7000 - 10000 aukkoa, joiden aukon halkaisijat ovat alueella 635-762 mikronia, voivat valmistaa keskimääräiseltä halkaisijaltaan noin 14 mikronia olevia kuituja, nämä konventionaaliset yksiköt eivät voi valmistaa kuituja, joiden keskimääräinen halkaisija on 7 mikronia tai sitä pienempi, mitä halkaisijakokoa vaaditaan monilta kaupallisesti hyväksyttävissä olevilta eristyshuovilta. Täten näiden yksiköiden aukoista esiin tulevat kuidut täytyy ohentaa halutun kuituläpimitan saavuttamiseksi. Tavallisesti tämä suoritetaan roottorin kehän yläpuolella olevalta ja siitä säteettäisesti ulospäin sijaitsevalta rengassuuttimelta tulevan kuuman kaasupuhalluksen avulla. Kaasusta tuleva lämpö estää kuidut jähmettymästä samalla kun kaasun paine venyttää tai ohentaa kuidut.The disintegration of glass into fibers can be performed by a number of different methods. One method is rotary fiber disintegration. Although conventional rotary fiber splitters, e.g., rotors with 7,000 to 10,000 orifices with orifice diameters in the range of 635 to 762 microns, can produce fibers having an average diameter of about 14 microns, these conventional units cannot produce fibers with an average diameter of 7 microns. or less than the diameter size required for many commercially acceptable insulating felts. Thus, the fibers emerging from the openings in these units must be thinned to achieve the desired fiber diameter. This is usually done by hot gas blowing from a ring nozzle above and radially outwards from the circumference of the rotor. The heat from the gas prevents the fibers from solidifying while the pressure of the gas stretches or thins the fibers.
; r o · 2 S7396; r o · 2 S7396
Vaikka viimeksi mainitun menetelmän avulla valmistetaan kuituja, joiden keskimääräinen läpimitta on 7 mikronia tai sitä pienempi, siinä esiintyy monenlaisia probleemoja. Ensinnäkin sellaisen menetelmän käyttämää suurta luonnonkaasun määrää ei ole aina helposti saatavissa ja äkilliset puuttumiset on arvioitava ennakolta. Tämän johdosta tuotantoa täytyy keskeyttää tai hidastaa, jos prosessin tarvitsemaa riittävää luonnonkaasun tai muun polttoaineen määrää ei ole saatavissa.Although the latter method produces fibers with an average diameter of 7 microns or less, it presents a variety of problems. First, the large amount of natural gas used by such a method is not always readily available and sudden interventions must be assessed in advance. As a result, production must be suspended or slowed down if a sufficient amount of natural gas or other fuel required for the process is not available.
Toiseksi on ilmeisesti haluttua eliminoida niitä lisäkustannuksia, jotka aiheutuvat ohentamiseen käytetystä kuumasta kaasupuhalluksesta ynnä kunnossapidosta ja ohennuslaitteessa tarvittaviin polttimiin liittyvistä probleemoista.Secondly, it is apparently desirable to eliminate the additional costs of hot gas blowing used for thinning plus maintenance and problems with the burners required in the thinner.
Kolmanneksi ohennuspolttimien aikaansaama lisälämpö täytyy absorboida kokoamis-kammiossa ennen kuitujen vanuttamista matoksi.Third, the additional heat generated by the thinning burners must be absorbed in the assembly chamber before the fibers are padded into a mat.
Maaliskuun 31. päivänä 1970 myönnetty USA-patentti 3.503.726 on eräs esimerkki aikaisemmin tunnetun kehrääjän tai roottorin rakenteesta. Tässä patentissa esitetyssä kehrääjässä on 10000 aukkoa, joista kukin on halkaisijaltaan noin 635 - 762 mikronia. Patentti ei kerro mitään valmistettujen kuitujen halkaisijasta. Helmikuun 22. päivänä 1972 myönnetty USA-patentti 3.644.108 esittää laitetta kuitujen tuottamiseksi keskipakoisvoiman avulla, mutta se ei anna mitään viitettä kehrääjässä olevien aukkojen lukumäärästä, niiden halkaisijasta tai tuotettujen kuitujen läpimitasta.U.S. Patent 3,503,726, issued March 31, 1970, is an example of the structure of a previously known spinner or rotor. The spinner disclosed in this patent has 10,000 orifices, each of which is about 635 to 762 microns in diameter. The patent says nothing about the diameter of the fibers produced. U.S. Patent 3,644,108, issued February 22, 1972, discloses an apparatus for producing fibers by centrifugal force, but does not provide any indication of the number of openings in the spinner, their diameter, or the diameter of the fibers produced.
Keksinnön päämääränä on tuottaa jatkuvia tai pituudeltaan rajallisia kuituja, joiden keskimääräinen läpimitta on 7 mikronia tai sitä pienempi, kuljettamalla sula materiaali ainoastaan roottorin hyvin pienien aukkojen läpi ympäröivään atmosfääriin.It is an object of the invention to produce continuous or limited length fibers with an average diameter of 7 microns or less by conveying the molten material only through very small openings in the rotor to the surrounding atmosphere.
Tämä keksintö aikaansaa menetelmän pituudeltaan rajallisten ja keskimääräiseltä läpimitaltaan alle noin 7 mikronia olevien tapulikuitujen valmistamiseksi sulasta mineraalimateriaalista syöttämällä jatkuvasti syöttönopeudella satoja kiloja tunnissa mainittua sulaa materiaalia pyörivään roottoriin sen kehämäisen seinämän sisälle. Kehämäisessä seinämässä on aukkoja, joiden halkaisija on enintään 450 mikronia (0,018 tuumaa). Mainittu sula materiaali saatetaan kulkemaan mainittujen aukkojen läpi keskimääräiseltä läpimitalta alle noin 7 mikronia olevien primaari-kuitujen muodostamiseksi kuumaa kaasupuhallusohennusta käyttämättä. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että menetelmässä muodostetaan mainitun kehämäisen seinämän ympärille siitä välimatkan päähän joukko liikkuvan kaasun virtauksia, joita erottaa toisistaan joukko suhteellisen paikallaan olevia vyöhykkeitä, saatetaan mainittujen virtausten kaasu liikkumaan primaarikuitujen liikesuuntaa vastaan kohtisuoraan suuntaan ja saatetaan primaarikuidut kulkemaan mainittuihin paikallaan oleviin vyöhykkeisiin ja kosketukseen mainittujen liikkuvan 3 57396 kaasun virtausten kanssa, jolloin kaasuvirtauksen lämpötila ja nopeus ovat riittäviä katkaisemaan primaarikuidut tapulikuiduksi mutta riittämättömiä ai-heuttamaak kuitujen merkittävää ohentumista.The present invention provides a method of making staple fibers of limited length and having an average diameter of less than about 7 microns from molten mineral material by continuously feeding hundreds of kilos per hour of said molten material into a rotating rotor within its circumferential wall. The circumferential wall has openings up to 450 microns (0.018 inches) in diameter. Said molten material is passed through said openings to form primary fibers of an average diameter of less than about 7 microns without the use of hot gas blowing thinning. The method according to the invention is characterized in that in the method a series of moving gas flows are formed around said circumferential wall at a distance therefrom, separated by a number of relatively stationary zones, the gas of said flows moving in a direction perpendicular to the direction of in contact with said moving gas streams 3 57396, the temperature and velocity of the gas flow being sufficient to break the primary fibers into staple fibers but insufficient to cause significant thinning of the fibers.
Keksintö aikaansaa myös laitteen keskimääräiseltä läpimitaltaan alle noin 7 mikronia olevien tapulikuitujen muodostamiseksi sulasta mineraalimateriaalista satoja kiloja tunnissa, jossa sulaa mineraalimateriaalia syötetään pyörivään roottoriin sen kehämäisen seinämän sisäpuolelle ja jossa kehämäisessä seinämässä on aukkoja, joiden halkaisija on enintään 450 mikronia (0,018 tuumaa) ja jossa sula materiaali saatetaan kulkemaan aukkojen läpi primaarikuitujen muodostamiseksi kuumaa kaasupuhal-lusohennusta käyttämättä. Keksinnön mukainen laite on tunnettu kaasuvirtausten jakelijasta primaarikuitujen katkaisemiseksi tapulikuiduksi, joka jakelija sijaitsee kehämäisen seinämän ympärillä välimatkan päässä siitä ja käsittää rengasmaisen jake-luputken sekä suuttimia, jotka riippuvat jakeluputken alapinnasta, jolloin niiden puhalluspäät sijaitsevat tasossa, joka on oleellisesti yhdensuuntainen roottori kehämäisen seinämän yläreunan muodostaman tason kanssa.The invention also provides an apparatus for forming staple fibers of an average diameter of less than about 7 microns from molten mineral material hundreds of kilograms per hour, in which molten mineral material is fed to a rotating rotor inside its circumferential wall and the circumferential wall has openings of up to 450 passing through openings to form primary fibers without the use of hot gas blowing thinning. The device according to the invention is characterized by a gas flow distributor for cutting primary fibers into staple fibers spaced around a circumferential wall and comprising an annular distribution tube and nozzles hanging from the lower surface of the distribution tube, their blowing ends being in a plane substantially parallel to the circumferential rotor with.
Suuntaamalla lukuisia ilmavirtauksia, joiden lämpötila on suhteellisen matala esim. 65,6°C tai vähemmän, roottorin kehän ympärillä kehämäisissä välimatkan päässä toisistaan olevissa kohdissa oleviin kuituihin suunnassa, joka on kohtisuorassa kuitujen kulkusuuntaan nähden kuitujen tullessa esiin aukoista, kuidut voidaan katkaista sopiviksi pituudeltaan rajallisiksi kuiduiksi yhtäläisen huovan muodostamiseksi, missä huovassa on tavanomaisen eristyksen halutut ominaisuudet.By directing numerous air currents with a relatively low temperature, e.g. 65.6 ° C or less, around the circumference of the rotor at circumferentially spaced fibers in a direction perpendicular to the direction of travel of the fibers as the fibers emerge from the openings, the fibers can be cut to suitable lengths. to form a uniform felt, which felt has the desired properties of conventional insulation.
Tässä järjestelmässä kuidut tulevat jatkuvasti esiin aukoista ja kun kuidut kulkevat ilmavirtauksen läpi, ne katkeavat ja kulkeutuvat alas kokoamiskammioon, missä kuiduista muodostetaan huopa. Ilmavirtauksien alhaisen lämpötilan ja roottorin ympärillä olevan ympäristöilman johdosta lasikuidut eivät ole kauan aikaa kyllin pehmeitä, jotta ne ohentuisivat ilmavartauksien iskeytyessä niihin, mutta sen sijaan nämä voimat katkaisevat kuidut.In this system, the fibers continuously emerge from the openings and as the fibers pass through the air flow, they break and travel down to the assembly chamber where the fibers are formed into a felt. Due to the low temperature of the airflows and the ambient air around the rotor, the glass fibers are not soft enough for a long time to thin when the air charges hit them, but instead these forces break the fibers.
Tämän keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen avulla valmistettujen pituudeltaan rajallisien kuitujen läpimittajakaantuma on kapeampi ja kuidut ovat pituudeltaan pitempiä kuin aikaisemmilla menetelmillä tuotetut pituudeltaan rajalliset kuidut, joissa aikaisemmissa menetelmissä on käytetty ulkoista poltinohennusta. Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella on saavutettu kaupallisessa mielessä mahdollinen tuotantomäärä. Tuotettujen kuitujen keskimääräinen läpimitta on 7 mikronia tai sitä vähemmän ja mitään sekundäärisiä ohennuslaitteita ei tarvita.The diameter distribution of the finite length fibers produced by the method and apparatus of the present invention is narrower and the fibers are longer in length than the finite length fibers produced by the prior art methods in which external torch thinning has been used in the prior art methods. The method and apparatus of the present invention have achieved a commercially viable production volume. The fibers produced have an average diameter of 7 microns or less and no secondary thinners are required.
Tässä hakemuksessa kuidun läpimittaan viitattaessa termiä "keskimääräinen läpimitta" on käytetty tavanomaisen aritmeettisen tai keski läpimitan merkityksessä, mikä saadaan laskemalla mikroskooppimäärityksen tuloksien keskiarvo.In this application, when referring to fiber diameter, the term "average diameter" is used in the sense of conventional arithmetic or mean diameter, which is obtained by averaging the results of a microscopic assay.
4 573964 57396
Kuvio 1 esittää sivukuvaa tämän keksinnön mukaisesta laitteesta, joka sijaitsee kokoamiskammion yläpuolella, mikä kokoamiskammio näkyy poikkileikkauksena.Figure 1 shows a side view of a device according to the present invention located above a collection chamber, which is shown in cross-section.
Kuvio 2 esittää läpi leikkauskuvaa tämän keksinnön mukaisesta laitteesta.Figure 2 shows a sectional view of a device according to the present invention.
Kuvio 3 esittää tämän keksinnön mukaista laitetta alhaalta katsottuna otettuna oleellisesti pitkin kuvion 2 viivaa 3-3.Figure 3 is a bottom view of the device of the present invention taken substantially along line 3-3 of Figure 2.
Kuvio 4 esittää osittaista kuvaa roottorin reunusosasta, jota käytetään tämän keksinnön mukaisessa laitteessa.Figure 4 shows a partial view of a rotor edge portion used in the apparatus of the present invention.
Kuvio 5 esittää osittaista läpileikkauskuvaa roottorin reunuksesta ja kuvaa lasin kerääntymistä reunuksen ja reunuksessa olevien aukkojen sisäpinnalle.Figure 5 shows a partial cross-sectional view of the rotor rim and illustrates the accumulation of glass on the inner surface of the rim and the openings in the rim.
Kuvio 1 esittää kokoamiskammion 22 yläpuolella olevaa tämän keksinnön mukaista laitetta 20. Laite 20 käsittää kuiduiksi hajottamisyksikön 24, syöttöputken 26, kuumenninrakenteen 28 ja paineilmalaitteen 30, Laite 20 On tuettu tavanomaiselle ristikkorungolle. Tämän keksinnön mukaisen laitteen esittämiseksi paremmin kannattava ristikkorunko on kuitenkin jätetty pois piirustuksesta.Figure 1 shows an apparatus 20 according to the present invention above the assembly chamber 22. The apparatus 20 comprises a fiber disintegration unit 24, a supply pipe 26, a heater structure 28 and a compressed air device 30. The apparatus 20 is supported on a conventional lattice frame. However, in order to better represent the device according to the present invention, the lattice frame is omitted from the drawing.
Kuiduiksi hajottaja 24 sisältää käyttöakselin 32, joka kannattaa kehrääjää tai roottoria 34. Kävttöakseli on kannatettu ja pyröivästi kiinnitetty putkimaisen vaipan 36 sisäpuolelle kahden laakerilaitteen 38 (joista vain toinen on näkyvissä) avulla, mitkä laakerit on kiinnitetty putkimaiseen vaippaan 36. Käyttöakselin 32 yläosa on varustettu väkipyörällä 40. Väkipyörä on yhdistetty muuttuvanopeuksiseen moottoriin 42 tai muuhun konventionaaliseen käyttölaitteeseen käyttöhihnan 44 avulla ja täten moottori 42, joka käyttää käyttöakselia 32, saa aikaan kehrääjän 34 pyörimisen.As a fiber, the spreader 24 includes a drive shaft 32 supporting a spinner or rotor 34. The drive shaft is supported and pivotally mounted inside the tubular sheath 36 by two bearing devices 38 (only one of which is visible) which bearings are attached to the tubular sheath 36. The upper portion of the drive shaft 32 is pulleyed 40. The pulley is connected to a variable speed motor 42 or other conventional drive by means of a drive belt 44, and thus the motor 42, which drives the drive shaft 32, causes the spinner 34 to rotate.
Roottori 34 käsittää lautasen 46, reunuksen 48 kehämäisen seinämän, joka ulottuu lautasen 46 kehästä ylöspäin ja vahvistustenkaan 50, joka ulottuu kehämäisen seinämän 48 yläreunasta sisäänpäin. Roottorissa on keskeisesti sijaitseva reikä, jonka läpi käyttöakselin 32 kierteitetty osa kulkee. Käyttöakselin kierteitetyssä osassa oleva mutteri 52 kiinnittää roottorin lautasen itsensä ja käyttöakselissa olevan eläkkeen 54 välille. Lautanen 46 muodostaa roottorin alustan. Kehämäisen seinämän 48 alempi reunaosa on hitsattu tai muulla tavalla kiinnitetty lautasen 46 kehään. Kehämäisen seinämän 48 ylempi reunaosa on hitsattu tai muulla tavalla kiinnitetty rengasmaiseen vahvistusrenkaaseen 50, joka antaa roottorille tarvittavan lujuuden, kun se pyörii suurilla nopeuksilla sellaisissa lämpötiloissa, jotka pyrkivät heikentämään kehämäisen seinämän metallia.The rotor 34 comprises a plate 46, a circumferential wall of the rim 48 extending upward from the circumference of the plate 46, and a reinforcement 50 extending inwardly from the upper edge of the circumferential wall 48. The rotor has a centrally located hole through which the threaded portion of the drive shaft 32 passes. A nut 52 in the threaded portion of the drive shaft secures the rotor plate between itself and the pension 54 on the drive shaft. The plate 46 forms the base of the rotor. The lower edge portion of the circumferential wall 48 is welded or otherwise attached to the circumference of the plate 46. The upper edge portion of the circumferential wall 48 is welded or otherwise attached to an annular reinforcing ring 50 which provides the rotor with the necessary strength as it rotates at high speeds at temperatures that tend to weaken the metal of the circumferential wall.
5 573965 57396
Roottorin kehämäinen seinämä 48 on varustettu lukuisilla aukoilla 60, joiden pitkittäinen akselisuunta ulottuu säteettäisesti kehämäisen seinämän 48 lävitse.The circumferential wall 48 of the rotor is provided with a plurality of openings 60 having a longitudinal axial direction extending radially through the circumferential wall 48.
Jotta voitaisiin muodostaa kuituja, joiden keskimääräinen läpimitta on 3 - 5 mikronia, kuljettamalla lasi aukkojen läpi nopeudella 272,2 - 544,3 kg tunnissa ja kehämäisen seinämän ulkopuolella ympäröivään ilmaan, on edullista, että kehämäisessä seinämässä on ainakin 40000 - 70000 aukkoa, joiden kunkin aukon halkaisija on suuruusluokkaa 254 - 356 mikronia. Aukkojen halkaisijoiden välinen etäisyys on tyypillisesti 0,091 1 0,025 cm. Hakija on kyennyt myös valmistamaan kuituja, joiden keskimääräinen läpimitta on noin 3,5 - 7 mikronia nopeudella 136,1 - 362,9 kg tunnissa, jolloin roottorissa on ollut niinkin vähän kuin 12000 aukkoa, joiden kunkin halkaisija on 508 mikronia. Vähäisimmillä virtausnopeuksilla voidaan tuottaa kuituja, joiden läpimitta on yksi mikroni tai sitä pienempi, roottorilla, joissa olevien aukkojen halkaisija on 51 mikronia tai vähemmän. Sellainen roottori vaatii suuren lukumäärän aukkoja (esim. läpimitaltaan 0,5 mikronia olevien kuitujen tuottaminen virtausnopeudella 18,1 kg tunnissa vaatii roottorin, jossa on 200000 - 250000 aukkoa).In order to form fibers having an average diameter of 3 to 5 microns by passing glass through the openings at a rate of 272.2 to 544.3 kg per hour and outside the circumferential wall into the ambient air, it is preferred that the circumferential wall have at least 40,000 to 70,000 openings. the diameter of the orifice is on the order of 254 to 356 microns. The distance between the diameters of the openings is typically 0.091 1 0.025 cm. The applicant has also been able to produce fibers with an average diameter of about 3.5 to 7 microns at a rate of 136.1 to 362.9 kg per hour, with as few as 12,000 orifices each having a diameter of 508 microns in the rotor. At the lowest flow rates, fibers with a diameter of one micron or less can be produced by a rotor with apertures of 51 microns or less in diameter. Such a rotor requires a large number of orifices (e.g., producing fibers with a diameter of 0.5 microns at a flow rate of 18.1 kg per hour requires a rotor with 200,000 to 250,000 orifices).
Kuumenninlaite 28 käsittää jakeluputken 62, joka on varustettu lukuisilla kaupallisesti saatavissa olevilla säteilypolttimilla 64, jotka on asetettu siten, että ne suuntaavat lämpönsä jakeluputkesta ulospäin noin 45 asteen kulmassa pystysuuntaan nähden. Tässä orientaatiossa polttimet on suunnattu roottorin kehämäiselle seinämälle 48 ylläpitääkseen roottorin kehämäisen seinämän kyllin korkeissa lämpötiloissa, jotta lasi roottorin sisäpuolella ja seinämän sisäpinnalla pysyisi sellaisissa lämpötiloissa, että se riittää pitämään lasin viskositeetin kuidun muodostamiselle sopivan alueen sisäpuolella. Tyypillisille lasiyhdisteille, joita on käytetty, reunuksen tai kehämäisen seinämän lämpötila on tavallisesti pidetty lämpötilassa noin 927 - 1149°C. Polttoaineen kaasuseos syötetään jakeluputkeen 62 syöttölinjan 66 kautta. Jakeluputki on tavallisesti renkaan muotoinen, mutta se on katkaistu kohdasta, joka sallii sen, että syöttöputki 26 voidaan asentaa syöttämään lasia roottoriin.The heater device 28 comprises a distribution tube 62 provided with a plurality of commercially available radiant burners 64 positioned to direct their heat outwardly from the distribution tube at an angle of about 45 degrees to the vertical. In this orientation, the burners are directed to the rotor circumferential wall 48 to maintain the rotor circumferential wall at sufficiently high temperatures to maintain the glass inside the rotor and the inner surface of the wall at temperatures sufficient to maintain the glass viscosity within the fiber forming range. For typical glass compounds used, the temperature of the rim or circumferential wall is usually maintained at about 927 to 1149 ° C. The fuel gas mixture is fed to the distribution pipe 62 via a supply line 66. The distribution tube is usually ring-shaped, but is cut at a point that allows the feed tube 26 to be mounted to feed glass to the rotor.
Syöttöputki 26 vastaanottaa sulan lasin sopivasta ei näkyvissä olevasta syöttölaitteesta kuten esimerkiksi esikuumennusahjosta, muusta laitteesta, joka voi syöttää puhdistettua lasia konventionaalisesta sulatusuunista, tai sähköuunista. Syöttöputki 26 syöttää sulan lasin roottorin lautaselle 46 kohtaan, joka on syrjässä roottorin keskustasta. Roottorin pyörimisen aikaansaaman keskipakoisvoiman johdosta lasi virtaa roottorin kehämäistä seinämää kohti ja kehämäisen sei- 6 57396 nämän sisäpuolista pintaa ylöspäin. Kun riittävä määrä "h" on kerääntynyt roottorin sisäpuoliselle seinämälle, lasi on pakotettu menemään aukkojen läpi muodostaakseen jatkuvia kuituja, joiden keskimääräinen läpimitta on 7 mikronia tai sitä pienempi.The feed tube 26 receives molten glass from a suitable invisible feeder such as a preheating furnace, other equipment that can feed purified glass from a conventional melting furnace, or an electric furnace. The feed tube 26 feeds molten glass to the rotor plate 46 at a location away from the center of the rotor. Due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor, the glass flows towards the circumferential wall of the rotor and upwards from the inner surface of the circumferential wall. Once a sufficient amount of "h" has accumulated on the inner wall of the rotor, the glass is forced to pass through the openings to form continuous fibers with an average diameter of 7 microns or less.
Paineilmalaite 30 käsittää rengasmaisen jakeluputken 68, jonka syöttölinja 70 yhdistää tavanomaiseen ei-näkyvissä olevaan paineilmalähteeseen. Lukuisia putkia tai suuttimia 72 riippuu jakeluputken 68 alapinnasta. Suuttimien purkauspäät sijaitsevat tasossa, joka on oleellisesti yhdensuuntainen roottorin kehämäisen seinämän 48 yläreunan muodostaman tason kanssa, eli vaakasuorassa tasossa, joka sijaitsee ainoastaan muutamia tuumia roottorin seinämän yläreunan muodostaman tason yläpuolella. Suuttimet 72 sijaitsevat kehämäisesti välimatkan päässä toisistaan kehrääjän kehän ympärillä siten, että suuttimet sijaitsevat noin 2,5-3,75 cm säteettäisesti ulospäin roottorista.The compressed air device 30 comprises an annular distribution pipe 68, the supply line 70 of which connects to a conventional invisible source of compressed air. A plurality of tubes or nozzles 72 depend on the lower surface of the distribution tube 68. The discharge ends of the nozzles are located in a plane substantially parallel to the plane formed by the upper edge of the circumferential wall 48 of the rotor, i.e. in a horizontal plane located only a few inches above the plane formed by the upper edge of the rotor wall. The nozzles 72 are circumferentially spaced around the circumference of the spinner so that the nozzles are located approximately 2.5-3.75 cm radially outward from the rotor.
Suuttimet 72 sijaitsevat toisiinsa nähden siten, että vierekkäisien ilmavirtauksien välillä on suhteellisen staattisesta ilmasta muodostuvia vyöhykkeitä, mitkä ilmavirtaukset virtaavat suuttimista 72 alaspäin roottorin 34 ohitse. Esimerkiksi halkaisijaltaan 30,5 cm olevassa kehrääjässä jakeluputki 68 on halkaisijaltaan tyypillisesti 38,1 cm ja se on varustettu 20-24 suuttimella. Suuttimista tuleva ilma on myös tyypillisesti noin 3515,5 kg/m paineessa.The nozzles 72 are located relative to each other so that there are zones of relatively static air between adjacent airflows, which airflows flow downward from the nozzles 72 past the rotor 34. For example, in a 30.5 cm diameter spinner, the dispensing tube 68 is typically 38.1 cm in diameter and is provided with 20-24 nozzles. The air coming from the nozzles is also typically at a pressure of about 3515.5 kg / m.
Roottorista, jonka kehää ympäröivät kehämäisesti välimatkan päässä toisistaan sijaitsevat suuttimet 72, esiin tuleviin kuituihin kohdistuu sarja impulssimaisia voimia, joita erottaa suhteellisen staattisesta ilmasta muodostuvat alueet. Tällä tavalla impulssiiviset voimat törmäävät kuituihin ja katkaisevat kuidut muodostaakseen pituudeltaan rajallisia kuituja. Sijoittamalla suuttimet kauemmaksi toisistaan roottorin kehän ympärillä voidaan saada pitempiä pituudeltaan rajallisia kuituja. Tiettyyn määrään saakka mitä lähemmäksi suuttimet sijoitetaan toisiinsa nähden, sitä lyhyempi on muodostettujen kuitujen rajallinen pituus. Jos suuttimet kuitenkin sijoitetaan liian lähelle toisiinsa nähden, roottorin kehän ympärille muodostuu oleellisesti jatkuva ilmaverho ja kuidut eivät katkea. Sen sijaan kuidut jäävät jatkuviksi ja pyrkivät kietoutumaan köydeksi roottorin alapuolella ja muodostavat tuotteen, joka on sopimaton konventionaaliseen huopaan.From the rotor, the circumference of which is surrounded by circumferentially spaced nozzles 72, a series of impulse-like forces are applied to the fibers emerging, separated by areas of relatively static air. In this way, impulsive forces impinge on the fibers and break the fibers to form fibers of limited length. By placing the nozzles farther apart around the circumference of the rotor, longer fibers of limited length can be obtained. Up to a certain amount, the closer the nozzles are placed to each other, the shorter the limited length of fibers formed. However, if the nozzles are placed too close to each other, a substantially continuous air curtain is formed around the circumference of the rotor and the fibers are not broken. Instead, the fibers remain continuous and tend to entangle into a rope below the rotor and form a product that is unsuitable for a conventional felt.
Vaikkakin ilma on edullinen juoksevasta aineesta oleviin virtauksiin, jotka katkaisevat jatkuvat kuidut, juoksevasta aineesta olevat virtaukset voivat olla muita kaasuja tai nesteitä. Valmistettaessa tämän menetelmän avulla pituudeltaan rajallisia kuituja ilmavirtaukset suunnataan yleensä kuituihin oleellisesti kohti- 7 57396 suorissa kulmissa kuitujen kulkusuuntaan nähden ja ilmavirtaukset sijaitsevat toisistaan sellaisen välimatkan päässä, että kuituihin kohdistuu impulssiivisia voimia. Kuten edellä on mainittu, jos vierekkäiset suuttimet eivät ole riittävän välimatkan päässä toisistaan, ei ole mitään suhteellisen staattisen ilman muodostamaa vyöhykettä, jonka läpi kuidut kulkevat ja jolloin kuituihin kohdistuu vakio voima, mikä pelkästään suuntaa ne alaspäin ja antaa niiden kietoutua köydeksi. Impulssiivinen voima sen sijaan pyrkii katkaisemaan jatkuvat kuidut pituudeltaan rajallisiksi kuiduiksi.Although air is preferred for fluid flows that break continuous fibers, fluid flows may be other gases or liquids. In the manufacture of fibers of limited length by this method, air currents are generally directed at the fibers at substantially right angles to the direction of travel of the fibers, and the air flows are spaced such that impulsive forces are applied to the fibers. As mentioned above, if the adjacent nozzles are not sufficiently spaced apart, there is no zone of relatively static air through which the fibers pass and whereby the fibers are subjected to a constant force which merely directs them downward and allows them to entangle into a rope. Impulsive force, on the other hand, tends to break continuous fibers into fibers of limited length.
Toiminnassa kuumenninlaite 28 lämmittää sekä lautasta 46 että roottorin kehämäistä seinämää 48 lämpötilaan, joka riittää pitämään sulan lasin roottorin 34 sisäpuolella viskositeetiltaan sopivana kuidun muodostamista varten. Sula lasi johdetaan sitten roottoriin syöttöputken 26 kautta riittävällä nopeudella, mikä varmistaa sen, että roottorin kehämäinen seinämä peittyy kokonaisuudessaan lasilla syvyyteen tai määrään "h", mikä riittää pakottamaan lasivirtauksen aukkojen läpi keskimääräiseltä läpimitaltaan 7 mikronia tai vähemmän olevien jatkuvien kuitujen muodostamiseksi. Kun kuidut kulkevat kehrääjästä ulospäin, ne kulkevat vuorottaisesti suuttimista tulevien ilmavirtauksien ja suuttimien välillä vallitsevan suhteellisen staattisen ilman läpi, minkä johdosta niihin kohdistuu impulssiivisia voimia, jotka katkaisevat kuidut pituudeltaan rajallisiksi. Suuttimista tulevat ilmavirtaukset myös suuntaavat kuidut alaspäin kokoamiskammioon 22. Heti kun kuidut tulevat kokoamiskammioon, ne voidaan päällystää sopivalla liisterillä suuttimien 74 tai muiden konventionaalisien laitteiden avulla ja koota ne sitten kokoamis-kammion alapäässä olevalle kuljetinhihnalle 76. Tämän keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää modulaarisessa vanutusmenetelmässä, missä kussakin kokoamiskam-miossa on ainoastaan yksi kuiduiksi hajottamisyksikkö ja kammiossa oleva huopa kerrostetaan muiden kammioiden huopien päälle yksittäisen yksikön kokoamiskammion ulkopuolella olevassa paikassa. Lisäksi lukuisia tämän keksinnön mukaisia laitteita voidaan käyttää linjassa yhden suuren kokoamiskammion yläpuolella, missä laite-rivin ulostulosta tuleva kerrostamaton huopa muodostuu kokoamiskammion sisäpuolella.In operation, the heater device 28 heats both the plate 46 and the circumferential wall 48 of the rotor to a temperature sufficient to keep the molten glass inside the rotor 34 of suitable viscosity to form the fiber. The molten glass is then introduced into the rotor through the feed tube 26 at a sufficient rate to ensure that the circumferential wall of the rotor is completely covered with glass to a depth or amount "h" sufficient to force glass flow through the openings to form continuous fibers of average diameter 7 microns or less. As the fibers pass outward from the spinner, they pass alternately through the airflows from the nozzles and the relatively static air between the nozzles, causing them to be subjected to impulsive forces that cut the fibers to a limited length. The air currents from the nozzles also direct the fibers down into the collection chamber 22. As soon as the fibers enter the collection chamber, they can be coated with a suitable adhesive by nozzles 74 or other conventional equipment and then collected on a conveyor belt 76 at the lower end of the collection chamber. each assembly chamber has only one fiber splitting unit, and the felt in the chamber is deposited on top of the felts of the other chambers at a location outside the assembly chamber of the single unit. In addition, a plurality of devices according to the present invention can be used in a line above one large assembly chamber, where an unlayered felt coming from the outlet of the device row is formed inside the assembly chamber.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI45674A FI57396C (en) | 1974-02-18 | 1974-02-18 | FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI45674 | 1974-02-18 | ||
FI45674A FI57396C (en) | 1974-02-18 | 1974-02-18 | FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI45674A FI45674A (en) | 1975-08-19 |
FI57396B FI57396B (en) | 1980-04-30 |
FI57396C true FI57396C (en) | 1980-08-11 |
Family
ID=8504144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI45674A FI57396C (en) | 1974-02-18 | 1974-02-18 | FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI57396C (en) |
-
1974
- 1974-02-18 FI FI45674A patent/FI57396C/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI57396B (en) | 1980-04-30 |
FI45674A (en) | 1975-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1312204C (en) | Method and apparatus for forming glass flakes | |
US8104311B2 (en) | Rotary fiberization process for making glass fibers, an insulation mat, and pipe insulation | |
US4058386A (en) | Method and apparatus for eliminating external hot gas attenuation in the rotary fiberization of glass | |
FI79690B (en) | FOER FOERFRAMSTAELLNING AV FIBER AVSEDD BRAENNARE INNE I VILKEN FOERBRAENNINGEN SKER. | |
KR900009019B1 (en) | Apparatus for Making Fibers from Thermoplastics | |
FI80008C (en) | Method and apparatus for producing continuous fiberglass | |
EP0825965B1 (en) | Method and apparatus for the manufacture of man-made vitreous fibre products | |
US1769181A (en) | Method of producing fibers from vitreous materials | |
US2980952A (en) | Apparatus for forming fibers | |
US4670034A (en) | Internal blower for expanding cylindrical veil of mineral fibers and method of using same | |
FI57396C (en) | FRAMEWORK FOR THE PRODUCTION OF FIBERS WITH REGARD TO BEGRAENSAD LAENGD | |
US5674307A (en) | Hollow mineral fibers using rotary process | |
US3233989A (en) | Method and apparatus for forming fibers | |
EP0471822B1 (en) | Open bottomed spinner for mineral fibers | |
US3265477A (en) | Apparatus for forming and collecting mineral fibers | |
US3014236A (en) | Apparatus for forming fibers | |
US3644108A (en) | Method and apparatus for producing filaments by centrifugal forces | |
US3077751A (en) | Method and apparatus for forming and processing fibers | |
KR20100014424A (en) | Rotary fiberizer | |
US3265483A (en) | Fiber forming apparatus | |
FI80668B (en) | ANORDNING FOER ATT ANVAENDAS VID MINERALULLFRAMSTAELLNING I SPINNMASKIN. | |
US2295639A (en) | Means for producing fibers from suitable molten materials | |
US3607165A (en) | Glass fiber forming apparatus | |
FI127818B (en) | Equipment and method for producing mineral wool | |
US5693117A (en) | Radial rotary fiberizer |