175763. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rotációs üvegszálképzésre a külső forrógázas szálvékonyítás alkalmazása nélkül
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 175763 Bejelentés napja: 1976. I. 26. (JO—230) Nemzetközi osztályozás : C 03 B 37/00 Bejelentés elsőbbsége : Amerikai Egyesült Államok : 1975. I. 27. (544.097) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1980. IV. 28. Megjelent: 1981. V. 31. Feltalálók : Faulkner Duane Flarold, vegyész, Cambridge City, Indiana, Smith Harvell Morton, vegyész, Denver, Colorado, Howard Larry Edward, vegyész, Richmond, Indiana, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas : Johns—Manville Corporation, Denver, Colorado, Amerikai Egyesült Államok Eljárás és berendezés rotációs üvegszálképzésre a külső forrógázas szálvékonyítás alkalmazása nélkül 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés szál képzésére olvadt ásványi anyagokból és különösen rotációs szálkiképző eljárás és berendezés 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű vágott szál előállítására a szokványos külső forrógázas szálvékonyító módszer alkalmazása nélkül. Az üveg és más hasonló olvadt ásványi anyagok szállá alakítása több ismert módszerrel oldható meg. Már 1933-ban ismerték az üvegszál előállításának azon módszerét, amelynél olvadt üveget centrifugálisan sajtoltak át egy gyorsan forgó fonófej vagy forgórész, rotor kerületén elhelyezett lyukakon, majd a szálakat a lyukakból kilépő szálakra keresztirányban haladó gyűrű alakú levegőárammal egymástól szétszakították. Ugyancsak ismert volt, legalábbis 1940 óta, az üvegszálaknak tisztán a rotációs fonó hatásával történő előállítása is. Ennél a módszernél a forgórész kerületén elhelyezkedő lyukak elhagyása után a szálak a forgórészt körülvevő viszonylag nyugvó levegővel történő érintkezésük hatására valamelyest elvékonyodtak, az e hatás folytán bekövetkező elvékonyodás azonban csak igen kis mértékű volt. Hogy növeljék az elvékonyodás mértékét és ily módon csökkentsék a szál átmérőjét, ajánlották az anyagáramok vagy a szálak egy a forgórésztől távoli ponton történő rögzítését. A technika állásához tartozó ilyen ismert eljárásokkal kapott szálak átmérője nagyobb 5 mikronnál és nagyobb a költségesebb lánggal vékonyító szálképzéses technikával elérhető átmérőnél. A szálátmérő csökkentése céljából a centrifugálisan húzott elsődleges szálakat 2 keresztirányban fúvott forró gáz hatásán alapuló további vékonyításnak vetik alá. Ennek a gáznak olyan hőmérséklettel és sebességgel kell rendelkeznie, amely elegendő az elsődleges szál meglágyítására és vékonyítására. Ezt a gázáramot jelentős mennyiségű tüzelőanyag elégetése szolgáltatja, amikor is legalább kb. 366 m/sec (1200 ft/sec) lineáris sebességű és legalább 1649 °C (3000 °F) hőmérsékletű gázáramot állítanak elő. A rotációs szálképződés technológiája területén nagyszámú fejlesztést vezettek be, ezek közül azonban egyikkel sem sikerült 7 mikron alatti és különösen 5 mikron alatti átlagos átmérőjű üvegszál gyártását megoldani anélkül, hogy ehhez ne lett volna szükség az elsődleges szál vékonyítása céljából viszonylag magas hőmérsékletű gázáram fúvatásának alkalmazására is. Pedig a forrógáz-fúvatással vagy ezzel egyenértékű nagy energia alkalmazásával dolgozó szálvékonyítás műveletének az ezzel elérhető és kívánatosán kis szálátmérő feláldozása nélküli kiküszöbölése, különös tekintettel az energiaválságra és a valamennyi tüzelőanyag árában ennek következtében fellépett gyors emelkedésekre, fölöttébb kívánatos volna. Példának említjük meg, hogy egy jellegzetes rotációs szálképző eljárásban a külső gázsugaras szálvékonyítás minden egyes tonna üvegszál előállításához kb. 198,24—226,56 m3 (7,000—8,000 cu.ft.) földgázt vagy ezzel egyenértékű más tüzelőanyagot igényel. Egy olyan tipikus rotációs szálképző eljárásban, amelyben 4—7 mikron átmérőjű szálakat állítanak elő oly módon, hogy az üveget a forgórészben elhelyezett 610 mikron (24 mii) átmérőjű nyílásokon sajtolják át, majd 5 10 15 20 25 30 175763
