175824. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés termoplasztikus szálak előállítására
23 175824 gyobb mértékben érintkeznek, ami azt jelenti, hogy az örvényeknek egyre nagyobb szerepük van a szálhúzásban. A nyújtandó anyag az I szakaszban és a II szakasz jelentős részén is stabil mind méretét, mind mozgását tekintve. A nyújtandó anyag kúpjának alakja, mérete és helyzete a 10 lap és a kúp 19B vége között adott paraméterek esetében meglehetősen stabil marad. A kúp belsejében az olvadt üveg mozgása állandó és egyenletes, olyan mértékben, ahogyan a nyújtandó anyag a 10 lap nyílásából kifolyik. De az anyag lefolyása a kúpba nem látható és ez utóbbi úgy tűnik, teljesen mozdulatlan, legalábbis a 19B jel szintjéig (lásd 2B ábra). A 19B szint felett az üvegkúp vége gyors és nem szűnő módon csökken, néha fel és lefelé, néha oldalirányban, néha kör alakú mozgásirányban. Az üvegkúp stabilitása egy olyan jellemző, amely rendkívül fontos a szálhúzásnál, mivel ily módon folyamatosan lehet olyan szálat előállítani, amelynek átmérője egyenletes és a végtermékben gyakorlatilag nincsenek hurkok és infibrált anyagok. Nagyon stabil üvegkúp képződik, amelynek magassága (hossza) változtatható nagy határok között, ha a fent leírt folyamat egy vagy több lépését szabályozzuk. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy az üvegkúp stabilitása független a hoszszától. Ili szakasz Az I és II szakaszokban leírtuk, hogyan kell az olvadt állapotú, állandó hozamú, reprodukálható nyújtandó anyagot folyamatosan és fokozatosan csökkenő szál alakjában egy olyan szakaszba bevezetni, ahol belőle húzással szálat képezünk. Más szavakkal eddig csak arról beszéltünk, hogy az olvadt üveget egy olyan szakaszba kell vinni, ahol a gázáramlás nagyon gyors. Az alábbiakban a III szakaszt ismertetjük, azaz azt a szakaszt, ahol a húzás utolsó folyamata lejátszódik, azaz az olvadt anyag nagyon vékony szállá való húzása. Ezt a húzást az üvegszál nagyon kis részére fejtjük ki, következésképpen a III szakasz csak kb. 3—5-szöröse a szekunder sugár nyílásátmérőjének a második skálán mérve, a II szakasz végétől kiindulva. A húzás folyamatát a III szakaszban jelentős dinamikus hatás jellemzi. Bár lehetőségünk volt az üveg megfigyelésére az I és II szakaszokban, akár még szabad szemmel, akár nagysebességű filmezéssel az a mozgás, amelyet a III szakaszban végez túl gyors ahhoz, hogy szabad szemmel látható legyen, de ahhoz is, hogy kamerával le lehessen filmezni. Bejelentő komoly tanulmányokat végzett, amelyek során lassított vagy nagyon kis sebességgel vetített képeket tanulmányozott, amelyeket 4000, 6500 és 10 000 kép/másodperc sebességgel vettek fel. Ezek a tanulmányok azt bizonyították, hogy a kúp csúcsából egyetlen szál indul ki. Bizonytalanság áll fenn azonban azon a téren, hogy milyen a szál pontos útja a III szakaszban. Ezért bejelentő a II szakasz felső határaként azt a pontot adta meg, ameddig az üveg mozgását szabad szemmel követni lehet. Amint a fent említett ultragyors filmezési technikával vett képekből meg lehet állapítani, az mindössze annyi, hogy egy szabályos ostorozó mozgás látható, amely folyamatosan ismétlődik és az úgy tűnik, egyetlen síkban jön létre, amely azonban a húzás tartományában uralkodó örvénylő mozgás következtében természetesen legalábbis az idő nagy részében csavarvonal alakú pályát követ, amelynek menetemelkedése és amplitúdója az áramlás irányában nő. Ha összehasonlítjuk a találmány szerint szálképzö központtal és a bevezetőben említett négy eljárással kapott szálhozamot, akkor azt tapasztaljuk, hogy a találmány szerinti eljárással sokkal nagyobb mennyiséget lehet előállítani. A viszony valamennyi eljárást figyelembe véve 10/1 kivéve a gőzzel előállított üveggyapotot, ahol az arány 2/1. A szálmennyiséget az 1 táblázatból számíthatjuk ki, ahol a szállá nem alakult anyagot vagy hulladékot kell levonni a megfelelő eljárás egységnyi hozamából. Ilyen vagy egységnyi hozam az egyetlen kúpból nyert egyetlen szál képzésével azt mutatja, hogy húzás alatt a szálak sebessége legalább nyolcszor nagyobb, mint az áramlás vagy a sugár sebessége. A gázáram és a sugár hőmérsékletére vonatkozó adatokat később adjuk meg. Pillanatnyilag elegendő annyi, hogy az üveget a III szakaszban körülvevő és beburkoló áram hőmérsékletértek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy az üveg meglágyult állapotban maradjon és húzásra alkalmas legyen ebben a szakaszban. Ha arra gondolunk, mi történik a nyújtandó anyaggal a III szakaszban a stabil kúpból való kilépése és az attól lejjebb levő pont között, ahol elnyeri finom kemény szál alakját és tekintettel a jelentős ostorozó mozgásra, bejelentő úgy véli, hogy a nyújtandó anyag szál, amikor még a II szakaszban van, abba a mélyedésbe lesz húzva, amely a két ellentétes értelemben forgó örvényből és a szekunder sugárból képződik és ebbe a burkolatba a két örvény befelé mutató két 15B komponense viszi. Ebben a mélyedésben az üvegszál szembetalálkozik az efölött uralkodó folyadékernyő nagy nyomásával és ez arra kényszeríti, hogy a kerületi rétegbe hatoljon be, amelyben gyors forgómozgás van az egyik vagy másik örvény következtében, ahol aztán az anyag nagyon nagy sebességű spirális mozgásnak van alávetve, aminek következtében nagyon finom szállá alakul a III szakaszban. A pontos mozgás, amelyet a nyújtandó anyag szenved ismeretlen, mindenesetre erre a jelenségre vonatkozóan néhány következtetést levonhatunk, azoknak az ismereteknek alapján, amelyekkel rendelkezünk. A szál jelentős, virtuálisan meghatározatlan hossza a III szakasz viszonylag rövid hosszához képest arra enged következtetni, hogy a húzás úgy megy végbe, mintha a nyújtandó anyagot két végénél fogva megfognánk, mialatt nagyon gyors ostorozó mozgásnak van kitéve, vagy az anyag egyik vége van megfogva, amikor az üvegkúppal még egy testet képez, amelyből a szál kiindul. Ezzel szemben úgy tűnik, hogy a másik vége szabad, azonban nem az, amivel egy testet képez a lehűlt és megkeményedett szállal, amely már áthaladt a III szakaszon és amely a húzandó anyagnál lejjebb van áramlásirányban nézve. A lehűlt, megkeményedett anyagot viszont a súrlódó erők a D szakaszban tartják és húzzák. Látható tehát, hogy az ostorozó mozgásból vagy a megkeményedett szál örvényléséből származó energia (lásd később a IV és V szakaszokkal kapcsolatos magyarázatot) felfelé megy, ami azt jelenti, hogy a húzás folyamatában rendkívül hatékonyan vesz részt, amely a III szakaszban játszódik le. Mivel a húzás tulajdonképpen csak a szekunder sugár nyílásátmérője néhányszoros átmérőjének megfelelő hosszon megy végbe, az os24 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 12
