175763. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rotációs üvegszálképzésre a külső forrógázas szálvékonyítás alkalmazása nélkül
3 175763 4 az elsődleges szálat ilyen forrógáz-sugárral vékonyítják, a szálátmérő azonnal 10—15 mikronra ugrik, amint a forrógáz-fúvatáshoz szükséges hőt szolgáltató égőket lezárják. Ajánlották már azt is, hogy a forgórész nyílásait, furatait csökkentsük 254 mikronra (10 miire) és így 4— 10 mikron átmérőjű vágott szálat állítsunk elő, azt azonban nem ismerték el, hogy az eljárás paraméterei közötti összefüggés gondos szabályozásával a forrógázfúvatásos szálvékonyítás kiküszöbölhető volna. A kisebb átmérőjű furatokkal is, a forrógáz-fúvatásos szálvékonyítás még mindig szerepel az eljárás egyik technológiai lépéseként. Jóllehet az eddig ismert eljárások némelyikével elő lehet 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű vágott szálakat állítani, ez eljárások számos komoly problémát vetnek fel. Ezek közül az egyik leglényegesebb, hogy az ezen eljárásokban alkalmazott nagy mennyiségű tüzelőanyag, például földgáz, nem mindig áll könnyűszerrel rendelkezésre és az előrejelzések akut hiányokat jövendölnek. Ebből következik, hogy a technológiához szükséges földgáz elegendő mennyiségének hiánya megszakíthatja vagy lelassíthatja a termelést. Ezért kívánatos a szálvékonyításhoz szükséges forrógáz-fúvatást kiküszöbölni, de ezzel együtt a szálvékonyító berendezésben alkalmazott égők üzemeltetésével járó karbantartást és ezzel összefüggő egyéb problémákat is. Emellett, minden egyes tüzelőanyag elégetésével járó technológiai lépésben a környezetet szennyező anyagok termelődnek. Az ezek által felvetett problémákat meg kell oldani, mivel további üzemköltségeket okoz. Végül pedig, a szálvékonyító égők által szolgáltatott és átadott hőmennyiséget a gyűjtőkamrában el kell vonni, még mielőtt a vágott szálat rostlemezzé nemezelnénk, minthogy ez a hő gyakran idézi elő a kötőanyag idő előtti kötését, kikeményedését. Ez nem kívánatos tény és korlátozza az alkalmazható kötőanyagtípusok számát. Találmányunk kidolgozásánál ezért azt a célt tűztük ki, hogy olyan eljárást és berendezést fejlesszünk ki 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű vágott szál előállítására, amelynél az olvadt anyagot egyszerűen forgórész nyílásain vagy furatain viszonylag hideg és viszonylag kisnyomású gázáramok sokaságába vezetjük át és ily módon kiküszöböljük az eddig ismert eljárásokban alkalmazott forrógázas fúvatást, valamint az ezzel együtt járó tüzelőanyag-felhasználást. Ennek megfelelően, találmányunk tárgya eljárás 7 mikron vagy ennél kisebb átlagos átmérőjű elemi szálak előállítására üvegből vagy más hasonló olvadt ásványi anyagból az üvegnek vagy más hasonló olvadt ásványi anyagnak egy forgórész kerületi falába történő bevezetésével és az olvadt anyagnak az e kerületi falban, körítőfalban elhelyezett nyílásokon, furatokon történő átvezetésével, azzal jellemezve, hogy e körítőfal legalább 40 000, legfeljebb 457 mikron (18 mii) átmérőjű nyílást, furatot tartalmaz, és hogy az olvadt anyagot e nyílásokon vagy furatokon átvezetve legfeljebb 7 mikron átlagos átmérőjű elemi szálakat alakítunk ki, amelyeket a körítőfal külső felületével általában párhuzamosan irányított olyan gázáramok sokaságával érintkeztetjük, amelyek hőmérséklete elégtelen ahhoz, hogy az így kapott elemi szálakat vékonyítsa, amelyek azonban elegendő hőmérséklettel és sebességgel rendelkeznek ahhoz, hogy az elemi szálakat véges hosszakra szakítsák. A találmány tárgya továbbá berendezés, illetve készülék legfeljebb 7 mikron átlagos átmérőjű elemi szálak a fenti eljárással történő előállítására olvadt üvegből vagy más hasonló ásványi anyagból, azzal jellemezve, hogy az egy forgórészből, amelynek gyűrű alakú körítőfala és ebben a körítőfalon végighaladó, legalább 40 000 darab, legfeljebb 457 mikron (18 mii) átmérőjű nyílása, furata van, az olvadt üveget vagy más, hasonló ásványi anyagot a forgórész körítőfalának belsejébe szállító elosztóberendezésből, a furatokat tartalmazó körítőfal felületét az üveg vagy más hasonló ásványi anyag olvadt állapotban tartásához elegendő hőmérsékletre fűtő egy vagy több fűtőberendezésből és a forgórész forgatását végző meghajtószerkezetből áll. Azáltal, hogy a forgórészben elhelyezett furatokból kiáramló elsődleges szálakba a forgórész kerülete mentén egymástól kör mentén elhelyezkedő távolságokban és a furatokból kilépő elsődleges szálak útjára keresztirányban irányítjuk viszonylag alacsony, például 149 °C (300 °F) alatti, előnyösen 93 °C (200 °F) alatti és a legelőnyösebben 66 °C (150 °F) alatti hőmérsékletű levegőáramok sokaságát, az elsődleges szálakat vágott szálakká törjük szét. Ezzel a megoldással elérjük, hogy a furatokból elsődleges végtelen szálak lépnek ki és amint e szálak egy vagy több levegőáramon áthaladnak, a végtelen szálak eltörnek és azok az alul elhelyezett gyűjtőkamrába kerülnek, ahol a vágott szálat a szokványos módon nemezzé, rostlemezzé alakítjuk. A levegőáramok és a forgórészt körülvevő levegő viszonylag alacsony hőmérséklete következtében az üvegszálaknak legalább a felülete gyorsan hűl az üveg lágyulási hőmérséklete alá. Ezért az elsődleges szálakba ütköző levegő ütközési ereje lényegében semmiféle szálvékonyodást nem idéz elő. Nem ez a hatás érvényesül, hanem az, hogy az elsődleges szálak gyorsan hűlnek le rideg, törékeny állapotra, amikor is a levegőáramok erőhatására vágott szállá törnek. A találmány szerinti eljárással és berendezéssel előállított vágott szálak átmérőeloszlása szűkebb, hosszúsága pedig nagyobb lehet az eddig ismert és forrógázfúvatásos szálvékonyítást alkalmazó eljárások esetén tapasztalhatónál. A szokványos, ismert rotációs szálképzéssel előállított szálhoz képest a találmány szerint előállított vágott szál hosszúsága kívánság szerint tág határok között változtatható. A találmány szerinti eljárással és berendezéssel már ipari méretekben termeltünk. A szálátmérővel kapcsolatban alkalmazott „átlagos átmérő” kifejezést a hagyományos számtani vagy átlagos értelemben használjuk és azon a mikroszkóposán végzett mérések eredményeinek középértékét vagy átlagát értjük. Az 1. ábra a keresztmetszetben ábrázolt gyűjtőkamra fölött elhelyezett készülék függőleges nézete. A 2. ábra a találmány szerinti berendezést keresztmetszetben ábrázolja. A 3. ábra lényegében a 2. ábra 3—3 vonala mentén alulnézetben mutatja a találmány szerinti berendezést. A 4. ábra tört nézetben mutatja a találmány szerinti berendezésben alkalmazott egy tipikus forgórész nyílásai, furatai sávjának egy részletét. Az 5. ábra a forgórész körítőfalának tört keresztmetszetét ábrázolja, abból a célból, hogy szemléltesse az üveg felhalmozódását a fal belső oldalán. A 6. ábra a találmány szerinti berendezés egy előnyös 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
