175763. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rotációs üvegszálképzésre a külső forrógázas szálvékonyítás alkalmazása nélkül
7 175763 8 mást itt jellemző módon kb. 1,05 att (kb. 2,05 kg/cm2) (kb. 15 psig) értéken tartjuk, amivel jellemző módon kb. 0,35 att (kb. 5 psig) fúvókanyomásokat kapunk. A 72 fúvókák által kibocsátott gázáramok hőmérséklete mindaddig nem kényes tényező, amíg ez a hőmérséklet alatta marad az elsődleges szálak lágyulásához és így vékonyításához szükséges értéknek. Rendszerint sűrített levegőt alkalmazunk, amelynek hőmérséklete a sűrítési folyamat következtében és/vagy azért, mert a sűrített levegőt a szobahőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű üzemi környezeten vezetjük át, a szobahőmérsékletnél magasabb lehet. Ha az aprítógáz hőmérséklete magasabb volna az üzemen kívüli levegő hőmérsékleténél, az e gázban levő bármifajta hő jelenléte pusztán véletlen jellegű tény, hiszen a találmány előnye éppen abban áll, hogy szükségtelen ezt a gázt azért melegíteni, hogy elősegítsük és előidézzük az elsődleges szálak vékonyodását. Az aprítógáz egyedüli szerepe abban áll, hogy lehűtse és vágott szálakká aprítsa az elsődleges szálakat és a vágott szálakat a gyűjtőberendezésbe irányítsa. Azáltal, hogy a forgórészt a kerülete mentén kiosztott 72 fúvókákkal vesszük körül, a forgórészből kilépő végtelen szálakat egy sor, egymástól a viszonylag statikus vagy nyugvó levegő zónáival elválasztott lökőerő hatásának tesszük ki. Ezzel a megoldással a lökőerők nekiütköznek a szálaknak, lehűtik azokat és vágott szálakká törik őket szét. Ha a fúvókákat a forgórész kerülete mentén egymástól nagyobb távolságban osztjuk ki, nagyobb hosszúságú vágott szálakat állíthatunk elő. Bizonyos pontig érvényes, hogy minél közelebb helyezzük el egymáshoz a fúvókákat, annál rövidebbek lesznek a keletkezett vágott szálak. Ha azonban a fúvókákat egymáshoz közel helyezzük el, a forgórész kerülete mentén lényegében folytonos levegőfüggönyt alakítunk ki és az elsődleges szálak nem aprítódnak szét vágott szálakká. Jóllehet a végtelen elsődleges szálak felaprítására az előnyös áramló közeg a levegő, más közegeket is alkalmazhatunk, akár önmagukban vagy kombinációban. Lehetséges például, hogy valamilyen kötőanyagot keverünk levegővel, ezt a keveréket tápláljuk be az aprítógáz elosztófejbe és a vágott szálakat a végtelen szálakból történő kialakításukkal egyidejűleg látjuk el kötőanyaggal, illetve visszük a vágott szálakra a kötőanyagot. A vágott szál ilyen eljárással történő előállításánál a folyadék áramokat általában az elsődleges szálak haladási irányára lényegében derékszögben irányítjuk az aprítógáz closztófejből az elsődleges szálakra, jól alkalmazhatók azonban a 90°-tól eltérő, például annál nagyobb szögek is. Üzem közben a 28 fűtő részegység a forgórésznek mind a 46 alsó falát, mind pedig 48 körítőfalának belsejét olyan hőmérsékletre melegíti, amely elegendő ahhoz, hogy a 34 forgórész belsejében az olvadt üveget a kívánt átmérőjű elsődleges szálak előállításához szükséges megfelelő viszkozitáson tartsa. Jóllehet a sok, az üvegszálak gyártásához szokványosán alkalmazott üvegösszetétel jól használható a találmány szerinti eljárásban és berendezésben, a legelőnyösebbnek olyan üvegösszetétel használatát találtuk, amelynek lágyulási pontja viszonylag alacsony és amely viszonylag alacsony hőmérsékleten rendelkezik megfelelő szálképző viszkozitással. Az ilyen üvegösszetétel alkalmazása lehetővé teszi, hogy a forgórészt alacsonyabb hőmérsékleten üzemeltessük, ami viszont meghosszabbítja a forgórész élettartamát. A forgórész élettartama ugyanis függ az üzemi hőmérséklettől, aminek következtében kívánatos a forgórészt a lehető legalacsonyabb hőmérsékleten üzemeltetni. Az olvadt üveget a forgórészbe a 26 olvadt üvegtáp áram alakjában vezetjük be, olyan sebességgel, amely elegendő ahhoz, hogy fenntartsa azt a kívánatos „h” vastagságot vagy nyomómagasságot, amely szükséges az olvadt üvegnek a furatokon való átáramoltatásához és a kívánt 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű végtelen szálak képzéséhez. Amint az elsődleges szálak a forgórészen kívül, abból kifelé haladnak, felváltva haladnak át a 72 fúvókából kiáramló folyadékáramokon és az e folyadékáramok közötti viszonylag statikus, nyugvó levegőn, aminek következtében a szálak hűtő lökőerők hatásának vannak kitéve, amelyek az elsődleges szálakat vágott szálakká aprítják fel. A 72 fúvókákból kilépő folyadékáramok a vágott szálakat egyben lefelé is irányítják a 22 gyűjtőkamrába. A 7 mikronnál kisebb átmérőjű vágott szálak rotációs szálképzéssel és forrógáz-fúvatásos szálvékonyítás alkalmazása nélküli gyártásában lényeges és meghatározó a technológiai folyamat tervezési és műveleti, üzemeltetési változói közötti sajátos összefüggések fenntartása. Ilyen változók az üveg viszkozitása, az üveg sűrűsége, az olvadt üvegnek a forgórészbe és onnan kiáramló összes mennyisége, a furatátmérő, a forgórész sebessége, fordulatszám, a „h” üvegréteg vastagság vagy nyomómagasság a forgórész körítőfalának belső oldalán, a forgórész körítőfalának vastagsága (a furat hosszúsága), a forgórész belső átmérője és e furatok összes száma a forgórész körítőfalában. E változók közül egyesek, mint például a furatátmérő, a furatok száma és a forgórész átmérő, tervezési paraméterek, míg más változók, így az üveg viszkozitása, az üveg sűrűsége, a forgórész fordulatszáma, valamint az üveg elsődleges szálak alakjában történő teljes áramlási sebessége, illetve összes áramló mennyisége, műveleti, üzemi állapotváltozók, paraméterek. A furatátmérő a furatokon átáramló olvadt üveg okozta erózió következtében a forgórész korának előrehaladásával növekszik. Hogy e változást kiegyenlíthessük és a szálátmérőt a kívánt tartományban tarthassuk, a forgórész üzemi életének legalábbis egy szakaszában ténylegesen csökkentenünk kell a forgórész körítőfalának magasságát. Az ennek megvalósításához szükséges technikát részletesebben a későbbiekben ismertetjük. A kis, 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű elsődleges szálak képződése szempontjából lényeges és meghatározó sajátos összefüggések az alábbi három egyenlettel, képlettel írhatók le: 64 vFl TC3p2Df2d4N ahol: d0=a száltermék átlagos átmérője; ?r=3,14; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
