175824. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés termoplasztikus szálak előállítására
3 175824 4 nül a megolvadt üvegszálat érik és az így kapott termék szigetelő üveggyapot, amit „gőzzel húzott szálnak” neveznek. Az első technológia egy változatában (5) a szálképző fej és az ezt tápláló olvasztótégely együttese be van helyezve egy nyomás alatti kamrába oly módon, hogy a szálképző fejből kilépő üvegszálakat a nyomás alatti kamrából kilépő levegő elkapja és áthúzza a szálképző fej vége alatt közvetlenül elhelyezett résen. Ezt az eljárást általában „kisnyomású levegővel történő húzásnak” és a kapott terméket „levegővel húzott fátyolnak” nevezik. 2. Mechanikai húzás A mechanikai húzás eljárása (6), (7) ugyanúgy kezdődik, mint a fúvással történő húzás, azaz bizonyos számú szálat képezünk a szálképző fej végén levő nyílások segítségével. A húzás végén azonban ennél az eljárásnál nem alkalmazunk gázsugarakat, hanem mechanikai húzást valósítunk meg nagy sebességgel forgó forgódob segítségével, amelyen a szálak futnak vagy forgó görgők segítségével, amelyek között a szálak áthaladnak. A vonatkozó szabadalmak száma olyan tekintélyes, hogy nem lehet őket megemlíteni és különben sem érintik egyáltalán a találmány tárgyát. 3. Aérocor eljárás Az aérocor eljárásnál (8), (9) az üveget nagy hőmérsékletű és nagy sebességű folyadék áramba vezetik be szilárd állapotban és nem folyékony szál alakjában, mint a fúvással történő húzásnál, vagy a fent említett mechanikai húzásnál. Egy üvegrudat vagy néha egy megnövelt üvegszálat meleg gázsugárba vezetnek be, általában a sugár irányára merőlegesen. Ebből következik, hogy a rúd vége felmelegszik, megolvad, meglágyul, oly módon, hogy a sugár egy szálat ki tud húzni, amit magával visz. 4. Húzás centrifugálással Ennél az eljárásnál (10), (11) az üveget megolvasztják és nagy sebességgel forgó testbe vezetik be, amelynek e kerületén számos nyílás van. Az üveg ezeken a nyílásokon át távozik a centrifugális erő hatására és az így keletkező üvegszálakat azonnal koncentrikus meleg gázsugár hatásának, vagy pedig lefelé irányított lángok hatásának teszik ki, vagy a szálakat az első sugárral koncentrikusan és a forgó testtől távolabb egy második lefelé irányított, nagysebességű sugár hatásának lehet kitenni, amely ugyancsak levegőből vagy nagynyomású gőzből áll. Az üvegszálakat így nagyon finom szálakká lehet húzni, amelyek lehűlnek és elszívhatok lefelé üveggyapot formájában. Az ismert technikát analizálva megállapíthatjuk, hogy már régóta felismerték azt, hogy kívánatos rendkívül kis átmérőjű, pl. néhány mikron nagyságrendű üvegszálat képezni, mivel az ilyen szálból előállított termékeknek olyan előnyös fizikai tulajdonságai vannak, mint pl. nagy mechanikai ellenállás és jó hőszigetelő képesség. Továbbá bár a szál hosszúsága felhasználástól függ, általában előnyös minél hosszabb szálak létrehozása. Azonkívül rendkívül előnyös, ha különösen gazdaságossági szempontból a teljesítményt növelni lehet. Egy mód a teljesítmény növelésére, ha az egységnyi nyílásra eső teljesítményt növeljük, „egységnyi teljesítmény” alatt értjük egy adott idő alatt egyetlen fonóközponton megvalósított termelést. „Fonóközpont” alatt vagy egy kibocsátó nyílást értünk fúvással történő húzás, mechanikai húzás, vagy centrifugálással történő húzás esetén, vagy egy rudat az aérocor húzás esetén. A találmány szerinti eljárásnál a „fonóközpont alatt azt az olvadt üvegkúpot értjük, amelyből egyetlen szálat kihúzunk. A teljesítményt egy adott eljárásnál rendszerint kilogrammban adjuk meg, vagy tonnában, óránként vagy 24 órás periódusokra. Összefoglalva: előnyös és kívánatos nagyon finom és nagyon hosszú szálak képzése, méghozzá nagy egységnyi teljesítménnyel, de ezek a követelmények ellentétesek, legalábbis az ismert eljárásoknál. Következésképpen mindig választani kellett. Azonkívül az ismert eljárások egyikével sem lehetett egyetlen grammot sem megtakarítani. így például a mechanikai húzással nagyon finom folyamatos szálat lehet előállítani, de egységnyi teljesítménye nagyon kicsi és a kapott terméket nem lehet üveggyapotként gazdaságosan felhasználni. Ezzel szemben a centrifugálásos eljárásnál az egységnyi teljesítmény nagy, de ennél a szálak rövidebbek és az összegyűjtésük ahhoz, hogy fonalat képezzenek belőle vagy más erősítő terméket, ill. textíliát nem könnyű. A centrifugálással előállított szálak nagyon sok helyen nagyon előnyösen alkalmazhatók, mint pl. épületek szigetelésénél — ahol a szálak nagy átmérője és hossza a végtermékben nem jelent hátrányt, ha azonban a szigetelés követelményei, vagy a termék mechanikai viselkedésével szemben támasztott követelmények szigorúbbak, általában más gyártási eljárást, pl. az aérocor eljárást szokták általában alkalmazni. Az aérocor eljárással hosszú és finom szálakat lehet előállítani, de a teljesítménye nem kielégítően nagy ahhoz, hogy konkurrálni tudjon a centrifugálásos eljárással. Valójában az aérocor eljárásnál, ahogy a teljesítmény nő, nő elkerülhetetlenül a szál átmérője is. Ha egy bizonyos átmérőt elértek és a hozamot tovább akarják növelni, akkor az üvegrúd úgy halad át a gázáramon, hogy nem olvad meg teljesen, ami a kapott termékben meg nem engedhető részecskék bejutását okozza, amit „hurok” néven ismernek. A kisnyomású levegővel való húzással nagyon egységes átmérőjű hosszú szálakat lehet nyerni, de a teljesítmény kicsi. Ha az egységnyi teljesítményt növelni igyekeznek, akkor a nem eléggé húzott üvegből cseppek képződnek. A találmány szerinti eljárás rendkívül fontos érdeke, hogy finom és hosszú szálakat kapjunk és az egységnyi teljesítmény is nagy legyen. A második ismert technológiánál a fúvással történő húzásnál az egységnyi teljesítmény nagyon nagy lehet, de mivel a húzóáramok az üvegszálat eltörik mielőtt kihúznák, az üveg nagy része (még 50% is lehet!) nem alakul át szállá és a gyapotban marad infibrált szál alakjában, sőt mi több a szálak nagyon rövidek és átmérőjük nagyon szabálytalan. A találmány szerinti eljárás egyik fontos jellemzője, hogy nagy egységnyi teljesítmény mellett hosszú és finom szálakat lehet vele létrehozni, mint ahogyan már említettük, és hogy olyan szálat hoz létre, amely gyakorlatilag mentes az infibrált anyagtól. Számos kísérletet folytattak a célból, hogy az üvegszál előállítását tökéletesítsék és ehhez az olvadt üvegszál húzására egy vagy több eljárást alkalmaztak. Ezeknek a technológiáknak nagy része a húzási eljárás töké-5 10 15 20 25 30 135 40 45 50 55 60 65 2
