Пристрій для виготовлення штапельних волокон

Винахід відноситься до галузі виготовлення штапельного волокна із розплавів термопластичних матеріалів і може бути використаним на підприємствах промисловості будівельних матеріалів, в хімічній промисловості, металургії та інши х галузях, які виготовляють скляні штапельні волокна. Відомі пристрої реалізації вертикальнодувного способу виробки штапельних волокон із розплавів (Г.Ф. Тобольський. Мінеральна вата та вироби з неї. Південне-Уральське книжне видавництво. - Челябінськ, 1968, с. 327). Найбільш простим і широко використовуваним пристроєм є фільєрна пластина, забезпечена одним або декількома фільєрними отворами для формування струменів розплаву, який подається в пристрій для дуття для роздування високошвидкісним енергоносієм. Для підтримання необхідної в'язкості розплаву через пластину пропускають електричний струм, внаслідок чого пластина нагрівається і тепло передається розплаву, який подається на виробку волокон. Недоліком таких пристроїв є низька якість вироблених штапельних волокон за рахунок того, що струмені розплаву ви ходять з фільєрної пластини, швидко охолоджується, оскільки градієнт температури між розплавом та навколишнім середовищем великий. Це не дає можливості отримувати волокна з діаметром менше п'яти мікрон, а середній діаметр волокон складає дев'ять мікрон. Окрім цього, в волокнах присутній значний відсоток не волокнистих включень, що також погіршує якість штапельного волокна. Найбільш близьким за технічною сутністю та е фектом, що досягається, є волокностворюючий пристрій (а. с. СРСР № 1375582, МПК С03В37/06, бюл. № 7,1988). Цей пристрій включає робоче сопло формування струменю, з'єднане з розплавом фідера печі, по якому подається розплав на виробку. Робоче сопло входить в пристрій для дуття, забезпечений трьома втулками, виконаними з можливістю переміщуватись одна відносно другої. Такий пристрій дає можливість підвищити якість вироблених волокон за рахунок збільшення контакту енергоносія з поверхнею струменю розплаву в процесі виробки штапельних волокон. Недоліком такого волокностворюючого пристрою залишається значне охолодження струменю розплаву високошвидкісним енергоносієм, завдяки чому значна частина розплаву охолоджується настільки, що не встигає бути роздутою в штапельні волокна. Це погіршує якість волокон. В основу винаходу, що пропонується, поставлена задача підвищення якості штапельних волокон із розплаву термопластичного матеріалу. Поставлена задача вирішена тим, що в пристрої для виготовлення штапельних волокон, який включає канал фідера печі, днище фідера печі, стінки фідера печі, склепіння фідера, пальники, вставку фідера, змонтовану в днищі фідера печі з виходом її в простір каналу фідера, пристрій для дуття, забезпечений патрубком підводу високошвидкісного енергоносія, щілиною виходу високошвидкісного енергоносія та патрубком подачі енергоносія в пристрій для дуття, згідно з винаходом, вставка виконана в вигляді двох концентричне змонтованих тр уб, сполучених між собою зверху і знизу та забезпечених зверху отворами, що сполучають порожнину між зовнішньою та внутрішньою трубами з розплавом каналу фідера печі, а порожнина внутрішньої труби сполучає топочний простір каналу фідера печі з навколишнім середовищем, при цьому внутрішня труба забезпечена знизу нерозумно приєднаною до неї чашею, концентричне змонтованою із зовнішньою трубою вставки і забезпеченою фільєрними отворами по обичайці чаші та струмопідводом, а зверху зовнішня труба забезпечена струмовідводом, при цьому пристрій для дуття своєю щілиною ви ходу високошвидкісного енергоносія змонтований вище фільєрних отворів конусної частини обичайки чаші, при цьому знизу зовнішня труба вставки забезпечена отворами, що сполучають порожнину між концентричне змонтованими трубами з порожниною чаші. Зменшення неволокнистих включень та зменшення діаметра штапельного волокна, як і збільшення довжини вироблених штапельних волокон досягнуто як за рахунок роздування цибулинок, які формуються розплавом при виході його з фільєрних отворів вставки, так і за рахунок ежекції в зону виробки розжарених газів з каналу фідера печі. Зменшення кількості розплаву, що роздувається з цибулинок чаші вставки дає можливість в навколишньому середовищі, підігрітому розжареними газами до температури волокно створення, отримати волокна значно меншого діаметру та збільшеної довжини з меншим відсотком неволокнистих включень, оскільки розплав в зоні формування цибулинок підігрівається електричним струмом, який обігріває фільєрну зону чаші вставки. При цьому розжарені гази безперервно ежектуються в зону виробки штапельних волокон, що дає можливість уникнути створення неволокнистих включень до мінімуму. Пристрій для виготовлення штапельних волокон представлено в розрізі на фіг. Запропонований винахід включає канал фідера 1, днище фідера 2, стінки фідера 3, пальники 4, склепіння фідера 5, вставку 6, внутрішню трубу вставки 7, зовнішню трубу вставки 8, коаксіальне змонтованих між собою та нероз'ємно сполученими зверху і знизу, порожнину між зовнішньою та внутрішньою трубами вставки 9, отвори 10, що сполучають порожнину між зовнішньою та внутрішньою трубами вставки, чашу 11, з'єднану з нижнім вінцем внутрішньої труби вставки, отвори в нижній частині зовнішньої труби 12, фільєрні отвори 13, пристрій для дуття 14, патрубок подачі енергоносія в пристрій для дуття 15, щілину виходу високошвидкісного енергоносія 16, простір чаші 17 для прийому розплаву, струмопідвід 18 обичайки чаші та стр умовідвід 19 на обичайці. Працює пристрій для виготовлення штапельних волокон наступним чином. В канал фідера печі 1 безперервно поступає розплав на днище фідера 2, піднімаючись по стінках фідера 3, створює дзеркало розплаву, що підігрівається пальниками 4, закріпленими в склепінні фідера 5, в які безперервно подається газоповітряна суміш. Підігрітий розплав піднімається над днищем, заповнюючи вставку 6 і через отвори 10 заповнює порожнину 9 між зовнішньою трубою 8 та внутрішньою 7 і через отвори 12 поступає в чашу 11, а з неї через фільєрні отвори 13 формується в вигляді цибулинок. З пристрою для дуття 14 енергоносій, який в пристрій для дуття подається по патрубку 15 подається через щілину виходу високошвидкісного енергоносія 16, роздуває цибулинки розплаву в штапельні волокна. Для зменшення тепло відводу від розплаву в просторі чаші 17 до обичайки чаші приєднаний через струмопідвід 18 подається електричний струм до чаші і відводиться по струмовідводу 19 на обичайці зовнішньої труби. Винахід конструктивно простий та надійний в експлуатації та дає змогу підвищити якість виготовлених штапельних волокон шляхом зменшення діаметру волокон, збільшення їх довжини та зменшення відсотка не волокнистих включень, не потребуючи для цього додаткових енергозатрат.