PL191294B1 - Sposób wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, urządzenie do wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, płat ze sztucznych włókien szklistych i urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania plata ze sztucznych wlókien szklistych, w którym rozwlóknia sie odsrodkowo stop mine- ralny poprzez doprowadzanie stopu do przedzarek odsrod- kowych, pierwszej i drugiej, umieszczonych zasadniczo obok siebie (…), znamienny tym, ze rozwlóknianie odsrod- kowe na jednej albo wiekszej liczbie przedzarek reguluje sie niezaleznie od rozwlókniania odsrodkowego……… 30. Urzadzenie do wytwarzania plata ze sztucznych wlókien szklistych, obejmujace przedzarki odsrodkowe, pierwsza i druga, umieszczone zasadniczo obok siebie (…), znamienne tym, ze ma zespól regulacyjny do niezaleznej regulacji co najmniej dwóch parametrów rozwlókniania…… 34. Integralny plat ze sztucznych wlókien szklistych, majacy pierwsza sekcje lica, rozciagajaca sie do wewnatrz od jednego lica, druga sekcje lica, rozciagajaca sie do wewnatrz od przeciwleglego lica i sekcje rdzenia pomiedzy sekcjami lica pierwsza i druga, a te sekcje stanowia ze soba nawzajem jedna calosc, znamienny tym, ze wlókna maja co najmniej jedna wlasciwosc wlókna rózna w jednej z tych sekcji od wlasciwosci wlókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji,……… 39. Urzadzenie do wytwarzania wstegi ze sztucznych wlókien szklistych obejmujace szereg przedzarek odsrodko- wych umieszczonych obok siebie i sztywny zespól rynny do przyjecia stopu z pieca w polozeniu odbioru i do doprowa- dzania stopu do szeregu polozen wyplywu do tych przedza- rek, znamienne tym, ze obejmuje przedzarki odsrodkowe pierwsza, trzecia i druga (1, 3, 2), umieszczone obok siebie... PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, urządzenie do wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, płat ze sztucznych włókien szklistych i urzą dzenie do wytwarzania wstę gi ze sztucznych włókien szklistych.

Znany sposób wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych obejmuje odśrodkowe rozwłóknianie stopu mineralnego z wytworzeniem chmury sztucznych włókien szklistych porywanych w powietrzu, poprzez zastosowanie przę dzarki odś rodkowej usytuowanej w strumieniu powietrza oraz zbieranie włókien na przepuszczalnym przenośniku w postaci wstęgi, mającej przeciwległe obszary brzegowe pierwszą i drugą, poprzez odsysanie powietrza z chmury przez przenośnik podczas, gdy przenośnik porusza się w pierwszym kierunku, oraz układanie krzyżowe wstęgi z wytworzeniem płata.

Istnieją różne typy przędzarek odśrodkowych do rozwłókniania stopów mineralnych. Wiele zawiera tarczę albo misę, która wiruje wokół zasadniczo pionowej osi. Jest wówczas rzeczą znaną ustawianie szeregu tych przędzarek w linii, tzn. zasadniczo w pierwszym kierunku, np. jak to ujawniono w brytyjskim opisie patentowym GB 926749, opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki US 3824086 i międzynarodowej publikacji patentowej WO83/03092. Zwykle ten sam stop doprowadza się do wszystkich przędzarek tak, że powstaje wyrób zasadniczo jednorodny. Jednak z francuskiego opisu patentowego FR 1321446 wiadomo, że osadza się włókna organiczne na powierzchniach lica płata, jak również wiadomo, że dodaje się środek wiążący albo inne materiały do chmury włókien. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki US 3824086 stwierdzono, ż e ustawienie przę dzarek w dwóch rzędach obok siebie ma tę wadę, że powoduje niejednorodność wzdłuż zakładki na linii środkowej.

Innymi przędzarkami odśrodkowymi są te, które zawierają co najmniej jeden rotor rozwłókniający, zamontowany tak, aby obracał się wokół osi poziomej. Takie przędzarki mogą mieć pojedynczy rotor albo parę rotorów, na które doprowadza się stop i na których tworzą się włókna, lecz częściej przędzarki są przędzarkami kaskadowymi, w których stop doprowadza się na pierwszy rotor, a z niego stop jest wyrzucany na drugi, trzeci i ewentualnie czwarty rotor po kolei, przy czym rozwłóknianie zachodzi na drugim rotorze i dalszych, a często również na pierwszym.

Właściwości włókien formowanych w każdej przędzarce zależą od parametrów rozwłókniania w danej prz ędzarce, a mianowicie od warunków w danej przędzarce, które wpływają na tworzenie się włókien.

Jednym ważnym parametrem rozwłókniania jest rodzaj stopu, który doprowadza się do danej przędzarki, ponieważ na tworzenie się włókien wpływa zmiana fizycznych właściwości stopu (w szczególności lepkość, która zależy zarówno od temperatury, jak i od składu chemicznego), a charakterystyka włókna zmienia się w wyniku zmiany składu chemicznego stopu.

Innym parametrem rozwłókniania jest szybkość podawania stopu do danej przędzarki. Ogólnie biorąc, dłuższe włókna i mocniejszą wełnę można uzyskać przy niższej szybkości podawania stopu niż przy wyższej (gdy wszystkie inne parametry pozostają niezmienione).

Innym parametrem rozwłókniania jest położenie rotora rozwłókniającego albo co najmniej jednego z rotorów względem punktu doprowadzenia stopu do przędzarki. Przykładowo stop zwykle wylewa się z góry na dół na rotor albo na pierwszy rotor w przędzarce, a kąt, jaki strumień stopu tworzy z powierzchnią tego rotora wpływa na osią gi przę dzarki. Podobnie, gdy wystę pują kolejne rotory, położenie każdego rotora względem innych może wpływać na osiągi.

Innym parametrem rozwłókniania jest pole przyspieszenia wytwarzane przez rotor, albo pola wytwarzane przez rotory (jeżeli jest więcej niż jeden rotor). Pole przyspieszenia zależy od średnicy rotora i od jego prędkości obrotowej.

Istnieje zwykle strumień powietrza związany z rotorem albo z każdym rotorem rozwłókniającym, przy czym włókna są porywane w tym powietrzu z powierzchni rotora w miarę powstawania. Strumień powietrza ma pole prądu, a pole prądu tego strumienia albo każdego strumienia powietrza przyporządkowanego przędzarce jest innym ważnym parametrem rozwłókniania.

W znanych sposobach pojedyncza przę dzarka kaskadowa albo inna służ y do rozwłókniania stopu mineralnego, a włókna są porywane w powietrzu w postaci chmury włókien. Włókna zbiera się na przepuszczalnym przenośniku w postaci wstęgi mającej przeciwległe obszary brzegowe pierwszy i drugi oraz obszar środkowy, poprzez odsysanie powietrza z chmury przez przenośnik.

Wstęga ma często zmienną strukturę albo właściwości i z tego oraz z innych powodów jest znaną praktyką krzyżowe układania wstęgi tak, aby utworzyć płat, przy czym pierwsza sekcja lica

PL 191 294 B1 płata powstaje głównie z pierwszego obszaru brzegowego wstęgi, a przeciwległa druga sekcja lica płata powstaje głównie z przeciwległego drugiego obszaru brzegowego wstęgi, a płat ma sekcję rdzenia pomiędzy swymi sekcjami lica, pierwszą i drugą.

Zwykle pożądane jest, aby płat miał możliwie jak najbardziej jednorodny skład na całej swej grubości, tzn. korzystne jest aby nie było celowo wprowadzonych zmian pomiędzy pierwszą sekcją lica, sekcją rdzenia i drugą sekcją lica płata.

Do pewnych celów wymagany jest płat, który ma zmienne właściwości na swej grubości, lecz tradycyjnie uzyskuje się to wytwarzając zasadniczo jednorodny płat, a następnie poddając go obróbce tak, aby zmienić jego właściwości powierzchniowe. Przykładowo znane jest nanoszenie dodatkowego środka wiążącego na jedno lico i/lub znane jest oddzielanie jednej sekcji lica od głównego płata, poddawanie sekcji lica obróbce i następnie ponowne łączenie jej z głównym płatem, jak również znane jest laminowanie cienkiego płata z grubszym płatem o odmiennych właściwościach.

Znane jest modyfikowanie warunków rozwłókniania w pojedynczej przędzarce poprzez zmianę parametrów rozwłókniania. Przykłady podano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki US 3159457 i 4210432, europejskim opisie patentowym EP-A-080963, i międzynarodowych publikacjach patentowych W092/10436, W092/12940 i W096/18585. W niektórych spośród tych sposobów zmiana zachodzi w trakcie procesu, podczas gdy w innych zmianę wprowadza się przed rozpoczęciem procesu, dobierając właściwie parametry rozwłókniania.

Jakkolwiek w znanych sposobach stosuje się pojedynczą przędzarkę kaskadową albo inną, istnieją także pewne propozycje w literaturze dotyczące wprowadzenia pierwszej i drugiej przędzarki ustawionych zasadniczo obok siebie oraz ewentualnie trzeciej przędzarki pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą. Włókna ze wszystkich trzech przędzarek tworzą jedną chmurę włókien porywanych w powietrzu, a gdy tę chmurę zbiera się na przenoś niku w postaci wst ęgi, przę dzarki pierwsza i druga wytwarzają włókna, które w większości tworzą odpowiednio pierwszy i drugi obszar brzegowy wstęgi, a jeż eli jest trzecia przę dzarka (albo wię cej niż jedna taka trzecia przę dzarka), wówczas trzecia przę dzarka (albo przędzarki) dostarczają włókna, które zasadniczo tworzą środkowy obszar wstęgi.

Przykładowo opisano proces z parą rotorów, przy czym jeden z nich jest ustawiony jako lustrzane odbicie drugiego rotora. Fakt, że jeden jest lustrzanym odbiciem drugiego nie powoduje różnic w parametrach rozwłókniania na obu przę dzarkach.

W mię dzynarodowej publikacji patentowej WO92/12940 ujawniono zastosowania trzech przę dzarek kaskadowych w układzie obok siebie. Ujawniono w nim, że względne położenia osi poszczególnych rotorów powinny być regulowane w celu optymalizowania rozwłókniania. Międzynarodowa publikacja patentowa nr WO 92/12940 nie zawiera sugestii, co do tego, że względne położenia rotorów w jednej przędzarce kaskadowej powinny różnić się od względnych położeń rotorów w jednej z pozostałych prz ę dzarek kaskadowych z trójki, którą przedstawiono na rysunkach.

W stanie techniki celem jest zwykle uzyskanie wstęgi, która jest moż liwie jak najbardziej jednorodna, toteż logiczne jest, ze parametry w każdej z przędzarek powinny być ustawione tak samo, chociaż zmianę stężenia środka wiążącego albo dodatku barwiącego w kierunku szerokości ujawniono w europejskim opisie patentowym EP-A-374112.

Niniejszy wynalazek dotyczy dwóch oddzielnych problemów.

Jeden problem wynika z faktu, że, jak wspomniano wyżej, często będzie pożądane dysponowanie możliwością wytworzenia płata, w którym sekcja brzegowa ma właściwości celowo dobrane w taki sposób, aby ró ż niły się od właś ciwoś ci sekcji rdzenia. Przykładowo w niektórych przypadkach byłoby pożądane, aby włókna w sekcji brzegowej miały inną średnią średnicę albo średnią długość niż włókna w sekcji rdzeniowej. W ten sposób można optymalizować niezależnie właściwości powierzchniowe płata i izolacyjne albo inne ogólne właściwości fizyczne płata. Obecnie problem ten rozwiązuje się rozdzielając płat na pewnej głębokości i poddając jedną sekcję obróbce innej niż pozostałe przed ponownym ich połączeniem, bądź też poddając płat obróbce powierzchniowej, albo też laminując płaty wytworzone oddzielnie.

Celem wynalazku jest dostarczenie nowych płatów o regulowanych różnych właściwości na swej grubości oraz urządzenia i sposobu ich wytwarzania.

Drugi problem powstaje, gdy stosuje się jedną albo większą liczbę przędzarek umieszczonych obok siebie do wytwarzania pojedynczej wstęgi. Ze względu na charakter procesu i konstrukcję komory zbierającej trudno jest dokładnie obserwować to, co dzieje się na poszczególnych przędzarkach. Obecnie jednak należy wziąć pod uwagę, że osiągi poszczególnych przędzarek w zestawie dwóch lub większej liczby przędzarek mogą być względnie niezależne od siebie, mimo iż przędzarki mają z zało4

PL 191 294 B1 żenia pracować w podobny sposób. Toteż, jeżeli dwie zasadniczo identyczne przędzarki są ustawione obok siebie, mając taką samą średnicę rotorów i prędkość obrotową oraz takie same strumienie powietrza i są zasilane taką samą ilością tego samego stopu, można było przewidywać, że uzysk włókien i właściwości włókna z każdej przędzarki będą takie same. W rzeczywistości obecnie stwierdzono, że nie musi to koniecznie mieć miejsca i że dwie przędzarki, które z założenia mają być identyczne i które mają pracować w identycznych warunkach, mogą dawać i w rzeczywistości często dają róż ny uzysk włókien i różne właściwości albo jedno i drugie.

Przyczyna tego nie jest jasna, lecz prawdopodobnie wiąże się z trudnością ustalenia w całkowicie niezawodny sposób dowolnego konkretnego zespołu warunków realizacji procesu, z uwzględnieniem wysokiej temperatury, wysokiej prędkości rotorów i wysokiej prędkości powietrza związanej z każdą przędzarką. Ponadto, ponieważ przędzarki są z konieczności usytuowane w różnych położ eniach względem urządzenia zbierającego, ta różnica położenia może przyczyniać się do różnic w osiągach, np. na skutek różnic przepływu powietrza wokół każdej przędzarki. Bez względu na przyczynę sądzi się jednak, że systematyczna albo czasami samorzutna zmiana występuje i obniża efektywność procesu produkcji jako całości.

Zatem wynalazek obejmuje także stwierdzenie, że problem ten istnieje oraz pragnienie rozwiązania tego problemu tak, aby uniknąć niepożądanych i niekontrolowanych zmian w charakterystyce rozwłókniania w przypadku poszczególnych przędzarek w zestawie przędzarek umieszczonych obok siebie. W ten sposób można poprawić sprawność i np. uniknąć niepożądanych zmian na grubości wstęgi, a tym samym potencjalnie na grubości płata.

Wynalazek dotyczy nowych płatów, które mają zmienne właściwości na swej grubości, oraz dotyczy urządzenia i sposobu, który jest w stanie rozwiązać obydwa problemy wytwarzania tych nowych płatów i uniknięcia niepożądanych zmian we wstędze.

Według wynalazku, sposób wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, w którym rozwłóknia się odśrodkowo stop mineralny poprzez doprowadzanie stopu do przędzarek odśrodkowych, pierwszej i drugiej, umieszczonych zasadniczo obok siebie, i ewentualnie do jednej lub większej liczby trzecich przędzarek odśrodkowych pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą, przy czym każda przędzarka odśrodkowa zawiera co najmniej jeden rotor rozwłókniający zamontowany obrotowo wokół osi zasadniczo poziomej, a dany rotor lub każdy rotor wytwarza pole przyspieszenia, porywa się włókna z każdej przędzarki wokół co najmniej jednego rotora rozwłókniającego każdej przędzarki przez strumień powietrza mający pole prądu i tym samym wytwarza się jedną chmurę włókien porywanych w powietrzu, zbiera się włókna na przepuszczalnym przenoś niku w postaci wstęgi, mają cej przeciwległe obszary brzegowe, pierwszy i drugi, oraz obszar środkowy, poprzez odsysanie powietrza z chmury przez przenośnik, przy czym przędzarki pierwsza i druga wytwarzają włókna, które głównie tworzą obszary brzegowe, odpowiednio pierwszy i drugi, oraz układa się krzyżowo wstęgi z wytworzeniem płata, przy czym pierwsza sekcja lica płata powstaje głównie z pierwszego obszaru brzegowego wstęgi, a przeciwległa, druga sekcja lica płata powstaje gównie z drugiego obszaru brzegowego wstęgi, płat zaś ma sekcję rdzenia pomiędzy sekcjami lica, pierwszą i drugą, charakteryzuje się tym, że rozwłóknianie odśrodkowe na jednej albo większej liczbie przędzarek reguluje się niezależnie od rozwłókniania odśrodkowego na jednej albo większej liczbie innych przędzarek przez niezależną regulację na jednej albo na różnych przędzarkach co najmniej dwóch parametrów rozwłókniania, przed albo w trakcie wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, zmieniając jedną albo większą liczbę właściwości obszarów brzegowych wstęgi albo obszaru rdzenia wstęgi, wybranych spośród średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu, wytrzymałości wełny na rozciąganie, gęstości i składu chemicznego, przy czym parametry wybiera się spoś ród właś ciwoś ci fizycznych i/lub składu chemicznego stopu doprowadzanego do przędzarki, prędkości podawania stopu do przędzarki, położenia rotora rozwłókniającego albo co najmniej jednego spośród rotorów rozwłókniających w przędzarce względem położenia punktu doprowadzenia stopu do danej przędzarki, pola lub pól przyspieszenia w danej przędzarce oraz pola prądu danego strumienia powietrza lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego przędzarce.

Sposób korzystnie prowadzi się z użyciem co najmniej jednej takiej trzeciej przędzarki odśrodkowej, umieszczonej pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą.

Korzystnie, jako każdą przędzarkę stosuje się przędzarkę kaskadową z pierwszym rotorem wirującym wokół osi zasadniczo poziomej i co najmniej jednym dalszym rotorem obracającym się wokół osi zasadniczo poziomej i przyjmującym stop wyrzucany z pierwszego rotora i wyrzucającym ten stop w postaci włókien.

PL 191 294 B1

Korzystnie doprowadza się strumień powietrza wokół każdej przędzarki, co najmniej częściowo jako główny strumień powietrza, który płynie zasadniczo w styczności z częścią albo całością rotora, albo co najmniej jednego z tych dalszych rotorów, oraz ewentualnie także jako wtórny strumień powietrza, który płynie wokół głównego strumienia powietrza.

Korzystnie główny strumień powietrza prowadzi się ze środka kierującego, który przylega do obwodu rotora albo każdego z dalszych rotorów, i kieruje strumień powietrza zasadniczo równolegle do powierzchni rotora i pod kątem od 5 do 60° do niej.

Korzystnie stosuje się środek kierujący na trzeciej albo każdej trzeciej przędzarce kierujący strumień powietrza pod kątem, który w co najmniej niektórych częściach przędzarki wynosi co najmniej 20° i jest co najmniej o 5° większy niż kąt w odpowiadających częściach jednej z tych innych przędzarek.

Korzystnie rozwłóknianiem odśrodkowym steruje się niezależnie przez niezależne wybieranie pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego jednej przędzarce względem pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego innej przędzarce.

Korzystnie stosuje się w wyniku tego wyboru różnicę wynoszącą co najmniej 5° w orientacji strumienia powietrza w jednej przędzarce i orientacji strumienia powietrza w odpowiadającym położeniu w drugiej przędzarce.

Korzystnie pole przyspieszenia na dalszym rotorze, niektórych albo wszystkich dalszych rotorach jednej albo większej liczby przędzarek jest co najmniej o 10% większe niż pole przyspieszenia na odpowiadającym rotorze albo rotorach innej z przędzarek.

Korzystnie do jednej z przędzarek doprowadza się stop w ilości jest co najmniej o 10% większej niż ilość doprowadzana do jednej z pozostałych przędzarek.

Korzystnie stosuje się wszystkie przędzarki ustawione w układzie obok siebie, wewnątrz zasadniczo owalnego kanału.

Korzystnie stosuje się wstęgę o zmienionej poprzez dobór parametrów rozwłókniania właściwości w brzegowym obszarze wstęgi i/lub obszarze rdzenia wstęgi i dostarcza wstęgę mającą zasadniczo jednorodne właściwości na jej szerokości.

Korzystnie zmianę właściwości w brzegowym obszarze wstęgi lub rdzenia wstęgi jest zmianą wydajności, przez co uzyskuje się wstęgę o zasadniczo jednorodnej zawartości surowca mineralnego na jej szerokości.

Korzystnie prowadzi się zmianę co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania, przez co obszar brzegowy wstęgi i/lub obszar rdzenia wstęgi, oraz sekcja brzegowa płata i /lub sekcja rdzenia płata zmieniają się aby osiągnąć konfigurację A-B, A-A-B, A-B-A albo A-B-C.

Korzystnie średnia średnica włókna w jednym z obszarów wstęgi i w co najmniej jednej sekcji płata jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia średnica włókna w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi i w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata.

Korzystnie średnia długość włókna w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstęgi jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia długość włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi.

Korzystnie zawartość śrutu w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstęgi jest co najmniej o 10% mniejsza niż zawartość śrutu w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi.

Korzystnie chemiczny skład włókien w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstę gi róż ni się o wielkość co najmniej 2% jednego ze składników włókien w co najmniej jednej z tych innych z sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi.

Korzystnie każda przędzarka jest zamontowana niezależnie od pozostałych przędzarek.

Ponadto przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, obejmujące przędzarki odśrodkowe, pierwszą i drugą, umieszczone zasadniczo obok siebie, oraz ewentualnie jedną lub większą liczbę trzecich przędzarek odśrodkowych pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą, przy czym każda przędzarka odśrodkowa ma co najmniej jeden rotor rozwłókniający zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, a dany lub każdy rotor wytwarza pole przyspieszenia, środki do doprowadzania stopu sztucznych włókien szklistych do każdej z przędzarek, środki do porywania włókien z każdej przędzarki wokół co najmniej jednego rotora rozwłókniającego każdej przędzarki w strumieniu powietrza mającego pole prądu i tym samym wytwarzania jednej chmury włókien porywanych w powietrzu, przepuszczalny przenośnik do zbierania włókien w postaci

PL 191 294 B1 wstęgi, mającej przeciwległe obszary brzegowe, pierwszy i drugi, oraz obszar środkowy, i środki odsysające powietrze z chmury poprzez przenośnik, przy czym przędzarki, pierwsza i druga, wytwarzają włókna, które głównie tworzą obszary brzegowe, odpowiednio pierwszy i drugi, oraz środki do układania krzyżowego wstęgi z wytworzeniem płata, przy czym pierwsza sekcja lica płata powstaje głównie z pierwszego obszaru brzegowego wstę gi, a przeciwległa, druga sekcja lica płata powstaje gównie z drugiego obszaru brzegowego wstę gi, płat za ś ma sekcję rdzenia pomię dzy sekcjami lica, pierwsz ą i drugą , charakteryzują ce się tym, ż e ma zespół regulacyjny do niezależ nej regulacji co najmniej dwóch parametrów rozwłókniania na jednej albo na różnych przędzarkach, przed albo w trakcie wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, przy czym te parametry są wybrane spośród właściwości fizycznych i/lub składu chemicznego stopu doprowadzanego do przędzarki, prędkości podawania stopu do przędzarki, położenia rotora rozwłókniającego albo co najmniej jednego spośród rotorów rozwłókniających w przędzarce względem położenia punktu doprowadzania stopu do danej przędzarki, pola lub pól przyspieszenia w danej przędzarce i pola prądu danego strumienia powietrza lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego przędzarce.

Korzystnie urządzenie ma środki do niezależnego wybierania pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego jednej przędzarce względem pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego innej przędzarce.

Korzystnie, w wyniku tego wyboru różnica wynosi co najmniej 5° w orientacji strumienia powietrza w jednej przę dzarce i orientacji strumienia powietrza w odpowiadają cym położeniu w drugiej przę dzarce.

Korzystnie każda przędzarka jest zamontowana niezależnie od pozostałych przędzarek.

Ponadto przedmiotem wynalazku jest integralny płat ze sztucznych; włókien szklistych, mający pierwszą sekcję lica, rozciągającą się do wewnątrz od jednego lica, drugą sekcję lica, rozciągającą się do wewnątrz od przeciwległego lica i sekcję rdzenia pomiędzy sekcjami lica pierwszą i drugą, a te sekcje stanowią ze sobą nawzajem jedną całość, charakteryzujący się tym, że włókna mają co najmniej jedną właściwość włókna różną w jednej z tych sekcji od właściwości włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji, a te właściwości są wybrane spośród średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu, wytrzymałości na rozciąganie, gęstości i składu chemicznego włókien.

Korzystnie średnia średnica włókna w jednej sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia średnica włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji.

Korzystnie średnia długość włókna w jednej sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia długość włókna w co najmniej jednej z innych sekcji.

Korzystnie zawartość śrutu w jednej z sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż zawartość śrutu w co najmniej jednej z innych sekcji.

Korzystnie chemiczny skład włókien w jednej sekcji różni się co najmniej ilością jednego składnika o wielkość co najmniej 2% od składu chemicznego włókien w jednej albo większej liczbie innych sekcji.

Ponadto przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych obejmujące szereg przędzarek odśrodkowych umieszczonych obok siebie i sztywny zespół rynny do przyjęcia stopu z pieca w położeniu odbioru i do doprowadzania stopu do szeregu położeń wypływu do tych przędzarek, charakteryzujące się tym, że obejmuje przędzarki odśrodkowe pierwszą, trzecią i drugą, umieszczone obok siebie, przy czym zespół rynny jest usytuowany do przyjęcia stopu z pieca w położ eniu odbioru i do doprowadzania stopu z pierwszego, trzeciego i drugiego położ enia wypływu odpowiednio do pierwszej, trzeciej i drugiej przędzarki, przy czym zespół rynny ma ramiona boczne rynny, pierwsze i drugie, rozciągające się w ogólnie przeciwnych kierunkach, poprzecznie od położenia odbioru w kierunku odpowiednio pierwszego i drugiego położenia wypływu, oraz trzecie ramię, rozciągające się ogólnie w kierunku do przodu od położenia odbioru do trzeciego położenia wypływu, oraz środki do niezależnego przechylania rynny wokół zasadniczo poziomej osi, która rozciąga się w kierunku ogólnie poprzecznym i wokół zasadniczo poziomej osi, która rozciąga się w kierunku zasadniczo do przodu, przy czym natężenie przepływu w każdym z położeń wypływu, pierwszym, drugim i trzecim można regulować niezależnie od natężenia przepływu w każdym z innych położeń.

Korzystnie rynna ma zasadniczo kształt litery „T”, przy czym pionowa część „T” rozciąga się w kierunku do przodu, a rynna jest zamontowana w sposób umoż liwiają cy obrót wokół zasadniczo poziomej osi, zasadniczo równoległej do pionowej części „T”, oraz umożliwiający niezależny obrót wokół zasadniczo poziomej osi, zasadniczo prostopadłej do osi, która jest zasadniczo równoległa do pionowej części „T”.

Tak więc, w sposobie według wynalazku co najmniej dwa parametry rozwłókniania są różne na jednej albo na różnych przędzarkach.

PL 191 294 B1

Wynalazek obejmuje urządzenie i sposoby, w których co najmniej dwa parametry mogą być regulowane na jednej z przędzarek, zaś jedna albo wszystkie pozostałe przędzarki nie są regulowane w trakcie procesu. W rzeczywistoś ci te inne przę dzarki mogą być skonstruowane w taki sposób, ż e regulacja ich parametrów może być trudna do osiągnięcia (tzn. przędzarki i doprowadzenie stopu nie są skonstruowane pod kątem ułatwienia takiej regulacji).

W innych sposobach i urzą dzeniach według wynalazku regulację co najmniej dwóch parametrów uzyskuje się poprzez regulację jednego parametru na jednej przędzarce i drugiego parametru na drugiej przędzarce. Regulacja dowolnego parametru na dowolnej przędzarce może być trudna do uzyskania. Dalsza regulacja drugiego albo kolejnych parametrów może być trudna do uzyskania na przędzarkach regulowanych, lecz zwykle jest to możliwe.

Zwykle jednak można regulować co najmniej jeden parametr, a zazwyczaj co najmniej dwa parametry, a często wszystkie parametry na co najmniej dwóch (zwykle na wszystkich) przędzarkach. Często co najmniej dwa parametry na jednej przędzarce reguluje się w trakcie procesu, przy czym inna przędzarka i lub przędzarki pozostają nieregulowane, bądź ewentualnie są regulowane pod względem jednego lub większej liczby spośród ich parametrów.

Zgodnie z wynalazkiem w praktyce konieczna jest regulacja co najmniej dwóch parametrów (albo różnych parametrów na dwóch różnych przędzarkach, bądź też co najmniej dwóch parametrów na jednej lub większej liczbie przędzarek) ponieważ stwierdzono, że regulacja pojedynczego parametru w procesie wieloprzędzarkowym nie zapewnia odpowiedniej elastyczności regulacji, tak aby osiągnąć staranną kontrolę procesu, która jest pożądana zgodnie z wynalazkiem. Przykładowo, jeżeli wydajność z jednej przędzarki jest nieodpowiednia, regulacja zaledwie parametru związanego z ilością stopu doprowadzanego do przędzarki nie daje żądanej wydajności, która jest wymagana. W praktyce konieczna będzie regulacja co najmniej jeszcze innego parametru, np. jednego lub wielu spośród pól przyspieszenia albo pól prądu powietrza, tak aby skompensować zmiany, jakie wystąpią w wyniku regulacji parametru związanego z ilością stopu:

Regulację co najmniej dwóch parametrów można przeprowadzić przede wszystkim w celu osiągnięcia jednorodnej albo bardziej jednorodnej wstęgi. Przykładowo regulację można prowadzić przede wszystkim z zamiarem zmiany zawartości włókna na szerokości wstęgi, np. w taki sposób, aby uzyskać brzegi mające większą masę włókna niż mogłoby to być w innym przypadku, np. w taki sposób, aby masa włókna i zawartość śrutu we wstędze była zasadniczo jednorodna w kierunku poprzecznym wstęgi.

Zatem, dzięki temu po raz pierwszy zoptymalizowano działania znanych procesów z dwoma i trzema przę dzarkami.

Wynalazek jest jednak szczególnie wartościowy, gdy wprowadzany jest z celowym zamiarem uzyskania zmian na szerokości wstęgi, przy czym na ogół zmiany te dotyczą średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu albo składu chemicznego.

Umożliwiono dzięki temu wytwarzanie nowego wyrobu, jakim jest integralny płat ze sztucznych włókien szklistych.

Stwierdzenie, że sekcje stanowią jedną całość ze sobą nawzajem oznacza, że mają integralny charakter, który jest nieodłącznie związany z układaniem wstęgi w powietrzu i składaniem krzyżowym wstęgi na sobie. Ten rozkład włókna różni się od rozkładu włókna uzyskiwanego w dotychczasowych procesach, w których sekcja lica jest formowana i następnie laminowana z resztą płata. Nawet jeżeli prowadzi się laminowanie w warunkach, które mają na celu maksymalizację splątania włókna, sekcje nie stanowią integralnej całości ze sobą w sensie, jaki można osiągnąć, gdy są one wykonane po prostu przez składanie krzyżowe sposobem według wynalazku.

Przędzarki stosowane zgodnie z wynalazkiem mogą być dowolnymi przędzarkami odśrodkowymi, mającymi jeden lub większą liczbę rotorów rozwłókniających, zamontowanych w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi.

Ogólnie jednak, każda przędzarka jest przędzarką kaskadową. Tak więc korzystnie każda przędzarka, która jest stosowana do formowania wstęgi jest przędzarką kaskadową, mającą pierwszy rotor zamontowany w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi oraz co najmniej jeden kolejny rotor zamontowany w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi i ustawiony tak, aby przyjmować stop wyrzucany z pierwszego rotora i wyrzucać go w postaci włókien.

Zwykle istnieje pierwszy rotor, z którego może powstawać pewna ilość włókien, lecz który jednak służy głównie do przyspieszania stopu i wyrzucania stopu na drugi rotor, drugi rotor który prowadzi rozwłóknianie i wyrzuca stop na trzeci rotor, i albo całość stopu na trzecim rotorze ulega rozwłók8

PL 191 294 B1 nieniu bądź też trzeci rotor prowadzi rozwłóknianie i wyrzuca stop na czwarty rotor, na którym całość stopu ulega rozwłóknieniu. Rozwłóknianie na co najmniej drugim rotorze i dalszych i ewentualnie na pierwszym rotorze, odbywa się w strumieniu powietrza mającym pole prądu, które może wpływać na powstawanie włókien.

Odpowiednie przędzarki kaskadowe ujawniono w brytyjskim opisie patentowym GB-A-1559117 oraz międzynarodowych publikacjach patentowych WO92/06047, WO92/12939 i WO92/12940.

Jednym sposobem zmiany właściwości włókna na poszczególnych przędzarkach jest zamiana ilości stopu i ma to szczególne znaczenie, gdy przędzarki są przędzarkami kaskadowymi. Jest więc pożądane dysponowanie możliwością regulowania bardzo dokładnie ilości stopu, który wprowadza się do każdej przędzarki. Na ogół korzystne jest doprowadzanie jednego stopu do wszystkich przędzarek z jednego pieca i dogodne jest wówczas zapewnienie odpowiedniego układu rynien, przez które stop może płynąć z pieca do każdej przędzarki. Trudno jest kontrolować dokładnie ilość stopu z chwilą, gdy płynie on już rynną w kierunku przędzarki, a w szczególności trudno jest to uczynić, gdy stosuje się jeden sztywny system rynien w celu doprowadzania stopu do trzech lub większej liczby przędzarek. Przykładowo zastosowanie regulowanych zastawek u wylotów rynien staje się raczej niedogodne.

Opracowano urządzenie do wytwarzania sztucznych włókien szklistych z wielu przędzarek kaskadowych, a które pozwala na indywidualną optymalizację dopływu stopu do każdej z przędzarek. Urządzenie to pozwala więc na regulację dopływu ilości stopu do jednej przędzarki w taki sposób, że różni się ona od ilości stopu dopływającego do innej albo innych przędzarek.

Ogólnie zespół rynny ma zasadniczo kształt litery „T”, przy czym pionowa część „T” działa jako trzecie ramię rynny i rozciąga się w kierunku do przodu, a rynna jest zamontowana w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej (do przodu) osi, zasadniczo równoległej do pionowej części „T” oraz umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi, zasadniczo prostopadłej do osi rozciągającej się do przodu. Poprzez określenie kierunku „do przodu” rozumiemy kierunek poziomy, zasadniczo prostopadły do kierunku poprzecznego, który biegnie pomiędzy pierwszym i drugim położeniem wypływu.

Jakkolwiek rynna jest korzystnym urządzeniem do niezależnej regulacji natężenia przepływu jednego stopu do trzech przędzarek, można także użyć innych środków do regulacji natężenia przepływu do jednej lub większej liczby przędzarek, niezależnie od regulacji natężenia przepływu do pozostałych przędzarek. Odpowiednie urządzenie ujawniono w zgłoszeniu PCT/EP98/00274.

Aby umożliwić użycie jednego urządzenia do wytwarzania różnorodnych wyrobów, poczynając od wyrobów, które są celowo jednorodne na całej szerokości wstęgi, do dwu lub większej liczby wyrobów, mających celowo zmienne właściwości na szerokości wstęgi (i na grubości płata) konieczne jest, aby każda z przędzarek mogła być sterowana niezależnie poprzez niezależny dobór co najmniej dwóch spośród określonych parametrów rozwłókniania. Korzystnie co najmniej jedna, a na ogół wszystkie przędzarki odśrodkowe są sterowane niezależnie poprzez niezależny dobór co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania. Korzystnie co najmniej jedna przędzarka, a korzystnie wszystkie przędzarki, są sterowane niezależnie poprzez niezależny dobór trzech, czterech albo pięciu spośród określonych parametrów.

Niezależny dobór można przeprowadzić przed rozpoczęciem procesu. Przykładowo, jedna z przędzarek może być skonstruowana w taki sposób, że z założ enia wytwarza włókna różniące się od innych. Przykładowo, jeżeli przędzarki są przędzarkami kaskadowymi, jedna lub większa liczba przędzarek może być przędzarkami o trzech rotorach, podczas gdy jedną lub większą liczbę spośród pozostałych przędzarek mogą stanowić przędzarki o czterech rotorach. Zwykle jednak wszystkie przędzarki mają tę samą liczbę rotorów, a w szczególności wszystkie trzy przędzarki mają po trzy rotory, albo korzystniej wszystkie mają po cztery rotory.

Jedna albo większa liczba przędzarek mogą być skonstruowane w taki sposób, aby miały różne wymiary rotora albo rotorów niż jedna albo większa liczba pozostałych przędzarek. Przykładowo jedna albo większa liczba przędzarek może być skonstruowana w sposób ujawniony w międzynarodowej publikacji patentowej WO92/06047, natomiast jedna lub większa liczba pozostałych przędzarek może być skonstruowana tak, że mają określone wielkość i prędkość rotorów, jak to ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO92/12939 lub WO92/12940.

Korzystnie jednak, niezależne sterowanie jednej lub większej liczby spośród przędzarek obejmuje niezależny dobór dwu lub większej liczby parametrów rozwłókniania na początku konkretnego cyklu procesu albo nawet w trakcie cyklu procesu. Tak więc, na początku cyklu parametry rozwłókniania można dobrać tworząc kombinację, którą dobiera się mając na uwadze żądany wyrób końcowy,

PL 191 294 B1 bądź też zmiany można wprowadzać w trakcie cyklu. Gdy zmianę dwu lub większej liczby parametrów procesu wprowadza się w trakcie cyklu, tę regulację i niezależny dobór zgodnie z wynalazkiem można realizować w odpowiedzi na samorzutne albo niepożądane zmiany w procesie wytwarzania włókna. Przykładowo, można zaobserwować, że wydajność włókna z jednej z przędzarek samorzutnie spada, w którym to przypadku jeden albo wię ksz ą liczbę spoś ród parametrów rozwłókniania reguluje się celem przywrócenia żądanej wartości wydajności.

Zwykle jednak częściej dokonuje się zmian w trakcie cyklu produkcyjnego w celu zmiany charakteru wytwarzanego wyrobu. Przykładowo dzięki wynalazkowi można szybko przestawić produkcję z jednego wyrobu na inny.

Regulację co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania można prowadzić automatycznie bądź ręcznie. Przykładowo żądane właściwości obszaru brzegowego albo obszaru rdzenia można zaprogramować w układzie regulacji sterującym całością urządzenia tak, że parametry rozwłókniania są regulowane automatycznie w celu uzyskania wymaganych właściwości. Odpowiedni układ sterowania opisano w europejskim zgłoszeniu patentowym EP 97309674.6.

Jeden z parametrów rozwłókniania, który można regulować, wiąże się z samym stopem. Parametry mogą obejmować jego właściwości fizyczne (ogólnie jego lepkość) i/lub skład chemiczny. Na lepkość wpływa zarówno temperatura jak i chemiczny skład stopu, a lepkość wpływa na proces rozwłókniania.

Tak więc, jeżeli przędzarki są poza tym podobne, lecz stop ma różną lepkość, gdy dociera do jednej przędzarki, niż gdy dociera do innej przędzarki, jakość włókna będzie różna. Jeżeli występuje celowa różnica lepkości, gdy stop dociera do przędzarek, różnica ta wynosi zwykle co najmniej 10 cP, często 20 lub 30 cP. Może ona wynosić nawet 200 cP lub więcej.

Jeżeli występuje różnica temperatury stopu, gdy stop dociera do przędzarek, różnica ta wynosi zwykle co najmniej 10°C, np. co najmniej 20°C i może ona wynosić nawet 50°C albo nawet 100°C. Jeżeli występuje różnica składu chemicznego, może to być stosunkowo mała różnica, np. różnica wynosząca co najmniej 1% lub co najmniej 2% wagowych (mierzona w przeliczeniu na tlenki) co najmniej jednego składnika w stopie, lecz może ona być większa, np. różnica co najmniej 5% lub 10% lub więcej w odniesieniu do jednego lub większej liczby składników stopu.

Inna różnica parametrów rozwłókniania, którą można wykorzystać, dotyczy różnic szybkości przepływu stopu, szczególnie, gdy przędzarki mają poza tym zasadniczo identyczną konstrukcję. Przykładowo, jeżeli wszystkie przędzarki mają zasadniczo identyczną konstrukcję, zwiększanie (albo zmniejszanie) szybkości zasilania (kg/min) do jednej z przędzarek np. o co najmniej 5% albo nawet 10%, a często do 30% do 60% lub więcej, może spowodować znaczącą różnicę w jakości włókna z tej przędzarki.

Inna różnica parametrów rozwłókniania, którą można wykorzystać, dotyczy położenia rotora rozwłókniającego albo co najmniej jednego z rotorów rozwłókniających względem punktu dopływu stopu do przędzarki. Przykładowo całą przędzarkę można przemieszczać na boki tak, aby zmieniać kąt, pod jakim stop uderza w pierwszy rotor o co najmniej 5° lub 10°, od kąta bliskiego 90° do kąta, który jest znacznie mniejszy. Alternatywnie całą przędzarkę można obracać wokół osi poziomej, np. tak jak to ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 3159475, typowo o co najmniej 5°, bą d ź też poszczególne rotory moż na przemieszczać pionowo i/lub poziomo wzglę dem siebie. Jedna lub większa liczba przędzarek może mieć możliwość oscylacji wokół osi pionowej albo może być ustawiana pod stałym kątem do kierunku wzdłużnego kierunku ruchu chmury włókien tak, aby skierować chmurę w wybranym kierunku. Odpowiedni sposób i urządzenie do regulacji położenia każdej przędzarki ujawniono w europejskim opisie patentowym EP-A-825965.

Wynalazek obejmuje jednak także sposoby, w których zmiana parametrów rozwłókniania pociąga za sobą zakończenie doprowadzania stopu do jednej lub większej liczby przędzarek, pod warunkiem, że co najmniej dwie przędzarki nadal otrzymują stop do rozwłókniania. Tak więc, jeżeli występują trzy przędzarki, wynalazek obejmuje procesy, w których doprowadzenie stopu do jednej z przę dzarek (zwykle do trzeciej przę dzarki) koń czy si ę , a gdy wystę pują cztery przę dzarki, wynalazek obejmuje procesy, w których doprowadzenie stopu do jednej albo dwóch przędzarek kończy się itd. Może mieć to tę zaletę, że przędzarka która już nie otrzymuje stopu może nadal być wykorzystywana jako środek do wyrzucania głównego i ewentualnie wtórnego powietrza i/lub wody chłodzącej i/lub środka wiążącego do przodu z przędzarek, lecz bez dodawania jakichkolwiek włókien do ładunku, który jest zbierany w postaci wstęgi.

PL 191 294 B1

Innym parametrem rozwłókniania, który można zmieniać, jest pole albo pola przyspieszenia. Określa się je jako pole przyspieszenia na powierzchni wirującego rotora i jako przyspieszenie dośrodkowe a elementu powierzchni koła o promieniu r [m], wirującego z prędkością kątową ω [s^-1]:

-2 a = ro · [ms ^- ], gdzie ω = 2nn/60 i n = obroty na minutę.

Zmianę tę można osiągnąć zastępując jeden rotor rotorem o innej średnicy (jak to omówiono wyżej), lecz zgodnie z wynalazkiem zwykle uzyskuje się to poprzez zmianę prędkości obrotowej. Gdy każda przędzarka ma więcej niż jeden rotor, zmiana może dotyczyć każdego z rotorów albo tylko jednego bądź też niektórych rotorów.

W wyniku zmian pola przyspieszenia wzrost wynosi zwykle co najmniej 10%, a często co najmniej 20%, a może wynosić do 50% albo więcej. Przykładowo, gdy każda przędzarka składa się z pojedynczego rotora, pole przyspieszenia w jednej z nich może być co najmniej o 10% większe niż w innej; natomiast gdy przędzarki są przędzarkami kaskadowymi, pola przyspieszenia na rotorze pierwszym albo drugim, bądź też na jednym lub większej liczbie kolejnych rotorów będą zwykle co najmniej o 10% wyższe w jednej z przędzarek niż na odpowiednich rotorach w jednej lub większej liczbie spośród pozostałych przędzarek.

W przędzarkach kaskadowych korzystne jest, aby doprowadzać strumień powietrza do każdej przędzarki rozwłókniającej poprzez główny strumień powietrza, który płynie zasadniczo w styczności z częścią albo z całością obwodu rotora albo każdego z kolejnych rotorów, a ewentualnie także w styczności z częścią albo z całością obwodu pierwszego rotora. Przykładowo może występować szczelina powietrzna o średnicy zasadniczo takiej samej jak średnica rotora, przystosowana do doprowadzania głównego strumienia powietrza przez obwód rotora. Zazwyczaj to powietrze główne uzupełnia się wtórnym strumieniem powietrza, który płynie wokół głównego strumienia powietrza.

Główny strumień powietrza może wypływać ze środków kierujących, które przylegają do obwodu rotora albo każdego rotora, i które są ustawione w taki sposób, aby kierować strumień powietrza współosiowo albo zwykle pod kątem α pomiędzy wektorem prędkości i kierunkiem osiowym, wynoszącym od 5° do 60°, w taki sposób, że na ogół składowa styczna jest współwirowa z rotorem.

Środki kierujące na jednym albo większej liczbie rotorów w jednej z przędzarek są często usytuowane w taki sposób, aby narzucać większą składową styczną głównemu strumieniowi powietrza na jednym lub większej liczbie rotorów w jednej albo większej liczbie przędzarek, zwykle o co najmniej 5°. Gdy występuje trzecia przędzarka, największy kąt występuje zwykle w niej. Ogólnie największy kąt styczności w trzeciej przędzarce jest co najmniej o 5° większy niż największy kąt styczności w przędzarce pierwszej i drugiej i wynosi on zwykle co najmniej 20°. W niektórych postaciach jest jednak korzystne, aby mieć większe kąty na przędzarkach pierwszej i drugiej, gdyż wspomaga to wytwarzanie włókien o większej wytrzymałości na rozciąganie.

W celu zminimalizowania uderzania chmury włókien o ściany komory zbiorczej, w której chmura jest kierowana na przenośnik, może być pożądane zastosowanie środków kierujących główny strumień powietrza ustawionych pod różnymi katami w różnych częściach dowolnego konkretnego rotora tak, aby mieć możliwość optymalizacji, uwzględniając konstrukcję komory zbiorczej, kąta styczności w celu maksymalizacji wytrzymałości na rozciąganie, przy równoczesnej minimalizacji zasięgu uderzeń chmury włókien o ściany komory zbiorczej.

Zmiana warunków rozwłókniania może więc dotyczyć pola przepływu strumienia powietrza. Strumień powietrza może składać się tylko z głównego strumienia powietrza, bądź też może składać się ze strumieni powietrza głównego i wtórnego, przy czym wtórny strumień powietrza otacza główny strumień powietrza. Tak więc, wektor prędkości głównego strumienia powietrza w konkretnym punkcie w jednej z przędzarek może być większy, zwykle co najmniej o 10% większy, a często o 30 do 80% większy niż wektor prędkości głównego strumienia powietrza w zasadniczo odpowiadającym punkcie innej przędzarki, i/lub wektor prędkości wtórnego strumienia powietrza w konkretnym punkcie może być co najmniej o 10% większy, a często o 30 do 80% większy niż wektor prędkości wtórnego strumienia powietrza w zasadniczo odpowiadającym punkcie w innej przędzarce.

Często występuje regulowany główny strumień powietrza, wraz z wtórnym strumieniem powietrza, który może być dostarczany, między innymi, przez pomocniczy strumień powietrza usytuowany poniżej przędzarki, a który dostarcza względnie silnego strumienia powietrza w kierunku do przodu

PL 191 294 B1 i do góry tak, aby wpływać na pole przepływu w komorze zbiorczej i aby zminimalizować stratę wełny w szybie, który zwykle jest umieszczony z przodu i poniż ej przę dzarki w celu zbierania ś rutu.

Wektor prędkości głównego strumienia powietrza (i/lub wtórnego strumienia powietrza) można zmieniać po prostu zmieniając natężenie przepływu powietrza przed i za przędzarką, np. gdy część albo całość powietrza płynie współosiowo z przędzarką i równolegle do osi przędzarki, choć może jednak być pożądane narzucenie składowej stycznej temu strumieniowi powietrza, gdy zbliża się on do przędzarki. Korzystnie narzuca się składową styczną, jak opisano wyżej, głównemu strumieniowi powietrza blisko obwodu przędzarki albo każdej przędzarki tak, aby zmodyfikować warunki tworzenia włókien na powierzchni obwodu rotora albo każdego rotora w przędzarce.

Poprzez zmianę tego kąta można zmieniać wektor prędkości. Przykładowo kąt wektora prędkości o konkretnej wartości w konkretnym punkcie jednej w przędzarce może różnić się o co najmniej 5° od kąta wektora prędkości o tej samej wartości w odpowiadającym punkcie w innej przędzarce, w wyniku róż nicy co najmniej 5° w orientacji strumienia powietrza w jednej przę dzarce i orientacji strumienia powietrza w odpowiadającym położeniu w drugiej przędzarce.

Każda przędzarka może być zamontowana niezależnie od pozostałych przędzarek i każda może być skonstruowana i zamontowana w sposób przedstawiony w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391. Przykładowo każda przędzarka może być skonstruowana z własnym zasadniczo rurowym kanałem, jak przedstawiono na fig. 6 w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391. Te dwa kanały mogą łączyć się w komorę zbiorczą, skonstruowaną ogólnie w sposób ujawniony w mię dzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391. Należy odnieść się do tej publikacji jako pełnego ujawnienia konstrukcji zasadniczo rurowego kanału, przędzarki i całego urządzenia.

Zamiast montować poszczególne przędzarki, każdą w swym własnym związanym z nią kanale rurowym, korzystne sposoby według wynalazku przewidują montaż dwóch albo większej liczby przędzarek w jednym kanale, który mieć będzie ogólnie owalny kształt, tak aby umożliwić umieszczenie dwóch lub większej liczby przędzarek obok siebie w kanale. Poza tym, że jest on raczej owalny niż kołowy, inne szczegóły konstrukcyjne kanału i urządzenia mogą być zasadniczo takie, jak ujawniono w mię dzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391. Tak więc, można wprowadzić kierownice na wewnętrznej stronie ścianki kanału i kierownice te mogą być kształtowe albo nastawne, tak aby nadać różny nie-osiowy ruch poszczególnym osiowym segmentom powietrza płynącego przez przędzarki i tym samym stają cego się powietrzem wtórnym, omówionym wyż ej.

Przenośnik musi być wystarczająco szeroki, aby mógł przyjąć włókna z jednej albo większej liczby przędzarek. Często boki przenośnika są wyznaczone ścianami komory zbiorczej, lecz można zastosować strumień powietrza albo inny odpowiedni układ do zamknięcia chmury włókien. Wektor prędkości głównych strumieni gazu ma wówczas korzystnie zarówno składową osiową jak i współwirową składową styczną.

Wstęga powstająca na przenośniku poddaje się układaniu krzyżowemu z wytworzeniem płata. Można to realizować techniką wahadłową albo dowolną inną techniką, za pomocą której można układać odcinki wstęgi jedne na drugich poprzecznie do kierunku przesuwu płata, tak że wszystkie pierwsze brzegi wstęgi dążą do tworzenia jednego lica płata, a drugie brzegi wstęgi dążą do utworzenia przeciwległego lica płata. Przykład systemu układania krzyżowego, który nie wykorzystuje wahadłowej układarki krzyżowej, podano w zgłoszeniu patentowym PCT/EP97/00965.

Wstęga może być wstęgą ciągłą, w którym to przypadku przyjmuje układ zygzakowaty wewnątrz płata. Gdy układanie krzyżowe przebiega w taki sposób, kąt każdej zakładki względem kierunku poprzecznego wynosi zwykle poniżej 15°, a korzystnie poniżej 10°. Zwykle co najmniej 4, a korzystnie 6 albo 8 zakładek, np. do 20 zakładek wstęgi układa się jedna na drugiej w celu utworzenia całkowitej grubości płata. W wyniku ułożenia np. co najmniej 6 zakładek ułożonych jedna na drugiej i biegną cych od jednej powierzchni płata do drugiej zapewnia się to, ż e pierwsza sekcja lica powstaje głównie (np. co najmniej 80% wagowo) z włókien z pierwszego przeciwległego brzegu płata, a druga sekcja lica powstaje z włókien z drugiego przeciwległego brzegu płata, płat zaś tworzy jedną całość przez to, że nie powstaje w wyniku łączenia płata z innym płatem.

Rdzeń powstaje głównie z włókien z centralnego obszaru płata, przy czym zewnętrzne części rdzenia łączą się w strefę utworzoną z tych samych włókien co na przeciwległych brzegach, odpowiednio pierwszym i drugim.

W wyniku zmiany co najmniej dwóch parametrów rozwłókniania moż na kontrolować włókna i inne właściwości we wstędze. Jak to zaznaczono, właściwości włókna będące przedmiotem zainteresowania mogą obejmować głównie uzysk (gramy materiału mineralnego na jednostkę powierzchni),

PL 191 294 B1 w szczególnoś ci gdy pożądane jest uzyskanie wstę gi możliwie jak najbardziej jednorodnej, lecz zwykła zmiana uzysku spowoduje normalnie zmianę właściwości włókna, jeżeli nie wprowadzi się kompensującej zmiany innego parametru.

Zwykle jednak, celem zmiany dwóch lub większej liczby parametrów rozwłókniania jest osiągnięcie zmiennych właściwości, które zwykle wybrane są spośród średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu i składu chemicznego, w jednym lub większej liczbie obszarów brzegowych wstęgi, albo w obszarze rdzenia wstęgi. Tak więc wstęga może mieć konfigurację A-B albo A-A-B bądź też A-B-A lub A-B-C na swej szerokości, a podobnie płat może mieć dowolne takie konfiguracje w swej grubości.

Średnia średnica włókna sekcji rdzenia płata i/lub środkowego obszaru wstęgi może różnić się od średniej średnicy włókna lica. Przykładowo rdzeń może mieć średnią średnicę włókna, która jest mniejsza niż 90% albo większa niż 100% (np. 20 do 90% albo 110 do 200%) średniej średnicy włókna sekcji lica.

Zamiast wyrażać jakość włókna poprzez różnice średnicy włókna albo oprócz tego, jakość tę można wyrazić poprzez różnice w długości włókna, i znów sekcja rdzenia płata i/lub środkowy obszar wstęgi mogą mieć długość włókna poniżej 90% albo powyżej 110% (np. 50 do 90% albo 110 do 200%) średniej długości włókna lica.

Innym wyrazem różnicy w jakości włókna jest zawartość śrutu. Śrut stanowią wszystkie cząstki o średnicy powyżej 63 μm. Sekcja rdzenia płata albo środkowa strefa wstęgi mogą mieć zawartość śrutu poniżej 90% albo powyżej 110% (np. 50 do 90% albo 110 do 200%) zawartości śrutu lica.

Często korzystne jest, aby strefa rdzenia miała średnią średnicę włókna i/lub zawartość śrutu co najmniej 10% (a zwykle 20-60%) mniejszą niż analogiczne wartości dla jednej albo obydwu sekcji lica i/lub aby sekcje lica miały długość włókna, która jest co najmniej 10% mniejsza (a zwykle 20-60% mniejsza) niż w sekcji rdzenia. Daje to optymalne właściwości izolacyjne rdzenia (maksymalizując rozdrobnienie) i pozwala na optymalizację wytrzymałości albo innych właściwości w jednej albo obu sekcjach lica (maksymalizując długość włókna). Wyrażając to inaczej, długość włókien w sekcji rdzenia jest o co najmniej 10% (często 20-60%) mniejsza niż w sekcjach lica.

Innym wyrazem różnic jakości włókna jest wytrzymałość na rozciąganie płata. Może ona się zmieniać na grubości płata, przy czym rdzeń zwykle ma wytrzymałość na rozciąganie typowo poniżej 90% albo powyżej 110% (typowo 50-90% albo 110 do 150%) wytrzymałości na rozciąganie lica.

Innym wyrazem różnic jakości włókna jest gęstość. Gęstość stanowi całkowita masa na jednostkę objętości materiału, który zbiera się w płat i rdzeń. Typowo wydajność jednej z przędzarek jest co najmniej o 5% większa lub mniejsza od wydajności jednej lub większej liczby pozostałych przędzarek, mimo iż mogą one mieć tę sama konstrukcję i ustawione do pracy teoretycznie w tych samych warunkach, a to może prowadzić do zmian gęstości.

Każda sekcja lica mająca określoną jakość włókna stanowi co najmniej 5% grubości płata, rozciągając się do środka od skrajnej zewnętrznej powierzchni, a sekcja rdzenia (jeżeli jest różny) stanowi zwykle co najmniej 20% grubości. Istnieje obszar o przejściowych właściwościach pomiędzy sekcjami, np. pomiędzy sekcją lica a sekcją rdzenia. Często każda sekcja lica stanowi co najmniej 10% grubości, lecz zwykle nie więcej niż 30 do 40% jeżeli występuje różna sekcja rdzenia. Sekcja rdzenia (jeżeli jest) może stanowić nawet 80% grubości gdy sekcje lica są cienkie, lecz często wynosi nie więcej niż 30 albo 40%.

Stop może być dowolnym stopem mineralnym podatnym na rozwłóknianie i może być to szkło, żużel albo skała. Często jest to żużel albo skała, np. zawierająca powyżej 15% wagowych tlenków metali ziem alkalicznych i poniżej 10% wagowych tlenków metali alkalicznych w swym składzie. Przykładowo może to być znany żużel albo stop skalny albo stop o wysokiej zawartości aluminium, jak ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/14274, albo stop o niskiej zawartości aluminium, jak ujawniono we wcześniejszym rozwiązaniu, omówionym w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/12274.

Środek wiążący albo inne dodatki można wprowadzać do chmury włókien w znany sposób. Ilość środka wiążącego albo innego dodatku może być taka sama w każdej przędzarce albo może być różna.

Płat może mieć dowolną znaną konfigurację, np. maty albo płyty i może być cięty i/lub kształtowany (np. w postaci odcinków rur) podczas utwardzania albo po utwardzeniu środka wiążącego.

Wyroby wytworzone sposobem według wynalazku można kształtować do dowolnego ze znanych zastosowań sztucznych włókien szklistych, np. jako bloki, arkusze, rury lub inne kształtowane

PL 191 294 B1 wyroby, które mają służyć jako izolacja cieplna, izolacja przeciwogniowa, izolacja dźwiękochłonna albo zmniejszająca lub regulująca hałas, bądź też w odpowiednie kształty do stosowania jako podłoża wzrostowe w ogrodnictwie, albo jako wolne włókna do wzmacniania cementu, tworzyw sztucznych lub innych wyrobów, albo jako wypełniacz.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym urządzenie odpowiednie do stosowania zgodnie z wynalazkiem; fig. 2 przedstawia w widoku perspektywicznym zespół rynny odpowiedni do zasilania trzech przędzarek kaskadowych z fig. 1; fig. 3 przedstawia wytworzony płat w przekroju pionowym; fig. 4 przedstawia w widoku perspektywicznym inne urządzenie odpowiednie do stosowania zgodnie z wynalazkiem.

Nawiązując do fig. 1, trzy przędzarki kaskadowe 1, 3 i 2 mają rotory 4, z których włókna są wyrzucane odśrodkowo w znany sposób. Włókna z przędzarki 1 zbierają się głównie we wstęgę 7 na przenośniku 5 wzdłuż obszaru R1 brzegowego, podczas gdy włókna z przędzarki 2 zbierają się głównie wzdłuż przeciwległego obszaru R2 brzegowego, a włókna z przędzarki 3 zbierają się głównie wzdłuż obszaru R3 środkowego. Obszary R1 i R3 łączą się ze sobą w strefie przejściowej 6, a obszary R2 i R3 podobnie łączą się ze sobą w strefie przejściowej 6.

Jeżeli to konieczne, środek wiążący albo inny materiał różniący się od sztucznych włókien szklistych można wtryskiwać korzystnie z jednej albo większej liczby spośród przędzarek, np. tylko przez przędzarkę 3 tak, że w obszarze R3 środkowym stężenie dodatku jest znacząco wyższe niż stężenie w obszarach R1 albo R2.

Wstęgę 7 układa się następnie krzyżowo za pomocą wahadłowej układarki krzyżowej 8, a składany krzyżowo wyrób stanowi płat, który zbiera się na przenośniku 9.

Płat (patrz fig. 3) ma górną sekcję lica 10, utworzoną głównie z obszaru R1 wstęgi i dolną sekcję lica 11, utworzoną głównie z obszaru R2 wstęgi, oraz środkową sekcję rdzenia 12, utworzoną głównie z obszaru R3 środkowego wstęgi.

Sekcje lica i rdzenia, 10 i 12 oraz 12 i 11, łączą się ze sobą w nierozróżnialnych strefach łączących 13 i stanowią ze sobą jedną całość.

Figura 4 przedstawia w widoku z tyłu urządzenie podobne do urządzenia przedstawionego na fig. 1 (od przodu), z wyjątkiem tego, że pokazano odpowiednie kanały. Kanały te mogą być takie, jak opisano wyżej w odniesieniu do międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391.

Tak więc, obudowa 50 jest zasadniczo owalna i ma kształt trzech walców, które łączą się ze sobą i otaczają przędzarki 1, 3 i 2. Prowadzi ona do pojedynczej, szerokiej obudowy 51, która wyznacza boki i górę komory przędzalniczej. Pozostała część urządzenia może wyglądać tak, jak przedstawiono na fig. 3. Wstęga 7 może mieć np. od 2 do 6 metrów (często 4 metry) szerokości.

Nawiązując do fig. 2, zespół rynny stosowany do podawania stopu do przędzarek, odpowiednio 1, 3 i 2, przedstawiono na fig. 2, na której obszar zacieniowany przedstawia przepływ stopu.

Zespół rynny obejmuje rynnę 20 w kształcie litery „T”, która ma część pionową lub ramię 24 prowadzące w kierunku do przodu, do położenia 23 wypływu, które podaje stop na przędzarkę 3. Ma ona sekcje ramion bocznych 25 i 26, rozciągających się poprzecznie od sekcji ramienia 27, gdzie stop 28 spływa do rynny. Ramię boczne 25 prowadzi do położenia 21 wypływu w celu wylewania stopu na przędzarkę 1, podczas gdy ramię 26 prowadzi do położenia 22 wypływu w celu podawania stopu na przędzarkę 2.

Płyta 29 obejmuje sekcje ramienia 27 i wyznacza najniższy otwór 30, przez który stop może płynąć wzdłuż ramienia 24 i jest sztywno zamocowana do ramion bocznych 25 i 26 oraz do ramienia 24, jako jednolity sztywny zespół zespołu w kształcie „T” oraz ramion rynny i płyty 29.

Cały zespół rynny jest zamontowany na zasadniczo poziomej osi 31, w stałej obudowie na łożyskach 32. Pręty łączą łożyska 32 trzpieniem 33, który jest przymocowany do płyty 29 w łożysku 34, a który można poruszać (tak, aby obracał się wokół osi 31) za pomocą tłoka sterującego 35, który jest przymocowany do stałego punktu 36. Stosownie do tego, wysuwania albo wsuwanie tłoka sterującego 35 powoduje obrót zespołu rynny wokół poziomej osi 31.

Inny tłok sterujący 37 jest połączony łożyskiem 38 z płytą 29 i za pośrednictwem przegubowego ramienia 39 z trzpieniem 33. Wysuwania lub wsuwanie tłoka sterującego 37 będzie powodować obrót zespołu rynny wokół osi 40, która jest zasadniczo pozioma i zasadniczo prostopadła do osi 31.

Stosownie do tego, operując tłokami sterującymi 35 i 37, można regulować niezależnie względne położenie pionowe otwartych końców ramienia 24 oraz ramion bocznych 25 i 26, umożli14

PL 191 294 B1 wiając tym samym niezależną regulację natężenie przepływu stopu przez każde z położeń 21, 22 i 23 wypływu.

Można analizować nowe wyroby według wynalazku pod kątem różnic pomiędzy rdzeniem i jedną albo obydwiema sekcjami lica, bez względu na szczególne techniki stosowane do określania właściwości sekcji rdzenia i lica. Przykładowo można określić, czy wyrób ma założoną różnicę średnicy włókna czy też nie, stosując dowolny znany sposób określania średniej średnicy włókna w odniesieniu do sekcji rdzenia i do sekcji lica, pod warunkiem, że ten sam sposób będzie zastosowany do obydwu sekcji. Podobnie dowolny znany sposób określania długości włókna można zastosować do porównania wartości długości włókna. Podobnie dowolny znany sposób określania zawartości śrutu (powyżej 63 μm) można zastosować do porównania zawartości śrutu. Podobnie można zastosować dowolny znany sposób do porównania wartości wytrzymałości na rozciąganie.

Podobnie można zastosować dowolny znany sposób do porównania wartości gęstości, w szczególności do porównania masy na jednostkę objętości.

Podobnie można zastosować dowolny znany sposób do porównania chemicznego składu włókna.

W każdym przypadku płat będący przedmiotem analizy powinien być cięty na warstwy równolegle do jego lica tak, aby dostarczyć próbek reprezentatywnych dla sekcji lica i rdzenia, a następnie nale ży przeprowadzi ć analizę tych próbek.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

W każdym z następujących przykładów urządzenie zawierało trzy przędzarki kaskadowe, przy czym każda z nich miała cztery rotory umieszczone obok siebie oraz niezależną regulację dopływu stopu, wszystko tak jak opisano wyżej w odniesieniu do rysunków.

Możliwa była zmiana wzajemnych odległości pomiędzy rotorami, a pole przyspieszenia na każdym rotorze można było zmieniać poprzez zmianę średnicy i/lub prędkości obrotowej. Pierwszy rotor miał zawsze wielkość w zakresie 100 do 250 mm, drugi rotor w zakresie 250 do 300 mm, a rotory trzeci i czwarty miały wielkość w zakresie 250 do 400 mm. Każda z trzech przędzarek, w układzie obok siebie, była zasilana głównym strumieniem powietrza i włókna powstające na rotorach były przenoszone do przodu i zbierane w pojedynczej komorze przędzalniczej o szerokości 2,5 albo 4 metrów.

Rotory i ich prędkość obrotową dobierano w taki sposób, aby stworzyć 4 różne kombinacje pól przyspieszenie, określone niżej jako tryby od A do D.

	Tryb A km/s2	Tryb B km/s2	Tryb C km/s2	Tryb D km/s2
Pierwszy rotor	40	60	75	120
Drugi rotor	40	75	150	220
Trzeci rotor	80	120	200	320
Czwarty rotor	95	130	270	350

W każdym z poniższych przykładów wyniki podano w tabeli. Przepływ stopu doprowadzanego na pierwszy rotor każdej przędzarki podano w tonach na godzinę. Powietrze główne stanowi powietrze, które wypływa przez szczeliny bezpośrednio sąsiadujące z obwodem każdego rotora, a powietrze wtórne stanowi powietrze, które jest wtłaczane do przędzarki w innych położeniach, nie w bezpośredniej bliskości rotorów.

Szczeliny, które sąsiadują z obwodem czwartego rotora, są wyposażone w kierownicę, która ma łopatki ustawione pod zmiennymi kątami, jak to ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO92/06047. Wartości podane dla DE są zakresami kątów rozciągającymi się od D do E, jak przedstawiono na fig. 1 w międzynarodowej publikacji patentowej WO092/06047, podczas gdy wartości dla EF są kątami w obszarach E do F, przedstawionych na fig. 1 w międzynarodowej publikacji patentowej WO092/06047, obydwa na czwartym rotorze. Może jednak okazać się korzystne uzyskania takich samych zmian na trzecim rotorze.

Straty prażenia określono poprzez spalanie w znany sposób.

PL 191 294 B1

P r z y k ł a d 1

Przędzarki reguluje się w odniesieniu do pozostałych tak, że odpowiadają następującym parametrom.

	Przędzarka nr 1	Przędzarka nr 2	Przędzarka nr 3
Przepływ stopu	3,5 t/h	5 t/h	3,5 t/h
Temperatura stopu	1500-1520° C	1500-1520°C	1500-1520° C
Pole przyspieszenia	Tryb B	Tryb C	Tryb B
Prędkość powietrza głównego	80 m/s	120 m/s	80 m/s
Ilość powietrza głównego	5500 m3/h	7500 m3/h	5500 m3/h
Ilość powietrza wtórnego	2000 m3/h	5000 m3/h	2000 m3/h
Kąty stojana	DE 0-18° EF 18-27°	DE 0-24° EF 24-42°	DE 0-18° EF 18-27°
Strata prażenia	2,2%	1,8%	2,2%

Ten wyrób jest wyrobem o małej gęstości i optymalnej jakości, o dobrych właściwościach przy ściskaniu i właściwościach izolacyjnych, odpowiadającym klasie lambda 040 o gęstości 28 kg/m³.

P r z y k ł a d 2

Parametry w tym przykładzie dobrano jak następuje.

	Przędzarka nr 1	Przędzarka nr 2	Przędzarka nr 3
Przepływ stopu	4 t/h	4 t/h	4 t/h
Temperatura stopu	1500-1520°C	1500-1520°C	1500-1520°C
Pole przyspieszenia	Tryb A	Tryb B	Tryb A
Prędkość powietrza głównego	100 m/s	120 m/s	100 m/s
Ilość powietrza głównego	7500 m3/h	7500 m3/h	7500 m3/h
Ilość powietrza wtórnego	4000 m3/h	4000 m3/h	4000 m3/h
Kąty stojana	DE 0-18° EF 18-27°	DE 0-24° EF 24-42°	DE 0-18° EF 18-27°
Strata prażenia	4,2%	3,3%	4,2%

Ten wyrób jest wyrobem ciężkim, który jest odporny na nacisk po obu stronach. P r z y k ł a d 3

Urządzenie wyregulowano następująco.

	Przędzarka nr 1	Przędzarka nr 2	Przędzarka nr 3
Przepływ stopu	5 t/h	4 t/h	3 t/h
Temperatura stopu	1500-1520°C	1500-1520°C	1500-1520°C
Pole przyspieszenia	Tryb A	Tryb B	Tryb B
Prędkość powietrza głównego	100 m/s	120 m/s	100 m/s
Ilość powietrza głównego	7500 m3/h	7500 m3/h	7500 m3/h
Ilość powietrza wtórnego	4000 m3/h	4000 m3/h	4000 m3/h
Kąty stojana	DE 0-18° EF 18-27°	DE 0-24° EF 24-42°	DE 0-18° EF 18-27°
Strata prażenia	4,2%	3,3%	3,0%

PL 191 294 B1

Ten wyrób jest wyrobem ciężkim, wytrzymałym na nacisk powierzchniowy, lecz ma jedną powierzchnię sprężystą, która może pochłaniać nieregularności podłoża, na którym wyrób ma być układany, np. płyty dachowej. Dobór parametrów daje systematyczny nierównomierny rozkład wełny we wstędze, a to z kolei powoduje rozkład w wyrobie końcowym, który w górnej jednej trzeciej wyrobu ma wyższą gęstość niż w reszcie wyrobu. Niesymetrycznej wytrzymałości na grubości wyrobu sprzyja zmiana ilości środka wiążącego, przy czym maksimum środka wiążącego znajduje się w górnej warstwie (zawierającej maksimum włókna), a minimum środka wiążącego w dolnej warstwie, która jest sprężysta i utworzona z cieńszych włókien.

Jeżeli to pożądane, dalsze zmiany na grubości, np. w zakresie gęstości i wytrzymałości, można uzyskać poddając wyrób znanym obróbkom.

P r z y k ł a d 4

Parametry pracy przędzarek wyregulowano w taki sposób, że największy przepływ stopu występuje na środkowej przędzarce, a największe pole przyspieszenia i ilość powietrza głównego również występują w tej środkowej przędzarce.

	Przędzarka nr 1	Przędzarka nr 2	Przędzarka nr 3
Przepływ stopu	2,5 t/h	7 t/h	2,5 t/h
Temperatura stopu	1500-1520°C	1500-1520°C	1500-1 520° C
Pole przyspieszenia	Tryb A	Tryb C	Tryb B
Prędkość powietrza głównego	80 m/s	120 m/s	80 m/s
Ilość powietrza głównego	5500 m3/h	7500 m3/h	5500 m3/h
Ilość powietrza wtórnego	3000 m3/h	4000 m3/h	3000 m3/h
Kąty stojana	DE 0-18° EF 18-27°	DE 0-24° EF 24-42°	DE 0-18° EF 18-27°
Strata prażenia	1,2%	1,8%	1,2%

Zastrzeżenia patentowe

Claims (40)

1. Sposób wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, w którym rozwłóknia się odśrodkowo stop mineralny poprzez doprowadzanie stopu do przędzarek odśrodkowych, pierwszej i drugiej, umieszczonych zasadniczo obok siebie, i ewentualnie do jednej lub większej liczby trzecich przędzarek odśrodkowych pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą, przy czym każda przędzarka odśrodkowa zawiera co najmniej jeden rotor rozwłókniający zamontowany obrotowo wokół osi zasadniczo poziomej, a dany rotor lub każdy rotor wytwarza pole przyspieszenia, porywa się włókna z każdej przędzarki wokół co najmniej jednego rotora rozwłókniającego każdej przędzarki przez strumień powietrza mający pole prądu i tym samym wytwarza się jedną chmurę włókien porywanych w powietrzu, zbiera się włókna na przepuszczalnym przenośniku w postaci wstęgi, mającej przeciwległe obszary brzegowe, pierwszy i drugi, oraz obszar środkowy, poprzez odsysanie powietrza z chmury przez przenośnik, przy czym przędzarki pierwsza i druga wytwarzają włókna, które głównie tworzą obszary brzegowe, odpowiednio pierwszy i drugi, oraz układa się krzyżowo wstęgi z wytworzeniem płata, przy czym pierwsza sekcja lica płata powstaje głównie z pierwszego obszaru brzegowego wstęgi, a przeciwległa, druga sekcja lica płata powstaje gównie z drugiego obszaru brzegowego wstęgi, płat zaś ma sekcję rdzenia pomiędzy sekcjami lica, pierwszą i drugą, znamienny tym, że rozwłóknianie odśrodkowe na jednej albo większej liczbie przędzarek reguluje się niezależnie od rozwłókniania odśrodkowego na jednej albo większej liczbie innych przędzarek przez niezależną regulację na jednej albo na różnych przędzarkach co najmniej dwóch parametrów rozwłókniania, przed albo w trakcie wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, zmieniając jedną albo większą liczbę właściwości obszarów brzegowych wstęgi albo obszaru rdzenia wstęgi, wybranych spośród średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu, wytrzymałości wełny na rozciąganie, gęstości i składu chemicznego, przy czym parametry wybiera się spośród właściwości fizycznych i/lub składu chemicznego stopu doprowadzanego do przędzarki, prędkości podawania stopu do przędzarki, położenia rotora rozwłókPL 191 294 B1 niającego albo co najmniej jednego spośród rotorów rozwłókniających w przędzarce względem położenia punktu doprowadzenia stopu do danej przędzarki, pola lub pól przyspieszenia w danej przędzarce oraz pola prądu danego strumienia powietrza lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego przędzarce.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e prowadzi się go z uż yciem co najmniej jednej takiej trzeciej przędzarki odśrodkowej, umieszczonej pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako każdą przędzarkę stosuje się przędzarkę kaskadową z pierwszym rotorem wirującym wokół osi zasadniczo poziomej i co najmniej jednym dalszym rotorem obracającym się wokół osi zasadniczo poziomej i przyjmującym stop wyrzucany z pierwszego rotora i wyrzucającym ten stop w postaci włókien.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że doprowadza się strumień powietrza wokół każdej przędzarki, co najmniej częściowo jako główny strumień powietrza, który płynie zasadniczo w stycznoś ci z częścią albo całoś cią rotora, albo co najmniej jednego z tych dalszych rotorów, oraz ewentualnie także jako wtórny strumień powietrza, który płynie wokół głównego strumienia powietrza.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, ż e główny strumień powietrza prowadzi się ze środka kierującego, który przylega do obwodu rotora albo każdego z dalszych rotorów, i kieruje strumień powietrza zasadniczo równolegle do powierzchni rotora i pod kątem od 5 do 60° do niej.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ż e stosuje się ś rodek kierują cy na trzeciej albo każdej trzeciej przędzarce kierujący strumień powietrza pod kątem, który w co najmniej niektórych częściach przędzarki wynosi co najmniej 20° i jest co najmniej o 5° większy niż kąt w odpowiadających częściach jednej z tych innych przędzarek.

7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienny tym, ż e rozwłóknianiem odś rodkowym steruje się niezależnie przez niezależne wybieranie pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego jednej przędzarce względem pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego innej przędzarce.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, ż e stosuje się w wyniku tego wyboru róż nicę wynoszącą co najmniej 5° w orientacji strumienia powietrza w jednej przędzarce i orientacji strumienia powietrza w odpowiadającym położeniu w drugiej przędzarce.

9. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 6, albo 8, znamienny tym, ż e pole przyspieszenia na dalszym rotorze, niektórych albo wszystkich dalszych rotorach jednej albo większej liczby przędzarek jest co najmniej o 10% większe niż pole przyspieszenia na odpowiadającym rotorze albo rotorach innej z przędzarek.

10. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że pole przyspieszenia na dalszym rotorze, niektórych albo wszystkich dalszych rotorach jednej albo większej liczby przędzarek jest co najmniej o 10% większe niż pole przyspieszenia na odpowiadają cym rotorze albo rotorach innej z przędzarek.

11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się pole przyspieszenia na dalszym rotorze, niektórych albo wszystkich dalszych rotorach jednej albo większej liczby przędzarek co najmniej o 10% większe niż pole przyspieszenia na odpowiadają cym rotorze albo rotorach innej z przędzarek.

12. Sposób według zastrz. 2 albo 4, albo 5, albo 6, albo 8, znamienny tym, że do jednej z przędzarek doprowadza się stop w ilości jest co najmniej o 10% większej niż ilość doprowadzana do jednej z pozostałych prz ę dzarek.

13. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do jednej z przędzarek doprowadza się stop w iloś ci jest co najmniej o 10% wię kszej niż ilość doprowadzana do jednej z pozostałych przę dzarek.

14. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że do jednej z przędzarek doprowadza się stop w iloś ci jest co najmniej o 10% wię kszej niż ilość doprowadzana do jednej z pozostałych przę dzarek.

15. Sposób według zastrz. 2 albo 4, albo 5, albo 6, albo 8, albo 10, albo 11, znamienny tym, że stosuje się wszystkie przędzarki ustawione w układzie obok siebie, wewnątrz zasadniczo owalnego kanału.

16. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się wszystkie przędzarki ustawione w układzie obok siebie, wewną trz zasadniczo owalnego kanału.

17. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się wszystkie przędzarki ustawione w układzie obok siebie, wewną trz zasadniczo owalnego kanału.

18. Sposób według zastrz. 2 albo 4, albo 5, albo 6, albo 8, albo 10, albo 11, albo 13 albo 14, znamienny tym, że stosuje się wstęgę o zmienionej poprzez dobór parametrów rozwłókniania właściwości w brzegowym obszarze wstęgi i/lub obszarze rdzenia wstęgi i dostarcza wstęgę mającą zasadniczo jednorodne właściwości na jej szerokości.

PL 191 294 B1

19. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się wstęgę o zmienionej poprzez dobór parametrów rozwłókniania właściwości w brzegowym obszarze wstęgi i/lub obszarze rdzenia wstęgi i dostarcza wstęgę mającą zasadniczo jednorodne właściwości na jej szerokości.

20. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się wstęgę o zmienionej poprzez dobór parametrów rozwłókniania właściwości w brzegowym obszarze wstęgi i/lub obszarze rdzenia wstęgi i dostarcza wstęgę mającą zasadniczo jednorodne właściwości na jej szerokości.

21. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że zmianę właściwości w brzegowym obszarze wstęgi lub rdzenia wstęgi jest zmianą wydajności, przez co uzyskuje się wstęgę o zasadniczo jednorodnej zawartości surowca mineralnego na jej szerokości.

22. Sposób według zastrz. 2 albo 4, albo 5, albo 6, albo 8, albo 10, albo 11, albo 13 albo 14, znamienny tym, że prowadzi się zmianę co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania, przez co obszar brzegowy wstęgi i/lub obszar rdzenia wstęgi, oraz sekcja brzegowa płata i /lub sekcja rdzenia płata zmieniają się aby osiągnąć konfigurację A-B, A-A-B, A-B-A albo A-B-C.

23. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że prowadzi się zmianę co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania, przez co obszar brzegowy wstęgi i/lub obszar rdzenia wstęgi, oraz sekcja brzegowa płata i /lub sekcja rdzenia płata zmieniają się aby osiągnąć konfigurację A-B, A-A-B, A-B-A albo A-B-C.

24. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że prowadzi się zmianę co najmniej dwóch spośród parametrów rozwłókniania, przez co obszar brzegowy wstęgi i/lub obszar rdzenia wstęgi, oraz sekcja brzegowa płata i /lub sekcja rdzenia płata zmieniają się aby osiągnąć konfigurację A-B, A-A-B, A-B-A albo A-B-C.

25. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że średnia średnica włókna w jednym z obszarów wstęgi i w co najmniej jednej sekcji płata jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia średnica włókna w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi i w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata.

26. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że średnia długość włókna w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstę gi jest co najmniej o 10% mniejsza niż ś rednia długość włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi.

27. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że zawartość śrutu w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstęgi jest co najmniej o 10% mniejsza niż zawartość śrutu w co najmniej jednej z tych innych sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstęgi.

28. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że chemiczny skład włókien w co najmniej jednej z sekcji płata i w co najmniej jednym z obszarów wstęgi różni się o wielkość co najmniej 2% jednego ze składników włókien w co najmniej jednej z tych innych z sekcji płata i w co najmniej jednym z tych innych obszarów wstę gi.

29. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że każda przędzarka jest zamontowana niezależnie od pozostałych przędzarek.

30. Urządzenie do wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, obejmujące przędzarki odśrodkowe, pierwszą i drugą, umieszczone zasadniczo obok siebie, oraz ewentualnie jedną lub większą liczbę trzecich przędzarek odśrodkowych pomiędzy przędzarkami pierwszą i drugą, przy czym każda przędzarka odśrodkowa ma co najmniej jeden rotor rozwłókniający zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, a dany lub każdy rotor wytwarza pole przyspieszenia, środki do doprowadzania stopu sztucznych włókien szklistych do każdej z przędzarek, środki do porywania włókien z każdej przędzarki wokół co najmniej jednego rotora rozwłókniającego każdej przędzarki w strumieniu powietrza mającego pole prądu i tym samym wytwarzania jednej chmury włókien porywanych w powietrzu, przepuszczalny przenoś nik do zbierania włókien w postaci wst ę gi, mają cej przeciwległe obszary brzegowe, pierwszy i drugi, oraz obszar środkowy, i środki odsysające powietrze z chmury poprzez przenośnik, przy czym przędzarki, pierwsza i druga, wytwarzają włókna, które głównie tworzą obszary brzegowe, odpowiednio pierwszy i drugi, oraz środki do układania krzyżowego wstęgi z wytworzeniem płata, przy czym pierwsza sekcja lica płata powstaje głównie z pierwszego obszaru brzegowego wstęgi, a przeciwległa, druga sekcja lica płata powstaje gównie z drugiego obszaru brzegowego wstęgi, płat zaś ma sekcję rdzenia pomiędzy sekcjami lica, pierwszą i drugą, znamienne tym, że ma zespół regulacyjny do niezależnej regulacji co najmniej dwóch parametrów rozwłókniania na jednej albo na różnych przędzarkach (1, 3, 2), przed albo w trakcie wytwarzania płata ze sztucznych włókien szklistych, przy czym te parametry są wybrane spośród właściwości fizycznych i/lub składu chemicznego stopu doprowadzanego do przędzarki (1, 3, 2), prędkości podawania stopu do przędzarki,

PL 191 294 B1 położenia rotora rozwłókniającego albo co najmniej jednego spośród rotorów rozwłókniających w przędzarce (1, 3, 2) względem położenia punktu doprowadzania stopu do danej przędzarki (1, 3, 2), pola lub pól przyspieszenia w danej przędzarce (1, 3, 2) i pola prądu danego strumienia powietrza lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego przędzarce.

31. Urządzenie według zastrz. 30, znamienne tym, że ma środki do niezależnego wybierania pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego jednej przędzarce względem pola przepływu danego strumienia lub każdego strumienia powietrza przyporządkowanego innej przędzarce.

32. Urządzenie według zastrz. 31, znamienne tym, że w wyniku tego wyboru różnica wynosi co najmniej 5° w orientacji strumienia powietrza w jednej przędzarce (1, 3, 2) i orientacji strumienia powietrza w odpowiadającym położeniu w drugiej przędzarce (1, 3, 2).

33. Urządzenie według zastrz. 30 albo 31, albo 32, znamienne tym, że każda przędzarka (1, 3, 2) jest zamontowana niezależnie od pozostałych przędzarek.

34. Integralny płat ze sztucznych włókien szklistych, mający pierwszą sekcję lica, rozciągającą się do wewnątrz od jednego lica, drugą sekcję lica, rozciągającą się do wewnątrz od przeciwległego lica i sekcję rdzenia pomiędzy sekcjami lica pierwszą i drugą, a te sekcje stanowią ze sobą nawzajem jedną całość, znamienny tym, że włókna mają co najmniej jedną właściwość włókna różną w jednej z tych sekcji od właś ciwoś ci włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji, a te właś ciwoś ci są wybrane spośród średniej średnicy włókna, średniej długości włókna, zawartości śrutu, wytrzymałości na rozciąganie, gęstości i składu chemicznego włókien.

35. Płat według zastrz. 34, znamienny tym, że średnia średnica włókna w jednej sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia średnica włókna w co najmniej jednej z tych innych sekcji.

36. Płat według zastrz. 34, znamienny tym, że średnia długość włókna w jednej sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż średnia długość włókna w co najmniej jednej z innych sekcji.

37. Płat według zastrz. 34, znamienny tym, że zawartość śrutu w jednej z sekcji jest co najmniej o 10% mniejsza niż zawartość śrutu w co najmniej jednej z innych sekcji.

38. Płat według zastrz. 34, znamienny tym, że chemiczny skład włókien w jednej sekcji różni się co najmniej ilością jednego składnika o wielkość co najmniej 2% od składu chemicznego włókien w jednej albo wię kszej liczbie innych sekcji.

39. Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych obejmujące szereg przędzarek odśrodkowych umieszczonych obok siebie i sztywny zespół rynny do przyjęcia stopu z pieca w położ eniu odbioru i do doprowadzania stopu do szeregu położ e ń wypływu do tych przę dzarek, znamienne tym, że obejmuje przędzarki odśrodkowe pierwszą, trzecią i drugą (1, 3, 2), umieszczone obok siebie, przy czym zespół rynny jest usytuowany do przyjęcia stopu (28) z pieca w położeniu odbioru i do doprowadzania stopu z pierwszego, trzeciego i drugiego położenia (21, 23, 22) wypływu odpowiednio do pierwszej, trzeciej i drugiej przędzarki (1, 3, 2), przy czym zespół rynny ma ramiona boczne rynny, pierwsze i drugie, (25, 26) rozciągające się w ogólnie przeciwnych kierunkach, poprzecznie od położenia odbioru w kierunku odpowiednio pierwszego i drugiego położenia wypływu, oraz trzecie ramię (24), rozciągające się ogólnie w kierunku do przodu od położenia odbioru do trzeciego położenia wypływu, oraz środki do niezależnego przechylania rynny wokół zasadniczo poziomej osi, która rozciąga się w kierunku ogólnie poprzecznym i wokół zasadniczo poziomej osi, która rozciąga się w kierunku zasadniczo do przodu, przy czym natężenie przepływu w każdym z położeń wypływu, pierwszym, drugim i trzecim można regulować niezależnie od natężenia przepływu w każdym z innych położ e ń .

40. Urządzenie według zastrz. 39, znamienne tym, że rynna ma zasadniczo kształt litery „T”, przy czym pionowa część „T” rozciąga się w kierunku do przodu, a rynna jest zamontowana w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi, zasadniczo równoległej do pionowej części „T”, oraz umożliwiający niezależny obrót wokół zasadniczo poziomej osi, zasadniczo prostopadłej do osi, która jest zasadniczo równoległa do pionowej części „T”.