SE436500B - WATER GLASS FIBERS AND SETS FOR PREPARING THEREOF - Google Patents
WATER GLASS FIBERS AND SETS FOR PREPARING THEREOFInfo
- Publication number
- SE436500B SE436500B SE8006199A SE8006199A SE436500B SE 436500 B SE436500 B SE 436500B SE 8006199 A SE8006199 A SE 8006199A SE 8006199 A SE8006199 A SE 8006199A SE 436500 B SE436500 B SE 436500B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- water glass
- glass fibers
- spinning
- aqueous
- water
- Prior art date
Links
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 37
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 title claims description 35
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims description 23
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000000578 dry spinning Methods 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 101100348017 Drosophila melanogaster Nazo gene Proteins 0.000 claims description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- -1 'aluminum Chemical class 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2003—Glass or glassy material
- B01D39/2017—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
- B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/011—Manufacture of glass fibres or filaments starting from a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/005—Fibre or filament compositions obtained by leaching of a soluble phase and consolidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/6224—Fibres based on silica
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
- F16D2200/0065—Inorganic, e.g. non-asbestos mineral fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
15 20 25 30 35 'aoo6199-7 2 En nackdel vid det där beskrivna förfarandet är att- de där använda silikaten innehåller ytterligare andra metallokider, vilka vid den senare bearbetningen kan verka störande. Dessutom sätter spinnhastigheten enligt förfarandet i US patentskriften_2 969 272 förhållandevis låga gränser. ' Även om en rad hänvisningar för framställning av vattenglasfibrer enligt torrspinnprocessen redan kan _ hämtas ur litteraturen, består dock fortfarande behovet av förbättrade framställningsförfaranden, vilka är störningskänsliga i ringa mått och leder till fibrer med förbättrade egenskaper. . Ändamålet med uppfinningen är därför att åstadkomma ett förfarande, vilket är mindre störningskänsligt än de hittills kända förfarandena och tillåter en större spinnhastighet. Ändamålet med uppfinningen är vidare att möjliggöra framställning av vattenglasfibrer, vid' vilket vattenhaltiga spinnlösningar kan användas, ,vilka är fria från icke-alkalimetallföreningar, såsom' aluminium-, bor-, magnesium-, zink-, kalciumföreningar' .H osv, vid vilket det inte är nödvändigt att för att uppnå en spinnbarhet hos spinnmassan använda sådana före- ningar som används i US patentskriften 2 969 272. Ändamålet med uppfinningen är vidare att åstadkomma vattenhaltiga vattenglasfibrer, vilka har goda mekaniska egenskaper, såsom hög draghållfasthet och en lämplig. elasticitetsmodul, vilka utan problem kan vidarebear- betas till mycket rena kiselsyrafibrer och vilka lämpar sig till förstärkningsinläggningar för olika material. Ändamålet med uppfinningen är dessutom att åstadkomma vattenglasfibrer, vilka lätt låter sig uppspolas efter spinnprocessen och vilka utan vidare kan.behandlas med olika preparationer, vilka är erforderliga för vidare- bearbetningen. _ 7 . A disadvantage of the process described therein is that the silicates used therein contain further other metal oxides, which in the later processing can have a disturbing effect. In addition, the spinning speed of the process of U.S. Pat. No. 2,969,272 sets relatively low limits. Although a number of references for the production of water glass fibers according to the dry spinning process can already be taken from the literature, there is still a need for improved production processes which are sensitive to disturbances to a small extent and lead to fibers with improved properties. . The object of the invention is therefore to provide a method which is less sensitive to disturbance than the hitherto known methods and allows a greater spinning speed. The object of the invention is further to enable the production of water glass fibers, in which aqueous spinning solutions can be used, which are free of non-alkali metal compounds, such as 'aluminum, boron, magnesium, zinc, calcium compounds', etc., in which it is not necessary to use in order to achieve a spinnability of the spinning mass such compounds used in U.S. Pat. No. 2,969,272. The object of the invention is further to provide aqueous water glass fibers which have good mechanical properties, such as high tensile strength and a suitable modulus of elasticity, which can be easily processed into very pure silicic acid fibers and which are suitable for reinforcement inlays for different materials. The object of the invention is furthermore to provide water glass fibers which can be easily wound up after the spinning process and which can easily be treated with various preparations which are necessary for the further processing. _ 7.
Dessa ändamål uppnås genom ett förfarande för fram- ställning av vattenhaltiga vattenglasfibrer genom torr- spinning av vattenhaltiga natronvattenglaslösningar under f: 10 15 20 25 30, 80061299-7 3 sträckning, vilket kännetecknas av att man som spinnmassa extruderar vattenhaltiga natronvattenglaslösningar, vilka är huvudsakligen fria från icke-alkalimetall- föreningar, uppvisar ett molförhållande Na2O/SiO2 avi ca 1:3 - ca l:l,9 och en viskositet_av ca lO-700 Pa.s, mätt vid 30°C, vid ca lO-50°C i ett torrspinnschakt, Ii vilket råder en temperatur av över l0O°C, genom mun- styckshål med en utloppshastighet V1 av minst 5 m/min och avdrar de erhållna trådarna med en avdragningshas- tighet V2, så att förhållandet V2:Vl uppgår till Å minst 6. Spinnmassan har företrädesvis en temperatur av 20-35?C. Det är gynnsamt om spinnmassan uppvisar en viskositet av ca l0O-400 pa.s. Lämpligen uppgår avdragningshastigheten till minst 60 m/min, företrä- desvis minst 350 m/min. _ Andelen natriumoxid i den vattenhaltiga vattenglas- lösningen kan utbytas mot kaliumoxid upp till ca 30 mol%.These objects are achieved by a process for the production of aqueous water glass fibers by dry spinning of aqueous soda water solutions under stretching, which is characterized in that aqueous soda water solutions, which are mainly free water solutions, are extruded as spinning mass. from non-alkali metal compounds, a molar ratio of Na 2 O / SiO 2 avi of about 1: 3 - about 1: 1,9 and a viscosity_of about 10-700 Pa.s, measured at 30 ° C, at about 10-50 ° C in a dry spinning shaft, Ii which has a temperature of over 10 ° C, through nozzle holes with an outlet velocity V1 of at least 5 m / min and peels off the obtained wires with a peel velocity V2, so that the ratio V2: V1 amounts to Å at least The spinning mass preferably has a temperature of 20-35 ° C. It is favorable if the spinning mass has a viscosity of about 10-400 pa.s. Suitably the stripping speed is at least 60 m / min, preferably at least 350 m / min. The proportion of sodium oxide in the aqueous water glass solution can be exchanged for potassium oxide up to about 30 mol%.
Vattenglasfibrerna enligt uppfinningen känneteck- nas av en váttenhalt av ca 15-30, företrädesvis ca 20-25 vikt%. Deras draghâllfasthet uppgår till ca' 5-30 cN/tex, företrädesvis 15-25 cN/tex; he uppvisar ett förhållande Na2O-SiO2 av ca 1:3 - l:l,9. De-är amorfa och har en täthet av ca 2,2 g/cm3.The water glass fibers according to the invention are characterized by a water content of about 15-30, preferably about 20-25% by weight. Their tensile strength is about 5-30 cN / tex, preferably 15-25 cN / tex; he exhibits a Na 2 O-SiO 2 ratio of about 1: 3 - 1.9. They are amorphous and have a density of about 2.2 g / cm 3.
Föremål för uppfinningen är vidare användningen av . vattenglasfibrerna enligt uppfinningen för framställ- ning av kiselsyrafibrer, vilket exempelvis kan åstad- kommas genom behandling med en vattenhaltig syra, såsom saltsyra eller svavelsyra. _ Vattenglas-är en högteknisk produkt, med vilken man' betecknar ur smältflödet stelnade, glasartade, vatten- lösliga kalium- och_natriumsilikat resp vattenhaltiga lösningar därav och vilka innehåller 2-4 mol SiOá per l mol alkalioxid. 7 Det var särskilt överraskande, att man med förfa- randet enligt uppfinningen kan bearbeta i handeln van- liga vattenglaslösningar till fibrer, varvid den enda förutsättningen är att de ovan nämnda.betingelserna upp- 5006199-7 10 15 20 25 30 35 ligt att inställa molförhållande-Na2O :SiO2 i motsva- _beakta, att vattenhalten i de vattenglasfibrer som -lämnar spinnschaktet skall ligga mellan ca 15 och att med stigande sträckning tilltar de erhållna vatten- . 4 ' rätthålls. Vid_vattenglaslösningar, vars Na2O4halt är för låg, är det genom enkel tillsats av NaOH lätt möj~ rande grad. Den erforderliga viskositeten kan på mot- svarande sätt inställas, exempelvis genom enkel_in- _,_ _¿ dunstning av lösningen, t ex genom förångning av överskott av vatten. Viskositeten kan bestämmas med en vanlig rotationsviskosimeter vid 30°C.' " Det är vidare viktigt att spinnmassans temperatur inte ligger väsentligt över 50°C, eftersom annars en fullgod spinning inte alltid erhålles. _Framställningen av spinnlösningen skall genomföras i så C02-fri atmosfär som möjligt.The object of the invention is furthermore the use of. the water glass fibers according to the invention for the production of silicic acid fibers, which can be achieved, for example, by treatment with an aqueous acid, such as hydrochloric acid or sulfuric acid. Water glass is a high-tech product which refers to solidified, glassy, water-soluble potassium and sodium silicate or aqueous solutions thereof from the melt flow and which contain 2-4 moles of SiO 2 per 1 mole of alkali oxide. It was particularly surprising that with the method according to the invention it is possible to process commercially common water glass solutions into fibers, the only condition being that the above-mentioned conditions can be set up 5006199-7 10 15 20 25 30 35 molar ratio -Na2O: SiO2 in the equivalent- _consider that the water content of the water glass fibers leaving the spinning shaft should be between about 15 and that with increasing elongation the water obtained increases-. 4 'maintained. In the case of water glass solutions, the Na2O4 content of which is too low, it is easily possible by the simple addition of NaOH. The required viscosity can be adjusted accordingly, for example by simple evaporation of the solution, for example by evaporation of excess water. The viscosity can be determined with a standard rotary viscometer at 30 ° C. ' "It is further important that the temperature of the spinning mass is not significantly above 50 ° C, as otherwise a good spinning is not always obtained. The production of the spinning solution must be carried out in as CO2-free atmosphere as possible.
Spinnschaktets längd kan variera inom förhållande- vis vidsträckta områden. Användbara längder är-t ex 1,5 eller 8 m. l å Temperaturen i spinnschaktet skall uppgå till minst lO0°C och företrädesvis ligga över l20°C.The length of the spinning shaft can vary within relatively wide areas. Useful lengths are, for example, 1.5 or 8 m. The temperature in the spin shaft should be at least 10 ° C and preferably above 120 ° C.
Betingelserna i spinnschaktet, såsom längd, tem* * peratur och luftgenomförsel, kan justeras på motsva- I rande sätt. Det är möjligt-att tillföra ytterligare bärargas, såsom varmluft eller inerta gaser, i schak- tet för torkning av trådarna. Härvid skall man dock 30 vikt%. _ Spinnmassans utloppshastighet ur munstycket skall uppgå till minst S m/min. Den kan naturligtvis höjas i skälig mån. Det är viktigt att sträckningen, dvs förhållandet mellan avdragningshastigheten och ut- loppshastigheten, uppgår till minst 6. Man har funnit glasfibrernas hållfasthet. Sålunda uppnås vid en sträck- ning av l3,3 (avdragshastighet 20O m/min) en hållfast-' het av 7,5 cN/tex vid en enkeltiter av 9,3 dtex. Vid en sträckning av 49,0 (avdragshastighet 500 m/min) upp: går draghållfastheten till 19,0 cN/tex. 15 20 25 30 35 soos199-7 Ä 5 Som spinnschakt kan anordningar, vilka är vanliga vid de kända torrspinnförfarandena, användas.The conditions in the spin shaft, such as length, temperature and air flow, can be adjusted accordingly. It is possible to supply additional carrier gas, such as hot air or inert gases, in the shaft for drying the wires. In this case, however, 30% by weight is required. The spinning mass outlet velocity from the nozzle must be at least S m / min. It can, of course, be raised to a reasonable extent. It is important that the elongation, ie the ratio between the peeling speed and the outlet speed, amounts to at least 6. The strength of the glass fibers has been found. Thus, at a stretch of 13.3 (deduction speed 200 m / min), a strength of 7.5 cN / tex is achieved at a single titer of 9.3 dtex. At a stretch of 49.0 (deduction speed 500 m / min) up: the tensile strength goes to 19.0 cN / tex. As a spinning shaft, devices which are common in the known dry spinning methods can be used.
Munstyckshålens diameter kan variera inom vanliga gränser. Lämpliga diametrar är t ex 125 pm, l6O pm och 250 pm. Även större diametrar är lämpliga. u De nyspunna vattenglasfibrerna kan lätt uppspolas utan anbringande av ett preparationsmedel. _ 5För avspolningen kan det vara erforderligt att påföra en lämplig preparation för framställning av en lämplig trâdavslutning. Det var överraskande att man därvid kunde använda vattenhaltiga preparationer, t ex katjonaktiva tensider, såsom vattenlösliga ytaktiva ammoniumföreningar, vilka underlättar den textila 'vidarebearbetningen av_tråden. 5 Vattenglasfibrerna enligt uppfinningen kan särskilt lätt omvandlas till kiselsyrafibrer, t ex genom behand- ling med utspädda mineralsyror. Vid användningen av 7 vattenglasfibrer med en titer av under 5 dtex räcker det om fibrerna behandlas vid 25°C i l min medr1HCl, Fibrerna tvättas vattenjonfria efter syrabehandlingen och torkas. U l Detta framställningsförfarande uppvisar gentemot utvinningen av kiselsyrafibrer ur glasfibrer den stora fördelen med en kortare behandlingstid. ' Såväl vattenglasfibrerna som de genom lämplig an- vändning av vattenglasfibrerna erhållna kiselsyrafib- rerna kan lätt bearbetas till ytformationer.The diameter of the nozzle holes can vary within normal limits. Suitable diameters are, for example, 125 μm, 160 μm and 250 μm. Larger diameters are also suitable. u The freshly spun water glass fibers can be easily wound up without the application of a preparation agent. 5 For spooling, it may be necessary to apply a suitable preparation to produce a suitable wire termination. It was surprising that aqueous preparations, for example cationic surfactants, could be used, such as water-soluble ammonium surfactants, which facilitate the textile processing of the yarn. The water glass fibers according to the invention can be particularly easily converted into silicic acid fibers, for example by treatment with dilute mineral acids. When using 7 water glass fibers with a titer of less than 5 dtex, it is sufficient if the fibers are treated at 25 ° C for 1 min with 1HCl. The fibers are washed anion-free after the acid treatment and dried. U l This production process has the great advantage of a shorter treatment time compared to the recovery of silicic acid fibers from glass fibers. Both the water glass fibers and the silicic acid fibers obtained by suitable use of the water glass fibers can be easily processed into surface formations.
Uppfinningen belyses närmare genom följande exempel.The invention is further illustrated by the following examples.
De angivna värdena på draghållfasthet har bestämts medelst vid garn vanliga metoder.The stated values of tensile strength have been determined by methods common to yarns.
EXEMPEL 1-3 g Framställning av spinnlösningen sker i praktiskt taget C02-fri atmosfär. I ett 2-liters blandningskärl av rostfritt stål, utrustat med tempereringsmantel, påfyllnadsstuts, ankaromrörare och avloppskran i botten, indunstas en lösning av 2200 g natronvattenglas 39° Bê, molförhållande Na2O/Si02 = l/3,38, ooh 85,5 g NaOH vid aøo6199~v l0 .l5 20 25 30 35 . 6, _ I _ 70°C och 200 mbar, tills en viskositet av 240 Pa.s, mätt vid 30°C, har uppnåtts. denom natronluttillsats höjs moiförhållanaet Nazo/sioz till 1/2,48. massan är efter filtrering genom en batistduk lämplig att spinnas.EXAMPLES 1-3 g Preparation of the spinning solution takes place in a practically CO2-free atmosphere. In a 2-liter stainless steel mixing vessel, equipped with tempering jacket, filler neck, anchor stirrer and drain tap in the bottom, evaporate a solution of 2200 g soda water glass 39 ° Bê, molar ratio Na2O / SiO2 = l / 3.38, ooh 85.5 g NaOH vid aøo6199 ~ v l0 .l5 20 25 30 35. 70 ° C and 200 mbar, until a viscosity of 240 Pa.s, measured at 30 ° C, is reached. by adding sodium hydroxide solution, the Nazo / sioz ratio is raised to 1 / 2.48. the mass is suitable for spinning after filtration through a batist cloth.
Man förbinder blandningskärlet med en spinnapparat, vilken huvudsakligen består av en kugghjulspump, en munstycksplatta med 24 cirkelrunda urborrningar, dia- ' meter l25 um, och ett 8-m långt torrspinnskakt.' I Munstycksplattans fäste och tilloppsledningen har likaså en tempereringsmantel, Spinnlösningens_tempera- 2 tur skall uppgå till 30°C vid spinningen; De ur mun- stycket utkommande trådarna dras i lodrätt anordnade ~torrspinnschakt .Som bärgas för torkningen tjänar luft, som stiger upp i motström och är uppvärmd till l50°C. _ De i exemplen l-3 vid olika avdragningshastigheter framställda vattenglasgarnen har nedan angivna drag- hållfasthet: Exem- "Utloppshastighet Avdragnings- Sträck-_ Draghåll- 'pel ur munstycket hastighet' ning fasthet nr ~ m/min m/min cN/tex Å 15,0 zoo _'13,3 7,5 Ä 15,0 sso '23,3 ' 11,1 3 10,2 ' soo 49,0 ¿'p 19,o I Vattenglastrådarna i exempel 3 har en vattenhalt av 21,5 vikt% och en densitet av ca 2,2 g/cm3.-Enkel- titern uppgår till 2,3 dtex, diametern till ca lO-16 pm. och E-modulen till 1800 CN/tex; I ' EXEMPEL 4 I Exempel 4 beskriver utfyllnad medelst ett prepara- tionsmedel. Natronvattenglas spinns enligt beskriv- ningen i exempel 2, varvid sträckningen uppgår till 23,3. ' ' Under användning av en preparationsgalett prepa- reras vattenglastrådarna med en lO,% vattenlösning av m- 10 15 aoos199-7 7 ett i handeln tillgängligt gränsyteaktivt ammoniumsalt (G 3634 A från firma Atlas Chemie). Vid en prepara- tionsutfyllnad av ca 0,8 % kandetav 24 enkeltrâdar bestående vattenglasgarnet problemfritt lindas upp och t ex bearbetas kontinuerligt till kiselsyratrådar.The mixing vessel is connected to a spinning apparatus, which consists mainly of a gear pump, a nozzle plate with 24 circular bores, a diameter of 125 μm, and an 8-m long dry spinning shaft. The nozzle plate bracket and the supply line also have a tempering jacket. The temperature of the spinning solution must be 30 ° C during spinning; The wires emerging from the nozzle are drawn in vertically arranged ~ dry spin shafts. The water glass yarns produced in examples 1-3 at different stripping speeds have the following tensile strength: Example- "Outlet speed Drawing-Stretch-_ Tensile-strength" from the nozzle speed 'ning strength no ~ m / min m / min cN / tex Å 15.0 zoo _'13.3 7.5 Ä 15.0 sso '23, 3 '11.1 3 10.2' soo 49.0 ¿'p 19, o In the water glass wires in example 3 have a water content of 21 .5% by weight and a density of about 2.2 g / cm3. Example 4 describes filling by means of a preparation agent. Soda water glass is spun as described in Example 2, the elongation amounting to 23.3. Using a preparation galette, the water glass threads are prepared with a 10% aqueous solution of m aoos199-7 7 a commercially available interfacially active ammonium salt (G 3634 A from Atlas Chemie) At a preparation filling of about 0.8% of the 24 single-threaded water glass yarn p. seamlessly wound up and, for example, processed continuously into silicic acid threads.
EXEMPEL 5 ' ^ i -Exempel 5 beskriver framställningen av kiselsyra- trådar av vattenglastrådar.EXAMPLE 5 - Example 5 describes the preparation of silicic acid wires from water glass wires.
Ett av 24 enkeltrådar bestående vattenglasgarn, framställt enligt exempel 3 med en avdragshastighet av soo m/mirn doppas i 1 min vid 2s°c i n Hcl, Man tvät- tar trådarna med destíllerat vatten tills tvättvattnet är fritt från Cl-joner och låter dem torka i luften.One of the 24 single-threaded water glass yarns, prepared according to Example 3 with a pull-off speed of soo m / mirn, is dipped for 1 min at 2s ° cin Hcl. The threads are washed with distilled water until the washing water is free of the air.
Materialet innehåller mindre än 0,01 % Na.The material contains less than 0.01% Na.
Vid en enkeltiter av 1,6 dtex ligger garnets draghållfasthet vid 5,8 cN/tex. Draghållfastheten upp- går till 1,8 % och tråddiametern till ca 8--15 pm.At a single titer of 1.6 dtex, the tensile strength of the yarn is 5.8 cN / tex. The tensile strength amounts to 1.8% and the wire diameter to about 8--15 pm.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792900990 DE2900990C2 (en) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | Waterglass fibers and processes for their manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8006199L SE8006199L (en) | 1980-09-05 |
| SE436500B true SE436500B (en) | 1984-12-17 |
Family
ID=6060398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8006199A SE436500B (en) | 1979-01-12 | 1980-09-05 | WATER GLASS FIBERS AND SETS FOR PREPARING THEREOF |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947043B2 (en) |
| AT (1) | AT378010B (en) |
| BE (1) | BE881105A (en) |
| DE (1) | DE2900990C2 (en) |
| SE (1) | SE436500B (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3510753A1 (en) * | 1984-05-04 | 1985-11-07 | Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal | HIGH TEMPERATURE RESISTANT SILICON DIOXIDE FIBER MATERIAL |
| JPS61151362A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-10 | 株式会社 粋工舎 | Application of tile piece to wall surface |
| DE3707357A1 (en) * | 1987-03-07 | 1988-09-15 | Akzo Gmbh | TIED AREAS OF INORGANIC FIBERS |
| DE3718267A1 (en) * | 1987-05-30 | 1988-12-08 | Akzo Gmbh | Electrical composite material |
| DE4240354C1 (en) * | 1992-12-01 | 1994-02-10 | Achtsnit Hans Dieter Dr | Silica staple fiber roving, its manufacture and use |
| DE19755804A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-24 | Andreas Dr Oelschlaeger | Water glass fiber containing organosilicon monomers, pre-condensed oligomers or polymers |
| DE102014216500A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Hochschule Offenburg | Porous monolithic or fibrous products of inorganic polymers and their preparation |
| JP2018090926A (en) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | 日立化成株式会社 | Method for producing fibrous material |
| CN114635229B (en) * | 2022-02-25 | 2023-06-06 | 江苏恒科新材料有限公司 | Preparation method of heat-insulating polyester nanofiber membrane |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB352681A (en) * | 1930-06-13 | 1931-07-16 | Werner Luedke | Process for producing asbestos and mineral artificial fibres |
| GB504883A (en) * | 1937-08-19 | 1939-05-02 | Franz Skaupy | Method of making filaments of pure silica, particularly quartz |
| NL54842C (en) * | 1937-08-19 | |||
| DE2106728B2 (en) * | 1971-02-12 | 1979-02-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Silica fibers, processes for their manufacture and their use |
-
1979
- 1979-01-12 DE DE19792900990 patent/DE2900990C2/en not_active Expired
- 1979-12-28 AT AT820079A patent/AT378010B/en not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-01-10 JP JP55000948A patent/JPS5947043B2/en not_active Expired
- 1980-01-11 BE BE0/198927A patent/BE881105A/en not_active IP Right Cessation
- 1980-09-05 SE SE8006199A patent/SE436500B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE881105A (en) | 1980-05-02 |
| JPS5947043B2 (en) | 1984-11-16 |
| ATA820079A (en) | 1984-10-15 |
| DE2900990A1 (en) | 1980-07-24 |
| AT378010B (en) | 1985-06-10 |
| JPS55128018A (en) | 1980-10-03 |
| SE8006199L (en) | 1980-09-05 |
| DE2900990C2 (en) | 1986-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105274706B (en) | Preparation method of polyurethane glass fiber composite fiber cloth | |
| SE436500B (en) | WATER GLASS FIBERS AND SETS FOR PREPARING THEREOF | |
| SE446542B (en) | SILICAR FIBERS AND METHODS FOR PREPARING AND USING THEREOF | |
| JPS6132405B2 (en) | ||
| CN102560717B (en) | High-strength low-contract polyphenylene sulfide filament and preparation method thereof | |
| JPH05209046A (en) | Production of modified polyethylene terephthalate | |
| CN111918990B (en) | Polyamide fiber, woven and knitted fabric, and method for producing polyamide fiber | |
| US3953561A (en) | Firing process for alumina yarn | |
| JPS6246643B2 (en) | ||
| ES343530A1 (en) | Spinnable compositions comprising a fiber forming polyamide,a fiber forming polyester and a spinning aid | |
| US5089188A (en) | Spinning of sol gel siliceous-containing fibers with wet coagulation | |
| US2438968A (en) | Production of textile filaments, fibers, and yarns | |
| JP3573746B2 (en) | Silicate staple fiber roving | |
| CN106948016B (en) | Polyamide fiber package and production method thereof | |
| RU2018491C1 (en) | Method for production of basalt fibers | |
| US3340339A (en) | Method of incorporating a phosphinate and particulate material in a polyamide to make low friction filament | |
| ES445996A1 (en) | Process for the production of polyamide-6-filaments of the {65 -modification | |
| JPS60139817A (en) | Production of alumina based inorganic fiber precursor | |
| JPS643962B2 (en) | ||
| CN104446378B (en) | A kind of spinnability magnesia fibers precursor sol and preparation method and application | |
| CN101173373B (en) | Method for producing protein fibre filament yarn with PVA or PAN as carrier | |
| CA2009605A1 (en) | Sio2- and zro2-based ceramic fibers and process for the preparation thereof | |
| EP0097694A1 (en) | Process for making inorganic oxide fibers | |
| JPS6328131B2 (en) | ||
| CN113880442B (en) | Preparation method of nano-scale glass fiber and product thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8006199-7 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8006199-7 Format of ref document f/p: F |