DE1092604B

DE1092604B - Method and device for producing fibers from thermoplastic materials in a viscous state, in particular glass fibers

Info

Publication number: DE1092604B
Application number: DES54196A
Authority: DE
Inventors: Marcel Levecque; Maurice Charpentier
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1956-07-12
Filing date: 1957-07-08
Publication date: 1960-11-10
Also published as: NL107657C; GB827411A; CH337620A; FR1155986A; US2991507A; BE559125A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Stoffen in viskosem Zustand und insbesondere auf die Herstellung von Glasfasern. The invention relates to the manufacture of fibers from thermoplastic materials in a viscous state and in particular the manufacture of glass fibers.

Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag sind bereits Verfahren dieser Art bekannt, bei denen die viskose Masse durch Zentrifugalkraft aus einem mit hoher Geschwindigkeit sich drehenden hohlen Schleuderkörper durch in dessen Mantel in mehreren übereinanderliegenden Reihen vorgesehene Öffnungen in Form feiner Ströme ausgeschleudert wird, die nach ihrem Austritt der Einwirkung von quer zu ihnen gerichteten heißen Gasströmen unterworfen werden. Diese heißen Gasströme gestatten es, Fasern von besonders großer Feinheit herzustellen.According to a proposal that does not belong to the state of the art, methods of this type are already known, in which the viscous mass is caused by centrifugal force from a high speed rotating hollow slingshot through in its jacket in several superimposed rows provided openings in the form of fine streams is ejected, which after their exit of the action are subjected to hot gas streams directed transversely to them. These hot gas streams make it possible to produce fibers of particularly great fineness.

Das Neue des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß für die längs der Mantelfläche des Schleuderkörpers geleiteten Gasströme — längs der Drehachse des Schleuderkörpers — eine solche Geschwindigkeit gewählt wird, daß die Masseströme, die aus den den Ausstoßöffnungen der Gasströme nächstgelegenen Reihen von Schleuderöffnungen austreten, von den Gasströmen mitgenommen werden, während die aus den übrigen Reihen von Schleuderöffnungen austretenden Masseströme die Gasströme infolge der Bremsung, die diese bei ihrer Bewegung längs der Mantelfläche des Schleuderkörpers erfahren, nur durchqueren, ohne abgelenkt zu werden.The novelty of the method according to the invention is that for the length of the lateral surface of the Centrifugal body guided gas streams - along the axis of rotation of the centrifugal body - such a speed is chosen that the mass flows from the discharge openings of the gas flows the nearest rows of spinner openings, carried away by the gas streams while the mass flows emerging from the other rows of centrifugal openings the gas flows as a result of the braking, which this when moving along the lateral surface of the Experienced slingshot, just traverse without being distracted.

Die nacheinander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten wirkenden heißen Gasströme haben zur Folge, daß die aus den ersten Reihen von Schleuderöffnungen austretenden Masseströme von den heißen Gasströmen heftig erfaßt und zu sehr feinen Fasern ausgezogen werden, während die aus den anderen Öffnungsreihen austretenden Masseströme einem wesentlich weniger heftigen Angriff ausgesetzt sind und sich daher zu Fasern von im allgemeinen größerem Querschnitt umwandeln.The hot gas streams acting one after the other at different speeds have to As a result, the mass flows emerging from the first rows of centrifugal openings are released from the hot ones Streams of gas are violently seized and drawn out into very fine fibers, while those from the others Mass flows emerging from rows of openings are exposed to a much less violent attack and therefore convert to fibers of generally larger cross-section.

Weiter sieht die Erfindung vor, auf die Masseströme, die die heißen Gasströme durchquert haben, Blasströme zur Einwirkung zu bringen, die die entstandenen Fasern, ohne daß diese sich miteinander verschweißen, zu einer Ablage führen.The invention also provides for the mass flows that have traversed the hot gas flows, To bring blown currents to the effect that the resulting fibers, without them interfering with each other weld, lead to a shelf.

Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es, Mischungen von feinen und gröberen Fasern herzustellen, deren Mischungsverhältnis veränderlich ist und nach Belieben geregelt werden kann. Dieses ist dadurch möglich, daß man in geeigneter Weise die Zahl der Reihen der Schleuderöffnungen, die den beiden verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten der heißen Gasströme unterliegen, ändert.The method according to the invention makes it possible to produce mixtures of fine and coarser fibers, whose mixing ratio is variable and can be regulated as desired. This is possible by appropriately determining the number of rows of centrifugal orifices corresponding to the two subject to different operating speeds of the hot gas streams changes.

Die Fasern, die aus den Masseströmen entstehen, Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung von FasernThe fibers that arise from the mass flows, process and device
for the production of fibers

aus thermoplastischen Stoffen
in viskosem Zustand,made of thermoplastic materials
in a viscous state,

insbesondere von Glasfasernespecially of glass fibers

Anmelder:Applicant:

Compagnie de Saint-Gobain,
Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)Compagnie de Saint-Gobain,
Neuilly-sur-Seine, Seine (France)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Scheller, Patentanwalt,
Aachen, Wilhelmstr. 80Representative: Dr.-Ing. H. Scheller, patent attorney,
Aachen, Wilhelmstrasse 80

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12. Juli 1956Claimed priority:
France 12 July 1956

Marcel Levecque, Saint Gratien, Seine-et-Oise,Marcel Levecque, Saint Gratien, Seine-et-Oise,

und Maurice Charpentietr, Rantigny, (Frankreich),and Maurice Charpentietr, Rantigny, (France),

sind als Erfinder genannt woxdenare named as inventors woxden

welche die heißen Gasströme durchquert haben, können eine beträchtliche Länge erhalten.which the hot gas streams have traversed can be of considerable length.

Die Fasermischungen, die sich gemäß der Erfindung herstellen lassen, besitzen zufolge der vorhandenen sehr feinen Fasern gute Isolierfähigkeiten und zufolge der vorhandenen langen Fasern eine gute Elastizität. Die Betriebsgeschwindigkeiten der heißen Gasströme lassen sich gemäß der Erfindung weitgehend ändern, indem man die Ausstoßmenge des verwendeten Gases in der Zeiteinheit regelt. Bei Verwendung einer Brennkammer zur Erzeugung der Gasströme läßt sich dies durch Änderung der Zuspeisung und/ oder der Abmessung der Entspannungsöffnung oder -Öffnungen erzielen. Zu diesem Zweck kann eine Brennkammer verwendet werden, die eine oder mehrere Entspannungsöffnungen von veränderlicher Größe besitzt.The fiber blends that can be produced according to the invention, have according to the existing very fine fibers good insulating properties and, due to the long fibers present, good elasticity. The operating speeds of the hot gas streams can largely be determined according to the invention change by regulating the discharge amount of the gas used in the unit of time. Using a combustion chamber to generate the gas flows, this can be done by changing the feed and / or the dimension of the relief opening or openings. For this purpose a Combustion chamber can be used, which has one or more expansion openings of variable size owns.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh-The drawing shows an example of an execution

rungsform einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einem Schnitt dargestellt. Approximate form of a device for performing the method according to the invention shown in a section.

Der hohle Schleuderkörper X, der sich mit großer Geschwindigkeit, z. B. 3000 oder mehr UmdrehungenThe hollow slinger X, which moves at great speed, e.g. B. 3000 or more revolutions

009 647/360009 647/360

pro Minute, um seine Achse dreht, besitzt in seinem Mantel, der vorzugsweise zylindrisch ist, zwei bis zwanzig Reihen von Schleuderöffnungen 2 eines geeigneten Durchmessers, durch die die Schmelzmasse herausgeschleudert wird.per minute, rotates around its axis, has in its jacket, which is preferably cylindrical, two to twenty rows of centrifugal openings 2 of a suitable diameter through which the molten mass is thrown out.

Um diesen Schleuderkörper ist eine im wesentlichen ringförmige Brennkammer 3 angeordnet, aus deren Entspannungsöffnung 4 Verbrennungsgase mit hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur ausgestoßen werden. Diese Gase werden längs der Mantelfläche des Schleuderkörpers gerichtet. Außerdem ist konzentrisch um den Schleuderkörper ein hohler Ringkranz 5 angeordnet, der in seinem Boden eine Öffnung 6 besitzt, durch die ein Gasstrom geblasen wird.A substantially annular combustion chamber 3 is arranged around this centrifugal body, from which Expansion port 4 exhaust gases at high speed and high temperature will. These gases are directed along the surface of the centrifugal body. It is also concentric a hollow ring collar 5 is arranged around the sling body and has an opening in its bottom 6 has through which a gas stream is blown.

Die Geschwindigkeit der aus der Brennkammer 3 austretenden heißen Gasströme wird derart gewählt, daß die Masseströme 7, die aus den oberen Reihen der öffnungen des Schleuderkörpers austreten, den aus der Entspannungsöffnung 4 der Brennkammer 3 ausgestoßenen Gasstrom nicht durchqueren, während die aus den unteren Reihen des Schleuderkörpers austretenden Masseströme 8 quer durch den Gasstrom hindurchgehen. Die Masseströme 7 werden durch die Wirkung des heißen Gasstromes einer scharfen Richtungsänderung unterworfen und dadurch zu sehr feinen Fasern ausgezogen. Die Masseströme 8_, die beim Durchqueren des heißen Gasstromes stark erhitzt werden, unterliegen der Einwirkung des Blasstromes aus der öffnung 6 und werden zu gröberen Fasern ausgezogen.The speed of the hot gas flows emerging from the combustion chamber 3 is selected in such a way that the mass flows 7 which emerge from the upper rows of the openings of the centrifugal body do not cross the gas flow discharged from the expansion opening 4 of the combustion chamber 3, while those from the lower rows of the Centrifugal body exiting mass flows 8 pass transversely through the gas flow. The mass flows 7 are subjected to a sharp change in direction as a result of the action of the hot gas flow and are thereby drawn out into very fine fibers. The mass flows 8_, which are strongly heated when the hot gas flow passes through, are subject to the action of the blowing flow from the opening 6 and are drawn out into coarser fibers.

Gemäß der Erfindung lassen sich beispielsweise Matten oder Bahnen erhalten, die aus einem Gemisch von sehr feinen Fasern mit einem Durchmesser von weniger als 3 Mikron und Fasern mit einem Durchmesser von durchschnittlich 6 bis 10 Mikron erhalten, wobei das Mischungsverhältnis nach Wunsch geändert werden kann.According to the invention, for example, mats or webs can be obtained which are made from a mixture of very fine fibers less than 3 microns in diameter and fibers with a diameter averaging 6 to 10 microns with the mixing ratio changed as desired can be.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of fibers from thermoplastic materials in a viscous state, especially of glass fibers, in which the viscous mass by centrifugal force from a with high Speed rotating hollow centrifugal body through in its jacket in several superimposed Rows of openings provided in the form of fine streams is ejected, which after their exit, subjected to the action of hot gas streams directed transversely to them are, characterized in that for the length of the lateral surface and parallel to the axis of rotation of the Centrifugal directed gas flows such a speed is selected that the mass flows, the rows of centrifugal openings closest to the discharge openings of the gas streams emerge, are entrained by the gas streams, while those emerging from the other rows of centrifugal openings Mass flows are the gas flows as a result of the braking, which this occurs when moving along the lateral surface experience of the slingshot, just traverse without being distracted.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mass flows which the hot gas flows have traversed, are subjected to the action of blown currents, which the resulting Pull out fibers and lead to a shelf.

3. The method according to claim 1, wherein the hot gas streams are generated in a combustion chamber, characterized in that the speed of the hot gas streams by changing the Feed and / or the dimensions of the discharge opening or discharge openings of the combustion chamber be changed.

4. Device for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that that concentric to the centrifugal body (1) except for one generating the hot gas streams Combustion chamber (3) an annular blowing nozzle (5) is provided for generating the blowing streams which are used for Serve entrainment of the mass flows traversing the gas flows.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the relaxation opening or Relaxation openings (4) of the combustion chamber (3) are of variable size.

6. The use of the method according to claim 1 for the production of a mat from fibers thermoplastic materials, especially glass fibers, made from a mixture of very fine fibers with an average diameter of less than 3 microns and fibers with an average diameter between 6 and 10 microns.

1 sheet of drawings

1 009 647/360 11.601 009 647/360 11.60