包括上浆和退浆步骤的玻璃纤维材料制造方法，及适用于实施所述方法的设施技术

本发明专利技术涉及一种玻璃纤维材料制造方法和设施，其中经由纺丝、拉延、上浆和收集的步骤，接着是生产然后经受热退浆的所得玻璃纤维材料的步骤将熔融玻璃转变成玻璃纤维材料。来自熔化炉的烟被用于从该熔化炉以两个步骤预热燃烧反应物：第一步，其中经由与这些烟热交换来加热空气；以及第二步，其中经由与该热空气热交换来预热该燃烧反应物，该空气然后用于退浆该玻璃纤维材料的步骤中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括上浆和退浆步骤的玻璃纤维材料制造方法，及适用于实施所述方法的设施本专利技术涉及玻璃纤维产品的制造。术语“玻璃纤维产品”应理解为是指玻璃纤维本身以及还有含有它们的产品。已知的是通过以下方法制造玻璃纤维，该方法包括：在熔化炉中产生熔融玻璃、借助于套管由来自该熔化炉的熔融玻璃开始来纺流、将这些流细化成长丝、上浆这些长丝、收集这些上浆的长丝并且将这些收集的长丝转变成玻璃纤维产品。长丝的上浆是在玻璃纤维产品(如特别是玻璃丝束、玻璃织物和增强纤维)的制造中经常必要的普遍做法。这是因为在丝束形成(由纤维制造丝束)期间、在捻丝或加捻期间、在变形期间、在针织或织造期间等，该上浆使这些长丝润滑并保护它们(特别是免于磨损)。然而，上浆剂在玻璃纤维产品上的存在经常呈现对于该玻璃纤维产品的下游处理/使用的技术问题。因此，该上浆剂可以例如通过阻挡染料固定到玻璃纤维上来阻止玻璃产品的有效染色。在旨在被结合在基质材料中的增强产品的情况下，该上浆剂可能阻止该玻璃纤维产品锚定在该基质材料中，确实甚至阻止锚定剂固定到该玻璃纤维产品上。胶料可类似地呈现对于长丝的粘合剂施加和随后交联的问题。因此经常必要的是在其整理(装饰)或最终使用之前使该玻璃纤维产品退浆。因此已知的是通过热退浆使玻璃纤维产品退浆。在热退浆期间，使该玻璃纤维产品经受引起该玻璃产品上存在的胶料的挥发和/或燃烧的温度。在US2633428、US2665125、US2845364、US2970934以及US3012845中描述了已知的热退浆方法的实例。本专利技术的目的是提供一种用于制造玻璃纤维产品的方法，该方法被优化为消耗较少的能量。本专利技术的目的更具体地是提供此种优化的制造方法，而对这些玻璃纤维产品的品质没有负面影响。根据本专利技术，这特别地通过熔融玻璃生产的阶段和该熔融玻璃转变成玻璃纤维产品的阶段的更好的能量集成来产生。本专利技术的另一个目的是提供一种用于实施此种优化方法的合适的设备。在根据本专利技术的制造方法中，将熔融玻璃转变成玻璃纤维产品。这种转变包括以下阶段：o将该熔融玻璃纺成至少一个流，o将该至少一个流细化成一根或多根长丝，o上浆该一根或多根长丝，o收集该一根或多根上浆的长丝，o借助于该一根或多根收集的上浆的长丝生产该玻璃纤维产品，并且o热退浆该玻璃纤维产品，也就是说，在该上浆期间施加到该一根或多根长丝上的上浆剂的通过挥发和/或燃烧来退浆的阶段。被转变成玻璃纤维产品的熔融玻璃是在通过用富氧化剂燃烧燃料而加热的熔化炉中产生的。在本专利技术上下文中，术语“富氧化剂”应理解为是指具有80vol％至100vol％的氧含量的气体。该燃烧产生了用于熔化的热量以及烟道气。将这些产生的烟道气在1000℃与1600℃之间的温度下从该熔化炉中排出。用富氧化剂的燃烧以高效率加热该熔化炉。应该注意，通过用富氧化剂燃烧燃料加热该熔化炉不排除该炉还通过附加的手段例如像电极进行加热。根据本专利技术，进行该制造方法的第一能量优化：o在于将空气通过与排出的烟道气在热交换组件中热交换来进行加热，其中获得热空气，o在于将反应物通过与该热空气在该热交换组件中热交换来进行预热，其中产生预热的反应物以及在200℃与500℃之间的温度的经调节空气，并且o在于将该预热的反应物用作该炉中的燃烧反应物。该反应物选自富氧化剂和气态燃料。根据优选的实施例，在该炉中使用富氧化剂之前预热该富氧化剂。还可能的是在该炉中使用富氧化剂和气态燃料之前预热该富氧化剂和气态燃料两者。在这种情况下，这两种反应物的预热可以串联或并联进行。进行该制造方法的第二能量优化在于在将该熔融玻璃转变成玻璃纤维产品期间采用由该热交换组件产生的经调节空气，以便利用仍存在于此经调节空气中的残余热量。更特别地在该玻璃纤维产品的退浆期间优选地通过以下方式采用由该热交换组件产生的经调节空气：使经调节空气与该玻璃纤维产品接触以便促进该玻璃纤维产品上存在的胶料的挥发和/或燃烧。还可能的是在该退浆期间使用经调节空气作为氧化剂用于通过燃烧加热退浆炉，其中使该玻璃产品达到其退浆温度。根据本专利技术，因此在该熔化与该熔化下游的熔融玻璃的转变之间产生能量协同作用，因为在该玻璃纤维产品的退浆期间采用由该热交换组件产生的经调节空气。经调节空气还可以用于该熔融玻璃的转变的一个或多个其他阶段。本专利技术因此还涉及将如以上描述的在该退浆阶段期间由该热交换组件产生的经调节空气的用途与由该热交换组件产生的经调节空气的一种或多种其他用途组合的方法。因此，在该上浆阶段期间还可以有利地采用经调节空气，例如通过使用经调节空气作为用于上浆剂的喷雾剂。当该转变包括干燥该一根或多根长丝或含有它们的丝束的阶段时，可以采用经调节空气作为与该一根或多根长丝或丝束接触的干燥剂。这些长丝的干燥特别地可以具有用途以便通过蒸发或挥发存在于上浆剂中的水或另一种溶剂来将该上浆剂固定到这些上浆的长丝上。在该流的细化期间也可以采用经调节空气。在以下各项之间进行区别：a)借助于缠绕器或类似的缠绕构件的机械细化，b)借助于一个或多个气体细化流通过气体摩擦的细化，以及c)借助于离心机的离心细化。离心细化在工业实践中通常与通过气体摩擦的细化组合。根据通过气体摩擦细化的第一实施例(还被称为火焰细化)，玻璃流被冷却并固化，其中获得了玻璃棒。将该玻璃棒引入到火焰中。该棒的末端因此被熔化，并且随后被该火焰的燃烧气体细化，以便形成一根或多根玻璃棉长丝。火焰细化使得可能生产极细的玻璃纤维，但是展现出消耗大量能量的缺点，特别是因为该玻璃的双重熔化。火焰细化总体上用于具有高附加值的产品。根据通过气体摩擦细化的第二种方法(其是稍微较不耗能的，还被称为气体细化)，该熔融玻璃流直接地，也就是说不经过固化阶段，受一个或多个细化气体的流或者射流(如蒸汽或燃烧气体的流)的影响。根据将离心细化和通过气体摩擦细化组合的已知的方法，将该熔融玻璃流引入到离心机中并通过离心力转变成大量的熔融玻璃长丝。所述长丝随后被围绕该离心机的细化气体的圆柱形幕细化。后者方法提供了大部分用于隔离的玻璃纤维的生产。为了使通过气体摩擦的细化有效，在该细化期间玻璃的粘度必须足够低，这反过来要求该细化气体是非常热的，并且使得可能使该玻璃达到和/或将其维持在对应于低粘度的高温下。如在未公开的专利申请FR1557344中更详细地描述的，由该热交换组件产生的经调节空气因此还可以用于生产一个或多个细化气体流或用于生产一个或多个细化火焰。这使得该方法的细化阶段的能量消耗的显著降低是可能的。当该熔融玻璃到玻璃纤维产品的转变包括长丝或含有它们的丝束的变形的阶段时，可以使用经调节空气作为变形气体流并且更特别地作为变形空气湍流射流。在本专利技术上下文中，在不同温度的两种流体之间的“热交换”应理解为是指热量或热能从这两种流体之一(较热的流体)向这两种流体中的另一种(较冷的流体)通过一个或多个壁的传递，而无需这两种流体直接接触或混合。“热交换器”或“交换器”应理解为是指设备或装置，其中不同温度的两种流体在分开的腔室或回路中移动，而没有在这两种流体之间的直接接触或混合，其中设备或装置热量从最热的流体通过分开这两个腔室或回路的一个或多个壁传输到最冷的流体。术语“长丝”指的是细化的流。热交换组件有利地包括主交换器和次交换器。空气然后通过与从该炉排出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造玻璃纤维产品的方法，其中通过以下方式将熔融玻璃转变成玻璃纤维产品：o将该熔融玻璃纺成至少一个流，o将该至少一个流细化成一根或多根长丝，o上浆该一根或多根长丝，o收集该一根或多根长丝，o借助于该一根或多根收集的上浆的长丝生产该玻璃纤维产品，并且o热退浆该玻璃纤维产品，在该方法中，该熔融玻璃在通过以下方式加热的熔化炉中产生：用具有80vol％至100vol％的氧含量的富氧化剂燃烧燃料，其中产生热量和烟道气，将所述产生的烟道气在1000℃与1600℃之间的温度下从该熔化炉中排出，该方法的特征在于：o将空气通过与排出的烟道气在热交换组件中热交换来进行加热，其中获得热空气，o将选自富氧化剂和气态燃料的反应物通过与该热空气在该热交换组件中热交换来进行预热，其中一方面产生预热的反应物，并且另一方面产生在200℃与500℃之间的温度的经调节空气，o将该预热的反应物用作该熔化炉中的燃烧反应物，o在该热退浆阶段期间优选地通过以下方式采用由该热交换组件产生的经调节空气：在该退浆期间使经调节空气与该玻璃纤维产品接触以便促进该玻璃纤维产品上存在的该胶料的挥发和/或燃烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.31 FR 15574221.一种用于制造玻璃纤维产品的方法，其中通过以下方式将熔融玻璃转变成玻璃纤维产品：o将该熔融玻璃纺成至少一个流，o将该至少一个流细化成一根或多根长丝，o上浆该一根或多根长丝，o收集该一根或多根长丝，o借助于该一根或多根收集的上浆的长丝生产该玻璃纤维产品，并且o热退浆该玻璃纤维产品，在该方法中，该熔融玻璃在通过以下方式加热的熔化炉中产生：用具有80vol％至100vol％的氧含量的富氧化剂燃烧燃料，其中产生热量和烟道气，将所述产生的烟道气在1000℃与1600℃之间的温度下从该熔化炉中排出，该方法的特征在于：o将空气通过与排出的烟道气在热交换组件中热交换来进行加热，其中获得热空气，o将选自富氧化剂和气态燃料的反应物通过与该热空气在该热交换组件中热交换来进行预热，其中一方面产生预热的反应物，并且另一方面产生在200℃与500℃之间的温度的经调节空气，o将该预热的反应物用作该熔化炉中的燃烧反应物，o在该热退浆阶段期间优选地通过以下方式采用由该热交换组件产生的经调节空气：在该退浆期间使经调节空气与该玻璃纤维产品接触以便促进该玻璃纤维产品上存在的该胶料的挥发和/或燃烧。2.如权利要求1所述的方法，其中该热交换组件包括主交换器和次交换器，空气通过与从该炉中排出的烟道气在该主交换器中热交换来进行加热，其中获得了在500℃与800℃之间的温度的热空气，并且该燃烧反应物在该次交换器中通过与由该主交换器产生的热空气热交换来进行预热。3.如权利要求1或2所述的方法，其中该热退浆阶段包括通过挥发退浆的阶段和/或通过燃烧退浆的阶段。4.如权利要求1至3之一所述的方法，其中该退浆阶段包括在250℃与380℃之间的温度下通过挥发退浆的阶段。5.如权利要求1至4之一所述的方法，其中该退浆阶段包括在475℃与820℃之间的温度下通过燃烧退浆的阶段。6.如前述权利要求之一所述的方法，其中使该退浆的玻璃纤维产品经受整理阶段。7.如前述权利要求之一所述的方法，其中该玻璃纤维产品选自丝束、纺织品产品、增强产品、借助于玻璃纤维增强的产品、隔音产品、隔热产品以及防火产品。8.一种设备，该设备包括玻璃熔化炉以及用于将熔融玻璃转变成玻璃纤维产品的转变单元：o该熔化炉包括熔融玻璃出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕克·雅里，优素福·周曼尼，格雷瓜尔·贝亚斯，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR