旋转成纤机制造技术

本发明专利技术提供了由熔融的矿物材料形成纤维的方法。该方法包括以下步骤：转动具有带孔外壁的纺丝器，该带孔外壁具有顶排孔，将熔融的矿物材料引入到纺丝器中以产生初生玻璃纤维扇，产生环形的加热气体的燃烧流并引导该环形的加热气体的燃烧流充分地穿过初生纤维，用环形的吹风机产生环形的拉细气流，该环形的拉细气流足以将初生纤维拉细为次生纤维，引导环形的加热气体的燃烧流和环形的拉细气流，使得它们在顶排孔的高度处径向间隔开，并引导环形的加热气体的燃烧流和环形的拉细气流，使得它们在顶排孔下方的位置被合到一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用熔融的矿物材料制成纤维，例如用熔融的玻 璃制成玻璃纤维。本专利技术更特别地涉及用来用熔融的矿物材料制成纤 维的装置。
技术介绍
玻璃纤维和其它热塑性材料被用于许多领域，包括隔声和隔热材 料。用于隔绝产品的玻璃纤维的常规生产方法涉及到用旋转工艺来生 产玻璃纤维。在旋转工艺中，熔融玻璃成分被迫使通过离心机、通常 是离心纺丝器外壁上的孔，以生产出纤维。 一种常用的纺丝器整体上 是杯形的并具有带中心孔的底壁、顶部开口和外侧壁，该外侧壁从底 壁起向上弯曲并形成顶部开口。另一种常用的纺丝器使用了吊环式(slinger)纺杯以将玻璃成分推送到侧壁上以形成纤维。驱动轴被用来 转动纺丝器，且其通常是用套筒轴(quill)固定在纺丝器上。 使纺丝器更有效率地生产纤维是有益的。
技术实现思路
本专利技术提供了由熔融的矿物材料形成纤维的方法，该方法包括以 下步骤转动具有带孔外壁的纺丝器，该带孔外壁具有顶排孔，将熔 融的矿物材料引入到纺丝器中以产生初生玻璃纤维扇，产生环形的加 热气体的燃烧流并引导该环形的加热气体的燃烧流充分地穿过初生纤 维，用环形的吹风机产生环形的拉细气流，该环形的拉细气流足以将 初生纤维拉细为次生纤维，引导环形的加热气体的燃烧流和环形的拉 细气流，使得它们在顶排孔的高度处径向间隔开，并引导环形的加热 气体的燃烧流和环形的拉细气流，使得它们在顶排孔下方的位置被合到一起。本专利技术还提供了由熔融的矿物材料形成纤维的装置。该装置包括 环形的燃烧器和相关联的燃烧室。该燃烧室具有环形的室出口。该环 形燃烧器被构造为用以产生流动通过环形室出口的加热气体的燃烧 流。火焰环从环形室出口向下延伸。该火焰环具有向下延伸的火焰环 唇。安装了用来旋转的纺丝器。该纺丝器具有带孔外壁。该带孔外壁 具有顶排孔。该纺丝器被构造为用以产生初生纤维扇。环形的吹风机 被构造为用以产生足以将初生纤维拉细为次生纤维的拉细气流。火焰 环唇被定位为引导加热气体的燃烧流和拉细气流，使得加热气体的燃 烧流和拉细气流在顶排孔的高度处径向间隔开，并使得它们在顶排孔 下方被合到一起。本专利技术还提供了由熔融的矿物材料形成纤维的装置。该装置包括 环形的燃烧器和相关联的燃烧室。该燃烧室具有环形的室出口。安装 了用来旋转的纺丝器。该纺丝器具有带孔外壁。该带孔外壁具有顶排 孔。该纺丝器被构造为用以产生初生纤维扇。环形的吹风机被构造为 用以将初生纤维拉细为次生纤维。环形的室出口在顶排孔高度下方从1.4英寸(35.6mm)到1.6英寸(40.6mm )范围内的距离处。本专利技术还提供了由熔融的矿物材料形成纤维的装置。该装置包括 环形的燃烧器和相关联的燃烧室。该燃烧室具有环形的室出口。火焰 环相对于环形室出口竖直向下延伸。该火焰环具有火焰环底表面。安 装了用来旋转的纺丝器。该纺丝器具有带孔外壁。该带孔外壁具有顶 排孔。该纺丝器被构造为用以产生初生纤维扇。环形的吹风机被构造 为用以将初生纤维拉细为次生纤维。顶排孔在火焰环的底表面下方距 离为从0.08英寸(2mm)到0.10英寸(2.5mm )范围内的高度处。对于本领域技术人员而言，通过结合附图进行阅读，本专利技术的各 种目的和优点将在下文中的详细描述中变得清晰。然而，需要清楚理 解的是，这些附图是用于解释的目的而不能构成为对本专利技术的限制。附图说明下面将借助附图描述和解释本专利技术，其中图l是现有技术中旋转成纤系统的横截面视图2是图1中现有技术中的旋转成纤系统的局部横截面视图3示出了本专利技术的成纤系统的横截面图3A是图3中的成纤系统的横截面局部放大图4是图1中现有技术中的成纤系统生产出的玻璃纤维直径与图3中的成纤系统生产出的纤维直径的比较图表；图5是图1中现有技术中的成纤系统生产出的纤维悬垂长度与图3中的成纤系统生产出的纤维悬垂长度的比较图表。具体实施例方式参考附图，图1中示出了一个已知的用于由矿物材料生产纤维的 成纤系统的示例，其整体标记为10。该成纤系统10包括连接于转轴 或主轴14下端的纺丝器12。纺丝器12可以以任何适当的方式连接到 主轴14上。在运转过程中，转动的主轴14使得纺丝器12发生转动。 该纺丝器12包括从主轴14延伸到外壁19的纺丝器基座18。多个孔 20穿过外壁19定位。纺丝器通常具有约20, 000-40， 000个孔20。 替代地，纺丝器可以具有超过40, 000个孔或少于20， 000个孔。孔 20被构造为用以在熔融的矿物材料被离心力甩出纺丝器12的外壁19 时形成初生纤维22。纺丝器12被供给熔融的矿物材料流78。熔融的矿物材料的一个 示例是熔融的玻璃。其它的熔融的矿物材料示例包括熔融的岩石、矿 渣和玄武岩。输送才几构82 #皮用于供应熔融的玻璃流78。该输送才几构82可以是 任何适合从熔炉供应熔融玻璃流78的机构、装置或结构，例如前炉或 渠道。熔流78中的熔融玻璃滴入纺丝器12的室42中。在工作过程中， 通过旋转纺丝器12产生的离心力促使室42中的熔融玻璃抵靠到纺丝 器12的外壁19上。熔融玻璃形成了紧靠纺丝器12的外壁19的熔融 玻璃头90。当纺丝器持续旋转，促使熔融玻璃穿过多个孔20并由此7形成初生纤维22的扇21。此处使用的术语"扇，，被定义为表示从外壁 19散发出来的若干数量的初生纤维。再参考图1，初生纤维22凭借环形燃烧器24的热量维持柔软、 能拉细的状态。正如下文中详细解释的那样，环形燃烧器24被构造为 用以提供被导向到初生纤维22的扇21的加热气体燃烧流25。该环形 燃烧器24可以是足以提供被导向初生纤维22的扇21的加热气体燃烧 流25的任何结构或机构，例如气体燃烧器。如图1所示，环形吹风机28被构造为用以提供穿过多个吹风机孔 52的拉细气流31。流动穿过孔52的该拉细气流31巻入初生纤维22, 由此拉细初生纤维22而形成次生纤维32。在图示的实施例中，该次 生纤维32适合用于例如毛绒隔绝材料的产品。该次生纤维32随后被 收集在输送机(未示出)或其它适合的装置上以形成产品，例如玻璃 绒包。替代地，该次生纤维32可以在下游工序中进行进一步的处理(未 示出)。再参考图1，可选的套筒轴盘46被用于基本上覆盖纺丝器12的 底部。该套筒轴盘46可以具有足以覆盖纺丝器12的底部的任何形状。 该纺丝器12和套筒轴盘46被安装在毂54上。该毂54被安装为随主 轴14的下端旋转。该毂54可以是适合于随主轴14的下端旋转的任何 结构。参见图2，环形燃烧器24与燃烧室26相连接。该燃烧室26包括 环形的室出口 27。该环形的燃烧器24在燃烧室26内被构造为使得燃 烧室26内的燃烧产生沿方向DJ穿过环形室出口 27的加热气体的燃 烧流25。虽然图2中所示的环形燃烧器24被安置于燃烧室26的顶部， 应当理解到，相对于燃烧室26，环形燃烧器24可以位于足以产生沿 方向DJ穿过环形室出口 27的燃烧流25的任何位置。如图2所示，燃烧流25在DJ方向上沿着底部中心机壳34和火 焰环36流动。该底部中心机壳34具有高度HBCC。在图示的实施例 中，该高度HBCC约1.5英寸(38.1mm)。该底部中心机壳是位于纺 丝器12与环形燃烧器24之间的结构框架。该火焰环36被构造为用以引导离开燃烧室26的燃烧流25。该火 本文档来自技高网...

【技术保护点】
由熔融矿物材料形成纤维的方法，该方法包括以下步骤：　旋转具有带孔的外壁（１９）的纺丝器（１２），该带孔的外壁具有顶排孔（２０）；　将熔融矿物材料（７８）引入到纺丝器以产生初生玻璃纤维（２２）的扇（２１）；　产生环形的加热气体的燃烧流（ ２５）并引导环形的加热气体的燃烧流充分地穿过该初生纤维；　用环形吹风机（２８）产生环形的拉细气流（３１），该环形的拉细气流足以将初生纤维拉细成次生纤维（３２）；　引导环形的加热气体的燃烧流和环形的拉细气流，使得它们在顶排孔的高度处径向隔 开；和　引导环形的加热气体的燃烧流和环形的拉细气流，使得它们在顶排孔下方的位置被合到一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PM加文，RD劳森，
申请(专利权)人：欧文斯科宁知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]