Стеклянное волокно скорость вытягивания

Структура стеклянных волокон зависит от условий рафинирования стекла в плавильной ванне перед вытяжкой, температуры вытяжки, степени кристалличности и других факторов. В результате быстрого охлаждения при вытягивании (скорость охлаждения измеряется сотнями градусов в секунду) в непрерывных стеклянных волокнах фиксируется структура высокотемпературного наиболее однородного и рыхлого расплава стекла. Поэтому плотность, модуль упругости, коэффициент термического расширения, удельная теплоемкость и показатель преломления стеклянных волокон несколько ниже, чем у массивного стекла [1, 4, 8]. Такая структура волокон является неравновесной и при термообработке стремится приблизиться к структуре массивного стекла. Этот процесс получил название уплотнение стеклянных волокон. В процессе уплотнения плотность, модуль упругости и другие свойства волокон приближаются к свойствам массивного стекла. [c.122]

Прочность стеклянного волокна па разрыв более чем в 10 раз превосходит прочность большинства других синтетических волокон. Установлено, что прочность стеклянного волокна резко повышается с уменьшением его диаметра при уменьшении диаметра от 20 .I до 2 л прочность стекловолокна увеличивается почти в 10 раз. Волокно заданного диаметра можно получать путем изменения вязкости стекломассы и главным образом изменением скорости вытягивания волокна из расплавленного стекла и диаметра фильеров. Как будет показано в дальнейшем, наиболее прочные анизотропные структуры получаются из стекловолокна аметром около 15 ц. (см. стр. 35). [c.8]

Став на этот ложный путь применения для стеклянного волокна противопоказанных ему текстильных процессов, существующая технология стремится к получению возможно более гибкого стеклянного волокна, что, как известно, достигается за счет уменьшения его диаметра. Но эта тенденция вступает в противоречие с основным принципом технического прогресса — с ростом производительности, ибо производительность процесса выработки стекловолокна уменьшается пропорционально квадрату его диаметра. Так, если принять за единицу производительности при диаметре волокна в 6 ц (средний диаметр текстильного стекловолокна), то при повышении диаметра волокна до 20 производительность увеличится при той же скорости вытягивания в 11 раз. [c.14]

Свойства стеклянных волокон определяются составом стекла, условиями формования волокон из расплавленной стекломассы и степенью поврежденности их поверхности на пути от плавильного до приемного устройства. Свойства непрерывного стеклянного волокна и стекол, из которых оно получено, приведены в табл. 1.1 [1—3]. В таблице приведены характеристики волокон диаметром 5—7 мкм, полученных при высокой скорости вытягивания в двухстадийном процессе. Благодаря высокой скорости охлаждения в тонких стеклянных волокнах фиксируется структура высокотемпературного жидкого расплава, что и определяет их большую прочность [4]. Однако плотность, модуль упругости и некоторые другие характеристики, приведенные в табл. 1.1, у стеклянного волокна несколько ниже, чем у массивного стекла. Эта структура является метастабильной, поэтому свойства волокон, указанные в таблице, могут меняться. После термообработки структура и свойства волокон стремятся приблизиться к характеристикам массивного стекла, однако прочность воложа понижается (рис. 1.2) в связи с ростом микронеоднородностей и поверхностной кристаллизацией, вызывающей образование микротрещин [4]. [c.27]

Ранее полагали [5], что прочность стеклянного волокна резко уменьшается с увеличением диаметра вследствие влияния масштабного эффекта (рис. 1.3, кривая 1). Однако эти результаты были получены при увеличении диаметра волокна путем уменьшения скорости вытягивания, а следовательно, и скорости охлаждения. Согласно современным представлениям [1, 6], влияние диаметра волокна на его прочность выражено значительно слабее, если соблюдать неизменной скорость охлаждения волокна (рис. 1.3, кривая 2). [c.30]

Диаметр элементарных стеклянных волокон достигает 5—9 мк. Такая тонина достигается за счет вытягивания с большой скоростью (около 2000 м/мин) получаемых волокон. Прочность волокна зависит от диаметра и химического состава стекла. Чем тоньше волокно, тем оно прочнее. Стеклянные волокна прочнее синтетических и натуральных (найлон, вискоза, крафт-целлюлоза, хлопок). [c.294]

Для получения заданного метрического номера первичной стеклянной нити подбирают соответствующий технологический режим вытягивания волокна (стеклоплавильный сосуд с определенным числом и диаметром фильер, уровнем стекломассы, температурой фильерной пластины, скоростью вытягивания и наматывающего механизма, а также диаметром бобины). [c.53]

Повышая степень вытягивания (путем увеличения диаметра фильер и скорости вытягивания), можно получить стеклянные волокна диаметром [c.28]

Влияние скорости вытягивания на дебит. Необходимо также отметить своеобразное влияние скорости вытягивания на дебит стекломассы, иными словами на производительность процесса. Если изменение гидростатического давления, вязкости стекломассы, размеров и конфигурации фильер приводит к существенному изменению дебита стекломассы, то увеличение скорости вытягивания в самых широких пределах (в десятки и сотни раз) повышает дебит только на несколько процентов. Таким образом, изменение скорости вытягивания практически приводит только к соответствующему изменению диаметра стеклянного волокна, существенно не влияя на производительность. [c.61]

Величина дебита и зависящая от него величина диаметра вытягиваемого волокна являются важнейшими характеристиками процесса формования стеклянного волокна. На рис. 21 представлена зависимость диаметра волокна от скорости вытягивания и показано, что при увеличении скорости вытягивания диаметр волокна уменьшается. Однако степень уменьшения различная. Одинаковое изменение скорости вытягивания (А=500 м мин) [c.61]

Например, на электропечи при скорости вытягивания 3000 м мин вырабатывается стеклянное волокно диаметром 6 мк. Требуется на этой же электропечи получить волокно диаметром [c.62]

Пути снижения обрывности. Полная автоматизация выработки непрерывного стеклянного волокна, планируемая в ближайшие годы, может быть осуществлена при снижении обрывности до практически ничтожных размеров в результате усовершенствования процесса варки стекла и изготовления высококачественных шариков из гомогенного стекла внедрения новых, более совершенных стеклоплавильных сосудов, обеспечивающих улучшение изотермичности фильерного поля и большую по сравнению с существующей химическую однородность расплавленного стекла внедрения аппаратуры для автоматического поддержания постоянства всех основных параметров технологического процесса (температуры, уровня стекломассы и скорости вытягивания) перехода на одностадийный метод получения стеклянного волокна. [c.81]

Стеклянное волокно, вследствие высокой скорости его охлаждения при вытягивании, обладает многими физическими свойствами расплавленной стекломассы. Поэтому плотность, показатель преломления, коэффициент термического расширения и удельная теплоемкость волокна несколько ниже аналогичных показателей для массивного стекла (табл. 23). Однако это состояние стеклянного волокна неустойчиво, и после термической обработки перечисленные физические свойства волокна не отличаются от свойств исходного стекла. [c.233]

Для формования оптического волокна предлагается способ штабика и трубки (см. статью Формование оптического волокна ). При этом предусматриваются такие условия формования волокна, при которых диаметр волокна и соотношение диаметра световедущей жилы и толщины оболочки в течение всего процесса выработки оставались бы постоянными. Прибор, измеряющий диаметр волокна, является центром всей системы автоматизации процесса выработки волокна, датчиком, который в случае отклонения значения диаметра от заданного, подает сигналы для соответствующего регулирования подачи стеклянной заготовки в печь, температуры в печи и скорости вращения бобины наматывающего механизма (см. статью Аппаратура для вытягивания волокна ). Большое значение имеет поверхность раздела жилы и оболочки. Она должна быть настолько гладкой, чтобы исключалась возможность рассеяния света на ней. Для этого применяются определенные составы стекол для жилы и оболочки, а также средства, позволяющие очищать контактирующие поверхности от возможных загрязнений, и составы покрытий элементов заготовки для изменения условий теплоотдачи при формовании волокна. [c.28]

Конец пучка 7, нагретый до соответствующей температуры вытягивания, подхватывается снизу стеклянной палочкой, которая спекается с концами волокон 6 и оттягивает их вниз. Далее волокно закрепляется на барабане 11, вращающемся от мотора 12. Устройство 1 опускает пучок 7 в зону нагревания со скоростью, зависящей от скорости удаления материала из пучка 7 вследствие вытягивания из него многожильного волокна 10 при намотке на барабан 11. [c.55]

Повышение температуры формования волокна и скорости его вытягивания приводит, как показано в работе [1431, к повышению прочности волокон. Применяя особые условия при их вытягивании, включающие не только повышение температуры формования, скорости и степени вытягивания, но и специальные меры предосторожности при наматывании волокон на оправу (бобину), можно получить очень прочные волокна (—370 кгс/мм ), причем их прочность не зависит от диаметра в пределах 5 — 15 мк. Высокопрочные стеклянные (бездефектные) волокна с прочностью 300—320 кгс/мм были получены Г. М. Бартеневым [71 и другими исследователями [145]. [c.30]

Найдуса при формовании стеклянного волокна скорость вытягивания, а следовательно, и производительность процесса можно значительно увеличить введением красителя с интенсивным поглощением в инфракрасной части спектра. [c.57]

Сложный эффект влияния размеров иа прочность наблюдается у сте1слянных волокон , которые характеризуются анизотропией масштабного эффекта (в продольном и поперечном направлениях к оси волокна). Сильная зависимость прочности стеклянных во-.аокон от нх диаметра объясняется, по-впдимому, не только масштабным эффектом, но и различием в структуре тонких и толстых волокон, полученных при различных скоростях вытягивания. В то же время слабая зависимость прочност[1 от длины стеклянного волокна полностью укладывается в рамкн статпст1 че-ской теории. Зависимость прочности стеклянного волокна от длины, как и прочности твердых те,л от объема, выражается уравнением (У. 7) Вейбулла, причем показатель степени а в обоих с.чу-чаях одинаков и равен 0,25. [c.169]

Методом погружения можно наносить металлы и на немёталлические материалы. Так, в условиях мгновенного контакта с расплавленным легкоплавким металлом (алюминий и его сплавы, цинк, кадмий) образуются металлические покрытия на стеклянном волокне. Созданы установки, позволяющие наносить покрытия на волокно в момент формования (вытягивания) последнего со скоростью до 3000 м/мин (рис. 41). Лучшие условия для образования покрытий создаются в том случае, если свежесформован-ное волокно имеет температуру расплавленного металла. Металлические покрытия повышают прочность воокна на растяжение, изгиб и истирание [110]. [c.84]

Существует несколько способов производства стеклянного волокна. Все апоообы производства непрерывного стеклянного волокна основаны на вытягивании стекловолокон из стекломассы 1при большой скорости. ( еООО м1мин). Стекломасса ( стеклянные шариюи) расплавляется (рис. 2, о) в специальных электропечах при 1200—1400°. Температура расплава стекломассы завиоит от химического состава стекла. Расплавленная масса под действием собственного веса вытекает из фильер, расположенных на дне электропечи, в виде длинных тонких [c.12]

Скорость вытягивания также оказывает существенное влияние на процесс выработки стеклянного волокна. С увеличением скорости, при прочих равных условиях, диаметр волокна уменьшается, а при постоянстве диаметра волокна увеличивается его обрывность волокна. При работе на СПА-бс предусмотрена скорость вытягивания до 3500 м1мин. [c.88]

Из малых отверстий (фильер) лодочки вытягиваются непрерывные стеклянные волокна со скоростью 3200 м1мин. За одну операцию вытягивается большое количество непрерывных волокон (например, 51,102 или 204). Наиболее принято вытягивание 204 волокон, которые образуют прядь. Эта прядь затем наматывается на бобину. [c.55]

Получение волокон разного диаметра осуществлялось за счет изменения скорости вытягивания. (Следует отметить, что при получении волокон диаметром 50 мк скорость вытягивания составляла всего 20 м1мин, что в значительной мере отклоняется от обычных режимов получения стеклянного волокна.) [c.16]

Высказанные положения о скорости твердения стекла одинаково справедливы как при формовании значительных масс, происходящем сравнительно медленно, так и при формовании стеклянного волокна, когда участвуют очень малые массы, а вытягивание протекает при очень больших скоростях 2000—ЗОООж/жгш. [c.56]

Это тем более интересно, что условия формования стеклянного волокна резко отличаются от условий формования обычных стеклоизделий, например листового стекла методом вертикального или горизонтального вытягивания, когда скорость вытягивания составляет около 2 м1мин, а в процесс формования вовлечены большие массы стекла. [c.56]

Пользуясь соотношением Ы =сопз1, можно рассчитать диаметр стеклянного волокна для любой заданной скорости вытягивания, если известен диаметр волокна при какой-либо другой скорости и если другие параметры процесса постоянны. [c.62]

Принципиальная схема получения непрерывного стеклянного волокна одностадийным способом представлена на рис. 75. Стекломассу получают в ванной стекловаренной печи /, куда загружают шихту и стеклобой. Печь отапливается жидким или газообразным топливом или нагревается электрическим током. Однородность шихты, рациональная конструкция печи и фидера, правильный технологический режим и применение стеклостойких огнеупоров обеспечивают требуемую высокую гомогенность стекломассы. Из печи 1 стекломасса направляется в канал фидера 2, отапливаемого природным газом при помощи батареи индивидуально регулируемых горелок 3. В дне фидера расположены окна 4, через которые стекломасса поступает к фильерным питателям 5. Питатели обогреваются электрическим током. Они представляют собой открытые сверху стеклоплавильные сосуды. Фильеры размещены на пластине питателя в несколько рядов. Стекломасса, вытекающая из фильер, вытягивается в волокна 6, которые собираются в нитесборнике 7, образуя первичную нить 8. Валковое устройство 9 обеспечивает вытягивание нити ср скоростью до 50 м/сек. [c.153]

Прочность стеклянного волокна зависит от химического состава стекла, а также от метода и условий формования волокна. Наибольшее значение прочности получено для волокон, вытянутых из расплавленного сиекла при высокой температуре и охлажденных с большой скоростью. При таком методе формования волокна в нем фиксируется наиболее однородная структура жидкого расплава и создаются наименее благоприятные условия для образования поверхностных дефектов при вытягивании волокон. Эти обстоятельства и определяют, по-видимому, повышенную прочность волокон, вытянутых из расплава и охлажденных с большой скоростью по сравнению, например, с волокнами, вытянутыми из штабиков или полученными другими методами. [c.235]

Установка для производства стеклошпона (рис. 2) состоит из электропечи и наматывающего барабана. Электропечь смонтирована на передвижной каретке, которая может перемещаться с различной скоростью параллельно оси наматывающего барабана. При одновременном вращении наматывающего барабана и передвижении каретки с электропечью происходит вытягивание стеклянных волокон из фильеров печи. Эти волокна располагаются па барабане параллельными витками, покрывающими всю его поверхность. Когда каретка достигает крайнего по.тюжения барабана, ей сообщается движение в противоположном направлении тогда поверх первого слоя волокон наносится второй слой, после чего каретка снова меняет направление ДБижения и т. д. Сочетание этих двух подвижных систем позволяет получать стеклошпоп из любого числа слоев стеклянных волокон с весьма большим диапазоном плотности их укладки ускоряя или замедляя передвижение каретки с печью, можно реже или плотнее укладывать волокна на барабане. Расстояния между волокнами можно изменять и путем поворота электропечи вокруг ее вертикальной оси. [c.15]

Вследствие высокой температуры формования волокон и большой скорости их вытягивания (—2000—3000 м/мин) в тонких волокнах фиксируется структура расилавленного стекла, причем более гомогенная, чем структура объемных образцов. Тонкие волокна охлаждаются и затвердевают с очень большой скоростью. Как показывают расчеты О. Андерсона [141], скорость охлаждения волокон диаметром от 2 до 20 мк составляет —10 сек., т. е. имеет такой же порядок, что и время релаксации. При такой высокой скорости остывания волокон в них замораживается структура, близкая к структуре расплавленного стекла. (На это, в частности, указывает и то, что плотность стеклянных волокон несколько меньше, чем плотность объемных образцов.) [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология