用废玻璃制造纤维的方法和装置制造方法及图纸

用废玻璃纤维制造玻璃纤维制品的方法，包括如下步骤： 将废玻璃纤维加入熔炉中，所述废玻璃纤维的平均长度小于１２英寸（３０５ｍｍ）左右，其可纤维化无机构成分与玻璃纤维制品的成分大致相似，至少有一些废玻璃纤维带有有机化合物的涂层，加料速度足以在熔炉中保持一个熔融玻璃的熔池，而且在八小时的周期内该熔池的水平高度的变化保持在大约小于０．３５英寸（９ｍｍ）的范围内； 在熔化温度至少足以至少在熔融玻璃熔池的废玻璃纤维加入口附近保持氧化气氛中，并在没有未玻璃化玻璃形成材料加入熔炉中的情况下熔化上述废玻璃纤维，而熔融的玻璃被从熔炉中拉出； 在低于熔炉温度的温度下调整玻璃熔体，使之具有成形粘度；和 从至少一个适宜于接受上述调整好的玻璃熔体的拉丝漏板制取玻璃纤维制品，并以一个大致恒定的牵拉速度，将熔融玻璃从熔炉拉出制成规定的玻璃纤维制品。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Method and apparatus for making fibers from waste glass

Method of manufacturing glass fiber products with waste glass fiber, which comprises the following steps: waste glass fibers into the furnace, the average length of waste glass fiber is less than 12 inches (305mm), which can be composed of inorganic fibrosis and glass fiber product components were similar, at least some of the waste glass fiber coated with organic compounds the molten pool, the feeding speed is sufficient to maintain a molten glass in the furnace, and in a eight hour period of the molten pool changes in level remained at about less than 0.35 inches (9mm) range; in the melting temperature of at least enough at least in the molten glass pool of waste glass fiber added near the mouth to keep oxidizing atmosphere, and not in the glass glass forming material into the furnace under the condition of melting the waste glass fiber, The molten glass is pulled out from the furnace; adjust the furnace temperature below the glass melt temperature, which has formed the viscosity; and preparation of glass fiber products from the bushings at least one suitable for the glass melt adjusted, and an approximately constant pulling speed, the molten glass from pot out of glass fiber products made of the provisions of the.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用废玻璃纤维(包括带有有机化合物涂层和含一定量的水分的玻璃纤维)制造连续的玻璃纤维丝的方法和装置。制成的连续玻璃纤维丝制品有多种形式，包括筒管上的纺织丝和纱；一根或多根玻璃纤维丝或束(称为“粗纱”)的织物和筒子卷装中的丝和纱；以及由连续玻璃纤维丝用湿切法或干切法加工成的切碎玻璃纤维线。在成功地制成的玻璃纤维制品中，严格地控制纤维的玻璃组分的粉末状批料，这有利于形成玻璃纤维的连续长度，并且有利于形成卷绕丝的完整卷装，而很少出现诸如碎石、气泡和凸纹之类的缺陷。将批料熔化和精炼并通过一拉丝漏板或喷丝板制成玻璃纤维，上述的漏板或喷丝板通常是作为在玻璃熔化炉的前炉中的若干漏板或喷丝板工位中的一个来设置的。该漏板和喷丝板带有若干个细孔，熔融玻璃流从这些细孔被拉细并快速冷却而成玻璃纤维。在从漏板制造连续纤维或长丝的过程中由一台卷绕机提供拉力并将玻璃熔体拉细。在制造玻璃纤维时，可在制造过程的各个区对纤维进行各种类型的化学处理，例如，在拉出连续玻璃纤维并进行冷却后，通常立刻对纤维进行化学涂层。这种含有有机化合物的涂层至少可以足够防止在随后聚集成纤维束时特别是在进一步加工作业时发生的丝间的磨损。上述涂料通常是作为从水溶液、乳状液或悬浮液或从泡沫的胶料来用的。在制造各种玻璃纤维丝制品时，可用的其他化学处理包括用于连续的和切碎的玻璃纤维丝毡制品的毡胶合剂和用于制造带涂层制品的纤维或纤维束的涂料。制造上述各种玻璃纤维制品时可能在其本身成形过程中和在玻璃纤维制造过程中以及在进一步加工成可出售的成品过程中产生一些废弃的或废的玻璃纤维。报废的原因有多种，例如断丝，卷装不完整释放等等。针对产生的废玻璃纤维，在技术上已设计出重熔这些废玻璃纤维的办法，将它们熔化成可形成玻璃纤维的熔体，但是，勿忘要求严格控制分批配合的材料。有关的技术警告人们废玻璃纤维的回收处理需要其本身严格控制，该项工作有着各种严重的问题。例如，在废玻璃纤维中带有有机材料会有害地促进熔化容器的腐蚀和/或改变玻璃的氧化—还原状态，而后者对于玻璃的辐射热交换特性有不利影响。上述问题的两个有害结果是在熔化炉中产生泡沫和使制成的玻璃带有较暗的褐色(通常称为“琥珀玻璃”)。另外，如果废玻璃纤维的加入量超过加入熔炉中的原材料重量的20％左右，废玻璃和批料的玻璃形成组分的熔化特性不同也会引起麻烦，这些问题包括粘度不均匀和熔化速率波动。废玻璃的密度与熔炉中的熔融玻璃的密度不同，故倾向于浮在熔体表面。其结果是在熔体上部形成不动的结块，透过该结块的热交换减慢，熔化速率降低，这就会导致形成一种熔融块，因为在浮起的结块中的玻璃会在其贴着熔体的下表面发生熔化。有关技术还警告人们上述的困难还掺合着加入熔炉中的配合料组分的熔化速度与废玻璃纤维的熔化速度不同，玻璃纤维重熔的熔化速度较快，因为它已经是处于玻璃化状态，而批料组分的熔化则还有一个玻璃化反应的过程，而且其熔化过程还受重熔的玻璃的阻碍，所以熔化速度较慢。这就会造成在熔融的玻璃中存在着未熔化的批料的原材料。这就会像一些夹在熔融结块中的碳那样，产生一些缺陷或不均质性，最终引起玻璃纤维生产过程的中断。而且，批料的组分可能形成或掺入废璃形成的不动的结块中而形成一种具有松软的相容性的结块，阻止废玻璃纤维中的有机构的完全氧化和/或延迟熔化过程。有关技术力图通过各种途径解决上述问题，其中包括仔细控制加入熔炉中的返回废玻璃和批料的组分；精心设计各种程序，在废玻璃加入熔炉之前去除它们上面的有机材料；或者精心设计加入带有有机物的废玻璃纤维到专门设计的熔炉中去的流程方案。本专利技术的目的在于提出一种简便的方法和装置，用于由废玻璃纤维(包括带有有机物涂层的废玻璃纤维)制造玻璃纤维丝制品，而不会遇到上述的一个或几个困难。本专利技术上述目的和下面会明白的其他的目的可由作为解决上述的一个或多个问题的办法的本专利技术而得以实现。从广义来说，本专利技术的用废玻璃纤维丝制造玻璃纤维丝的方法包括如下步骤将平均长度小于12英寸(305mm)并具有与所制玻璃纤维制品相同的可纤维化无机成分的废玻璃纤维加入到带有一个熔融的可纤维化玻璃的熔池的玻璃熔化炉中；在没有非玻璃化玻璃形成材料的情况下在氧化气氛(或环境)中将上述废玻璃纤维熔化；将熔体调整到具有成形的粘度；并将调整好的熔体制成玻璃纤维，此时，对于给定的玻璃纤维制品，是以基本恒定的拉速将熔融玻璃从熔炉中牵出来。加入废玻璃纤维的加料速度足以使玻璃熔池的液面高度在八小时内的变化保持在小于±0.35英寸(9mm)范围内。玻璃熔炉至少在其加入废玻璃纤维的部位具有氧化气氛。最初的玻璃熔池是通过熔化已玻璃化的和/或未玻璃化的玻璃形成材料而形成的。上述的废玻璃纤维通常包括带有有机物胶料和/或涂层的废玻璃纤维。上述的方法还包括下列工序中的一项或多项，即将废玻璃处理成具有一定的长度；将废玻璃干燥；检查废玻璃中的杂物并将它们清除；除了制造玻璃纤维制品外，还用一个或多个漏板制造碎玻璃。广义来说，本专利技术的装置是一种用来在没有非玻璃化玻璃形成材料的情况熔化废玻璃纤维并由一个或多个拉丝漏板工位制成玻璃纤维制品的装置。该装置有一个带耐火炉衬的玻璃熔化炉，该熔炉有高的长宽比值，它的两对侧壁与一炉底板连接，并支承一个作为炉顶的盖子，这样就构成了一个有限侧壁的炉内熔化区。在熔炉的一个端部附近有一个或多个废玻璃纤维加入口，炉内有若干个隔开排列的烃基燃料喷燃器。这些喷燃器能够至少在熔炉的一个或几个加料口附近的部位提供氧化气氛。在熔炉的对着有加料口的端部的一端，与一前炉实行熔体流动连接，这种连接能够在熔炉内形成一个玻璃熔池，该熔池的深度足以使熔融玻璃靠重力流入前炉，但是，该熔池的深浅又足以促使通过整个熔池深度的有效的热传导。前炉至少有一个与熔炉相隔一段距离的用于形成玻璃纤维制品的漏板工位。一个机械加料装置与熔炉呈加料连接，加入废玻璃纤维速度足够使熔池的液面高度在八小时内的变化保持在小于±.0.35英寸(9mm)的范围内。这种熔池高度的控制是在对给定的玻璃纤维制品以一个基本恒定的速度将玻璃熔体从熔炉拉出的情况下进行的。另外，上述装置还有这样一些附加的部分即与机械加料装置连接的封闭装置；熔炉用的吹气对流装置；和一个或多个制造碎玻璃的漏板工位。另外，还有一个或多个下列装置与机械加料装置相连接，即用来较平稳地加入废玻璃纤维的计量装置；处理废玻璃纤维的破碎装置；干燥废玻璃纤维的干燥装置；和检查和清除非玻璃固体杂物的装置。下面结合附图详细说明本专利技术，附图中附图说明图1是本专利技术的方法的示意图，示出从破碎废玻璃纤维到制成玻璃纤维制品的各工序；图2是玻璃熔炉的垂直剖面图，还示出了在熔炉加料端的带有将材料送入熔炉中去的机械加料器的供料装置；图3是带有机械加料器的供料装置的平面图；图4a是包括带有机械加料器的供料装置、带有烃基燃料供给装置的熔炉、前炉和制造玻璃纤维的漏板的平面图；图4b是图4a装置侧面的垂直纵剖面图；图5是供料装置的机械加料器的螺旋推进器的局部剖切侧视图。下面参看附图详细说明本专利技术。图1示出了用废玻璃制造连续丝型玻璃纤维制品的过程。将废玻璃纤维(下称“废玻璃”)处理成平均长度小于12英寸(305mm)，一般说来，所有废玻璃的纤维长度都小于100英寸(2540mm)。内行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：斯坦利·C·德格利弗，乔·B·罗夫莱斯，查里斯·E·沃特金斯，提莫西·G·马西斯，哈里·马基卡，托马斯·C·布尔，约汉·W·科顿，小科提斯·L·汉维，丹尼斯·S·波斯图帕克，詹姆斯·V·施弗斯，提莫西·史密斯，
申请(专利权)人：PPG工业公司，
类型：发明
国别省市：