книги из ГПНТБ / Производство стеклянных волокон и тканей
..pdfБЫХ температур фильерной пластины и напоров стекломассы в со суде оказался > 4 . 'Величина его возрастает с увеличением напора и температуры стекломассы в сосуде, достигая при их максималь ных значениях 5,5. Следовательно, влияние диаметра фильер на расход стекломассы более значительное, чем можно было ожидать из уравнения Пуазейля. То обстоятельство, что п > 4 и зависит от параметров, входящих в уравнение Пуазейля, может быть объясне но наличием градиента температур между стенкой фильеры и стекломассой и повышением температуры стекломассы от перифе рии к центру в поперечных сечениях фильер; при этом фильеры меньшего диаметра имеют большую удельную поверхность стенок и стекломасса в них охлаждается сильнее, чем в фильерах боль
шего диаметра. Кроме того, |
существование |
градиента |
температур |
|
в |
стекломассе может вызвать |
проскальзывание слоев |
стекломассы |
|
в |
фильере относительно друг |
друга, а это |
будет влиять на расход |
стекломассы и проявится в пульсирующем характере истечения стекломассы из фильеры.
Влияние температуры фильерной пластины на расход стекло массы. Точные измерения температуры стекломассы в фильере до настоящего времени не проводились. Известно, что температура стенок фильер отличается от температуры стекломассы в филье рах. При введении термопары внутрь фильеры изменяется ско
рость движения стекломассы, а за счет |
отвода тепла по |
термопа |
р е — и ее температура; в результате |
эти термопары |
не могут |
показать истинную температуру стекломассы. Поэтому температу ра стекломассы в фильере, как правило, характеризуется тем пературой фильерной пластины, измеренной либо термопарой, либо оптическим пирометром. Температура фильерной пластины всегда ниже температуры стекломассы в фильерах. Для промышленных стеклоплавильных сосудов установлено, что в рабочем интервале температур расход стекломассы прямо пропорционален темпера туре фильерной пластины. Это значит, что при изменении темпера туры фильерной пластины средняя температура стекломассы в фильере изменяется приблизительно на такую же величину; кро ме того, в небольшом диапазоне рабочего интервала выработки волокна изменение вязкости можно принять пропорциональным изменению температуры.
Таким образом, точный расчет расхода стекломассы по урав нению Пуазейля невозможен из-за отсутствия сведений о вязкости стекломассы в фильере, а также, что принципиально важно, вслед
ствие значительных |
расхождений |
условий |
течения, |
заложенных |
|||
в |
вывод уравнения, |
и |
реальных |
условий |
течения |
стекломассы |
|
в |
фильере |
(отсутствие |
изотермичности, пульсирующий характер |
||||
истечения |
стекломассы). |
|
|
|
|
||
|
Однако |
уравнение |
Пуазейля оказывается |
полезным |
для ориен |
тировочных расчетов технологических параметров выработки не прерывного стеклянного волокна, и прежде всего диаметра фильер. При расчете за основу принимается фактический расход стекло-
•90
массы, полученный при фиксированных технологических парамет рах работы стеклоплавильного сосуда. Если подставить в уравне ние Пуазейля значения расхода стекломассы, диаметра, высоты фильер и полного напора стекломассы в сосуде, получим значение вязкости, которое называется «эффективной вязкостью» и обозна чается т)'. Зная величину ц', можно рассчитать требуемый диаметр, фильер с точностью до 0,05 мм для получения заданного расхода стекломассы или теоретической производительности сосуда. Осталь ные параметры и условия охлаждения стекломассы в подфильерной зоне принимаются неизменными. Эффективная вязкость всегда отличается от истинной вязкости стекломассы в фильере вследст вие расхождения между значениями параметров в уравнении Пуа зейля и их истинными значениями (например, между значениями полного напора стекломассы в сосуде и давления капли в фильере). Расчет по этому уравнению справедлив, «когда разница между эф фективной вязкостью и ее истинным значением изменяется незна чительно, т. е. когда конструкция сосуда (за исключением диаметра фильер), состав стекла и условия охлаждения сохраняются одина ковыми.
Влияние скорости вытягивания волокна на расход стекломас сы. Определение расхода стекломассы при вытягивании волокна- с разными скоростями показало, что при увеличении скорости вы тягивания от 1 до 70 м/сек расход стекломассы сохраняется прак тически неизменным (наблюдается возрастание его на несколько, процентов — в пределах ошибки опыта).
Таким образом, при формовании волокна не происходит вытя
гивания стекломассы из фильеры. Стекломасса вытекает |
только- |
|||
под действием |
гидростатического |
напора. |
Увеличение |
расхода |
стекломассы на |
несколько процентов |
связано |
с некоторым |
ростом |
скорости воздушных потоков и, следовательно, скорости охлажде ния стекломассы при увеличении скорости вращения бобины.
Влияние режима истечения на расход стекломассы. При работе стеклоплавильных сосудов наблюдаются два режима истечения: свободное и принудительное. При свободном истечении периоди чески происходит образование и отрыв капель стекломассы от фильеры. При принудительном истечении стекломасса формуется в волокно под действием веса падающей капли вручную или с по мощью вытяжного устройства. Расход стекломассы при свободном режиме истечения всегда несколько ниже, чем при принудитель ном. Это объясняется тем, что при принудительном истечении силы поверхностного натяжения стекла, противодействующие гид ростатическому напору стекломассы в сосуде, почти полностью уравновешиваются усилиями, создаваемыми вытяжным устройст вом.
Разница в расходе стекломассы при описанных режимах тече ния пропорциональна доле сил поверхностного натяжения в урав нении (5.4), причем эта доля уменьшается с увеличением напора и с ростом температуры стекломассы.
91
Коэффициент К выражает кратность обмена стекломассы в луко вице в единицу времени и, в свою очередь, зависит от скорости
твердения стекла. |
|
|
|
Постоянство формы, |
объема и |
длины луковицы |
изучалось |
с помощью скоростной |
киносъемки |
(100 кадровIсек). |
Изменение |
объема луковиц в процессе формования волокна представлено на рис. 5.6. На рисунке показаны периодические изменения объема луковиц во времени. Величина отклонений достигает 20—40% от
среднего объема |
|
луковиц, |
причем |
можно |
выделить |
колебания |
|||||||||||||
|
|
50 |
|
y |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ta |
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
60\ |
|
•-ru1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
за |
90 |
|
|
|
|
WA V i |
|
гл |
л |
|
А |
|
||||||
|
|
SO UT-r' |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
I |
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ГА |
|
|
|
|
|
||
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
36 |
|
10 |
|
|
|
|
V A. |
|
|
л |
|
|
|
|
||||
M60 u V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
80' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6а |
го |
|
|
|
|
|
Kr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
f,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
,,50 |
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 о |
z |
ь |
в |
в |
ю |
п |
|
к |
іб |
18 |
го |
22 |
24 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Продолжительность, |
сен |
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис. 5.6. Изменение |
объема луковиц в процессе формования |
волокна |
|||||||||||||||||
для двух |
фильер |
(а и б) |
при |
различных |
скоростях |
вытягивания во |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
локна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кривые |
1а, За, |
6а |
— для |
фильеры о; |
кривые |
16, |
3Ô, |
66 — д л я |
фильеры |
6. |
|||||||||
с частотой 0,5—1 |
гц |
и |
менее |
четкие |
колебания |
с |
частотой |
0,15— |
0,2 гц. Следовательно, процесс формования непрерывного стеклян ного волокна имеет пульсирующий характер. Периодические изме нения объема луковиц вызывают аналогичные изменения диаметра волокон и толщины нити по их длине. Изменение объема сопро вождается изменением энтальпии стекломассы в луковице, что вызывает колебания температуры окружающей среды, а это, в свою очередь, сказывается на величине и стабильности прочностных характеристик стеклянного волокна.
Вытягивающее усилие, или натяжение FH, которое необходимо приложить к волокну в процессе формования, составляет 0,1 — 0,5 гс. Это усилие затрачивается на преодоление сил внутреннего
трения Fn, |
силы поверхностного натяжения Fy, |
на придание |
стеклу |
ускорения |
Fw, на преодоление сопротивления |
воздуха (движению |
|
волокна) |
Fa. В направлении (положительном) |
вытягивающих сил |
|
в зоне формования действует сила тяжести стекломассы |
Fg. |
93
Баланс действующих в зоне формования |
сил имеет вид |
|
FN + FG = F R I + FY + FW + |
FA |
(5.10) |
Натяжение в любом сечении луковицы можно считать постоян ным, в то время как соотношение остальных сил изменяется по ее высоте: F^, F&, Fw и Fa возрастают, a Fy уменьшается по мере удаления от среза фильеры. Схематично изменение сил, действую щих в зоне формования, по длине луковицы и их соотношение пред
ставлены |
на рис. 5.7. На срезе фильеры |
формующее |
усилие |
за |
|||||||||||
|
40С |
|
|
|
трачивается главным |
образом на |
|||||||||
|
|
|
|
преодоление сил внутреннего |
тре |
||||||||||
«г |
300 |
|
н |
|
ния и |
поверхностного |
натяжения |
||||||||
|
|
|
стекла, |
затем силы |
поверхностно |
||||||||||
I |
гоо |
|
|
|
го натяжения стекла резко умень |
||||||||||
|
|
|
шаются и далее формующее уси |
||||||||||||
/оо |
|
|
|
лие затрачивается |
на |
преодоле |
|||||||||
|
? |
|
ние вязких сил. На заключитель |
||||||||||||
е. |
о |
|
|
ной стадии |
формования |
(на |
рас |
||||||||
1 |
|
2,0 |
стоянии |
> |
0,2—0,3 |
мм |
от среза |
||||||||
-гоо |
|
1'° Длина |
фильеры |
для волокна |
диаметром |
||||||||||
*: |
|
луко5ицы,см |
5—7 мкм) |
на преодоление |
вязких |
||||||||||
|
|
|
|
|
сил затрачивается 95% всех уси |
||||||||||
|
•гоо |
|
|
|
лий. Остальными силами |
на |
этой |
||||||||
1 |
|
|
|
стадии |
|
формования |
можно |
пре |
|||||||
§ |
-300 1 |
|
|
|
небречь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Натяжение, |
которое |
необходи |
||||||||
|
|
|
|
|
мо приложить |
при |
формовании |
||||||||
Рис. |
5.7. Характер изменения и со |
волокна, |
в |
значительной |
степени |
||||||||||
отношения сил, действующих в зоне |
зависит от условий его формова |
||||||||||||||
формования, по |
длине луковицы: |
ния. Наибольшее влияние |
на |
на |
|||||||||||
F h — вытягивающее |
усилие; |
F^\ — силы |
тяжение оказывает |
вязкость стек |
|||||||||||
внутреннего |
трения; |
Fy — сила |
поверхно |
||||||||||||
ломассы. В интервале |
температур |
||||||||||||||
стного натяжения; |
F ^ — сила |
тяжести; |
|||||||||||||
Fw — сила ускорения; |
Fа — сила |
сопротив |
1150—1230 °С с повышением |
вяз |
|||||||||||
|
|
ления |
воздуха . |
|
кости стекломассы |
натяжение во |
локна возрастает от 0,17 до 0,55 гс, причем в области низких тем ператур эта зависимость проявляется сильнее, чем в области вы соких температур. Натяжение прямо пропорционально квадрату диаметра фильер, несколько возрастает с увеличением напора стекломассы и скорости вытягивания волокна.
Среднее напряжение в поперечном сечении луковицы, испы тываемое стекломассой при формовании, определяется по урав нению
Fh |
|
Сер = n R 2 |
(5.11) |
где R — радиус поперечного сечения луковицы .
Максимальное напряжение стекломасса испытывает на завер шающей стадии формования, а минимальное—в начальном сечении
94
луковицы. Для начального и конечного участков луковицы при формовании волокна диаметром б мкм напряжение составляет со ответственно 0,0002 и 14,0 кгс/мм2. В зависимости от условий фор мования и диаметра волокна величина максимального напряжения изменяется от 2 до 20 кгс/мм2. При увеличении вязкости стекло массы, диаметра фильер и уровня стекломассы напряжение воз растает, а в случае изменения скорости вытягивания напряжение не изменяется (на начальном участке луковицы).
|
10,0 |
) |
|
9,0 |
|
|
8,0 |
|
I |
7,0 |
|
0,0 |
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
5,0 |
> |
|
|
|
|
ь,о |
|
I I |
3,0 |
J |
|
||
|
2,0 |
|
S- |
1,0 |
1 |
1 |
||
|
0 |
\ |
|
\ |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,b |
0,5 |
0,B |
0,7 |
0,8 |
|
|||
ЛВРЧО/імительность |
ірормо8ания, |
|
сек |
|
|
|
|
||||
Рис. 5.8. Изменение средней скорости движения |
стекломассы |
(кри |
|||||||||
вые /, 2) и среднего |
ускорения |
(кривые |
3, |
4) |
в |
процессе формова |
|||||
ния волокна диаметром 3 |
мкм |
(кривые |
1, |
3) |
и |
диаметром |
7 |
мкм |
|||
|
|
(кривые |
2, 4). |
|
|
|
|
|
|
|
Расход стекломассы, средний объем и конфигурация луковицы являются объективными характеристиками процесса формования. Они позволяют с достаточной степенью точности рассчитать сред нюю скорость движения стекломассы и среднее ускорение в различ ных сечениях по высоте луковицы. На рис. 5.8 приведены зависи-
95
мости логарифмов средней скорости движения стекломассы (кри вые /, 2) и среднего ускорения (кривые 3, 4) в процессе формова ния трехмикронного (кривые 1, 3) и 'семимикронного (кривые 2, 4) волокна от продолжительности формования. На основании анализа полученных зависимостей следует отметить особенности процесса формования.
Продолжительность формования в зависимости от объема лу
ковицы |
составляет |
0,2—1 |
сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
За это время исходная скорость движения стекломассы воз- |
||||||||||||||
оастает в 104—105 |
раз, а ускорение примерно |
в 1010 раз. |
|
|
||||||||||
£50 |
|
|
|
|
Средняя скорость |
и ускорение |
стекло |
|||||||
|
|
|
|
массы довольно плавно изменяются в |
||||||||||
1 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
верхней части луковицы; основное прира |
||||||||||
|
|
|
|
щение скорости (в 102—103 |
раз) |
и уско |
||||||||
|
|
|
|
|
рения (в 105—106 раз) происходит |
|
на ко |
|||||||
I 30 |
|
|
|
If |
нечном участке луковицы за очень |
малый |
||||||||
|
|
|
промежуток времени (10^3 —Ю- 4 сек). |
|||||||||||
ш |
|
|
|
1 |
Вследствие |
малого объема |
луковицы |
|||||||
|
|
|
(0,05—4 мм3), |
больших |
скоростей |
изме |
||||||||
|
|
11 |
нения температуры и скорости |
движения |
||||||||||
*5 го |
|
|
стекломассы расчетное |
и тем |
более экс |
|||||||||
|
|
|
|
|
периментальное |
исследование |
темпера |
|||||||
|
|
|
|
|
турных |
и скоростных |
полей |
(распределе |
||||||
1 |
|
|
|
|
ние температуры и скорости |
стекломассы |
||||||||
|
|
|
|
|
по сечению и длине луковицы) |
представ |
||||||||
|
0,770 |
1,540 |
|
2,3/0 |
ляет |
значительную |
трудность, |
|
однако |
|||||
Дяина лукобицы, |
мм |
оно необходимо |
для объяснения |
высокой |
||||||||||
|
|
|
|
|
прочности волокон, |
обрывности |
волокон |
|||||||
Рис. 5.9. Изменение |
ско |
в зоне |
формования |
и управления |
этими |
|||||||||
рости |
движения |
|
слоев |
явлениями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
стекломассы |
по |
длине |
Экспериментальное |
исследование по |
||||||||||
|
луковицы: |
|
|
|||||||||||
|
|
|
ля скоростей стекломассы в зоне формо |
|||||||||||
; — центральный |
слой; 2 — |
|||||||||||||
промежуточный |
слой; |
3 — |
вания |
проводилось |
методом |
скоростной |
||||||||
|
внешний |
слой. |
|
киносъемки. Наблюдение |
за |
включения |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ми, проходившими |
зону |
формования в |
момент съемки, главным образом за воздушными пузырями, позво лило определить продолжительность и скорость их движения на отдельных участках луковицы. Сечение луковицы было разбито на три слоя: центральный, средний и поверхностный. Изменение ско
рости слоев |
стекломассы |
по длине луковицы представлено на |
рис. 5.9. Из |
расположения |
кривых следует, что на всей видимой |
части луковицы в ее поперечном сечении имеется градиент скоро стей, причем скорость уменьшается от центра к периферии и дости гает минимального значения на поверхности луковицы. Наиболь ший относительный градиент скоростей наблюдается в выходном сечении фильеры; при дальнейшем движении стекломассы по дли не луковицы он постепенно уменьшается и достигает наименьшего значения на заключительной стадии процесса формования.
96
Наблюдения за движением включений показали, что отдельныеслои стекломассы движутся в луковице параллельно друг другу.
Охлаждение стекломассы в луковице, как и любого нагретого сплошного тела, происходит с поверхности за счет излучения и конвекции. Интенсивность теплоотдачи определяется геометрией и объемом луковицы, градиентом температуры стекломассы и ок ружающей воздушной среды, скоростью движения воздуха вдоль
П00
|
г=0 |
woo X j |
|
I 800 |
48\ |
900 |
\ |
I 700 |
V'Л |
* Ж |
V |
|
ОООЧ.
-V 4
|
|
|
|
—ж |
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
¥ |
|
|
|
Длима |
лу коВицы, |
мм |
|
|
|
Рис. 5.10. Кривые охлаждения |
стекломассы вдоль |
оси луковицы |
||||
(/•=0) |
и по поверхности (г=гх) |
при 'различных температурах |
окру |
|||
|
жающей среды: |
|
|
|||
Tg — температура стеклования; |
пунктирные |
л и н и и — п р и |
температуре |
окру |
||
ж а ю щ е й |
среды 11—11; сплошные |
линии — при температуре |
/ — / . |
|
зоны формования. Регулируя эти факторы, можно управлять в оп ределенной степени скоростью охлаждения стекломассы в зоне формования.
Температурное поле луковицы было определено расчетным пу тем, причем разные методы расчета дают существенно различные результаты. Методы измерения распределения температур малых:
тел с помощью лазеров в ближайшем |
будущем дадут возможность |
||
экспериментально измерить температурное поле луковицы. |
|||
Расчет температурного поля луковицы в зависимости от темпе |
|||
ратуры окружающей среды по методу |
Эйгенсона |
показал: |
|
(рис. 5.10), что разность температур |
между |
центром луковицы к |
|
ее поверхностью достигает 27—76 °С |
в верхней части |
луковицы,, |
а затем постепенно убывает. Температуры, при которых происхо дит резкое охлаждение и наблюдается значительная разница тем ператур стекломассы между центром и поверхностью луковицы^
7—1277 |
97 |
близки к температуре стеклования. При этом допускается обра зование хрупкого слоя на поверхности при вязком внутреннем слое, что должно приводить к значительным градиентам скорости дви жения стекломассы в луковице. Согласно представлениям, поло женным в основу расчета температурного поля, и по результатам этого расчета температурному полю луковицы свойственны следую щие особенности.
1.Температурное поле в начальном сечении луковицы можно считать изотермичным.
2.Стекломасса, вытекающая из фильер, имеет температуру ~1200°С (для стандартного бесщелочного стекла). В луковице
происходит быстрое нарастание вязкости стекломассы от 103 , 5 до 1013 пз и соответствующее понижение температуры стекломассы на 300—400°С до температуры стеклования Tg (при этой температуре стекломасса перестает изменять форму).
3.Линия температурных максимумов совпадает с осью луко вицы, вследствие чего в любом горизонтальном сечении зоны фор мования температура понижается от центра луковицы к поверх
ности.
4.При удалении от начального сечения луковицы градиент температур в горизонтальных сечениях сначала возрастает, а затем уменьшается и становится весьма малым в сечении, где заканчи вается зона формования.
Всоответствии с другими представлениями о характере охлаж дения стекломассы в зоне формования при прохождении зоны формования стекломасса охлаждается незначительно, всего на 50— 100°С. В нижней части луковицы, где фиксируется окончательный диаметр волокна, она имеет температуру ~1100°С . Температур ное поле стекломассы в луковице принимается значительно более однородным, без больших градиентов температур в поперечных сечениях луковицы.
Изменение средней |
вязкости стекломассы |
в |
сечении луковицы |
|||||||
по ее длине может быть рассчитано по уравнению баланса |
напря |
|||||||||
жений в луковице: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-^pj- = |
, |
, |
„ |
Y |
|
|
|
. . . . . |
|
|
З і р д + |
і ( р у |
|
|
|
(5.12) |
||||
где F„ — натяжение, создаваемое |
вытягивающим |
усилием, |
дин; |
R — |
ра |
|||||
диус луковицы, см; г\ — средняя вязкость, |
пз; ѵл — скорость деформации |
сте |
||||||||
кломассы по длине луковицы, с е к - 1 ; |
Кр |
— коэффициент, |
учитывающий |
измене |
||||||
ние кривизны луковицы; |
7 — поверхностное |
натяжение |
стекломассы, |
дин/см, |
||||||
в поперечном сечении луковицы с радиусом |
R. |
|
|
|
|
|
|
|||
Изменения вязкости и температуры стекломассы по длине лу |
||||||||||
ковицы, полученные при решении |
уравнения |
(5.12), |
показаны |
на |
рис. 5.11. Из рисунка видно, что вязкость стекломассы на заклю чительной стадии формования составляет ~ 106 пз, а температура ~ 9 0 0 ° С .
Низкие значения вязкости стекломассы в зоне формования (менее ІО8 пз) подтверждаются способностью стекломассы уто-
98
няться при увеличении скорости вытягивания. Действительно, если в конечной точке зоны формования стекломасса значительно ох лаждается и имеет вязкость 1013 пз, т. е. больше не способна деформироваться, то при любом дополнительном увеличении ско рости вытягивания волокна диаметр волокна не должен умень шаться, чего на практике не наблюдается.
|
Регулировать |
вязкость стек |
|
60 |
|
|
|
|||||||||
ломассы |
по |
высоте |
луковицы |
|
|
|
|
|||||||||
можно, |
|
изменяя |
|
термический |
|
|
|
|
|
|||||||
режим воздушной среды в под- |
|
|
|
|
|
|||||||||||
фильерной |
зоне либо |
подбирая |
|
50 |
|
|
|
|||||||||
соотношение |
технологических |
|
|
|
|
|
||||||||||
параметров. При этом следует |
|
|
|
|
|
|||||||||||
иметь |
в |
|
виду, |
что |
вязкость |
WO |
|
|
|
|
||||||
стекломассы |
на |
|
выходе |
из |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
фильеры |
должна |
находиться |
в |
|
|
|
|
|
||||||||
пределах |
рабочего |
|
интервала |
• 1/00 |
|
|
|
|
||||||||
вязкости |
|
и |
приближаться |
|
к |
<o |
|
/ |
|
|
||||||
нижнему |
его значению. |
|
|
о |
|
|
|
|||||||||
|
Только |
что |
сформованное |
%1000 |
|
3 |
\// |
|||||||||
стеклянное |
волокно |
охлажда |
|
|
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
ется с очень большой ско |
1 |
|
|
1~ |
|
|||||||||||
ростью |
и настолько |
равномер |
/(7 |
|
|
|||||||||||
но, |
что закалочные |
(механиче |
$ 900 - |
|
|
|
||||||||||
ft |
|
|
|
|
||||||||||||
ские) напряжения |
в нем прак |
|
|
|
|
|
||||||||||
тически |
отсутствуют. |
Скорость |
800 |
|
|
|
|
|||||||||
охлаждения обратно |
пропорци |
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
|||||||||||
ональна |
|
квадрату |
радиуса |
во |
|
|
||||||||||
|
|
|
Длина лукооицы, см |
|||||||||||||
локна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.11. Изменение |
вязкости |
(кри |
||||
|
Температура |
|
стеклования |
|||||||||||||
зависит |
от |
скорости |
охлажде |
вые /, 2) |
и температуры стекломассы |
|||||||||||
(кривые 3, 4) |
при формовании |
волок |
||||||||||||||
ния. При изменении |
скорости |
|||||||||||||||
на диаметром |
70 мкм |
(кривые |
1, 3) |
|||||||||||||
охлаждения |
или нагревания |
в |
и 7 мкм |
(кривые 2, 4) по длине лу |
||||||||||||
10 |
раз |
температура |
стеклова |
|
|
ковицы. |
|
|
||||||||
ния |
смещается |
на |
|
25—30 °С. |
|
|
|
|
|
Скорость охлаждения стеклянного волокна в 20—40 раз больше скорости охлаждения массивного стекла, соответственно темпера
тура стеклования (7g ) на 50—100°С выше, |
чем для |
массивного |
|
стекла, и достигает 850—900 °С. |
|
|
|
Продолжительность охлаждения тонких |
стеклянных |
волокон |
|
от температуры стеклования до температуры в цехе |
составляет |
||
приблизительно 10~3 сек. Для утолщенных |
стеклянных |
^волокон |
|
продолжительность охлаждения немного увеличивается. |
Скорость |
охлаждения волокон, собранных в пучок, значительно снижается, причем тем больше, чем больше волокон в пучке. Параметры воз душной среды, окружающей волокна (скорость движения воздуха, температура, влажность), влияют на скорость охлаждения волокон
и могут |
быть использованы для ее регулирования. Так как рас- |
7* |
99 |