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当社の生産では、継続的にガラス繊維生産工程は主にるつぼ引抜法とプール窯引抜法の2種類があります。現在、市場ではプール窯引抜法が主流です。本日は、この2つの引抜法についてご説明いたします。

1. るつぼ遠引工程

るつぼ伸線工程は、主にガラス原料を加熱溶融し、溶融液を球状に成形する二次成形工程の一種です。得られた球状体を再び溶融し、フィラメント状に引き伸ばします。しかし、この方法には、生産時の消費量が多い、製品が不安定、歩留まりが低いなど、無視できない欠点もあります。その理由は、るつぼ伸線工程の本来の能力が小さく、工程が安定しにくいだけでなく、生産工程の後方制御技術とも大きく関係しています。そのため、現在、るつぼ伸線工程で制御される製品においては、その制御技術が製品品質に最も大きな影響を与えています。

ガラス繊維プロセスフローチャート

一般的に、るつぼの制御対象は、主に電気溶融制御、漏洩プレート制御、ボール添加制御の3つに分けられます。電気溶融制御では、定電流計器が一般的に使用されますが、定電圧制御を使用する人もいます。どちらも許容されます。漏洩プレート制御では、日常生活や生産では定温制御が主流ですが、定温制御を使用する人もいます。ボール制御では、断続ボール制御が主流です。日常の生産では、これらの3つの方法で十分ですが、ガラス繊維紡糸糸 特殊な要求がある場合、これらの制御方法には、漏れ板電流と電圧の制御精度が把握しにくい、ブッシングの温度が大きく変動する、生産される糸の密度が大きく変動するなど、いくつかの欠点があります。あるいは、一部の現場応用機器が生産プロセスとうまく組み合わせられておらず、るつぼ法の特性に基づいた的を絞った制御方法がない、あるいは故障しやすく、安定性があまり良くないなどです。上記の例は、ガラス繊維製品の生産と寿命において、精密な制御、綿密な研究、そして品質向上のための努力が必要であることを示しています。

1.1. 制御技術の主なリンク

1.1.1. 電気融合制御

まず、漏洩板に流入する液体の温度が均一かつ安定していることを明確に保証し、るつぼの構造、電極の配置、ボールの投入位置と方法が正しく合理的であることを確保する必要があります。したがって、電気溶融制御において最も重要なことは、制御システムの安定性を確保することです。電気溶融制御システムは、インテリジェントコントローラ、電流トランスミッタ、電圧レギュレータなどを採用しています。実際の状況に応じて、有効数字4桁の計器を使用してコストを削減し、電流は独立した実効値を持つ電流トランスミッタを採用しています。実際の生産では、効果に応じて、このシステムを定電流制御に使用することで、より成熟した合理的なプロセス条件に基づいて、液体タンクに流入する液体の温度を±2℃以内に制御できるため、研究では制御可能であることがわかりました。性能は良好で、プール窯の伸線プロセスに近いです。

1.1.2. ブラインドプレート制御

漏洩板の効果的な制御を確保するために、使用されるデバイスはすべて恒温・恒圧であり、比較的安定した性質を備えています。出力電力を必要な値に到達させるために、従来の可変速サイリスタトリガループに代わる、より高性能なレギュレータが使用されています。また、漏洩板の温度精度を高くし、周期振動の振幅を小さくするために、高精度5ビット温度コントローラを使用しています。独立した高精度RMSトランスを使用することで、定温制御中でも電気信号が歪むことなく、システムの安定した状態を維持できます。

1.1.3 ボールコントロール

現在の生産において、るつぼ伸線工程における断続的なボール投入制御は、通常生産における温度に影響を与える最も重要な要因の一つです。周期的なボール投入制御はシステム内の温度バランスを崩し、システム内の温度バランスが何度も崩れて何度も再調整されるため、システム内の温度変動が大きくなり、温度精度の制御が困難になります。断続投入の問題を解決・改善する方法としては、連続投入にすることがシステムの安定性向上・向上の重要な側面です。窯液制御の方法が高価で、日常生産や生活に普及しにくいため、人々は多大な努力を払って革新し、新しい方法を提案してきました。ボール方式を連続不均一ボール投入に変更することで、従来のシステムの欠点を克服できます。伸線工程では、炉内の温度変動を低減するために、プローブと液面の接触状態を変化させ、ボール投入速度を調整します。出力計の警報保護により、ボール投入プロセスの安全性と信頼性が保証されます。正確かつ適切な高速・低速調整により、液面変動を小さく抑えることができます。これらの変換により、システムは定電圧・定電流制御モードにおいて、高番手の糸番手を小さな範囲内で変動させることができます。

2. プール窯伸線工程

プール窯伸線工程の主原料はパイロフィライトです。パイロフィライトとその他の原料は、窯の中で加熱され溶融します。パイロフィライトとその他の原料は、窯の中で加熱されガラス溶液となり、その後、絹へと伸線されます。この工程で生産されるガラス繊維は、既に世界総生産量の90%以上を占めています。

2.1 プール窯伸線工程

プール窯での線引きのプロセスは、バルク原料が工場に入り、粉砕、粉砕、ふるい分けなどの一連のプロセスを経て合格原料となり、大型サイロに輸送され、大型サイロで計量され、成分が均一に混合された後、窯頭サイロに輸送され、スクリューフィーダーによってバッチ材料がユニット溶解窯に供給され、溶解されて溶融ガラスになります。 溶融ガラスは溶解してユニット溶解炉から流出した後、すぐに主通路（清澄均質化通路または調整通路とも呼ばれる）に入り、さらに清澄均質化され、その後、遷移通路（分配通路とも呼ばれる）と作業通路（成形チャネルとも呼ばれる）を通過し、溝に流れ込み、複数列の多孔質白金ブッシングを通って流出して繊維になります。最後に、冷却機で冷却し、モノフィラメントオイラーでコーティングした後、回転式線引き機で引き伸ばして、グラスファイバーロービングボビン。

3.プロセスフローチャート

4. プロセス機器

4.1 適切な粉末調製

工場に搬入されるバルク原料は、粉砕、微粉砕、ふるい分けにより適切な粉末に仕上げる必要があります。主な設備：粉砕機、機械式振動ふるい。

4.2 バッチ準備

バッチ生産ラインは、空気輸送・供給システム、電子計量システム、空気混合輸送システムの3つの部分で構成されています。主な設備：空気輸送供給システム、バッチ材料計量・混合輸送システム。

4.3 ガラスの溶解

ガラスのいわゆる溶融工程とは、適切な原料を選別し、高温で加熱してガラス液を作る工程ですが、ここで言うガラス液は均一かつ安定していなければなりません。生産において、ガラスの溶融は非常に重要であり、最終製品の生産量、品質、コスト、歩留まり、燃料消費量、炉寿命と非常に密接な関係があります。主な設備：窯および窯設備、電気加熱システム、燃焼システム、窯冷却ファン、圧力センサーなど。

4.4 繊維形成

ファイバーモールディングは、ガラス液をガラス繊維ストランドに成形するプロセスです。ガラス液は多孔質のリークプレートに入り、そこから流出します。主要設備：ファイバー成形室、ガラス繊維延伸機、乾燥炉、ブッシング、原糸チューブ自動搬送装置、ワインダー、包装システムなど。

4.5 サイジング剤の調製

サイジング剤は、エポキシエマルジョン、ポリウレタンエマルジョン、潤滑剤、帯電防止剤、各種カップリング剤を原料とし、水を加えて製造されます。製造工程ではジャケット蒸気による加熱が必要であり、調製水としては一般的に脱イオン水が用いられます。製造されたサイジング剤は、層別工程を経て循環タンクに入ります。循環タンクの主な機能は循環させることで、サイジング剤のリサイクル・再利用を可能にし、材料の節約と環境保護に貢献します。主要設備：湿潤剤供給システム。

5. ガラス繊維安全保護

気密性の発塵源：主に生産機械の気密性であり、全体気密と部分気密が含まれます。

除塵と換気：まず、開放された空間を選択し、その場所に排気・除塵装置を設置して粉塵を排出する必要があります。

湿式作業：いわゆる湿式作業とは、粉塵を強制的に湿潤環境に置き、事前に材料を湿らせたり、作業空間に散水したりすることです。これらの方法はすべて粉塵の低減に効果的です。

個人保護：外部環境の粉塵除去は非常に重要ですが、自分自身の保護も無視できません。作業時は、必要に応じて保護服と防塵マスクを着用してください。粉塵が皮膚に付着した場合は、直ちに水で洗い流してください。粉塵が目に入った場合は、応急処置を行い、その後すぐに病院で治療を受けてください。粉塵を吸入しないように注意してください。

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