BR112020001968B1 - Dispositivo para aspergir uma composição de engomagem que forma uma instalação, instalação de fabricação de lã mineral e método de fabricação de lã mineral - Google Patents

Abstract

Um dispositivo anular (20) para aspergir uma composição de engomagem nas fibras minerais (3) compreende pelo menos um circuito (24, 26) para distribuir a composição de engomagem e pelo menos um bocal de aspersão (22) em comunicação fluida com o circuito de distribuição e disposto na periferia do dispositivo de aspersão anular a fim de aspergir a composição de engomagem nas fibras que passam através do dispositivo de aspersão anular definido por um eixo geométrico de revolução (X-X). De acordo com a invenção, a composição de engomagem é um aglutinante com base nos produtos com biofontes, e pelo menos um bocal de aspersão compreende uma cabeça de aspersão (36) que tem uma fenda (50) através da qual o aglutinante à base de produto com biofontes deixa o dispositivo de aspersão anular, em que a dita fenda tem uma seção transversal retangular como aquela para formar um jato uniforme de aglutinante à base de produto com biofontes.

Description

[0001] A invenção se refere ao campo da fabricação de lã mineral, do tipo de lã de vidro, por exemplo, e se refere mais particularmente às operações e aos sistemas correspondentes para descarregar o aglutinante entre e/ou nas fibras.

[0002] As instalações de fabricação de lã mineral compreendem convencionalmente várias estações sucessivas, que incluem uma estação de fiberização, em que a fibra de vidro é criada, uma estação de colagem, em que as fibras são ligadas em conjunto pela adição de uma composição de colagem, e uma estação de reticulação em que a manta de fibras coladas em conjunto obtidas anteriormente é transformada pelo aquecimento para formar a lã mineral.

[0003] Mais especificamente, o vidro fundido é depositado em um disco giratório que forma, na estação de fiberização, um dispositivo de centrifugação, a partir do exterior do qual as fibras de vidro escapam para cair em uma esteira, sob o efeito de uma corrente de ar. À medida que as fibras passam caindo nessa esteira, a composição de colagem envolvida na formação do aglutinante é aspergida sobre a passagem das fibras. A fim de evitar a evaporação da composição de colagem, uma operação de colagem pode ser aplicada às fibras a serem coladas, através da descarga de um refrigerante e, em particular, de água a jusante da operação de colagem. As fibras coladas, uma vez resfriadas, caem na esteira e a manda duplamente formada é, então, direcionada para um forno que forma a estação de reticulação, em que a manta é simultaneamente seca e submetida a um tratamento de calor específico que provoca a polimerização (ou “cura”) da resina do aglutinante presente na superfície das fibras.

[0004] A manta contínua de lã mineral é, então, destinada a ser cortada para formar, por exemplo, painéis ou rolos de isolamento térmico e/ou acústico.

[0005] A descarga de aglutinante é controlada no momento da passagem das fibras a serem coladas. A partir da técnica anterior e, em particular, a partir do documento EP1807259, é conhecido um dispositivo de descarga de aglutinante que compreende dois bocais de aspersão de mancal de anéis anulares e nos quais as fibras de vidro passam sucessivamente. Um anel é ligado a um tanque de aglutinante e cada bocal de aspersão associado a esse primeiro anel é configurado para receber, por um lado, uma quantidade desse aglutinante e, por outro lado, uma quantidade de ar comprimido através de uma alimentação independente para descarregar o aglutinante sobre a passagem das fibras de vidro, e o outro anel é ligado a um tanque de refrigerante e cada bocal de aspersão associado a esse segundo anel é configurado para descarregar esse refrigerante sobre a passagem das fibras de vidro.

[0006] É prática conhecida o uso de aglutinantes com base nos compostos fenólicos, para os quais a aspersão do aglutinante, a mistura do aglutinante com as fibras e a passagem dessas fibras coladas no forno são, todas, facilmente controladas pelos fabricantes. Entende-se que esses aglutinantes tradicionalmente usados podem apresentar um problema devido à possível liberação de substâncias tóxicas na forma de compostos orgânicos voláteis.

[0007] A presente invenção está dentro desse contexto e tem como objetivo propor um dispositivo anular para descarregar uma composição de colagem nas fibras minerais, por exemplo, fibras de vidro, que compreendem pelo menos um circuito de distribuição para a dita composição de colagem e pelo menos um bocal de aspersão conectado de modo fluido ao circuito de distribuição e disposto ao longo do perímetro do dispositivo de descarga anular para descarregar a composição de colagem nas fibras destinadas a passar no dispositivo de descarga anular definido por um eixo geométrico de revolução. De acordo com a invenção, a composição de colagem é um aglutinante com base nos produtos com biofontes e pelo menos um bocal de aspersão compreende uma cabeça de aspersão que tem uma fenda, através da qual o aglutinante com base nos produtos com biofontes deixa o dispositivo de descarga anular, com a seção retangular de modo a formar um jato uniforme de aglutinante com base nos produtos com biofontes.

[0008] Tal solução permite o uso, como composição de colagem de fibra mineral, de um aglutinante sem componentes fenólicos e, portanto, um aglutinante mais ecológico, com base nos produtos com biofontes, para formar o que se conhece como um “Aglutinante Verde”.

[0009] Se o uso de um aglutinante verde for menos problemático que aquele de um aglutinante de tipo fenólico a partir de um ponto de vista ecológico, os inventores constataram que a aspersão é feita de modo mais complicado devido ao fato de que os componentes desse aglutinante verde geram um aglutinante que é mais viscoso que o aglutinante de tipo fenólico. Para isso, é necessário adicionar água ao aglutinante verde antes de ser descarregado sobre o toro das fibras. Essa entrada adicional de água pode apresentar um problema de evaporação nas estações que seguem a estação de colagem e, de acordo com a invenção, de modo que complemente o uso de um aglutinante verde, o uso de um bocal de aspersão que possibilitará a formação de um jato uniforme permite uma distribuição satisfatória do aglutinante ao longo do perímetro do toro de fibras que passam na estação de colagem e, assim, evita uma concentração de água em certas zonas desse toro de fibras a fim de facilitar a evaporação dessa água, cuja superabundância é trazida para uso de “aglutinante verde”.

[0010] Ademais, tal solução possibilitará a concentração do jato de composição de colagem para controlar a orientação do mesmo e pode evitar ter os jatos aspergidos pelo cruzamento de bocais. De fato, os inventores constataram que foi benéfico não permitir que os jatos aspergidos por esses bocais se cruzem, em que tal interferência gera potencialmente uma modificação do indicador de gotículas formadas por coalescência.

[0011] De acordo com diferentes recursos da invenção, tomados em separado ou em combinação, será possível prever que: - o pelo menos um bocal de aspersão é orientado para o interior do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação determinado em relação a um plano de revolução do dispositivo de descarga anular, em que o dito ângulo de inclinação se encontra entre 0 e 80°; de preferência, esse ângulo de inclinação se encontra entre 5° e 80°; uma inclinação mínima de 5° é vantajosa na medida em que evita um retrocesso das gotículas de aglutinante no toro de fibras que passa no dispositivo de descarga anular, um retrocesso que pode paralisar a descarga subsequente de aglutinante; Mais particularmente, o ângulo de inclinação pode se encontrar entre 5° e 70°, em que é vantajoso uma inclinação máxima de 70° que evita a aspersão do aglutinante ao longo do toro das fibras em direção à esteira situada sob o dispositivo de descarga anular e que permite a penetração do aglutinante no toro de fibras, enquanto essas fibras se deslocam em grande velocidade na frente do dispositivo de descarga anular; vantajosamente, o ângulo de inclinação se encontra entre 5° e 60°; - pelo menos dois bocais de aspersão dispostos consecutivamente no perímetro do dispositivo de descarga anular têm uma forma idêntica, que é distinguida entre si apenas pela inclinação de seu canal de saída; entende-se consequentemente que, de acordo com a invenção, bocais de aspersão sucessivos são distinguidos essencialmente por sua orientação diferente em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anular, a forma distinta ou idêntica, tanto em sua jaqueta externa quanto no tipo de jato produzido, por exemplo, que é um recurso de diferenciação secundário; - cada bocal de aspersão que é orientado para o interior do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação determinado em relação a um plano de revolução do dispositivo de descarga anular, pelo menos dois bocais de aspersão dispostos consecutivamente no perímetro do dispositivo de descarga anular são dispostos de modo a ter uma orientação em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação diferente de um outro; - cada bocal compreende um corpo de fixação preso a um tubo anular que delimita o pelo menos um circuito de distribuição, e pelo menos dois bocais de aspersão dispostos consecutivamente no perímetro do dispositivo de descarga anular que têm corpos dispostos em um e no mesmo nível axial em relação ao eixo geométrico de revolução do dispositivo de descarga anular; - o dispositivo de descarga anular compreende uma pluralidade de bocais de aspersão distribuídos ao longo do perímetro do dispositivo de descarga anular, em que cada um dos bocais de aspersão compreende uma cabeça de aspersão com uma fenda com seção retangular; - a fenda com seção retangular se estende principalmente em uma direção paralela ao plano de revolução do dispositivo; em outras palavras, a fenda com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão é disposta de modo que o lado grande do retângulo que forma essa fenda com seção retangular se estenda de modo paralelo a um plano de revolução do dispositivo de descarga anular; - a fenda com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão é dimensionada de modo que o jato uniforme correspondente de aglutinante com base nos produtos com biofontes tenha uma primeira abertura angular de entre 40° e 120°, em uma primeira direção que corresponde ao lado grande da dita fenda; de preferência, a primeira abertura angular se encontra entre 50° e 70°; - a fenda com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão é dimensionada de modo que o jato uniforme correspondente de aglutinante com base nos produtos com biofontes tenha uma segunda abertura angular que se encontra entre 5° e 40°, em uma segunda direção que corresponde ao lado pequeno da dita fenda; de preferência, a segunda abertura angular se encontra entre 10° e 30°, e pode se encontrar vantajosamente entre 15° e 25°; - a fenda com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão é dimensionada de modo que a primeira abertura angular seja pelo menos igual ao dobro da segunda abertura angular; de preferência, o valor da primeira abertura angular é substancialmente igual a três vezes o valor da segunda abertura angular; como um exemplo, a segunda abertura angular pode se encontrar entre 16° e 17°, e a primeira abertura angular pode se encontrar entre 50° e 60°; - o dispositivo de descarga anular compreende uma pluralidade de bocais de aspersão e cada bocal está adjacente aos bocais cuja orientação em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga angular é diferente da sua própria; - os bocais são divididos em pelo menos dois conjuntos, entre um primeiro conjunto em que cada bocal é configurado de modo que a orientação em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anular assuma um primeiro ângulo de inclinação e um segundo conjunto em que cada bocal é configurado de modo que a orientação em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anular assuma um segundo ângulo de inclinação que é diferente do primeiro ângulo, em que os bocais de aspersão são dispostos no perímetro do dispositivo de descarga anular com uma alteração de bocais do primeiro conjunto e de bocais do segundo conjunto; essa disposição contribui para evitar o fato de ter jatos aspergidos pelos cruzamento de bocais e evitar uma modificação do indicador das gotículas formadas por coalescência; assim, é possível de acordo com a invenção dispor de bocais próximos entre si, garantir uma cobertura do toro de fibras maior que 100 % e garantir que o toro de fibras seja corretamente colado igualmente no caso de falha de um bocal, enquanto evita o risco, se todos operarem simultaneamente, de os jatos aspergidos por esses bocais não estarem na forma desejada; assim, alveja-se uma uniformidade da distribuição de composição de uma composição de colagem em um toro de fibras de vidro, visto que é possível descarregar essa composição de colagem ao longo de todo o perímetro do toro e com uma forma controlada das gotículas que não varia de acordo com a zona de aspersão. - os bocais do primeiro conjunto são configurados de modo que sejam obtidos em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anual com um primeiro ângulo de inclinação que se encontra entre 0° e 45°; de preferência, o primeiro ângulo de inclinação pode estar entre 5° e 40°; - os bocais do segundo conjunto são configurados de modo que sejam orientados em relação ao plano de revolução do dispositivo de descarga anular com um segundo ângulo de inclinação que se encontra entre 25° e 80°; de preferência, o segundo ângulo de inclinação pode estar entre 25° e 60°; - o circuito de distribuição para o aglutinante com base nos produtos com biofontes compreende uma alimentação única e uma pluralidade de orifícios conectados respectivamente a um bocal de aspersão; - o dispositivo de descarga anular compreende dois circuitos de distribuição diferentes que são deslocados ao longo do eixo geométrico de revolução do dispositivo de descarga anular, em que os bocais de aspersão são dispostos entre esses dois circuitos de distribuição de modo a serem conectados de modo fluido a cada um dos ditos circuitos de distribuição; - um primeiro circuito de distribuição é configurado para receber o aglutinante com base nos produtos com biofontes e um segundo circuito de distribuição é configurado para receber ar comprimido; - o primeiro circuito de distribuição tem uma seção média de diâmetro menor que o diâmetro da seção média do segundo circuito de distribuição; - o dispositivo de descarga anular compreende meios para controlar a taxa de fluxo de ar comprimido como uma função da quantidade de composição de colagem a ser descarregada nas fibras.

[0012] A invenção também se refere a uma instalação de fabricação de lã mineral, que compreende meios de fiberização configurados para trazer as fibras para uma estação de colagem e para colar notavelmente essas fibras, caracterizada pelo fato de que a estação de colagem compreende apenas um dispositivo de descarga anular para descarregar a composição de colagem de acordo com o que já foi descrito, em que o dispositivo anular é disposto de modo a ter um plano de revolução que está substancialmente nos ângulos retos em relação à direção de passagem do toro de fibras a serem coladas.

[0013] Deve ser notado que uma instalação desse tipo é particularmente vantajosa por ter sido eliminada, na estação de colagem, ou seja, a estação a jusante dos meios de fiberização em relação à trajetória das fibras, um estágio de resfriamento. Os inventores tiveram capacidade de notar que as fibras que passam em tal estação de colagem com um estágio de resfriamento menor, estão, na saída da estação de colagem, ou seja, em direção a uma estação de reticulação, em perfeita condição para essa operação de reticulação.

[0014] Em tal instalação, o dispositivo de descarga anular pode ser disposto de modo que o primeiro circuito de distribuição, associado à aspersão de aglutinante com base nos produtos com biofontes, seja disposto a jusante da trajetória das fibras em relação ao segundo circuito de distribuição, associado ao ar comprimido.

[0015] A invenção também se refere a um método de fabricação de lã mineral durante o qual pelo menos as seguintes etapas são executadas: - vidro fundido é levado para uma estação de fiberização, - fibras de vidro são criadas nessa estação de fiberização, de modo que essas fibras de vidro assumam a forma de um feixe de fibras direcionado para uma estação de colagem, - na estação de colagem, as fibras do feixe são ligadas em conjunto pela adição de uma composição de colagem, em que as fibras do feixe que são ligadas diretamente sob sua entrada na estação de colagem sem um anel de resfriamento são dispostas entre a estação de fiberização e essa operação de colagem, - e a manta de fibras coladas em conjunto obtidas anteriormente é transformada pelo aquecimento para formar a lã mineral.

[0016] Mais particularmente, o método de fabricação de lã mineral pode compreender uma etapa de criação das fibras de vidro por um efeito de centrifugação aplicado ao vidro fundido, em que os filamentos de vidro formados por centrifugação são extraídos para formar um toro de fibras sob o efeito de uma descarga de uma corrente gasosa em alta velocidade e à temperatura suficientemente alta.

[0017] Pode ser notado que, no método de fabricação de acordo com a invenção, a composição de colagem é descarregada no feixe de fibras pela descarga de uma composição de colagem, sem que a última esteja associada a uma etapa de resfriamento específica a montante ou a jusante da descarga de aglutinante na estação de colagem. Deve ser notado que, no método de fabricação de lã mineral de acordo com a invenção, por um lado, o feixe de fibras formado pelo sopro da corrente gasosa à alta temperatura recebe uma descarga de composição de colagem sem que seja necessário formar um estágio de resfriamento preliminar específico e, por outro lado, o feixe de fibras coladas alcança a estação de reticulação sem que seja necessário formar um estágio de resfriamento específico entre a estação de colagem e a estação de reticulação.

[0018] Outros recursos, detalhes e vantagens da presente invenção surgirão mais claramente na leitura da descrição detalhada determinada abaixo no presente documento a título de indicação, em relação às modalidades exemplificativas diferentes da invenção ilustrada nas seguintes figuras: - A Figura 1 é uma representação esquemática de uma parte de uma instalação de fabricação de lã mineral, que ilustra, em particular, a estação de colagem em que uma composição de colagem é aspergida em um toro de fibras; - A Figura 2 é uma vista frontal do dispositivo de colagem representado esquematicamente na Figura 1, engatado em torno de uma tampa de uma estação de fiberização em que as fibras a serem coladas são obtidas; A Figura 3 é uma vista frontal de metade do dispositivo de colagem de Figura 2; A Figura 4 é uma vista em detalhes de um dispositivo de colagem de acordo com uma modalidade específica em que os bocais de aspersão adjacentes são inclinados de modo diferente entre si, a Figura 4 que ilustra mais particularmente dois bocais de aspersão do dispositivo de colagem a fim de mostrar sua orientação diferente e a forma contínua do jato de aglutinante como aspergido por esses bocais; A Figura 4b é uma representação frontal esquemática de um dos bocais de aspersão de Figura 4, que revelam notavelmente a forma da fenda com seção retangular através da qual o aglutinante deixa o dispositivo de colagem; As Figuras 5 e 6 são vistas em corte transversal de um bocal de aspersão de acordo com planos de corte V-V e VI-VI representados na Figura 4; e a Figura 7 é uma vista em corte transversal parcial de uma modalidade exemplificativa de bocal de aspersão e dos circuitos de distribuição aos quais o mesmo é adicionado.

[0019] A invenção se refere à implementação de bocais de aspersão específicos para aspergir uma composição de colagem particular, ou aglutinante, em um toro de fibras de vidro e, mais particularmente, se refere ao uso de um aglutinante verde, ou aglutinante com base nos produtos com biofontes, e à aspersão desse aglutinante através de bocais que são específicos por permitir um jato uniforme desse aglutinante verde. Como será descrito abaixo no presente documento, o aglutinante verde, que exige uma entrada consequencial de água, é, assim, aspergido evitando-se a coalescência desse aglutinante em certas zonas do toro de fibras e evitando-se, assim, quaisquer problemas de evaporação da água contida no aglutinante nas operações que seguem essa aspersão.

[0020] A Figura 1 mostra uma parte de uma instalação de fabricação de lã mineral 100 e, mais particularmente, uma instalação de fabricação de lã de vidro e, mais particularmente, diferentes estações sucessivas que participam da criação de uma manta isolante composta de fibras coladas de vidro que formam um material isolante do tipo de lã mineral, por exemplo, lã de vidro. Uma primeira estação, chamada de estação de fiberização 1, consiste em obter fibras através de um prato para centrífuga, a jusante do qual há uma segunda estação, chamada de estação de colagem 2, em que a colagem das fibras 3 anteriormente obtidas por um aglutinante, aqui um “aglutinante verde”, é primeiramente feita para colar as mesmas juntas.

[0021] As fibras coladas são colocadas em uma estação de formação em uma correia transportadora 4, que leva as mesmas para um forno que forma uma estação de reticulação 5 e em que são aquecidas para reticular o “aglutinante verde”.

[0022] A correia transportadora 4 é permeável a gases e à água, e se estende acima de plenuns de sucção 6 para os gases, como ar, gases e as composições aquosas em excesso a partir do processo de fiberização anteriormente descrito. Assim, é formado, na correia transportadora 4, uma manta 7 de fibras de lã de vidro misturadas intimamente com a composição de colagem. A manta 7 é conduzida pela correia transportadora 4 para o forno que forma a estação de reticulação 5 para o “aglutinante verde”.

[0023] Entende-se que tal linha de instalação é adequada para a produção de produtos com base nas fibras de lã de vidro, como será descrito, mas é obviamente adequada para a produção de produtos com base nas fibras minerais.

[0024] A estação de fiberização 1 é configurada aqui para a implementação de um método de fiberização com base na centrífuga interna. Será entendido que qualquer tipo de centrifugação e de centrífuga associada pode ser implementado com os ensinamentos abaixo no presente documento determinando que as fibras são obtidas na saída da centrífuga para sua passagem futura para a estação de colagem.

[0025] Como um exemplo ilustrado na Figura 1, o vidro fundido pode ser trazido como um fio 14 a partir de um forno de fusão e, antes de tudo, recuperado em uma centrífuga 12, para, então, escapar na forma de uma infinidade de filamentos acionados de modo giratório. Ademais, a centrífuga 12 é circundada por um queimador anular 15 que cria, no periférico da parede da centrífuga, uma corrente gasosa em alta velocidade e a uma temperatura que é suficientemente alta para extrair os filamentos de fibra de vidro na forma de um toro 16.

[0026] Entende-se que o exemplo de estação de fiberização determinado acima é indicativo de e não limitativo da invenção e que será igualmente possível fornecer um método de fiberização por centrífuga interna com um cesto e uma parede de fundo perfurado, ou com um prato com um fundo sólido, visto que o vidro fundido é extraído por centrifugação para, então, se estender na forma de um toro de fibras 16 na estação de colagem.

[0027] Ademais, será possível fornecer outras variantes não limitativas da invenção para essa estação de fiberização e, em particular, meios como uma alternativa para ou cumulativos com o queimador anular e, por exemplo, meios de aquecimento 18, por exemplo, do tipo indutor, que servem para manter o vidro e a centrífuga na temperatura certa.

[0028] O toro de fibras devidamente criado 16 é circundado por um dispositivo anular para projetar uma composição de colagem formada por um “aglutinante verde”, em que o dispositivo de descarga anular doravante no presente documento é chamado de dispositivo de colagem 20, a partir do qual apenas os dois bocais de aspersão 22 são representados na Figura 1.

[0029] Agora é seguida uma descrição mais detalhada do dispositivo de descarga, ou dispositivo de colagem 20, disposto na estação de colagem 2, notavelmente com referência às Figuras 2 a 7.

[0030] O dispositivo de colagem 20 compreende um anel anular 21, que tem uma forma geral de revolução em torno de um eixo geométrico de revolução X-X. O anel 21 compreende dois circuitos de distribuição diferentes que são deslocados por uma distância d ao longo do eixo geométrico de revolução X-X e uma pluralidade de bocais de aspersão 22 dispostos entre esses dois circuitos de distribuição e configurados para garantir uma conexão fluida com os circuitos de distribuição. As variantes referentes ao número de circuitos de distribuição do anel e/ou à circulação de fluido nesses circuitos de distribuição serão descritas abaixo no presente documento.

[0031] No exemplo ilustrado, o anel anular compreende, em particular, um primeiro tubo anular 23 dentro do qual um primeiro duto de distribuição 24 (visível nas Figuras 5 a 7 em particular) é formado para permitir uma circulação de uma composição de colagem, bem como um segundo tubo anular 25, que se estende de acordo com um plano de revolução, em ângulos retos em relação ao eixo geométrico de revolução X-X do anel anular 21, e de modo paralelo em relação ao plano de revolução do primeiro tubo anular 23. Abaixo no presente documento, um plano de revolução P do dispositivo de descarga anular é definido como sendo um ou outro dos planos de revolução que já foi descrito ou pelo menos um plano paralelo ao mesmo.

[0032] Dentro desse segundo tubo anular 25, um segundo duto de distribuição 26 (também visível nas Figuras 5 a 7) é formado para permitir uma circulação de ar comprimido, capaz de descarregar a composição de colagem nas fibras que passam através do dispositivo de colagem 20.

[0033] O primeiro tubo anular 23 tem uma forma tubular, a partir da qual a parede interna que delimita o primeiro duto de distribuição 24, tem uma seção que é constante, ou substancialmente constante, ao longo de todo o perímetro do tubo. Entende-se que a seção substancialmente constante significa uma seção que permanece igual com uma margem de diferença menor que 5 %. Como um exemplo indicativo, a seção média do primeiro tubo anular pode ter um diâmetro D1 entre 10 mm e 30 mm.

[0034] O primeiro tubo anular 23 compreende uma zona de alimentação única 27, em que é adicionado um tubo de alimentação 28 para uma composição de colagem, ligada em sua outra extremidade a um tanque dessa composição de colagem, aqui não representado, e em que a água e a cola são misturadas.

[0035] A composição de colagem consiste aqui em um aglutinante com baixo teor de formaldeído, de preferência, mesmo sem formaldeído, que será, doravante no presente documento qualificado como aglutinante com base nos produtos com biofontes, ou “aglutinante verde”. Esse tipo de aglutinante é pelo menos parcialmente derivado de uma base de matéria-prima renovável, em particular, material vegetal, notavelmente do tipo com base nos açúcares hidrogenados ou não hidrogenados. Os elementos complementares referentes às produções desse “aglutinante verde” podem ser encontrados no final da descrição, pode-se notar que a viscosidade desses produtos com biofontes é de modo que a água tenha que ser usada em grandes quantidades para diluir tudo e formar um aglutinante que pode ser aspergido através dos bocais.

[0036] O tubo de alimentação 28, através do qual o “aglutinante verde”, ou ainda o aglutinante com base nos produtos com biofontes, é levado para o dispositivo de descarga anular, é disposto de modo paralelo ao eixo geométrico de revolução do anel de distribuição anular, mas entende-se que essa alimentação pode ser disposta de modo diferente sem se afastar do contexto da invenção. No entanto, deve ser notado que, de acordo com um recurso da invenção, o “aglutinante verde” é injetado no primeiro duto de distribuição do primeiro tubo anular através de uma zona de alimentação única, em que, ademais, o “aglutinante verde” é destinado a circular ao longo de todo o perímetro do primeiro duto de distribuição.

[0037] O primeiro tubo anular 23 que delimita o primeiro duto de distribuição 24 também compreende uma pluralidade de orifícios de saída 29, (visíveis nas Figuras 5 a 7 em particular), regularmente distribuídos ao longo de todo o perímetro do primeiro tubo anular. Como será descrito em mais detalhes abaixo no presente documento, cada um desses orifícios de saída surge em um bocal de aspersão 22 disposto para ser conectado de modo fluido com o primeiro duto de distribuição 24 através do orifício de saída correspondente.

[0038] O resultado do mencionado acima consiste no fato de que o primeiro tubo anular 23 é dedicado à distribuição do “aglutinante verde” para os bocais de aspersão 22.

[0039] Ademais, o segundo tubo anular 25 tem uma forma tubular, de qual a parede interna, que delimita o segundo duto de distribuição 26, tem uma seção que é constante, ou substancialmente constante, ao longo de todo o perímetro do tubo. Entende-se que a seção substancialmente constante significa uma seção que permanece igual com uma margem de diferença menor que 5 %. Como um exemplo indicativo, a seção média do segundo tubo anular pode ter um diâmetro D2 entre 30 mm e 50 mm.

[0040] Similar ao primeiro tubo anular, o segundo tubo anular 25 compreende uma zona de alimentação única 31 em que é adicionado um acoplamento de alimentação 31’ para uma entrada de ar comprimido.

[0041] O acoplamento de alimentação de ar comprimido 31’ é disposto de modo paralelo ao eixo geométrico de revolução do anel de distribuição anular e paralelo ao tubo de alimentação 28 para o “aglutinante verde”, mas entende-se que essa alimentação de ar comprimido pode ser disposta de modo diferente sem se afastar do contexto da invenção. No entanto, deve ser notado que, de acordo com um recurso da invenção, o ar comprimido é injetado no segundo duto de distribuição do segundo tubo anular através de uma zona de alimentação única, em que o ar comprimido é ademais destinado a circular ao longo de todo o perímetro do segundo duto de distribuição.

[0042] O segundo tubo anular 25 que delimita o segundo duto de distribuição 26 também compreende uma pluralidade de orifícios de saída 30 (visíveis nas Figuras 5 a 7), regularmente distribuídos ao longo de todo o perímetro do segundo tubo anular. Semelhante ao que foi capaz de ser descrito para o primeiro tubo anular 23, cada um desses orifícios de saída surge em um bocal de aspersão 22 disposto para ser conectado de modo fluido com o segundo duto de distribuição 26 através do orifício de saída correspondente, em que cada um dos bocais de aspersão 22 do dispositivo de colagem 20 é conectado de modo fluido, por um lado, ao primeiro duto de distribuição 24 e, por outro lado, ao segundo duto de distribuição 26.

[0043] O resultado do mencionado acima consiste no fato de que o segundo tubo anular 26 é dedicado à distribuição de ar comprimido para os bocais de aspersão 22.

[0044] Como pode ser visto nas Figuras 2 e 3, em particular, esse segundo tubo anular 25, que delimita o segundo duto de distribuição 26 dedicado à circulação de ar comprimido, é disposto acima do primeiro tubo anular 23, que delimita o primeiro duto de distribuição 24 dedicado à circulação da composição de colagem. Para o termo acima a ser corretamente entendido, faz-se referência à posição do dispositivo de colagem na instalação. O segundo tubo anular 25 disposto acima do primeiro tubo anular 23 é disposto o mais próximo possível do prato para centrífuga a partir do qual as fibras caem, de modo que essas fibras que formam o toro 16 sejam exigidas para passar, antes de tudo, através do tubo anular que delimita o duto dedicado ao ar comprimido.

[0045] O diâmetro da alça que o primeiro tubo forma em torno do eixo geométrico de revolução do anel anular é maior que o diâmetro correspondente do segundo tubo, de modo que esses dois tubos anulares sejam dispostos um acima do outro com um deslocamento radial r de modo que o segundo tubo anular seja o mais interno em relação ao primeiro tubo anular. O resultado do mesmo é uma orientação inclinada, em relação ao eixo geométrico de revolução do anel anular, dos bocais de aspersão 22 que são presos a cada um dos dois tubos anulares. Como será descrito abaixo no presente documento, podem ser fornecidas diferentes modalidades variantes em que os bocais de aspersão são fixados nos tubos anulares de modo que seu ângulo de inclinação em relação ao eixo geométrico de revolução é constante ao longo de todo o perímetro do dispositivo de descarga anular (notavelmente visível nas Figuras 2, 3 e 7) ou, além disso, de modo que esse ângulo de inclinação varie de um bocal para o próximo (notavelmente visível nas Figuras 4 a 6). Entende-se que essas variantes se encontram dentro do contexto da invenção, visto que os bocais permitem a aspersão de um aglutinante verde através de bocais específicos de jato de ventilador.

[0046] O primeiro e o segundo tubos anulares são configurados de modo que sua parede interna que delimita respectivamente o primeiro e o segundo dutos de distribuição tenha, em cada um, uma seção média que difere entre si. Em particular, a parede interna do segundo tubo define uma seção média de diâmetro D2 maior que o diâmetro D1 da seção média da parede interna do segundo tubo anular. A seção de passagem para o “aglutinante verde” é, assim, menor que a seção de passagem para o ar comprimido. Tal recurso possibilita garantir o fato de que o primeiro duto de distribuição mais estreito é constantemente preenchido com o aglutinante e que não há falhas de alimentação nos bocais de aspersão. Ademais, o menor dimensionamento do primeiro duto de distribuição possibilita acelerar a velocidade de deslocamento do “aglutinante verde” nesse primeiro duto e, portanto, impedir qualquer entupimento do primeiro tubo anular.

[0047] No mesmo contexto, a distinção a ser aplicada ao primeiro tubo anular e ao segundo tubo anular deve ser notada. Como foi especificado anteriormente, esses dois tubos anulares têm uma seção média constante. Pelo menos o primeiro tubo anular 23 é submetido a uma operação de rebarbação química, a fim de eliminar as bordas no ponto de conexão dos orifícios de saída 29 e do tubo de alimentação nesse primeiro tubo anular 23. Dessa maneira, também é um objetivo impedir a deposição de produtos com biofontes que formam parte do aglutinante dentro do primeiro tubo anular. Entende-se que a natureza viscosa desses componentes apresenta um risco de vê-los permanecerem presos a qualquer rugosidade excessivamente marcada dentro do tubo anular e que o contexto de aplicação desses aglutinantes verdes no dispositivo de descarga anular de acordo com a invenção implica levar em consideração essa rugosidade de superfície e o dimensionamento do tubo anular em que se exige a circulação do aglutinante verde.

[0048] A diferença no diâmetro interno dos tubos anulares resulta também em uma diferença no diâmetro externo desses tubos de modo que um tubo maior seja fornecido para a entrada de ar que para a entrada da composição de colagem. No exemplo ilustrado, o tubo maior é localizado acima do menor, e flanges de fixação, aqui não representados, para fixar o anel na estação de colagem, podem ser adicionados em particular no tubo maior. Entende- se que os tubos podem ser dispostos diferencialmente um em relação ao outro sem que isso se afaste do contexto da invenção com, em particular, o tubo de entrada de ar que pode ser situado abaixo do tubo menor fornecido para a composição de colagem.

[0049] Como ilustrado nas Figuras 2 a 7 em particular, os tubos anulares 23, 25 que formam o duto anular 21 são dispostos um acima do outro de modo que os primeiros orifícios de saída do primeiro duto de distribuição e os segundos orifícios de saída do segundo duto de distribuição se sobreponham axialmente, ou seja, que sejam distribuídos angularmente do mesmo modo sobre o eixo geométrico correspondente de revolução do duto.

[0050] Dessa maneira, o bocal de aspersão 22 que conecta fluidamente um primeiro orifício de saída do primeiro duto de distribuição com um segundo orifício de saída do segundo duto de distribuição, se estende axialmente, ou seja, em um plano que compreende o eixo geométrico de revolução X-X do anel anular.

[0051] Como ilustrado em particular nas Figuras 5 a 7, o bocal de aspersão 22 compreende um corpo 32 que se estende entre os dois tubos anulares, um bocal de líquido 34 que se estende através desse corpo 32 de acordo com um eixo geométrico de orientação A-A e na extremidade livre da qual é disposta uma cabeça de aspersão, ou tampa de ar, 36, configurada para permitir a vaporização do aglutinante com base nos produtos com biofontes, ou “aglutinante verde”, de acordo com um jato uniforme.

[0052] O corpo 32 tem uma forma cilíndrica, aqui de seção retangular, que compreende dois canais internos de modo que o corpo possa receber, por um lado, o “aglutinante verde” proveniente do primeiro duto de distribuição 24 através de um primeiro orifício de saída 29, e, por outro lado, o ar comprimido proveniente do segundo duto de distribuição 26 através de um segundo orifício de saída 30. O corpo 32 é assim definido por um eixo geométrico de extensão Y-Y que se estende a partir de um tubo anular para o outro. Na configuração ilustrada na Figura 7, o bocal de aspersão 22 é configurado de modo que o eixo geométrico de extensão Y-Y coincida com uma linha reta que passa através do centro de cada um dos tubos anulares e o resultado do mesmo é um ângulo α entre o eixo geométrico de orientação A-A do bocal de líquido 34 e o plano de revolução P do dispositivo de descarga anular que é igual aqui a 40°. Como ilustrado nas Figuras 2 e 3, o conjunto dos bocais de aspersão 22 é disposto de modo a ter tal ângulo de inclinação, de um valor igual a 40°. Em geral, os bocais de aspersão podem ter um ângulo de inclinação comum, que se encontra entre 0 e 80°.

[0053] O corpo 32 de cada bocal de aspersão 22 é soldado nos tubos anulares, uma vez que suas extremidades são colocadas voltadas para os orifícios de saída formados em cada um dos tubos.

[0054] Uma primeira face 38 do corpo 32 é orientada para o interior do anel anular e seu eixo geométrico de revolução X-X e uma segunda face 39 é orientada na direção oposta. O corpo compreende, em seu centro, transversalmente ao eixo geométrico de extensão Y-Y do corpo, uma bainha para receber o bocal de líquido 34 que emerge em cada extremidade em uma dentre a primeiro e segunda faces do corpo 32. A bainha se estende substancialmente no centro do corpo, ou seja, equidistante do primeiro tubo anular 23 e do segundo tubo anular 25. A bainha é perfurada de modo a se conectar com um primeiro canal interno 42, conectado ao primeiro orifício de saída 29 e que se estende de modo paralelo ao eixo geométrico de extensão Y-Y do corpo 32. Esses canais internos são configurados para aproximar separadamente o ar comprimido e a composição de colagem da cabeça de aspersão 36.

[0055] A cabeça de aspersão 36 tem uma forma abaulada que define uma câmara de mistura na saída do bocal de líquido 34, em que o ar comprimido e a composição de colagem são misturados para formar as gotículas que são forçadas a serem descarregadas através de uma fenda de aspersão 50 formada na cabeça de aspersão.

[0056] Entende-se que o bocal de aspersão 22 é configurado para permitir uma conexão fluida entre o primeiro duto de distribuição 24 do tubo anular 23 e/ou o segundo duto de distribuição 26 do tubo anular 25, e que a fenda de aspersão 50, através da qual o aglutinante com base nos produtos com biofontes sai do dispositivo de descarga anular, é configurada para descarregar uma aspersão de colagem no toro de fibras e para dispersar a aspersão em uma faixa angular.

[0057] A fenda de aspersão 50 é centralizada no eixo geométrico de orientação A-A do bocal de aspersão, ou seja, no eixo geométrico da haste oca 46 que define o duto de circulação para a composição de colagem dentro do corpo do vaporizador e entende-se que o eixo geométrico de orientação A-A do bocal de aspersão define a direção principal de descarga de acordo com a qual a composição de colagem será descarregada na saída do bocal de aspersão.

[0058] Como pode ser visto na Figura 5 em particular, a fenda de aspersão 50 tem uma seção retangular que forma um bocal de ventilador, de modo que, na direção principal de descarga, o “aglutinante verde” é descarregado de acordo com um ângulo de abertura determinado pelo comprimento da seção retangular.

[0059] A cabeça de aspersão 36 é orientada de modo que o comprimento da fenda de aspersão 50, ou seja, o lado grande Gc do retângulo que forma essa fenda, como é notavelmente visível nas Figura 4b, esteja em ângulos retos em relação ao plano que passa através do eixo geométrico de revolução X-X do anel anular e através do eixo geométrico de orientação A-A do bocal de aspersão, e paralelo ao plano de revolução P do dispositivo de descarga anular e, portanto, de cada tubo anular desse dispositivo.

[0060] A aspersão de aglutinante com base nos produtos com biofontes é, de acordo com a invenção, concebida pela forma da fenda de aspersão de pelo menos um dos bocais de aspersão, a saber uma fenda de seção retangular dimensionada de modo que o jato correspondente de aglutinante com base nos produtos com biofontes tenha uma primeira abertura angular β1 que se encontra entre 40° e 120°, em uma primeira direção que corresponde ao lado grande Gc da dita fenda 50, e uma segunda abertura angular β2 que se encontra entre 5° e 40°, em uma segunda direção que corresponde ao lado pequeno Pc da dita fenda 50. O resultado disso consiste em um jato uniforme, ou seja, um jato que se estende em uma direção principal, aqui a primeira direção. Entende-se que os valores escolhidos para as aberturas angulares devem respeitar essa forma de jato uniforme e que, se a segunda abertura angular é igual ou cerca de 40°, a primeira abertura angular será pelo menos igual a 80°. Em outras palavras, o valor da primeira abertura angular β1 é igual a pelo menos duas vezes o valor da segunda abertura angular β2 e corresponde vantajosamente a um pouco menos que três vezes esse segundo valor angular de abertura. Como um exemplo numérico, será possível fornecer uma segunda abertura angular β2 com um valor na região de 16° ou 17° e uma primeira abertura angular com um valor na região de 51° a 60°.

[0061] É vantajoso para a primeira direção ser paralela ao plano de revolução P do dispositivo de descarga anular, ou seja, o plano em que cada um dos tubos anulares do dispositivo se encontra e, portanto, para essa primeira direção estar em ângulos retos em relação à direção de deslocamento das fibras através do dispositivo de descarga anular 20. Assim, uma aspersão sobre uma porção angular significativa do toro de fibras é assegurada, e a cobertura pelo aglutinante de todas as fibras que passam através do dispositivo de descarga anular é obtida com um número menor de bocais de aspersão.

[0062] A operação do dispositivo de colagem com pelo menos um bocal de aspersão como já foi descrito é da seguinte forma. Os meios de controle apropriados possibilitam controlar a entrada do “aglutinante verde” no primeiro duto de distribuição através do tubo de alimentação 28. O “aglutinante verde” é empurrado para circular ao longo de todo o perímetro do tubo anular que delimita esse primeiro duto de distribuição, e para circular cada um dos primeiros orifícios 29 conectados ao bocal de aspersão 22. O “aglutinante verde” que entra no bocal de aspersão 22 passa no bocal de líquido 34 através da manga 40 e é empurrado em direção à cabeça de aspersão 36 e à câmara de mistura.

[0063] Simultaneamente, o controle apropriado possibilita controlar a entrada de ar comprimido, em uma taxa de fluxo e pressão desejadas, no segundo duto de distribuição através do acoplamento de alimentação 31’. A taxa de fluxo e a pressão do ar são determinadas em particular como uma função da dosagem de composição de colagem. O ar comprimido é empurrado para circular ao longo de todo o perímetro do tubo anular que delimita esse segundo duto de distribuição, e para circular cada um dos segundos orifícios conectados ao bocal de aspersão 22. O ar comprimido que entra no bocal de aspersão 22 é empurrado nos dutos de circulação 48 na periferia do bocal de líquido 34 em direção à cabeça de aspersão 36 e à câmara de mistura, em que a mistura do ar comprimido e do “aglutinante verde” participa da vaporização do aglutinante, o controle da taxa de fluxo de ar como uma função da quantidade de aglutinante descarregado possibilita, em particular, atuar no tamanho das gotículas.

[0064] Como é ilustrado nas Figuras 2 a 6 em particular, o dispositivo de colagem de acordo com a invenção compreende uma pluralidade de bocais de aspersão, dispostos no perímetro do anel anular. Esses bocais são anularmente distribuídos regularmente ao longo de todo o perímetro do anel. Entende-se que, de acordo com as modalidades da invenção, o número de bocais e, portanto, a separação angular entre dois bocais adjacentes, pode variar de um dispositivo de colagem para um outro. Na Figura 2, o dispositivo de colagem compreende uma série de dezesseis bocais de aspersão, de modo que a separação anular entre os dois bocais sucessivos da série seja 22,5°.

[0065] Esses bocais são dispostos em um e no mesmo nível axial, ou seja, cada um disposto entre o primeiro tubo anular e o segundo tubo anular, de modo que o corpo de cada bocal seja centralizado em um e no mesmo plano em ângulos retos em relação ao eixo geométrico de revolução do anel anular. Em outras palavras, pode ser indicado que os bocais de aspersão são configurados de modo que seus corpos, ou seja, sua junção com cada um dos tubos anulares, se estendam na mesma altura.

[0066] Agora, segue-se uma descrição de uma disposição de variante dos bocais de aspersão de acordo com a invenção, que difere notavelmente do que foi descrito com referência às Figuras 2 e 3 através da inclinação variável de pelo menos dois desses bocais no perímetro do anel anular.

[0067] Nas Figuras 4, 5 e 6, foi ilustrada uma modalidade exemplificativa em que todos os bocais de aspersão têm projeto idêntico, de modo que os bocais difiram apenas pela inclinação de seu eixo geométrico de orientação A-A. Será entendido que, sem se afastar do contexto da invenção, os bocais de aspersão podem se diferir em seu projeto, visto que pelo menos dois bocais de aspersão se estendem na mesma altura, cada um tem inclinações que se diferenciam.

[0068] De acordo com a invenção, pelo menos dois bocais de aspersão dispostos consecutivamente no perímetro do anel, ou seja, dois bocais adjacentes de aspersão como ilustrado nas Figura 4, são dispostos de modo que o eixo geométrico de orientação A-A e, portanto, seu canal de saída, de um desses dois bocais tenham um ângulo em relação ao plano de revolução do anel diferente daquele dos outros dois bocais.

[0069] No exemplo ilustrado, pelo menos dois conjuntos de bocais de aspersão são distinguidos por sua inclinação em relação ao plano de revolução do anel. Os bocais de aspersão de um primeiro conjunto 221, similares àqueles visíveis nas Figura 6, são inclinados de modo que o eixo geométrico de orientação A-A forme, com o plano de revolução do anel anular, um primeiro ângulo α1, aqui igual a 30°. E os bocais de aspersão de um segundo conjunto 222, como aqueles visíveis nas Figura 6, são inclinados de modo que o eixo geométrico de orientação A-A forme, com o plano de revolução do anel anular, um segundo ângulo α2, aqui igual a 45°.

[0070] Entende-se, e em virtude do recurso da invenção de acordo com o qual os dois bocais adjacentes têm diferentes inclinações, que os bocais de cada um desses dois conjuntos são alternados ao longo de todo o perímetro do anel anular, de modo que um bocal de um determinado primeiro conjunto 221 de bocais de aspersão não seja adjacente a um bocal que forma parte do mesmo conjunto, ou seja, não adjacente a um bocal que tem a mesma inclinação em relação ao plano de revolução do anel anular. No perímetro, há uma alteração de um bocal de aspersão 22 de um primeiro conjunto 221 de bocais, um bocal de aspersão 22 de um segundo conjunto 222 de bocais, então, mais uma vez um bocal de aspersão 22 de um primeiro conjunto 221 de bocais, etc.

[0071] As Figuras 5 e 6 ilustram um exemplo de acordo com a invenção para produzir as diferentes inclinações a partir de um bocal de aspersão para um outro.

[0072] Em cada um dos dois casos ilustrados, o centro C da manga (como é notavelmente visível na Figura 7) formada no corpo, e o centro de cada um dos tubos anulares são alinhados. Também, o corpo é pivotado em torno de seu ponto central definido pelo centro C da manga para suportar o tubo anular correspondente em uma zona de contato 52 mais ou menos distante do eixo geométrico vertical, ou seja, o eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico de revolução do anel anular e que passa através do centro desse tubo. O resultado disso consiste no fato de que o centro C da bainha de cada corpo está substancialmente na mesma posição em relação aos tubos anulares de um caso para o outro, sem deslocamento axial em relação ao eixo geométrico de revolução X-X. Em outras palavras, os corpos dos bocais de aspersão que têm diferentes inclinações são dispostos em um e no mesmo nível axial em relação ao eixo geométrico de revolução do dispositivo de descarga anular.

[0073] Em um primeiro plano de corte radial ilustrado na Figura 5 e que corresponde ao plano de corte V-V da Figura 4, um bocal de aspersão de um primeiro conjunto 221 de bocais foi ilustrado. O primeiro orifício de saída do primeiro tubo e o segundo orifício de saída são separados do eixo geométrico vertical específico para cada tubo anular e o resultado disso consiste em uma primeira inclinação do corpo do bocal de modo que suas extremidades sobreponham os dois orifícios de saída. Essa primeira inclinação é igual à inclinação de ângulo α1 do eixo geométrico ou orientação A-A do bocal de aspersão de um primeiro conjunto 221 em relação ao plano de revolução, ou seja, aqui, igual a 30°.

[0074] Em um segundo plano de corte radial ilustrada na Figura 6 e que corresponde ao plano de corte VI-VI da Figura 4, um bocal de aspersão de um segundo conjunto 222 de bocais foi ilustrado. O primeiro orifício de saída do primeiro tubo e o segundo orifício de saída estão mais próximos do eixo geométrico vertical específico para cada tubo anular que aqueles que estão no primeiro plano de corte, e o resultado disso consiste em uma segunda inclinação do corpo do bocal de modo que suas extremidades sobreponham os orifícios de saída. Essa segunda inclinação é igual à inclinação de ângulo α2 do eixo geométrico de orientação A-A do bocal de aspersão do segundo conjunto 222 em relação ao plano de revolução, ou seja, aqui, igual a 45°.

[0075] Deve ser notado que um bocal de aspersão de um primeiro conjunto e um bocal de aspersão de um segundo conjunto, e, em particular, dois bocais concentricamente dispostos no perímetro do dispositivo de descarga anular, têm uma forma idêntica, como pode ser ilustrado na figuras, e que esses bocais se distinguem apenas pela inclinação do corpo que liga os dois dutos de distribuição e, portanto, pela inclinação de seu canal de saída.

[0076] Como é ilustrado na Figura 1, essa diferença na orientação dos bocais do primeiro conjunto 221 e dos bocais do segundo conjunto 222 resulta em uma diferença de altura de descarga dos jatos de aglutinante no toro de fibras 16. O aglutinante descarregado pelos bocais do primeiro conjunto 221 afetam, assim, as fibras de modo amis precoce que o aglutinante descarregado pelos bocais do segundo conjunto 222. Desse modo, a primeira aspersão 201 descarregada pelo bocal do primeiro conjunto 221 se estende ao longo de um plano que é deslocado axialmente em relação ao plano em que se estende a segunda aspersão 202 descarregada por um bocal do segundo conjunto 222 e as gotículas formadas em uma aspersão não satisfazem ou estão pelo menos dentro dos limites aceitáveis, as gotículas formadas em uma aspersão adjacente, de modo a eliminar ou limitar um problema de coalescência de gotículas que pode ser gerado pela correspondência das aspersões. A Figura 4 mostra, a título de exemplo, uma sobreposição de zona de axial ZR, em que as gotículas formadas em uma extremidade ortorradial 201’ da primeira aspersão 201 passam através das gotículas formadas em uma extremidade ortorradial 202’ da segunda aspersão 202. Nessa zona de sobreposição, o deslocamento axial ao longo do eixo geométrico de revolução X-X garante que as gotículas não satisfazem e não correm risco de serem deformadas. Assim, é possível dispor dois bocais adjacentes de aspersão o mais próximo possível em conjunto na medida em que formam conjuntos de bocais que são distintos e, portanto, em orientações distintas, de modo a formar essas zonas de sobreposição sem risco de modificação das gotículas e de modo a terem capacidade para garantir uma função necessária de redundância para uma colagem de todo o perímetro do toro de fibras, caso um dos bocais de aspersão funcione mal. Pode ser facilmente entendido, notavelmente em referência à ilustração da Figura 4, que, caso um bocal de aspersão de um primeiro conjunto 221 interrompa a operação, o agente de colagem deve continuar a ser descarregado na zona ZR por um bocal vizinho de um segundo conjunto 222, em uma altura diferente àquela em que a dita zona ZR deve ser colada pelo bocal do primeiro conjunto 221. Essa diferença na altura de descarga gerada pelas diferenças de inclinação dos bocais adjacentes que possibilitam evitar o fato de terem o tamanho das gotículas entregues por esses dois bocais adjacentes que são modificados se estiverem ambos em ordem de funcionamento.

[0077] Uma disposição de acordo com a invenção pode ser implementada no dispositivo descrito e ilustrado anteriormente e também pode ser implementada, sem se afastar do contexto da invenção, em outras modalidades de dispositivos. Como um exemplo, será possível fornecer o dispositivo para compreender bocais de aspersão dispostos diretamente em um tubo anular dentro do qual o “aglutinante verde” circula, em que o ar é adicionado independentemente antes de cada bocal, sem ser necessário fornecer um duto de distribuição de ar comum para cada bocal e, portanto, os bocais de aspersão dispostos entre os dois dutos visto que foram descritos anteriormente. Consequentemente, tal dispositivo está de acordo com a invenção no fato de que compreende um circuito de distribuição para o “aglutinante verde” e uma pluralidade de bocais de aspersão conectados de modo fluido ao circuito de distribuição e distribuídos ao longo do perímetro do dispositivo de descarga anular para descarregar o “aglutinante verde” nas fibras de vidro destinadas a passar dentro do dispositivo de descarga anular definido por um eixo geométrico de revolução, em que cada bocal de aspersão é configurado para descarregar um aglutinante verde na forma de um jato uniforme.

[0078] De acordo com um outro exemplo, será possível fornecer os bocais de aspersão a serem chamados de bocais de “menos ar”, ou seja, bocais que operam sem a adição de ar comprimido para produzir a descarga de aglutinante. Nesse caso, uma primeira variante pode ser fornecida em que a estrutura do dispositivo de descarga anular com os dois tubos anulares dispostos um acima do outro de acordo com o eixo geométrico de revolução e os bocais de aspersão disposto respectivamente entre esses dois tubos anulares é retida, e em que o segundo tubo anular tem apenas uma função estrutural, sem servir como o circuito de distribuição. Apenas o aglutinante com base nos produtos com biofontes circula no primeiro circuito de distribuição formado pelo primeiro tubo anular, e nenhum ar é enviado no segundo tubo anular. Também é possível fornecer uma segunda variante em que o dispositivo de descarga anular compreende apenas um tubo anular em que os bocais de aspersão são dispostos, entende-se que, de acordo com a invenção, os bocais de aspersão fixados nesse único tubo anular compreendem uma cabeça de aspersão configurada para descarregar um jato uniforme.

[0079] De acordo com um outro exemplo, será possível fornecer os bocais a serem divididos em mais que dois conjuntos, em que cada conjunto é, como anteriormente, caracterizado por bocais que têm um ângulo de inclinação específico. Será possível fornecer um primeiro conjunto definido por bocais que têm uma inclinação α igual a 15°, um segundo conjunto definido por bocais que têm uma inclinação α igual a 30°, e um terceiro conjunto definido por bocais que têm uma inclinação α igual a 45°. Como anteriormente, o fato de ter bocais lado a lado que têm a mesma inclinação e cujo jato corre risco de ser interrompido pelo jato adjacente, é assim evitado.

[0080] Agora segue-se uma descrição mais detalhada do aglutinante com base nos produtos com biofontes, através das diferentes modalidades exemplificativas não limitativas, visto que o mesmo pode ser injetado no dispositivo de descarga anular de acordo com um aspecto da invenção para o mesmo ser aspergido em um toro de fibras em uma instalação de fabricação de lã mineral, recorde-se que esse uso de aglutinante à base de produtos biológicos é possível devido à implementação de bocais de aspersão com jato de ventilador que permitem a distribuição apropriada desse aglutinante na superfície das fibras.

[0081] Como um exemplo não limitativo, o aglutinante com base nos produtos com biofontes pode conter: (a) pelo menos um glicídio escolhido dentre os açúcares redutores, os açúcares não redutores, os açúcares hidrogenados e uma mistura dos mesmos, e (b) pelo menos um agente de reticulação de glicídio.

[0082] Entende-se que o “agente de reticulação de glicídio” aqui significa um composto capaz de reagir, possivelmente na presença de um catalisador, com os glicídios e de formar com o mesmo uma rede tridimensional pelo menos parcialmente insolúvel.

[0083] Também, o termo “glicídios” aqui tem um significado mais amplo que o habitual, devido ao fato de que abrange não apenas os glicídios no sentido comum, ou seja, os açúcares redutores ou carboidratos de fórmula Cn(H2O)p que têm pelo menos um grupo de aldeído ou cetona (grupo redutor), mas também os produtos de hidrogenação para esses carboidratos em que o grupo de aldeído ou cetona foi reduzido por álcool. Esse termo também abrange os açúcares não redutores compostos de vários padrões de glicídio em que os carbonos que portam semi-acetal hidroxila estão envolvidos nas ligações osídicas que ligam os padrões entre si.

[0084] Um aglutinante com base nos produtos com biofontes como já foi apresentado, a saber uma composição de colagem com base nos glicídios e agente de reticulação, de preferência, poliácidos carboxílicos, é descrito, por exemplo, nos documentos US 8197587, WO2010/029266, WO2013/014399, WO2015/181458, WO2012/168619, WO2012/168621, WO2012/072938.

[0085] O componente de glicídio pode ter como base os açúcares redutores ou não redutores, os açúcares hidrogenados livres de açúcares redutores ou não redutores, ou as misturas dos mesmos.

[0086] Os açúcares redutores incluem açúcares simples (monossacarídeos) e glucosídeos (dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos). Os exemplos de monossacarídeos que podem ser citados são aqueles que compreendem 3 a 8 átomos de carbono, de preferência, as aldoses e vantajosamente as aldoses que contêm 5 a 7 átomos de carbono. As aldoses que são particularmente preferenciais são as aldoses naturais (que pertencem à série D), notavelmente as hexoses, como glicose, manose e galactose. Lactose ou maltose são exemplos de dissacarídeos que podem ser usados como açúcar redutor. Os polissacarídeos que podem ser usados para a presente invenção têm, de preferência, uma massa molar em peso menor que 100 000, de preferência, menor que 50 000, vantajosamente, menor que 10 000. De preferência, o polissacarídeo inclui pelo menos um padrão escolhido dentre as aldoses mencionadas acima, vantajosamente glicose. São particularmente preferenciais os polissacarídeos de redução que são compostos principalmente (têm mais de 50 % em peso) de padrões de glicose.

[0087] O açúcar redutor pode ser notavelmente uma mistura de monossacarídeos, de oligossacarídeos e de polissacarídeos, notavelmente uma dextrina. As dextrinas são compostos que se conformar à fórmula geral (C6H10O5)n. As mesmas são obtidas pela hidrólise de amido parcial. Seu equivalente de dextrose (DE) está vantajosamente entre 5 e 99, de preferência, entre 10 e 80.

[0088] O açúcar não redutor é, de preferência, um oligo-holosídeo não redutor que envolve no máximo dez padrões de glicídio. Os exemplos de tais açúcares não redutores que podem ser citados são os di-holosídeos, como tre-halose, as isotetra-haloses, sacarose e a isossacarose (“isossucroses”), as tri-holosídeos, como melezitose, gentianose, rafinose, erlose e umbeliferose, os tetra- holosídeos, como estaquiose, e os penta-holosídeos, como verbascose. Sacarose e tre-halose serão preferenciais e, ainda melhor, sacarose.

[0089] Entende-se que “açúcar hidrogenado” na presente invenção significa o conjunto de produtos que resulta da redução de um sacarídeo escolhido a partir de monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos e a partir de misturas desses produtos. O açúcar hidrogenado é, de preferência, um produto de hidrogenação de um hidrolisado de amido (grau de hidrólise é geralmente caracterizado pelo equivalente de dextrose (DE), que se encontra entre 5 e 99, e vantajosamente entre 10 e 80). A hidrogenação transforma o açúcar ou a mistura de açúcares (hidrolisado de amido) em polióis ou álcoois de açúcar.

[0090] Os exemplos de açúcares hidrogenados que podem ser citados incluem eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, iditol, maltitol, isomaltitol, lactitol, celobitol, palatinitol, maltotritol e os produtos de hidrogenação de hidrolisatos de amido. De preferência, o açúcar hidrogenado ou a mistura de açúcares hidrogenados é composta na maioria das vezes, ou seja, de mais de 50 % em peso, de maltitol (produto de hidrogenação de maltose, dímero de glicose que resulta da hidrólise enzimática de amido).

[0091] O componente (a), a saber o glicídio composto de açúcares hidrogenados e/ou de açúcares redutores e/ou açúcares não redutores, representa vantajosamente de 30 a 70 % em peso, de preferência de 40 a 60 % em peso, materiais secos da composição de colagem. Esses valores são entendidos como antes da adição de quaisquer aditivos.

[0092] O agente de reticulação, ou seja, o componente (b), usado na presente invenção é, de preferência, escolhido dentre ácidos policarboxílicos, os sais e anidridos de ácidos policarboxílicos, as aminas, os sais metálicos de ácidos minerais, e os sais de aminas e de amônio de ácidos minerais, bem como as misturas dos compostos mencionados acima.

[0093] Os ácidos minerais são, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico e ácido clorídrico. Os sais metálicos podem ser sais de metais de transição, alcalinos terrosos e alcalinos.

[0094] Os ácidos minerais e seus sais que podem ser usados como agente de reticulação na presente invenção são descritos, por exemplo, nos pedidos WO2012/168619, WO2012/168621 e WO2012/072938.

[0095] Em uma modalidade preferencial, o agente de reticulação compreende um ácido policarboxílico ou é um ácido policarboxílico. O ácido policarboxílico pode ser um ácido de polímero (ou seja, um obtido pela polimerização ou monômeros carboxilados) ou um ácido de monômero.

[0096] Para limitar a viscosidade da composição de colagem, esse ácido policarboxílico tem vantajosamente uma massa molar média com um número menor ou igual a 50 000, de preferência, menor ou igual a 10 000 e, vantajosamente, menor ou igual a 5000.

[0097] Os exemplos de ácidos policarboxílicos de polímero que podem ser citados incluem os homopolímeros e copolímeros obtidos a partir dos monômeros que portam pelo menos um grupo de ácido carboxílico, como ácido “met”acrílico, ácido crotônico, ácido isocrotônico, ácido maleico, ácido cinâmico, ácido 2-metilmaleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido 2-metilitacônico, ácido a,b-metilenoglutárico e os monômeros de ácido dicarboxílico insaturado, como os maleatos e os fumaratos de alquila em C1-C10. Os copolímeros também podem conter um ou mais monômeros vinílicos ou acrílicos, como acetado de vinila, estireno substituído ou não por agrupamentos alquila, hidroxila ou sulfonila ou por um átomo de halogênio, (met)acrilonitrila, (met)acrilamida, os (met)acrilatos de alquila em C1-C10, notavelmente, o (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de n-butila e (met)acrilato de isobutila.

[0098] Em uma modalidade particularmente preferencial, o componente (b) é ou compreende ácido policarboxílico de monômero. Entende-se que o ácido policarboxílico de monômero significa um ácido policarboxílico que não resulta da polimerização de monômeros carboxilados. Portanto, um poliácido carboxílico de monômero não inclui uma cadeia de padrões recorrentes.

[0099] O mesmo pode ser um ácido dicarboxílico, tricarboxílico ou tetracarboxílico.

[0100] Os ácidos dicarboxílicos incluem, por exemplo, ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido málico, ácido tartárico, ácido tartrônico, ácido aspártico, ácido glutâmico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido maleico, ácido traumático, ácido canfórico, ácido ftálico e seus derivados, que contêm, notavelmente, pelo menos um átomo de boro ou cloro, ácido tetra-hidroftálico e seus derivados, que contêm, notavelmente, pelo menos um átomo de cloro, como ácido clorêndico, ácido isoftálico, ácido tetrafálico, ácido mesacônico e ácido citracônico.

[0101] Os ácidos tricarboxílicos incluem, por exemplo, ácido cítrico, ácido tricarbalílico, ácido 1,2,4- butanotricarboxílico, ácido aconítico, ácido hemimelítico, ácido trimelítico e ácido trimésico. O ácido 1,2,3,4- butanotetracarboxílico e ácido piromelítico podem, por exemplo, ser citados como ácido tetracarboxílico.

[0102] O ácido cítrico será, de preferência, usado.

[0103] O componente (b) representa vantajosamente de 30 a 70 % em peso, de preferência, de 40 a 60 % em peso, de materiais secos da composição de colagem da presente invenção. Esses valores são entendidos como antes da adição de quaisquer aditivos.

[0104] A razão em peso entre o componente (a) e o componente (b) se encontra, de preferência, entre 70/30 e 30/70, em particular, entre 60/40 e 40/60.

[0105] A composição de colagem também pode compreender um catalisador que pode ser escolhido, por exemplo, entre as bases e os ácidos de Lewis, como as argilas, sílica coloidal ou não coloidal, os óxidos metálicos, os sulfatos de ureia, os cloretos de ureia e os catalisadores com base nos silicatos. Um catalisador de esterificação é preferencial.

[0106] O catalisador também pode ser um composto que contém fósforo, por exemplo, um hipofosfito de metal alcalino, um fosfito ou metal alcalino, polifosfato de metal alcalino, um hidrogenofosfato de metal alcalino, um ácido fosfórico e ácido alquilfosfônico. De preferência, o metal alcalino é sódio ou potássio.

[0107] O catalisador também pode ser um composto que contém cloro e/ou boro, por exemplo, ácido tetrafluorobórico ou um sal desse ácido, notavelmente, um tetrafluoroborato de metal alcalino, como sódio ou potássio, um tetrafluoroborato de metal alcalino terroso, como cálcio ou magnésio, um tetrafluoroborato de zinco e um tetrafluoroborato de amônio.

[0108] De preferência, o catalisador é hipofosfito de sódio, fosfito de sódio ou uma mistura desses compostos.

[0109] A quantidade de catalisador introduzida na composição de colagem representa geralmente no máximo 20 % em peso, vantajosamente de 1 a 10 % em peso e no peso total dos componentes (a) e (b).

[0110] Em geral, as modalidades que são descritas acima não são de forma alguma limitativas: será notavelmente possível conceber as variantes da invenção que compreendem apenas uma seleção de recursos descritos que são consequentemente isolados pelos outros recursos mencionados nesse documento, se essa seleção de recursos for suficiente para conferir uma vantagem técnica ou para diferenciar a invenção em relação ao estado da técnica anterior.

Claims (15)

1. Dispositivo de descarga anular (20) para descarregar uma composição de colagem nas fibras minerais (3), que compreende pelo menos um circuito de distribuição (24, 26) para distribuir a dita composição de colagem e uma pluralidade de bocais de aspersão (22) conectado de modo fluido ao circuito de distribuição e disposto no perímetro do dispositivo de descarga anular para descarregar a composição de colagem nas fibras destinadas a passar dentro do dispositivo de descarga anular definido por um eixo geométrico de revolução (X-X), caracterizado pelo fato de que a composição de colagem é um aglutinante com base nos produtos com biofontes e em que os bocais de aspersão (22, 221, 222) são distribuídos ao longo do perímetro do dispositivo de descarga anular (20), cada um dos bocais de aspersão compreende uma cabeça de aspersão (36) com uma fenda (50), através da qual o aglutinante com base nos produtos com biofontes deixa o dispositivo de descarga anular, com a seção retangular de modo a formar um jato uniforme de aglutinante com base nos produtos com biofontes, os bocais de aspersão (22, 221, 222) sendo distribuídos ao longo do perímetro do dispositivo de descarga anular (20) para permitir uma boa distribuição do aglutinante ao longo do perímetro das fibras.

2. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que pelo menos um bocal de aspersão (22, 221, 222) é orientado para o interior do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação (α) determinado em relação a um plano de revolução (P) do dispositivo de descarga anular, em que o dito ângulo de inclinação (α) se encontra entre 0 e 80°.

3. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que, cada bocal de aspersão (22) é orientado para o interior do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação (α) determinado em relação a um plano de revolução (P) do dispositivo de descarga anular, pelo menos dois bocais de aspersão (22, 221, 222) dispostos consecutivamente no perímetro do dispositivo de descarga anular são dispostos de modo a terem uma orientação em relação ao plano de revolução (P) do dispositivo de descarga anular com um ângulo de inclinação (α) diferente de um outro.

4. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que cada bocal de aspersão (22, 221, 222) está adjacente aos bocais cuja orientação em relação ao plano de revolução (P) do dispositivo de descarga angular (20) é diferente da sua própria.

5. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a fenda (50) com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão (22) é disposta de modo que o lado grande do retângulo que forma essa fenda se estenda de modo paralelo a um plano de revolução (P) do dispositivo de descarga anular.

6. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fenda (50) com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão (22) é dimensionada de modo que o jato uniforme correspondente de aglutinante com base nos produtos com biofontes tenha uma primeira abertura angular (β1) de entre 40° e 120°, em uma primeira direção que corresponde ao lado grande da dita fenda (50).

7. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fenda (50) com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão (22) é dimensionada de modo que o jato uniforme correspondente de aglutinante com base nos produtos com biofontes tenha uma segunda abertura angular (β2) de entre 5° e 40°, em uma segunda direção que corresponde ao lado pequeno da dita fenda (50).

8. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com as reivindicações 6 e 7, caracterizado pelo fato de que a fenda (50) com seção retangular do pelo menos um bocal de aspersão (22) é dimensionada de modo que a primeira abertura angular (β1) seja pelo menos igual ao dobro da segunda abertura angular (β2).

9. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito de distribuição (24, 26) para distribuir o aglutinante com base nos produtos com biofontes compreende uma alimentação única (27, 31) e uma pluralidade de orifícios (29, 30) conectados respectivamente a um bocal de aspersão (22).

10. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender dois circuitos de distribuição diferentes (24, 26) que são deslocados ao longo do eixo geométrico de revolução (X-X) do dispositivo de descarga anular (20), em que os bocais de aspersão (22) são dispostos entre esses dois circuitos de distribuição de modo a serem conectados de modo fluido a cada um dos ditos circuitos de distribuição.

11. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que um primeiro circuito de distribuição (24) é configurado para receber o aglutinante com base nos produtos com biofontes e um segundo circuito de distribuição (26) é configurado para receber o ar comprimido.

12. Dispositivo de descarga anular para descarregar uma composição de colagem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o primeiro circuito de distribuição (24) tem uma seção média de um diâmetro menor que o diâmetro da seção média do segundo circuito de distribuição (26).

13. Instalação de fabricação de lã mineral (100), que compreende meios de fiberização configurados para trazer as fibras de vidro para uma estação de colagem (2) para as fibras, caracterizada pelo fato de que a estação de colagem compreende apenas um dispositivo de colagem formado por um dispositivo de descarga anular (20) para descarregar uma composição de colagem conforme definido em uma das reivindicações anteriores, em que o dispositivo anular é disposto de modo a ter um plano de revolução (P) substancialmente em ângulos retos em relação à direção de passagem do toro de fibras a serem coladas.

14. Instalação de fabricação de lã mineral, de acordo com a reivindicação anterior, em que o dispositivo de descarga anular (20) se conforme é conforme a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de descarga anular é disposto de modo que o primeiro circuito de distribuição (24), associado à aspersão de aglutinante com base nos produtos com biofontes, seja disposto a jusante da trajetória das fibras em relação ao segundo circuito de distribuição (26), associado ao ar comprimido.

15. Método de fabricação de lã mineral caracterizado pelo fato de que durante o qual pelo menos as seguintes etapas são executadas: - vidro fundido é levado para uma estação de fiberização, - fibras de vidro são criadas nessa estação de fiberização, de modo que essas fibras de vidro assumam a forma de um feixe de fibras direcionado para a estação de colagem, - na estação de colagem, as fibras do feixe são ligadas em conjunto pela adição de uma composição de colagem, em que as fibras do feixe são ligadas diretamente sob sua entrada na estação de colagem sem um anel de resfriamento ser disposto na estação de colagem, - e a manta de fibras coladas em conjunto obtidas anteriormente é transformada pelo aquecimento para formar a lã mineral.

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