CS200089B1

CS200089B1 - Method of and apparatus for bonding continuously advancing webs from man made inorganic fibres by impregnation

Info

Publication number: CS200089B1
Application number: CS691878A
Authority: CS
Inventors: Lumir Mach; Helena Machova; Karel Strnadel; Vaclav Cerny
Original assignee: Lumir Mach; Helena Machova; Karel Strnadel; Vaclav Cerny
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1980-08-29

Description

(54) Způsob pojení kontinuálně postupujícího rouna z umělých anorganických vláken prolivem a zeřízení k provádění tohoto způsobu(54) A method for bonding a continuous flow of man-made inorganic fiber web through a spruce and apparatus for carrying out the method

Vynález se týká způsobu pojení kontinuálně postupujícího rouna z umělých anorganických vláken prolivem a zařízení k provádění tohoto způeobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for bonding a continuous advancing synthetic inorganic fiber web through a sprue.

V posledních letech lze v celám světě sledovat silný rozvoj výroby tepelných a akustických izolaoí z umělých anorganických vláken. S rostoucím objemem výroby se zákonitě objevují i požadavky na vysoce kvalitní speciální výrobky.charakterizovaná obvykle požadavky zvýšená objemová hmotnosti, nízké stlačitelnosti a v poslední době i úplné nehořlavosti. Splnění těchto požadavků si ve většině případů vynutí novou technologii pojení vláknitého rouna.In recent years, the production of thermal and acoustic insulations made of artificial inorganic fibers has been growing worldwide. With the increasing production volume there are inevitably the requirements for high-quality special products. Typically the requirements are increased density, low compressibility and recently also total fire resistance. Compliance with these requirements will in most cases necessitate a new fiber bonding technology.

Pojení anorganických vláken se ve většině výroben v celosvětovém měřítku provádí tzv. postřikem ve vznosu, před usazením vláken na dopravní pás. Jako pojivá se používá nejčastěji jemně dispergovaného roztoku fenolformaldehydové pryskyřice. IKožnosti tohoto způsobu pojení jsou do značné míry vyčerpány a nedávají uspokojivé řeření požadavků na zvýšenou kvalitu výrobků. ^iný známý princip pojení,tzv. proliv, spočívá v tom, že kontinuálně postupující rouno suchých vláken, uložených na dopravním páse z pletiva, lamel nebo jiného prostupného strojního prvku, prochází úsekem, tzv. prolévaoím stolem, kde na rouno volně padá z přepadové nádrže a splavu proud, resp. clona kapalného pojivá, které proniká vlastní vahou do porézní struktury rouna, protéká jím i transportním pásem, na němž rouno spočívá a jeho přebytky jsou pod páaem jímány pro zpětné nebo jiné použití.In most plants, the bonding of inorganic fibers is carried out worldwide by so-called fluidized-bed spraying before the fibers are deposited on the conveyor belt. The most commonly used finely dispersed phenol-formaldehyde resin solution is binder. The possibilities of this bonding method are largely exhausted and do not satisfactorily meet the requirements for improved product quality. ^ another known principle of bonding, so-called. The flow of dry fibers deposited on a conveyor belt made of mesh, slats or other permeable machine element passes through a section, the so-called pour table, where the fleece falls freely from the overflow tank and the weir, respectively. a screen of liquid binder, which penetrates under its own weight into the porous web structure, flows through it and the conveyor belt on which the web rests and its excess is collected under the belt for re-use or other use.

200 089200 089

200 000200 000

Dosud známé praktické provedení tohoto známého způsobu má věak mnohé nevýhody a řadu technických omezení, které zabránily většímu rozšíření této technologie* U dosud známýoh zahraničních zařízení, pracujících tímto způsobem bývá obsah zbytková vody ISO ež 300 % hmotnosti suchého rouna proti 2 až 5 % při pojení postřikem. ^odu j_e nutno z rouna odstranit, což vyžaduje mimořádně dlouhé sušioí komory s velkým tepelným příkonem. Dalším omezujícím faktorem je požadavek na zvláštní kvalitu vláken, která musí mít vysoký Štíhlostní koeficient a Jsou praktioky vyrobitelná pouze tažením vláken z trysek. Taková výrobní zařízení je investičně i provozně nákladnější, ^okusy o uplatnění metody prolivu u levných vláken vyráběných foukáním tryskou, nebo kotoučovým rozvlákňováním zatím v zahraničí selhaly. “levní překážkou jsou složité vztahy hydraulických a aerodynamických podmínek při odstraňování nadbytečné vody z kontinuálně postupujícího rouna z umělých anorganických vláken. Obsah vody a s ním související odpory proti prosávání vzduchu se v jednotlivých fázích postupu rouna prolévacím zařízením výrazně mění. Protichůdná požadavky na maximální intenzitu odsávání vody na jedné straně a vysokou rovnoměrnost pojivá na druhé straně se dosud nepodařilo sladit a zahraniční výrobci, pracující tímto způeobem pojení se smiřují s neúměrně vysokým obsahem zbytkové vody, tedy s energeticky náročným a nákladným sušením a se zbytečně vysokým obsahem pojivá v hotovém výrobku. Rouno prolévající roztoky organických pojiv á obsahem 7 až 12 % hmotnostních sušiny a v hotovém výrobku Je pak 3 až 7 % hmotnostních organických látek. Při normových zkouškách podle ST SEV. 382-76 jsou pak tyto materiály klasifikovány jako nehořlavé, čímž je použitelnost těohto jinak všestranně efektivních izolačníoh materiálů značně omezena.However, the prior art practice of this known method has many drawbacks and a number of technical limitations that have prevented the technology from becoming more widespread. In known foreign plants operating in this way, the residual water content of ISO is up to 300% spraying. ^ _e j ODU to be removed from the web, which requires an extremely long sušioí chamber with a large heat input. Another limiting factor is the requirement for a special fiber quality, which must have a high slenderness coefficient and are practically only produced by drawing fibers from the nozzles. Such production facilities are more expensive to invest and operate, and attempts to apply the spill method to cheap fibers produced by jet blowing or disk pulping have so far failed abroad. “The complicated relationship of hydraulic and aerodynamic conditions in removing excess water from a continuously advancing synthetic inorganic fiber web is a cheap obstacle. The water content and the associated resistance to air leakage vary considerably in the individual stages of the web process. The contradictory requirements for maximum suction intensity on the one hand and high uniformity of the binder on the other have not yet been reconciled, and foreign manufacturers working in this way of reconciliation accept a disproportionately high residual water content, ie energy-intensive and expensive drying and unnecessarily high binders in the finished product. The non-woven fleece of organic binder solutions containing 7 to 12% by weight of dry matter and 3 to 7% by weight of organic matter in the finished product. For standard tests according to ST SEV. 382-76, these materials are then classified as non-flammable, thereby severely limiting the applicability of these otherwise versatile insulating materials.

Tyto nedostatky a omezující podmínky odstraňuje způsob pojení kontinuálně postupujícího rouna z umělých anorganických vláken prolivem podle vynálezu, jehož podstata je v tom že se rouno prolévá roztokem a/nebo emulzí, a/nebo suspenzí organických a/nebo organokřemičitých nebo organických pojiv o koncentraci 0,1 až 1,0 % sušiny v množství 300 až 600 % hmotnoeti vláken za současného prosévání vzduchu, přičemž rychlost tohoto prosévání v přední i zadní části odsávací komory Je řízena regulační klapkou.These drawbacks and constraints are overcome by the method of bonding the continuously advancing synthetic inorganic fiber web with the spruce according to the invention, which comprises passing the web through a solution and / or emulsion and / or a suspension of organic and / or organosilicon or organic binders with a 1 to 1.0% dry matter in an amount of 300 to 600% by weight of the fibers while sifting air, the sieving rate at the front and rear of the exhaust chamber being controlled by a control flap.

Podstata zařízení pro pojení rouna z umělých anorganických vláken prolivem podle vynálezu je v tom, že zařízení obsahuje nátok pojivá, dále nejméně jednu dvojici ždímacích válců, z nichž vrchní je vybaven prostředky pró vyvozování konstantního tlaku na prolitá rouno, nastavitelného v rozmezí 50 až 450 kg na 1 m délky válce a spodní válec rozděluje hlavní odsávací komoru ve směru podélné osy na dvě části v poměru 3 < 1 až 20 s 1, přičemž přední část komory je od zadní části, do níž ústí potrubí odsávacího ventilátoru, oddělena regulační klapkou pro regulaci rychlosti prosévání rounem nad oběma částmi odsávací komoiy. K hlavnímu zařízení je možno pro výrobu speciálních výrobků předřadit, a to před nátok pojivá ještě pomocný nátok předvlhčovací kapaliny s pomocnou odsávaoí vanou. Dále je možno předřadit před první případně druhou dvojioi ždímacích válců prostředky pro laminování, tvořené bubnem s navinutou rohoži a vodicím válečkem.The essence of the device for bonding the synthetic inorganic fiber web according to the invention is characterized in that the device comprises a binder feed, at least one pair of squeezing rollers, the top of which is equipped with means for applying constant pressure to the spun web adjustable from 50 to 450 kg per 1 m of cylinder length and the lower cylinder divides the main suction chamber in the direction of the longitudinal axis into two parts in a ratio of 3 <1 to 20 s 1, with the front part of the chamber separated from the rear section into the velocity of sieving through both sections of the suction chamber. For the production of special products, an auxiliary inflow of a pre-humidifying liquid with an auxiliary aspirator can be connected upstream of the binder to the main device. In addition, laminating means may be provided upstream of the first or second double squeezing rollers, comprising a drum with a wound mat and a guide roller.

Vynález bude dále podrobněji vysvětlen na příkladu zařízení pro pojení kontinuálně postupujícího rouna z umělých anorganických vláken a pomocí přiloženého výkresu, znázorňujícího schéma tohoto zařízení.The invention will be explained in more detail below by way of example of a device for bonding a continuous advancing web of man-made inorganic fibers and with the aid of the accompanying drawing showing a diagram of the device.

20ό 08920ό 089

Rouno a z umělých anorganiokých vláken je unášeno transportérem b ve směru e. Ke spodní straně transportéru b přiléhá odsávací komora d, opatřená hrdlem £ na odčerpávání odloučeného pojivá a hrdlem f pro připojení k odsávacímu ventilátoru. Rouno a prochází mezi dvojicí protiběžných ždímacích válců £ a h. ^ezi válcem h a stěnou hlavní odsávací komory d je umístěna libovolně nastavitelná regulační klapka i. Pojivo se na rouno přivádí nátokemThe non-woven web of artificial inorganic fibers is carried by the transporter b in the direction e. Adjacent to the underside of the transporter b is a suction chamber d, provided with a binder discharge port 8 and a neck f for connection to an exhaust fan. The web a passes between a pair of counter-rotating squeezing rollers 4 and h. An arbitrarily adjustable regulating flap i is positioned between the cylinder h and the wall of the main suction chamber d.

Zařízení může být doplněno pomocným nátokem k předvlhčovaoí kapaliny a pomocnou odsávací vanou 1 s hrdlem m pro odčerpávání odloučená předvlhčovací kapaliny m bez pojivá a hrdlem n pro připojení k pomocnému odsávacímu ventilátoru. Před první nebo druhou dvojicí ždímacích válců £ a h je možno instalovet prostředky pro laminování, skládající se z bubnu o, z nějž se odvíjí např. posukovaná rohož ze skleněných vláken £ a vodicím válečkem £ se zavádí na povrch rouna a. Prostředky pro laminování slouží pro výrobu laminovaných akustických vláknitých izolací.The device may be supplemented with an auxiliary inlet for the dehumidification liquid and an auxiliary suction sump 1 with a neck m for draining the separated pre-moistening liquid m without binder and a neck n for connection to the auxiliary suction fan. In front of the first or second pair of squeezing rollers 8 and h, laminating means may be installed, consisting of a drum o from which, for example, a glass fiber mat 5 is unwound and a guide roller 6 is fed to the fleece surface. production of laminated acoustic fiber insulation.

Novou funkcí přítlačného válce £ a vyloučením vlivu rozdílných hydraulických odporů vláknitého koberce pomocí regulační klapky i, lze dosáhnout zásadně nové kvality odsátého rouna z hlediska obsahu zbytkové vody i pod 100 % hmotnosti suchých vláken a zvýšení plošná i vertikální rovnoměrnosti propojení vláknitého rouna a tím i výborné jakosti hotového výrobku, yWith the new function of the pressure roller 6 and eliminating the influence of different hydraulic resistances of the fiber carpet by means of the regulating flap i, a substantially new quality of the sucked web can be achieved in terms of residual water content even below 100% by weight of dry fibers. finished product quality, y

Hydraulický odpor čerstvě prolitého rouna a na začátku odsávací komory d a odsátého rouna a na konci odsávací komory d je velmi výrazně rozdílný. Praktickým důsledkem toho je skutečnost, že největší část prosávacího vzduchu pro.chází již přesátým rounem a na konci odsávací komory d. Regulační klapkou i lze dosáhnout toho, že rychlost prosávaného vzduchu v části odsávací komory d před dvojicí ždímacíoh válců £, h, a za nimi se seřídí tak, že potřebná část vzduchu prochází i těmi částmi rouna a, kde má jeho průchod maximální technologický efekt, tj. v oblasti ždímacích válců g, h. Toto uspořádání umožňuje co do množství zbytkové kapaliny dosáhnout nové kvality odsátého rouna a.The hydraulic resistance of the freshly spun fleece and at the beginning of the suction chamber d and the sucked nonwoven and at the end of the suction chamber d is very different. The practical consequence of this is that the largest part of the suction air passes through the sieved web and at the end of the suction chamber d. By means of the regulating flap i it is possible to achieve the suction air speed in the suction chamber d before the pair of squeezing rollers. they are adjusted so that the necessary part of the air passes through those parts of the nonwoven a, where its passage has the maximum technological effect, ie in the area of the squeezing rollers g, h.

Nová technologická zařízení navíc umožňuje pracovat s řádově nižšími koncentracemi pojivých roztoků, nebo emulzí a získat tak novou kvalitu vláknitých izolací. Ková kvalita ae projevuje tím, že i při použití hořlavého pojivá ae jeho obsah v hotovém výrobku sníží natolik, že 1 podle přísné připravované normy bude klasifikován jako nehořlavý, a to při zachování dobrých fyzikálně-meohanických vlastností.In addition, the new technological equipment enables to work with orders of magnitude lower concentrations of binder solutions or emulsions and thus obtain a new quality of fiber insulation. The quality of the ae is manifested by the fact that even when using a flammable binder and its content in the finished product, it is so low that 1 according to a strictly prepared standard will be classified as non-flammable, while maintaining good physical-meohanic properties.

Přídavná předvlhčovací a proeávací zařízení umožňuje použití i takových pojiv, které by jinak nebylo možno do umělých anorganických vláken vnést ani postřikem ani prolivem. Příklad 1Additional pre-wetting and pre-wetting devices allow the use of binders that would otherwise not be introduced into the artificial inorganic fibers by either spraying or pouring. Example 1

Rouno z minerálních vláken 5,2/Um, vyrobených na čtyřkotoučovém rozvláknovacím stroji z taveniny získaná z kupolová pece bylo prolito roztokem běžná fenol- formaldehydové pryskyřice LB-2 o koncentraci 0,75 % sušiny pryskyřice. Rouno bylo 20 cm vysoká, intenzita prollvu inila 480 % hmotnosti suchého rouna, rychlost posunu pásu 2,4 m.min.\ Přítlak ždímacích válců byl nastaven ba hodnotu 300 kg na 1 m délky válce. Vzduch byl prosáván nad přední částí odsávací komory rychlestí 70 m.min“¹ nad zadní částí komory rychlostí 120A 5.2 µm mineral fiber web produced on a four-disc melt spinning machine obtained from the cupola furnace was poured with a solution of conventional phenol-formaldehyde resin LB-2 at a concentration of 0.75% resin dry matter. The fleece was 20 cm high, the penetration intensity was 480% by weight of the dry fleece, the web feed rate was 2.4 m / min. Air was drawn through the front of the exhaust chamber at a rate of 70 m.min ^-1 above the rear of the chamber at 120

m.min.“¹. Obsah zbytková vody činil 86 % hmotnosti suchého rouna. Vytvrzená minerálně-vláknitá deska měla tlouštku 6 cm, objemovou hmotnost 190 kg.m“\ stlačitelnost 4,6 % am.min. “ ¹ . The residual water content was 86% by weight of the dry fleece. The cured mineral fiber board had a thickness of 6 cm, a density of 190 kg / m <">

200 089 pružnost 90 %. Obsahovala 0,58 % hmotnostního organických látek. Při.zkoušce hořlavosti podle ST EEV 382-76 byla klasifikována jako nehořlavá, ťříklad 2200 089 elasticity 90%. It contained 0.58% by weight of organic matter. The ST EEV 382-76 flammability test was classified as non-flammable, Example 2

Rouno z roztahováním vyrobených keramických vláken •‘Resistex o mikronáži 2,90/um bylo prolito emulzí siloxanového pojivá o koncentraci 0,8 % hmotnostního sušiny. Intenzita prolivu činila 500 % hmotnosti suchého rouna, přítlak válce byl nastaven na 380 kg na 1 m jeho délky, rychlost pásu činila 2,2 m.min.”⁷. Vzduch byl prosáván nad oběma částmi hlavní odsávací komory stejnou rychlostí 130 m.min.⁷. Před pojením bylo rouno předvlhčováno vodou v množství 200 % hmotnostních suchého rouna. Pomocný ventilátor prosával vzduch rounem nad pomocnou odsávací komorou rychlostí 150 m.min.”⁷.A 2.90 µm micronage resistex ceramic fiber web was spun with a 0.8 wt% dry weight siloxane binder emulsion. The spill intensity was 500% of the dry fleece weight, the roller pressure was set to 380 kg per 1 m of its length, and the belt speed was 2.2 m.min. ” ⁷ . Air was drawn through both parts of the main suction chamber at the same rate of 130 m / min. ⁷ . Prior to bonding, the web was pre-wetted with water in an amount of 200% by weight of the dry web. The auxiliary fan sucked the air through the fleece above the auxiliary exhaust chamber at a speed of 150 m.min. ” ⁷ .

Odsáté rouno obsahovalo 100 % hmotnostních suchého rouna zbytkové vody. Vytvrzená deska z keramických vláken měla tlouřtku 4,3 cm, objemová hmotnost 175 kg.m , stlačitelnost 10,4 pružnost 85 %, pevnost při 10 % lineární deformaci je 5,7 kPa. Vzhledem k použitému pojivu byla deska plně nehořlavá.The aspirated fleece contained 100% by weight of a dry fleece of residual water. The cured ceramic fiber board had a thickness of 4.3 cm, a density of 175 kg.m, a compressibility of 10.4% elasticity of 85%, a strength at 10% linear deformation of 5.7 kPa. Due to the binder used, the board was fully non-flammable.

Příklad 3Example 3

Rouno ze skleněných vláken Rotaflex o mikronáži 6,8/um bylo navršeno do výšky 11 cm. během pojení byl povrch rouna plynule překrýván 2 mm silnou posukovanou rohoží. Proléváno bylo vodní emulzí siloxanového pojivá o koncentraci 0,7 % sušiny, intenzita prolivu činila 420 % hmotnosti suchého rouna, přítlak ždímacího válce byl nastaven na 150 kg na 1 m dálky válce. Přední část hlavní odsávací komory byla uzavřena a rychlost prosávání vzduchu nad zadní částí komory činila 180 m.min.'’⁷. K předvlhčení bylo použito 150 % velmi zředěného elektrolytu, rychlost odsávání nad pomocnou odsávací komorou činila 160 m.min.”⁷.The Rotaflex glass fiber web of 6.8 microns was piled to a height of 11 cm. during bonding, the fleece surface was continuously overlaid with a 2 mm thick mat. The siloxane binder emulsion of 0.7% dry matter was poured through the water emulsion, the spill intensity was 420% by weight of the dry fleece, the squeezing roller pressure was set at 150 kg per 1 m of roller distance. The front part of the main vacuum chamber was closed and the rate of blow-through of the rear part of the chamber was 180 meters per minute. "^'7. 150% of the highly diluted electrolyte was used for pre-wetting, and the suction speed above the auxiliary suction chamber was 160 m / min. ” ⁷ .

Odsátý laminovaný koberec obsahoval 82 % zbytkové vody na hmotnost suchého rouna. Vytvrzená deska zvukové-izolaČní, opatřená vrstvou zabraňující strhávání částic vláken proudí cím vzduchem byla 4 cm tlustá, měla objemovou hmotnost 60 kg.m , stlačitelnost 21,9 %, pružnost 83 % a pevnost 3,5 kPa. ^Její akustický útlum byl srovnatelný se zvukově-izolačními deskami P 6/V firmyGrunzweig+Hartmann, představující v tomto oboru světovou špičku.The aspirated laminate carpet contained 82% residual water by weight of dry fleece. The cured sound-insulating board, provided with a layer to prevent entraining of fiber particles through the air, was 4 cm thick, had a density of 60 kg.m, a compressibility of 21.9%, an elasticity of 83% and a strength of 3.5 kPa. ^J ejí acoustic attenuation was comparable to a sound-insulating plates 6 P / V + Hartmann firmyGrunzweig representing in the art world leaders.

Navíc byla plně nehořlavá.Moreover, it was fully non-flammable.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for bonding a continuous advancing synthetic inorganic fiber web with a sprue, characterized in that the web is poured through a solution and / or emulsion and / or suspension of organic and / or organosilicon or inorganic binders at a concentration of 0.1 to 1.0% dry matter in 300 to 600% by weight of the fibers with simultaneous suction of air, the speed of this suction in the front and rear of the suction chamber being controlled by a control flap.

2. An apparatus for bonding a synthetic inorganic fiber web to a process for carrying out the process according to claim 1, characterized in that it comprises a binder (j), further comprising at least one pair of squeezing rollers (g, h) of which the upper roll (g) is equipped with means for applying a constant pressure to the spun fleece, adjustable between 5θ and 450 kg per m of cylinder length, and the lower cylinder (h) dividing the main suction chamber (d) along the longitudinal axis into two parts in a ratio of 3sl to 20tl; part of suction chamber (d) Is from the rear

200 of the OOS part into which the exhaust fan duct opens, separated by a control flap (1) for controlling the flock suction above both parts of the exhaust chamber (d).

Apparatus according to claim 2, characterized in that an auxiliary inflow (k) of a pre-humidifying liquid with an auxiliary suction tray (1) is arranged upstream of the binder inlet (j).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that a laminating means consisting of a drum (o) with a wound mat (p) and a guide roller (q) is provided in front of the first or second pair of squeezing rollers (g, h). ).