CS256373B2 - Method of matting production from mineral fibres and equipment for realization of this method - Google Patents

Description

256373

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu rohože z vláken z rozvlákňovatelnéminerální látky, jako jsou materiály na bázi skla, při kterém se rozvlákňovaný materiálvede v roztaveném stavu na obvod rozvlákňovacích kol, těmito otáčejícími se koly je unášena odděluje se od nich odstředivým účinkem ve formě vláken. Tento postup náleží k těm, kterése nazývají "volné" odstřelování, na rozdíl od postupů, při nichž odstředovací ústrojí hrajenavíc roli tvarovacího prostředku. Při těchto postupech rozvlákňování se obvykle používá několika rozvlákňovacích kol,umístěných jedno vedle druhého. Materiál přechází z jednoho kola na druhé, přičemž každékolo mění část přijatého materiálu na vlákna a dopravuje přebytek na následující kolo. Výroba vláken odstředováním se neomezuje na tyto postupy. Je rovněž známé vést rozvlák-ňovaný materiál na povrch otáčejícího se kotouče nebo talíře, nebo používat bubnu, jehožobvod je opatřen množstvím otvorů tvořících tvarovací průchody, jimiž materiál vystupujepůsobením odstředivé síly.

Tyto dva poslední typy postupů se odlišují od postupů, na něž se vztahuje vynález,a to jak používanými prostředky, tak i výsledky, které dovolují dosáhnout. Odstředovánípomocí kotouče nevede v praxi k získávání dostatečně jemných vláken pro mnohé účely. Stejnětak není možné vyrábět vlákna z některých tradičních materiálů v bubnu tvořícím tvarovacíprůchody, a to například v důsledku příliš vysoké pracovní teploty nebo přítomnosti poruchve stejnorodosti materiálu. Při srovnání s těmito jinými postupy se tedy způsoby, při nichž se provádí rozvlákňováníukládáním materiálu zevně na obvodovém povrchu výše uvedeným způsobem, vyznačují určitýmivýhodami. Avšak z hlediska jiných vlastností tento způsob rozvlákňování neposkytuje zcelauspokojivé výsledky, a to přes četná zlepšení, která byla až dosud navržena. Cílem vynálezu je navrhnout prováděni tohoto způsobu rozvlákňování v uspokojivějšíchpodmínkách. Jeho podstatou je způsob výroby rohože z minerálních vláken, při němž je materiálurčený k vytvářeni vláken veden v roztaveném stavu do odstředivého ústrojí obsahujícíhoněkolik rychle se otáčejících kol, přičemž se materiál nechá vytékat ve formě proužkuk obvodovému povrchu prvního kola, kde dostává podstatné zrychlení a je dopravován ke druhémukolu, otáčejícímu se ve směru opačném vůči předchozímu, přičemž alespoň část materiáluulpívajícího na povrchu uvedeného druhého kola se potom odděluje účinkem odstředivé síly avytvářejí se vlákna a eventuální přebytek materiálu, který neulpěl na kole, je dopravovánna eventuální třetí kolo, otáčející se opačným směrem vzhledem ke druhému kolu, a tak dále,přičemž podél obvodu kol se vede plynný proud, orientovaný napříč dráhy vláken, a tentoplynný proud unáší vlákna k přijímacímu ústrojí, přičemž během dráhy vláken se před tím,než vlákna dosáhnou přijímacího ústrojí, na vlákna odstředováním aplikuje kapalná kompozice.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že plynný proud má v úrovni odstředivých kol rychlostmezi 50 m/s a 180·m/s a kapalná kompozice se vrhá ve formě kapek napříč vzhledem k plynnémuproudu nesoucímu vlákna v rovině kolmé na osu kol, přičemž vrhání kapalné kompozice se dějeze vzdálenosti od osy kola, která je větší než 70 % poloměru kola a menši než je tentopoloměr.

Podle dalšího znaku výnálezu je poměr rychlosti plynného proudu v úrovni obvodovéhopovrchu kola k obvodové rychlosti kola v rozmezí od 1,8 do 0,8. Rychlost plynného proudua vrhání kapek se s výhodou seřizuje tak, že střední velikost kapek po jejich rozprášenije nanejvýše rovna jedné desetině velikosti kapek vrhaných odstředivým ústrojím.

Podle dalšího znaku vynálezu je obvodová rychlost kol, na nichž se provádí rozvlákňování,od 60 do 150 m/s. Vrhané kapky mají s výhodou velikost od 40 do 500 mikrometrů.

Vynález se rovněž vztahuje na zařízení k provádění uvedeného způsobu, obsahující řadu 3 256373 kol uspořádaných do sestavy, v níž leží jejich povrchy ve vzájemné blízkosti, přičemž dvěpo sobě následující kola na dráze rozvlákňovaného materiálu jsou upravena pro otáčenív navzájem opačném smyslu, a dále obsahující přívod rozvlákňovaného materiálu, umístěný tak,že umožňuje výtok materiálu určeného k rozvláknění na vnější povrch prvního kola řady,alespoň jedno foukací ústrojí, orientované napříč dráhy vláken mimo rozvlákňovací kola, aprostředky pro nanášení kapalné kompozice na vlákna, které jsou podle vynálezu tvořenykruhovým vrhacím ústrojím pro odstředivé vrhání, umístěným v bezprostřední blízkosti rozvlák-ňovacích kol a souosým s rozvlákňovacím kolem, přičemž jeho poloměr je nejméně rovný 70 % po-loměru rozvlákňovacího kola a nanejvýše rovný poloměru rozvlákňovacího kola.

Vrhací ústrojí má s výhodou tvar kotouče se dvěma přírubami vymezujícími mezi sebouoddělení napájené kanálem, umístěným v ose hřídele rozvlákňovacího kola, přičemž totooddělení je opatřeno výstupními otvory pro výstup kompozice. Výstupní otvory jsou podle dalšího znaku vynálezu s výhodou umístěny v rovině kotoučekolmé k ose otáčení.

Podle dalšího znaku vynálezu je vrhací kotouč chráněn přírubou, pevně spojenou s roz-vlákňovacím kolem.

Vrhací ústrojí může být podle dalšího provedení tvořeno kotoučem kuželovitého tvaru,jehož dutá část je obrácena směrem k rozvlákňovacímu kolu. Výstupní otvory foukacího ústrojí jsou podle dalšího provedení vynálezu umístěnyv radiální vzdálenosti od povrchu kola od 10 do 20 mm.

Toto řešení poskytuje uživateli prostředky pro lepší tvorbu a zpracování vláken. Dálese zvyšuje výtěžek vláken, tj. podíl materiálu získaného ve formě vláken vzhledem k celkové-mu množství použitého materiálu. Je známo, že jednou z nejčastějších obtíží při těchtopostupech je přítomnost relativně velkého množství nerozvlákněných částic. Vynález dáleumožňuje zlepšit jakost získaných výrobků, zejména mechanické a izolační vlastnosti. Konečněvytváří způsob podle vynálezu podmínky pro nepřetržitý chod výrobního zařízení, a to sníženímčastosti a doby trvání příležitostných přerušení provozu pro periodickou údržbu.

Vzhledem k velkému množství faktorů vstupujících do hry v mechanismu vedoucímu k tvorběvlákna a k tvorbě konečného výrobku lze tyto postupy velmi obtížně podrobovat systematickémurozboru. To zčásti vysvětluje rozdílnost dosavadních řešení pro dosahování tohoto druhuzlepšení.

První studie těchto systémů se snažily o určení lepších podmínek pro odstředování:způsobu přivádění materiálu určeného k rozvláknění, tvaru povrchu kol, rychlosti otáčení,rozměrů, vzájemné polohy a počtu kol, etd. Dále byl kladen důraz na podmínky, v nichž se manipuluje s vlákny oddělujícími se odrozvlákňovacích kol, a v nichž jsou dopravována na místo, kde se shromaždují.

Bylo rovněž uvažováno vystavit vlákna v okamžiku jejich tvorby plynnému proudu, kterýje unáší a odděluje je od nerozvlákněných částic.

Pro zlepšení těchto postupů byly rovněž učiněny různé návrhy pokud jde o zpracovánívláken pro jejich použití ve formě izolačních rohoží. Pro tyto účely se vlákna obvykleopatrují povlakem rozprašované kapalné pojivové kompozice, určené po vysušení a po tepelnémzpracování k tomu, aby poskytly konečnému výrobku svou soudržnost a své mechanické vlastnosti.

Aby toto zpracování bylo uspokojivé, nesmí samozřejmě rušit vlastní zvlákňovací proces.Musí také vést k torftu, aby byla vlákna opatřena co možná stejnorodým povlakem. 256373 Při tradičním provedení se rozprašování provádí na dráze plynného proudu nesoucíhovlákna ke sběrnému povrchu, tj. s odstupem od rozvlákňovaoích kol. Tento způsob nedovolujedosáhnout dobrou stejnorodost povlaku. Přesný důvod pro to není znám, avšak je možno zjistit,že tok plynného proudu vede vlákna před rozprašovacím ústrojím velmi nepravidelně. Kromě tohoje o to nesnadnější povlékat správně všechna vlákna, čím větší mají tendenci shromaždovatse v chuchvalcích nebo svazcích v průběhu jejich postupu ke sběrnému ústrojí.

Pro pokus o zlepšení vytváření těchto povlaků bylo navrženo, aby se rozprašovaná kapalnákompozice vrhala na dráhu vláken za rozvlákňovacími koly se stejnou rychlosti a ve stejnémsměru, jako plynný proud nesoucí vlákna. Nezdá se však, že tato opatření dovolila zlepšitvýsledky plně uspokojivým způsobem. »

Pro odstranění výše uvedených obtíží bylo navrženo, a to tvoři rovněž jeden tradičnízpůsob, rozprašovat kapalnou kompozici v blízkosti rozvlákňovaoích kol, eventuálně v plynnémproudu, určeném k unášení vláken a k jejich oddělováni od nerozvlákněných částic. V tomtoposledním případě se rozprašování provádí v těchto plynech před tím, než přicházejí do stykus vlákny. Při práci tímto způsobem se vlákna uvádějí ve styk s kapalnou kompozicí od okamžikujejich tvorby, a to v lépe kontrolovaných podmínkách. Tento způsob vytváření povlaků navláknech však vykazuje určité nevýhody.

Jedna z nich vyplývá z přítomnosti rozprašovacích ústrojí v blízkosti povrchu kola. V této poloze jsou tato ústrojí vystavena teplu vyzařovanému z povrchu zahřívaného na vysokouteplotu stykem s' roztaveným materiálem. Jsou také vystavena nahodilým zanesením roztavenéhomateriálu. Avšak hlavně mají rozprašovací ústrojí tendenci k zadržování vláken, unikajícíchz proudu, který je vede k přijímací ploše. Tato vlákna opatřená povlakem kapalné kompoziceobvykle citlivé na teplo pak podléhají spékání. Na rozprašovacím ústrojí se tak tvoří usazeniny, vedoucí rychle k jeho ucpání.

Pro snížení těchto nedostatků na minimum je možno použít trysek, jejichž výstupní otvoryjsou relativně široké, což vede pro dané výtokové množství ke zmenšení počtu trysek. Méněčetné trysky jsou pak rozmístěny s většími vzájemnými odstupy, což má za následek ménědobrou stejnorodost zpracování, která je na újmu kvalitě konečného výrobku.

Bez ohledu na přijatá opatření však nevyhnutelně dochází k postupnému zanášení, cožvede k ucpáváni rozprašovacích trysek a zásahy potřebné pro opětovné uvedení do provozuvedou k častým výlukám ve výrobním postupu. V zařízeních sestávajících z několika rozvlákňovaoích kol se ukazuje z hlediska cirkula-ce hmoty z jednoho kola na druhé jako výhodné vyloučit foukání nebo rozprašování mezi koly,aby se neochlazoval dosud nerozvlákněný materiál. Je proto sledována snaha, aby se vláknatvořila mimo pásma ležicí mezi koly. Přesto však se určité množství tvořících se nebo zaná-šených vláken dostane do těchto oblastí a není v přímém styku s rozprášenou kapalnou kompo-zicí, což zvyšuje nebezpečí nedostatečné stejnorodosti.

Jak již bylo uvedeno, je při způsobu podle vynálezu kapalná kompozice vrhána ve forměkapiček do plynného proudu nesoucího vlákna, a to napříč vůči tomuto proudu a odstředivoucestou směrem z oblasti ležící uvnitř vlákenného rouna a v bezprostřední blízkosti rozvlákňo-vacího kola, přičemž kapičky vstupující do plynného proudu jsou tímto proudem jemně rozpty-lovány.

Energie, kterou je třeba podle vynálezu dodat kapalné kompozici, pochází v podstatěz otáčení mechanického ústrojí, na němž nebo v němž je vedena, které ji roztáčí a z něhožvystupuje působením odstředivé síly. V tomto smyslu se jedná o odstředivé vrhání. Energiekapiček musí být dostatečná k tomu, aby dovolila dosáhnout tento proud, a vniknout do něj. 5 256373

Oblast ležící uvnitř vlákenného rouna je ta, která se nachází za rozvlákňovacím kolemve smyslu proudění plynu unášejícího vlákna, a je tímto rounem alespoň zčásti obklopována.

Je třeba poznamenat, že podle vynálezu není vrhání omezeno na obzvláštní úsek kola, ale ževšechna vlákna a tedy i ta, nacházející se mezi koly, jsou podrobena zpracování kapalnoukompozicí.

Vlákenné rouno a plynný proud, který je nese, jsou obvykle orientovány ve směru poněkudnakloněném vzhledem k ose otáčení kola, a to zejména proto, aby se umožnilo pohodlné odváděnívláken. S výhodou je však směr plynného proudu rovnoběžný s osou kola.

Pro jednoduchost provedení je odstředování kapalné kompozice s výhodou prováděno z ústro-jí uspořádaného souose s kolem. Kapičky kapalné kompozice jsou tak vrhány ve směru v podstatěkolmém na osu otáčení a na plynný proud nesoucí vlákna.

Vrhání kapalné kompozice se s výhodou provádí co nejblíže k rozvlákňovacímu kolu. V praxi je vrhání kapalné kompozice účelné provádět dostatečně blízko rozvlákňovacíhokola, aby se kapky setkávaly s plynným proudem nesoucím vlákna v bodě, kde jeho průběh ještěnení rušen směšováním se strhávaným vzduchem. Je samozřejmé, že poruchy v proudění vyplývajícíz tohoto směšování budou postupně vzrůstat směrem od kola. Neexistuje přesná mez, ale čímblíže se vrhání kapalné kompozice provádí u kola, tím intenzivnější je působení plynnéhoproudu na kapky kapalné kompozice a tím stejnoměrnější je rozdělování částic kapalné kompozicev jádru plynného proudu nesoucího vlákna, a to zejména v důsledku toho, že užitečné rozměryproudu jsou v tomto bodě relativně omezené.

Je-li to pokládáno za potřebné z hlediska zařízení a pracovních podmínek, může býtudržována mezi výstupním okrajem kola a vrhacím ústrojím minimální vzdálenost, aby se zabrá-nilo například tomu, že přenosy tepla budou rušit funkci vrhacího ústrojí kapalné kompozice.

OdstřeSovací ústrojí uvolňuje kapalnou kompozici v takovém odstupu od osy otáčení, žekapky, které z něho unikly, dosáhly dostatečné energie pro vniknutí do plynného proudunesoucího vlákna. Čím menší je vzdálenost oddělující bod, kde se kapky oddělují od vrhacíhoústrojí, od plynného proudu, tím větší je udělovaná energie. Poloha bodu styku kapek s plynnýmproudem je kromě toho zajišĚována tím lépe, čím kratší je vzdálenost, kterou procházejí kapkybez podpory tohoto vrhacího ústrojí. Je-li však výhodné tuto vzdálenost snížit, je nicménětřeba vytvořit určitý prostor mezi plynným proudem a koncem vrhacího ústrojí, aby se zabránilorušení dráhy vláken, nebo aby nebylo vrhací ústrojí vystaveno styku s částicemi roztavenéhomateriálu, které přešly přes okraj povrchu kola a nahodile dopadly na vrhací ústrojí.

Radiální rychlost, která se má udělit kapalné kompozici na obvodě vrhacího ústrojí, semůže různit v závislosti na řadě činitelů, jako je velikost kapek, vzdálenost od plynnéhoproudu, rychlost plynného proudu, atd. S ohledem na rozměrové parametry zařízeni, jejichžpříklady jsou poskytnuty v dalším popisu, a na charakteristické vlastnosti plynného proudu,se výhodné rychlosti pohybují v rozmezí od 50 do 120 m/s a s výhodou od 70 do 100 m/s. Výhodou vyplývající z toho, že kapalná kompozice je vrhána odstředováním, je skutečnost,že se vyloučí rušení normálního prouděni plynného proudu nesoucího vlákna v plynu za rozvlák-ňovacím kolem, jako je tomu při rozprašování pomocí vrtulového míchadla. Náraz kapek kompo-zice na plynný proud je podstatně menší, než je tomu v případě tryskového proudu rozprášenýchkapiček. Snižuje se tak nebezpečí vzniku vírů a výše uvedených nevýhod, zejména pokud jdeo povlékání pramenů vláken. V předchozím popise bylo uvedeno, že vrháni kapek se provádí odstředivou cestou. Jesamozřejmé, že i když odstředivé vrhání je hlavním prostředkem, může být sdruženo s jinýmizpůsoby. Normálně se tak kapalná kompozice posílá k vrhacímu ústroji pod tlakem, kterýnepřesahuje hodnotu dovolující jeho postup až k tomuto ústrojí. Je však možné vypouštětkapalnou kompozici pod větším tlakem. Je rovněž popřípadě možhé spojit použití odstředovacího

I 256373 ústrojí s vrtulovým míchadlem do té míry, aby toto míohadlo nerušilo tvorbu a dopravu vláken,nebo vytvářeni konečného výrobku. Při posuzování vynálezu lze pozoruhodně konstatovat, že v protikladu s tím, co bylosledováno dříve, není zapotřebí zajistit vytvoření velmi jemné disperse kapalné kompozicev úrovni vrhacího ústroji jako podmínky pro vytvoření dobrého povlaku na povrchu vláken.

Aby se usnadnilo vrhání a pronikání kapek do plynného proudu, může být výhodné, aby tytokapky měly relativně velké rozměry. To je možné proto, že k rozptylování těchto kapekdochází v plynném proudu a působením tohoto proudu. Přivádění kapalné kompozice do plynného proudu v blízkosti rozvlákňovacího pásma, tj.v bodě, kde plynný proud vykazuje maximální rychlost a energii, napomáhá rozbíjení kapek,a to tím více, čím jsou objemnější.

Rozbíjeni kapek kompozice v plynném proudu nesoucím vlákna je obzvláště výhodnou vlastnos-tí vynálezu. Získá se tak kapalná kompozice rozptýlená tak jemně, jako pomocí rozprašování,a to bez výše uvedených nevýhod, tj. obtíží v pronikání aerosolu do plynného proudu velkourychlostí, nebo v přítomnosti rozprašovacích trysek v poloze vadící jejich dobré funkci.Odstředivě hnané kapky jednak pronikají snadněji do plynného proudu než aerosol, a jednakse odstředivé ústrojí vyznačuje v důsledku své obzvláštní funkce vlastností, kterou lzeoznačit jako "samočisticí". Je tomu tak zejména v případě, kdy vrhaná látka zajištujechlazeni vrhacího ústrojí a zabraňuje tak ulpívání vláken.

Jiná výhoda modifikace kapek v plynném proudu je spojena se způsobem, jakým se tato modi-fikace děje. Studium chování kapky vržené do intenzivního plynného proudu ukazuje, že rozbí-jení na několikanásobek částic je výsledkem série deformací, v jejich průběhu rozměry"deformované" kapky značně vzrůstají. Tyto deformace mohou nabýt různých forem a zejména formyvelké bubliny. Proces deformace nejen připravuje rozbíjení, ale navíc zvyšuje v důsledkuvzrůstu rozměrů pravděpodobnost setkání s vlákny. Všeobecně lze říci, že bez ohledu na to, jaké jsou jevy, kterým jsou kapky vystaveny,má způsob podle vynálezu za následek dobrou homogenitu jejich rozptylování v plynném proudua tedy i dobré rozdělení kapalné kompozice v produktu získávaném na sběrném povrchu. V praxi je mnoho parametrů určujících podmínky, v nichž se kapky vrhají, vstupujído plynného proudu a jsou rozbíjeny, závislých na podmínkách rozvlákňování. Je tomu tak zej-ména v případě rychlosti otáčení kola, když je s nim vrhací ústrojí spojeno. Experimentátorvšak disponuje určitými prostředky, aby zasahoval specifickým způsobem do určování vlastnostíkapek kompozice. Jedná se zejména o polohu vrhacího ústroji, o jeho geometrii a zejménao vzdálenost bodu, kde kapky unikají, od osy otáčení. Je také možno měnit výstupní otvoryve vrhacím ústrojí nebo dráhu látky v tomto ústroji. Při výhodných podmínkách rychlosti otáčení a foukání, které jsou v popise uváděny formoupříkladu, může dojít i k tomu, že jsou vrhány kapky, jejichž střední rozměry jsou desetkrátvětší, než rozměry kapek tradičních aerosolů používaných a uznávaných pro umožnění dobréhorozptylováni. Jako příklad lze uvést, že ve vodné kompozici pojivá rozprášené tradičnímzpůsobem na minerální vlákna má 90 % kapiček střední velikosti řádově 30. Když je kompozicepodle vynálezu vrhána odstřeSovánim, mají kapky vytvořené typickým způsobem rozměry od 40 do500 a střední rozměry řádově 250.

Jak bylo naznačeno výše, je použití rychlého plynného proudu příznivé pro rozptylování kapalné kompozice v tom smyslu, že usnadňuje rozbíjení kapek. Volba plynného proudu o zvýšené rychlosti kromě toho může mít příznivý vliv na poměr rozvláknění, jakož i na kvalitu finálního výrobku. Přesné důvody těchto zlepšeni nejsou dokonale objasněny. Pokud jde o zlepšení poměru 7 256373 rozvláknění, je možno předpokládat, že určité množství nerozvlákněných nebo nedostatečněrozvlákněných částic je při vniknutí do plynného proudu dodatečně roztahováno a to tím lépe,čím je tento proud rychlejší.

Pro kvalitu finálního výrobku je možno mít tuto hypotézu: vytváří-li se v oblastirozvlákňování a povlékání rychlý proud plynu, dochází v této oblasti k toku, který unášívlákna a udržuje je v rozptýleném stavu. Vířivé pohyby vyvolávané míšením plynného proudus okolním strhovaným vzduchem, které, jak se předpokládá, podporuje vývin pramenů, jsouposouvány dále od rozvlákňovacího kola. Rozptyl kapek a jejich rozbíjení tedy probíhá v době,kdy vlákna jsou dokonale ojednocena. V plynném proudu je proto směs částickapalné kompozicea vláken dokonale homogenní, a to i když se v dalším průběhu tvoří prameny. Vzhledem k posunujevů, podporujících vývoj pramenů, směrem ke sběrné ploše, se také zmenšuje doba, po kterouse tyto jevy mohou vyvíjet, a zmenšuje se také počet a velikost pramenů.

Bez ohledu na jev, který vede k tomuto zlepšení, je zřejmé, že podmínky foukání plynnéhoproudu jsou odlišné od těch, které byly realizovány dříve při rozvlákňovacích postupechodstředováním z obvodového povrchu kola. V dřívějších postupech je cílem foukání v zásadě nesení vláken ke sběrné ploše, jak jižbylo uvedeno, a eventuálně oddělování nerozvlákněných částic, což může být dosahováno v oboupřípadech při poměrně malých rychlostech. Foukání při způsobu podle vynálezu však naprotitomu, jak se zdá, zasahuje do podmínek, v nichž se tvoří vlákna. V protikladu k dřívějšímobavám se ukazuje, ze ve výše uvedených mezích přírůstek rychlosti vyfukovaného plynu nerušítvorbu vláken a zlepšuje kvalitu finálního výrobku. V praxi se plynný proud vytváří v blízkosti povrchu kola, ale nikoliv v přímém dotykus ním. Pro dobrou funkci systému je zapotřebí, aby se nejprve vytvořila vlákna a vyvinulase působením odstředivého účinku. Proud stírající povrch rozvlákňovacího kola, hlavněje-li rychlý, by mohl rozprášit materiál ukládaný na povrch kola, aniž by dovolil tvorbuvláken. Naproti tomu však nesmí být proud plynu, má-li hrát svou roli, příliš vzdálen odpovrchu kola. Bez ohledu na to, jaká je počáteční rychlost odhazovaného materiálu tvořícíhovlákna, tato vlákna vzhledem ke své jemnosti tuto rychlost rychle ztrácejí a jejich odstře-divý pohyb se zpomaluje. Aby vlákna byla vrhána do plynného proudu, je tedy nutně vzdálenostoddělující tento proud od povrchu rozvlákňovacího kola omezena. S výhodou je tato vzdálenost v rozmezí od 10 do 200 mm a nejlépe 25 až 100 mm.

Plynný proud se vytváří okolo odstřeSovacího kola alespoň v úseku, v němž z něj vystu-pují vlákna.

Když se použije sestavy zahrnující několik rozvláňovacích kol, což tvoří nejobvyklejšípřípad, plynný proud se s výhodou vytváří na obvodě kol v jejich úsecích, které neleží protisobě. Plynný proud v těchto podmínkách tvoří určitý druh obalové plochy sestavy kol.

Plynný proud, umístěný jak bylo uvedeno v oblasti, kde se setkává s vlákny, musí mítkromě toho rychlost dostatečnou k tomu, aby se dosáhlo výše popsaných příznivých účinků.

Je samozřejmé, že tato rychlost nesmí být taková, aby vedla nakonec k destrukci vláken.

Jestli kratší vlákna do určité míry nepředstavují nevýhodu a mohou dokonce přispívat kesnížení počtu a/nebo mocnosti pramenů, tato vlákna však musí mít délku dostatečnou k tomu,aby mohla vytvářet texturu izolační rohože. Nejvýhodnější podmínky pro rychlost plynův dotyčné oblasti leží mezi 50 a 180 m/s a s výhodou mezi 100 a 150 m/s.

Rychlost plynného proudu může být srovnána s rychlostí udělovanou materiálu odstředi-vými koly. Pro tato kola závisí nejvýhodnější rychlosti na řadě činitelů, zejména na povazezpracovávaného materiálu, jeho viskozitě, povrchové ploše kola atd. Pro zprcovávání materiálůtypu slévárenské strusky, čediče, diabasu, skel, nebo analogických materiálů používaných 256373 pro výrobu minerálních vláken, jsou nejvýhodnější obvodové rychlosti rozvlákňovacích kolřádově 60 až 150 m/s. V těchto podmínkách je poměr mezi rychlostí plynného proudu a obvodo-vou rychlostí otáčení s výhodou od mezi 1,8 a 0,8 a nejlépe mezi 1,5 a 1.

Rychlost plynného proudu se blíží rychlosti rozvlákňovacího kola, neboř se ukázalo,že tyto dva faktory jsou při vytváření pracovních podmínek do určité míry závislé jeden nadruhém. Bylo již ukázáno, že vzrůst rychlosti plynu může obecně vést ke zmenšení podílunerozvláknených složek a ke zvětšenému protahování vláken. Jinak řečeno vede vzrůst rychlostiplynu vcelku k vytváření jemnějších vláken.

Pro některé případy použití nemusí být žádoucí mít příliš jemná vlákna, kupříkladuz důvodů stálosti produktu proti zvýšeným teplotám. Pro zachování výhod foukání velkourychlostí, aniž by se však přitom zmenšil průměr vláken, je v takovém případě možno snížitrychlost otáčení rozvlákňovacího kola. Uživatel tedy disponuje přídavným prostředkem pro regulování podmínek rozvlákňování,a to nastavováním kombinace rychlosti plynu a rychlosti otáčení kola na hodnoty vedoucík nej lepším výsledkům. Tato přídavná možnost je hodná obzvláštního ocenění, například propevnější lokalizaci oblasti kola, kde se vlákna oddělují.

Množství vyfukovaného plynu musí být dostatečné pro zajištění prakticky rovnoměrnérychlosti po celé šířce povrchu kola. Toto množství musí rovněž být dostatečné pro vychýlenía unášení “materiálu tvořícího vlákna, jakož i kapalné kompozice. S výhodou je pro vodní páruvyfukované množství od 0,5 do 2 kg na 1 kg rozvlákňovaného materiálu. S ohledem na geometriisestavy může plynný proud obklopující kola mít relativně omezenou tlouštku. Lze rovněžpoužít objemnějšího proudu, avšak důsledkem bude zvýšená spotřeba plynu bez podstatnéhopřídavného zlepšení kvality získávaných výrobků.

Je-li plyn vyfukován na obvod kol v oblastech, kde se oddělují vlákna, může být množstvívyfukovaného plynu s výhodou regulováno v závislosti na množství vláken, která se oddělujív uvažované oblasti. Je samozřejmé, že v dané oblasti jsou nároky na energii a tím i napotřebné množství plynu tím větší, čím větší je množství vláken.

Plynné proudy malých rozměrů ztrácejí rychle rychlost ve styku s okolním vzduchem.

Když se proto pro vytváření plynného proudu podle vynálezu použije takových malých rozměrů,je výhodné umístit vypouštěcí otvor nebo otvory do blízkosti kola. Jinak řečeno je vzdálenostvypouštěcího otvoru nebo otvorů od roviny přívodního okraje povrchu rozvlákňovacího kolas výhodou tak malá, jak to jen konstrukční podmínky zařízení dovolí. Cím více se tytootvory přibližují k povrchu»kola, tím více se zajišřuje, že rychlost proudu v úrovni kolaje málo odlišná od té, jaká je v bodě vypouštění. V blízkosti rozvlákňovacího kola je taktímto způsobem k dispozici proud, jehož geometrie je relativně dobře definována.

Vzdálenost mezi vypouštěcím otvorem nebo otvory a rovinou přívodního okraje povrchukola je s výhodou menší než 50 mm.

Vypouštěcí otvory se mohou nacházet v úrovni povrchu kola nebo mohou být dokonceponěkud posunuty dopředu, aniž by se přitom nacházely na dráze vláken. Před tím, než jsouvlákna unášena plynným proudem pocházejícím z vyfukovacího ústrojí, jsou totiž vychylovánaindukovanými proudy.

Použije-li se proudů malých rozměrů, tj. proudů vyvíjených otvory, jejichž šířkanepřesahuje 6 mm a s výhodou leží v rozmezí od 0,5 do 4 mm, a při podmínkách vzdálenostimezi těmito otvory a povrchem kola uvedených výše, činí tlak potřebný pro udělení prouduplynu přiměřené rychlosti obvykle 1 až 10 x 10$ pa.

Podle vynálezu je rovněž možné provádět několik upravovačích úkonů na vláknech prostřed- 9 256373 nictvím kapalných kompozic, přičemž alespoň jeden z těchto úkonů je prováděn způsoby výšepopsanými. Tyto úkony mohou být prováděny postupně za sebou nebo současně, přičemž může býtpoužito totožných nebo odlišných látek. Také při vytváření izolačních rohoží z minerálníchmateriálů je možno kupříkladu vlákna upravovat dvěma látkami, které vzájemnou reakcí tvořípojivo, nebo nanášet jednu látku sloužící jako pojivo a jednu jako činidlo zvyšující smáčivostpovrchu vláken v kapalné kompozici, tvořící pojivo. Z důvodů snazšího provedení zařízení podle vynálezu je výhodné, aby vrhací ústrojíbylo spojeno s rozvlákňovacím kolem a bylo jím unášeno do společného otáčení. S výhodou sevrhací ústrojí vyznačuje rotační symetrií a osa otáčení splývá s osou rozvlákňovacího kola. S výhodou má toto ústrojí tvar kotouče. V obzvláště výhodném provedení vrhací ústrojí, mající obecně tvar kotouče, sestává ze dvou navzájem spolu spojených přírub, vymezujících mezi sebou oddělení, do něhož je přivá-děna vrhaná kapalná kompozice. Toto oddělení je ve spojení jednak s přívodním kanálem tétokompozice, a jednak s jedním nebo více otvory rozmístěnými na obvodě nebo v blízkosti obvodukotouče. Otvor může být tvořen· kruhovou štěrbinou. Vystijpuje-li kompozice několika samostat-nými otvory, je jejich rozmístění a počet takové, aby se vrhání kompozice dělo praktickystejnoměrně v každém bodě obvodu kotouče. Může se v tomto případě jednat zejména o otvoryumístěné v kruhu a dostatečně blízké jeden ke druhému. Případně mohou být tyto otvory umístěnyv několika soustředných řadách. S výhodou jsou otvory umístěny nikoliv na obvodě v radiálním směru, ale na čelní ploševrhacího ústrojí v podstatě kolmé k ose otáčení a s určitým odstupem od obvodu. Tímto způsobemnemohou nahodile odhozené částice rozvlákňovaného materiálu dopadnout na výstupní otvory. ’

Když otvory nejsou na obvodě, posouvá se kapalná kompozice působením odstředivé síly poodpovídající povrchové ploše vrhacího ústrojí až k obvodu. Pro zlepšení unášení kompozice natéto relativně krátké dráze je možné dodat příslušné části plochy vrhacího ústrojí obzvláštnírelief, Také může být výhodné rozmístit po tomto povrchu drážky nebo radiální rýhy.

Aby se vyloučil přenos tepla mezi rozvlákňovacím kolem a vrhacím ústrojím v případě,kdy jsou tyto navzájem spojeny, je výhodné, aby toto spojení bylo provedeno v blízkosti nábojea aby se počítalo s určitým odstupem mezi přírubou kola a vrhacím ústrojím. Jelikož se jednáo vyloučení přenosů tepla dotykem, může být tento odstup malých rozměrů, takže tento požadaveknení v protikladu s podmínkami vzdáleností, v nichž musejí být kapky vrhány vzhledem k okrajiobvodového povrchu kola. V praxi je postačující odstup o velikosti několika milimetrů. Tentoodstup je tím méně na obtíž, čím více mohou příruby ustupovat vzhledem ke svému tvaru vůčipracovní ploše kola. Jinými slovy může pracovní plocha kola konzolovitě přesahovat přes přírubya případně dokonce i přes část vrhacího ústrojí.

Jsou rovněž použitelné jiné ochranné prostředky vrhacího ústrojí. Je možné zejména umístitna přírubě kola ochranný objímkovitý plást kruhového tvaru, zakrývající část obvodu tohotovrhacího ústrojí. Tento objímkovitý plást může být nedílnou součástí příruby kola. Může setaké jednat o samostatný prvek, upevněný na přírubě.

Ve všech případech, jak bylo uvedeno výše, jsou radiální rozměry vrhacího ústrojí s výho-dou takové, aby se uvolňování kapalné kompozice dělo ve vzdálenosti od osy otáčení odpovídajícínejméně 70 % průměru rozvlákňovacího kola.

Doprava kapalné kompozice k vrhacímu ústrojí se s výhodou provádí pomocí kanálu, umístě-ného ve hřídeli kola, a s výhodou souose s ním. V zařízeních určených k rozvlákňování materiálu při zvýšené teplotě se obecně používáprostředků pro vyloučení deformací a rychlého opotřebení prvků vystavených největším napětím.

Je tak známo, že se chladí rozvlákňovací povrch kola, a to přiváděním vody na vnitřní stranu ♦ 7 256373 10 tohoto povrchu. Když se takovéto uspořádání použije, je podle vynálezu výhodné vést chladicívodu kanálem uloženým rovněž ve hřídeli kola, a obklopujícím kanál pro přívod kapalné kompo-zice. Chrání se tak kapalná kompozice před nežádoucím vzrůstem její teploty.

Jak již bylo uvedeno výše, představují vrhací ústrojí, obsahující oddělení, v němž sena části dráhy, odpovídající jejímu zrychlení odstředivým účinkem vymezuje prostor pro vrhanoulátku, výhodné provedení vynálezu. Jsou však rovněž možná jiná provedení vrhacího ústrojí.Podle jednoho z těchto provedení může vrhací ústrojí zejména obsahovat rotační plochu,na níž se kapalná kompozice ukládá. Je samozřejmě zapotřebí, aby ukládaná kapalná kompozicebyla touto plochou unášena a aby v důsledku toho dostala náležité zrychlení. Toho lze dosáhovat různými způsoby.

Použije-li se kupříkladu kotouče, jehož povrch je kolmý k ose otáčení, je možné natomto povrchu vytvořit radiální drážky, aby se tak vyloučil pokluz kapalné kompozice. Jerovněž možné ukládat kapalnou kompozici na povrch vrhacího ústrojí opatřeného výdutí, aby takodstředivá síla udržovala látku ve styku s jedním z jeho povrchů. Takový povrch může mítnapříklad kuželovitý nebo analogický tvar. V předchozím popise bylo vrhací ústrojí uvažováno jako oddělené od rozvlákňovacího kola.Podle vynálezu vrhací ústrojí tvoří v jiném jeho provedení část rozvlákňovacího kola, ato alespoň pokud jde o některé prvky, které ho tvoří. Součástí vrhacího ústrojí může býtzejména výstupní příruba kola. Zejména je možné připojit k této přírubě kola přídavnou příru-bu, přičemž sestava je analogická jako výše popsaný kotouč.

Zařízení podle vynálezu zahrnuje také ústrojí vyvíjející plynný proud. Výstupní otvornebo otvory tohoto ústrojí leží v blízkosti obvodového povrchu kola. V radiálním směru jsouotvory v dostatečném odstupu od okraje kola, aby plynný proud směřující v podstatě ve směruosy kola, nestíral jeho obvodový povrch, jak bylo uvedeno výše. S výhodou je vzdálenostoddělující v radiálním směru povrch kola od osy otvorů v rozmezí od 25 do 100 mm. V axiálnímsměru jsou otvory co možná nejblíže k okraji kola a s výhodou vzdáleny méně než 10 mm. Výstupní otvor nebo otvory vypouštějí plynný proud, který obklopuje všechny obvodovéoblasti kola, kde se oddělují vlákna, a s výhodou všechna obvodová pásma rozvlákňovacíhokola, kterou nejsou přivrácena k jinému kolu, eventuálně kromě prostoru ležícího mezi dvěmakoly otáčejícími se ve stejném smyslu.

Používá-li se několika rozvlákňovacích kol ve vzájemné vazbě v tomtéž zařízení, jemožno použít pro vyvíjení proudu plynu odpovídajícího každému z kol jediného ústrojí. Stejně takje možno použít několika ústrojí, z nichž každé vyvíjí proud plynu pro jedno kolo, nebotaké více ústrojí pro jediné rozvlákňovací kolo, když každé ústrojí vyvíjí část plynnéhoproudu.

Zařízení obsahující několik rozvlákňovacích kol mají obvykle také první kolo, jehožúkolem je zrychlovat a rozdělovat materiál na následující rozvlákňovací kolo. Toto rozdělova-či kolo prakticky nevyrábí vlákna a normálně není zapotřebí přidružovat mu vyfukovací ústrojí.Je samozřejmé, že pokud první kolo zařízení provádí určité rozvlákňování, je výhodné mu fouka-cí ústrojí přidružit.

Bez ohledu na to, je-li výstupní otvor tvořen štěrbinou nebo řadou samostatných dílčíchotvorů, musí plynný proud vytvářet v okamžiku·, kdy se setkává s vlákny, prakticky spojitýprstenec. Je-li použito více otvorů, musí být dostatečně blízko sebe, aby se sousední proudyspojily.

Obyčejně se používá pouze jediné řady výstupních otvorů, avšak je-li to pokládáno za potřebné buč pro rozšířené plynného proudu nebo pro zajištění konstantnější rychlosti po celé šířce povrchu rozvlákňovacího kola, je rovněž možné použít několika řad otvorů majících 11 256373 navzájem podobné nebo odlišné vlastnosti. Použije-li se několika řad otvorů, je možnoobměňovat velikosti otvorů, jejich sklon vzhledem k ose kola nebo jejich relativní polohuvůči kolu.

Jak bylo řečeno výše, může mít plynný proud proměnlivou intenzitu podle odpovídajícíhopásma obvodu kola. Je výhodné, aby množství plynu bylo závislé na množství vláken.

Počet nebo roměr otvorů může být s výhodou volen v závislosti na tom, jakému pásmuobvodu kola otvory odpovídají. V pásmech, kde se odděluje velké množství vláken, je výhod-né mít větší otvory nebo větší počet otvorů. .Otvory jsou zásobeny z přívodní komory. Tato komora má s výhodou prstencovitý tvar.Tradičními prostředky přijímá použité plyny pod tlakem: vzduch, vodní páru, spalné plynyapod.

Ostatní prvky tvořící rozvlákňovací zařízení jsou analogické jako prvky popsané v dosa-vadní literatuře. Je tomu tak pokud jde o samotná rozvlákňovací kola a prostředky, kteréje pohánějí. Stejně tak jsou analogické i prostředky pro přívod materiálu, který se mározvlákňovat, a ústroji pro přijímání vytvořených vláken.

Stejně tak jsou kromě výslovně uvedených případů obdobné i hodnoty charakteristicképro provádění způsobu podle vynálezu, jako je teplota a průtokové množství zpracovávanýchmateriálů.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedeni s odvolánímna připojené výkresy, ve kterých značí obr. 1 schematické perspektivní znázornění rozvlákňo-vacího zařízení podle vynálezu, obr. 2 axiální řez rozvlákňovacím kolem podle vynálezu,obr. 3 zvětšený detail z obr. 2, obr. 4 jiný zvětšený detail z obr. 2, obr. 5 schematickéznázornění hlavních prvků zařízení podle vynálezu s označením hlavních rozměrů určujícíchjejich vzájemnou polohu, obr. 6 detailní řez přívodním obvodem chladicí vody, obr. 7 řezukazující obvod pro přivádění úpravné látky a vrhací ústrojí této látky, a obr. 8 řez částíjiného typu vrhacího ústrojí úpravné látky.

Zařízení typu znázorněného na obr. 1 sestává ze tří kol. Kola 2 a 3 jsou rozvlákňovacíkola. Kolo JL je rozdělovači kolo. V tomto zařízení vytéká hmota, která se má rozvlákňovat,ze žlábku £ na rozdělovači kolo ji. Ve styku s tímto kolem 1_ dostává zrychlení a je dopra-vována na rozvlákňovací kolo 2, otáčející se v opačném smyslu než rozdělovači kolo JL. 2 roz-vlákňovacího kola 2 je hmota, která dostatečně neulpívá na jeho povrchu, vrhána na rozvlákňo-vací kolo 2· Hmota lnoucí ke kolu dostává ještě větší zrychlení, až se odstředivým účinkemoddělí ve formě vlákének, která jsou vrhána do plynného proudu obklopujícího kolo, a kterýje unáší k neznázorněnému sběrnému ústrojí. Plynný proud vystupuje z otvorů rozmístěnýchna vyfukovacím věnci Z. Tento věnec Z vyvíjí plynný proud pouze v oblastech, kde se vláknaoddělují od rozvlákňovacích ko.l. I když zařízení znázorněné na obr. 1 sestává ze tří kol, je běžně možné použít i čtyř-kolová nebo dvoukolová zařízení, pracující na stejném principu.

Na obr. 1 je dále schematicky znázorněno vrhací ústrojí 10 kapalné kompozice, obklopenéobjímkovitým pláštěm 32. Kapalná kompozice vystupuje výstupním otvorem 22 ve tvaru štěrbinyumístěné na čele tohoto ústrojí.

Na obr. 2 jsou znázorněny prvky zařízení zasahujícího přímo do procesu rozvlákňování:samotné rozvlákňovací kolo T_ má tvar věnce, neseného dvěma přírubami 8> a uloženého nahřídeli 6, vrhací ústrojí 20 kapalné kompozice vláken, tvořené rovněž dvěma přírubami 11 a12. K těmto pohyblivým prvkům je třeba připojit vyfukovací ústrojí 13, které je nepohyblivéa je zpravidla pevně spojeno s neznázorněným rámem zařízení. 256373 12 Příkladné osazení těchto prvků na hřídeli £ je patrné z obr. 3 a 4. Příruba J3 je přisa-zena k dorazové ploše 17 hřídele 6. Každá příruba jí, 9 je na obvodě opatřena výstupkem 14 a15, který zapadá do odpovídajícího ústupku věnce rozvlákňovacího kola Konec náboje 16 pří-ruby 11 vrhacího ústrojí 10 je zasunut do vybrání v přírubě 2« Náboj 16 je konzolovitě při-šroubován k závitovanému konci 18 hřídele <6 a svěrně zajištuje obě příruby 8. a j) v jejichpoloze na věnci rozvlákňovacího kola ]_· Zablokování sestavy kola a vrhacího ústrojí je zajiště-no pomocí šroubů 22, jejichž konec je zapuštěn do hřídele 6, Na obrázku je pro názornostznázorněn pouze jeden šroub.

Rozměry průchozích otvorů pro šrouby v jednotlivých přírubách a rozměry šroubů samotnýchjsou upraveny tak, aby při praktickém použití různé tekutiny používané v zařízení nemohlytéci z jednoho oddělení do druhého. Není však nezbytné zajistit těsné uzávěry mezi jednotli-vými odděleními. Chladicí kapalina nebo kapalná kompozice totiž po opuštění axiálního kanálusledují dráhu určovanou odstředivým pohybem.

Způsob sestavení prvků tvořících vrhací ústrojí a přívodní potrubí chladicí vody akapalné kompozice je znázorněn na obr. 7. Na tomto obrázku nejsou pro větší názornost znázor-něny šrouby 19. Upevnění příruby 12 na přírubu 11 je zajištěno kupříkladu pomocí šroubůumístěných v úrovni plochého výstupku 20. Obě příruby 11 a 12 tak vymezují oddělení 21,v němž může cirkulovat kapalná kompozice. Toto oddělení 21 je otevřeno směrem ven spojitouštěrbinou tvořící výstupní otvor 22, vymezovanou oběma přírubami 11, 12. Kapalná kompozicevytéká z oddělení 21 směrem ke výstupnímu otvoru 22 řadou drážek, radiálně upravenýchv plochém výstupku 20. Velikost a rozmístění drážek spojujících oddělení 21 se štěrbinouvýstupního otvoru 22 jsou takové, aby dovolovaly rovnoměrné rozdělení tekutiny na celémobvodě vrhacího ústrojí.

Obr. 7 znázorňuje řez přírubami 11 a 12 v úrovni plochého výstupku 20.· ^ez je vedenjednou z drážek v tomto plochém výstupku 20 vytvořených. V ose hřídele 2 jsou vytvořeny soustředné kanály. Kanál 23 vede kapalnou kompoziciaž do oddělení 21. Je umístěn směrem dovnitř od kanálu 24, který obklopuje chladicí vodukola. Oba kanály jsou spojeny pomocí prstencovité zátky 25, která uzavírá konec kanálu 24.

Tato zátka 25 může být přišroubována nebo upevněna jakýmkoli známým analogickým způsobem.

Uvedené dva kanály 23, 24 jsou udržovány ve své poloze vůči ose hřídele valivým ložiskem26, spočívajícím na vnitřní stěně náboje 26. Valivé ložisko 26 je v podélném směru upevněnopomocí prstencové zarážky 27. Z druhé strany je k ložisku 26 přitlaČováno těsnění 28, a toprostřednictvím osazení 29 náboje 16.

Chladicí voda cirkuluje (viz obr. 6) postupně kanálem 24 a dále otvory 34 vytvořenýmiv jeho stěně (na obr. 6 je znázorněn jeden) dovnitř hřídele 6., a to přesněji řečeno do drážky3Q vytvořené ve stěně hřídele 2· Drážka 30 slouží k tomu, aby usměrňovala vodu k jednomunebo více otvorů 31 umístěných na jejím dně. Otvory 31 jsou rozmístěny tak, aby voda vytékalamezi příruby _8 a 2 kola. Jak je zřejmé z obr. 3, jsou otvory 31 posunuty vzhledem k otvorůmpro šrouby 19.

Do styku s věncem rozvlákňovacího kola 7 je chladicí voda odváděna, eventuálně ve forměpáry, neznázorněnými otvory rozmístěnými na stranách kola.

Na obr. 8 je schematicky znázorněna varianta provedení vrhacího ústrojí. Tato variantaje poněkud odlišná od předchozích způsobů, a to v tom smyslu, že kapalná kompozice, vystupu-jící z kanálu ležícího v ose hřídele, není udržována ve vymezeném prostoru. Je přiváděnana kotouč vrhacího ústrojí 33 kuželovitého tvaru, jehož vydutá strana je obrácena směremke zvlákňovacímu kolu, načež postupuje podél této vnitřní strany kotouče směrem kód bodu,v němž byla na kotouč přivedena. Kuželovitý tvar udržuje kapalnou kompozici ve styku s kotou-čem až k jeho obvodu. 13 256373

Obr. 4 znázorňuje provederií ochranného prvku kotouče vrhacího ústrojí 10. Tento prvekje zde tvořen objímkovitou přírubou 32. Objímkovitá příruba 32 je upevněna na přírubu roz-vlákňovacího kola. Obklopuje částečně kotouč vrhacího ústrojí 10. Okraj kotouče, kde seoddělují kapky kapalné kompozice, není samozřejmě obklopován.

Na obrázcích je věnec rozvlákňovacího kola znázorněn pro jednoduchost s vnějším povrchemrovinným. V praxi je však pro zlepšení zachycování rozvlákňovaného materiálu tento povrchopatřen podélnými drážkami.

Na obr. 5 jsou vyznačeny rozměry potřebné pro definování poloh použitých prvků zařízenípodle vynálezu. Jedná se o tyto rozměry: * - poloměry kola R a ochranného ústrojí r, - vzdálenost výstupního okraje rozvlákňovacího kola od roviny vrhání úpravné látky

- radiální vzdálenost povrchu kola od osy trysky yRJ - vzdálenost ústí trysky od roviny přívodního okraje kola χηΎ,

KJ - šířka rozvlákňovacího povrchu kola 1R. , Příklad

Použije se rozvlákňovacího zařízení sestávající ze tři kol rozmístěných způsobem znázor-něným na obr. 1.

Průměry kol a jejich frekvence otáčení jsou následující: - rozdělovači kolo: 185 mm - první rozvlákňovací kolo: 458 mm - druhé rozvlákňovací kolo: 458 mm 3 000 min 4 200 min4 600 min Šířka povrchu rozvlákňovaoích 1 je 85, (povrch je opatřen podélnými žlábky).

Vyfukovaci ústroji obklopuje kola způsobem znázorněným na obr. 1. Zahrnuje řadu otvorů,celkem 405, jejich průměr je 2 mm. Rozteče mezi po sobě následujícími otvory jsou 6 mál. Tytootvory mají radiální odstup od kola yRJ = 30 mm a axiální vzdálenost xRJ = 10 mm. 5

Použitá pára má tlak přibližně 3,5 . 10 Pa. Celé zařízeni vyfukuje množství přibližně2,5' t páry za hodinu.

Ostrojí pro vrhání pojivá je na obouna obr. 7. Průměr odstředivých kotoučů je rozvlákňovacích kolech realizováno prvky zobrazenými320 mm.

Vrhá se vodná pojivová kompozice na bázi fenolformaldehydového rezolu.

Rozvlákňovaný materiál je melilitové sklo umělého nebo přírodního původu, získávanénapř. ze strusky, obecného chemického vzorce (Ca,Na)2(AI,Mg)(Si,AI). Přivádí se v množstvíasi 3 t/h.

Vytvoří se rohož vláken o tlouštce 50 mm, jejichž tepelná vodivost při teplotě 23,9 °Cje 38,2 mW/m°.C.

Za účelem srovnání se provede rozvlákňování v analogických podmínkách, avšak rozprašovánímpojivá na vlákna před kolem. Při tomto pokusu obsahuje vyfukovaci rampa pouze 33 otvorů, z nichž 16 slouží k rozpra- šování pojivá. Průměr otvorů je 3 mm. Jsou umístěny v radiální vzdálenosti yRJ od 120 do 150 mm. 256373 14

Otvory pro přívod pojivá mají průměr 2 mm. c

Tlak páry v rampě je 3 až 4.10 Pa. Spotřeba páry je 1,2 t/h. Ostatní podmínky jsoushodné, jako v příkladě podle vynálezu. Získaná vláknitá rohož má stejné tepelně izolační vlastnosti, avšak mechanické vlastnos-ti jsou méně dobré, jak to ukazuje následující tabulka. Produkt získaný podle vynálezu sevyznačuje významným zlepšením pevnosti v tahu, takže soudržnost rohože je lepší, s menšímsedáním pod tlakem.

Kromě toho se ukázalo, že ani po dlouhé řadě pokusů nedocházelo k ucpávání vrhacíhoústrojí. Během 600 hodinového nepřetržitého provozu zařízení nebylo zapotřebí žádného přeru-šení práce pro čištění vrhacího ústrojí.

Vynález tedy dovoluje zlepšit podmínky využití stávajících rozvlákňovacích technologiía současně zlepšit jakost získaných výrobků.

Vlastnosti Srovnávaný příklad Podle vynálezu Rozdíl

Tepelná vodivost při 23,9 °C mW/m°.C 38,2 38,2

Pevnost v tahu kolmo na2 čelní plochy daN/dm 13,0 15,5 19 %

Sedání pod tlakem 0,4.10^ Pa 4,6 4,2 10 %

Způsob nanášení kapalné kompozice podle vynálezu je pozoruhodný také z hlediska variabi-lity jeho použití. Umožňuje zejména stejně snadno nanášet kompozice nejrůznějších povah, I když se nejčastěji používá fenolformaldehydových pryskyřic, jsou předmětem určitého zájmui další pojivové produkty. Jedná se zejména o kompozice na bázi vysychavých olejů, zejménalněného oleje, který má výhodu v .tom, že je relativně levný. Při tradičních způsobech nanášení se použití lněného oleje nebo kompozic na bázi lněnéhooleje vyznačuje určitými obtížemi. Viskozita lněného oleje je mnohem vyšší, než je tomuu fenolformaldehydových pryskyřic a v produktech pojených lněným olejem je podíl pojivá obvyklemenší. Tato dvě hlediska, menší množství, a vyšší viskozita vedou k tendenci rozprašovacíchtrysek ucpávat se v podstatně větší míře, takže tohoto pojivá se zřídkakdy používá. Při použi-tí pojivá způsobem podle vynálezu však zvláštnosti kompozic na bázi lněného oleje nepůsobížádné obtíže. Odstřelování se děje pravidelně a vlákna jsou uspokojivě opatřována povlakempojivá. U příležitosti pokusů s rozdílnými kompozicemi se prověřila velmi výhodná samočisticíschopnost zařízení podle vynálezu. Přechod z jedné kompozice na druhou se může provádětprakticky okamžitě, aniž by bylo zapotřebí provádět předchozí čištění.

Claims (11)

15 256373 PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob výroby rohože z minerálních vláken, při němž se materiál určený k vytvářenívláken vede v roztaveném stavu do odstředivého ústrojí obsahujícího několik rychle se otá-čejících kol, přičemž se materiál nechá vytékat ve formě proužku k obvodovému povrchuprvního kola, kde dostává podstatné zrychlení a je dopravován ke druhému kolu, otáčejícímuse ve směru opačném vůči předchozímu, přičemž alespoň část materiálu ulpívajícího na povrchuuvedeného druhého kola se potom odděluje účinkem odstředivé síly a vytvářejí se vlákna aeventuální přebytek materiálu, který neulpěl na kole, je dopravován na eventuální třetíkolo, otáčející se opačným směrem vzhledem ke druhému kolu, a tak dále, přičemž podél obvodukol se vede plynný proud, orientovaný napříč dráhy vláken, a tento plynný proud unáší vláknak přijímacímu ústrojí, přičemž během dráhy vláken se před tím, než vlákna dosáhnou přijíma-cího ústrojí, na vlákna odstřelováním aplikuje kapalná kompozice, vyznačený tím, že plynnýproud má v úrovni odstředivých kol rychlost me2i 50 m/s a 180 m/s a kapalná kompozice sevrhá ve formě kapek napříč vzhledem k plynnému proudu nesoucímu vlákna v rovině kolmé naosu kol, přičemž vrhání kapalné kompozice se děje ze vzdálenosti od osy kola, která je většínež 70 % poloměru kola a menší než je tento poloměr.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že poměr rychlosti plynného proudu v úrovniobvodového povrchu kola k obvodové rychlosti kola je v rozmezí od 1,8 do 0,8.

3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že se rychlost plynného proudu a vrháníkapek seřizuje tak, že střední velikost kapek po jejich rozprášení je nanejvýše rovna jednédesetině velikosti kapek vrhaných odstředivým ústrojím.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že obvodová rychlost kol, na nichž se provádírozvlákňování, je od 60 do 150 m/s.

5. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1 nebo 2, vyznačený tím, že vrhané kapky mají velikostod 40 do 500 mikrometrů.

6. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 5, obsahující řadu kol uspořádaných dosestavy, v níž leží jejich povrchy ve vzájemné blízkosti, přičemž dvě po sobě následujícíkola na dráze rozvlákfíovaného materiálu jsou upravena pro otáčení v navzájem opačném smyslu, a dále obsahující přívod rozvlákňovaného materiálu, umístěný tak, že umožňuje výtok materiáluurčeného k rozvláknení na vnější povrch prvního kola řady, alespoň jedno foukací ústrojí,orientované napříč dráhy vláken mimo rozvlákňovací kola, a prostředky pro nanášení kapalnékompozice na vlákna, vyznačené tím, že tyto prostředky jsou vytvořeny kruhovým vrhacím ústro-jím (10) pro odstředivé vrhání, umístěným v bezprostřední blízkosti rozvlákňovacích kol(2, 3) a souosým s rozvlákňovacím kolem (2, 3), přičemž jeho poměr je nejméně rovný 70 % polo-měru rozvlákňovacího kola a nanejvýše rovný poloměru rozvlákňovacího kola.

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že vrhací ústrojí (10) má tvar kotouče se dvěmapřírubami (11, 12) vymezujícími mezi sebou oddělení (21) napájené kanálem (23), umístěným v ose hřídele rozvlákňovacího kola, přičemž toto oddělení (21) je opatřeno výstupními otvory(22) pro výstup kompozice.

8. Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že výstupní otvory (22) jsou umístěny v roviněkotouče kolmé k ose otáčení.

9. Zařízení podle bodu 7 nebo 8, vyznačené tím, že vrhací kotouč je chráněn přírubou(32), pevně spojenou s rozvlákňovacím kolem (2, 3).

10. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že vrhací ústrojí (33) je tvořeno kotoučemkuželovitého tvaru, jehož dutá část je obrácena směrem k rozvlákňovacímu kolu (7). 256373 16

11. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 6 až 10, vyznačené tím, že výstupní otvoryfoukacího ústroji jsou umístěny v radiální vzdálenosti (yRJ) od povrchu kola o velikostiod 10 do 200 mm. 7 výkresů