DK159621B - Fremgangsmaade ved fremstilling af mineralske fibre under anvendelse af centrifugering - Google Patents

Description

DK 159621B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde ved fremstilling af mineralske fibre ved hvilken materialet i trækbar tilstand føres til et centrifugeringslegeme, hvis ;omkredsvæg er udformet med huller, hvorfra materialet 5 !udslynges fra centrifugeringslegemet og danner filamen- t |ter, som transporteres og trækkes af en gasstrøm med 1 høj temperatur, som bestryger omkredsvæggen på centri-;fugeringslegemet, i retning på tværs af udslyngningsret-iningen for filamenterne.

10 I henhold til denne teknik transporteres de til vejebragte fibre af gasstrømmen frem til et modtageorgan, der sædvanligvis udgøres af et gasgennemtrængeligt transportbånd, på hvilket fibrene afsættes til dannelse af et lag eller en måtte.

15 Når slutproduktet skal være sammenhængende, påføres fibrene et bindemiddel under deres transport frem til modtageorganet. Laget af fibre, der er påført bindemiddel, føres derefter til et varmebehandlingskammer med henblik på polymerisering af bindemidlet, hvorpå laget 20 skæres ud og formes til opnåelse af slutproduktet.

Denne teknik til fremstilling af fibre, hvor trækningen skyldes både centrifugeringen og den trækpåvirkning, som den varme gasstrøm forårsager, har mange fordele. Den gør det navnlig muligt under tilfredsstillende 25 økonomiske betingelser at opnå isolerende produkter, der har de bedste egenskaber til en rimelig pris. Det arrangement af huller, der afgiver de primære filamenter, ;sikrer i et vist omfang en god ensartethed i fremstillingen af de primære fibre. Opnåelsen af ensartede primære 30:fibre er en nødvendig betingelse til opnåelse af perfekte slutfibre. Den yderligere trækning ved hjælp af den varme gasstrøm giver mulighed for at opnå en relativt stor materialemængde gennem de enkelte huller. Som følge heraf har hvert centrifugeringslegeme en stor produk-35 tionsevne, hvilket bidrager til nedsættelse af enhedsprisen.

DK 159621 B

2

Disse, her ret skematisk angivne årsager er dog utilstrækkelige til fuldtud at gøre rede for fordelene ved denne metode. De giver imidlertid mulighed for at understrege, hvori fremgangsmåder af samme art som i 5 henhold til opfindelsen adskiller sig fra de tilsyneladende nær beslægtede metoder, der dog er meget forskellige hvad angår deres virkemåde og deres resultater.

Der kendes .eksempelvis metoder, hvor trækningen udelukkende sker ved centrifugering, dvs. uden rundtgå-10 ende gasstrøm eller eventuelt med rundtgående gasstrøm, der dog ikke bidrager til trækning af fibrene. Fordelen ved disse metoder skulle ligge i, at man sparer på det energiforbrug, der svarer til frembringelsen af en trækningsgasstrøm med høj temperatur og stor hastighed. Den 15 herved opnåede besparelse fører dog til en væsentligt nedsat produktionsevne hos centrifugeringslegemet, hvorfor den samlede produktionspris ikke reduceres.

Som det netop er blevet nævnt, stilles der til fremstillingen af fibre og derned fremstillingen af fi-20 berprodukter strenge krav hvad angår både kvaliteten og produktionsprisen. Som det skal omtales mere detaljeret senere i beskrivelsen, er disse krav forbundet med mange aspekter. Hvad angår kvaliteten, drejer det sig først og fremmest om produkternes isolationsegenskaber, men de 25 mekaniske egenskaber spiller også en meget væsentlig rolle. Hvad angår omkostningerne, er spredningen endnu større, og man skal tage hensyn til anskaffelsesprisen, arbejdskraften, råmaterialerne, energiforbruget osv.

Den kendte teknik angiver også metoder til frem-30 stilling af fibre og isolerende produkter med bedre egenskaber end dem, man sædvanligvis opnår med de mere almindelige metoder, men læren fra den kendte teknik svarer til udførelsesformer, der ikke er særlig hensigtsmæssige hvad angår produktionsprisen, enten fordi 35 ydeevnen er for ringe eller energiforbruget for stort, eller fordi der skal anvendes kostbare fibermateriale-kompositioner.

DK 159621B

3

De tidligere foreslåede foranstaltninger ved fremgangsmåder af denne art, som opfindelsen knytter sig til, er meget forskellige, selv om man begrænser sig til de foranstaltninger, der kun knytter sig til selve frem-5 stillingen af fibrene og ser bort fra alt det, der vedrører de senere behandlinger, som fibrene underkastes til opnåelse af slutproduktet.

DK-patentskrift nr. 154.496 (jfr. også FR-patent nr. 2.443.436) gør rede for foranstaltninger, der navn-10 lig har forbindelse med arten af fibrerbart materiale, foranstaltninger, der tjener til opnåelse af en bedre regulering af temperaturen og transporten af materialet i centrifugeringslegemet, og særlige foranstaltninger, der vedrører selve centrifugeringslegemet, osv.

15 i Andre tidligere publikationer, såsom fransk patent nr. 1.382.917, tager sigte på at forbedre betingelserne for udslyngning af de primære fibre i trækningsgasstrømmen.

Disse to eksempler repræsenterer kun en meget lille 20 del af den inden for området særligt omfattende litteratur. De viser, hvor vidt forskellige foranstaltningerne kan være til forbedring af fremgangsmåder af denne art.

Selv om det tilsigtede formål, nemlig forbedring af kvalitet og pris, i samtlige tilfælde er ganske klart, 25 forholder det sig anderledes, hvad angår de tekniske midler, der skal anvendes for at opnå dette resultat.

Opfindelsen giver anvisning på midler, der gør det muligt at forbedre de ovenfor beskrevne metoder til fremstilling af mineralske fibre. Opfindelsen tager 30 navnlig sigte på en forbedring af produktionskapaciteten med den samme kvalitet eller af kvaliteten med den samme produktionskapacitet.

Opfindelsen giver endvidere anvisning på nye driftsbetingelser for centrifugeringsanlæg med henblik på op-35 nåelse af de angivne resultater.

DK 159621 B

4

Opfindelsen tager også sigte på at opnå isolerende produkter, der fremstilles i overensstemmelse med disse nye foranstaltninger, og som har hensigtsmæssige isolationsegenskaber og mekaniske egenskaber, uden at produk-5 tionsprisen bliver alt for høj.

Med henblik herpå er en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at centrifugeringslegemets periferihastighed ved de huller, hvorfra filamenterne udgår, er på mindst 10 50 m/s.

Grundene til, at man ved at anvende en høj periferihastighed har mulighed for at forbedre kvaliteten af produkterne, er ikke fuldt klarlagt. Resultatet kan også på en vis måde anses for at være ret overraskende. Man 15 ved, at trækningen af materialefilamenterne fra hullerne ved centrifugeringslegemets omkredsflade er et indviklet fænomen, hvori indgår centrifugeringslegemets bevægelse og bevægelsen af den gasstrøm, der bringer fibrene med sig. Samtidigheden i disse to virkninger har som konse-20 kvens, at man ikke med sikkerhed kan bestemme, hvilken rolle de begge har i trækningsforløbet, og hvad deres virkning er.

Hvis man alligevel ønsker at analysere fænomenet, kan man med rimelighed antage, at fibren opnås ved det, 25 man kan kalde en mekanisk trækning, hvor filamentets ene ende fastholdes af centrifugeringslegemet, medens dets anden ende fastholdes af de friktionskræfter, der udøves af den omgivende luft. Under denne antagelse er den relative bevægelse af de to "ender" af fibren resultatet 30 af en kombination af centrifugeringslegemets rotationsbevægelse og bevægelsen af gasstrømmen.

Den retning, som de fra centrifugeringslegemet udgående filamenter følger, synes at bevise, at en sådan sammensat bevægelse virkelig gør sig gældende i træk-35 ningsforløbet. Projektionen af filamentets bane på det plan, der tangerer centrifugeringslegemet, danner en vis

DK 159621B

5 vinkel med strømningsretningen for gassen (sædvanligvis parallelt med centrifugeringslegemets akse), og man konstaterer, at denne vinkel afhænger af forholdet mellem centrifugeringslegemets periferihastighed og gasstrøm-5 hastigheden.

Under normale driftsbetingelser er vinklen relativt lille, eftersom gashastigheden er meget større end centrifugeringslegemets periferihastighed. Dette synes at bevise den væsentlige funktion, gasstrømmen har i træk-10 ningen af fibrene.

I det foregående har man kun taget hensyn til projektionen af fiberudviklingen i det plan, der tangerer centrifugeringslegemet. Det har ved forsøg vist sig, at filamenterne også fjerner sig lidt fra omkredsfladen, 15 hvorfor de ovenfor givne bemærkninger vedrørende projektionen også gør sig gældende for fibrens reelle bane.

Ud fra disse betragtninger skulle rent geometriske betragtninger, som skal analyseres mere detaljeret senere, have ført til den konklusion, at for at forbedre 20 trækningen af fibrene ud fra de konventionelle driftsbetingelser var en forøgelse af gashastigheden den bedste løsning.

Man konstaterer dog, når de øvrige betingelser ellers forbliver uændrede, at hvis man på mærkbar måde for-25 øger gashastigheden i et forsøg på at opnå meget fine fibre, opnår man produkter af væsentligt ringere kvalitet med meget uensartede, skøre og korte fibre, og at det isolationsfilt, der fremstilles med disse fibre, har dårlige mekaniske egenskaber og i mindre omfang også 30 dårlige termiske egenskaber.

i Det har overraskende vist sig, at man opnår en væsentlig forbedring af. kvaliteten af de isolerende produkter, når periferihastigheden forøges, medens de øvrige betingelser ellers forbliver uændrede.

35 Medens det er ønskeligt at have en høj periferihas tighed, er det af teknologiske årsager klart, at denne hastighed ikke kan forøges uendeligt. I praksis er det

DK 159621 B

6 vanskeligt at overskride hastigheder af størrelsesordenen 150 m/s, og oftest vil hastigheden i henhold til opfindelsen ligge på mellem 50 og 90 m/s.

Det er navnlig den mekaniske soliditet af de anvend-5 te centrifugeringslegemer, der begrænser periferihastigheden. Selv om man ikke kan undgå en periodisk udskiftning af centrifugeringslegemet, skal levetiden under driftsbetingelserne i henhold til opfindelsen være kompatibel med kravene om teknisk pålidelighed og om pris 10 som i enhver industriel udnyttelse.

Under de konventionelle driftsbetingelser er en udskiftning af centrifugeringslegemet sædvanligvis påkrævet efter en driftsperiode på nogle få hundrede timer.

Det er vigtigt at sørge for ved fremgangsmåden ifølge 15 opfindelsen, at levetiden ikke bliver kortere end den levetid, man opnåede ved de tidligere kendte metoder, og for, at levetiden eventuelt bliver væsentligt længere.

En begrænsning af rotationshastigheden - og dermed af de påvirkninger, centrifugeringslegemet udsættes for -, 20 som ikke strider imod de ovenfor definerede betingelser, synes derfor yderst hensigtsmæssig for udøvelse af opfindelsen. Med de sædvanligvis anvendte materialer synes det hensigtsmæssigt ikke at overskride en grænse på 8000 omdr./min.

25 Selv om rotationshastigheden begrænses for at undgå, at centrifugeringslegemet udsættes for for kraftige påvirkninger, må centrifugalvirkningen dog forblive tilstrækkelig til, at det fibrerbare materiale kan slynges ud gennem hullerne i centrifugeringslegemet under til-30 fredsstillende betingelser, navnlig hvad angår ydelsen.

Derfor bør rotationshastigheden hensigtsmæssigt ikke være mindre end 800 omdr./min.

Ved valget af rotationshastigheden og periferihastigheden vil de spørgsmål, der rejser sig vedrørende 35 udstyrets soliditet, i praksis føre til, at de højeste periferihastigheder sædvanligvis tilknyttes de laveste 7

DK 159621 B

rotationshastigheder, og omvendt. Denne handlemåde repræsenterer ikke nødvendigvis en optimisering hvad angår produktfremstillingen, men et kompromis til opnåelse af en rimelig levetid for anlægget.

5 Den materialemængde, de enkelte huller i centrifu geringslegemet afgiver, er en væsentlig faktor i en fremgangsmåde af denne type. Det er klart, at denne mængde direkte bestemmer centrifugeringslegemets totale produktionskapacitet. Indirekte er mængden pr. hul også 10 et element, der har væsentlig indvirkning på de tilvejebragte fibres egenskaber.

Jo større mængden pr. hul er, desto kraftigere skal trækningen være, når man ønsker at opnå en konstant finhed.

15 Under hensyntagen til de produktionskrav, der stil les i praksis, kan mængden pr. hul ikke være ret lille.

Por et materiale, såsom glas eller lignende, kan en mængde på 0,1 kg pr. døgn betragtes som en nedre grænse, under hvilken det ikke lasngere betaler sig at operere.

20 Derimod kan en for stor mængde ikke give mulighed for at opnå meget fine fibre. Med de krav, der stilles vedrørende kvaliteten af isolationsmaterialet, bør materialemængden fortrinsvis ikke vasre større end 3 kg pr. døgn.

25 Et kompromis mellem produktionskapaciteten og fiber kvaliteten fører til, at mængden pr. hul hensigtsmæssigt bør have en værdi på mellem 0,7 og 1,4 kg pr. døgn.

Under betingelserne i henhold til opfindelsen kan centrifugeringslegemets produktionskapacitet nå op på 30 meget høje værdier, uden at kvaliteten af fibrene eller af slutproduktet forringes af denne grund. Det er klart, at det også er muligt at holde produktionen på et mindre højt niveau, navnlig med henblik på yderligere forbedring af kvaliteten.

35 På dette punkt er de fordele, man opnår ved opfin delsen, ganske klare.

DK 159621 B

8

Produktionsforøgelsen er en ganske vigtig økonomisk faktor. Den har været genstand for talrige forslag i henhold til den kendte teknik: forøgelse af antallet af huller i centrifugeringslegemet, forøgelse af hullernes 5 tværsnitsareal, forøgelse af materialets fluiditet ... .

.Disse forskellige parametre giver ganske vist mulighed for at ændre den materialemængde, der går igennem centrifugeringslegemet, men disse forslag har som modvægt en forringelse af kvaliteten eller vanskeligheder hvad 10 angår apparatets levetid.

En forøgelse af tætheden af hullerne i centrige-ringslegemets omkredsflade, dvs. af antallet af huller pr. arealenhed, bevirker ikke alene en svækkelse af centrifugeringslegemet, men viser sig også - udover en vis 15 tærskelværdi - at virke ugunstigt på fiberkvaliteten.

Det kan antages, at de primære fibre, såfremt de i starten ligger alt for tæt på hinanden, rammer hinanden og klæber sig sammen, inden deres trækning er bragt til ende. Dette kan forklare, hvorfor de under disse betin-20 gelser fremstillede fibre er mindre ensartede, grovere og kortere.

Man møder et problem af samme art, når man - stadig med henblik på forøgelse af produktionskapaciteten - forøger hullernes tværsnitsareal under opretholdelse af de 25 samme værdier for det fibrerbare materiales viskositet, I så fald opnår man tykkere primære fibre, og det er vanskeligt at opnå en tilfredsstillende trækning, selv om man indvirker på den rundtgående trækningsgasstrøm.

En forøgelse af viskositeten af et givet materiale, 30 dvs. en forøgelse af materialets temperatur, fører til andre vanskeligheder. Driftstemperaturen ligger sædvanligvis ved den grænse, som centrifugeringslegemets legering kan tåle. Ofte vil fibreringsmaterialets art endog vælges under hensyntagen til denne type begrænsning.

35 od fra disse betragtninger er det umuligt at forøge temperaturen, medmindre man til centrifugeringslegemet an- 9

DK 159621 B

vender ædelmetaller, hvilket rejser yderligere vanskeligheder hvad angår såvel prisen som de mekaniske egenskaber.

Man kan forøge fluiditeten, hvis man anvender mate-5 rialer, hvis beskaffenhed egner sig til dette, men disse materialer har den ulempe, at de er væsentligt mere kostbare.

I henhold til den kendte litteratur fører de metoder, hvis formål er at opnå en kvalitetsforbedring, om-10 vendt til en formindskelse af produktionen.

Selv om modsætningsforholdet mellem kvalitet og kvantitet består, giver opfindelsen mulighed for at opnå et væsentligt bedre resultat. Hvis man sigter på en produktion af god kvalitet - det skal senere i beskrivelsen 15 forklares, hvorledes den vurderes -, der kan sammenlignes med den kvalitet, man tidligere opnåede med en metode af denne art, kan man nemt opnå en produktion på mere end 12 ton fibermateriale pr. døgn og pr. centrifugeringslegeme.

20 I praksis viser det sig hensigtsmæssigt ifølge op findelsen at holde produktionen på et niveau højere end 17 ton pr. døgn, og en produktionsevne på 20-25 ton eller mere kan nemt opnås under opretholdelse af en udmærket produktkvalitet.

25 Det er bemærkelsesværdigt, at disse resultater op nås uden behov for de ovenfor angivne modifikationer.

Det er ikke nødvendigt at ændre tætheden af hullerne eller deres dimensioner. De primære fibre, der tilvejebringes, kan således i det hele taget sammenlignes med 30 de fibre, man opnåede ved de lignende, tidligere kendte metoder, og da trækningsforløbet som tidligere nævnt er forbedret, er produktkvaliteten også bedre.

Trækningen af fibrene i gasstrømmen udføres ved hjælp af en generator, hvis rundtgående udgangsåbning 35 befinder sig i umiddelbar nærhed af centrifugerings- 10

DK 159621B

legemet. Gasstrømmen har en vis bredde for at sikre, at de fra centrifugeringslegemet udslyngede filamenter forbliver inden for denne gasstrøm og dermed holdes under forhold, der egner sig til trækning.

5 Bredden af gasstrømmen ved udgangsåbningen afhænger naturligvis af den nøjagtige geometriske udformning af fibreringsanlægget. Por en given opstilling er de nyttige variationer relativt snævre, eftersom man for at begrænse energiforbruget prøver på at begrænse bredden 10 af gasstrømmen så meget som muligt.

I de konventionelle udførelsesformer har gasstrømmen i starten en bredde af størrelsesordenen 0,3-2 cm.

Under disse betingelser har trykket i den udsendte gas værdier, der kan variere fra 100-1000 mm vandsøjle 15 for en udgangsbredde mindre end 2 cm og fortrinsvis på 200-600 mm vandsøjle, når bredden i starten er mindre end 1,5 cm.

I den foregående analyse af de respektive virkninger af periferihastigheden, materialemængden og trykket 20 i trækningsgasstrømmen hax man flere gange sagt, at disse forskellige parametre i praksis tilsammen gør sig gældende på kvaliteten og prisen af de fremstillede produkter. Man kan opstille relationer uden nøjagtig fysisk betydning mellem disse forskellige parametre for at gøre 25 rede for de mest hensigtsmæssige driftsbetingelser i henhold til opfindelsen.

Udover disse driftsparametre er det også vigtigt i disse relationer at indføre et udtryk for kvaliteten af det fremstillede produkt. På denne måde giver disse re-30 lationer mulighed for klart at sondre mellem betingelserne for udøvelse i henhold til opfindelsen og betingelserne i henhold til den kendte teknik.

I henhold til opfindelsen kan periferihastigheden v i m/sek. af hullerne i centrifugeringslegemet, materiale-35 mængden q i kg pr. hul pr. døgn fra hvert enkelt hul i centrifugeringslegemet og afgangstrykket p i mm vandsøjle for trækningsgasstrømmen over en afsendelseslængde på

J

11

DK 159621 B

mindst 5 mm og højst 12 mm hensigtsmæssigt vælges således, at forholdet q.v/p ligger på mellem 0,07 og 0,5, fortrinsvis mellem 0,075 og 0,2.

For klart at.fremhæve opfindelsens ejendommelighe-5 der er det hensigtsmæssigt at indføre en parameter, der vedrører fibrenes finhed. Som det skal forklares nærmere senere, er finheden ikke det eneste kriterium til defi- jnering af produktet, men den vælges, fordi den forment-jlig udgør den mest tilgængelige parameter, der bedst de-10 ^finerer kvaliteten af den foretagne trækning.

Fibrenes finhed defineres sædvanligvis ved "micron- !aire" (F).

Denne størrelse måles på følgende måde: En prøve på sædvanligvis 5 g af produktet placeres i et kammer, der 15 under givne betingelser, navnlig trykket, gennemstrømmes af en gasstrøm. Prøven danner for gasstrømmen en forhindring, der søger at bremse passagen af gas. Gasstrømmængden måles med et flowmeter, hvis værdier under normaliserede forhold noteres. Jo finere fibrene er for den samme 20 prøvevægt, desto lavere er gasstrømmængden.

De mest sædvanlige micronære--værdier for isolerende produkter ligger mellem 2 og 6 for en prøve på 5 g. De produkter, der har et micronærtal mindre end eller lig med 3 ved en prøvevægt på 5 g, anses for at være meget 25 fine produkter. De har sædvanligvis en bedre isoleringsevne pr. produktmasseenhed.

I overensstemmelse med opfindelsen ligger forholdet q.v/p.F hensigtsmæssigt på mere end 0,035, idet q, v, p og F (for 5 g) udtrykkes ved de ovenfor angivne enheder.

30 Fortrinsvis ligger forholdet på mere end 0,040.

Hvis man arbejder under givne betingelser for trykket, kan opfindelsen også karakteriseres ved et forenklet forhold q.v/F. I overensstemmelse med opfindelsen er dette forhold hensigtsmæssigt på mere end 17, fortrinsvis 35 større end 18.

I de ovenfor angivne udtryk udtrykker forholdet q/F . på en vis måde fordelene ved fremgangsmåden ifølge opfin- 12

DK 159621B

delsen. Forholdet er desto større, som produktet tilvejebringes i større mængde og er finere. Parametrene v og p kan for deres vedkommende knyttes til den måde, hvorpå fibrene trækkes. Under alle omstændigheder har de an-5 vendte udtryk som nævnt kun til formål at muliggøre en god karakterisering af opfindelsen overfor de tidligere kendte metoder.

En fordel ved de metoder af den art, opfindelsen beskæftiger sig med, er, at de kan anvendes til frem-10 stilling af fibre ud fra vidt forskellige materialer.

Blandt de anvendelige materialer vil der fortrinsvis anvendes glasmaterialer med følgende beskaffenhed.

- Si02 61 — 66 - Na20 12,55 - 16,5 - A1203 2,5-5 - K20 0 - 3 15 - CaO 6 - 9 - B203 0 - 7,5 - MgO 0 - 5 Fe2°3 mindre end 0,6

De her angivne værdier udtrykkes i vægtprocent for hver enkelt bestanddel. Det er klart, at den nøjagtige komposition kan indbefatte spor af diverse elementer.

20 Der er andre betingelser, som indgår i udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. De har navnlig relation til materialet (temperatur) og trækningsgasstrømmen (temperatur). Disse betingelser adskiller sig ikke væsentligt fra de tilsvarende, tidligere beskrevne betin-25 gelser og skal derfor ikke omtales nærmere her.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et perspektivisk billede af et centrifugeringslegeme og af den bane, en fiber følger fra cen-30 trifugeringslegemets omkredsflade, fig. 2 projektionen af banen for fibren i fig. 1 på det plan, der tangerer centrifugeringslegemet, fig. 3 et snitbillede gennem et fibreringsapparat, der kan anvendes til udøvelse af opfindelsen, og 35 fig. 4, i større målestok, en del af det i fig. 3 viste apparat med de forskellige elementer, der indgår i den zone, hvor fibrene trækkes.

13

DK 159621 B

Fig. 1 og 2 har til formål at vise de respektive indflydelser af centrifugeringen og gasstrømmen på trækningen af fibrene.

Fig. 1 viser skematisk et centrifugeringslegeme, 5 hvis omkredsflade er udformet med huller. Fig. 1 viser også den bane, en fiber F følger, samt det plan T, der tangerer centrifugeringslegemets væg på det sted, hvorfra fibren F udgår.

Rotationsretningen for centrifugeringslegemet er 10 angivet ved en pil.

Selv om den kun er vist skematisk, repræsenterer fibrens bane. på denne figur hovedparten af de karakteristika, der effektivt konstateres.

Man konstaterer således, at materialet fjerner sig 15 fra centrifugeringslegemets væg, og at banen efter en kort strækning ombøjes under påvirkningen fra den varme gasstrøm, der bestryger denne væg.

Derefter følger fibren tilnærmelsesvis den retning, der svarer til resultanten af centrifugeringslegemets 20 hastighed og gasstrømhastigheden.

I det plan, der tangerer centrifugeringslegemet, er projektionen som vist i fig. 2, hvor O betegner hullet, og hvor α betegner vinklen mellem projektionsbilledet og den retning OG, hvori gasstrømmen bevæger sig.

25 Under de sædvanlige forhold for centrifugerings- legemets hastighed, som repræsenteres af vektoren OP, og gashastigheden er vinklen α af en størrelsesorden på i det mindste en snes grader.

På det grundlag kan man forstå, at en endog relativt 30 stor forøgelse af centrifugeringslegemets hastighed, jf. den stiplede streg, ikke kunne føre til en væsentlig forbedring af fibertrækningen. Intensiteten af denne trækning kan repræsenteres af summen af vektorerne OG og OP. En forøgelse af OP giver kun en mindre variation 35 af summen, fordi vinklen α er lille. For at forbedre trækningen ville det derimod synes mere hensigtsmæssigt at forøge gashastigheden. Det skal senere under henvis-

DK 159621 B

14 ning til udøvelseseksempler vises, at det snarere er det modsatte, man konstaterer, og at det for at opnå en bedre trækning og en større kvalitet af fibrene er hensigtsmæssigt at forøge centrifugeringslegemets periferihastig-5 hed.

Vi skal nu se nærmere på opbygningen af anlægget til fremstilling af fibrene.

Det i fig. 3 viste anlæg omfatter selve centrifugeringslegemet 1, der er opstillet vandret og bæres af et 10 arrangement 4, som udgør centrifugeringslegemets aksel.

Denne aksel er lejret i et kugleleje 5. Akselen 4 og centrifugeringslegemet drives ved hjælp af en motor 6 gennem transmissionsorganer , såsom transmissionsrerame.

Den rundtgående strøm af varm gas udgår fra en 15 brænder 2.

En rundtgående blæsekrans 3, der er koncentrisk med centrifugeringslegemet, afgiver også en rundtgående strøm af luft med lavere temperatur.

Et ringformet element 12 til opvarmning ved høj-20 frekvent induktion omgiver den nederste del af centrifugeringslegemet .

For at undgå spændinger og deformationer er der på passende steder i apparatet anbragt forskellige ikke viste elementer til isolation eller afkøling.

25 Centrifugeringslegemet 1 omfatter følgende be standdele, jf. også fig. 4:

Hulakselen 4 er fastgjort til navet 9, som har fast forbindelse med en skiveformet fælg 16, der bærer en fordelerbakke 11 og en del 13 af centrifugerings-30 legemet.

Centrifugeringslegemets omkredsvæg 7, hvorfra de primære fibre udgår, har fast forbindelse med denne del 13. Omkredsvæggen har en mindre hældning i forhold til vertikalen, således at den gasstrøm, der afgives af 35 brænderen 2, på ensartet måde bestryger hele vægfladen.

Til forstærkning af centrifugeringslegemet mod deformationer er omkredsvæggen 7 fast forbundet med en 15

DK 159621 B

flange 8.

Man har ikke i fig. 3 og 4 vist de huller, gennem hvilke materialet slynges ud, fordi der er tale om meget fine huller. Disse huller er jævnt fordelt i vandrette 5 rækker. Hullerne i to successive rækker er indbyrdes forskudt fra hinanden, således at man har den maksimale afstand mellem hosliggende huller.

Centrifugeringslegemet skal være opbygget således, at det kan tåle kraftige mekaniske påvirkninger. Det er 10 dog hensigtsmæssigt at lade dets nederste dele stå åbne. Udover at gøre det nemmere at fremstille centrifugeringslegemet, har denne foranstaltning også den funktion,at man undgår de deformationer, der kunne skyldes temperaturforskelle mellem omkredsvæggen og bunden af centrifu-15 geringslegemet.

I det viste anlæg bevæger det materiale, der skal omdannes til fibre, sig på følgende måde: En uafbrudt stråle af smeltet materiale strømmer nedad gennem hulakselen 4 og samles i bunden af bakken 11. Da bakken 20 er i rotation, føres materialet til bakken 11's omkredsflade, hvori der er tilvejebragt mange huller, hvorfra materialet under centrifugalkraftens påvirkning slynges ud til indersiden af centrifugeringslegemet 11 s omkredsflade 7, hvor materialet danner et jævnt lag.

25 Under centrifugalkraftens påvirkning føres materialet gennem hullerne i omkredsvæggen 7 og slynges ud i form af tynde stråler i trækningsgassen, som trækker materialet videre til dannelse af fibre. Gasstrømmen udgår fra brænderen 2"s dyse 15. Den rundtgående blæser 3 30 tilvejebringer et gaslag, der omgiver trækningsgasstrømmen og styrer den således, at der ikke kan være fibre, der rammer induktionsringen 12.

Fordelerbakken 11 har en væsentlig rolle i trækningsforløbet, idet den danner et første forråd, der gør 35 materialetilførslen mere jævn, således at det navnlig er muligt at fordele materialet på meget ensartet måde over hele inderfladen af centrifugeringslegemets omkreds- 16

DK 159621B

væg 7.

En detaljeret beskrivelse af fordelerbakken findes i det ovennævnte franske patentskrift nr. 2.443.436, der fremhæver visse vigtige karakteristika til god funktion 5 af anlægget. Det drejer sig navnlig om dimensionen af hullerne i bakkens omkredsflade, hvorfra materialet slynges ud mod indersiden af omkredsvæggen 7, samt om den rumlige opbygning af bakken og navnlig opstillingen af hullerne i bakken i relation til centrifugeringslege-10 met. Yderligere oplysninger herom kan hensigtsmæssigt findes i ovennævnte patentskrift.

Udover de ovennævnte karakteristika adskiller centrifugeringslegemet til udøvelse af opfindelsen sig fra de tidligere kendte anlæg ved væsentligt større dimen-15 sioner. Hensigtsmæssigt kan centrifugeringslegemets diameter til omkredsvæggen være på 500 mm eller mere, eksempelvis op til 1000 mm, medens de hidtil anvendte centrifugeringslegemer sædvanligvis ikke har en diameter på mere end 400 mm.

20 Denne forøgelse af diameteren af centrifugerings legemet spiller en væsentlig rolle for mange af de karakteristika, der gør sig gældende ved udøvelse af en fremgangsmåde af denne art. En forøgelse af centrifugeringslegemets omkredslængde, uden ændring af højden af 25 omkredsvæggen, øger således det disponible areal til hullerne. Uden at ændre deres fordeling, navnlig uden at ændre deres antal pr. arealenhed, kan man således disponere over.et større antal huller og dermed forøge produktionskapaciteten. Den forøgede produktion, man så-30 ledes opnår, ændrer ikke de foranstaltninger, der bestemmer kvaliteten af fibrene, og den bedre trækning, der skyldes periferihastigheden i forhold til den trækning, der skyldes gasstrømmen, giver endog mulighed for i overensstemmelse med opfindelsen at opnå en forbed-35 ring af kvaliteten.

Selv om man foretrækker at anvende centrifugeringslegemer med en diameter større end de sædvanlige dia-

DK 159621B

17 meterværdier, kan brugen af centrifugeringslegemer med en diameter på-ca. 200, 300 eller 400 mm under betingelserne i henhold til opfindelsen give visse fordele.

Driften ved periferihastigheder på mere end 50 m/s giver 5 navnlig mulighed for uafhængigt af centrifugeringslegemets dimensioner at opnå en forbedring af kvaliteten af de fremstillede isolationsprodukter.

Hos de konventionelle centrifugeringslegemer indebærer forøgelsen af periferihastigheden en forøgelse af 10 rotationshastigheden, der kan nå op til 8000 omdr/min eller mere. Som tidligere nævnt er der praktiske grunde til, at rotationshastigheden begrænses. Grænsen bestemmes af centrifugeringslegemets styrke overfor de kraft-påvirkninger, der opstår under driften. For centrifuge-15 ringslegemer med meget stor diameter i henhold til opfindelsen er rotationshastigheden fortrinsvis på mellem 1000 og 2250 omdr/min.

For en god funktion af anlægget er det yderst vigtigt, at trækningsbetingelserne nøjagtigt er de samme 20 på alle punkter af centrifugeringslegemets omkredsflade.

I så henseende er det nødvendigt, at den meget varme gasstrøm er meget ensartet.

Hos de mere almindelige udførelsesformer tilvejebringes gasstrømmen ved hjælp af flere forbrændingskam-25 re, der er jævnt fordelt omkring centrifugeringslegemet.

Et kammer af denne art er vist ved 14 i fig. 3. Fra kammeret 14 føres forbrændingsgassen til et sted i nærheden af centrifugeringslegemets omkredsflade, og den udgår gennem en rundtgående dyse 15, der er fælles for 30 samtlige forbrændingskamre 14.

Når centrifugeringslegemet, henholdsvis trækningsgasgeneratoren ikke har alt for store dimensioner, er det ikke særlig vanskeligt at opnå en ensartet gasstrøm. Gasstrømmen har i hovedsagen de samme egenskaber over 35 hele udstrækningen af dysen 15. Dette er vanskeligere at opnå, når der er tale om større dimensioner, eksempelvis i overensstemmelse med opfindelsen.

18

DK 159621 B

Med henblik på opnåelse af en ensartet udblæsning ved udgangen fra brænderen er det hensigtsmæssigt at anvende ét enkelt forbrændingskammer, der omgiver centrifugering s legemet. Dette enkelte rundtgående forbrændings-5 kammer sikrer en bedre fordeling af tryk og gasmængde over hele bredden af dysen 15.

På dette sted af beskrivelsen og inden man ser nærmere på eksempler på udøvelse og på de opnåede produkter, er det nødvendigt at præcisere de størrelser, der karak-10 teriserer produkterne med henblik på en bedre forståelse af arten af de forbedringer, man opnår i henhold til opfindelsen.

I så henseende vil man i hovedsagen beskæftige sig med isolationsprodukter, der dannes ved hjælp af et filt 15 eller en måtte af fibre. Disse produkter repræsenterer alene en væsentlig del af alle de mulige anvendelser af mineralske fibre. Dette skal dog ikke udelukke anvendelsen af opfindelsen til fremstilling af produkter til andre formål.

20 Som tidligere nævnt er der i hovedsagen to egenska ber, man ønsker at opnå, nemlig isolationsegenskab og de mekaniske egenskaber. De sidstnævnte knytter sig til ganske specifikke aspekter af isolationsprodukterne.

Produktet skal navnlig være velegnet til håndtering og 25 til den behandling, der er nødvendig, når der er tale om produkter med stor volumen og lille massefylde.

For et givet produkt defineres isolationsevnen ved den termiske modstand R, som udtrykker produktets evne til at modsætte sig varmeudveksling, når der er forskel-30 lige temperaturer på den ene side, henholdsvis den anden side af produktet. Denne størrelse afhænger ikke alene af fibrenes karakteristika og deres fordeling i produktet, men også af produktets tykkelse.

Jo tykkere et produkt er, desto større bliver dets 35 termiske modstand. Hvis man vil sammenligne den termiske modstand hos forskellige produkter, er det derfor nødvendigt at præcisere produkternes tykkelse. Vi skal

DK 159621B

19 senere se, at spørgsmålet om tykkelsen har nær forbindelse med produkternes mekaniske egenskaber. I litteraturen henvises der af og til til den termiske ledningsevne, hvilken størrelse ser bort fra produktets dimensioner.

5 Det drejer sig så at sige om en måling af den egentlige isolationsevne. I praksis er det imidlertid den termiske modstand, der oftest anvendes til at karakterisere produkterne. Det er derfor denne størrelse, man anvender i de senere givne eksempler.

10 Til trods for de mange undersøgelser, man har lavet om dette emne, er det ikke muligt på nuværende tidspunkt at etablere en komplet korrelation mellem den termiske modstand, eller varmeledningsevnen, og de målelige størrelser, der vedrører produktets struktur. Visse betragt-15 ninger giver imidlertid mulighed for at orientere produktionen i afhængighed af det tilsigtede resultat.

En større mængde fibre pr. arealenhed giver således mulighed for at forøge isolationsevnen, men denne forøgelse ledsages af en større pris. Det er derfor hen-20 sigtsmæssigt så vidt muligt at have en given termisk modstand med så få fibre som muligt. En sammenligning mellem fibermængderne.pr. arealenhed for forskellige produkter med den samme termiske modstand giver et mål for produkternes respektive egenskaber. I så fald varierer 25 produktets kvalitet omvendt fibermængden.

Man konstaterer også, at fibrenes finhed er en vigtig faktor til karakterisering af isolationsegenskaberne. For den samme fibermængde bliver produktet desto mere isolerende, jo finere fibrene er.

30 De mekaniske størrelser, der er nyttige til vurde ring af produktet, har i hovedsagen forbindelse med den måde, hvorpå produktet emballeres.

Hvis det drejer sig om meget voluminøse produkter, er det hensigtsmæssigt at emballere produkterne i sammen-35 presset tilstand, men det er dog nødvendigt, at det sammenpressede produkt, når det frigøres fra sin emballage, genvinder et vist volumen, således at det bedst muligt

DK 159621 B

20 genvinder sine isolationsegenskaber.

Efter at være blevet presset sammen får fibermåtten igen af sig selv en vis tykkelse, der er forskellig fra tykkelsen før sammenpresningsoperationen og fra tykkel-5 sen i sammenpresset tilstand. Det er ønskeligt, at tykkelsen, efter at produktet er fjernet fra sin emballage, bliver så stor som muligt, således at man får et produkt, der har en god termisk modstand.

For et fra emballagen fjernet produkt, der har gan-10 ske bestemte egenskaber, og hvor man navnlig garanterer tykkelsen, er det vigtigt, at produktet i sammenpresset tilstand optager et så lille volumen som muligt. Denne garanterede tilbagevenden til tykkelsen udtrykkes også ved det acceptable sammenpresningsforhold.

15 Det er vanskeligt at etablere en snæver relation mellem de mekaniske egenskaber og isolationsegenskaberne af et produkt, selv om man prøver på at analysere den ene og den anden i relation til strukturen, fiberdimensionerne, osv., men erfaringen viser blot, at forbedrin-20 gen af isolationsegenskaberne er kompatibel med forbedringen af kompressionsforholdet.

I det følgende angives eksempler på udøvelse af opfindelsen.

1) Saromenligningsforsøg.

25 Disse sammenligningsforsøg er blevet udført for at fremhæve de fordele, man opnår i forhold til de tidligere kendte driftsbetingelser, når man.går frem i overensstemmelse med opfindelsen.

En vanskelighed i opstillingen af disse sammenlig-30 ningsforsøg beror - som tidligere nævnt - på de mange faktorer, der kan influere på kvaliteten af slutproduktet.

Så vidt muligt tilstræber man med disse forsøg at have sådanne betingelser for udøvelsen, at man holder de 35 parametre, der er følsomme overfor forskellige påvirkninger, på samme niveau.

DK 159621B

21

Den efterfølgende tabel angiver de forskellige karakteristika og de resultater, man opnår hvad angår det fremstillede produkt. De tre første forsøg er udført under driftsbetingelser, der ikke stemmer med opfindel-5 sen.

I II III IV

- periferihastighed v (m/s) 38 38 38 56,5 - mængde g pr. hul (kg/døgn) 1,1 1,30 1,16 1,1 - tryk p (mm VS) 758 1020 650 470 10 - q.v/p 0,055 0,048 0,068 0,13 - micronær-tal for 5 g (F) 3 3 4,5 3 - q.v/p.F 0,0184 0,016 0,015 0,043 - q.v/F 13,9 16,4 9,79 20,7 - total mængde (T/døgn) fra 15 centrifugeringslegemet 9 18 18 18 - fibermængde for R = 2 (g/m^) 945 1080 1215 945 - kompressionsforhold 4 2 4 4 - trækstyrke (g/g) 250 150 250 250

Kvaliteten af de fremstillede produkter defineres i 20 denne tabel navnlig ved den fornødne fibermængde til opnåelse af en given termisk modstand for en ligeledes given tykkelse. Som reference har man for den termiske modstand valgt værdién 2 m^°K/W målt ved 297°K for en tykkelse på 90 mm, hvilket svarer til et isolerende pro-25 dukt i henhold til normerne.

Kompressionsforholdet er forholdet mellem den garanterede nominelle tykkelse efter en opbevaring på tre måneder i sammenpresset tilstand og tykkelsen af det sammenpressede produkt.

30 Trækstyrken er målt i henhold til normen ASTM C 686- 71 T.

Af den ovenfor angivne tabel kan man drage følgende konklusioner:

Hvis man sammenligner forsøget XV i overensstemmel-35 se med opfindelsen med forsøget II, kan man for eksempel konstatere, at man med den samme produktfinhed og den samme totale mængde fra centrifugeringslegemet og ved at

DK 159621B

22 gå frem i overensstemmelse med opfindelsen opnår dels et produkt af bedre kvalitet (fibermængden er mindre), et væsentligt bedre kompressionsforhold og en bedre trækstyrke .

5 Den konstaterede forbedring af fibermængden giver mulighed for med den samme mængde af fibermateriale at forøge produktmængden med ca* 10%. Forbedringen af kompressionsforholdet giver en væsentlig forbedring hvad angår transport- og opbevaringsomkostningerne.

10 Hvis man som for eksemplerne I og IV indstiller driftsbetingelserne således, at man har de samme produktegenskaber, konstaterer man, at centrifugeringslegemets ydelse i overensstemmelse med opfindelsen er meget væsentligt større, hvilket betyder, at fremgangsmåden 15 klart er mere økonomisk.

En anden måde at sammenligne opfindelsen med de tidligere kendte metoder går ud på at etablere sådanne betingelser, at ydelsen og de mekaniske egenskaber er de samme. I så fald, jf. eksemplerne III og IV, konsta-20 terer man, hvis man går frem i overensstemmelse med opfindelsen, at der er en væsentlig formindskelse af micro nær-tallet, hvilket beviser, at de producerede fibre er finere, hvilket forklarer, hvorfor man for den samme termiske modstand opnår en mindre fibermængde pr. areal-25 enhed.

Uanset hvordan man betragter fremgangsmåden ifølge opfindelsen, må man konstatere, at den sikrer en væsentlig forbedring i forhold til de tidligere kendte metoder, hvilket bekræftes af de efterfølgende forsøgs-30 resultater under forskellige driftsbetingelser.

2) Forsøg med variation af forskellige parametre.

Man har inden for rammen for betingelserne i henhold til opfindelsen ændret forskellige andre parametre i afhængighed af de tilsigtede produktkvaliteter.

35 Disse forsøg har givet følgende resultater;

DK 159621B

23

V VI VII VIII IX

- periferihastighed v (m/s) 56,5 56,5 75 56,5 71 - mængde q pr. hul (kg/døgn) 1 0,9 0,7 1,25 1 - tryk p (ram VS) 160 325 270 440 300 5 - q.v/p 0,35 0,15 0,19 0,16 0,24 - micronær-tal for 5 g (P) 4 3 3 4 3 - q.v/p.F 0,088 0,052 0,064 0,040 0,078 -q.v/P 14,12 16,95 17,5 17,65 23,6 - total mængde (T/døgn) fra 10 centrifugeringsleganet 18 18 18 25 20 - fibermængde for R = 2 (g/m2) 1080 945 915 1140 865 - kompressionsforhold 4 4 3 4 - trækstyrke (g/g) 300 250 - 250 250 15 Eksempel V er udført ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af et produkt, der kan sammenlignes med produktet i henhold til eksempel IV.

Man har nøjagtigt de samme mekaniske egenskaber. Micro-nær-tallet har ændret sig fra 3 til 4, hvilket betyder, 20 at fibrene ikke er så fine. Som følge heraf får man også en lidt højere værdi for fibermængden pr. arealenhed.

Produktionstypen i overensstemmelse med eksempel V er interessant, selv om produkterne har en lidt højere værdi for fibermængden pr. arealenhed end i eksempel IV.

25 Medens der er opretholdt de samme betingelser for centrifugeringen, skyldes ændringen i fiberfinheden forskelle i driften af den brænder, der afgiver den varme trækningsgas. Energiforbruget til drift af brænderen i overensstemmelse med eksempel V er væsentligt nedsat i for-30 hold til eksempel IV, hvilket på nyttig måde kan opveje den konstaterede forøgelse af fibermængden pr. arealenhed.

Selv om en eksakt sammenligning ikke er mulig, så længe mieronær-tallet ikke nøjagtigt er det samme i de 35 to tilfælde, kan man ved extrapolering komme frem til det resultat, at for et micronær-tal på 4,5 vil fibermængden i overensstemmelse med eksempel V være mindre 24

DK 159621 B

end for eksempel III. Dette bekræfter, hvad der fremgår af en sammenligning mellem eksemplerne II og IV, nemlig at kvaliteten af de isolationsprodukter, der fremstilles i overensstemmelse med opfindelsen, er bedre end kvali-5 teten af de produkter, der fremstilles i overensstemmelse med de tidligere kendte metoder, selv om denne forskel er mere markant for de fineste produkter.

Eksempel VI svarer til en udøvelse,som i eksempel IV, men med den samme periferihastighed og med nedsat 10 rotationshastighed. Produkterne har de samme egenskaber på nær forsøgsbaserede tilnærmelser.

Ud fra disse betragtninger er eksempel VII også interessant. Indflydelsen af periferihastigheden på de fremstillede produkters isolationsegenskaber fremgår og-15 så klart af værdien for fibermængden pr. arealenhed.

Eksempel VIII svarer til et forsøg med en produktion på 25 ton pr. døgn, hvilket ikke udgør nogen grænse for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, men adskiller opfindelsen klart fra de tidligere udførelsesformer, når 20 man ønsker fibre af god kvalitet. Micronær-tallet og fibérmængden pr. arealenhed er relativt lave, selv om de er lidt større end i eksempel V.

Den opnåede, mærkbare produktionsforbedring opvejer rigeligt denne mindre forøgelse af fibermængden pr.

25 arealenhed, som er nødvendig til opnåelse af de fornødne isolationsegenskaber.

Eksempel IX vedrører en anden udførelsesform for opfindelsen, der karakteriseres både ved en høj periferihastighed og en relativt lav rotationshastighed. Disse 30 betingelser for udøvelse giver mulighed for at opnå udmærkede mekaniske egenskaber og udmærkede isolationsegenskaber (fibermængden pr. arealenhed er særlig lav) for en stor ydeevne fra centrifugeringslegemet.

3) Forsøg med konstant q.v/p-forhold.

35 Disse forsøg er udført med et centrifugeringslege me med en diameter på 300 mm og med 11.500 huller.

Materialemængden pr. hul holdes konstant samtidigt 25

DK 159621 B

med, at tangentialhastigheden og trykket i brænderen forøges i tilnærmelsesvis samme forhold, således at forholdet q.v/p holdes i hovedsagen konstant.

Den efterfølgende tabel angiver resultaterne for 5 seks driftsbetingelser.

X XI XII XIII

periferihastighed v 68 76 85 100 mængde q pr, hul (kg/døgn) 1111 tryk p (mm VS) 410 460 510 600 10 q.v/p 0,165 0,165 0,166 0,166 micronær-tal for 5 g (F) 4,0 3,5 3,0 2,5 q.v/p.F 0,041 0,047 0,055 0,068 q.v/F 17 21,7 28,3 40 total mængde (T/døgn) fra 15 centrifugeringslegemet 11,5 11,5 11,5 11,5

Denne tabel viser, at det i overensstemmelse med opfindelsen ved indstilling af variabierne v og p med den samme enhedsydelse indenfor visse grænser er muligt at gøre fibrene finere ved simultan forøgelse af peri- 20 ferihastigheden og trykket i brænderen, dvs. gashastigheden. Dette fører til en væsentlig reduktion af mikro-nær-tallet og dermed af fibernyttemængden pr. arealenhed.

Man kan også opnå et så lavt micronær-tal som 2 med en relativt stor mateiralemængde.

25 Et lignende forsøg, denne gang uden ændring af trykket i brænderen, viser, at det til opnåelse af et meget lille micronær-tal er nødvendigt at have en væsentlig reduktion af ydelsen pr. enhed og dermed af den totale materialemængde, der produceres med anlægget.

30 35 26

DK 159621 B

I denne række forsøg anvender man det samme centrifugeringslegeme .

XIV XV XVI XVII XVIII

periferihastighed v 63 72 81 90 108 5 mængde q pr. hul (kg/døgn) 1,3 1,14 1,0 0,9 0,76 tryk p (mm VS) 410 410 410 410 410 g.v/p 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 micronær-tal for 5 g (F) 4,5 4,0 .3,5 3,1 2,7 q.v/p.F 0,044 0,050 0,056 0,063 0,074 10 q.v/F 18,2 20,5 23,1 26,1 30,4 total mængde (T/døgn) fra centrifugeringslegemet 15 13 11,5 10,3 8,8

De to foregående operationer, hvori man til forbedring af produktets isolationsegenskaber enten samtidigt 15 øger periferihastigheden og trykket eller formindsker materialemængden, fører dog ikke til helt ækvivalente resultater.

Erfaringen viser, at det fremstillede filt har væsentligt bedre mekaniske egenskaber,end når der er tale 20 om produkter, der - som tidligere nævnt - fremstilles med et lavt tryk i brænderen.

Disse forskelle kan tilskrives en bedre kvalitet af den fiber, der produceres, på grund af en relativt beskeden trækning med gasstrømmen i forhold til den 25 trækning, der skyldes centrifugeringslegemets rotationsbevægelse.

I de foregående eksempler er der ved sammenligning fremhævet nogle af forskellene med hensyn til de fremstillede produkter, og i denne forbindelse er det frem-30 hævet, at disse forskelle kommer til udtryk i produk- ff tionsprisen. Det er vanskeligt på nøjagtig måde at vurdere den økonomiske fordel, som den industrielle udnyttelse af opfindelsen giver. Under hensyntagen til de forskellige faktorer, såsom energi, produkt, materiale, 35 kan forbedringen forventes at være på ca. 10% eller mere af enhedsprisen, alt efter de valgte betingelser.

DK 159621B

27

Under disse forsøg er der foretaget analyser for at prøve at bestemme, hvilke egenskaber de , i overensstemmelse med opfindelsen fremstillede fibre udviser i forhold til de tidligere opnåede fibre for herved at kunne 5 gøre rede for de konstaterede forbedringer, navnlig ved en vurdering af fibrenes finhed med henblik på bestemmelse af micronær-tallet. Udover denne indirekte analyse er det vanskeligt at bestemme fibrenes karakteristika, navnlig deres længde.

10 Der er dog flere ting, som kan foranledige én til at mene, at driftsbetingelserne i henhold til opfindelsen giver mulighed for at fremstille længere fibre. Det er for eksempel den forbedrede trækstyrke. Det er også produkternes evne til at tåle en større sammenpresning.

15 Det er endvidere tykkelsen af fibermåtten i modtagekammeret, inden den føres ind i kammeret til varmebehandling af bindemidlet. Hvis man går frem i overensstemmelse med opfindelsen, konstaterer man en forøget tykkelse, der kan nå op på 25% eller mere, medens de 20 øvrige parametre, navnlig materialemængden, forbliver uændrede. Alle disse aspekter kan på en vis måde tilknyttes en forøgelse af fiberlængden.

Der er ved forsøg med kontinuerlig drift i mere end 200 timer i øvrigt også konstateret, at slitagen på 25 centrifugeringslegemet ikke var af en .sådan art, at der var behov for udskiftning af centrifugeringslegemet.

Dette er kun nogle få eksempler på de mange ejendommeligheder, man noterer ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

30 De giver mulighed for at vurdere arten af forbed ringerne i henhold til opfindelsen samt den type fordele, den indebærer for brugeren.

Man har undersøgt fremstillingen af en fibermåtte til isolationsformål, fordi det er et særlig karakteri-35 stisk eksempel på udnyttelse af metoder til fiberfremstilling, dels på grund af de producerede mængder, dels på grund af den kvalitet, man stræber efter for fibrene hos en sådan måtte.

Claims (16)

1. Fremgangsmåde ved fremstilling af mineralske fibre ved hvilken materialet i traekbar tilstand føres 5 til en centrifugeringslegeme, hvis omkredsvæg er udformet med huller, hvorfra materialet udslynges fra centrifugeringslegemet og danner filamenter, som transporteres og trækkes af en gasstrøm med høj temperatur, som bestryger omkredsvæggen på centrifugeringslegemet, i 10 retning på tværs af udslyngningsretningen for filamenterne, kendetegnet ved, at centrifugeringslegemets periferihastighed ved de huller, hvorfra filamenterne udgår, er på mindst 50 m/s.

2. Fremgangsmåde Ifølge krav 1, kendeteg-15 n e t ved, at periferihastigheden ikke er på mere end 150 m/s.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at periferihastigheden er på mellem 50 og 90 m/s. 20

.4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at materialemængden g i kg pr. døgn fra hvert enkelt hul og afgangstrykket p i mm vandsøjle for den varme gasstrøm med en bredde større end 5 mm og mindre end 12 mm vælges således, at forhol-25 det q.v/p holdes inden for intervallet 0,07-0,5, hvor v er periferihastigheden i meter pr. sekund.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at forholdet g.v/p holdes inden for intervallet 0,075-0,2.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at materialemængden pr. hul ligger på mellem 0,1 og 3 kg/døgn.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at materialemængden pr. hul 35 ligger på mellem 0,7 og 1,4 kg/døgn. 29 DK 159621 B

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den varme gasstrøm afgives med et tryk på 100-1000 mm vandsøjle fra en afgangsåbning med en bredde på ikke mere end 20 mm.

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den varme gasstrøm afgives ved et tryk på 200-600 mm vandsøjle fra en afgangsåbning med en bredde på ikke mere end 15 mm.

10. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående 10 krav, kendetegnet ved, at centrifugerings- legemets rotationshastighed ligger på mellem 800 og 8000 omdr/min.

11. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-9, kendetegnet ved, at rotationshastigheden lig- 15 ger på mellem 1200 og 2250 omdr/min.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forholdet q.v/F, hvor q repræsenterer materialemængden pr. hul i kg/døgn, v er periferihastigheden i m/s, og F er micronær-tallet for de fremstillede 20 fibre, er på mere end 17.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at materialemængden q pr. hul er på mellem 0,1 og 3 kg/døgn.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- 25. e t ved, at forholdet q.v/p.F, hvor q er materialemængden pr. hul i kg/døgn, v er periferihastigheden i m/s, p er afgangstrykket i mm vandsøjle for gasstrømmen med en afgangsbredde ikke mindre end 5 mm og ikke større end 12 mm, er større end 0,035.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kendeteg net ved, at materialemængden pr. hul ligger på mellem 0,1 og 4 kg/døgn, og at afgangstrykket for den varme gasstrøm er på mellem 200 og 600 mm vandsøjle.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 14 eller 15, k e n - 35 detegnet ved, at forholdet q.v/p.F er større end 0,040.