FI109709B - A method of making wood fiber insulation - Google Patents
A method of making wood fiber insulation Download PDFInfo
- Publication number
- FI109709B FI109709B FI992847A FI19992847A FI109709B FI 109709 B FI109709 B FI 109709B FI 992847 A FI992847 A FI 992847A FI 19992847 A FI19992847 A FI 19992847A FI 109709 B FI109709 B FI 109709B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- polyvinyl alcohol
- process according
- wood fiber
- water
- product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
1 1097091 109709
Menetelmä puukuitueristeen valmistamiseksiA method of making wood fiber insulation
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetel-5 mää puukuitueristeen valmistamiseksi.The present invention relates to a process for making wood fiber insulation according to the preamble of claim 1.
Tällaisen menetelmän mukaan puukuiduista, selluloosasta tai näiden yhdistelmästä koostuva kuituraaka-aine sekoitetaan sen ominaisuuksia modifioivien apuaineiden kanssa puukuituseoksen muodostamiseksi ja kyseisestä kuituaineseoksesta 10 muodostetaan halutun muotoinen eristekerros.According to such a method, a fibrous raw material consisting of wood fibers, cellulose or a combination thereof is mixed with adjuvants modifying its properties to form a fiber mixture, and the fiber composition 10 is formed into an insulating layer of the desired shape.
Puukuituvilla tai puukuitueriste, jota myös kutsutaan “selluvilla11 -eristeeksi, on ollut kauan tunnettu. Se on luonnontuote, jolla on erinomainen lämmöneristyskyky. Puukuituvilla valmistetaan kuituraaka-aineesta, kuten mekaanisesta selluloosa-15 massasta, kierrätyskuiduista tai kemiallisesta selluloosamassasta. Erityisen edullisesti puukuituvilla valmistetaan fibrilloivaila käsittelyllä työstetystä puuraaka-aineesta, kuten EP-patentissa 0 694 094 on esitetty.Wood fiber wool or wood fiber insulation, also called "cellulose11" insulation, has long been known. It is a natural product with excellent thermal insulation properties. Wood wool is made from a fibrous raw material, such as mechanical pulp, recycled fibers or chemical pulp. Particularly preferably, wood fiber wools are made from a wood raw material processed by treatment with a fibrillating wool, as disclosed in EP 0 694 094.
Puukuituvillan ominaisuuksia voidaan modifioida lisä- ja apuaineilla. Niinpä mate-•, 20 riaaliin on tunnetusti sekoitettu apuaineita, jotka tekevät sanotun eristeen sekä . lahoamattomaksi että paloa levittämättömäksi. Näistä apuaineista tärkein on boori-·. . happo ja sen suolat ja muut yhdisteet (boraatit, booraksi). Kirjallisuudessa eristei- .·. : siin on ehdotettu lisättäväksi monia muitakin aineita, mm. vesilasia, ja erilaisia mi- neraalipigmenttejä, kuten hienojakoista silikaa ja karboksimetyyliselluloosaa : : :25The properties of wood wool can be modified with additives and additives. Thus, excipients are known to be admixed with the material, 20, which make said insulating as well. unbreakable and unbreakable. The most important of these excipients is boron ·. . acid and its salts and other compounds (borates, borax). The literature insulates ·. Many other substances have been proposed to be added to the. water glass, and various mineral pigments such as fine silica and carboxymethylcellulose::: 25
Edelleen on tunnettua lisätä puukuitujen tai selluloosakuitujen joukkoon termoplas-:’· tisia kuituja, joiden avulla puukuidut saadaan lämpökäsittelyn avulla sitoutumaan \ toisiinsa (US-patenttijulkaisu 5 491 186).Further, it is known to include thermoplastic fibers among wood fibers or cellulosic fibers, which are capable of bonding wood fibers by heat treatment (U.S. Patent No. 5,491,186).
; ; 30 Esimerkkeinä muista ratkaisuista, joissa puukuitueristeen ominaisuuksia on modi- fioitu, mainittakoon EP-hakemusjulkaisusta 842 232 tunnettu, täysin tulenkestävä : tuote, joka saadaan aikaan lisäämällä kuituihin pigmenttejä ja AI2(S04)3. JP- hakemusjulkaisun 95-159 237 mukaan sellukuidusta voidaan valmistaa paneeleita sekoittamalla kuituihin vaahdotettua fenolihartsia ja kovettamalla sanottu seos mik- 2 109709 roaaltolämmittimessä. Ennestään tunnetaan myös hydrofiilisiä puukuitueristeitä, joissa on käytetty silikoniyhdisteitä.; ; 30 Examples of other solutions in which the properties of wood fiber insulation have been modified include the fully refractory product known from EP application 842 232: a product obtained by adding pigments and Al 2 (SO 4) 3 to fibers. According to JP application 95-159 237, cellulose fibers can be made into panels by mixing the fibers with a foamed phenolic resin and curing said mixture in a microwave oven. Hydrophilic wood fiber insulators using silicone compounds are also known in the art.
Kaikissa edellä mainituissa ratkaisuissa on oleellista, että apuaineet saadaan kiin-5 nitetyiksi hyvin puukuituihin. Toinen tärkeä tavoite puukuitueristeen valmistuksessa on saada materiaali mahdollisimman painumattomaksi, jotta se ei painuisi kasaan ajan myötä. Viimeksi mainitun ilmiön estäminen on erityisen tärkeää, kun puukuiduilla muodostetaan eristekerroksia pystysuuntaisiin rakenteisiin. Tunnetuilla menetelmillä näitä molempia tavoitteita ei toistaiseksi ole täysin pystytty saavut-10 tamaan.In all of the above solutions, it is essential that the excipients be well bonded to the wood fibers. Another important goal in the manufacture of wood fiber insulation is to make the material as unbending as possible so that it does not collapse over time. Preventing the latter phenomenon is particularly important when insulating layers of wood fibers are formed in vertical structures. By known methods, both of these objectives have not yet been fully achieved.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu painumattomien ja kiinteiden eristeiden valmistamiseksi. Etenkin keksinnön tarkoituksena on saada aikaan 15 puukuitueriste, joka on puhallettavissa haluttuun eristyskohteeseen ja johon saadaan luotettavasti kiinnitetyksi sen palon- ja homeenkestävyyttä parantavia apuaineita.The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art and to provide a completely new solution for the manufacture of non-pressurized and solid insulators. In particular, it is an object of the invention to provide a wood fiber insulator that is inflatable to a desired insulating object and to which its auxiliary agents for improving fire and mold resistance are reliably fixed.
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että puukuitujen modifiointiin käytettävät ’·.. 20 apuaineet kiinnitetään puukuituihin polyvinyylialkoholilla. Muista yhteyksistä on ; · tunnettua, että esim. boorihappo ja sen yhdisteet kykenevät nopeasti geeliyttä-• : ’· mään polyvinyylialkoholia vesiliuoksessa. Esillä olevassa keksinnössä tätä omi-:: naisuutta voidaan hyödyntää kuitumateriaalin valmistuksen yhteydessä sekoitta- : maila ensin kuitumateriaali apuaineiden kanssa ja saattamalla näin modifioitu kui- : 25 tuseos kosketuksiin polyvinyylialkoholin vesiliuoksen kanssa. Kyseinen liuos voidaan esim. ruiskuttaa kuituaineseoksen päälle tai sekaan eristettävässä kohteessa '· · tai polyvinyylialkoholin vesiliuos voidaan sekoittaa eristyskohteeseen ruiskutettavaan kuituainevirtaan välittömästi ennen kuin se kohtaa eristettävän kohdan. Boo-:: rihappo, boraatit ja vastaavat apuaineet aikaansaavat tällöin polyvinyylialkoholin 30 nopean geeliytymisen, jolloin polyvinyylialkoholi jähmettyy ja kiinnittyy kuituihin : * \. sitoen samalla apuaineet niihin.The invention is based on the idea that adjuvants for modifying wood fibers are attached to wood fibers with polyvinyl alcohol. Other connections are; It is known that, for example, boric acid and its compounds are capable of rapidly gelling polyvinyl alcohol in an aqueous solution. In the present invention, this property can be utilized in the manufacture of a fibrous material by first mixing the fibrous material with excipients and thereby contacting the modified fiber mixture with an aqueous solution of polyvinyl alcohol. For example, said solution may be sprayed onto the fiber mixture or mixed in the object to be isolated, or the aqueous solution of polyvinyl alcohol may be mixed with the fiber stream injected into the object immediately prior to contacting the object to be isolated. Boolic acid, borates, and the like, then cause a rapid gelation of the polyvinyl alcohol 30, whereby the polyvinyl alcohol solidifies and attaches to the fibers: * \. while binding the excipients to them.
3 1097093, 109709
Booraksin ja/tai boorihapon ja polyvinyylialkoholin yhteiskäyttö kuitujen sitomiseen on ennestään tunnettua WO-hakemusjulkaisun 9705205, US-patenttijulkaisun 5 853 802 sekä AU-patenttijulkaisun 598414 ja Derwentin tiivistelmän an 1979-62394B perusteella.The combined use of borax and / or boric acid and polyvinyl alcohol for fiber binding is known in the art from WO-A-9705205, US-A-5,853,802 and AU-A-598414 and Derwent Abstract, 1979-62394B.
55
Esillä olevan keksinnön yhteydessä on huomattu, että polyvinyylialkoholin geeliy-tymistä voidaan hidastaa, jolloin saadaan hieman enemmän aikaa liimautumisella haluttuja pintoja vastaan, syöttämällä polyvinyylialkoholi vesiliuoksessa, johon on lisätty vesiliukoista selluloosajohdannaista, jonka vesiliukoisen selluloosajohdan-10 naisen määrä on ainakin 5 % polyvinyylialkoholin ja selluloosajohdannaisen kokonaismäärästä. Raaka-aineeseen sekoitetaan tällöin ensin apuaineet, minkä jälkeen lisätään polyvinyylialkoholin vesiliuos, johon on lisätty vesiliukoista selluloosajohdannaista.In the context of the present invention, it has been found that the gelation of polyvinyl alcohol can be retarded to provide slightly more time by bonding to the desired surfaces by feeding polyvinyl alcohol in an aqueous solution of water-soluble cellulose derivative . The excipients are first mixed with the raw material, followed by the addition of an aqueous solution of polyvinyl alcohol to which a water-soluble cellulose derivative has been added.
15 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is essentially characterized in what is stated in the characterizing part of claim 1.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksintömme mukaan voidaan valmistaa painumatonta ja paneelien valmistukseen sopi-; 20 via, sidottuja puukuitueristeitä, joiden lisäetuna on, että kuitujen modifiointiin käytettävät apuaineet, kuten boorihappo tai boraattiyhdisteet, pysyvät pitkään ja luotettavasti eristeessä, vaikka se välillä kokonaan kastuisikin.The solution according to the invention provides considerable advantages. Thus, according to our invention, non-pressurized and suitable panels can be manufactured; 20, bonded wood fiber insulators, with the additional advantage that adjuvants used for fiber modification, such as boric acid or borate compounds, remain long and reliable in the insulation, even if it is sometimes completely wet.
: Erityisen edullisesti keksintöä voidaan hyödyntää eristysainepaneelien valmistuk- 25 sessa, koska keksinnön avulla eristekerros voidaan ruiskutuksen yhteydessä tai välittömästi sen jälkeen saattaa halutun muotoiseksi, minkä jälkeen se kiinnittyy tähän muotoon lyhyen ajan sisällä.It is particularly advantageous to utilize the invention in the manufacture of insulating panels because, by means of the invention, the insulating layer can, upon injection or immediately thereafter, be brought into the desired shape and then adhered to it within a short period of time.
•: · : Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen 30 selityksen avulla.The invention will now be described in more detail with reference to the detailed description.
Keksinnössä käytettävä puukuituvilla eli selluvilla voidaan valmistaa perinteisellä tekniikalla repimällä paperia ja jauhamalla se esim. vasaramyllyllä sekä sekoittamalla kuitujen joukkoon palonestoainetta, jolla eriste saadaan palamattomaksi ja 109709 4 kytemättömäksi. Esimerkkinä tekniikan tasosta mainittakoon US-patenttijulkaisu 4.804.695, jonka mukaan jauhetaan kuitumainen materiaali X joko puu tai (jä-te)paperi X yhdessä boorihappojauheen kanssa (14 % boorihappoa kuitujen painosta), käyttämällä vasaramyllyä jauhamiseen.The wood fiber fibers used in the invention, i.e. pulp, can be made by conventional techniques by tearing paper and grinding it with, for example, a hammer mill and blending flame retardant with fibers to render the insulation non-combustible and non-flammable. An example of the prior art is U.S. Patent No. 4,804,695, according to which the fibrous material X is ground either wood or (waste) paper X together with boric acid powder (14% boric acid by weight of the fibers) using a hammer mill.
55
Edullisesti esillä olevassa menetelmässä käytettävä selluvilla käsittää kuitenkin fibrilloidun kuitutuotteen, joka on saatu jauhamalla sopivaa selluloosa- tai lignosel-luloosapitoista raaka-ainetta. Lisäaineet lisätään osittain ennen jauhatusta. Viittaamme tässä yhteydessä vielä EP-patenttijulkaisun 0 694 094 mukaiseen ratkai-10 suun. Tätä tuotetta markkinoidaan tuotenimellä EKOVILLA (toimittaja: Ekovilla Oy, Kuusankoski). Hinnaltaan edullisin tuote saadaan tällä tekniikalla kuiduttamalla keräyspaperia, mutta tuotteita voidaan myös valmistaa suoraan puusta tai käyttämättömästä sellusta/paperista. Jauhatus suoritetaan siten, että siinä syntyy hiertävä vaikutus, joka johtaa kuitujen fibrilloitumiseen, jolloin saadaan fluffin (eli massa-15 revinnäinen) omaista tuotetta. Niinpä jauhimiksi sopivat esim. levy- ja kar- tiojauhimetja sentapaiset jauhimet, joissa on pyöriviä jauhinlevyjä tai -teriä. Erityisen edullisesti jauhimet on varustettu uritetuilla tai hammastetuilla terillä.Preferably, however, the pulp used in the present process comprises a fibrillated fibrous product obtained by grinding a suitable cellulose or lignocellulosic feedstock. Additives are partially added before grinding. Reference is also made in this connection to Solution 10 of EP 0 694 094. This product is marketed under the trade name EKOVILLA (supplied by Ekovilla Oy, Kuusankoski). The most economical product is obtained by pulping recycled paper with this technique, but the products can also be made directly from wood or from unused pulp / paper. The milling is carried out so as to produce a grinding effect which results in the fibrillation of the fibers to give a product similar to a fluff (i.e. pulp-15 tear). Thus, for example, refiners such as plate and cone refiners and similar refiners having rotary refiner discs or blades are suitable. Particularly preferably, the refiners are provided with grooved or serrated blades.
Kuituraaka-aineena käytettävä keräyspaperi voi olla puupitoista eli paperia, joka • 20 oleellisesti vain sisältää mekaanista massaa, se voi olla puuvapaata eli oleellisesti kemiallista massaa sisältävää paperia, tai se voi olla näiden yhdistelmä, kuten LWC-paperi, joka pääasiallisesti koostuu mekaanisesta massasta, jonka joukkoon on sekoitettu kemiallista sellua armeerausmassaksi. Keräyspaperi voi edelleen sisältää täyte- ja pigmenttejä tai olla näistä oleellisesti vapaa. Kaikkia mainittuja : 25 raaka-aineita kutsutaan tämän keksinnön yhteydessä myös "kuituraaka-aineeksi".The recycled paper used as the fibrous raw material may be woody, i.e., paper having essentially only mechanical pulp, it may be wood-free or substantially chemical pulp, or it may be a combination of these, such as LWC paper consisting essentially of mechanical pulp. chemical pulp has been blended to form the reinforcement mass. The recycled paper may further comprise or be substantially free of fillers and pigments. All of the above: The raw materials used in this invention are also referred to as "fibrous raw materials".
Sopivan eristemateriaalin valmistamiseksi kuituraaka-aine jauhetaan haluttuun hienouteen. "Halutulla hienoudella" tarkoitetaan tässä kuituraaka-aineen hajotta-: : mistä pienemmiksi osiksi. Yleensä raaka-aine hajotetaan noin 0,1-50 mm.n, edul- 30 lisesti noin 1-10 mm:n hiutaleiksi.To produce a suitable dielectric material, the fibrous raw material is ground to the desired fineness. By "desired fineness" is meant here the disintegration of the fibrous raw material into smaller parts. Generally, the raw material is disintegrated into flakes of about 0.1 to about 50 mm, preferably about 1 to about 10 mm.
Kuituraaka-aineeseen sekoitetaan jauhatuksen aikana tai sen jälkeen apuaineet, etenkin palonestoaineet, kuten boorihappo [B(OH)3] tai sen suolat ja esterit, sooda, urea, fosforihapon alkalimetalli-suolat jne. Boraateista voidaan erikseen maini- 5 109709 ta booraksi eli dinatriumtetraboraatti sekä boorihapon kalsiumsuolat (borokalsiitti, pandermiitti ja borasiiitti) ja boorihapon esterit, kuten trietoksiboraani. Erityisen edullisesti palonestoaineena käytetään ainakin osittain booraksia, boorihappoa tai näiden yhdistelmää. Kuten yllä mainitussa EP-patentissa todetaan, palonestoai-5 neet voidaan sekoittaa jauhettavaan massaan levy- ja kartiojauhimilla. Tällöin on edullista tuoda osa X noin 1/4 -1/2 X palonestoaineista kuitumateriaalin sekaan ennen jauhatusta kidevedettömänä ja osa X noin 1/2 - 3/4 X kidevedellisenä jauhatuksen jälkeen. Kaikki palonestoaineet voidaan toki sekoittaa kuivana kuitujen jauhatuksen yhteydessä, mutta tällöin vaaditaan suurempi määrä palonestoai-10 netta alkupalonturvan aikaansaamiseksi materiaalille. Apuaineet pyritään jakamaan mahdollisimman tasaisesti materiaaliin.During or after the milling, the fiber raw material is mixed with excipients, in particular flame retardants such as boric acid [B (OH) 3] or its salts and esters, soda, urea, alkali metal salts of phosphoric acid, etc. The borates may be specifically mentioned as borax or disodium tetraborate. as well as calcium salts of boric acid (borocalcite, pandermite and boracite) and esters of boric acid such as triethoxyborane. Particularly preferably, borax, boric acid or a combination thereof is used, at least in part, as a flame retardant. As stated in the aforementioned EP patent, flame retardants can be blended into the pulverized pulp by plate and cone grinders. In this case, it is preferable to introduce part X of about 1/4 -1/2 X of the flame retardants into the fibrous material before milling in anhydrous form and part X of about 1/2 to 3/4 X after milling in crystalline water. Of course, all flame retardants can be blended dry during fiber refining, but a greater amount of flame retardant is required to provide an initial flame retardant to the material. The aim is to distribute the excipients as evenly as possible into the material.
Apuainelisäyksellä saadaan aikaan modifioitu kuituraaka-aineseos, joka ei homehdu eikä ole herkkä syttymään. Keksinnön mukaan seokseen lisätään tämän 15 jälkeen polyvinyylialkoholia, joka sitoo apuaineet kuituihin. Tyypillisesti polyvinyyli-alkoholia käytetään kuivan kuitumateriaalin painosta 0,01 - 10 %, edullisesti 0,1 — 2 %, erityisen edullisesti noin 0,15 - 0,5 %. Polyvinyylialkoholia (PVA:ta) on aikai-; . semmin käytetty sideaineena paperin päällystyksessä. Sitä ei kuitenkaan ole käy tetty yhdessä booriyhdisteiden kanssa paperinpäällystystekniikassa, koska boori- .: 20 yhdisteet saavat aikaan erittäin nopean geeliytymisen, mikä vähentää päällystys-prosessin hallittavuutta. Esillä olevassa keksinnössä nopeasta geeliytymisestä on sen sijaan huomattava etu, koska yhteen sidottava kuitumateriaali ei tällöin ehdi painua kasaan.The addition of the excipient provides a modified fiber raw material blend which is non-moldy and non-flammable. According to the invention, polyvinyl alcohol is then added to the mixture, which binds the excipients to the fibers. Typically, polyvinyl alcohol is used in an amount of 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 2%, particularly preferably about 0.15 to 0.5% by weight of dry fibrous material. Polyvinyl alcohol (PVA) is early; . used as a binder in paper coatings. However, it has not been used in combination with boron compounds in paper coating technology because the boron: 20 compounds provide very rapid gelling which reduces the controllability of the coating process. The present invention, on the other hand, has the considerable advantage of rapid gelation, since the fibrous material to be bound together does not have time to collapse.
‘25 PVA lisätään modifioituun (eli apuaineita sisältävään) kuituainekseen eristekerrok-sen muodostamisen yhteydessä. Tämä tarkoittaa sitä, että kuiva kuituvirta ja PVA:n vesiliuos yhdistetään juuri ennen eristyskohdetta tai vasta siinä. PVA:n liian aikainen lisääminen aiheuttaa ongelmia kuitujen ruiskutukselle sekä tukkii helposti : : suuttimet ja muut laitteet.'25 PVA is added to the modified (i.e., excipient-containing) fiber material during the formation of the dielectric layer. This means that the dry fiber stream and the aqueous PVA solution are combined just before or only at the point of insulation. Adding PVA too early causes problems with fiber injection and easily clogs: nozzles and other equipment.
"*·: 30"* ·: 30
Keksinnön mukaan polyvinyylialkoholi syötetään kuituaineseoksen sekaan vesiliuoksessa, johon on lisätty myös vesiliukoisia selluloosajohdannaisia. Vesiliuos on yleensä laimea PVA:n suhteen, sopivimmin PVA:n konsentraatio on noin 0,1-10 6 109709 paino-%, edullisesti noin 1-5 paino-%. PVA voidaan sekoittaa kuituainekseen huoneenlämpötilassa tai korotetussa lämpötilassa.According to the invention, polyvinyl alcohol is added to the fiber mixture in an aqueous solution to which also water-soluble cellulose derivatives have been added. The aqueous solution is generally dilute with respect to PVA, most preferably the concentration of PVA is from about 0.1 to about 10 670709% by weight, preferably from about 1 to about 5% by weight. PVA can be blended into the fiber material at room temperature or at elevated temperature.
Kun vesi on liuottimena sekä PVAille että boraatille tai boorihapolle tai niiden yh-5 distelmälle ja kun vesi alkaa haihtua, booriyhdisteitä konsentroituu aina hieman PVA-kerroksen päälle ja niin niillekin saadaan erinomainen suoja homehtumista vastaan. PVA puolestaan sitoo booriyhdisteet, niin etteivät ne lähde kosteuden mukana vaeltelemaan eristeessä eivätkä irrallisina partikkeleina putoa pois eristeestä. PVA ei liukene veteen ollenkaan muuta kuin > 80 °C lämpötilassa ja näin 10 kerran kuivunut PVA myös pysyy eristeessä normaaleissa rakennuksen olosuhteissa. Tuomalla palonestoaineet ja/tai muut suolat osin kidevedettömässä tilassa seokseen, kideveden sitoutuminen ja kiteytyminen sitovat kuitumassaa paikalleen, kuten yllä manitussa EP-patenttijulkaisussa 0 694 094 todetaan. PVA:n ja boo-riyhdisteiden yhteiskäyttö lisää vielä suuresti sitoutumis-efektiä ja niitä voidaankin 15 käyttää samanaikaisesti.When water is a solvent for both PVA and borate or boric acid or a combination thereof, and when the water begins to evaporate, the boron compounds are always slightly concentrated on the PVA layer to provide excellent protection against mold. PVA, in turn, binds boron compounds so that they do not migrate with moisture in the insulation and do not fall off the insulation as loose particles. PVA does not dissolve in water at any temperature other than> 80 ° C and thus once dried, PVA also remains in the insulation under normal building conditions. By introducing flame retardants and / or other salts in a partially anhydrous state into the mixture, the bonding and crystallization of the crystal water binds the fibrous mass in place, as stated in the above-mentioned EP 0 694 094. The combination effect of PVA and boo compounds greatly increases the binding effect and can be used simultaneously.
Edellä on kuvattu PVA:n geeliyttämistä boorihapon ja sen suolojen avulla. Huomautettakoon, että monet muutkin apuaineet, kuten alumiinia ja zirkoniumia sisältävät aineet, saavat aikaan vastaavan vaikutuksen. PVA:n geeliyttämiseen voi-': 20 daan siksi etenkin käyttää zirkoniumsuoloja, koska ne antavat vieläkin lujemman geelin kuin booriyhdisteet. Näitä aineita voidaan myös käyttää yhtäaikaa.Gelation of PVA with boric acid and its salts has been described above. It should be noted that many other excipients, such as those containing aluminum and zirconium, have a similar effect. Therefore, zirconium salts can be used in particular for gelation of PVA because they give an even stronger gel than the boron compounds. These agents can also be used simultaneously.
Eristeen joukkoon voidaan edelleen sekoittaa muita vesiliukoisia funktionaalisia kemikaaleja, kuten esimerkiksi tehokkaampia homeenestoaineita ja hyönteisten-: 25 torjunta-aineita esim. kuparisulfaattia ja tinayhdisteitä. Muitakin lisäaineita, kuten soodaa ja kidevedetöntä kipsiä, voidaan käyttää, joilla kaikilla on edullinen kyky sitoa ylimääräistä vettä.Other water-soluble functional chemicals, such as more potent mold inhibitors and insecticides, such as copper sulfate and tin compounds, can be further mixed with the insulator. Other additives, such as soda ash and anhydrous gypsum, can be used, all of which have the advantageous ability to bind excess water.
: j : Lisättävien apuaineiden määrä voi vaihdella laajalti; tyypillisesti kuituihin lisätään ·:··· 30 apuaineita yhteensä noin 0,01 - 50 % kuitujen kuivapainosta. Sopivat lisäysmää-rät booriyhdisteille ovat noin 0,1 - 20 paino-%. Yleensä booriyhdisteet muodostavat ainakin 10 %, edullisesti ainakin 30 % ja erityisen edullisesti ainakin 40 % lisättävien apuaineiden kokonaismäärästä.: j: The amount of excipients added can vary widely; typically a total of about 0.01% to about 50% of the dry weight of the fibers is added to the fibers. Suitable addition amounts for boron compounds are from about 0.1 to about 20% by weight. Generally, the boron compounds comprise at least 10%, preferably at least 30%, and particularly preferably at least 40% of the total amount of excipients added.
7 1097097 109709
Suorittamissamme kokeissa on käytetty osa-sideaineena myös karboksi-metyyliselluloosaa (CMC:tä), joka antoi yllättävän tuloksen yhdessä PVA:n kanssa. Kokemuksemme mukaan näin menetellen sideaineyhdistelmän liimaantuvuus ympäristöön, kuten puuhun ja betoniin, parani selvästi.Carboxymethylcellulose (CMC) has also been used as a binder in our experiments, which gave a surprising result together with PVA. In our experience, in this way, the adhesion of the binder combination to the environment, such as wood and concrete, clearly improved.
5 CMC:n ja PVA:n parempi yhteistoiminta näyttää johtuvan siitä, että CMC hieman hidastaa laimentimena PVA:n geeliytymisnopeutta ja näin saadaan hieman enemmän aikaa liimautumiselle haluttuja pintoja vastaan.5 Better interaction between CMC and PVA seems to be due to the fact that CMC as a diluent slightly slows down the gelation rate of PVA and thus gives a little more time to bond to the desired surfaces.
10 CMC on myös halvempaa kuin PVA ja näin käyttöystävällistä. Hidastunut geeliy-tyminen antaa aikaa myös palon ja homeenestoaineiden diffuusiolle pintaan kuivumisen edistyessä.10 CMC is also cheaper than PVA and thus user friendly. The delayed gelation also gives time for diffusion of fire and mold inhibitors as the surface dries further.
Vastaavat muut vesiliukoiset selluloosajohdannaiset toimivat samalla tavalla. Näis-15 tä voidaan mainita mm. hydroksietyyliselluloosa (HEC) sekä metyyli-selluloosa (MC) ja sen eetterijohdannaiset, kuten hydroksialkyylieetterit, esim. hydroksipro-pyylimetyyliselluloosa (HPMC), hydroksietyylimetyyliselluloosa (HEMC) ja hydrok-•. sibutyylimetyyliselluloosa (HBMC).Corresponding other water soluble cellulose derivatives work in the same way. These 15 may be mentioned e.g. hydroxyethylcellulose (HEC) and methylcellulose (MC) and its ether derivatives such as hydroxyalkyl ethers, e.g., hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) and hydroxy. sibutylmethylcellulose (HBMC).
. .': 20 Yleensä mahdollisesti käytettävän vesiliukoisen selluloosajohdannaisen määrä on : ainakin 5 %, edullisesti ainakin 10 % ja erityisen edullisesti noin 25 - 75 % poly- vinyylialkoholin ja selluloosajohdannaisen kokonaismäärästä.. In general, the amount of water-soluble cellulose derivative that may be used is generally: at least 5%, preferably at least 10%, and particularly preferably about 25-75% of the total amount of polyvinyl alcohol and cellulose derivative.
Polyvinyylialkoholin vesiliuosta voidaan laimentaa vesiliukoisella hiilihydraatti-: ; 25 tuotteella, kuten tärkkelyksellä tai kationoidulla tärkkelyksellä, jonka käyttömäärä on ainakin noin 1 %, edullisesti 10 - 50 % PVA:n määrästä. PVA:n liuosta voidaan : myös laimentaa glykolilla tai polyetyleeniglykolilla tai vastaavalla vesiliukoisella : : suurimolekyylisellä hydroksyyliryhmiä sisältävällä yhdisteellä.An aqueous solution of polyvinyl alcohol can be diluted with a water-soluble carbohydrate; 25 products, such as starch or cationic starch, in an amount of at least about 1%, preferably 10 to 50%, by weight of PVA. The PVA solution may also be: diluted with glycol or polyethylene glycol or a similar water-soluble: high molecular weight hydroxyl group compound.
30 Kuten edellä on mainittu, keksinnön mukaan käsitelty puukuitueriste (selluvilla) soveltuu erityisen edullisesti käytettäväksi ruiskutuksella valmistettavien eristeiden tuottamiseen. Tässä keksinnössä käytetään termejä "eriste” ja "eristekerros” toistensa synonyymeina. Eristekerroksella voi olla mikä tahansa muoto ja "kerrok- 8 109709 sella” tarkoitetaan tässä yhteydessä, että valmiissa eristeessä on joka dimensiossa päällekkäisiä ja vierekkäisiä kuituja.As mentioned above, the wood fiber insulation (cellulose) treated according to the invention is particularly suitable for use in the production of sprayable insulators. As used herein, the terms "dielectric" and "dielectric layer" are used interchangeably. The insulating layer may be of any shape and "layered" is used herein to mean that the finished insulator has overlapping and adjoining fibers in every dimension.
Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan puukuituvillaa käsitellään fluffina 5 esim. puhaltamalla kuidut putkijohtoa pitkin käyttökohteeseen. Puhallettava massa käsittää tällöin puukuidut, jotka on käsitelty boorihapolla ja/tai boraattiyhdisteillä sekä mahdollisesti muilla apuaineilla. Puukuitumassa sekoitetaan tällöin ennen käyttökohdetta tai viimeistään käyttökohteessa PVA:n laimean vesiliuoksen kanssa. Sekoittaminen voidaan sopivimmin suorittaa sekoitussuuttimessa, jossa puu-10 kuitumassan putkilinja yhdistyy PVA:n vesiliuoksen putkilinjaan. Näin saatu seos puhalletaan eristettävään pintaan tai paneeleita muodostaviin muotteihin tai eristettäviin onkaloihin.According to a preferred embodiment of the invention, the fibrous wool is treated as a fluff 5, for example by blowing the fibers along the pipeline to the application. The inflatable pulp then comprises wood fibers treated with boric acid and / or borate compounds and possibly other auxiliaries. The wood pulp is then mixed with the diluted aqueous PVA solution before or at the latest. Advantageously, mixing can be performed in a mixing nozzle, where the wood-pulp pulp line is connected to an aqueous PVA solution line. The mixture thus obtained is blown onto an insulating surface or into panel-forming molds or insulating cavities.
Erityisen edullisen sovelluksen mukaan sekoitussuutin rakennetaan sellaiseksi, 15 että kuitumassan ja PVA:n vesiliuoksen sekoittuminen tapahtuu vasta matkalla suuttimesta käyttökohteeseen. Tällaisena sekoitussuuttimena voidaan käyttää laiteratkaisua, jossa on sisäkkäin esim. samankeskisesti järjestetyt suuttimet puu-kuiduille ja PVA:n vesiliuokselle, jolloin suuttimien poistopäät ovat läheisessä kon-. . taktissa keskenään. Järjestely voi olla esim. sellainen, että sisäputkessa puhalle-•. 20 taan puukuitua ja ilmaa ja heti sen ulkopuolelle järjestettyjen vesisuuttimien tai j suutinrenkaan kautta PVA:n vesiliuosta. Asetelma voi olla myös toisinpäin.According to a particularly preferred embodiment, the mixing nozzle is constructed such that mixing of the pulp and the aqueous PVA solution occurs only on the way from the nozzle to the application. As such a mixing nozzle can be used a device solution which includes, for example, concentricly arranged nozzles for wood fibers and an aqueous solution of PVA, the nozzle outlet ends being in close prox. . in tact with each other. The arrangement may, for example, be such that the inner tube • is blown. 20 through the water nozzles or the nozzle ring arranged directly outside it, the aqueous solution of PVA. Still life can be the other way around.
Koelaitoksella esitetyllä laitteella tehokas kuitueristeen sitoutuminen saatiin aikaan niinkin pienillä PVA määrillä kuin 0.25 % ilmakuivan selluvillan painosta.With the device shown in the test plant, effective fiber insulator binding was achieved with amounts as low as 0.25% by weight of air-dry cellulose wool.
; 25; 25
Erityisen tärkeän sovellutusmuodon mukaan keksintöä käytetään puisten tai betonisten elementtien varustamiseksi painumattomalla ja kiinteällä lämmöneristeker-: ’ : roksella. Tällaisia elementtejä voidaan käyttää esim. rakennuksen seinäpinnoissa.According to a particularly important embodiment, the invention is used to provide wooden or concrete elements with a non-pressurized and solid thermal insulation layer. Such elements can be used, for example, in wall surfaces of a building.
....: 30 Tässä sovelluksessa edellä esitetyllä tavalla valmistettu tuote ruiskutetaan reunoilla ja takalaidalla varustettuun rakennuselementtiin. Ruiskutuksen jälkeen tuotteen pinta tasataan. Tasaus tehdään esim. sellaisella riittävällä nopeudella pyörivällä, leikkaavalla terällä, joka repii kuidut irti massasta ja jonka minimikehänopeus on 5 m/s. Erotettavat kuidut voidaan puhaltaa takaisin tuoreen lämpöeristeen puhalluk- 9 109709 sen puhallussuuttimeen. Sopivimmin kyseisessä suuttimessa on tällöin takaisin-kierrätystä varten alipainetta eli imua muodostava kavennus, joka kiihdyttää ilman nopeutta. Tasauksen jälkeen ruiskutetaan edullisesti PVA + lisäaine-liuosta tuotteen pintaan ja niille laidoille, joihin kiinnitetään tämän liiman avulla kosteussulku.....: 30 In this application, the product prepared as described above is injected into a building element with edges and backside. After spraying the product is leveled. The alignment is made, for example, by a cutting blade rotating at a sufficient speed, which tears the fibers out of the pulp and has a minimum peripheral speed of 5 m / s. The separable fibers can be blown back into the blowing nozzle of the fresh thermal insulator. Preferably, the nozzle in question then has a vacuum, i.e. a suction-forming taper for recirculation, which accelerates the air velocity. After leveling, the PVA + additive solution is preferably sprayed onto the surface of the product and on the edges to which a moisture barrier is attached by means of this adhesive.
55
Tuotteen kuivattamiseksi voidaan ennen tasausta tuotteen pintaan ruiskuttaa sopiva määrä kuivatusainetta, joka sitoo itseensä kideveden tai kidevettä sekä alentaa halutulle tasolle lämpöeriste-elementin käyttösisällön suhteellisen kosteuden. Tähän käyttöön kidevedettömiä suoloja ovat mm. kalsiumsulfaatti, magnesiumsul-10 faatti, natriumkarbonaatti, natriumbikarbonaatti tai niiden sopiva seos. Esimerkkinä muista kuivatusaineista mainittakoon silikageeli.Prior to leveling, the product may be sprayed with a suitable amount of desiccant, which binds crystal water or crystal water and reduces the relative humidity of the contents of the thermal insulation element to the desired level. Anhydrous anhydrous salts for this use include e.g. calcium sulphate, magnesium sulphate, sodium carbonate, sodium bicarbonate or a suitable mixture thereof. An example of other desiccants is silica gel.
Keksinnön yhteydessä on kehitetty puhalluslaitteisto, jolla selluvillan puhallus ra-kennuselementteihin voidaan tehdä erityisen sujuvasti. Tämä laitteisto käsittää 15 puhallussuuttimen, joka on sovitettu liikkuvaksi edestakaisin elementin laidasta laitaan ja samaan aikaan tasaisesti eteenpäin. Keksintömme mukaan tämä laite on rakennettava niin, ettei edestakaisen liikkeen laitojen kääntöpisteeseen tule ylimääräistä materiaalia liikaa. Lineaariliikkeen käyttö lisäisi laidoilla puhalletun eristeen määrän lähes kaksinkertaiseksi verrattuna keskiosaan.In connection with the invention, a blowing device has been developed, whereby the blowing of cellulose wool into the building elements can be made particularly smoothly. This apparatus comprises 15 blowing nozzles arranged to move reciprocally from edge to edge and at the same time steadily forward. According to our invention, this device must be constructed in such a way that there is no excess material at the pivot point of the reciprocating motion. The use of linear motion would increase the amount of insulation blown on the edges by almost twice that of the center section.
V: 20A: 20
Olemme havainneet, että jos puhallussuutinta ohjataan elliptisellä käyttölaitteella, jossa kääntöpisteissä ohjausellipsi on jommankumman polttopisteen ääriasennossa, kun suutin on laita-asennossa, saadaan lähellä laitaa olevaa liikettä kiihdytettyä ja näin vähennettyä epäsymmetristä eristemateriaalin kasaantumista. Materi-•' -: 25 aalin tasaiseksi jakamiseksi vähennetään materiaalivirtaa suuttimesta.We have found that if the blowing nozzle is controlled by an elliptical actuator in which the control ellipse at the pivot points is in the extreme position of either of the foci when the nozzle is in the flip position, the movement near the flank can be accelerated and thereby reduce asymmetric insulating material accumulation. Material • '-: To distribute 25 alpha evenly, material flow from the nozzle is reduced.
Suutinasetelman edestakaista liikettä ohjataan pyörivällä ellipsiradalla, joka on niin ...: järjestetty, että käännepisteessä ja sen läheisyydessä suutinasetelma kulkee no- : : : peammin kuin keskellä. Paras tulos saavutetaan ellipsillä, jossa akseleiden suhde ·:··: 30 on välillä a/b = 1,5...2,5, edullisesti 1,75...2,0.The reciprocating motion of the nozzle assembly is controlled by a rotating ellipse, so ...: arranged that, at and around the inflection point, the nozzle assembly passes no-::: more than in the center. The best result is obtained with an ellipse, where the ratio of the axes ·: ··: 30 is between a / b = 1.5 ... 2.5, preferably 1.75 ... 2.0.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI992847A FI109709B (en) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | A method of making wood fiber insulation |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI992847 | 1999-12-31 | ||
FI992847A FI109709B (en) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | A method of making wood fiber insulation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI19992847A FI19992847A (en) | 2001-07-01 |
FI109709B true FI109709B (en) | 2002-09-30 |
Family
ID=8555856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI992847A FI109709B (en) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | A method of making wood fiber insulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI109709B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2400075A2 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-28 | Ekovilla OY | Protection impregnated thermal insulation and process for its manufacture |
-
1999
- 1999-12-31 FI FI992847A patent/FI109709B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2400075A2 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-28 | Ekovilla OY | Protection impregnated thermal insulation and process for its manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI19992847A (en) | 2001-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2424377C (en) | Fiber cement composite materials using sized cellulose fibers | |
US9994712B2 (en) | Method of producing ultra-low density fiber composite materials | |
US8425717B2 (en) | Phosphate bonded composites and methods | |
JP5155512B2 (en) | Fiber cement composite material using cellulose fibers filled with inorganic and / or organic substances | |
US6086998A (en) | Non-inflammable fiber product | |
JP2019526720A5 (en) | ||
EP3353132B1 (en) | Acoustical ceiling tile | |
JPWO2017043580A1 (en) | COMPOSITE OF MAGNESIUM CARBON PARTICLE AND FIBER AND METHOD FOR PRODUCING SAME | |
WO2019163659A1 (en) | Fiber composite and method for manufacturing same | |
NO309099B1 (en) | Coating composition, as well as process for making and using it | |
JP6644546B2 (en) | Cellulose nanofiber-supported reinforcing fiber for hydraulic molded article, hydraulic composition containing the same, hydraulic molded article | |
KR101063289B1 (en) | Flame retardant foamed resin chips and manufacturing method thereof | |
FI109709B (en) | A method of making wood fiber insulation | |
JP2689171B2 (en) | Manufacturing method of hydraulic material molded body | |
FI120794B (en) | Process for making wood fiber insulation | |
RU2125029C1 (en) | Composition for fibrous heat- and sound-insulation material and method of manufacturing thereof | |
RU2478546C1 (en) | Composition for fibrous material and method of its production | |
FI95401C (en) | A method for producing at least a substantially non-combustible product from a fibrous raw material and a thermal insulation material and an asphalt additive prepared by the method | |
US20200207663A1 (en) | Cellulose filaments reinforced cement composite board and method for the manufacture of the same | |
JPS6039525B2 (en) | Manufacturing method for fiber reinforced board products | |
RU2469967C2 (en) | Composite from mineral wool and method of producing said composite | |
JPH1179859A (en) | Nonflammable board | |
WO2020223562A1 (en) | Low-density modifier for fiber cement | |
KR102109750B1 (en) | Additive composition of gypsum plaster with improved dispersibility and method for preparing the same | |
KR20140059118A (en) | Cellulose fiber reinforced concrete composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |