FI120388B - Förfarande och anordning vid framställning av mineralfibrer samt fibreringshjularrangemang - Google Patents

Claims (2)

1. 25 Den uppsamlade primärmattans struktur päverkas kraftigt av förhällandena i #>·:· uppsamlingskammaren under mineralfibrernas färd frän fibreringsanordningen till uppsamlingsorganet. Om strömningsförhällandena i uppsamlingskammaren är .*. \ turbulenta och det existerar bakströmmar, blir den uppsamlade primärmattan lätt • · knölig och inhomogen. Fibrerings- och uppsamlingsprocesserna blir ocksä svära 30 att styra dä den producerade fibermängden ökar. • · • · · • · · • · Det är viktigt att optimera varje delprocess vid framställning av mineralull sä att ett önskat slutresultat uppnäs. Det har visat sig svärt att tillverka och samla Stora mängder fiber frän samma fibreringsanordning utan att strukturen av den uppsamlade primärmattan och den slutliga mineralullen försämras. Mineralull har manga olika användningsändamäl, tili exempel som isolerings-5 material i olika konstruktioner. Beroende pä användningsändamälet ställer man olika krav pä den tillverkade mineralullens egenskaper, pa dess styrka, komprimerbarhet, o.s.v. Mineralullens egenskaper päverkas av de enskilda mineralfibrernas egenskaper, med andra ord de enskilda mineralfibrernas tjocklek, längd samt deras rymdorientering i mineralullen. Dessa egenskaper päverkas 10 bland annat av de förhällanden som räder när mineralfibrerna bildas vid fibreringshjulen. Mineralullens slutegenskaper päverkas ocksä av det använda bindemedlet och/eller andra möjliga tillsatsämnen. Man har försökt optimera den slutliga mineralullens egenskaper genom att behandla den uppsamlade primärmattan pä olika sätt. 15 Ändamälet med denna uppfinning är därför att ästadkomma ett förfarande och en anordning för framställning av mineralullsfibrer, där ovannämnda olägenheter har minimerats. • · · • · · • · · 20 Ändamälet är därvid att ästadkomma ett förfarande, med vilket man kan päverka : .·. mineralfibrernas egenskaper da de bildas vid fibreringshjulsytan. • · · • · ·:· Ett annat ändamäi för den föreliggande uppfinningen är att ästadkomma ett • · · · :***: arrangemang och en anordning med vilka man kan producers mineralfibrer av 25 bestämd kvalitet. • · · • · · · • · · Dessa ändamäi uppnäs med ett förfarande och en anordning uppvisande de i den :*·.· kännetecknande delen av efterföljande självständiga patentkrav angivna • · ·:··· kännetecknen. 30 • · :v. Typiskt förfarande enligt den föreliggande uppfinningen omfattarföljande steg • · • · - mineralsmälta leds tili ett första roterande fibreringshjul i en fibreringsanordning omfattande minst tvä fibreringshjul, - mineralsmälta kastas frän det första roterande hjulets mantelyta tili det andra roterande hjulets mantelyta, och därifrän successivt vidare tili möjliga följande hjuls mantelytor, - mineralsmälta formas till mineralfibrer vid de roterande fibreringshjulens aktiva 5 omkretsar, - den aktiva omkretsen av minst ett av fibreringshjulen delas i minst en första sektion och en andra sektion, - de formade mineralfibrerna avblases frän fibreringsanordningens fibreringshjul medelst fiberavblasningsorgan anordnade vid hjulens aktiva omkretsar mot ett 10 uppsamlingsorgan, varvid fiberavblasningsorgan vid den första sektionen styrs oberoende av avbläsningsorgan vid den andra sektionen, - bindemedel tillsätts pa mineralfibrerna under deras bildning medelst appliceringsorgan för bindemedel anordnade vid hjulens aktiva omkretsar, och - appliceringsorgan för bindemedel vid den första sektionen styrs oberoende av 15 appliceringsorgan för bindemedel vid den andra sektionen. Typisktfibreringshjulsarrangemang enligt den föreliggande uppfinningen omfattar - ett roterande fibreringshjul med en aktiv omkrets vid vilken mineralsmälta formas till mineralfibrer, varvid fibreringshjulets aktiva omkrets är delad i minst en första :T: 20 sektor och en andra sektor, - fiberavblasningsorgan, som är anordnat vid fibreringshjulets aktiva omkrets, och som är anordnat att avbläsa mineralfibrer mot ett uppsamlingsorgan, vilka fibreringsavbläsningsorgan vid den första sektionen är styrda oberoende av fiberavbläsningsorgan vid den andra sektionen, • · · 25. appliceringsorgan för bindemedel, som är anordnat vid fibreringshjulets aktiva omkrets och som är förenat tili matningsorgan för bindemedel, varvid • · · *·|·* appliceringsorgan för bindemedel vid den första sektionen är styrda oberoende av • · *·”’ appliceringsorgan för bindemedel vid den andra sektionen. • · • · · • · · • · • · ·
2. 30 Typisk anordning enligt den föreliggande uppfinningen omfattar : - minst tre fibreringshjul, som har anordnats att rotera runt väsentligen horisontella • · · · ·:··: axlar, för omformning av mineralsmälta tili mineralfibrer vid fibreringshjulens aktiva omkretsar, varvid minst en av fibreringshjulens aktiva omkretsar är delad i minst en första sektion och en andra sektion, - avbläsningsorgan som är anordnade vid fibreringshjulens aktiva omkretsar för avbläsning av mineralfibrer frän fibreringsanordningen mot ett uppsamlingsorgan, 5 vilka fiberavbläsningsorgan vid den första sektionen är styrda oberoende av fiberavbläsningsorgan vid den andra sektionen och - appliceringsorgan för bindemedel, som är anordnade vid fibreringshjulens aktiva omkretsar, och - ett uppsamlingsorgan, varvid 10 appliceringsorgan för bindemedel vid den första sektionen är styrda oberoende av appliceringsorgan för bindemedel vid den andra sektionen. I detta sammanhang definieras fibreringshjulets aktiva omkrets som den del av fibreringshjulets omkrets var mineralfibrer bildas under hjulets rotation frän den 15 mineralsmälta som befinner sig pä hjulets yta. Som mineralfibrer definieras allmänt den viktfraktion av det bindemedelsfria fibermaterialet som gär igenom ett 32 pm sikt. Nu har man överraskande upptäckt att genom att dela fibreringshjulets aktiva • · · *·* * 20 omkrets i minst tvä sektorer som kan styras individuellt med avseende pa • · · • · · ’·’ * avbläsning och bindemedelsapplicering, kan man noggrannare och bättre än • · · *·:·[ tidigare behärska de processer som päverkar mineralfibrernas bildning vid fibreringshjulen. Samtidigt är det möjligt att pä ett effektivt sätt styra de bildade • · · *::: mineralfibrernas egenskaper, eftersom fiberavbläsningen och bindemedels- • · *** 25 appliceringen kan finjusteras att bättre motsvara det aktuella läget pä fibrerings hjulets aktiva omkrets. Man kan optimera de olika fibreringshjulssektionerna sä, att • · · man tar hänsyn till t.ex. mineralsmältans temperaturskillnader pä olika delar av • · fibreringshjulets yta. Mineralsmältans temperatur är ju inte konstant runt hela • · · fibreringshjulets omkrets, utan den varierar längs omkretsen. Mineralsmältans • · '·;·* 30 viskositet är bland annat beroende av smältans temperatur, sä att kali mineral- • · : smälta har högre viskositet än varm smälta. Av kallare smälta bildas tjockare fibrer under samma rotations- och avbläsningsförhällanden än frän varmare smälta. Man kan dela fibreringshjulets aktiva yta i sektioner sä, att vid de sektioner där man vet att mineralsmältans temperatur är lägre, är fiberavbläsningshastigheten större eller mindre beroende av den fiberkvalitet som önskas. Hög fiberavblasningshastighet kompenserar i vissa situationer smältans kallare temperatur och högre viskositet och fibreringshjulets aktiva omkrets producerar mineralfibrer vars styrke- och 5 andra egenskaper hälls pä en önskad niva. Enligt den föreliggande uppfinningen delas alltsä fibreringshjulets aktiva omkrets i minst tva sektioner, vid vilka fiberavbläsningen och/eller bindemedelsappliceringen styrs oberoende och skilt fran varandra, d.v.s. individuellt. Sektionerna kan 10 sinsemellan vara lika länga eller olika länga. Den första sektionen kan tili exempel vara 1,5, 2 eller 3 ganger längre än den andra sektionen. Enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen kan den aktiva omkretsen delas i tre, fyra, fem eller flera sektioner. Dessa sektioner kan alla vara lika langa, eller vissa av dem kan sinsemellan vara lika länga, eller de kan alla vara olika langa. Tili exempel, om 15 den aktiva omkretsen är delad i fyra sektioner kan den första och fjärde sektionen vara lika länga, och den andra och tredje sektionen ha en andra och tredje längd. Vid de olika sektionerna kan fiberavbläsningen och/eller bindemedelsappliceringen individuellt varieras vid den aktiva omkretsen. Med andra ord kan • · · : 20 fibreringsparametrarna säsom bindemedlets appliceringsmängd, typen av • · · : bindemedel, fiberavbläsningsorganets avbläsningshastighet och/eller '•i.: avbläsningsriktning vid en första sektion skilja sig frän de motsvarande * * parametervärdena vid en andra sektion vid en omkrets av ett och samma • · · ···j fibreringshjul. Enligt en utföringsform avbläser fiberavbläsningsorgan mineralfibrer • · *···* 25 vid den första sektionen med en första hastighet, och vid den andra sektionen med en andra hastighet. Omrädet, där fibrerna formas och som befinner sig strax infill, • · · li:* ovanför, fibreringshjulets smältring, kallas här ett fibreringsfält. Förhällanden i • · • · fibreringsfältet kan kontrolleras med de ovannämnda fibreringsparametrarna. • · *· *! Genom att ändra en fibreringsparameter vid en sektor kan förhällandena i • · · • · 30 fibreringsfältet vid denna sektor ändras oberoende av parameterinställningar vid :.· · den intilliggande sektorn. • · Fiberavblasningshastigheten och/eller -riktningen vid en första och en andra sektion kan vara samma, varvid den applicerade bindemedelsmängden och/eller typen är sinsemellan olika vid dessa sektioner. Om fiberavblasningshastigheten och/eller -riktningen är olika vid den aktiva omkretsens första och andra sektion, 5 kan den applicerade bindemedelsmängden och/eller typen vara densamma vid bada dessa sektioner. Det är ocksä möjligt att alla fibreringsparametrarna har olika värden vid tvä intill varandra liggande sektioner. Enligt en utföringsform avblases mineralfibrer medelst fiberavbläsningsorgan med 10 en avblasningshastighet pä minst 80 - 330 m/s, företrädesvis 100 - 300 m/s, typiskt 100 - 200 m/s. Fiberavbläsning vid de olika sektionerna vid den aktiva omkretsen utförs vanligen medelst ett fiberavbläsningsorgan. Fiberavbläsningsorganet kan omfatta ett antal avbläsningsspalter, vilkas bredd är vanligen 10-20 mm, företrädesvis 13-17 mm, och höjd vanligen 10-20 mm, 15 företrädesvis 10-15 mm. Antalet avbläsningsspalter i ett fiberavbläsningsorgan kan väljas enligt behov, tili exempel beroende pä avbläsningsorganets längd längs hjulets omkrets. Avbläsningsspaltens utformning kan väljas enligt behov. Spaltens tvärsnitt kan vara tili exempel runt, rektangulärt eller avlängt. Enligt en utföringsform är utformningen av avbläsningsspalternas utmynningar rund och • · · : 20 spalterna utgörs av borrade häl. Enligt en annan utföringsform skiljs de • · · : rektangulära avbläsningsspalterna frän varandra medelst vingar, t.ex. av stäl, som anordnats i avbläsningsorganen. Genom att rikta dessa vingar kan man styra avbläsningsriktningen. • · · • · · · • · · '···* 25 De enskilda mineralfibrer, som bildas pä fibreringshjulets yta och avbläses frän den, bildar sä kallade mineralfiberfilament, som är sammansatta av ett antal * » · ‘lii enskilda fibrer. Fiberfilament kan tänkas likna ett band eller en vajer, som har • · • · T uppstätt när tvä eller Hera fibrer har tvinnats runt varandra. Tvinningsgraden av ett • · *. *: fiberfilament är bland annat beroende av avbläsningshastigheten. En hög • · · *···* 30 avbläsningshastighet orsakar vanligen att de enskilda fibrerna är kortare, men de binds starkare med varandra, varvid den slutliga produkten fär bättre styrkeegenskaper. Mineralfiberfilament bildar under sin färd genom uppsamlingskammaren fiberflockar, vars struktur päverkas av avbläsningens och medieströmmarnas egenskaper kring och/ellerframförfibreringshjulen. Enligt en föredragen utföringsform kan fiberavbläsningsorganet omfatta 5 avbläsningsspalter genom vilka avbläsningsluft leds över hjulets omkrets. Luften tili avbläsningsspalterna mätäs via distributionskanaler. I anslutning tili avbläsningsspalterna, tili exempel bakom dem, kan anordnats avbläsningsdysor, vilka är förenade tili tryckluftsorgan. Da kan avblasningsdysor anordnas inre in i avblasningsspalternas distributionskanaler, tili vilka dysor mätäs tryckluft, som 10 biases ut ur dysorna i samma eller i en annan riktning än luften frän avblasningsspalterna. Den tili dysorna inmatade tryckluftens tryck är vanligen 2 -7 bar. Den inre avbläsningsdysans mynningstvärsnitt kan vara runt, rektangulärt eller avlängt. Typisk mynningsbredd och -höjd är cirka 0,5 - 5 mm. En inre avbläsningsdysa kan anordnas i anslutning tili alla avbläsningsspalter, bakom 15 varje spalt in i den motsvarande distributionskanalen. Alternative kan antalet inre avblasningsdysor vara färre än antalet avbläsningsspalter. Avbläsningsdysorna kan anordnas pä valbart sätt i anslutning tili avbläsningsspalternas distributionskanaler längs avbläsningsorganet, t.ex. sä, att en inre avbläsningsdysa sätts i anslutning tili var femte avbläsningsspalt, in i dess • · · ; 20 distributionskanal. • · · • · · • · · • · · *·:·* Enligt en utföringsform stalls avbläsningshastigheten in skilt för varje sektion sä, att vid olika sektioner används olika avbläsningshastigheter. • · · ·;;; Avbläsningshastigheten kan tili exempel vara högst vid den sektionen där • · ’·*** 25 mineralsmältan är kallasi och vid samma hjuls omkrets kan den sektionen där mineralsmältan är hetast ha en lägre avbläsningshastighet. Medelst • · · Ϊ·'.' avbläsningsegenskaper, säsom avbläsningshastigheten kan man säledes päverka • · [·’ de enskilda mineralfibrernas egenskaper och/eller egenskaper av de fiberfilament • · · *· som bildas av de enskilda mineralfibrerna. • · · • · 30 • · : Man kan väljä avbläsningshastigheterna vid de olika sektionerna sä att hela den aktiva omkretsen producerar mineralfibrer vars planerade egenskaper, tili exempel tjocklek och längd, är relativt lika varandra. Enligt en annan utföringsform av den