FI123701B

FI123701B - Järjestelmä ja menetelmä mineraalikuitujen valmistuksessa

Info

Publication number: FI123701B
Application number: FI20070016A
Authority: FI
Inventors: Erik Aastrand; Tommy Lindgren
Original assignee: Paroc Oy Ab
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2013-09-30
Also published as: RU2413677C1; WO2008084138A1; DE602008002063D1; FI20070016A0; ATE476395T1; FI20070016L; EP2125648A1; EP2125648B1

Description

JÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ MINERAALIKUITUJEN VALMISTUKSESSA ANORDNING OCH FÖRFARANDE VID FRAMSTÄLLNING AV MINERALFIBRER

5 Keksintö koskee jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaista järjestelmää ja menetelmää mineraalikuitujen valmistuksessa.

Mineraalivillaa valmistetaan sulattamalla sopivia mineraalipitoisia raaka-aineita, kuten diabaasia, kalkkikiveä tai kuonaa sulatusuunissa. Saatu sula johdetaan 10 kuidutinlaitteistolle, jossa siitä muodostetaan mineraalikuituja. Tyypillisesti kuidutinlaitteistona voidaan käyttää kaskadityyppistä kuidutinta, joka käsittää tyypillisesti neljä horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivää kuidutinkehää. Kuidutinkehien akselin on tyypillisesti järjestetty eri korkeuksille. Sulaa syötetään ensimmäisen kuidutinkehän kehäpinnalle, johon osa siitä tarttuu. 15 Muu osa sulasta sinkoutuu toisen kuidutinkehän kehäpinnalle. Jälleen osa sulasta saa otteen kehäpinnasta ja loppuosa sulasta sinkoutuu kolmannen kehän kehäpinnalle. Kolmanteen kehäpintaan tarttuu taas osa sulasta ja loppu sinkoutuu neljännelle kehäpinnalle, josta edullisesti koko jäljelle jäänyt sulamassa saa otteen. Sula, joka on saanut otteen kunkin kehän kehäpinnasta, muotoutuu 20 keskipakoisvoiman ansiosta kuiduiksi, jotka irtoavat kuidutinkehillä olevista sulapiireistä. Kuitujen irtoamista, niiden lentorataa irtoamisen jälkeen sekä myös niiden laadullisia ominaisuuksia voidaan edesauttaa järjestämällä kuidutinkehien ympärille ilmapuhalluksia, joiden voimakkuudella ja suunnalla voidaan vaikuttaa ^ em. ominaisuuksiin. Kuidut ohjataan kuidutinlaitteistolta sen eteen, ^ 25 keräilykammion toiseen päähän, järjestetylle keräilyelimelle, esimerkiksi kaltevalle ° kuljettimelle tai pyörivälle rummulle. Kuituihin lisätään yleensä ennen niiden ° keräystä myös sideainetta, jonka avulla yksittäiset kuidut saadaan paremmin ^ kiinnittymään myöhemmin prosessissa saatavaan kuitumattoon.

CD

δ ^ 30 Mineraalivillan valmistuksessa syntyy myös erinäisiä määriä ’’hukkatavaraa”.

o «m Esimerkiksi kuitumaton reunat voidaan siistiä leikkaamalla karkaisu-uunin jälkeen.

Poisleikatut reunat sisältävät valmiita hyvälaatuisia mineraalikuituja, jotka periaatteessa ovat täysin käyttökelpoisia. Tällaiset poistetut tai muusta syystä 2 hylätyt maton osat voidaan hajottaa takaisin yksittäisiksi kuiduiksi tai pienehköiksi kuituryhmiksi esimerkiksi repimällä. Näin saadut valmiskuidut voidaan syöttää takaisin prosessiin sopivassa kohdassa.

5 Tyypillisesti valmiskuidut on syötetty takaisin prosessiin villakammion kattoon järjestetyn syötinputken tai putkien avulla. Ongelmana on kuitenkin ollut valmis kuitujen epätasainen sekoittuminen kuidutinlaitteistolla tuotettuihin tuorekuituihin. Valmiskuitujen syöttö on myös häirinnyt keräilykammion kaasu- ja kuituvirtauksia, ja aiheuttaa jopa haitallisia takaisinvirtauksia keräilyelimeltä kuidutinlaitteistolle.

10

Julkaisussa DE 2 223 683 on esitetty kuidutinlaitteisto, joka käsittää viisi pyörivää kuidutinkehää. Kuidutinlaitteisto on järjestetty vinoon niin että sulaa syötetään laitteiston keskimmäiselle kuidutinkehälle. Tämän keskimmäisen kehän ylä- ja alapuolelle on järjestetty symmetrisesti neljä kuidutinkehää siten, että kehien 15 akselit sijaitsevat geometrisen neliön kärjissä. Kehien ympärille on järjestetty kehäksi paineilmasuuttimia kuitujen saattamiseksi keräilykammioon. Paineilmasuuttimien muodostaman kehän ulkopuolelle, kuidutinlaitteen kummallekin sivulle on järjestetty riviin suuttimia kuitujen syöttämiseksi keräilykammioon. Sideainesuuttimet on järjestetty näiden suuttimien ulkopuolelle.

20 Eräänä ongelmana tämänkaltaisessa järjestelyssä voi olla sideaineen huono sekoittuminen tuorekuituihin, ja sideainejakauman yleinen huonontuminen lopputuotteessa. Ongelmia saattaa aiheuttaa myös valmiskuitujen syöttö hyvin lähellä ilmasuuttimia, mikä saattaa aiheuttaa epätasaisia virtauksia tuorekuitujen ^ syntymisalueella. Tämä saattaa heikentää syntyvien kuitujen laatua ja määrää.

? 25

CO

° Esillä olevan keksinnön tavoitteena on vähentää tai jopa kokonaan poistaa edellä ° mainitut tunnetussa tekniikan tasossa ilmeneviä ongelmia.

X

tr

CL

^ Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on aikaansaada järjestelmä ja ^ 30 menetelmä, joilla valmiskuitujen lisääminen mineraalivillan valmistusprosessissa tuorekuitujen joukkoon olisi helppoa ja yksinkertaista.

3

Esillä olevan keksinnön eräänä toisena tavoitteena on järjestelmä ja menetelmä, joiden avulla voidaan taata sideaineen haluttu jakautuminen valmistettavaan kuitumattoon ja samalla minimoida haitallisten virtausten syntyminen keräilykammiossa.

5

Edellä olevat haitat saadaan poistettua, tai niitä vähennetään ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan nyt esillä olevalla keksinnöllä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty jäljempänä esitetyn itsenäisten patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.

10

Eräitä keksinnön mukaisia edullisia suoritusesimerkkejä kuvataan jäljempänä esitetyissä epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Tyypillinen keksinnön mukainen järjestelmä mineraalikuitujen valmistamisessa 15 käsittää - kuidutinlaitteiston, jossa on vähintään kaksi, tyypillisesti kolme tai useampi, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivää kuidutinkehää, joista ensimmäisen kehän kehäpinnalle syötetään mineraalisulaa, joka singotaan ensimmäisen kehän kehäpinnalta toisen kehän kehäpinnalle, ja sieltä edelleen 20 mahdollisen seuraavan kehän kehäpinnalle, jolloin kehien aktiivisilla kehäpinnoilla syntyy mineraalikuituja, - puhalluselimet, jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kehien aktiivisia kehäpintoja ja jotka on järjestetty aktiivisten kehäpintojen välittömään ^ läheisyyteen kuitujen puhaltamiseksi kehäpinnoilta kohti keräilyelintä, joka on ^ 25 järjestetty matkan päähän kuidutinlaitteistosta, ° - valmiskuitujen lisäyselimet, joilla kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen joukkoon ° lisätään valmiskuituja, ja * - sideaine-elimet, joilla lisätään sideainetta kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen ja ^ valmiskuitujen seokseen, ^ 30 jolloin sideaine-elimet on järjestetty puhalluselimien välittömään läheisyyteen ja

O

<m että valmiskuitujen lisäyselimet on järjestetty sideaine-elimien pois puhalluselimistä olevalle puolelle.

4

Tyypillisessä keksinnön mukaisessa menetelmässä - syötetään mineraalisulaa kuidutinlaitteiston ensimmäisen kehän kehäpinnalle, jolta mineraalisula singotaan toisen kehän kehäpinnalle, ja sieltä edelleen 5 mahdollisen seuraavan kehän kehäpinnalle, jolloin kehien aktiivisilla kehäpinnoilla syntyy mineraalikuituja, kuidutinlaitteiston käsittäessä vähintään kaksi, tyypillisesti kolme tai useamman, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehän, - puhalletaan syntyneet kuidut kuidutinlaitteiston kehien aktiivisilta kehäpinnoilta 10 kohti keräilyelintä, joka on järjestetty matkan päähän kuidutinlaitteistosta, ja puhallukseen käytetään puhalluselimiä, jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kehien aktiivisia kehäpintoja ja jotka on järjestetty aktiivisten kehäpintojen välittömään läheisyyteen, - lisätään kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen joukkoon valmiskuituja valmiiden 15 kuitujen lisäyselimien avulla, ja - lisätään sideainetta kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen ja valmiskuitujen seokseen sideaine-elimillä, jolloin sideaine-elimet järjestetään puhalluselimien välittömään läheisyyteen ja että valmiskuitujen lisäyselimet järjestetään sideaine-elimien pois puhalluselimistä 20 olevalle puolelle.

Nyt on yllättäen huomattu, että järjestettäessä elimet, joilla sideainetta lisätään, puhalluselimien välittömään läheisyyteen ja valmiskuitujen lisäyselimet vastaavasti ^ näiden sideaine-elimienulkopuolelle, voidaan sideaineen jakaumaa kuituihin ^ 25 huomattavasti parantaa. Sideaine jakautuu toivotulla tavalla sekä valmiskuituihin ° että prosessissa juuri syntyneisiin tuorekuituihin. Saatu parannus on ollut selvästi ° suurempi kuin mitä olisi näin yksinkertaiselta rakennemuutokselta voitu odottaa.

^ Sideaineen jakautuminen valmiskuituihin on erityisesti parantunut, jolloin ^ valmiskuidut eivät heikennä lopputuotteena saatavan kuitumaton mekaanisia ^ 30 kestävyysominaisuuksia, mikä aiemmin on ollut ongelmana. Tämä puolestaan o <m mahdollistaa haluttaessa entistä suurempien valmiskuitumäärien käytön mineraalivillan valmistusprosessissa. Lisäksi on huomattu, että keksinnön mukaista järjestelmää ja menetelmää käytettäessä valmiskuitu ’’tempautuu” 5 kuidutinkehiltä lähtevään tuorekuituvirtaan, jolloin ei myöskään synny haitallisia eri suuntiin meneviä virtauksia. On myös huomattu, että haluttaessa lisättävän sideaineen kokonaismäärää voidaan myös lisätä, jolloin voidaan parantaa valmiskuitujen sidonnaisuutta syntyvään primääri mattoon.

5 Tässä yhteydessä tuorekuiduilla tarkoitetaan kuituja, jotka syntyvät kuidutinlaitteiston kuidutinkehien kehäpinnoilla, ja jotka välittömästi muotoutumisensa jälkeen ohjataan puhalluksien avulla kohti kuidutinlaitteiston eteen sijoitettua keräilyelintä.

10 Tässä yhteydessä valmiskuiduilla tarkoitetaan kuituja, jotka on ajallisesti valmistettu huomattavasti aikaisemmin ennen niiden lisäystä keräilykammioon, ja jotka lisätään valmistusprosessiin käyttämällä lisäyselimiä, kuten suuttimia, syöttöputkia, syöttörakoja tai vastaavia. Valmiskuidut voivat olla kierrätyskuituja, eli 15 ne voivat olla peräisin mineraalikuitumaton osista, jotka on poistettu prosessin myöhemmissä vaiheissa, tyypillisesti mineraalikuitumaton karkaisun jälkeen, ja jotka on saatettu takaisin yksittäisiksi kuiduiksi tai pienehköiksi kuituryhmiksi tai -kimpuiksi. Valmiskuidut voivat olla myös erityyppisiä kuituja kuin prosessissa valmistettavat tuorekuidut. Valmiskuidut voivat olla esimerkiksi sopivan pituisiksi 20 käsiteltyjä lasikuituja prosessin tuorekuitujen ollessa kivivillakuituja. Valmiskuidut voivat olla myös kivivillakuituja, joiden kemiallinen koostumus ja/tai pituusjakauma on erilainen kuin prosessissa tuotettavien tuorekuitujen vastaavat ominaisuudet.

Tyypillisesti valmiskuitua, erityisesti prosessista saatavaa kierrätyskuitua lisätään 0 ^ 25 - 24, edullisesti 5 - 20, edullisemmin 7 - 16 paino-%.

co o ° Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan valmiskuitujen lisäyselimet käsittävät

X

vähintään yhden syöttöputkeen, edullisesti 2-6 syöttöputkea, edullisemmin 2-3 ^ syöttöputkea. Syöttöputket ovat useimmiten valmistettu kulutuksen kestävästä ^ 30 materiaalista, kuten ruostumattomasta teräksestä tai basaltista. Syöttöputken ° suuaukko voi olla joko pyöreä tai kulmikas. Tavallisesti lisäyselimenä toimivan syöttöputken suuaukon läpimitta on 60 - 160 mm, edullisesti 95- 140 mm, vielä edullisemmin 100-110 mm, toisinaan 60- 120 mm. Syöttöputken läpimitan tulee 6 olla riittävä, jotta valmiskuidut eivät takerru syöttöputkeen, mutta se ei saa olla liian iso, ettei syntyisi prosessia häiritseviä virtauksia. Edullisesti syöttöputken suutinosa on muotoiltu ilman virtausta kasvattavaksi siten, että ennen suutinosaa syöttöputken halkaisija pienenee hitaasti suuaukon läpimittaan.

5

Edullisesti valmiskuitujen lisäyselimet on suunnattu siten, että valmiskuidut syötetään kuidutinkehiltä keräilyelimelle suuntautuvan pääasiallisen kuituvirran suuntaisesti. Näin voidaan minimoida ylimääräisten poikkeavien virtausten syntyminen keräilykammiossa.

10

Tyypillisesti valmiskuituja säilytetään varastosiilossa tai vastaavassa ennen niiden lisäystä prosessiin. Varastosiilosta valmiskuidut voidaan johtaa yhtä tai useampaa johdinta, kuten putkistoa, pitkin valmiskuitujen lisäyselimiin. Jokaiselle lisäyselimelle voidaan järjestää oma johdin varastosiilosta tai valmiskuidut voidaan 15 tuoda yhtä johdinta käyttäen välimatkan päähän kuidutinlaitteistosta ja keräilykammiosta. Yksi johdin voidaan sitten jakaa sopivalla haaroituskappaleella/haaroituskappaleilla, jotta saadaan johdin yhdistettyä jokaiseen lisäyselimeen. Mikäli jokaiselle lisäyselimelle järjestetään varastosiilosta oma erillinen johdin, voidaan helposti säädellä eri kohtiin syötettävien 20 valmiskuitujen määrää. Jokaiselta lisäyselimeltä syötettävän valmiskuitumäärän ei siis tarvitse olla yhteneväinen. Käytettäessä yhtä johdinta varastosiilosta ja haaroituskappaletta, voidaan haaroituskappaleen ja lisäyselimen väliin asentaa erillinen kuristuselin valmiskuitujen syöttömäärien säätelemiseksi. Valmiskuitujen ^ syöttämiseen varastosiilosta voidaan käyttää esimerkiksi siirtopuhaltimia.

? 25 co ° Keksinnön eräässä suoritusmuodossa valmiskuitujen lisäyselimet on järjestetty ° kuidutinlaitteiston toisen ja kolmannen kehän aktiivisten kehäpintojen läheisyyteen.

* Tyypillisesti käytettäessä nelikehäistä kaskadityyppistä kuidutinlaitteistoa toinen ja ^ kolmas kehä tuottavat määrällisesti ja laadullisesti parasta kuitumateriaalia. Mikäli ^ 30 valmiskuidut halutaan sekoittaa tuorekuitujen pääosan joukkoon, lisäyselimet

O

«m järjestetään edullisesti toisen ja kolmannen kehän läheisyyteen, esimerkiksi noin 150 - 400, edullisesti noin 100 - 300 mm päähän kehän kehäpinnasta, sen ulkopuolelle.

7

Toisinaan keksinnön mukaisessa menetelmässä valmiskuitujen lisäyselimet voidaan järjestää kuidutinlaitteiston alapuolelle. Tällöin lisäyselimet yleensä käsittävät ainoastaan yhden syöttöputken tai syöttöraon. Myös tällä tavalla 5 lisättynä valmiskuitujen sekoittumista tuorekuituihin voidaan selvästi parantaa aikaisempiin ratkaisuihin verrattuna.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa sideaine-elimet on järjestetty puhalluselimien välittömään läheisyyteen. Tämä tarkoittaa, että sideaine-elimet on 10 järjestetty hyvin lähelle puhalluselimiä, jopa kiinni puhalluselimiin. Sideaine-elimet muodostavat yleensä puhalluselimien ulkopuolelle, siis pois kuidutinkehistä olevalle puolelle, sideaine-elinkehän, jonka etäisyys puhalluselimistä on 0 - 10 cm, tyypillisesti 1 - 7 cm, tyypillisemmin 2-5 cm. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa sideaine-elimet on voitu järjestää kuidutinkehien keskelle, 15 niiden kohti keräilykammiota olevalle puolelle. Sideainetta voidaan myös lisätä sekä kuidutinkehien kehäpintoja ympäröiviltä sideaine-elimiltä että kuiduitinkehien keskeltä.

Kuidutinlaitteisto, puhalluselimet, sideaine-elimet ja valmiskuitujen lisäyselimet 20 voidaan haluttaessa integroida yhtenäiseksi liikuteltavaksi yksiköksi. Tämä yksikkö käsittää tällöin kuidutinlaitteiston, jossa yksittäiset kuidutinkehät on asianmukaisella tavalla kiinnitetty toisiinsa siteen, että ilmavirtaukset kehien ympärillä ja edullisesti myös välistä voidaan järjestää mahdollisimman ^ virtaviivaisiksi. Yksittäisiä kuidutinkehiä ympäröiviin suojakoteloihin voidaan ^ 25 kiinnittää puhalluselimet. Puhalluselimet voivat käsittää joko lukumäärän yksittäisiä ° puhallussuuttimia, jotka muodostavat suutinkranssin kuidutinkehien aktiivisten ° kehäpintojen ympärille, tai puhalluselimet on voitu järjestää kuidutinkehien * aktiivisia kehäpintoja ympäröiviksi puhallinraoiksi. Nämä puhallinraot on voitu ^ jakaa väliseinien avulla useammaksi erilliseksi puhallinaukoksi. Puhalluselimen ^ 30 välittömään läheisyyteen voidaan kiinnittää sideaine-elimet, jotka normaalisti

O

<m käsittävät lukumäärän erillisiä suuttimia. Puhalluselimien käsittäessä erillisiä puhallussuuttimia, sideainesuuttimet voidaan järjestää samaan kranssiin puhallussuuttimien kanssa, esimerkiksi siten, että kehän joka kolmas suutin on 8 sideainesuutin muiden ollessa puhallussuuttimia. Puhalluselinten ollessa puhallusrakoja sideaine-elimet voidaan järjestää puhallusrakojen ulkopinnalle, siis niiden pois kuidutinkehistä olevalle puolelle. Valmiskuitujen lisäyselimet järjestetään lopuksi sideaine-elimien ulkopuolelle, eli niiden kauempana 5 kuidutinlaitteistosta olevalle puolelle. Yleensä yllämainittujen elimien ollessa järjestettynä yhtenäiseksi liikuteltavaksi yksiköksi, tämän yksikön alle on järjestetty pyörät tai muut vastaavat, jolloin yksikön liikuttelu esimerkiksi huoltotilanteissa on helppoa ja kevyttä.

10 On myös mahdollista, että kuidutinlaitteisto, puhalluselimet ja sideaine-elimet on integroitu yhtenäiseksi liikuteltavaksi yksiköksi, ja valmiskuitujen lisäyselimet on järjestetty tästä yksiköstä erillisiksi, esimerkiksi ulkoisten tukien varaan.

Edullisesti sideaine-elimet on järjestetty puhalluselimien kanssa kiinteään 15 kontaktiin puhalluselimien pois kuidutinlaitteistosta olevalle puolelle.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kuidutinlaitteiston eteen sijoitettu keräilyelin käsittää ensimmäisen ja toisen keräilypinnan, jotka on edullisesti järjestetty päällekkäin pystysuorassa suunnassa. Keräilyelin voi käsittää 20 esimerkiksi kaksi päällekkäin järjestettyä pyörivää sylinteriä, joiden pinta voi olla järjestetty ilmaa läpäiseväksi, esimerkiksi rei’ityksin tai raoilla. Sylinterien sisään voi olla järjestetty imuelimet ilman ja mahdollisten muiden kaasujen imemiseksi keräilykammiosta. Samalla kuidut kerätään imun avulla keräilyelimien pinnalle. Sylinterit voivat pyöriä samaan suuntaan tai toisiaan vastaan. Kaksoiskeräily ^ 25 tehostaa mineraalikuitujen keräämistä, mikä on edullista erityisesti silloin kun ° käytetään kuidutinlaitteistoa, jonka kuiduntuotantokapasiteetti on korkea. Yleensä ° keräilyelimelle kerätyn primäärikuitumaton paino ei saa ylittää tiettyä annettua raja- * arvoa. Kerättävien kuitujen määrän kasvaessa, joko siksi että kuidutinlaitteistolla ^ pystytään tuottamaan suuri määrä kuituja, tai siksi että valmiskuituja halutaan ^ 30 lisätä huomattavia määriä tuotettavaan kuitumattoon, joudutaan yleensä

O

keräilyelimen nopeutta lisäämään, jotta primaarimaton paino pysyisi annetun raja-arvon alapuolella. Tämä voi aiheuttaa ongelmia valmistusprosessin myöhemmässä vaiheessa, koska seuraavien käsittelyvaiheiden nopeutta ei ehkä 9 pystytä lisäämään vastaavasti. Käytettäessä kahta keräilyelintä pystytään keräilykapasiteettia nostamaan siinä määrin, että kerättyjen primääri mattojen painot jäävät alle annettujen raja-arvojen ilman keräilyelimien nopeuden lisäystä vaikka keräilyelimille saapuva kuitumäärä lisääntyisikin huomattavasti. Erityisen 5 hyvin kaksi keräilypintaa käsittävä keräilyelin soveltuu käytettäväksi silloin, kun valmiskuitujen lisäyselimet on sijoitettu toisen ja kolmannen kuidutinkehän aktiivisten kehäpintojen läheisyyteen.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa valmiskuitujen lisäyselimet tai lisäyselimien 10 läheisyydessä sijaitsevat puhalluselimet voidaan suunnata siten, että valmiskuidut ohjataan pääasiallisesti ensimmäiselle tai toiselle keräyspinnalle. Näin voidaan valmistaa samanaikaisesti kahta primääristä kuitumattoa, joiden ominaisuudet poikkeavat toisistaan. Lisäyselimet tai niiden läheisyydessä olevat puhalluselimet voidaan suunnata esimerkiksi siteen, että ensimmäiselle keräyselimelle kerätään 15 pääosa valmiskuidusta ja toiselle keräyselimelle pääasiallisesti tuorekuituja. Saadut erilaiset primäärikuitumatot voidaan myöhemmin yhdistää, jolloin saadaan lopputuote, jossa voi olla esimerkiksi erilaisia kerroksia, tai kumpikin primäärimatto voidaan käsitellä erikseen kahden erilaisen lopputuotteen saamiseksi.

20 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kaaviomaisiin kuviin:

Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista järjestelmää edestä päin ^ katsottuna, o " 25

CD

° Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen järjestelmä edestäpäin ° katsottuna. Järjestelmä 1 käsittää neljä kuidutinkehää 2, 2’, 2”, 2”’. Kuidutinkehien * 2, 2’, 2”, 2”’ aktiivisten kehäpintojen ympärille on järjestetty puhalluselimet 3, 3’, ^ 3”, 3”’, joilla kehäpinnoilla syntyvät mineraalikuidut puhalletaan kohti ^ 30 kuidutinlaitteen edessä sijaitsevaa keräilyelintä (ei esitetty). Puhalluselimet 3, 3’, w 3”, 3”’ käsittävät rakosuuttimen, jolla ilmaa puhalletaan keskimäärin nopeudella 150-300 m/s.

10

Puhalluselimien 3, 3’, 3”, 3”’ pois kehäpinnoista olevalle puolelle on järjestetty sideaine-elimet 4, 4’. 4”, 4”’, jotka käsittävät lukumäärän pyöreitä yksittäissuuttimia 5, 5’. Sideaine-elimien 4, 4’. 4”, 4”’ yksittäissuuttimien lukumäärä riippuen siitä mitä kuidutinkehää 2, 2’, 2”, 2”’ sideaine-elin 4, 4’. 4”, 4”’ ympäröi. Koska 5 ensimmäisellä kuidutinkehällä 2 muodostuu tyypillisesti vähiten kuituja, on myös syötettävän sideaineen määrä tämän kehän 2 aktiivisella kehäpinnalla vähäisempi, jolloin myös sideaine-elimen 4 yksittäissuuttimien määrä voi olla vähäisempi. Vastaavasti kolmannella ja neljännellä kuidutinkehällä 2”, 2”’ syntyvien kuitujen määrä on suurempi, mikä luonnollisesti lisää syötettävän sideaineen tarvetta. Näin 10 myös sideaine-elinten 4”, 4”’ yksittäissuuttimien määrän on edullisesti suurempi kuin ensimmäisellä kehällä 2.

Ensimmäisen ja kolmannen kuidutinkehän 2, 2” puoliväliin, niiden sideaine-elinten ulkopuolelle on järjestetty valmiskuitujen lisäyselin 6. Vastaavanlainen lisäyselin 6’ 15 on järjestetty kuiduttimen toiselle puolelle, keskimäärin toisen ja neljännen kuidutinkehän puoliväliin. Valmiskuitujen lisäyselimet 6, 6’ käsittävät pyöreät suutinaukot, jotka ovat yleensä huomattavasti isompia kuin sideaineen syöttöön tarkoitetut yksittäissuuttimet. Lisäyselimet 6, 6’ on edullisesti järjestetty sellaiseen kohtaan kuidutinkehien ympärille että valmiskuitujen mahdollisimman tehokas 20 sekoittuminen tuorekuituihin voidaan taata. Samalla pyritään lisäämään sideainetta valmiskuituihin mahdollisimman tehokkaasti.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu pelkästään edellä esitettyihin ^ esimerkkeihin, vaan keksintö voi vaihdella jäljempänä esitettyjen

CM

. 25 patenttivaatimusten rajoissa, o i o

X

cc

CL

CD

δ o o o C\l

Claims

11

1. Järjestelmä mineraalikuitujen valmistamisessa, joka järjestelmä käsittää - kuidutinlaitteiston, jossa on vähintään kaksi, tyypillisesti kolme tai useampi, 5 horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivää kuidutinkehää (2, 2’, 2”, 2”’), joista ensimmäisen kehän kehäpinnalle syötetään mineraalisulaa, joka singotaan ensimmäisen kehän kehäpinnalta toisen kehän kehäpinnalle, ja sieltä edelleen mahdollisen seuraavan kehän kehäpinnalle, jolloin kehien aktiivisilla kehäpinnoilla syntyy mineraalikuituja, 10. puhalluselimet (3, 3’, 3”, 3”’), jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kehien (2, 2’, 2”, 2”’) aktiivisia kehäpintoja ja jotka on järjestetty aktiivisten kehäpintojen välittömään läheisyyteen kuitujen puhaltamiseksi kehäpinnoilta kohti keräilyelintä, joka on järjestetty matkan päähän kuidutinlaitteistosta, - valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’), joilla kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen 15 joukkoon lisätään valmiita kuituja, ja - sideaine-elimet (4, 4’, 4”, 4”’), joilla lisätään sideainetta kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen ja valmiskuitujen seokseen, tunnettu siitä, että sideaine-elimet (4, 4’, 4”, 4”’) on järjestetty puhalluselimien (3, 3’, 3”, 3”’) 20 välittömään läheisyyteen ja että valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) on järjestetty sideaine-elimien (4, 4’, 4”, 4”’) pois puhalluselimistä (3, 3’, 3”, 3”’) olevalle puolelle ja suunnattu siten, että valmiskuidut syötetään kuidutinkehiltä keräilyelimelle suuntautuvan pääasiallisen kuituvirran suuntaisesti. C\J δ ^ 25

2. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen ° lisäyselimet (6, 6’) käsittävät vähintään yhden syöttöputken, edullisesti 2-6 ° syöttöputkea, edullisemmin 2-3 syöttöputkea. CC CL

^ 3. Vaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lisäyselimenä (6, 6’) ^ 30 toimivan syöttöputken läpimitta on 60 - 160 mm, edullisesti 95 - 140 mm, vielä o edullisemmin 100-110 mm. 12

4. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) on järjestetty kuidutinlaitteiston toisen ja kolmannen kehän aktiivisten kehäpintojen läheisyyteen.

5. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) on järjestetty kuidutinlaitteiston alapuolelle.

6. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kuidutinlaitteisto, puhalluselimet (3, 3’, 3”, 3”’), sideaine-elimet (4, 4’, 4”, 4”’) ja 10 valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) on integroitu yhtenäiseksi liikuteltavaksi yksiköksi.

7. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että keräilyelin käsittää ensimmäisen ja toisen keräilypinnan, jotka on edullisesti 15 järjestetty päällekkäin pystysuorassa suunnassa.

8. Vaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) on suunnattu siten, että valmiskuidut ohjataan pääasiallisesti ensimmäiselle tai toiselle keräyspinnalle. 20

9. Menetelmä mineraalikuitujen valmistamisessa, jossa menetelmässä - syötetään mineraalisulaa kuidutinlaitteiston ensimmäisen kehän kehäpinnalle, jolta mineraalisula singotaan toisen kehän kehäpinnalle, ja sieltä edelleen ^ mahdollisen seuraavan kehän kehäpinnalle, jolloin kehien aktiivisilla kehäpinnoilla ^ 25 syntyy mineraalikuituja, kuidutinlaitteiston käsittäessä vähintään kaksi, tyypillisesti ° kolme tai useamman, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri ° pyörivän kuidutinkehän (2, 2’, 2”, 2”’), * - puhalletaan syntyneet kuidut kuidutinlaitteiston kehien (2, 2’, 2”, 2”’) aktiivisilta ^ kehäpinnoilta kohti keräilyelintä, joka on järjestetty matkan päähän ^ 30 kuidutinlaitteistosta, ja puhallukseen käytetään puhalluselimiä (3, 3’, 3”, 3”’), jotka O <m on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kehien (2, 2’, 2”, 2”’) aktiivisia kehäpintoja ja jotka on järjestetty aktiivisten kehäpintojen välittömään läheisyyteen, 13 - lisätään kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen joukkoon valmiskuituja valmiskuitujen lisäyselimien (6, 6’) avulla, ja - lisätään sideainetta kehäpinnoilla syntyvien tuorekuitujen ja valmiskuitujen seokseen sideaine-elimillä (4, 4’, 4”, 4”’), 5 tunnettu siitä, että sideaine-elimet (4, 4’, 4”, 4”’) järjestetään puhalluselimien (3, 3’, 3”, 3”’) välittömään läheisyyteen ja että valmiskuitujen lisäyselimet (6, 6’) järjestetään sideaine-elimien (4, 4’, 4”, 4”’) pois puhalluselimistä (3, 3’, 3”, 3”’) olevalle puolelle ja suunnataan siten, että valmiskuidut syötetään kuidutinkehiltä keräilyelimelle 10 suuntautuvan pääasiallisen kuituvirran suuntaisesti.

10. Vaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiskuituja lisätään vähintään käyttämällä lisäeliminä (6, 6’) vähintään yhtä syöttöputkea, edullisesti 2-6 syöttöputkea, edullisemmin 2-3 syöttöputkea. 15

11. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 9-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiskuituja lisätään kuidutinlaitteiston toisen ja kolmannen kehän aktiivisten kehäpintojen läheisyydestä.

12. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiskuituja lisätään kuidutinlaitteiston alapuolelta.

13. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 9-12 mukainen menetelmä, tunnettu ^ siitä, että kuidut kerätään keräilyelimellä, joka käsittää ensimmäisen ja toisen ^ 25 keräilypinnan, jotka on edullisesti järjestetty päällekkäin pystysuorassa suunnassa, o i h-·

14. Vaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen * lisäyselimet (6, 6’) suunnataan siten, että valmiskuidut ohjataan pääasiallisesti ^ ensimmäiselle tai toiselle keräyspinnalle. ° 30 O o c\j

15. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 9-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmiskuitujen lisäyselimien (6, 6’) läheisyyteen järjestetyillä sideaine- 14 elimillä (4, 4’, 4”, 4”’) syötetään sideainetta enemmän kuin aktiivisten kehäpintojen muissa kohdissa. C\J δ (M CD O h-· o X IX CL CD δ o h-· o o (M 15