FI59446B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av fiberskivmaterial - Google Patents

Description

ΓΓ2Ζ* nn KUULUTUSJULKAISU e Q Λ Λ £.

W (11) UTLÄGGNINCSSKRIFT 59446 (¢45) F^t^ntti myönnetty 10 03 1931 ' (51) K».HuWct3 D 21 H 5/26 SUOMI—FINLAND <*) 782861 pi) HahtmlieMv»—AwfllinlnwdM 19.09.T8 * * (23) Aik*·**—GlMgMtadag 19 · 09. Τθ \ (41) Tullut JutklMksl — ftlfrk offuntftg 28.06.79

PstMtti. J* rekisterihallitus NttMUpm. f ku.Lh.tl»»*, , o

Hint· och refisterstyreltan ' Ameka» utttgd och uti.*kriftun puMkonrf 30. On. 8l (32)(33)(31) Fjryduttjr ucuotkuu» I||W pdortwt 27 · 12.77 USSR(SU) 2560226 (71) Vsesojuznoe Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie Tselljulozno-Bumazhnoi Pronyshlennosti, prospekt Shvernika U9, Leningrad, USSR(SU) (72) Vyacheslav Sergeevich Alexandrov, Leningrad, Alexandr Evgenievich Guschin, Leningrad, Rudolf Vasilievich Zavodov, Leningrad, Elena Ivanovna Zhukova, Leningrad, Alexandr Alexandrovich Ivanov, Leningrad, Tatyana Semenovna Fofanova, Leningrad, Evgeny Ivanovich Mikhailov, Leningrad, Ivan Matveevich Dianov, Leningrad, Pavel Mikhailovich Luzin, Leningrad, Igor Alexandrovich Sergeev, Leningrad, Lidia Antonovna Pankratova,, Leningrad,

Vera Egorovna Krylova, Leningrad, Semen Anatolievich Leibenzon, Leningrad, ussr(su) (7*0 Oy Kolst'er Ab (5I+) Menetelmä ja laite kuitulevymateriaalin valmistamiseksi - iBrfarande och anordning for framställning av fiberskivmaterial Tämä keksintö koskee kuitujen käsittelyä, tarkemmin sanottuna menetelmää ja laitetta kuitulevymateriaalien tuottamiseksi.

Tätä keksintöä voidaan edullisimmin käyttää selluloosa-, paperi-, tekstiili- ja rakennusaineteollisuuksissa erilaisten paperi-, kartonki-, non-woven kangas-, huopa- ja rakennuslevytuotteiden valmistamiseksi.

Kuitulevymateriaalin valmistamiseksi on olennaista aikaansaada kuitumateriaalin tasainen jakaantuminen kaasuvirrassa edeltä määrätyllä hajaantumisarvolla ilma/kuituvirrassa virtauksen koko matkalla.

Ilma/kuituvirran täytyy omata ominaisjuoksevuus, jotta virran muoto voidaan muuttaa litteäksi, yhtä hyvin kuin ilma/kuituvirran sisäinen rakenne muuttaa tasaisen kuitujakauman saamiseksi läpi koko virran.

Ilma/kuituvirran hajaantumisarvon oletetaan olevan yksittäisten kuitujen tai pienten kuituryhmien tilavuuden suhde lajipituuden 2 59446 omaavan yksittäisen kuidun tilavuuteen, lajipituuden ollessa se, joka on vallitseva kuitupituuden jakaumassa.

Homogeeni kuitujakauma ilmavirrassa edellyttää, että kuitu-pitoisuus kussakin yksittäisessä virran tilavuusyksikössä vaihtelee vain vähän tai ei ollenkaan.

Ilma/kuituvirran hajaantumisarvo ja kuidun tasainen jakaantuminen läpi koko virran määräävät saadun kuitulevymateriaalin rakenteellisen tasaisuuden yhtenäisyysasteen, kun taas kuitupitoisuuden määrä ilmavirrassa määrää kaasun määrän, joka on poistettava ilma/kuituseoksesta kuitumateriaalikerroksen muodostamiseksi tasaiselle verkolle.

Toisaalta ilma/kuitususpension hajaantumisarvo alenee kuitujen korkeasta keskinäisestä adhesiosta johtuen, ts. tapahtuu erillisten kuitujen ryhmittymistä. Kuitujen yhteentrömäämisen todennäköisyyden vähentämiseksi, joka johtuu liikkuvassa ilma/kuituvir-rassa kehittyvistä turbulenssivoimista, kuitupitoisuuden tulee olla alhainen. Yleensä kuitupitoisuuden on oltava alueella 5-30 g/m, riippuen tuotettavan materiaalin ominaisuuksista ja kuidun laadusta.

Lisäksi ilma/kuituvirran suuri kuitupitoisuus alentaa virran juoksevuutta, sanotun juoksevuuden ollessa pakollinen välttämättömyys muutettaessa ilma/kuituvirran ulkonaista muotoa, esim. sylin-terimainen muoto litteäksi, samoinkuin muutettaessa ilma/kuituvirran sisäistä rakennetta nopeuskentän tasaisen jakauman saavuttamiseksi virran poikkileikkauksessa, joka on välttämätöntä tasaisen kuitumateriaalikerroksen muodostamiseksi tasaiselle verkolle.

Siten alhainen kaasu/kuituvirran kuitupitoisuus on välttämätön edellytys kuitulevymateriaalin muodostamiseksi. Siksi, jos kuitumateriaalin kerros muodostetaan suurella nopeudella esim. tasaiselle verkolle, joka liikkuu 180 - 900 m/min, huomattava määrä kaasua on siirrettävä pois kaasu/kuituseoksesta.

Tasaisella verkolla, jolle kuidut ovat asettuneet muodostamaan kuitumateriaalikerroksen, on suuri vastuskerroin, arvoltaan 2Q-500 riippuen kuitulaadusta ja kuitukerroksen paksuudesta. Siksi suuren kaasumäärän poistaminen aikayksikköä kohti, joka vaaditaan suurella nopeudella tapahtuvassa kuitukerroksen valmistuksessa, johtaa kohonneeseen sähkövoiman kulutukseen.

3 59446

Voima, joka kulutetaan vastuksen voittamiseen, voidaan vähentää sopivalla tasaisen verkon aktiivipinnan lisäyksellä. Tämä johtaa kuitenkin kiistanalaiseen lisäykseen laitteiston koossa, ja tuloksena on lisäkulutus metallirakenteisiin.

Toisaalta voimaa, joka kuluu voittamaan verkon aikaansaama vastus kerroksen muodostusprosessin aikana, kun kaasu johdetaan verkon ja sille kootun kuitukerroksen läpi, voidaan vähentää lisäämällä kuitupitoisuutta kaasu/kuituvirran. Tässä tapauksessa kaasu/ kuituvirtaa täytyy kuluttaa, ennenkuin se viedään verkolle tasaisen jakauman saavuttamiseksi nopeuskentässä, tasaisen kuitujakauman koko virran tilavuudelta, ja lisäyksen kaasu/kuituvirran hajaan-tumisarvossa, kaiken tämän tehdessä mahdolliseksi saavuttaa kuitu-materiaalikerros, joka on rakenteeltaan homogeeni, so. tasainen materiaali mekaanisilta ja fysikaalisilta ominaisuuksiltaan.

Alalla on tunnettu menetelmä kuitulevymateriaalin valmistamiseksi (US-patentti 2.689,985). Tämän menetelmän mukaan kuitumateriaali lopuksi jaetaan ja johdetaan laajenevaan kaasuvirtaan, jossa se muunnetaan mekaanisella sekoittamisella, jolloin tasainen nopeuskentän jakauma saavutetaan ja suurten ryhmien erottaminen pieniksi kuitukappaleiksi tapahtuu. Sitten kaasu/kuituseos kootaan verkolle muodostamaan kuitukerros sille.

Laite tätä menetelmää varten kuitulevymateriaalin tuottamiseksi käsittää kiekkomyllyn kuitujen erottamiseksi, sanotun myllyn ollessa kytketty purkausputken kautta sekoittajaan, jolla on erisuuntaiset sivu- ja etuseinät, ja pyörivän valssin ollessa järjestetty sen sisään, joka valssi on varustettu hampailla. Kaasu/kuitu-virta muutetaan mekaanisella hämmennyksellä, jonka aikaansaa pyörivä valssi, josta on seurauksena tasainen kuitujakauma läpi koko kaasu/kuituvirran tilavuuden. Kaasu/kuituvirta viedään sekoittajasta tasaiselle verkolle.

Verkon alapuolelle on asennettu imulaatikko poistamaan kaasu kaasu/kuituvirrasta, joka johfetaan verkolle kerroksen muodostus-prosessin aikana.

Edellämainitun menetelmän ja vastaavan laitteen haittana on se, että johtuen mekaanisen sekoittamisen aiheuttamasta kuitujen saostumisesta höytäleinä, se sallii vain niin alhaisen kuin 5-10 g/m kuitupitoisuuden muuttamisen. Milloxn käytetään suu- V.

h 59446 remman kuitupitoisuuden omaavaa kaasu/kuituvirtaa, häiriintyy kuitujen tasainen jakauma virran koko tilavuuden osalta.

Lisäksi kaasu/kuituvirralla, joka johdetaan tasaiselle verkolle, on alhainen kuitupitoisuus. Tämä johtaa sähkövoiman kulutuksen nousuun vastuksen voittamiseksi, joka kehittyy tasaiselle verkolle kuitukerroksen muodostumisprosessin aikana, kun suuri määrä kaasua poistetaan verkon ja sille asetetun kuitukerroksen läpi.

Suuremman kuitupitoisuuden omaava kaasu/kuituvirta voidaan johtaa verkolle, jos virtauksen muuttaminen ennen sen johtamista tasaiselle verkolle saavutetaan kuitujen moninkertaisella hajaan-nuttamisella kaasuvirrassa.

Alalla on tunnettu eräs toinen menetelmä kuitulevymateri-aalin tuottamiseksi. Tässä prosessissa kuitumateriaali hiotaan ja syötetään laajenevaan kaasuvirtaan. Saatu kaasu/kuituvirta saatetaan moninkertaiseen hajaannuttamiseen ja johdetaan sitten tasaiselle verkolle kuitukerroksen muodostamiseksi sille.

Laitteisto tämän prosessin suorittamiseksi käsittää sekoittajan, jossa on erisuuntaiset sivuseinät, sen sisääntulon avautuessa kaasu/kuituvirtaa kuljettavaan putkijohtoon, kun taas sen ulosmenoaukko on yhdistetty suorakulmaiseen yläkammioon. Useita virtaviivaisia kantopinnan muotoisia kappaleita on järjestetty kammioon, niiden tasojen ollessa samansuuntaiset sivuseinien kanssa, kunkin kappaleen yläosan ollessa asettu sekoittajan sisäpuolelle.

Kun kaasu/kuituvirta iskeytyy vasten virtaviivaisia kappaleita, moninkertainen hajaantumisvaikutus ilmenee, johtuen kuitujen joustavasta työnnöstä vasten kaarevia pintoja virtavaiivai-sissa kappaleissa, jolloin kaasu/kuituvirta jakaantuu tasaisesti pitkin reunoja suorakulmaisessa kammiossa, ja saavutetaan nopeusken-tän tasainen jakauma.

Edellämainittu menetelmä ja laitteisto kuitulevymateriaalin valmistamiseksi ei onnistu kuitenkaan muuttamaan kaasu/kuituvirtaa, jonka kuitupitoisuus on suurempi kuin 5-15 g/m . Jos suuremman kuitupitoisuuden omaava kaasu/kuituvirta syötetään virtaviivaisia kappaleita päin, jakaantumiskenttien voima on riittämätön muuttamaan kaasu/kuituvirtaa, so. prosessissa kehittyvät voimat ovat riittämättömät sekoittamaan kaasu/kuituvirtaa, joka sisältää suuren määrän kuituja sen tilavuusyksikköä kohti. Tuloksena tästä ei saavu- * · 4 ’ ' s 59446 teta tasaista nopeuskentän jakaumaa muutetussa kaasu/kuituvirrassa.

Lisäksi kuitupitoisuus virrassa, joka syötetään tasaiselle verkolle, on edelleen alhainen, mikä johtaa sähkövirran lisättyyn kulutukseen, joka käytetään voittamaan vastus tasaisessa verkossa kuitukerroksen muodostusprosessin aikana, sillä suuri määrä kaasua on johdettava verkon ja sille kerrostetun kuitukerroksen läpi.

Kaasu/kuituvirtaa voidaan muuttaa samanaikaisesti käyttäen moninkertaista kuidun hajaannuttamisvaikutusta ja poikittaista pulssaatiota kaasu/kuituvirtaan nähden.

Alalla on tunnettu vielä eräs menetelmä kuitulevymateriaalin valmistamiseksi. Tässä prosessissa kuidut hajaannutetaan kaasuvir-rassa kaasu/kuituvirran. aikaansaamiseksi, jonka jälkeen kaasu/kui-tuvirta sitten viedään litistettyyn muotoon. Saatu litistetty kaasu/kuituvirta muutetaan syöttämällä se sylinterielementille.

Litteänmuotoisen kaasu/kuituvirran yhteistoiminta sylinterin kanssa aiheuttaa moninkertaisen kuitujen hajaannuttamisvaiku-tuksen, joka johtuu kiinteän kuitumassan joustavasta takaisintyön-nöstä joutuessaan vasten sylinterin pintaa. Siten tapahtuu kiinteän kuitumassan leikkaantumista, so. jakaantumisvakion nousu.

Sylinteri, joka kuuluu laitteeseen, aikaansaa poikittaisia pulsaatioita kaasu/kuituvirrassa, joka virtaa sylinterin yli, aikaansaaden siten tasaisen jakauman virran nopeuskentässä. Muutettu kaasu/kuituvirta viedään sitten tasaiselle verkolle muodostamaan kuitukerros sille. Kuitukerrokseen kohdistetaan sitten jatkokäsittely valmiin levymateriaalin saamiseksi.

Laite, jolla edellämainittu prosessi suoritetaan kuitulevy-materiaalin valmistamiseksi, käsittää pitkänomaisen rakosuuttimen, jolla on toisiinsa nähden kohtisuoraan poikkeavat sivuseinät ja toisiaan lähestyvät etuseinät, sanotun suuttimen sisäänmenoaukon ollessa yhteydessä kuitujen hajaannuttamislaitteiden kanssa kaasu-virrassa kaasu/kuituseoksen aikaansaamiseksi, kun taas sen ulos-tuloaukko on yhteydessä kammioon.

Pitkänomaisen suuttimen alapuolella pitkin koko sen pituutta on sylinteri, joka on kiinnitetty päistään kammion sivuseiniin. Erikoinen ristikko, virran turbulenssin eliminoimiseksi, on sijoitettu sylinteriltä lähtevään virtaan ja ulottuu yli kammion poikkileikkauksen.

6 59446

Kerrosta muodostava prosessi tapahtuu tasaisella verkolla imulaatikon avulla, joka on sijoitettu kammion alapuolelle.

Haittana kuvatulla menetelmällä ja laitteella kuitulevyma- teriaalin valmistamiseksi on se, että tämä laite sallii kaasu/kuitu- 3 virralla olevan vain 10-30 g/m kuitupitoisuuden. Kun kaasu/kuitu-virta on viety sylinterille, muodostetaan poikittaiset pulsaatiot kaasu/kuituvirtaan, joka virtaa sylinterin takana, sanottujen pulsaatioiden voiman vähetessä asteettain kun virta liikkuu poispäin sylinteristä. Sentähden, että sylinterille syötetään suuremman kuitupitoisuuden omaava kaasu/kuituvirta, jakaantumiskenttien voima ja poikittaisten pulsaatioiden voima ovat riittämättömiä muuttamaan virtaa ja aikaansaamaan kuitumateriaali, joka on tasainen rakenteeltaan.

Mikään virtaa muuttavista laitteista ei voi aikaansaada haluttua muuttamisastetta suuren kuitupitoisuuden virralle.

Näinollen vain sellainen kaasu/kuituvirta, jolla on alhainen kuitupitoisuus, voidaan syöttää tasaiselle verkolle levymateriaalin tuottamiseksi homogeenilla rakenteella. Tästä on tuloksena kohonnut voimankulutus, sillä on poistettava suuri määrä kaasua aikayksikköä kohti kerroksen muodostusprosessin aikana.

Tämän keksinnön pääkohteena on aikaansaada menetelmä ja laite kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, jotka muuttavat suuren kuitupitoisuuden omaavaa kaasu/kuituvirtaa rakenteeltaan, tasaisen kuitukerroksen aikaansaamiseksi tasaiselle verkolle, samoinkuin tuotantomäärän kohottamiseksi, sähkövirran kulutuksen vähentämiseksi, alentamalla kaasun määrää, joka on aikayksikössä poistettava kerroksen muodostamisprosessin aikana, ja tarvittavan laitteiston koon ja metallinkulutuksen vähentämiseksi.

Tätä pääkohdetta silmälläpitäen on aikaansaatu menetelmä kuitulevymateriaalin tuottamiseksi, joka käsittää kuitujen hajaan-nuttamisen kaasuvirtaan kaasu/kuituvirran aikaansaamiseksi, kaasu/ kuituvirran ohjaamisen tasaiselle verkolle, kaasun poistamisen kaasu/kuituvirrasta sanotun verkon läpi, kuitukerroksen muodostamiseksi sille, ja sen jatkokäsittelyn kuitulevymateriaalin aikaansaamiseksi, jossa keksinnön mukaisesti osa kaasusta poistetaan kaasu/kuituvirrasta ennen sen ohjaamista tasaiselle verkolle, jotta kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa saadaan nousemaan välille 1 - 7 59446 3 ...

20-500 g/m , sanotun pitoisuuden ollessa valittu kuitujen laadun ja ominaisuuksien mukaisesti ja poikittaisten pulsaatioiden ollessa vaimennetut kaasu/kuituvirrassa liikkeen aikana.

Kaasu/kuituvirta muutetaan esitetyn menetelmän mukaisesti 3 siten, että sen kuitupitoisuus lisääntyy väliltä 5,0-50 g/m välille 20-500 g/m . Tämä tapahtuu johtuen kuitujen liikkeestä kaasuun nähden, jolloin kuidut lähenevät toisiaan säännöllisellä tavalla, josta on tuloksena paikallisen kuitupitoisuuden nousu. Tästä johtuen osa kaasusta, joka tyhjennetään kuiduista, voidaan poistaa erillään siitä osasta kaasua, joka on kyllästetty kuiduilla.

Aikaansaamalla poikittaisten pulsaatioiden vaimennus kaasu/ kuituyirtaan sen liikkeen aikana, saadaan rakenteeltaan tasainen levymateriaali, tämän ollessa saavutettu eliminoimalla paikallinen höytäleinä saostuminen, joka tapahtuu kaasu/kuituvirrassa sen kuitupitoisuuden lisääntyessä.

On suotavaa pitää kaasun määrä, joka poistetaan kaasu/kuitu-virrasta ennen sen viemistä tasaiselle verkolle, rajoissa 20-90 %.

On myös suotavaa vaimentaa poikittaisia pulsaatioita kutistamalla kaasu/kuituvirtaa suunnassa, joka on normaali virran liikkeen kululle.

Kaasu/kuituvirran kutistaminen suunnassa, joka on normaali virran liikkeen kululle käsittää virran mutkittelevan kulun ja samalla nopeuskentän profiilin tasaisen jakaantumisen. Tämä myötävaikuttaa tasaiseen, säännölliseen kuitupitoisuuden nousuun ja virran turbulenssin virran poikki suuntautuvan komponentin pienenemiseen .

Tätä pääkohdetta silmälläpitäen on myös aikaansaatu laitteisto menetelmän toteuttamiseksi kuitulevymateriaalin valmistamista varten, joka käsittää urasuuttimen, jonka sivuseinät ovat normaaleja kuten toisiaan lähestyvät etuseinät, sanotun suuttimen sisääntuloaukon ollessa yhdistetty laitteisiin, jotka hajaannuttavat kuituja kaasuvirtaan, kun taas sen ulostuloaukko on yhdistetty kammioon, tasaisen verkon ollessa järjestetty muodostamaan kuitu-kerros päällensä ja sijaiten sanotun kammion alapuolella, ja imu-laatikon ollessa järjestetty tasaisen verkon alle, jossa, keksinnön mukaan urasuuttimen sivuseinät ovat yhdensuuntaiset toisiinsa nähden, laitteet poistamaan osa kaasu/kuituvirran kaasusta on järjestetty 8 59446 kammioon urasuuttimen ulosmenoaukon alapuolelle, ja kammio on varustettu haaraantuvilla putkilla kaasun poistamiseksi, niiden ollessa asennetut olennaisesti yläosaan kammiota.

Urasuuttimen sivuseinien yhdensuuntainen järjestely eliminoi kaiken huomattavamman nopeuskentän profiilin pitenemisen, ts. saa aikaan nopeuskentän profiilin tasaisen jakauman.

Johtuen laitteiden järjestämisestä poistamaan osa kaasu/ kuituvirran kaasusta, jotka on sijoitettu urasuuttimen ulosmenoaukon alapuolelle, saavutetaan kaasun poisto putkihaarakkeiden kautta, jotka on sijoitettu kammion yläosaan, jolloin virran kuitu-pitoisuus kasvaa, kun taas käytetyn sähkövirran kulutus laskee, jaettaessa mediaa kuitukerroksen muodostamisprosessin aikana.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan laitteet, jotka poistavat osan kaasusta kaasu/kuituvirrasta, käsittävät useita ohjauskap-paleita järjestettyinä samansuuntaisiksi toinen toisensa alle ja 3-20 mm päähän toisistaan muodostamaan pystysuora rivi, joka on sijoitettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle ja 3,5-11° kulmaan urasuuttimen akselin suhteen, jokaisen ohjauskappaleista ollessa vinossa asennossa rakosuuttimen akseliin nähden muodostaen kulman, joka on 10-35° kaasu/kuituvirran liikkeen suunnassa.

Laitteet osan kaasusta poistamista varten kaasu/kuituvirrasta, jotka on muodostettu useaksi ohjauskappaleeksi, jotka on järjestetty yhdensuuntaisiksi toinen toisensa alle muodostamaan pystysuora rivi, joka on asetettu rakosuuttimen erään etuseinän alapuolelle, vinoon asentoon ja määrättyyn kulmaan suhteessa rakosuuttimen akseliin, kehittävät vastuksen kaasu/kuituvirralle, joka lähtee rakosuuttimen ulosmenoaukosta, jolloin osa kaasusta muuttaa alkuperäistä suuntaansa ja vähitellen poistetaan sen ohittaessa ohjauskappaleiden väliset aukot, kun kaasu/kuituvirta kulkee pitkin ohjauskappaleiden riviä. Johtuen siitä, että huolehditaan kaasun asteettaisesta poistamisesta ohjauskappaleiden välistä, virran kuitupitoisuus kasvaa, joka vaikuttaa kaasu/kuituvirran nopeuskentän profiilin tasaiseen jakaantumiseen.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan laitteet, jotka poistavat osan kaasusta kaasu/kuituvirrasta, käsittävät useita ohjauskappaleita järjestettyinä samansuuntaisiksi toinen toisensa alle ja 3-20 mm päähän toisistaan, muodostamaan kaksi pystysuoraa * riviä, jotka on sijoitettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuo- 59446 9 lelle ja 3,5-11° kulmaan urasuuttimen akselin suhteen, kunkin oh-jauskappaleista ollessa vinossa asennossa rakosuuttimen akseliin nähden, muodostaen kulman, joka on 10-35° kaasu/kuituvirran suunnassa, jolloin yhden rivin ohjauskappaleet ovat peilikuva-asennossa suhteessa toisen rivin ohjauskappaleisiin.

Tällainen laitteiden rakenne, jossa osa kaasusta poistetaan kaasu/kuituvirrasta, käsittäen toistensa alle yhdensuuntaisesti asetettuja ohjauskappaleita muodostamaan kaksi pystysuoraa riviä, kunkin riveistä ollessa asetettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle, tekee mahdolliseksi aktiivin vyöhykkeen, jonka läpi kaasu poistetaan, kaksinkertaistamisen, tehden siten mahdolliseksi pienentää yksikön kokoa, samalla kun koneen tuotanto säilyy samalla tasolla.

Johtuen ohjauskappaleiden toisiaan lähenevästä asennosta kaasu/kuituvirran kutistaminen saadaan aikaan suunnassa, joka on normaali sen liikkeen suunnalle, jolloin poikittaiset pulsaatiot osittain vaimennetaan.

On suositeltavaa valmistaa ohjauskappaleet lapojen muotoon.

Johtuen ohjauskappaleiden lapojen muodosta, kaasu/kuituvir-taa estetään menettämästä kuituja, kun osa kaasusta poistetaan.

On suositeltavaa järjestää ohjauskappaleet kussakin rivissä muodostamaan ainakin kaksi ryhmää lapoja ja asettaa yhtä suuret välit kunkin ryhmän ohjauskappaleiden välille, välien ollessa suuremmat virtaa ylöspäin suuntaavien ohjauskappaleiden välillä kuin välit virtaa alaspäin suuntaavien ohjauskappaleiden välillä.

Johtuen kahden ohjauskappaleiden ryhmän muodostamisesta kuhunkin riviin, ja kunkin ryhmän ohjauskappaleiden ollessa yhtä kaukana toisistaan, ja välien ollessa suuremmat virtaa ylöspäin suuntaavien ohjauskappaleiden välillä kuin välit virtaa alaspäin suuntaavien ohjauskappaleiden välillä, kaasun osan poisto ilman kuitujen menetystä varmistetaan, kun kaasu/kuituvirta juoksee pitkin ohjauskappaleiden riviä.

Raon ohjauskappaleiden välillä virtaa ylöspäin suuntaavassa ryhmässä ei tulisi olla yli 20 mm, kun taas raon ohjauskappaleiden välillä virtaa alaspäin suuntaavassa ryhmässä ei tulisi olla alle 3 mm.

Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin viitaten sen 10 59446 suoritusmuotoihin, jotka esitetään oheisissa piirroksissa, joissa: Kuva 1 on virtausdiagrammi esittäen menetelmää kuitulevy-materiaalin tuottamiseksi tämän keksinnön mukaisesti·, kuva 2 on kaavakuva laitteesta, joka hyödyntää menetelmää kuitulevymateriaalin valmistamiseksi keksinnön mukaisesti, yleiskuva; kuva 3 on sama kuin kuvassa 2, pitkittäisleikkaus; kuva 4 on suurennettu kuva kohdasta A kuvassa 2; kuva 5 on suurennettu kuva kohdasta B kuvassa 2; kuva 6 on vaihtoehtoinen muoto laitteesta, joka käyttää menetelmää kuitulevymateriaalin tuottamiseksi keksinnön mukaisesti; kuva 7 on sama kuin on esitetty kuvassa 6, perspektiivikuvana; kuva 8 esittää laitteen toista suoritusmuotoa käytettäessä tämän keksinnön menetelmää kuitulevymateriaalin tuottamiseksi; kuva 9 on sama kuin kuva 8, pituusleikkauksena; kuva 10. esittää vielä erästä suoritusmuotoa laitteesta käytettäessä tämän keksinnön menetelmää kuitulevymateriaalin valmistamiseksi .

Menetelmää kuitulevymateriaalin tuottamiseksi kuvataan vir-tausdiagrammilla, joka on esitetty kuvassa 1.

Kuitumateriaali ja kaasu syötetään laitteeseen 1 kuitujen hajaannuttamiseksi kaasuvirtaan, jolloin saadaan kaasu/kuituvir-ta 2. Saatu kaasu/kuituvirta 2 ohjataan rakosuuttimen 3 läpi kammioon 4, Kammiossa 4 kaasu/kuituvirtaa 2 kutistetaan, ja inertiavoimista johtuen kehittyy kaasun ja kuitujen suhteellinen liike. Kun kaasu/kuituvirtaa kutistetaan, kaasu ja kuidut liikkuvat eri suuntiin johtuen siitä, että kuitumateriaalin tiheys on 800 kertaa suurempi kuin ilman. Kuidut kulkevat pitkin rataa, joka sattuu yhteen kaasu/kuituvirran 2 alkuperäisen radan kanssa, kun taas osa kaasusta, vapaana kuiduista, alkaa liikkua päinvastaiseen suuntaan verrattuna kaasu/kuituvirran 2 alkuperäiseen suuntaan. Osa kaasusta poistettuna aikaansaa kuitupitoisuuden lisäyksen virrassa.

Kaasun sen osan virtausrata, joka on muuttanut suuntaansa, esitetään nuolilla "a".

Kaasu/kuituvirtaa 2 kutistetaan suunnassa, joka on normaali sen liikesuunnalle, jolloin poikittaiset pulsaatiot, joita aikaansaadaan kaasu/kuituvirtaan, asteettaan vaimentuvat. Näinollen kuitumateriaalin nopeuskentän profiilin tasaisuus kaasu/kuituvir-rassa, samoinkuin pienen mittakaavan turbulenssirakenne, saavute- 11 59446 taan. Tämä vuorostaan varmistaa suuren kuitupitoisuuden, ja samalla kertaa kaasu/kuituvirran tasaisen rakenteen senjälkeen, kun se on ohittanut kammion H.

Kaasu/kuituvirta 2 viedään edelleen kammiosta H tasaiselle verkolle 5, kaasun loppuosan tullessa poistetuksi siitä imulaa-tikon 6 kautta, joka on sijoitettu tasaisen verkon 5 alapuolelle.

Sen kaasunosan suunta, joka poistetaan kaasu/kuituvirrasta 2 silloin, kun se viedään tasaiselle verkolle 5, on merkitty nuolilla "c". Kuitukerrokseen, joka on asetettu tasaiselle verkolle 5, kohdistetaan sitten erikoiskäsittely viimeistellyn kuitulevymate-riaalin aikaansaamiseksi.

Se osa kaasua, joka on poistettu kaasu/kuituvirrasta 2 kammiossa 4, ja se, joka on poistettu tasaiselta verkolta 5, voidaan käyttää uudelleen viemällä ne laitteeseen 1 hajaannuttamaan kuituja, ilman että kaasusta tarvitsee mitenkään lisäpuhdistaa kuituja, 3 sillä kuitupitoisuus kaasussa on 0,02 - 0,5 g/m . Nämä kuidut voidaan käyttää uudelleen yhtä hyvin.

Näin on ratkaistu tehokkaasti ongelma ympäristönsuojelun suhteen.

Kaasun osa, joka poistetaan kaasu/kuituvirrasta 2 kammiossa 4 arvioidaan 20-90 prosentiksi.

Kaasu/kuituvirrasta 2 poistettavan kaasun määrä valitaan halutun massan mukaan, joka on viimeistellyllä materiaalilla yhdellä neliömetrillä, ja kuitupituuden mukaan, jota syötetään hajaannut-tamislaitteeseen 1.

Poistettavan kaasumäärän arvioidaan olevan 20-40 %, jotta aikaansaadaan liikkuvuutta kuiduille, joiden pituus on 0,5-38 mm, jolloin on saatava korkean asteen rakenteellisen tasaisuuden omaa- 2 vaa kuitulevymateriaalia, jonka massa on 12-40 g/m .

Kaasua on poistettava 40-60 % kaasu/kuituvirrasta 2 siinä tapauksessa, että sallitaan kuitujen pienempi liikkuvuus, kuitu- pitoisuuden ollessa 0,5-38 mm, ja kun on muodostettava massal-2 taan 40-100 g/m olevaa kuitulevymateriaalia.

Kaasu/kuituvirrasta 2 on poistettava 60-90 % kaasua siinä tapauksessa, että kuitujen liikkuvuus on vielä alhaisempi kaasu/kui- tuvirrassa 2, tämän ollessa sallittua tuotettaessa homogeenia kuitu- 2 levymateriaalia, jonka massa on yli 100 g/m .

12 59446

Jos poistettavan kaasun määrä on alle 20 %, prosessi ei oikeuta sähkövoiman kulutusta, joka nousee drastisesti johtuen huomattavasta kaasutilavuudesta, joka on poistettava aikayksikössä.

On lähinnä mahdotonta poistaa yli 90 % kaasusta kaasu/kuitu-virrasta 2.

Kuitulevymateriaalin tuottamismenetelmän mukainen laite käsittää putken 8 (kuva 2), joka yhdistää laitteen 1, joka hajaannuttaa kuidut kaasuvirtaan, ja rakosuuttimen 3 sisäänmenoaukon. Rakosuuttimessa 3 on yhdensuuntaiset sivuseinät 9, 10 (kuva 3), jotka ovat normaalit toisiaan lähestyville sivuseinille 11, 12. Rakosuuttimen 3 ulosmenoaukko on yhteydessä kammion 4 kanssa.

Kammioon 4 on asennettu etuseinän 11 alapuolelle ohjauskappa-leet, joita edustavat lavat 13 (kuva 1). Lavat on sijoitettu erilleen yhdensuuntaisina toinen toisensa alle, niiden väli vaihtelee, ja on 20 - 3 mm.

Väli 14 lapojen 13 välissä valitaan kuitupituuden mukaan, jota käytetään kerrosta muodostavassa prosessissa. Jos kuitupituus on 2 mm ja sen alle, väliksi 14 valitaan 10-3 mm, kuitupituudelle 20-35 mm väli 14 on alueella 10-20 mm. Lavat 13 ovat tinossa asennossa ja terävässä kulmassa ©(.suhteessa rakosuuttimen 3 akseliin, virran liikkeen suunnassa.

Kulma o( valitaan kuitumateriaalin massan ja kuitujen elastisuuden mukaan. Siinä tapauksessa, että kuidut omaavat riittävästi elastisuutta ja kuitumateriaalin massa on riittävä, kehittyy huomattavia inertiavoimia kaasu/kuituvirtaan 2, kun se liikkuu pitkin lapoja 13. Kuituhävkin esiintymisen estämiseksi kaasu/kuitu-virrassa 2 sen kulkiessa lapojen 13 väleistä 14, kulma o(.asete-taan lähelle arvoa 35°. Tästä johtuen kuidut työntyvät lapojen pintoja vastaan kammion 4 akselia kohti. Lisäksi tällainen kulma saa lapojen 13 avulla aikaan lisävastuksen kaasu/kuituvirralle 2, joka tehostaa prosessia, jolla osa kaasusta poistetaan kaasu/kuitu-virrasta 2.

Siinä tapauksessa, että kuitujen elastisiteetti ja massa ovat alhaisia, jolloin alempia inertiavoimia kehittyy kaasu/kuituvirtaan 2, kun se liikkuu pitkin lapoja 13, kulmac^asetetaan lähelle arvoa 10° pehmeän liikkeen aikaansaamiseksi kuiduille, jotka eivät omaa riittävää elastisuutta tullakseen työnnetyksi lapojen pinnoilta pitkin lapoja 13. Lisäksi tällainen kulma «^tarjoaa mitättömän lisävastuksen lavoilta kaasu/kuituvirralle 2, mikä eliminoi kuitu-hävikin kaasua poistettaessa.

13 59446

Lavat 13 on kiinnitetty päätypinnoiltaan kammion U sivu-seiniin 9, 10 (kuva 3), kunkin lavan pituuden ollessa sama kuin etäisyys kammion <4 sivuseinien 9, 10 välillä.

Lavat 13 olivat pystyrivissä vinossa asennossa rakosuutti-men 3 akseliin nähden kulmassa β (kuva 5), joka oli valittu alueelta 3,5-11°.

Suurin kulma /}> asetetaan, jos on saatava jyrkkä lavan vastuksen muodostus kaasu/kuituvirtaan 2 kaaasun poiston tehostamiseksi. Suuritehoinen kaasunpoisto kaasu/kuituvirrasta 2 voidaan suorittaa vain siinä tapauksessa, että kunkin peruskuidun massa on huomattava, esimerkiksi käytettäessä kuituja, joiden pituus tai tiheys (asbesti) on huomattava. Tässä tapauksessa kuituun vaikuttavat inertiavoimat kaasu/kuituvirrassa 2 ovat suuret, jolloin kuituhä-vikki poistettavan kaasun mukana on häviävän pieni.

Lapojen rivin asettaminen suurempaan kulmaankuin 11° aiheuttaa tarpeettoman intensiivisen kaasunpoiston, josta tuloksena on huomattava kuituhävikki kaasunpoiston yhteydessä.

Jos kuidut ovat lyhyitä tai niiden tiheys on alhainen, kuten esim. ontoilla kuiduilla, niihin vaikuttavat inertiavoimat ovat merkityksettömät. Tässä tapauksessa ei sallita voimakasta kaasun-poistoa, sillä muutoin menetetään suuri määrä kuitumateriaalia.

Siksi kaasunpoistoprosessi on suoritettava alhaisemmalla intensiteetillä, so. pitää saavuttaa alhainen vastus kaasu/kuituvirral-le 2. Tarve tyydyttää tällaiset vaatimukset sanelee sen, että kulman^ on oltava lähellä arvoa 3,5°.

Kytkettynä kammion M· (kuva 2) yläosaan on haaraputki 15. Tasainen verkko 5 löytyy kammion 4 alta. Imulaatikko 6 on asetettu tasaisen verkon 5 alapuolelle. Kuitukerros, joka on muodostettu tasaiselle verkolle 5, syötetään sitten laitteeseen 7, jossa siihen kohdistetaan jälkikäsittely viimeistellyn levymateriaalin saamiseksi.

Kuvat 6,7 esittävät toista suoritusmuotoa laitteesta kui-tulevymateriaalin valmistamiseksi, jossa on laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta 2, muodostuen useista lavoista 13, jotka muodostavat kaksi pystysuoraa riviä, kunkin rivin sijaitessa rakosuuttimen 3 yhden etuseinistä 11, 12 alapuolella, ja vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen 3 akseliin muodostaen kulman 3,5-11°. Lavat 13, jotka muodostavat etuseinän 11 alapuolelle sijoitetun rivin, on asetettu peilikuvan tapaan lapoihin 13 nähden, 14 59446 jotka muodostavat rivin, joka on sijoitettu rakosuuttimen 3 etuseinän 12 alapuolelle. Lavat 13 kussakin rivissä on asetettu yhdensuuntaisesti toinen toisensa alapuolelle ja 3-20 mm päähän toisistaan, kunkin lavan 13 ollessa vinossa rakosuuttimen 3 akseliin nähden, kulmassa 10-35° virran liikkeen suunnan suhteen.

Kuvat 8,9 esittävät vielä erästä suoritusmuotoa laitteesta kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, jossa kukin lapojen 13 rivi onjaettu kahteen osaan I ja II. Osa I on asetettu osan II alapuolelle. Väli 14 osan I lapojen 13 välillä on 20-10 mm, kun taas väli 14 osan II lapojen 13 välillä on asetettu arvoon 10-3 mm.

Kuva 10 esittää vielä erästä suoritusmuotoa laitteesta kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, jossa lapojen 13 rivi on jaettu neljään osaan III, IV, V ja VI. Osan III lapojen 13 väli 14 on asetettu arvoon 20-17 mm, osan IB lapojen 13 väli 14 arvoon 16-12 mm, osan V lapojen 13 väli 14 arvoon 11-6 mm ja sama väli osassa VI on asetettu arvoon 6-3 mm.

Seuraavat näkökohdat otettiin huomioon asetettaessa lapojen välimatkaa kussakin osassa. Kun kaasu/kuituvirta saapuu osan I vyöhykkeelle (kuva 3), kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa on alhainen ja kuitumateriaalin muodostama vastus kaasun poikittaiseen virtaukseen on myös alhainen sen poistamisen aikana. Lisäksi kuitujen suuresta liikkuvuudesta johtuen, joka johtuu alhaisesta kuitupitoisuudesta osassa I, kunkin kuitupartikkelin inertia ilmenee selvemmin kuin myöhemmissä osissa. Tästä johtuen intensiivisempi kaasunpoisto varmistetaan osan I vyöhykkeellä, ja suuri välimatka lapojen välillä voidaan muodostaa käytännössä ilman mitään kuitu-hävikkiä. Kaasu/kuituvirran 2 kuitupitoisuus kasvaa sen ohittaessa osan I vyöhykkeen läpi ja siirtyessä osan II vyöhykkeelle.

Vastus poikittaiselle kaasuvirtaukselle nousee osassa II suuremmasta kuitupitoisuudesta johtuen. Sama syy aiheuttaa kuitujen alhaisen liikkuvuuden, sanotun liikkuvuuden esiintyessä inertiavoimien vaikutuksen alaisena. Siten kuituhävikin todennäköisyys poistettavan kaasun mukana lisääntyy.

Lapojen 13 välinen etäisyys osassa II on kuitenkin pieni, joten kaasunpoistonopeus alenee ja kuituhävikki vähenee.

Siten, vaihtelemalla lapojen 13 välistä etäisyyttä kussakin osassa, kaasun kulkua valvotaan lapojen 13 rivin koko pituudelta.

is 59446

Ehdotettu laitteisto kuitulevymateriaalin valmistamiseksi toimii seuraavasti: Kuidut toimitetaan laitteeseen 1 (kuva 6) kuitujen hajaannuttamiseksi kaasuvirtaan. Saatu kaasu/kuituvirta 2 syötetään putken 8 läpi rakosuuttimen 3 sisääntuloaukkoon. Käyttämällä toisiaan lähestyviä etuseiniä 11, 12 ja yhdensuuntaisia sivuseiniä 9,10 (kuva 7), rakosuuttimen 3 poikkileikkauspinta-ala pienenee, jolloin kaasu/kuituvirran 2 nopeus lisääntyy, kun se jättää rakosuuttimen 3. Samalla kaasu/kuituvirtaa 2 kutistetaan, josta tuloksena on sen nopeuskentän tasainen jakaantuma.

Jättäessään rakosuuttimen 3 (kuva 6) kaasu/kuituvirta 2 kohtaa vastuksen, jonka aikaansaavat toisiaan lähestyvät lapojen 13 rivit. Tuloksena tästä huomattava määrä kaasusta kääntää liikesuuntaansa, ja tultuaan ohjatuksi lapojen 13 välisiin rakoihin 14, joutuu kammioon 4 ja poistetaan sitten laitteistosta putkihaaro-ja 15 myöten.

Kuitujen tiheyden ollessa paljon suurempi kuin ilman, kuidut jatkavat inertiavoimien vaikutuksesta kohtisuoraa liikettään lapojen 13 toisiaan lähestyvien rivien välissä. Osa kuiduista, joka koskettaa lapojen pintoja, iskeytyy näille pinnoille, ja tultuaan työnnetyksi niiltä pois, johtuen lapojen suunnasta verhokulmassa suhteessa rakosuuttimen 3 akseliin, liikkuu kohti ontelon keskiosaa, jonka muodostavat lapojen toisiaan lähestyvät rivit.

Kun kaasua asteettain poistetaan läpi lapojen 14 välisten rakojen, kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa 2 kasvaa.

Lapojen 13 rivien toisiaan lähenevä asema, joka saa aikaan kaasu/kuituvirran 2 kutistumisen, vaikuttaa lisäävästi virran ta-saisuusasteeseen.

Korkea kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa 2 aikaansaa vähenemistä kuidun liikkuvuudessa.

Ohittaessaan lapojen 13 rivien välistä kaasu/kuituvirta 2 muutetaan kohtaamaan vaatimukset, jotka tarvitaan tasarakenteisen kuitulevymateriaalin aikaansaamiseksi, ja viedään liikkuvalle verkolle 5.

Kun kaasu/kuituvirta 2 tulee kosketukseen tasaisen verkon 5 kanssa, loppuosa kaasusta poistetaan imulaatikon 6 avulla, jolloin kuidut kootaan tasaiselle verkolle 5 muodostamaan tasarakenteinen kuitukerros. Saatu kerros syötetään sitten laitteeseen 7, jossa siihen kohdistetaan käsittely tasaisen kuitulevymateriaalin tuottamiseksi.

16 59446

Esimerkki 1 o

Levymateriaali, jonka massa on 105 g/m , on valmistettava asbestikuidusta, jonka lajipituus on 2,5 mm.

3 a) kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa 50 g/m b) kaasu/kuituvirran nopeus 10 m/s c) kaasu/kuituvirran turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti 20 % d) kaasuväliaineena käytetään ilmaa, e) poistettavan kaasun määrä on 80-90 %, . 2 sillä 105 g/m kuitumateriaali on saatava lyhyistä kuiduista.

Laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta muodostuvat useista lavoista, jotka muodostavat kaksi pystysuoraa riviä, kunkin rivin ollessa asetettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle. Kukin lapa on vinossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen 10° kulman, ja kukin lapojen rivi on vinossa asennossa rakosuuttimen akselin suhteen muodostaen kulman 11°.

Edellämainittu lavan vinouden minimikulma ja rivin vinouden maksimikulma rakosuuttimen akselin suhteen on valittu saamaan aikaan tehokas kaasunpoisto kaasu/kuituvirrasta, kun viimemainittu liikkuu lapojen rivien välistä.

Kukin lapojen rivi on jaettu neljään osaan. Ensimmäiset neljä osaa suuttimesta päin katsottuina ovat samanpituiset. Neljännen osan pituus on 1,2 kertaa ensimmäisen osan pituus. Ensimmäisen osan lapojen välinen rako on 12 mm, toisen osan lapojen välinen rako 8 mm, kolmannen osan lapojen välinen rako 6 mm ja neljännen osan lapojen välinen rako 3 mm.

Johtuen neljän osan käyttä misestä, joista kussakin on eri suuri rako lalojen välillä, varmistetaan kaasun pehmeä poisto kaasu/kuituvirrasta. Asbestikuidun hävikki, josta suurin osa on pienikokoista jaetta, on merkityksetön. Vaikka kuitupituus on pieni, asbestikuidun massa on suuri, siksi lapojen välinen rako ensimmäisessä osassa voidaan asettaa paljon suuremmaksi kuitupituutta.

Tässä tapauksessa kehittyy suuria inertiavoimia kaasu/kuituvirrassa, kun se liikkuu pitkin lapoja ensimmäisessä osassa, näiden voimien ehkäistessä kuituhävikkiä.

Kaasukuituvirta viedään rakosuuttimelle nopeudella 10 m/s. Jättäessään suuttimen sen nopeus lisääntyy 15 m/s saakka johtuen toisiaan lähenevistä etuseinistä. Kun kaasu/kuituvirta kulkee lapa- 17 59446 rivien välitse, kaasu osittain poistetaan siitä, 50 % poistetaan ensimmäisessä osassa, 30 % toisessa osassa, 15 % kolmannessa osassa ja 5 % neljännessä osassa. Kaasun kokonaismäärä, joka on osina poistettu kaasu/kuituvirrasta, on katsottu 100 prosentiksi. Kaasu/ kuituvirrasta poistettu kaasu viedään kammiosta putkihaarojen läpi laitteeseen, jossa kuidut hajaannutetaan kaasuvirtaan. Kokonais-kuituhävikki ei ylitä 10 %.

Tuloksena siitä, että poistetaan 8090 % kaasusta, kuitu-

O

pitoisuus kaasu/kuituvirrassa nostetaan välille 250-500 g/m , kun taas poikittaiset pulsaatiot, joita karakterisoi kaasu/kuituvirran turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti, laskee välille 5-8 %, joka tekee mahdolliseksi saavuttaa kaasu/kuituvirralle homogeeni rakenne.

Kaasu/kuituvirta, joka liikkuu 15 m/s nopeudella, viedään edelleen tasaiselle verkolle, joka liikkuu samalla nopeudella.

Jäljellä oleva osa kaasusta, määrältään 10-20 %, poistetaan imu- laatikon avulla, jolla muodostetaan tasaiselle verkolle kuituker- ros, jonka massa on 70 g/m. Kuitukerrokseen kohdistetaan sitten kyllästäminen 3 % silikooniemulsiolla materiaalin saamiseksi, . 2 jonka massa on 105 g/m , sekä rullaaminen ja kuivaus 2 % kosteuspitoisuuden saavuttamiseksi. Viimeistelty levymateriaali omaa korkat lämpö- ja sähköeristysominaisuudet, ja sitä voidaan edullisesti käyttää sähkötarviketeollisuudessa.

Esimerkki 2

, O

Levymateriaali, jonka massa on 110 g/m , on valmistettava valkaistusta sulfaattimassasta, kuidun lajipituuden ollessa 1,5 mm.

3 a) kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa 50 g/m b) kaasuväliaineena käytetään ilmaa, joka sisältää lisäyksenä 10 % hiilidioksidia kaasu/ kuituseoksen räjähtämisen ehkäisemiseksi staattisen sähkön latausten vaikutuksesta; c) kaasu/kuituvirran nopeus 8 m/s d) kaasu/kuituvirran turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti 25 %

Kaasun määrä, joka on ensin poistettava, on 60-80 %, koska on saatava materiaali, jonka massa on 110 g/m .

Laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta saadaan aikaan sillä, että useat lavat muodostavat kaksi pysty- 18 59446 suoraan riviä kunkin rivin ollessa sijoitettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle. Kukin lapa on vinossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen 10° kulman, ja kukin laparivi on vinossa rakosuuttimen akseliin nähden muodostaen 3,5° kulman.

Edellämainitut kunkin lavan ja lavarivin minimivinoudet suhteessa rakosuuttimen akseliin on valittu tarkoituksella aikaansaada kaasun tehokas poisto kaasu/kuituvirrasta viimemainitun kulkiessa lapojen rivien välitse.

Kukin laparivi on jaettu kolmeen samanpituiseen osaan. Lapojen välinen rako ensimmäisessä osassa on 11 mm, lapojen välinen rako toisessa osassa 9 mm, ja lapojen välinen rako kolmannessa osassa on 4 mm.

Selluloosakuiduilla on pienikokoisen jakeen määrä pienempi kuin asbestikuiduilla, siksi on riittävää jakaa lapojen rivit vain kolmeen osaan ja suorittaa kaasun poisto vähemmän pehmeästi.

Lapojen väliset raot kussakin osassa varmistavat kaasun tehokkaan poiston ilman huomattavaa kuitujen hävikkiä.

Kaasu/kuituvirta viedään rakosuuttimeen nopeudella 8 m/s. Jättäessään rakosuuttimen sen nopeus kasvaa arvoon 10 m/s. Kun kaasu/kuituvirta kulkee laparivien välitse, kaasu poistetaan siitä osittain, 55 % kaasusta poistetaan ensimmäisessä osassa, 30 % kaasusta poistetaan toisessa osassa, ja 7 % kaasusta poistetaan kolmannessa osassa. Kaasun kokonaismääräksi, joka poistetaan osina kaasu/kuituvirrasta, otetaan 100 %.

Tuloksena 60-80 % poistamisesta kaasusta kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa nousee välille 125-250 g/m , kun taas poikittaiset pulsaatiot kaasu/kuituvirrassa laskevat välille 4-6 %, tämän tehdessä mahdolliseksi tasarakenteisen kaasu/kuituvirran saamisen.

Kaasu/kuituvirta, joka liikkuu 10 m/s nopeudella, viedään edelleen tasaiselle verkolle, joka kulkee samalla nopeudella. Jäljellä oleva osa kaasusta, 20-40 %, poistetaan imulaatikon avulla, jolloin muodostetaan tasaiselle verkolle selluloosakuitujen kerros, jonka massa on 90 g/m . Kuitukerros impregnoidaan 3 % liuoksella luodifioitua maissitärkkelystä materiaalin massan lisäämiseksi ar- 2 voon 110 g/m , sitten materiaali rullataan ja kuivataan, jolloin saadaan käärepaperia.

i9 59446

Esimerkki 3 2

Kuitumateriaalia, jonka massa on 40 g/m , on valmistettava viskoosikuiduista, kuitujen lajipituuden ollessa 8 mm.

a) kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa 25 g/m^ b) ilmaa käytetään kaasuväliaineena c) kaasu/kuituvirran nopeus 6 m/s d) kaasu/kuituvirran turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti 38 %.

Kaasun määrä, joka on ensin poistettava, on välillä 50-60 %, sillä viskoosikuidut ovat pitkiä, ja koska on saatava 40 g/m materiaalia.

Laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta muodostuvat useista lavoista, jotka muodostavat kaksi pystysuoraa riviä, kunkin rivin ollessa asetettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle. Kukin lapa on vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen 15o kulman, kunkin laparivin ollessa vinossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen 7° kulman.

Koska viskoosikuidut eivät omaa riittävää joustavuutta, lapojen 15° kallistus suhteessa rakosuuttimen akseliin aikaansaa kuitujen pehmeän liukumisen lapoja pitkin, kun taas laparivien 7° kallistus varmistaa kaasun poiston kohtuullisen intensiteetin kaasu/ kuituvirrasta.

Kukin laparivi on jaettu kahteen yhtäpitkään osaan. Lapojen välinen rako ensimmäisessä osassa on 10 mm, lapojen välinen rako toisessa osassa on 5 mm.

Kaasu/kuituvirta viedään rakosuuttimeen nopeudella 6 m/s. Jättäessään rakosuuttimen sen nopeus nousee arvoon 8 m/s. Kun kaasu/ kuituvirta kulkee laparivien välistä, kaasu osittain poistetaan siitä, 60 % kaasusta tullessa poistetuksi ensimmäisessä osassa, ja 30 % kaasusta tullessa poistetuksi toisessa osassa. Kaasun kokonaismääräksi, joka poistetaan ensin kaasu/kuituvirrasta, on otettu 100 %.

Tuloksena 50-6p % osuuden poistamisesta kaasusta, kuitupi- 3 toisuus kaasu/kuituvirrassa lisääntyy arvosta 25 g/m välil-le 50-64 g/m , kun taas kaasu/kuituvirran poikittaiset pulsaatiot vähenevät virtauksen kutistumisesta johtuen 7 prosenttiin, aikaansaaden siten tasaisen rakenteen kaasu/kuituvirralle.

Kaasu/kuituvirta, joka liikkuu nopeudella 8 m/s, viedään 2o 5 94 4 6 tasaiselle verkolle, joka kulkee samalla nopeudella. Kaasun jäljelläoleva osa, määrältään 40-50 %, poistetaan imulaatikon avulla, muodostaen siten tasaiselle verkolle viskoosikuitujen kerroksen, jonka massa on 30 g/m , joka sitten kyllästetään 15 prosentilla yesi-polyvinyyliasetaattidispersiota valmiin materiaalin massan nostamiseksi arvoon 40 g/m . Materiaali rullataan ja kuivataan non-woven öljysuodatinmateriaalin tuottamiseksi suurikokoisille dieselmoottoreille .

Esimerkki 4 2

Levymateriaalia, jonka massa on 20 g/m , on valmistettava synteettisistä polyesterikuiduista, joiden lajipituus on 28 mm.

3 a) kaasu/kuituvirran kuitupitoisuus 8 g/m b) kaasuväliaineena käytetään ionisoitua ilmaa; c) kaasu/kuituvirran nopeus 8 m/s d) kaasu/kuituvirran turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti 35 %.

Kaasun määrä, joka poistetaan ensin, on 20-25 %, sillä on 2 tuotettava kuitulevymateriaalia, jonka massa on 20 g/m .

Laitteet kaasun osan poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta on tehty useana lapana, jotka muodostavat yhden pystysuoran rivin, joka on asetettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle. Lapojen välinen rako on 20 mm. Kukin lapa on vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen akseliin, muodostaen 35° kulman, kun taas lapojen rivi on vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen kulman 3,5°.

Edellämainitut kallistuskulmat kunkin lavan ja laparivin kohdalla suhteessa rakosuuttimen akseliin on valittu pienen kaasu-määrän poistamisen varmistamiseksi olennaisesti ilman kuituhävikkiä.

Kaasu/kuituvirta johdetaan rakosuuttimelle nopeudella 7 m/s. Jättäessään rakosuuttimen sen nopeus on niinkin suuri kuin 10 m/s.

Kun kaasu/kuituvirta kulkee pitkin lapoja, 20 % kaasusta poistetaan siitä. Tuloksenä 20 % poistamisesta kaasusta kuitupitoisuus kaasu/ kuituvirrassa kohoaa arvosta 16 g/m arvoon 21 g/m . Turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponentti laskee, johtuen kaasu/kuituvirran kutistumisesta 12 prosenttiin.

Kaasu/kuituvirta, joka liikkuu 15 m/s nopeudella, syötetään tasaiselle verkolle, joka liikkuu samalla nopeudella. Jäljellä oleva 21 59 A 4 6 osa kaasusta, nimittäin 80 % kaasusta, poistetaan kaasu/kuituvirrasta imulaatikon avulla, muodostamalla siten kerros synteettisistä kuiduista, jonka massa on 15 g/m . Kerros kyllästetään 5 % poly-vinyylialkoholi-liuoksella materiaalin saamiseksi, jonka massa on 20 g/m , joka sitten rullataan ja kuivataan. Viimeistelty materiaali on "long grain"-paperia, jota voidaan käyttää sähkötarvike-teollisuudessa.

Esimerkki 5 2

Levymateriaalia, jonka massa on 500 g/m , on valmistettava defibratuista puukuitupartikkeleista.

3 a) kaasu/kuituvirran kuitupitoisuus 50 g/m ; b) kaasu/kuituvirran nopeus 8 m/s; c) turbulenssi-intensiteetin poikkivirta- komponentti 32 % d) kaasuväliaineena käytetään ilmaa; e) poistettavan kaasun määrä on 85-90 %, 2 sillä on valmistettava massaltaan yli 100 g/m olevaa kuitumateriaalia.

Laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirrasta käsittävät useita lapoja, jotka on järjestetty muodostamaan kaksi pystysuoraa riviä, jotka kukin on sijoitettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle, kunkin lavan ollessa vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen akseliin, muodostaen 30° kulman, samalla kun kukin laparivi vinossa asennossa suhteessa rakosuuttimen akseliin muodostaen 11° kulman.

Edellä mainitut kunkin lavan ja kunkin laparivin maksimikal-listuskulmat rakosuuttimen akselin suhteen on valittu tarkoituksella saada aikaan kaasun tehokas poisto kaasu/kuituvirrasta, kun se kulkee laparivien välitse.

Puukuitupartikkelit, joita käytetään prosessissa, omaavat suuren massan ja huomattavan kimmoisuuden, siksi kuitumateriaaliin vaikuttavat inertiavoimat ovat huomattavat.

Samasta syystä lapojen välisten rakojen mitta on sama, 6 mm. Kaasu/kuituvirta syötetään rakosuuttimeen nopeudella 8 m/s. Jättäessään rakosuuttimen kaasu/kuituvirran nopeus kohoaa arvoon 10 m/s.

Kun kaasun ja puukuitupartikkelien virta kulkee laparivien välistä, osa kaasusta määrältään 85-90 % poistetaan. Tuloksena tästä puukuitupartikkelien pitoisuus saadaan nousemaan välil- 3 . . .

le 334-500 g/m . Turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakomponenttι 59446 22 laskee kaasun ja puukuitupartikkelien virran kutistumisesta johtuen, arvoon 7-10 %.

Virta johdetaan edelleen tasaiselle verkolle suunnassa, joka on normaali sen tason suhteen.

Tasainen verkko liikkuu nopeudella 0,8 m/s. Loppuosa kaasusta, määrältään 10-15 %, poistetaan kaasu/kuituvirrasta imulaa- tikon avulla, siten muodostaen kerroksen puukuitupartikkeleista, 2 jonka massa on 400 g/m . Saatu kerros kyllästetään fenolihartsin liuoksella viimeistellyn materiaalin massan nostamiseksi ar- 2 . . .

voon 500 g/m . Materiaali leikataan sitten levyiksi, joiden mitat 2 ovat 3 x 3 m, joihin kohdistetaan 60 kg/cm puristus 20 min ajan 180°C lämmössä.

Viimeistelty materiaali on rakennuskuitulevy, jota voidaan käyttää rakennustarviketeollisuudessa.

Esimerkki 6 2

Villahuopa, jonka massa on 400 g/m , on valmistettava kuiduista, joiden lajipituus on 10 -35 mm.

q a) Kaasu/kuituvirran kuitupitoisuus 40 g/m .

b) kaasu/kuituvirran nopeus 6 m/s; c) turbulenssi-intensiteetin poikkivirtakompo- nentti 40 %; d) kaasuväliaineena käytetään ilmaa e) poistettavan kaasun määrä 90 %.

Laitteet osan kaasusta poistamiseksi käsittävät kaksi riviä lapoja, kunkin rivin ollessa asetettu rakosuuttimen yhden etuseinän alapuolelle. Lavat kussakin rivissä ovat vinossa muodostaen 18° kulman, kunkin rivin ollessa vinossa 11°.

Edellämainitut elementtien kallistuskulmat on valittu huomioonottaen peruskuitujen massan ja niiden kimmoisuuden. Koska kuidut ovat pitkiä ja omaavat huomattavan massan, voidaan sallia tehokas kaasun poisto. Kuitujen kimmoisuus on hyvin korkea, siksi lavan kallistuskulma on asetettu arvoon 18°.

Lapojen väliset raot ovat samansuuruiset, 10 mm, koska kunkin kuidun massa on riittävä varmistamaan, inertiavoimien vaikutuksesta, poistettavan kaasun poikittaisvirran suuren nopeuden.

Kaasun ja villakuitujen virta syötetään rakosuuttimeen nopeudella 7 m/s. Jättäessään rakosuuttimen virta liikkuu nopeudel- 23 59446 la 8,5 m/s ja se kanavoidaan kahden laparivin väliin. Kun virta kulkee kahden laparivin välistä, poistetaan kaasua määrältään 88-90 %.

3

Kuitupitoisuus kaasu/kuituvirrassa nostetaan välille 410-500 g/m . Kaasu/kuituvirta, josta osa kaasusta on poistettu, syötetään tasaiselle verkolle nopeudella 8,5 m/s 120° kulmassa sen tason suhteen. Tasainen verkko liikkuu nopeudella 1,35 m/s, jäljelläoleva osa kaasusta poistetaan imulaatikon avulla.

Tuloksena tästä kuitumateriaalin kerros, jonka massa on 400 g/m , muodostetaan verkolle.

Saatu kerros rullataan.

Viimeistelty materiaali on huopa, jota käytetään tekstiili-ja rakennusmateriaaliteollisuuksissa.

Vaikka on yksityiskohtaisesti esitetty ja kuvattu keksinnön erikoisia suoritusesimerkkejä, alan ammattimiehelle ovat ilmeisiä niiden erilaiset modifikaatiot, sentähden ei ole tarkoitus, että keksintöä rajoitetaan julkaistuihin suoritusesimerkkeihn tai näiden yksityiskohtiin, ja niistä voidaan poiketa keksinnön laajuudessa ja hengessä, kuten on määritelty patenttivaatimuksissa.

I >!

Claims (10)

1. Menetelmä kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, käsittäen kuitujen hajaannuttamisen kaasuvirtaan kaasu/kuituvirran (2) saamiseksi, kaasu/kuituvirran (2) syöttämisen tasaiselle verkolle (5), kaasun poistamisen kaasu/kuituvirrasta (2) sanotun tasaisen verkon (5) läpi kuitukerroksen muodostamiseksi sille, ja sen myöhemmän käsittelyn kuitulevymateriaalin saamiseksi, tunnet-t u siitä, että osa kaasusta poistetaan kaasu/kuituvirrasta (2) ennen sen syöttämistä tasaiselle verkolle (5), kuitupi-toisuuden nostamiseksi kaasu/kuituvirrassa (2) välille 20-500 g/m , sanotun pitoisuuden ollessa valittu kuidun laadun ja ominaisuuksien mukaan, ja että poikittaiset pulsaatiot, joita aikaansaadaan kaasu/ kuituvirtaan (2) liikkeen aikana, vaimennetaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kaasun määrä, joka poistetaan kaasu/kuituvirrasta (2) ennen sen syöttämistä tasaiselle verkolle (5), pidetään välillä 20-90 %.

2. 59446 Patenttivaatimukset.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kuitulevymateriaalin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että poikittaisia pulsaatioita vaimennetaan kutistamalla kaasu/kuituvirtaa (2) suunnassa, joka on normaali virran liikkeen radalle.

4. Laite patenttivaatimusten 1, 2 ja 3 mukaisen menetelmän suorittamiseksi käsittäen rakosuuttimen (3), jossa on sivuseinät (9,10), jotka ovat normaalit toisiaan lähestyville etuseinille (11, 12), sanotun suuttimen sisäänmenoaukon ollessa yhdistetty laitteisiin (1) kuitujen hajaannuttamiseksi kaasuvirtaan, samalla kun sen ulostuloaukko on yhdistetty kammioon (4), tasaisen verkon (5), joka on sovitettu muodostamaan kuitukerros päällensä, ja on sijoitettu sanotun kammion (4) alapuolelle, ja imulaatikon (6), joka on järjestetty tasaisen verkon (5) alapuolelle, tunnet-t u siitä, että rakosuuttimen (3) sivuseinät (9, 10) ovat yhdensuuntaiset keskenään, laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/ kuituvirrasta (2) on järjestetty kammioon (4) rakosuuttimen (3) ulostuloaukon alapuolelle, ja kammion (4) on varustettu haaraput-killa (15) kaasun poistamiseksi, jotka on asennettu olennaisesti kammion (4) yläosaan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu V \ 25 5 9 4 4 6 siitä, että laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvir-rasta (2) käsittävät useita ohjauskappaleita, jotka on järjestetty yhdensuuntaisiksi toinen toisensa alle ja 3-20 mm päähän toisistaan ja pystysuoran rivin muodostamiseksi, joka on sijoitettu rakosuuttimen (3) yhden etuseinän (11, 12) alapuolelle ja vinoon kulmassa (/^), suuruudeltaan 3,5 - 11°, suhteessa rakosuuttimen (3) akseliin, kunkin ohjauskappaleen ollessa vinossa asennossa rakosuuttimen (3) akselin suhteen kulmassa (öC), suuruudeltaan 10-3 5° kaasu/kuituvirran liikkeen suunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteet osan kaasusta poistamiseksi kaasu/kuituvirras-ta (2) käsittävät useita ohjauskappaleita, jotka on järjestetty yhdensuuntaisesti toinen toisensa alle ja 3-20 mm päähän toisistaan, muodostamaan kaksi pystysuoraa riviä, joista kukin on sijoitettu rakosuuttimen (3) yhden etuseinän (11, 12) alle ja vinoon muodostaen kulman (/3) , joka on välillä 3,5-11° suhteessa rakosuuttimen (3) akseliin, kunkin sanotuista ohjauskappaleista ollessa vinossa asennossa rakosuuttimen (3) akseliin nähden kulmassa (c^·), joka on välillä 10-35° kaasu/kuituvirran liikkeen suunnassa, samalla kun yhden rivin ohjauskappaleet ovat peilikuva-asennossa suhteessa toisen rivin ohjauskappaleisiin.

7. Patenttivaatimusten 5 ja 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ohjauskappaleet on valmistettu lapojen (tai terien) (13) muotoon.

8. Patenttivaatimusten 5 ja 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sanotun rivin ohjauskappaleet on järjestetty muodostamaan ainakin kaksi osaa (I, II) ja muodostamaan samanlaiset raot (14) kunkin ryhmän ohjauskappaleiden välille, raon (14) ylöspäin suuntautuvan osan (I) ohjauskappaleiden välillä ollessa suurempi kuin rako (14) alaspäin suuntautuvan osan (II) ohjauskappaleiden välillä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että rako (14) ylöspäin suuntautuvan osan (I) ohjauskappa-leiden välillä ei ylitä arvoa 20 mm.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että rako (14) alaspäin suuntautuvan osan (II) ohjauskappa-leiden välillä ei ole alle 3 mm. 26 59446