FI82766B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av foerimpregnerade plattor. - Google Patents

Description

1 82766

Menetelmä ja laite esiastelevyjen valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite esiaste-levyjen valmistamiseksi käsittelemällä kovettuvalla keino-5 hartsilla kyllästettyä tuoterainaa, jossa menetelmässä tuoteraina kuljetetaan ainakin yhden käsittelykammion läpi, jonka sisällä tuoterainaan tuodaan lämpöä lämpökäsittelyn yhteydessä syntyvien kaasumaisten aineiden ohentami-seksi ja poistamiseksi ainakin osittain, jolloin lämpö 10 tuodaan tuoterainaan säteilylämpönä ja ilma johdetaan esi-lämmitettynä raitisilmana ohjatusti käsittelykammioon,

Vastaavaan laitteeseen kuuluu ainakin yksi käsitte-lykammio, laite säteilylämmön tuomiseksi tuoterainaan ja laite ilmalla ohennettujen, lämpökäsittelyn yhteydessä 15 syntyneiden kaasumaisten aineiden kuljettamiseksi pois käsittelykammiosta, jolloin käsittelykammiossa on ainakin yhdessä kohdassa raitisilman sisääntuontilaite, joka on yhteydessä ohjattavaan raitisilman syöttölaitteeseen ja lämmityslaitteeseen.

20 Eräässä tunnetussa mainitun tyyppisessä menetelmäs sä ja laitteessa (EP-B 0035682) puhalletaan lämmintä ilmaa suuria määriä ja suurella nopeudella käsittelykammioon ja tuoterainalle, jotta liuotinaine saadaan tehokkaasti poistettua keinohartsista.

25 Tällöin säädetään käsittelykammion ilmataloutta si ten, että haihtuvan liuotinaineen pitoisuus pysyy tasolla, jolla ei ole rähähdysvaaraa.

Tämä laite on tosin tehokas, mutta siihen liittyy suuren ilmamäärän ja suuren puhallusnopeuden ja tällöin 30 muodostuvan turbulenttisuuden vuoksi ongelmia sekä tuotteen laadun kannalta että poistoilman osalta, jota syntyy suhteellisen paljon ja joka on luonnollisesti puhdistettava .

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan aluksi mää-35 riteltyä tyyppiä oleva menetelmä ja laite, jolla kuivatus- 2 82766 prosessi voidaan optimoida suuren tuotantotehon ja hyvän tuotelaadun saavuttamiseksi ja puhdistettavan poistoilman osalta ympäristön saastumisen välttämiseksi.

Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, 5 jolle on tunnusomaista, että ilma johdetaan mahdollisimman laminaarisena virtauksena olennaisesti tuoterainan suuntaisesti sitä pitkin.

Tästä on seurauksena, että tuoterainan pinnasta ei tule puhalletuksi hartsihiukkasia, jotka voisivat muuten 10 laskeutua käsittelykammion seinille. Mikäli näin tapahtuisi, kovettuisivat nämä hartsihiukkaset ajan mittaan ja karbonisoituisivat. Nämä karbonisoituneet hartsihiukkaset voisivat tässä olotilassa irrota käsittelykammion seiniltä ja pudota tuoterainalle ja aiheuttaa lopputuotteeseen ns. 15 mustia läiskiä. Tällaiset mustat läiskät vältetään keksinnön mukaisessa ratkaisussa tehokkaasti. Ei myöskään ole tarpeen ajoittain keskeyttää keksinnön mukaisen laitteen käyttöä laskeutuneiden hartsihiukkasten puhdistamiseksi.

Koska tuoreilma puhalletaan suhteellisen pienellä 20 nopeudella ja laminaarisena virtauksena, ei tuoterainassa esiinny värähtelyä, joka tietyissä olosuhteissa voisi johtaa huonoon tuotteen laatuun. Tuoreilman erikoiset virtausolosuhteet eivät myöskään synnytä tuoterainaan epäsäännöllisiä jännityksiä, jotka voisivat johtaa suhteelli-25 sen ohuen tuoterainan kieroontumlseen tai vahingoittumiseen. Esiintyy ainoastaan tuoterainan oman painon synnyttämiä jännityksiä, jotka kuitenkin jakautuvat tasaisesti eivätkä aiheuta vaurioita.

Laminaaristen virtausolosuhteiden ja esilämmitetyn 30 tuoreilman puhaltamisen ansiosta ja siitä syystä, että tuoterainaan ei puhalleta suoraan kuumaa ilmaa, ei tuoterainan kosteaan hartsiin muodostu kalvoa, joka estäisi liuotinaineen haihtumista hartsista. Tämä kalvo sulkisi nimittäin liuotinaineen sisäänsä, mikä johtaisi myöhemmin, 35 kun liuotinaine muuttuu höyrymäiseen olotilaan, pinnan 3 82766 repeytyrniseen, jolloin syntyy ns. neulanreikiä. Lisäksi toimisi sisään suljettu liuotinaine jarruna. Nämä ilmiöt voidaan välttää keksinnön avulla.

Kaiken kaikkiaan saadaan keksinnön avulla aikaan 5 optimaaliset olosuhteet sen ansiosta, että suhteellisen suuri tuotantoteho saavutetaan pienellä käsittelykammion korkeudella, edullisilla poistoilmasuhteilla ja paremmalla tuotteen laadulla. Tämä edullinen tulos voisi osittain johtua siitä, että säteilylämmön ja suhteellisen korkealle 10 esilämmitetyn tuoreilman yhteisvaikutuksesta luovuttaessa entisestä menettelytavasta tapahtuu yhtäältä nopeampi ma-teriaalirainan lämpeneminen ja toisaalta kuivuminen sisältä ulospäin ilman ns. neulanreikien syntymistä lopputuotteeseen. Lisäksi on syytä mainita, että keksinnön mukai-15 sella menetelmällä käytettävän keinohartsin hyytelöaikaa voidaan lyhentää.

Esilämmitetyn tuoreilman lämpötila on edullisesti säteilylämmön lämpötila-alueella. Tämä merkitsee sitä, että tuoterainaa ei lämmitetä hitaasti, kuten tähän asti. 20 On havaittu, että tuoterainan suhteellisen nopea lämmittäminen yhdessä muiden keksinnön tunnusmerkkien kanssa estää mainitun pintakalvon muodostumisen.

Tuoreilman lämpötila voi olla esim. alueella 140 -180°C ja erityisesti 160°C ja säteilylämmön lämpötila 25 alueella 160 - 200°C, erityisesti 180°C.

Tekniikan tasoon verrattuna toimitaan paljon alhaisemmilla ilmannopeuksilla. Tuoreilman virtausnopeus on välillä 1-3 m/s verrattuna tekniikan tason mukaisiin arvoihin 10 - 30 m/s. Tällöin puhalletaan tuoreilmaa mahdol-30 lisuuksien mukaan sellaisessa määrin, että päästään räjäh-dysrajaan verrattuna 3-4 kertaiseen varmuuteen.

Esim. siten, että käsittelykammioon johdetaan noin 5 % enemmän ilmaa kuin sieltä poistetaan, syntyy käsittelykammioon ympäristöön nähden pieni ylipaine. Tästä yli-35 paineesta on seurauksena, että kylmää tuoreilmaa ei pääse 4 82766 väistämättä jäävien vuotokohtien kautta, kuten tuoterainan tulo- ja poistokohdasta käsittelykammioon. Tämä johtaa kuivumis- ja polymerisaatiotapahtuman tasoittumiseen.

Siinä tapauksessa, että tuoteraina kuljetetaan al-5 haalta ylöspäin käsittelykammion lävitse ja käännekohdan jälkeen ylhäältä alas toisen käsittelykammion lävitse, suoritetaan sopivimmin ennen käännekohtaa tuoterainan jäähdytys jäähdytysvyöhykkeen sisällä. Tämä jäähdytys voidaan suorittaa ympäristön ilmalla. Vaikka tällöin joudu-10 taan käyttämään osa kuivatustapahtuman lämmitysmatkasta, mahdollistaa tämä jäähdytys yllättäen suuremman tuoterainan läpäisynopeuden ja johtaa parempaan tuotteen laatuun. Lisäksi se parantaa käsittelyä toisessa käsittelykammios-sa, jossa tuoteraina kulkee ylhäältä alaspäin. Edelleen 15 tällä tavoin voidaan pienentää laitteen rakennekorkeutta, koska käännös tapahtuu aikaisemmin ja tällöin ylhäältä alaspäin kulkeva osuus voidaan käyttää tehokkaammin hyväksi .

Keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaan vaihdel-20 laan tuoterainan lämmitystä sen leveyssuunnassa eli tuoterainan leveydelle muodostetaan tietty lämpötilaprofiili siten, että kuivuminen tapahtuu tuoterainan leveydellä eri tavalla, mistä on seurauksena, että kuivan materiaalirai-nan juoksevuus vaihtelee sen leveydellä. Tällöin voidaan 25 valita erityisesti tuoterainan reunoille erilainen juoksevuus kuin sen keskialueelle.

Lopuksi on mahdollista suurella ilmantarpeella johtaa tuoreilmaa vähintään kahdesta eri kohdasta käsittely-kammioon, erityisesti sieltä, mistä tuoteraina tulee kä-30 sittelykammioon ja välialueelta. Tästä on seurauksena, että vastaavista kohdista on johdettava pienempiä ilmamääriä ja näin voidaan täyttää laminaarisen virtauksen vaatimus.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, 35 että laitteena säteilylämmön tuomiseksi käsittelykammion

II

5 82766 läpi kuljetettavaan tuoterainaan toimii ainakin yksi toiselta puoleltaan ilman virtaustiehen rajoittuva säteily-lämmitin.

Säteilylämmittimeen kuuluu ainakin yksi lämmitys-5 aineen läpäisemä johto, joka on järjestetty polveilevasti käsittelykammion vastakkaisille seinille. Johto on erityisesti tuoterainan puolelta peitetty säteilylevyllä, minkä ansiosta johdot eivät ulotu käsittelykammion sisälle. Näin estetään häiritsevän turbulenttisuuden syntyminen ilmavir-10 taan. Lisäksi aikaansaa peittävä säteilylevy edullisen lämpösäteilyn tuoterainalle.

Tämän ratkaisun yhteydessä voidaan johto upottaa käsittelykammion seiniin.

Vaihtelevan kuivatuksen aikaansaamiseksi tuoterai-15 nan kulkusuunnassa tai poikittain siihen nähden voidaan joko polveilevasti kulkevan johdon nousua vaihdella tuoterainan kulkusuunnassa tai tuoterainan kulkusuuntaan tai poikittain siihen nähden voidaan järjestää useita, erikseen ja eri tavalla syötettäviä johtoja. Kuten jo on to-20 dettu, mahdollistaa tämä vaihtelevan kuivatuksen tuoterainan leveyssuunnassa sillä seurauksella, että tuoterainan juoksevuus tai hyytelöaika vaihtelee leveyssuunnassa. Edelleen voidaan tällä laitteella saada hartsi virtaamaan laitteen käytön aikana vasemmalle, keskelle tai oikealle. 25 Keksinnön erään hyvin olennaisen sovellutusmuodon mukaan on käsittelykammio sijoitettu lämpimällä ilmalla täytettyyn, tiivistettyyn eritystilaan. Kun käsittelykam-miossa on noin 180°C lämpötila, on ilman lämpötila tässä eristystilassa noin 80°C. Tällä ratkaisulla, jossa on 30 ikään kuin uuni uunissa, saavutetaan erilaisia etuja. Eräs etu on lämpötilasuhteiden tasoittuminen ja vakiintuminen käsittelykammiossa. Lisäksi on mahdollista koota käsittelykammiosta vuotava likainen ilma ja johtaa se puhdistuslaitteeseen. Tällä päästään ympäristöystävälliseen 35 käyttöön sen ohella, että syntyy suhteellisen vähä.n puh- 6 82766 distettavaa poistoilmaa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin piirustuksissa pelkästään kaaviomaisesti esitettyjen sovellutusesimerkkien avulla.

5 Kuvio 1 esittää kaaviomaista pituusleikkausta lait teesta kovettuvalla keinohartsilla kyllästetyn tuoterainan kuivattamiseksi.

Kuvio 2 esittää osittaisleikkausta lämmitysaineen läpäisemästä johdosta ja sitä peittävästä säteilylevystä. 10 Kuvio 3 esittää osittaiskuvantoa polveilevasti asennetusta lämmitysaineen läpäisemästä johdosta.

Kuvio 4 esittää kuvioon 3 nähden muunnettua sovel-lutusmuotoa lämmitysaineen läpäisemästä johdosta.

Kuvio 5 esittää kaaviomaista poikkileikkausta kui-15 vauslaitteesta.

Kuvion 1 mukainen laite koostuu kahdesta käsitte-lykammiosta 10 ja 11. Käsittelykammion 10 eteen on kytketty kyllästyskylpy 12, jossa on keinohartsia 14. Tuote-raina 16 juoksee tämän kyllästyskylvyn lävitse, sen jäl-20 keen käsittelykammiossa 10 alhaalta ylöspäin, sitten kään- tölaitteen 18 kautta ja sen jälkeen käsittelykammiossa 11 ylhäältä alaspäin. Tämän käsittelykammion 11 jälkeen vedetään tuoteraina rumpujärjestelmän 20 kautta ja johdetaan jatkokäsittelyyn.

25 Aina käsittelykammioiden päissä oleviin tuoterai nan 16 läpikulkukohtiin 22 saakka on käsittelykammio perusteellisesti tiivistetty. Näiden läpikulkukohtien 22 alueella on kulloinkin sulku 24, jossa ilmavirran avulla muodostetaan tiivistävä ilmaverkko, joka estää tehokkaasti 30 ilman karkaamisen käsittelykammiosta ympäristöön. Käsitte lykammion alempien läpikulkukohtien 22 alueella on tuoterainan molemmilla puolilla ilmantuontikotelot 26, joiden kautta esilämmitetty ilma johdetaan tuoterainan suuntaisesti alhaalta ylöspäin. Nuolten 28 mukaisesti virtaa tämä 35 ilma käsittelykammion lävitse laminaarisena virtauksena 7 82766 alhaalta ylös yläpuolisiin ilmanpoistokoteloihin 30.

Käsittelykammioiden 10 ja 11 vastakkaisiin sivu-seiniin 32 on upotettu polveilevasti muotoiltu lämmitys-aineen läpäisemä johto 34. Johdon 34 lähekkäin vedetyt 5 polvekkeet on peitetty tuoterainan puolelta säteilylevyllä 36.

Tämän johdon 34 lävitse virtaava öljy lämmittää sä-teilylevyä 36 tasaisesti ja lähettää säteilylämpöä kohti käsittelykammion lävitse kulkevaa tuoterainaa 16.

10 Ilmantuontikoteloiden 26 kautta puhallettava tuore- ilma esilämmitetään lämmönvaihtimessa 38 ja puhalletaan sitten puhaltimella 40 mainitulla tavalla käsittelykam-mioon.

Kuviosta 2 voidaan nähdä yksityiskohtaisesti öljyn 15 läpäisemän johdon 34 ja säteilylevyn 36 rakenne. Säteily-levy 36 muodostaa käsittelykammiolle sileän seinän, joka ei aiheuta turbulenssia ilmavirtaan.

Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti johdon 34 polveilevaa kulkua ja säteilylevyä 36 verrattuna tuoterainaan 16. 20 Tästä voidaan todeta, että vakaiden lämpötilasuhteiden aikaansaamiseksi on tuoterainan leveys b olennaisesti pienempi kuin säteilylevyn 36 leveys.

Kuvio 4 esittää toista sovellutusmuotoa. Siinä on esitetty tuoterainan leveyssuunnassa kolme yhdensuuntais-25 ta, polveilevasti kulkevaa johtoa 34a, 34b, 34c. Virtaus tapahtuu näissä johdoissa toisistaan riippumatta siten, että lämpötilasuhteita voidaan vaihdella tuoterainan leveyssuunnassa. Esitetyssä sovellutusmuodossa voidaan esim. tuoterainan reunoihin kohdistaa johtojen 34a ja 34c väli-30 tyksellä erilainen vaikutus ja kuivattaa niitä eri tavalla kuin tuoterainan 16 keskikohtaa, jota kuivatetaan johdon 34b avulla.

- · Kuvio 5 esittää lopuksi poikkileikkausta koko lait teesta käsittelykammioineen 10 ja 11, joiden lävitse tuo-35 teraina 16 kulkee. Jo mainitun "uuni uunissa"-periaatteen 8 82766 mukaisesti sijaitsevat käsittelykammiot 10 ja 11 eristys-tilassa 42, jossa on lämmitettyä ilmaa esim. 90° lämpötilassa. Tämän tornimaisen laitteen ympärille on järjestetty kulkutaso 44, jolle päästään portaita 46 pitkin.

5 Kuviosta 1 käy lopuksi selville ilman kulku yksi tyiskohtaisesti. Sen mukaisesti johdetaan käsittelykammion 10 poistoilma poistoilmapuhaltimen 50 avulla poistoilman puhdistuslaitokseen. Käsittelykammion 11 poistoilmasta voidaan sitä vastoin palauttaa huomattava osa lämmönvaih-10 timeen 38 kiertoilmakäytössä, kun taas muu osa poistoilmasta johdetaan poistoilmapuhaltimen 50 kautta puhdistus-prosessiin.

Vaikka kuviossa ei olekaan esitetty muuta, voidaan säteilylevyä luonnollisestikin lämmittää muullakin tavalla 15 kuin johdon läpi virtaavan öljyn avulla, esimerkiksi sähköisesti .

Il

Claims (16)

1. Menetelmä esiastelevyjen valmistamiseksi lämpö-käsittelemällä kovettuvalla keinohartsilla kyllästettyä 5 tuoterainaa, jossa menetelmässä tuoteraina kuljetetaan ainakin yhden käsittelykammion läpi, jonka sisällä tuote-rainaan tuodaan lämpöä lämpökäsittelyn yhteydessä syntyvien kaasumaisten aineiden ohentamiseksi ja poistamiseksi ainakin osittain, jolloin lämpö tuodaan tuoterainaan sä-10 teilylämpönä ja ilma johdetaan esilämmitettynä raitisil-mana ohjatusti käsittelykammioon, tunnettu siitä, että ilma johdetaan mahdollisimman laminaarisena virtauksena olennaisesti tuoterainan suuntaisesti sitä pitkin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että esilämmitetyn raitisilman lämpötila on säteilylämmön lämpötilan alueella.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raitisilman lämpötila on alueella 140-180°C, edullisesti 160°C, ja säteilylämmön 20 lämpötila on alueella 160-200eC, edullisesti 180°C.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raitisilman virtausnopeus on 1-3 m/s.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mene-25 telmä, tunnettu siitä, että käsittelykammiossa - vallitsee ympäristöön nähden pieni ylipaine.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jos tuoteraina kuljetetaan alhaalta ylöspäin käsittelykammion läpi ja tätä 30 seuraavan kääntökohdan jälkeen ylhäältä alaspäin toisen käsittelykammion läpi, tuoteraina johdetaan ennen kääntö-kohtaa jäähdytysvyöhykkeen läpi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilylämmön lämpö- 35 määrä ja/tai lämpötila säädetään erilaisiksi tuoterainan 10 82766 leveyden mukaan.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun tarvitaan paljon ilmaa, raitisilmaa johdetaan käsittelykammioon ainakin 5 kahdesta pystysuunnassa ylös- tai alaspäin johtavan liikeradan suunnassa välimatkan päässä toisistaan sijaitsevasta kohdasta.

9. Laite esiastelevyjen valmistamiseksi lämpökä-sittelemällä kovettuvalla keinohartsilla kyllästettyä 10 tuoterainaa, johon laitteeseen kuuluu ainakin yksi käsit-telykammio, laite säteilylämmön tuomiseksi tuoterainaan ja laite ilmalla ohennettujen, lämpökäsittelyn yhteydessä syntyneiden kaasumaisten aineiden kuljettamiseksi pois käsittelykammiosta, jolloin käsittelykammiossa (10, 11) 15 on ainakin yhdessä kohdassa raitisilman sisääntuontilaite (26), joka on yhteydessä ohjattavaan raitisilman syöttölaitteeseen (40) ja lämmityslaitteeseen (38), tunnettu siitä, että laitteena säteilylämmön tuomiseksi käsittelykammion (10, 11) läpi kuljetettavaan tuoterai-20 naan (16) toimii ainakin yksi toiselta puoleltaan ilman virtaustiehen rajoittuva säteilylämmitin (34, 36).

9 82766

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että säteilykuumentimeen kuuluu ainakin yksi johto (34), jonka kautta lämmitysaine virtaa ja joka 25 on sovitettu polveilevasta käsittelykammion (10, 11) vastakkaisille seinille (32).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että johto (34) on tuoterainan (16) puolelta peitetty säteilylevyllä (36).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että johto (34) on upotettu käsittelykammion (10, 11) seiniin (32).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 10-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että polveilevasti kulkevan 35 johdon (34) nousu vaihtelee tuoterainan (16) kulkusuun- II n 82766 nassa.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuoterainan (16) kulkusuunnassa on useita erikseen ja eri tavalla syötettäviä 5 johtoja.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 9-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikittaissuunnassa tuoterainan (16) kulkusuuntaan nähden on useita, edullisesti kolme erikseen ja eri tavalla syötettävää johtoa (34a, 10 34b, 34c).

16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että käsittelykammio (10, 11) on sijoitettu lämpimällä ilmalla täytettyyn, tiivistettyyn eristystilaan (42). 15 ----- -· li ______________ ___ i2 82766