HU219506B - Eljárás üvegszálas termékek gyártására - Google Patents

Eljárás üvegszálas termékek gyártására Download PDF

Info

Publication number
HU219506B
HU219506B HU9702089A HU9702089A HU219506B HU 219506 B HU219506 B HU 219506B HU 9702089 A HU9702089 A HU 9702089A HU 9702089 A HU9702089 A HU 9702089A HU 219506 B HU219506 B HU 219506B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
rotor
melt
acceleration
rotors
viscosity
Prior art date
Application number
HU9702089A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT77058A (hu
Inventor
Svend Grove-Rasmussen
Carsten Jensen
Original Assignee
Rockwool International A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10765312&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU219506(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rockwool International A/S filed Critical Rockwool International A/S
Publication of HUT77058A publication Critical patent/HUT77058A/hu
Publication of HU219506B publication Critical patent/HU219506B/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/05—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices
    • C03B37/055—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices by projecting onto and spinning off the outer surface of the rotating body
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02—Biodegradable glass fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Az üvegszálas termékek gyártására szolgáló eljáráshozkaszkádkapcsolású rotorokat (4, 5, 6, 7) használnak. Az eljárás soránolvadékot öntenek a felső rotorra (4), ahol az olvadék viszkozitása1400 °C-on alacsony (legfeljebb 1,8 Pa·s), a felső rotoron (4) pediglegfeljebb 10 Pa·s. A felső rotor gyorsulása legalább 30 km/s2, amásodik rotor (5) úgy van elrendezve, hogy középpontja olyan egyenesenvan, amely a felső rotor (4) középpontján megy át, és 0–20° közöttiszöget (C) zár be a vízszintessel. A második rotor (5) gyorsítása afelső rotor (4) gyorsításának 50– 150%-a közötti, míg a következőrotorok (6, 7) gyorsítása a felső rotor (4) gyorsításának 100–250%-a. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) gyártására. Ilyen termékek például a lemezek, lapok, csövek és más alakos termékek, melyeket hő- vagy tűzszigetelésként, illetve -védelemként, továbbá zajcsökkentőként, illetve -szabályozóként, avagy cement, műanyagok és egyéb anyagok erősítőszálaiként, adott esetben töltőanyagként, vagy kertészeti termesztőanyagként alkalmaznak.
Ismeretes az, hogy mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) ásványi olvadékból történő előállításánál az ásványi olvadékot kaszkádkapcsolású rotorok felső rotorjára öntik, ahol az egyes rotorok különböző, lényegileg vízszintes tengelyekre vannak szerelve, és úgy vannak elrendezve, hogy az olvadék a felső rotorról a következő rotorra, vagy a kaszkád további következő rotorjaira jut, és így az egyes rotorokról szálak dobódnak le, ezeket a szálakat fátyolként összegyűjtik (általában kötőanyag jelenlétében), majd a fátylat megszilárdítják a kívánt MMVF-termékké. Az erre a célra megfelelő berendezést ismerteti a WO 92/06047 nemzetközi közzétételi számú leírás.
A hagyományos eljárásoknál, ahol hagyományos olvadékokat alkalmaznak, a felső rotor gyorsítótere jellegzetesen alacsony, például 10-15 km/s2, és elsődlegesen arra szolgál, hogy az olvadékot felgyorsítsa a következő, második rotorhoz, amelynek gyorsítótere sokkal magasabb.
így jellegzetesen az eljárás körülbelül 15 km/s2 gyorsítótérrel működik a felső rotornál, és 30-100 km/s2 gyorsítótérrel a következő rotoroknál, ahol is a legnagyobb érték az utolsó rotorra vonatkozik.
Kívánatos, hogy a mesterséges üvegszálas termékben (MMVF) a fröccsentések száma (az anyag átmérője 63 pm feletti) minimális legyen, továbbá hogy a termékben elfogadhatóan egyenletes szálátmérőt kapjunk. Ezen okból vált hagyományossá olyan elrendezés a felső rotornál, ami sokkal kisebb gyorsítóerőt biztosít, mint a következő rotorok által biztosított gyorsítóerő. így elfogadott dolog, hogy kielégítő szálalakítás a felső rotor által nehezen érhető el, és valószínűleg jelentős fföccsentési alakítással járna, úgyhogy a felső rotor elsődlegesen az olvadék felgyorsítására kell szolgáljon, amit azután átdob az első következő rotorra, s így a szálképződés elsődlegesen a második és további rotorokra korlátozódik.
Ezek az eljárások alkalmazhatók olyan típusú ásványi olvadékokhoz, melyeket hagyományosan használnak mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) készítéséhez, különösen amelyek terméskőből, kőzetből vagy salakból jöttek létre. Más eljárások, melyek ugyancsak hagyományos olvadékokkal való használatra vannak szánva, a WO 92/12939 és a WO 92/12941 nemzetközi közzétételi számú leírásból ismerhetők meg. Például a WO 92/12939 nemzetközi közzétételi számú leírásban ismertetik, hogy az első rotor el van látva meghajtóeszközzel, és olyan méretű, hogy forgatható legyen legalább 50 km/s2 gyorsítóteret létrehozó módon, míg a második és a harmadik rotor mérete olyan, hogy forgatásakor nagyobb gyorsítóteret biztosítson, mint az első rotor, továbbá hogy az első és a második rotor tengelyei olyan elrendezésűek, hogy az első rotor tengelyétől a második rotor tengelyéhez húzott egyenes 0° és 20°, de előnyösen 5° és 10° közötti „C” szöget alkosson a vízszintes alatt. Ennél a berendezésnél az első rotor által létrehozott gyorsítótér elérheti a 150 km/s2 vagy bizonyos körülmények között még ennél is magasabb értéket, de általában 100 km/s2 érték alatt marad. A második rotornak az első rotor gyorsítóteréhez való viszonya általában 1,1:1-től 2:1-ig teljed, de előnyösen 1,2:1 és 1,7:1 között van, míg az egyes következő rotoroknál ez az arány általában 1,2:1 és 1,6:1 közötti értékű. Az utolsó rotor által létrehozott gyorsítótér jellegzetesen 150 km/s2 és 300 km/s2 között van, de egyes esetekben még ennél is nagyobb.
Valamennyi eddig ismertetett eljárás hagyományos olvadékokkal dolgozik, amely olvadékok hagyományos olvadási tulajdonságokkal rendelkeznek. Ilyen olvadékok például jelentős mennyiségben tartalmaznak timföldet, és olyan anyagokból vannak előállítva, mint a bazalt és a diabáz. Az irodalom rendszerint úgy említi ezeket az olvadékokat, mint amelyek a felső rotornál vannak alkalmazva, éspedig 1350 °C-tól, vagy 1400 °C-tól 1600 °C-ig teijedő hőmérsékleten, de a gyakorlatban az a normális, hogy 1420 °C és 1480 °C közötti hőmérsékleten alkalmazzák. A felső rotoron magasabb hőmérsékletek használata azt eredményezi, hogy az olvadéknak túl alacsony lesz a viszkozitása a felső rotornál ahhoz, hogy kielégítő termékminőséget lehessen elérni.
Az olvadék hűl, miközben az egyik rotorról a szomszédos, következő rotorra jut, és a hőmérséklet csökkenésével jelentősen növekszik a folyadékviszkozitás. Például egy hagyományos olvadéknál a viszkozitás (Pas-ban) kétszeresére nő, amikor a hőmérséklet 1450 °C-ról 1400 °C-ra esik le. Ezért normál esetben szükséges a körülmények olyan megválasztása, hogy a hőmérsékletesés a felső rotorral való érintkezésbe jutás és az utolsó rotor elhagyása között ne legyen több körülbelül 200 °C-nál. Részletesebben, a hőmérsékletnek az utolsó rotoron elegendően magasnak kell lennie ahhoz, hogy az olvadék még elegendően megolvadt legyen a szálak kialakulásához. Jellegzetesen az olvadék viszkozitása, amikor a felső rotorra jut, legalább 1,5 Pá s, de nem egyszer legalább 3,0 Pá s, amikor pedig elhagyja az utolsó rotort, nem lehet több, mint például körülbelül 20,0 Pá s. Részletekbe menően, a hőmérsékletnek, amikor az olvadék elhagyja az utolsó rotort, az olvadék kristályosodási pontja felett kell lennie.
Az a megfelelő, ha egy olvadékot az 1400 °C-on mért viszkozitásával határozunk meg, és ezen az alapon az említett eljárásoknál használt hagyományos olvadékok normál esetben legalább 2,0, de jellegzetesen 2,5 és 4,0 Pá s közötti viszkozitást mutatnak 1400 °C-on.
Világosan belátható, hogy szükség van az olvadék gondos létrehozására az azt alkotó különféle ásványokból ahhoz, hogy a kívánt viszkozitás-hőmérséklet viszonyt eléijük az olvadéknál.
Ismeretes az, hogy az olvadék alkotóinak változtatásával változtathatók a fizikai tulajdonságok, mint a tűzállóság és a hőszigetelés az eljárással előállított mesterséges üvegszálas termékeknél (MMVF), de az olvadék kialakítását rendszerint elsődlegesen az elérni kívánt viszkozitás-hőmérséklet viszonya határozza meg.
HU 219 506 Β
Az iparban mostanában kivánalom az, hogy az olvadékot részletes kémiai és oldódási tulajdonságokkal alakítsák ki, mint például a Gambles-féle oldatban való oldhatóság, jellegzetesen 7,5 pH-nál. Némely szálakat például olyan analízissel készítenek, amely igen alacsony alumíniumot és némi foszfort tartalmaz. Több olyan olvadék, amely már a kereskedelemben is fontos, például az oldódási tulajdonságaik miatt, alacsonyabb viszkozitásúak 1400 °C-on, mint a hagyományos olvadékok. Az olvadék viszkozitásának ez a csökkentése megkívánható lehet a termék kialakításának könnyítése céljából, de úgy találtuk, hogy a kaszkádfonógépnek az előzőekben ismertetett körülményekkel azonos, vagy azokhoz hasonló körülmények melletti működtetése a gyakorlatban olyan terméket eredményez, amelynél elfogadhatatlanul magas részarányban van a szövéshiba, és/vagy elfogadhatatlanul alacsony az átlagos szálátmérő. Ezért a feladat olyan eljárás létrehozása mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) készítésére kaszkádkapcsolású rotorokkal, amely jó minőségű árut képes adni, amikor az olvadék 1400 °C-on mért viszkozitása szokatlanul alacsony.
Elvárható lenne, hogy ha az ismert, hagyományos eljárásoknál valamely módosítást végzünk annak érdekében, hogy hozzáigazítsuk ezen alacsony viszkozitású olvadékokhoz, az egyik módosítás az olvadék első rotoron fennálló hőmérsékletének csökkentése lenne, de így megnövekszik az olvadék viszkozitása az első rotoron, azaz visszaáll azon értékekre, melyek jellegzetesen olyanok, mint amilyeneket hagyományosan használnak. Másik lehetséges módosítás lehet a gyorsítótér értékének csökkentése, így egyenértékű szálasítást lehet elérni az alacsonyabb viszkozitás ellenére. Azonban ezen módosítások egyike sem kielégítő, és ezért a találmánynál pontosan az ellenkezője szerint járunk el.
A találmány értelmében olyan eljárást hozunk létre mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) ásványi olvadékból való előállítására kaszkádkapcsolású rotorokkal, mely kaszkád egy felső, első rotorból és ezt követő rotorokból áll, ahol a rotorok különböző vízszintes tengelyekre vannak szerelve, és úgy vannak elrendezve, hogy a felső rotorra öntött olvadék onnan átkerül a következő, második rotorra, majd arról a többi, következő rotorra, illetve rotorokra, végül az utolsó rotorról szálak formájában dobódik le; az eljárás során az olvadékot a felső rotorra öntjük, majd a rotorokról lekerült szálakat összegyűjtjük. Az eljárásra jellemző, hogy az olvadék viszkozitása 1400 °C-on legfeljebb 18 Pa-s, az olvadék viszkozitása a felső rotoron legfeljebb 10 Pa-s, továbbá hogy a gyorsítótér a felső rotoron legalább 30 km/s2, a gyorsítótér a második rotoron a felső, első rotor gyorsítóterének 50-150%-a, a harmadik és a további, következő rotorok gyorsítótere pedig a felső, első rotor gyorsítóterének 100-250%-a, végül hogy az első és a második rotor tengelyei úgy helyezkednek el, hogy az első rotor tengelyétől a második rotor tengelyéhez húzott egyenes 0° és 20° közötti szöget alkot a vízszintes alatt.
A találmánnyal könnyen lehetséges olyan mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) előállítása, amelyekben a 63 pm feletti átmérőjű szálak részaránya a szervetlen anyag 35 tömegszázaléka alatt van. Továbbá az is könnyen lehetséges, hogy az eljárást úgy hajtsuk végre, hogy a szálak átmérője főleg 2 és 5 pm nagyságrendben legyen, és így olyan terméket nyerjünk, melynek igen kielégítőek a szigetelési értékei (adott sűrűségnél), és igen kielégítőek a sűrűségi értékei szabványos légellenállásnál.
Jóllehet a WO 92/12939 és a WO 92/12941 nemzetközi közzétételi számú leírásokban ismertetve van olyan első (felső) rotor alkalmazása, amelynek gyorsítótere legalább 50 km/s2, azonban nincs javaslat bennük arra, hogy ez a rotor alkalmas lenne a találmányunk szerinti olvadékokhoz, sem ana, hogy a találmányunkban meghatározott különleges gyorsítómező-arányokkal és olvasztási tulajdonságokkal rendelkezne.
Az olvadékok, amelyekhez a találmányt alkalmazzuk, általában 1400 °C-on legfeljebb 15 Pa-s, de előnyösen legfeljebb 13 Pa-s viszkozitással rendelkeznek. Általában a viszkozitás legalább 3, de gyakran legalább
Pa-s, és legtöbbször legalább 9 Pa-s. A jelen leírásban az olvadék viszkozitása az American Journal Science 1972-es 272. kötetében, a 438-475. oldalakon írtakkal összhangban van meghatározva.
A felső, első rotort olyan olvadék-hőmérsékletnél működtetjük, amely 1400 °C felett van, aminek következtében az olvadék viszkozitása a felső rotoron alacsonyabb, mint az 1400 °C-hoz tartozó viszkozitás. Következésképpen a felső rotoron lévő viszkozitás sokkal kisebb, mint a hagyományos esetekben. Jóllehet a hagyományos eljárások a felső rotoron például legalább 20 Pa-s viszkozitással működnek, a találmánynál ez az érték 10 Pa-s alatt, gyakran 8 Pa-s alatt, de leginkább
Pa · s alatt van. Lehetséges az 1 Pa · s érték, de rendszerint 3 Pa-s felett van.
A felső rotor hőmérsékletét úgy választjuk meg, hogy az olvadék a felső rotoron a kívánt alacsony viszkozitású legyen, s ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a felső rotor és a rajta lévő olvadék hőfokának 1480 °C és 1600 °C között kell lennie. A hőmérséklet rendszerint legalább 1490 °C, de legelőnyösebben legalább 1500 °C. Rendszerint nem magasabb 1550 °C-nál.
Leírásunkban, amikor utalunk a rotoron lévő hőmérsékletre vagy viszkozitásra, akkor az olvadék átlagos hőmérsékletére vagy viszkozitására gondolunk, a rotortól 0 cm és 10 cm közötti tartományban mérve.
A felső rotoron a gyorsítótémek magasabbnak kell lennie, mint rendszerint, és így legalább 30 km/s2-nek kell lennie. Az értéke rendszerint legalább 35 km/s2. Előnyösen 48 km/s2 alatt van, jóllehet egyes eljárásoknál magasabb is lehet, például 70-től akár 100 km/s2-ig. A 48 km/s2 feletti értékek azonban rendszerint nemkívánatosak.
A hagyományos eljárásoknál és a WO 92/12939, valamint a WO 92/12941 nemzetközi közzétételi számú leírás szerinti eljárásnál a gyorsítótér a második rotoron lényegesen nagyobb, mint az első felső rotoron. A találmány egyik műszaki jellemzője, hogy a második rotor gyorsítótere előnyösen kisebb is lehet, mint az első rotor gyorsítótere, és ha viszont nagyobb, akkor sem kell sokkal nagyobbnak lennie, mint az első rotor gyorsítóte3
HU 219 506 Β re. Ez tökéletesebb eredményt ad, mivel biztosítja ezen, és a rá következő rotorokon a jó szálkialakítást, a felső rotor viszonylag nagy sebessége és az olvadék alacsony viszkozitása ellenére. A második rotoron a gyorsítótér rendszerint legalább 50%-a, de előnyösen legalább 70%-a, vagy 80%-a az első rotor gyorsítóterének. Lehet az első rotor gyorsítóterének 150%-a, de általában nem több, mint annak 130%-a, előnyösen 110%-a.
A harmadik és minden további rotornál a gyorsítótér rendszerint az első rotor gyorsítóterének 100-250%-a. Általában legalább az első rotor gyorsítóterének 120%-a, de előnyösen legalább a 150%-a. Lehet 200% felett, de rendszerint elegendő, ha az első rotor gyorsítóterének 180%-a. Másik mód a harmadik és a rá következő rotorok gyorsítóterének meghatározására, ha a második rotor gyorsítóterére vonatkoztatjuk. Ezen az alapon a harmadik és a rá következő rotor gyorsítótere legalább 130%-a, de előnyösen legalább 170%-a a második rotor gyorsítóterének, azonban rendszerint nem nagyobb, mint a második rotor gyorsítóterének 300%-a, de gyakran nem több, mint annak 230%-a.
Részletesebben, a második rotor gyorsítótere rendszerint legalább 20, vagy 25 km/s2, de előnyösen legalább 30 km/s2. Lehet 100 km/s2, de általában 70 km/s2 alatt, még előnyösebben pedig 50 km/s2 alatt van. A harmadik és a következő rotor gyorsítótere általában legalább 40 km/s2, de előnyösen legalább 50 km/s2. Lehet 100 km/s2, de előnyösen nem több 80 km/s2-nél.
A felső rotor átmérője előnyösen 130 mm és 230 mm között, de legelőnyösebben 160 mm és 200 mm között van. A második rotor átmérője általában 150 mm és 300 mm között van, de előnyösen 200 mm és 250 mm közötti értékű. A harmadik és a következő rotor átmérője általában 250 mm és 400 mm között, de előnyösen 300 mm és 350 mm között van.
Általában négy rotor nyer alkalmazást.
A rotor gyorsítótere vagy a centripetális gyorsulása a „G” tér vagy mező, ahol
G=r Ω2 r=a rotor sugara; és
2πη
Q=a rotor szögsebessége, amikor Ω=-^ahol n=a percenkénti fordulatszám.
Az első rá következő rotor tengelye úgy van elhelyezve, hogy az első, felső rotor tengelyétől az első rá következő rotor tengelyéig húzott egyenes a vízszintes alatt 0° és 20° közötti nagyságú szöget zár be. Ez a szög előnyösen 5° és 10°, vagy 15° között van. Ez az érték különösen alkalmas, ha - mint ez előnyös - az olvadék olyan helyen ütközik az első, vagy felső rotorra, amely az említett vízszintes felett 40° és 60°, előnyösen 45° és 60° között van. Ilyenképpen az olvadék általában 45° és 80° közötti, de előnyösen 50° és 70° közötti szögtávot tesz meg azon ponttól, ahol felütközik a felső rotoron, addig a vonalig, amely összeköti az első és a második rotor tengelyét.
Előnyösen a többi következő rotor, de gyakran az első rotor is el van látva egy, a közelében lévő légréssel, amelynek belső átmérője megegyezik a rotor kerületének külső átmérőjével, és a levegő ezen légrésen keresztül tengelyirányban van befújva, avagy a légrésből érintőleges és sebességi összetevővel áramlik ki. Mindegyik légrés belső és külső résekből állhat. A résekben elhelyezhetők lapátok, vagy más irányítóeszközök, melyek a levegőt a tengelyirányhoz képest egy olyan szögben terelik, amely a légrés hossza mentén változik. Ennek megfelelően a levegőt kívánság szerint bármely választott irányba terelhetjük, akár tengely-, akár sugár-, akár érintőirányban. A megfelelő légáramlásra vonatkozó információkat megtalálhatjuk a WO 92/06047 és a WO 92/12939 nemzetközi közzétételi számú leírásokban.
A szálakat hagyományos módon alakítjuk át mesterséges üvegszálas termékké (MMVF). így kötőanyagot juttathatunk a szálakhoz azok kialakítása során vagy utána, továbbá a szálakat fátyol vagy bunda alakjában összegyűjtjük egy permeábilis szitán, majd ezt a fátylat vagy bundát hagyományos módon, ismert technikával dolgozzuk fel, mint a laminálás, kalanderezés, keresztirányú és hosszanti irányú nyomás vagy kikeményítés. A termékek különleges értékkel bírnak hő-, tűz- vagy hangszigetelés terén vagy -védelem, illetve -szabályozás vonatkozásában.
Az általános eljárási feltételek, melyeket alkalmazunk, beleértve az olvadék alkotórészeinek megválasztását, előnyösen olyanok, hogy azon fröccsentések mennyisége, ahol a szálátmérő 63 pm felett van, kevesebb 35%-nál, de legelőnyösebben kevesebb 30%-nál, a szervetlen anyag tömegére számítva. Általában 20 tömegszázalék felett van.
A meghatározott feltételeknek megfelelően végrehajtott eljárás eredményeként olyan terméket lehet nyerni, amelynél a szálátmérő megfelelő anélkül, hogy fellépne annak kockázata, hogy olyan vékony szálak adódjanak, melyek idő előtt eltörnek, és így alsóbbrendű termék adódna. A szálátmérő általában nagyrészt 2 és 5 pm között van. Rendszerint legalább 2,5 pm, de nem több 4 pm-nél. A találmány szerinti termékek előnyösen 2,5 és 3,5 pm közötti szálátmérőjűek. A jelen leírásban a szálátmérő megfelel az átlagos szálátmérőnek, a SEM által mérve, a hosszra alapított mérési eljárásnak megfelelően, amint azt a ΤΙΜΑ szervezet Analytical Chimica Acta kiadványa, 1993, a 280-288. oldalakon meghatározta „Fibre diameter measurement of búik mán made vitreous fibre” címszó alatt. A geometriai szórás előnyösen 2.
A találmány magas, jellegzetesen körülbelül 85% hatásfokú MMVF-termelést eredményez. így a kiindulási olvadéknak kevesebb, mint 15%-a kerül hulladékba és újrafeldolgozásra.
Jól ismert az, hogy a kőzetből, salakból és hasonló anyagokból készített MMVF-termékek egyik hátránya, hogy egységnyi sűrűségre eső szigetelési értékük nem olyan mértékben kielégítő, mint az üvegből készült MMVF-termékeké. A találmányunk egyik előnye, hogy igen kielégítő szigetelési értékeket lehet vele elérni. Részletesebben, a találmánynál lehetséges nem üvegolvadékból könnyű előállítani olyan MMVF-terméket, amelynél az a sűrűségi nagyságrend, amely felett speciális lambda hővezetési együttható nyerhető, igen kielégí4
HU 219 506 Β tő. Ily módon a találmánnyal lehetséges olyan MMVFtermék előállítása, amelynél a speciális λ-érték és azon sűrűségek közötti arány, amely felett ez hagyományosan elérhető, a következő táblázatból tűnik ki. A lambdát MW/m°K-ban, a sűrűséget pedig kg/m3-ben mérjük.
Lambda Maximális sűrűség Minimális sűrűség
40 22 20
38 25 23
36 30 38
34 40 37
33 55 47
A közbenső értékeket interpolálással számítjuk ki.
A találmány elsődlegesen akkor értékelhető, ha olyan olvadékot használunk, amilyet általában kőből, kőzetből vagy salakból nyert olvadékként említünk, összevetve egy üvegolvadékkal. Általában ezért az alkálifém (Na2O+K2O-ként kifejezve) teljes tartalma 15% alatt van, és általában 10% alatti, a CaO+MgO teljes tartalma legalább 15%, általában legalább 20%.
A találmány különösen értékes olyan esetben, ha az olvadék úgy van kialakítva, hogy megnövelt oldékonyságot mutat a Gambles-oldatban 7,5 pH-nál. Javasolták már, hogy az ilyen folyadékokban jól oldódó olvadékok K-értéke legalább 30, de előnyösen legalább 40 kell legyen, ahol a K értékét bizonyos oxidok tömegszázalékaiból számítjuk, a következőképpen:
K=CaO+Na2O+K2O+BaO+B2O3-2 χ (A12O3)
A következő táblázatban jellegzetes termékek főbb komponenseinek analízisét sorolja fel tömegszázalékban, ahol a 6. és 7. számú termékeket hagyományosan, bazalt és diabáz keverékéből állítottuk elő.
Olva- dék SiO2 A12O3 TiO2 FeO CaO MgO
1. 54,2 1,5 0 0,5 29,5 8,7
2. 50,8 2,0 0 0,5 30,5 9,9
3. 49,1 0,8 0,1 0,6 29,9 16,4
4. 53,2 2,1 0,2 4,5 22,5 12,5
5. 53,5 2,0 0,1 6,0 23,2 11,0
6. 47,6 12,2 1,8 6,9 14,3 11,7
7. 48,5 12,8 1,9 6,6 13,1 11,3
Olva- dék Na2O K2O K-érték Viszkozitás (Pá s)
1400 °C 1500 °C
1. 4,8 0,8 40,8 13 4,3
2. 4,6 0,7 41,7 11 4,6
3. 1,0 0,2 44,7 9 3,0
4. 3,5 0,8 33,6 10,7 5,4
5. 2,0 0,8 33,0 12,3 6,0
6. 2,4 1,1 <30 28 13
7. 2,4 1,1 <30 35 18
A találmányt a továbbiakban egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben a csatolt rajz segítségével, amely egy, a találmány szerinti eljáráshoz való használatra összeszerelt kaszkádkapcsolású rotoros berendezést mutat be elölnézetben.
A berendezés 1 kaszkádkapcsolású rotorokat tartalmaz, melyek egy 3 ház 2 homlokoldalára vannak szerelve. Az 1 kaszkádkapcsolású rotorok egy hagyományos szálgyűjtő kamra egyik végénél helyezkednek el, éspedig úgy, hogy a 4 felső rotor olyan helyzetben van, hogy felvegye az olvasztókemencéből érkező ömledéket. Mindegyik rotor hagyományos módon egy hajtott tengelyre van szerelve, ami biztosítja azok nagy kerületi sebességű forgatását. A rotorkészlet négy rotorból áll, éspedig a 4 felső rotorból, amely az óramutató járásával ellentétes irányban forog, továbbá három, egymás utáni szálasítórotorból, azaz egy 5 második rotorból, amely az óramutató járásával egyező irányban forog, egy 6 harmadik rotorból, amely az óramutató járásával ellenkező irányban forog, végül egy 7 negyedik rotorból, amely az óramutatóval egyező irányban forog. A csapágyazások és a hajtómechanizmus az ábrán nem látható.
A 4, 5, 6 és 7 rotorhoz 8, 9,10 és 11 légrés tartozik, ahol mindegyik légrés csak a rotor kerületének egy részére teljed ki. Általában valamennyi légrés a vonatkozó rotor kerületének legalább 1/3-át foglalja el, általában a rotorok külső része körül helyezkedve el. Általában legfeljebb a kerület 2/3 vagy 3/4 részére teijednek ki. Mindegyik légrés egy levegőbetápláló kamrától indul ki a 3 házon belül.
A megolvasztott ásványi olvadékot ráöntjük a 4 felső rotorra azon pálya mentén, amit az ábrán szaggatott nyíllal jelöltünk, és ez az olvadék az , A” pontnál érkezik a 4 felső rotorra, azaz olyan helyen, ahol a ,J3” szög (ez az a szög, amit az , A” pontból a 4 felső rotor középpontjához húzott vonal az 5 második rotorhoz húzott vízszintessel bezár) 40° és 65° között, de gyakrabban 45° és 60° között van a vízszinteshez képest. Az 5 második rotor egy magasságban, vagy egy kissé lejjebb helyezkedik el, mint a 4 felső rotor, és így a „C” szög jellegzetesen 0° és 20° közötti, de inkább 0° és 10° közötti nagyságú.
Ezen a módon biztosítani lehet, hogy a 4 felső rotorról ledobódott olvadék az 5 második rotor kerületi felületére lényegileg derékszögben fog érkezni, azaz felütközni (például a merőlegeshez 75° és 105° közötti szögben). Hasonlóképpen előnyös, ha a „D”, „E” és „F” szögek összege a lehető legkisebb. Az „F” szög a vízszintes és a 6 harmadik, valamint a 7 negyedik rotor tengelyét összekötő egyenes által bezárt szög, az „E” az a szög, amit a 6 harmadik és a 7 negyedik rotor tengelyét összekötő egyenes, valamint az 5 második és a 6 harmadik rotor tengelyét összekötő egyenes bezár egymással, miközben a „D” szög a 4 felső rotor és az 5 második rotor tengelyét összekötő egyenes, valamint az 5 második rotor és a 6 harmadik rotor tengelyét összekötő egyenes által bezárt szög. Előnyösen a „C”+„D”+„E”+„F” összeg kisebb 150°-nál, de általában 120° felett van, legelőnyösebben azonban 125° és 142° közötti, míg a legjobb eredményeket a 135° és 140° közötti tartomány adja.
HU 219 506 Β
A 4 felső rotorra az „A” pontban érkező olvadék egy része a 4 felső rotortól szálak alakjában dobódik le, de egy része a következő, 5 második rotorra érkezik. Az olvadék egy része szálak alakjában hagyja el ezt az 5 második rotort, míg a maradék a 13 pálya mentén rádobódik a következő 6 harmadik rotorra. Ennek jelentős része szálakká alakul a 6 harmadik rotoron, éspedig leginkább a rotor azon területén, ahol a 9 légrés helyezkedik el, azonban egy része a 14 pálya mentén átdobódik a következő 7 negyedik rotorra. Egy jelentékeny mennyiség a 15 főirányban alakul szálakká, de az olvadék a 6 rotor felületének maradék része körül is szálasodik, éspedig azon a területen, amely a 10 légrést tartalmazza. A 7 negyedik rotoron az olvadék szálasodása azon a területen történik, amely all légrést tartalmazza.
Mivel a 8, 9,10 és 11 légrés nem terjed ki az egyes rotorok teljes kerületére, ezért a 12,13 és 14 pálya környezetében a légáramlás szabályozható, és a valóságban lényegileg nulla is lehet. A légréseken belül lévő lapátok a tengelyirányhoz képest jellegzetesen nulla és 42° közötti szögben helyezhetők el, például amint ez a WO 92/06047 számú leírásban van ismertetve.
A rotorokon képződött szálakat általánosságban tengelyirányban szállítjuk el a rotoroktól, részben azon levegőáram segítségével, ami a légréseken át érkezik, részben más levegő útján, ami ugyanabban a főirányban halad, például 23 nyílások során keresztül bevezetve. A kamrában kialakult szálfátyolba kötőanyagot permetezhetünk, hagyományos módon. A szálfátylat alkalmas gyűjtőtartón gyűjthetjük össze, ami gyakran egy permeábilis ernyő vagy szita hagyományos módon a kamra aljánál, vagy a végénél, és így juttatható ki a kamrából.
A találmány egy példaképpeni foganatosításánál a
2. számú olvadékot, amelynek összetételét, K-értékét és viszkozitási tulajdonságait az előzőekben meghatároztuk, 5 tonna/óra nagyságrendben ömlesztjük az ábrán látható kaszkádkapcsolású rotorokra. A 4 felső rotor átmérője 185 mm, és olyan sebességgel forog, ami a 38 km/s2 gyorsulási tartományba esik. Az 5 második rotor átmérője 225 mm, és olyan sebességgel forog, ami 32 km/s2 gyorsulási tartományt ad. A 6 harmadik és a 7 negyedik rotor átmérője egyformán 330 mm, és fordulatszámuk olyan, hogy 65, illetve 69 km/s2 gyorsulási tartományt eredményez. Az olvadék hőmérséklete a 4 felső rotoron 1490 °C, és így az olvadék viszkozitása ezen a rotoron körülbelül 5 · 10 2 Pa · s.
Ez az eljárás olyan terméket szolgáltat, amelynél az átlagos szálátmérő 2,5 pm és 3,5 pm között van, és 35 tömegszázaléknál kevesebb szálé nagyobb 63 p-nál, a hatásfok pedig 85%.

Claims (10)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás mesterséges üvegszálas termékek (MMVF) gyártására ásványi olvadékból kaszkádkapcsolású rotorok (4, 5, 6, 7) alkalmazásával, amely kaszkádkapcsolás (1) egy első, felső rotorból (4), valamint egymás után következő rotorokból (5,6,7) áll, ahol a rotorok különböző vízszintes tengelyekre vannak szerelve, és úgy vannak elrendezve, hogy a felső rotorra (4) rájuttatjuk az olvadékot, ahonnan rádobódik a következő, második rotorra (5), erről rákerül a következő, további rotorokra (6, 7), és ezen rotorokról szálak formájában dobódik le, azzal jellemezve, hogy az olvadékot ráöntjük a felső rotorra (4), majd a rotorokról lekerülő szálakat összegyűjtjük, ahol az olvadék viszkozitása 1400 °C-on legfeljebb 1,8 Pa · s, a felső rotoron (4) az olvadék viszkozitása legfeljebb 10 Pá s, továbbá hogy a felső rotoron (4) a gyorsítás értéke legalább 30 km/s2, a második rotoron (5) a gyorsítás a felső rotoron (4) fellépő gyorsítás 50-150%-a, a harmadik és a következő rotornál (6,7) a gyorsítás a felső rotoron (4) lévő gyorsítás 100-250%-a, végül hogy a felső rotor (4) és a második rotor (5) tengelye úgy helyezkedik el, hogy a felső rotor (4) tengelyétől a második rotor (5) tengelyéhez húzott egyenes a vízszintestől lefelé 0-20° közötti szöget (C) zár be.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felső rotoron (4) a gyorsítás 30-48 km/s2 közötti.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második rotoron (5) fellépő gyorsítás a felső rotoron (4) fellépő gyorsítás 70-110%-a.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gyorsítás valamennyi rotoron legfeljebb 100 km/s2, továbbá hogy az összes következő rotoron fellépő gyorsítás a felső rotoron (4) lévő gyorsítás 70-200%-a.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gyorsítás a felső rotoron (4) 30-70 km/s2, a második rotoron (5) 20-70 km/s2, a többi rotoron (6, 7) pedig 50-80 km/s2 közötti.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mesterséges üvegszálas termék (MMVF) 35%-nál kevesebb olyan szálat tartalmaz, amelyeknek átmérője 63 pm felett van.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mesterséges üvegszálas terméknél (MMVF) a szálak átlagos átmérője 2,5 és 4 pm közötti.
  8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mesterséges üvegszálas termék (MMVF) lambda hővezetési együtthatója (MW/m°K) a sűrűséghez (kg/m3) viszonyítva a következő táblázat szerinti értékű:
    Lambda Maximális sűrűség Minimális sűrűség 40 22 20 38 25 23 36 30 38 34 40 37 33 55 47
  9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olvadék „Κ’’-értéke legalább 40.
  10. 10. Az 1 -9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olvadék viszkozitása 1400 °C-on 0,3-1,5 Pá s, előnyösen 3-13 ·10~2 Pá s közötti.
HU9702089A 1994-12-01 1995-12-01 Eljárás üvegszálas termékek gyártására HU219506B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9424331A GB9424331D0 (en) 1994-12-01 1994-12-01 Manufacture of vitreous fibre products
PCT/EP1995/004746 WO1996016912A1 (en) 1994-12-01 1995-12-01 Manufacture of vitreous fibre products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT77058A HUT77058A (hu) 1998-03-02
HU219506B true HU219506B (hu) 2001-04-28

Family

ID=10765312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9702089A HU219506B (hu) 1994-12-01 1995-12-01 Eljárás üvegszálas termékek gyártására

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5954852A (hu)
EP (1) EP0794928B1 (hu)
AT (1) ATE171698T1 (hu)
AU (1) AU4301296A (hu)
BG (1) BG62131B1 (hu)
CA (1) CA2206204A1 (hu)
CZ (1) CZ288260B6 (hu)
DE (1) DE69505151T2 (hu)
ES (1) ES2122706T3 (hu)
GB (1) GB9424331D0 (hu)
HU (1) HU219506B (hu)
RO (1) RO120192B1 (hu)
SK (1) SK280945B6 (hu)
WO (1) WO1996016912A1 (hu)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5932347A (en) * 1996-10-31 1999-08-03 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Mineral fiber compositions
US6647747B1 (en) * 1997-03-17 2003-11-18 Vladimir B. Brik Multifunctional apparatus for manufacturing mineral basalt fibers
SI9800142A (sl) * 1998-05-20 1999-12-31 TERMO d.d., industrija termi�nih izolacij, �kofja Loka Naprava za izdelavo kamene volne z oblikovanim čelom rotirajočih cilindrov
US8806900B2 (en) * 2005-04-04 2014-08-19 Reforcetech As Ceramic bushing/s consisting local heating/s integrated in apparatus for manufacturing mineral/basalt fibers
JP5006979B1 (ja) * 2011-03-31 2012-08-22 ニチアス株式会社 生体溶解性無機繊維の製造方法
US20130260980A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Robert D. Touslee Systems and methods for forming glass materials
FR3005076B1 (fr) 2013-04-24 2015-05-15 Rockwool Int Panneaux isolants en laine de roche et paroi en beton munie de tels panneaux
RS57016B1 (sr) * 2013-10-16 2018-05-31 Rockwool Int Sintetička staklena vlakna
WO2016048249A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 Izoteh D.O.O. Method and device for producing mineral wool fibers
US9771294B1 (en) * 2016-04-21 2017-09-26 Americas Basalt Technology, Llc Basalt fibers produced from high temperature melt

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632919A (en) * 1951-05-31 1953-03-31 Carl J Koehler Method and apparatus for producing mineral wool
US4026478A (en) * 1975-04-03 1977-05-31 Jim Walter Corporation Process for making uniform short non-cellulosic fibers
US5332699A (en) * 1986-02-20 1994-07-26 Manville Corp Inorganic fiber composition
YU159091A (sh) * 1990-09-28 1995-12-04 Rockwool International A/S Postupak i uredjaj za proizvodnju vlakana za mineralnu vunu
GB9100884D0 (en) * 1991-01-16 1991-02-27 Rockwool Int Stone wool
GB9100887D0 (en) * 1991-01-16 1991-02-27 Rockwool Int Process and apparatus for making mineral wool fibres
US5401693A (en) * 1992-09-18 1995-03-28 Schuller International, Inc. Glass fiber composition with improved biosolubility

Also Published As

Publication number Publication date
RO120192B1 (ro) 2005-10-28
CZ288260B6 (en) 2001-05-16
DE69505151T2 (de) 1999-02-18
US5954852A (en) 1999-09-21
BG101533A (en) 1997-12-30
WO1996016912A1 (en) 1996-06-06
ES2122706T3 (es) 1998-12-16
CZ165297A3 (cs) 1999-08-11
ATE171698T1 (de) 1998-10-15
GB9424331D0 (en) 1995-01-18
SK280945B6 (sk) 2000-09-12
HUT77058A (hu) 1998-03-02
AU4301296A (en) 1996-06-19
EP0794928B1 (en) 1998-09-30
SK68297A3 (en) 1998-02-04
BG62131B1 (bg) 1999-03-31
CA2206204A1 (en) 1996-06-06
EP0794928A1 (en) 1997-09-17
DE69505151D1 (de) 1998-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5691255A (en) Man-made vitreous fiber wool
EP3309133B1 (en) Man-made vitreous fibres
CA2469063A1 (en) Fibres and their production
US4778499A (en) Method of producing porous hollow silica-rich fibers
HU219506B (hu) Eljárás üvegszálas termékek gyártására
KR20000029668A (ko) 생용해성고온미네랄울
JP3260367B2 (ja) 鉱滓綿繊維を製造する方法及び装置
AU735688B2 (en) Glass fiber composition
WO1992012940A1 (en) Process and apparatus for making mineral wool fibres
CN104788016A (zh) 一种轻质隔音隔热用玻璃纤维棉毡的制备方法
WO1995029135A1 (en) Man-made vitreous fibre wool
EP0186129A2 (en) Porous hollow silica-rich fibers and method of producing same
WO2000073230A1 (en) Man-made vitreous fibres and products containing them
GB2339424A (en) Mineral wool
WO2001060754A1 (en) Man-made vitreous fibres and products containing them
GB2081247A (en) Vitreous Melt for Spun Fibres
AU6020499A (en) Glass fibers with improved durability via low Mgo and Al2O3
CN1240383A (zh) 矿物纤维组合物