HUT73721A

HUT73721A - Method and apparatus for making non-woven mineral fiber web and mineral fiber product

Info

Publication number: HUT73721A
Application number: HU9601197A
Authority: HU
Inventors: Flemming Weiss Tonder
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-09-30
Also published as: CZ109596A3; SK45896A3; EP0728246A1; HU9601197D0; CA2176119A1; DK126593D0; WO1995014135A1; AU8104594A

Description

ELJÁRÁS ÉS BERENDEZÉS NEMSZŐTT ÁSVÁNYGYAPOT ANYAG

ELŐÁLLÍTÁSÁRA, ÉS ÁSVÁNYGYAPOT TERMÉK

Kivonat

A nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló eljárásban ásványi anyagból ásványi szálakat képezünk egy ásványi szálat előállító eszköz segítségével. Ettől az eszköztől az ásványi szálakat egy hordozó levegőárammal továbbítjuk, és az ásványi szálak egymáshoz kötéséhez kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit vezetjük be a hordozó levegőáramba. A kötőanyag vagy ragasztóanyag veszteségeinek elkerülése érdekében a cseppek és/vagy részecskék túlnyomó részének átmérője nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek és/vagy részecskének felel meg, amely már lényegében nem ütközik a hordozó levegőáramban levő ásványi szálaknak.

.:.··.:···:··:·..

. közzétételi ;

I PÉLDÁNY

ELJÁRÁS ÉS BERENDEZÉS NEMSZŐTT ÁSVÁNYGYAPOT ANYAG

ELŐÁLLÍTÁSÁRA, ÉS ÁSVÁNYGYAPOT TERMÉK

A találmány tárgya eljárás és berendezés nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására, és ásványgyapot termék.

A találmány általánosságban ásványgyapot szigetelőlemezek előállítására tartoznak a kőzetgyapot szálak, üvegszálak stb.

Pontosabban a találmány olyan nemszőtt ásványgyapot szigetelőanyag gyártásának új technikájára vonatkozik, amelyből ásványgyapot szigetelőlemezek vagy termékek vághatok ki.

A találmány szerint előállított ásványgyapot szigetelőlemezek vagy termékek előnyös mechanikai tulaj donságokkal, pl. jó rugalmassági modulussal és szilárdsággal rendelkeznek, könnyűek, csökkentett mennyiségű kötőanyagot tartalmaznak, és jó hőszigetelők.

Az ásványgyapot szigetelőanyagokat általában úgy állítják elő, hogy egy ásványi szálat képező eszközből kilépő anyagot levegőárammal egy gyűjtő-szállítószalagra juttatják. Az ásványgyapot szigetelőanyagot alkotó ásványi szálakat általában egy hőre kikeményedő kötőanyag cseppj eivel és/vagy részecskéivel kötik Össze, és a kötőanyagot hőkezeléssel kikeményítik.

mechanikai tulajdonságokkal, pl. rugalmassággal és szilárdsággal rendelkező ásványgyapot előállításához egy

11590

bizonyos mennyiségű kikeményített kötőanyagnak kell jelen lenni. A szükséges mechanikai tulajdonságok biztosításához általában a kelleténél kb. 10-30 tömegűkai több kötőanyagot használnak fel.

Azoknál az ismert eljárásoknál, amelyeknél egy ásványi szálat előállító eszközből kilépő ásványi szalakat légarammal egy gyujtő—szallitószalagra juttatják az ásványgyapot szigetelőanyag kialakításához, komoly veszteségek és környezeti problémák lépnek fel, mert az ásványi szálakat az előállító eszköztől a gyüjtőszállítószalaghoz szállító légáram nagy mennyiségben tartalmazza a hővel kikeményíthető kötőanyag cseppjeit és/vagy részecskéit. Ha nem választják le a hővel kikeményíthető kötőanyagnak azokat a cseppjeit és/vagy részecskéit, amelyek az ásványi szálaknak az előállító eszköztől a gyüjtő-szállítószalaghoz szállítása után a kéményen vagy hasonló levegőkibocsátó nyíláson keresztül az atmoszférába kivezetett - levegőáramban maradnak, a hővel kikéményitheto kötőanyagnak a levegővel szállított cseppjei és/vagy részecskéi komoly környezetszennyezést okozhatnak.

Célunk a találmánnyal egy új eljárás létrehozása ásványgyapot előállítására, amelyből ásványi szálakat tartalmazó termékek készíthetők, és amely eljárás lényegében kiküszöböli a fentiekben leírt veszteségeket és környezetszennyezési problémákat.

További célunk a találmánnyal egy új eljárás létrehozása ásványgyapot előállítására, amelyből ásványi

-3szálakat tartalmazó termékek készíthetők, amely eljárás lehetővé teszi, hogy a hővel kikeményithető kötőanyagnak az ásványgyapot kialakítása után a levegőáramban hordozott felesleges cseppjeit és/vagy részecskéit egyáltalán nem, vagy csak erősen csökkentett mértékben kelljen leválasztani.

A találmány további célja egy új eljárás létrehozása ásványgyapot előállítására, amelyből ásványi szálakat tartalmazó termékek készíthetők, amely eljárás lehetővé teszi online gyártóműben olyan ásványi szálakat tartalmazó termékek előállítását, amelyek szerkezete a mechanikai tulajdonságok tekintetében megfelel az ismert ásványgyapot lemezeknek vagy termékeknek, de kevesebb kötőanyagot tartalmaz.

További célunk a találmánnyal egy olyan új eljárás létrehozása ásványi szálat tartalmazó termékek készítésére alkalmas ásványgyapot előállítására, amely eljárás lehetővé teszi online gyártóműben olyan ásványi szálat tartalmazó termékek előállítását, amelyek az ugyanolyan mennyiségű kötőanyagot tartalmazó hasonló ásványgyapot lemezekhez vagy termékekhez viszonyítva jobb mechanikai tulajdonságokkal, pl. rugalmassági modulussal és szilárdsággal rendelkeznek.

A találmány fontos előnye az, hogy az ásványgyapot anyag előállítására szolgáló új eljárás lényegében kiküszöböli a hővel kikeményithető kötőanyag veszteségeit, továbbá azokat a környezetszennyezési problémákat, amelyeket a gyártóműből a környezetbe

-4kikerülő felesleges kötőanyag vagy ragasztóanyag okoz, továbbá lényegében nincs szükség arra, hogy a hővel kikeményíthető felesleges kötőanyagot leválasszuk a gyártóműből kivezetett levegőből.

A találmány további előnye az, hogy az ásványi szálat tartalmazó új termék, amelyet a találmány szerinti eljárással állítunk elő, az ásványi szálat tartalmazó ismert termékekhez képest kevesebb kötőanyagot tartalmaz, és ezért kevésbé költséges, mint az ásványi szálat tartalmazó ismert termékek, de azoknál mégis jobb mechanikai és hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik.

A találmány egy másik előnye az, hogy egy adott típusú ásványi szálat tartalmazó termék gyártásához a találmány szerinti eljárással kisebb mennyiségű kötőanyagot használunk fel, mivel az ásványi szálat tartalmazó találmány szerinti termékben a kötőanyag mennyisége csökkenthető egy hasonló mechanikai szilárdsággal és hőszigetelő képességgel rendelkező ismert ásványi szálas termékhez viszonyítva.

A találmány egy lényeges jellemzője az, hogy az ásványi szálat előállító eszköztől légárammal cseppek és/vagy részecskék formájában az ásványi szálakra szállított hővel kikeményíthető kötőanyag lényegében nem okoz környezetvédelmi problémákat az atmoszférába kibocsátott felesleges kötőanyaggal.

A kitűzött feladatokat a nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti eljárás első • · ·

változatával úgy oldjuk meg, ill. az említett és a későbbiekben leírt előnyöket úgy érjük el, hogy megolvasztunk egy ásványi anyagot és olvadékáramot állítunk elő, az említett olvadékáramot egy ásványi szálat előállító eszközre irányítjuk, és az ásványi anyag megszilárdításával ásványi szálakat képezünk az olvadt ásványi anyagból, a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálakként eltávolítjuk az ásványi szálat előállító eszközről, egy hordozó levegőáramot irányítunk az ásványi szálat előállító eszköz mellé, amellyel elszállítjuk az említett ásványi szálakat az ásványi szálat előállító eszköztől, egy kötőanyagból vagy ragasztóanyagból cseppeket képezünk, és rápermetezzük a hordozó levegőáramban az ásványi szálakra, ezzel az említett cseppeket és/vagy részecskéket az ásványi szálaknak ütköztetjük, amely cseppeknek és/vagy részecskéknek az átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek és/vagy részecskének felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó levegőáramban az ásványi szálaknak ütközni, és a hordozó levegőáramból az ásványi szálakat egy szálgyüjtő felületen összegyűjtve kialakítjuk a nemszőtt ásványgyapot anyagot.

Ebben az összefüggésben a cseppek és/vagy részecskék kifejezést folyadék vagy szilárd anyag kisméretű részeire

I

-elhasználjuk, beleértve a folyadék vagy szilárd anyag keverékéből álló kisméretű testeket is. Az átmérő kifejezést nem csak gömbbel kapcsolatban használjuk, hanem egy tetszőleges geometriai alakzat, pl. gömb, kocka, ellipszoid stb., ill. ezek kombinációinak jellemző külső méretére is. Kötőanyagnak vagy ragasztóanyagnak nevezünk minden olyan anyagot, amely alkalmas az ásványi szálak egymáshoz kötésére vagy tapasztására, továbbá az ásványi szálak specifikus jellemzőinek vagy tulajdonságainak alakítására a szálak egymáshoz kötése előtt vagy után pl. a kötődési képességgel, affinitással, impregnálással - víz szívásával, abszorpciójával, taszításával -, valamint az ásványi szálak védelmével stb. kapcsolatban. A kötőanyagok vagy ragasztóanyagok pl. hőre keményedő gyanták lehetnek, amelyeket általánosan használnak az ásványgyapot termékeket előállító iparban, továbbá bizonyos típusú olajok vagy tenzidek (felületi feszültséget szabályozó anyagok), amelyek specifikus jellemzőket vagy tulajdonságokat adnak az anyagnak.

A találmány szerint felismertük, hogy a kötőanyagnak vagy ragasztóanyagnak a légárammal szállított ásványi szálakra permetezett cseppjei és/vagy részecskéi kevésbé ütköznek az ásványi szálakhoz, ha a csepp és/vagy részecske átmérője kisebb, mint egy alapvetően a szállító légáram sebessége által meghatározott specifikus minimális átmérő. A műtrágyák levegőárammal történő kiszórásával kapcsolatos szakkifejezéseket használva a találmány szerint az a kritérium, hogy a kötőanyagnak

• · · ·

vagy ragasztóanyagnak a légárammal szállított ásványi szálakra porlasztóit cseppjei és/vagy részecskéi nagyobb átmérőjüek legyenek, mint a specifikus sebességű légáramban szállított csepp és/vagy részecske specifikus átmérője, amint az alábbiakból nyilvánvaló lesz. Az említett szakterületen felismerték, hogy létezik az átmérőnek egy küszöbértéke, amely alatt egy hordozó légárammal kiporlasztott részecskék vagy cseppek egyszerűen a hordozó levegőárammal együtt mozognak anélkül, hogy bármilyen akadálynak ütköznének;

ebben az esetben levegőben lebegő cseppekről és/vagy részecskékről van szó.

A hagyományos módszerből kiindulva, amelynél egy kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit juttatják egy ásványi szálat előállító eszköztől a légárammal szállított ásványi szálakra, ahol a cseppek és/vagy részecskék átmérője egy nem specifikus, változó tartományban lehet, a jelen találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha ragasztóanyag cseppjei és/vagy a kötőanyag vagy részecskéi kisebb átmérőjüek, mint egy specifikus alsó átmérő-küszöbérték, akkor nem hajlamosak arra, hogy a levegőáramban szállított ásványi szálaknak ütközzenek, és következésképpen fentiekben leirt trágyaszórási technikához hasonlóan levegőben lebegő, kárba vesző cseppekként és/vagy részecskékként viselkednek, amelyeket le kell választani a kéményen vagy hasonló eszközön át az atmoszférába kibocsátott levegőből, mert különben komoly

környezetszennyezést okozhatnak. így az említett kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek átmérője egy olyan tartományban lehet, amelynek alsó határa egyenlő vagy nagyobb, mint az említett minimális átmérő, vagy e helyett vagy e mellett a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek átmérője egy olyan tartományban van, ahol az átmérők középértéke valamivel nagyobb, mint az említett minimális átmérő, és több, mint az említett cseppek és/vagy részecskék 75-95%-a, pl. 80-95%-a, előnyösen 90%-a nagyobb átmérőjű, mint az említett minimális átmérő, amely előnyösen 10-75 μη, célszerűen 2 5-50 pm.

Egy olyan hagyományos eljárásnál, amely nemszőtt ásványgyapot előállítására szolgál egy szálat előállító eszköztől egy gyűjtőeszközre - pl. gyüjtőszállítószalagra - levegőáram segítségével szállított ásványi szálakból, a gyártáshoz felhasznált kötőanyag vagy ragasztóanyag tiszta térfogata felosztható egy első térfogatrészre, amely a veszendőbe menő cseppeknek és/vagy részecskéknek felel meg, és egy második térfogatrészre, amely ténylegesen az ásványi szálaknak ütköző és kisebb vagy nagyobb mértékben az ásványgyapot anyagban az ásványi szálak összekötésére felhasznált cseppeknek és/vagy részecskéknek felel meg. A kárba vesző cseppek és/vagy részecskék, amint a továbbiakban még részletesebben leírjuk, különböző okokból vesznek el. Bár az említett első térfogatrészt alkotó cseppek és/vagy

-9részecskék lényegesen kisebbek, mint az említett második térfogatrészt képező cseppek és/vagy részecskék, az első térfogatrész aránya a gyártáshoz felhasznált teljes térfogatban 1-2%-ot tehet ki, ami - figyelembe véve az ásványi szálakat előállító iparban felhasznált kötőanyagok és ragasztóanyagok teljes mennyiségét - egy meglehetősen nagy szám, amely elsősorban komoly környezetszennyezést okoz, ha a veszendőbe menő cseppeket és/vagy részecskéket nem választják le a gyártóműből kibocsátott levegőből, ill. bonyolult szűrési technikák alkalmazását követeli meg, hogy a veszendőbe menő kötőanyag vagy ragasztóanyag ne kerülhessen az atmoszférába, és ne okozzon környezetszennyezést.

A találmány szerinti eljárás bármelyik önmagában ismert gyártási technikánál alkalmazható, azaz az ásványi szálak szálképző tárcsával, centrifugális szálképző eszközzel, szálképző fúvókával vagy hasonló eszközzel állíthatók elő. Az ásványi szálat generáló eszköz különböző változatai ismeretesek, pl. a következő iratokból: DK 158612, US 4434299, EP 0059152, GB Patent Appl. 9001124.8 (publikálva 1991.július 18-án), GB 1515511, GB 2004204, GB 2004205, GB 2004206, GB 2026104, GB 2043489, GB 2118866, GB 2142844, GB 93/00053, DD 155897, SE 452150, SE 463817, DK 5318/89, DK 5317/89, EP 0530843 és US 5123949.

Kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek egy ásványi szálat előállító eszköztől levegőárammal szállított ásványi szálakra történő

-10**. :··· ···» ···· ·· ··· :.. :..

felvitelére szolgáló hagyományos technika egy példáját ismerteti a fent említett 452150 számon publikált svéd szabadalom (a bejelentés száma 8503805). Ennél a megoldásnál a kötőanyagot vagy ragasztóanyagot ugyanarról az oldalról szórják ki, mint az ásványi szálakat, és még az előtt vezetik be a hordozó levegőáramba, ahol az eléri az ásványi szálakat. Ez az irodalom nem tesz említést azonban arról, hogy bármilyen összefüggés van a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei vagy részecskéi és a hordozó levegőáram között.

A 4433992 sz. USA szabadalom kötőanyag vagy ragasztóanyag levegőáramban szállított ásványi szálakra porlasztására vonatkozó megoldást ismertet. Ennél a megoldásnál a kötőanyagot vagy ragasztóanyagot képező folyadékot a szálakat szállító áramlásra merőlegesen cseppek formájában juttatják ki, mivel a cseppeknek elegendő energiájuk van ahhoz, hogy behatoljanak a gázáramba és ott az utóbbi nagyobb sebessége szétszakítsa a cseppeket. Az ebben a szabadalomban leírt technikának megfelelően abból indulnak ki, hogy a nagy energiájú gázáram vagy hordozó levegőáram képes a nagyobb átmérőjű cseppek felosztására, ha a cseppeket a gázáram vagy hordozó levegőáram áramlási irányára merőlegesen vezetik be az .áramlásba. Az említett USA szabadalom teljes ellentmondásban van a jelen találmány alapvető felismerésével, mivel a találmány szerint felismertük, hogy a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei nagyon kevéssé hajlamosak arra, hogy kisebb cseppekké vagy

-11részecskékké szakadjanak szét még akkor is, ha nagy energiájú hordozó levegőáramnak vannak kitéve a kötőanyag vagy ragasztóanyag nem megfelelő felhasználása következtében.

Az 5032334, az 5123949 és a 4592769 sz. USA szabadalmak különböző megoldásokat ismertetnek ásványgyapot anyagok előállítására.

Ezeknél megoldásoknál egy bizonyos kötőanyagot vagy ragasztóanyagot permeteznek egy szállítószalagon gyüj tött ásványgyapot anyagra.

A szálat előállító eszköz típusától és az ásványi szálat előállító eszközből kilépő ásványi szálak függőlegeshez viszonyított irányától függően a levegőáram bizonyos követelményeket teljesíthet az ásványi szálak szállításával kapcsolatban az ásványi szálat előállító eszköztől a gyűjtőhelyre, ahol az összegyűjtött szálakból ásványgyapot anyagot alakítunk ki.

ásványi szálat előállító eszközből kibocsátott ásványi így az ásványi szálakat egy specifikus irányú és specifikus sebességű hordozó levegőárammal szállítjuk egy fő irányban vagy fő irányokban, ahol a hordozó levegőáram jellemző iránya lényegében egybeesik az említett fő iránnyal vagy irányokkal, lényegében merőleges az említett fő irányra vagy irányokra, vagy szöget zár be fő iránnyal vagy irányokkal.

A hordozó levegőáram sebességétől függően, amellyel az ásványi szálakat szállítjuk az ásványi szálakat előállító eszköztől az ásványgyapot anyagot gyűjtő

-12felületre, a cseppeknek egy specifikus minimális átmérőnél nagyobb átmérőjüeknek kell lenni annak érdekében, hogy teljesüljön a jelen találmány minimális átmérőre vonatkozó követelménye. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli alakjánál a cseppek és/vagy részecskék átmérője 10-300 pm, előnyösen 25-200 pm, még előnyösebben 50-150 pm. A találmány szerinti eljárás fent említett előnyös kiviteli alakjánál a hordozó levegőáram jellemző sebessége nagyjából 50-250 m/s.

Hangsúlyozzuk, hogy a specifikus minimális átmérőre vonatkozó kötőanyag követelmények ellentmondásban vannak a vagy ragasztóanyag maximális hasznosítására vonatkozó bizonyos követelményekkel a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek sok kisebb cseppé és/vagy részecskévé történő szétszakadása miatt, mivel növekszik a kötési vagy tapadási pontok száma az ásványgyapot anyagban egy olyan ásványgyapot anyaghoz képest, amely ugyanolyan mennyiségű kötőanyagot vagy ragasztóanyagot tartalmaz, azonban nagyobb cseppek és/vagy részecskék formájában. Az ásványgyapot anyagok ásványi szálakból történő előállításának hagyományos módszereit analizálva - amely analízisen a jelen találmány alapszik - felismertük, hogy kompromisszum lehetséges egyrészt a kritikus minimális átmérőnél kisebb átmérőjű cseppek kiküszöbölésére vonatkozó követelmény,

és másrészt	a kötőanyag vagy ragasztóanyag teljes
mennyiségének	hasznosítása között a kötőanyag vagy
ragasztóanyag	cseppejeinek és /vagy részecskéinek sok

-13kisebb cseppé és/vagy részecskévé történő felosztásával, ha a cseppek és/vagy részecskék átmérője az 50-150 μιη tartományban van. Meglehetősen kis cseppek és/vagy részecskék használatával az említett cseppek és/vagy részecskék felületi feszültsége következtében a nagyobb cseppekhez és/vagy részecskékhez képest megnövekedett belső kohézió biztosítja, hogy a cseppek és/vagy részecskék nem szakadnak szét túlságosan apró cseppekké és/vagy részecskékké, amelyek a fentiekben leírtaknak megfelelően veszendőbe mehetnek, mivel a kisebb cseppek és/vagy részecskék kevésbé hajlamosak arra, hogy az ásványi szálaknak ütközzenek. A találmány szerinti eljárás egy különösen előnyös kiviteli alakjánál a cseppeket és/vagy részecskéket egy forgó eszközzel szórjuk ki, mivel ennek használata lehetővé teszi lényegében állandó átmérőjű cseppek előállítását, és nem csak egy bizonyos tartományban elhelyezkedő átmérőjű cseppekét. A forgó cseppelőállitó eszköz használatával jellemzően pl. 70 μιη ±10 μη átmérőjű cseppek állíthatók elő, mivel a cseppek specifikus átmérőjétől ±10 μπι-nél nagyobb mértékben eltérő részecskék száma a forgó cseppelőállító eszközzel képzett cseppek teljes számának 1 %-ánál kisebb. A találmány szerinti eljárás egy további előnyös kiviteli alakjánál a cseppeket és/vagy részecskéket az ásványi szálakat képző centrifugális szálképző kerékkel állítjuk elő. Annak érdekében, hogy a cseppek és/vagy részecskék előnyösen oszoljanak el, amikor a cseppek és/vagy részecskék a centrifugális

szálképző kerékről származó ásványi szálakat szállító levegőárammal keverednek, a cseppeket és/vagy részecskéket előnyösen, önmagában jól ismert módon, a szálképző tárcsa külső átmérőtartományában állítjuk elő, hogy a cseppek és/vagy részecskék az ásványi szálak keletkezési helyéhez a lehető legközelebb képződjenek, így a cseppeket és/vagy részecskéket célszerűen a szálképző kerék átmérője 50-100 %-ának, előnyösen 80-100 %-ának megfelelő tartományában hozzuk létre.

Annak érdekében, hogy elkerüljük az ásványi szálat előállító eszközből kilépő, az olvadt ásványi anyag megszilárdulása után az ásványi szálakra porlasztóit cseppek és/vagy részecskék kikeményedését az ásványi szálak vagy az ásványi szálak által felmelegített levegőáram magas hőmérséklete következtében, az ásványi szálat előállító eszközből kilépő ásványi szálakat előnyösen tovább hűtjük az említett levegőárammal, egy külön hűtő levegőárammal, amely esetleg gőzt vagy más hűtőközeget tartalmaz, vagy vízcseppeknek a hordozó levegőáramban levő ásványi szálakra permetezésével.

Az ásványi szálak hűtésének lépését előnyösen a cseppeknek és/vagy részecskéknek a hordozó levegőáramban levő ásványi szálakra permetezése előtt hajtjuk végre annak érdekében, hogy az ásványi szálak hőmérséklete ne legyen nagyon magas akkor, amikor a cseppek és/vagy részecskék az ásványi szálaknak ütköznek, mert különben a cseppek és/vagy részecskék elpárologhatnak vagy megszilárdulhatnak.

-15Az ásványi szálak vizcseppekkel történő hűtését a találmány alapvető tanításával összhangban egy előnyös első kiviteli alak szerint úgy hajtjuk végre, hogy a vízcseppek átmérője nagyobb egy olyan vízcseppnek megfelelő minimális átmérőnél, amely vízcsepp lényegében nem hajlamos arra, hogy az ásványi szálaknak ütközzön. Következésképpen az ásványi szálak hűtését a vizcseppeknek az ásványi szálakhoz ütköztetésével érjük el. A találmány szerinti eljárás fenti előnyös kiviteli alakjánál a vízcseppek átmérője célszerűen a 10-300 μπι tartományban van, előnyösen 25-200 pm, még előnyösebben 50-150 μπι.

A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös kiviteli alakjánál a vízcseppek átmérője kisebb, mint egy olyan vízcsepp minimális átmérője, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos arra, hogy az ásványi szálaknak

ütközzön.	A találmány szerinti eljárás fenti előnyös
kiviteli	alakjánál az ásványi szálak hűtését úgy

végezzük, hogy megakadályozzuk a vízcseppek ütközését az ásványi szálakhoz, és e helyett a vizcseppeket a hordozó levegőárammal együtt áramoltatva a hordozó levegőáramot a hűtővíz cseppjeiből képződő párával hűtjük. A találmány szerinti eljárás ezen előnyös kiviteli alakja szerint a vízcseppek átmérője kisebb, mint 250 μπι, előnyösen kisebb, mint 200 μπι, még előnyösebben kisebb, mint 150 μη, így az átmérő a 10-250 μπι tartományban,

20-150 μπι tartományban, méginkább a tartományban van. Feltételezve, hogy célszerűen a

30-100 μιη a hordozó

• * • · ··· ·

-16levegőáramban levő ásványi szálakra permetezendő vízcseppeket az ásványi szálakat előállító centrifugális szálképző tárcsával hozzuk létre, a vízcseppeket előnyösen önmagában ismert módon a szálképző tárcsa külső átmérőtartományában hozzuk létre, hogy a hűtő vízcseppek az ásványi szálak keletkezési helyéhez a lehető legközelebb jöjjenek létre, és következésképpen az ásványi szálakat azok keletkezése után a lehető leggyorsabban hűtsék. így a hűtő vízcseppeket a szálképző tárcsa átmérője 50-100 %-ának, előnyösen 80-100 %-ának megfelelő tartományban hozzuk létre.

A kitűzött feladatokat a nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti eljárás második változatával úgy oldjuk meg, ill. az említett és a későbbiekben leírt előnyöket úgy érjük el, hogy megolvasztunk egy ásványi anyagot és olvadékáramot állítunk elő, az említett olvadékáramot egy ásványi szálat előállító eszközre irányítjuk, és az ásványi anyag megszilárdításával ásványi szálakat képezünk az olvadt ásványi anyagból, a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálakként eltávolítjuk az ásványi szálat előállító eszközről, egy hordozó levegőáramot irányítunk az ásványi szálat előállító eszköz mellé, amellyel elszállítjuk az említett ásványi szálakat az ásványi szálat előállító eszköztől,

* « ·· · · · · • 4

-17egy hővel kikeményíthető kötőanyagból vagy ragasztóanyagból cseppeket képezünk, és rápermetezzük a hordozó levegőáramban az ásványi szálakra, ezzel az említett cseppeket és/vagy részecskéket az ásványi szálaknak ütköztetjük, amely cseppeknek és/vagy részecskéknek az átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek és/vagy részecskének felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó levegőáramban az ásványi szálaknak ütközni, a hordozó levegőáramból az ásványi szálakat egy szálgyüjtő felületen összegyűjtve kialakítunk egy nemszőtt ásványgyapot anyagot, és a nemszőtt ásványgyapot anyagot magasabb hőmérsékletre melegítve a hőre kikeményedő kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit kikeményítjük, és a nemszőtt ásványgyapot anyag ásványi szálai között kötést létrehozva kialakítjuk az említett ásványgyapot anyagot.

A kitűzött feladatokat a nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti berendezéssel úgy oldjuk meg, ill. az említett és a későbbiekben leírt előnyöket úgy érjük el, hogy a berendezés tartalmaz az ásványi anyagot megolvasztó, és az olvadt ásványi anyagból olvadékáramot képező eszközt, ásványi szálat előállító eszközt, az olvadt ásványi anyag áramát az ásványi szálat előállító eszközre irányító, az olvadt ásványi anyagból

-18annak megszilárdításával ásványi szálakat képező, és a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálak alakjában az ásványi szálat előállító eszközről eltávolító eszközt, egy jellemző irányú és sebességű hordozó levegőáramot létrehozó, és az ásványi szálaknak az ásványi szálat előállító eszköztől történő elszállításához az ásványi szálat előállító eszköz mellé irányító eszközt, egy kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit előállító, és a levegőáramban levő ásványi szálakra permetező, ezzel a cseppeket az ásványi szálakhoz ütköztető és azokhoz tapasztó eszközt, amely cseppek átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó légáramban az ásványi szálaknak ütközni, és az említett levegőáramban hordozott ásványi szálak összegyűjtésével az említett nemszőtt ásványgyapot anyagot kialakító eszközt.

A kitűzött feladatokat a nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti berendezés második változatával úgy oldjuk meg, ill. az említett és a későbbiekben leírt előnyöket úgy érjük el, hogy a berendezés tartalmaz az ásványi anyagot megolvasztó, és az olvadt ásványi anyagból olvadékáramot képező eszközt, ásványi szálat előállító eszközt,

-19az olvadt ásványi anyag áramát az ásványi szálat előállító eszközre irányító, az olvadt ásványi anyagból annak megszilárdításával ásványi szálakat képező, és a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálak alakjában az ásványi szálat előállító eszközről eltávolító eszközt, egy jellemző irányú és sebességű hordozó levegőáramot létrehozó, és az ásványi szálaknak az ásványi szálat előállító eszköztől történő elszállításához az ásványi szálat előállító eszköz mellé irányító eszközt, egy hővel kikeményithető kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit előállító, és a levegőáramban levő ásványi szálakra permetező, ezzel a cseppeket az ásványi szálakhoz ütköztető és azokhoz tapasztó eszközt, amely cseppek átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó légáramban az ásványi szálaknak ütközni, az említett levegőáramban hordozott ásványi szálak összegyűjtésével az említett nemszőtt ásványgyapot anyagot kialakító eszközt, és a hőre kikeményedő kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit hővel kikeményítő, és az említett cseppek és/vagy részecskék kikeményítésével a nemszőtt ásványgyapot anyag ásványi szálait egymáshoz kötve az említett ásványgyapot anyagot kialakító eszközt.

A kitűzött feladatokat a találmány szerint egy olyan ásványgyapot termékkel úgy oldjuk meg, ill. az említett

-20és a későbbiekben leirt előnyöket úgy érjük el, hogy az ásványgyapot termékben, amely ásványi szálakat tartalmaz, az ásványi szálak csupán a kezeletlen nemszőtt ásványgyapot anyagban kezdetben cseppek formájában jelen levő kötőanyaggal vagy kikeményedő anyaggal egy integrált szerkezetté vannak összekötve, amely cseppek átmérője a 10-300 pm-ig terjedő tartományban, előnyösen a 25-200 pmig terjedő tartományban, még előnyösebben az 50-150 pm-ig terjedő tartományban van.

A találmány szerinti ásványgyapot termék mechanikai tulajdonságai, pl.

rugalmassága és szilárdsága, lényegesen jobbak, mint a hasonló hagyományos termékeknél, ill.

hasonló tulajdonságok esetén a találmány szerinti termék sokkal kevesebb kötőanyagot vagy ragasztóanyagot tartalmaz, mint hagyományos termékek, ami csökkenti a költségeket, és javítja a tűzállóságot.

A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példák és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az

1. á b r a : egy nemszőtt ásványgyapot szigetelőanyagot előállító találmány szerinti berendezés vázlata, a

2. á b r a : az 1. ábra szerinti berendezés egy részletének vázlata, bizonyos gyártási paraméterekkel, a

3. ábra : azl. ésa2. ábrán is látható szálképző kerék vázlatos oldalnézete, részben metszetben, a •ι .'·.:····«··♦·». : *·. ··· ·»· ... '*·· ·· · ·

4. á b r a : a 3. ábrán látható szálképző kerék egy szegmensének vázlata, az

5-7. ábrák : egy kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek a 3. ábra szerinti szálképző tárcsával történő előállítását szemléltető fotók, a

8. és 9. ábra: a nemszőtt ásványgyapot anyagot előállító találmány szerinti berendezés alternatív kiviteli alakjainak vázlata, és a

10. ábra : egy bizonyos átmérőjű csepp ütközésének valószínűségét szemléltető diagram egy adott szállító légáram esetén.

Az 1. ábrán egy nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti eljárás végrehajtására alkalmas berendezés első kiviteli alakja látható. A berendezés központi része a forgó 10 szálképző kerék, amelyet nagy sebességgel, pl. 5-15000 percenkénti fordulatszámmal forgat a 14 motor lényegében vízszintes 12 tengelye. A 10 szálképző kerék egy külső 16 hengerfelülettel rendelkezik, amely ásványi szálakat állít elő az ásványi anyagnak a 18 kiömlőcsövön át kilépő 20 olvadékáramából. A 10 szálképző kerék a 15 nyíllal jelzett irányban forog. A 10 szálképző kereket, amint a továbbiakban még részletesen leírjuk, az ásványi anyag olvadáspontja alatti hőmérsékletre hűtjük, aminek következtében az olvadt ásványi anyag megszilárdul, amint érintkezésbe kerül a 10 szálképző kerék külső 16 hengerfelületével.

-22.: .··, ···· ·’·· ....

Γ· ’**· ^:·*.^;··.

Amint az ásványi anyag 20 olvadékárama megszilárdul, ásványi szálak keletkeznek, amelyek a 10 szálképző keréktől a 22 szálgyűjtő felület felé mozognak, amelyet egy perforált 24 szállítószalag képez. A 24 szállítószalag két 26, 28 görgő körül a 25 nyíllal jelölt irányban mozog. A 10 szálképző kerékkel előállított ásványi szálak a 30 ásványiszál-áramot alkotják, amikor a 32 és 34 kilépőnyílásokból kiáramló, a 35 nyilakkal jelölt levegővel létrehozott levegőáramban mozognak. A 32 és 34 kilépőnyílások előnyösen körkörösen vannak elhelyezve a 10 szálképző kerék körül; a levegő számára kettőnél több kilépőnyílás, célszerűen 4-6 vagy még több kilépőnyílás van kialakítva. A 10 szálképző kerék két további célt szolgál az ásványi anyag 20 olvadékáramának megszilárdításán és a 30 ásványiszál-áram létrehozásán kívül, mégpedig a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek előállítását és ráporlasztását az áramló ásványi szálakra, valamint vízcseppek permetezését az ásványiszál-áramra az ásványi szálak lehűtéséhez. A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit a 10 szálképző kerék elöl elhelyezkedő fogazott 40 serlegével állítjuk elő, amely egy fogazott belső 42 peremrészt tartalmaz, amely a kötőanyagból vagy ragasztóanyagból végzett cseppképzés lényeges eleme. A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei a 44 permetet képezik.

A 30 ásványiszál-áramban levő ásványi szálakat a vízcseppekből álló 46 permettel hűtjük. A 46 permetet abból a vízből állítjuk elő, amelyet a forgó 10 szálképző

-23kerék belsejébe szivattyúzunk a 10 szálképző kerék külső 16 hengerfelületének hűtéséhez; a hűtővíz a cseppeket előállító nagyszámú 48 nyíláson át lép ki. A 48 nyílások a 10 szálképző kerék 16 hengerfelületének azon a részén vannak kialakítva, amely szomszédos a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit előállító 40 serleg belső fogazott 42 peremrészével.

A 46 permet alapvetően arra szolgál, hogy az ásványi szálakat a 44 permetben levő kötőanyag vagy ragasztóanyag kikeményedési hőmérséklete alatti hőmérsékletre hűtse le; ez megakadályozza, hogy a 44 permetben a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei már akkor kikeményedjenek, amikor a 30 ásványiszál-áramban levő ásványi szálakkal érintkeznek, ahelyett, hogy a 22 szálgyüjtő felületen összegyűlt nemszőtt 50 ásványgyapotban kötnék össze a szomszédos ásványi szálakat .

A 10 szálképző kerék 40 serlege segítségével a kötőanyagból vagy ragasztóanyagból előállított cseppeken kívül két vagy, több irányítható 52 fúvókával is cseppeket képezünk a kötőanyagból vagy ragasztóanyagból, amely cseppek az 54 permetet képezik. A 44 és 54 permetek cseppjei és előnyösen a 46 permetben a hűtővíz cseppjei a találmány szerint specifikus minimális és maximális átmérőkkel rendelkeznek. Alternatív módon a 46 permetben a hűtővíz cseppjei egy bizonyos maximális átmérőjűek lehetnek ahhoz, hogy a hűtőhatás érdekében ködöt képezzenek.

-24Α 2. ábrán nagyítva látható az 1. ábra szerinti berendezés egy részlete. A 2. ábrán a 44 permet két szaggatott vonallal rajzolt 60 és 62 határológörbe között helyezkedik el, aminek a jelentőségét később még leírjuk.

A 2. ábrán három 64, 66 és 68 pontvonal is. látható,

amelyek a 30 ásványiszál-áramot	két	A és B részre
osztj ák.
A szaggatott vonallal	raj zolt	60	határológörbe egy
olyan görbe, amelynek	mentén	a	kötőanyag vagy

ragasztóanyag cseppje mozog abban az esetben, ha a csepp átmérője kisebb, mint egy minimális átmérő, amely átmérő esetén a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei lényegében már nem ütköznek az ásványi szálaknak a 32 kilépőnyilást elhagyó, és a 35 nyilakkal jelölt levegőből álló hordozó levegőáram adott sebességén. Feltételezve, hogy a csepp átmérője kisebb, mint a fent említett minimális átmérő, lényegében egyáltalán nem valószínű, hogy a csepp a 30 ásványiszál-áram ásványi szálainak ütközik, mivel a csepp egyszerűen lebegve sodródik a hordozó levegőárammal. A szaggatott 62 határológörbe egy olyan görbe, amelynek mentén a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppje akkor mozog, ha a csepp különösen nagy átmérőjű, aminek az az eredménye, hogy a csepp nagy átmérője, valamint nagy tömege és tehetetlensége következtében úgy haladhat át a 30 ásványiszál-áramon, hogy nem ütközik ásványi szálnak.

A 60 és 62 határológörbék tehát a cseppátmérők egy bizonyos tartományának megfelelő határokat jelölik ki, amely tartományban a kötőanyag vagy ragasztóanyag 10

-25szálképző kerékkel előállított cseppjei elhelyezkednek. A kötőanyagból vagy ragasztóanyagból nem célszerű előállítani olyan cseppeket, amelyek átmérője kisebb, mint a 60 határológörbének megfelelő cseppeké, ill. nagyobb, mint a 62 határológörbének megfelelő cseppeké, mivel ezek a cseppek minden valószínűség szerint veszendőbe mennek, mert a cseppek egyszerűen a hordozó levegőárammal sodródnak, ill. nagy tehetetlenségük következtében anélkül haladnak át a 30 ásványiszáláramon, hogy ásványi szálnak ütköznének.

A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeihez hasonlóan a hűtővíznek a 46 permetet alkotó cseppjei előnyösen nagyobb átmérőjűek, mint egy minimális átmérő, amely esetén a vízcsepp lényegében egyáltalán nem hajlamos az ásványi szálaknak ütközni a hordozó levegőáram sebességén, és így nem érhető el maximális hűtőhatás. Alternatív módon a hűtővíz cseppjei ködöt képezhetnek, amely hűti a hordozó levegőáramot, és körülveszi a 30 ásványiszál-áram ásványi szálait, feltéve, hogy a hűtővíz cseppjeinek átmérője kisebb, mint az említett minimális átmérő.

A 64, 66 és 68 pontvonallal kijelölt A és B részek a 30 ásványiszál-áramnak előnyösen olyan külön szakaszait képezik, amelyekben az ásványi szálak hűtése történik, l

ill. a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei a 30 ásványiszál-áramban az ásványi szálaknak ütköznek.

A 3. ábrán a 10 szálképző kerék nagyítva látható. Amint az ábra mutatja, a kimenő 12 tengely egy üreges

-26tengely, amelyen a 70 és 72 csövek vannak átvezetve; ezek a csövek a hűtővizet, ill. a kötőanyagot vagy ragasztóanyagot szállítják. A 70 csövön keresztül beáramló hűtővíz egy hengeres 74 dob belsejébe kerül, amely dob külső felülete a 10 szálképző kerék külső 16 hengerfelületét képezi. A hengeres 74 dob a 3. ábrán nem látható belső terelőelemeket tartalmaz, amelyek a 70 csövön át szállított hűtővizet a hengeres dobnak a külső 16 hengerfelülettel átellenes belső hengerfelületére és a 48 nyílásokhoz vezetik, amelyeken át a hűtővíz cseppek formájában kilép. A 72 csövön át a kötőanyag vagy ragasztóanyag érkezik a 40 serleg belsejébe, és a centrifugális erő következtében a 42 peremrész fogazott külső szélének ütközve specifikus tartományba eső átmérőkkel rendelkező kötőanyag- vagy ragasztóanyagcseppek formájában kilökődik.

kerék 40 serlegének fogazott felület egy részlete látható, amely a sugárirányban lejtő fogazott 76 felületet tartalmazza.

A 76 felület az egyik oldalon egy sugárirányban kifelé felülettel érintkezik, amelyre a kötőanyagot vagy ragasztóanyagot folyadékfilm alakjában vezetjük rá egy 80 nyílásból; a felület a másik oldalon egy fogazott peremmel áll összeköttetésben, amely kötőanyagvagy ragasztóanyagfilmet egy specifikus átmérőtartományba eső cseppekre osztja fel.

-27Az 5, 6. és 7. ábrán az 1-4. ábrákkal kapcsolatban leírt 10 szálképző kerékhez hasonló szálképző kerék fotói láthatók, amely szálképző kerék 8-15000 percenkénti fordulatszámmal forog, és az 1-4. ábrákon látható 42 peremrészhez hasonló fogazott cseppképző peremrésszel rendelkezik a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek előállításához, ahol a kötőanyagból vagy ragasztóanyagból először folyamatos folyadéksugár képződik, amely aztán különálló cseppekre szakad szét. Arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy a fentiekben leirt 10 szálképző kerék fogazott 42 peremrésze lehetővé teszi a kötőanyagból vagy ragasztóanyagból előállított cseppek átmérőjének rendkívül pontos meghatározását. Egy bizonyos átmérőjű cseppek forgó, fogazott peremrésszel történő előállításának alapvető technikáját a korábban említett szabadalmak tartalmazzák.

A 8. és 9. ábrán két alternatív berendezés látható nemszőtt ásványgyapot anyag találmány szerinti előállítására. A 8. ábrán látható berendezés alapvetően hasonló szerkezetű, mint az 5123949 sz. USA szabadalomban leírt berendezés, és egy 110 szálképző kereket tartalmaz, amely egy függőleges 112 tengelyen van rögzítve. Egy 113 adagolótárcsa egy 130 ásványiszál-áramot állít elő. A 130 ásványiszál-áramot egy hordozó levegőáram hajtja, amellyel a 130 ásványiszál-áram egy 122 szálgyüjtő felület felé mozog. A 110 szálképző kerék két további 116 és 140 részt tartalmaz, amelyek a hűtővíz cseppjeiből a 146 permetet, ill. a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeiből a 144 permetet állítják elő. A 140 rész az 1-

4. ábrákkal kapcsolatban leírt fogazott belső 42 peremrészhez hasonló fogazott 142 peremrészt tartalmaz. A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeiből álló 144 permetben és a hűtővíz cseppjeiből álló 146 permetben levő cseppek átmérője a találmány szerinti átmérőtartományon belül van, aminek következtében a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei, ill. a hűtővíz cseppjei a 130 ásványiszál-áramban az ásványi szálakhoz ütköznek; egy alternatív megoldásnál úgy választjuk meg az átmérőket, hogy a hűtővíz cseppjei ne ütközzenek a 130 ásványiszál-áramban levő ásványi szálaknak, hanem ködöt képezzenek, amely körülveszi az ásványiszál-áramban az ásványi szálakat. A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeiből álló 144 permeten kívül egy kötőanyagot vagy ragasztóanyagot adagoló eszközt, vagy egy olyan irányítható 152 fúvókát alkalmazunk, amely hasonló az 1. és 2. ábrán látható 52 fúvókához, és amely a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeiből álló 154 permetet állítja elő az 1. ábrával kapcsolatban leírtaknak megfelelően.

A 9. ábrán egy további berendezés látható nemszőtt ásványgyapot anyag találmány szerinti előállítására. A berendezés olvadt ásványi anyag befogadására alkalmas 160 tartállyal rendelkezik, amelyben a 162 olvadék helyezkedik el. Az olvadt ásványi anyagot adagoló 164 fúvókák a 166 ásványiszál-áramot állítják elő. A 166 ásványiszál-áram a szálakat összegyűjtő 172 szállítószalag felé mozog, amely hasonló a 8. ábrával

• · · · · · kapcsolatban leírt 122 szálgyüjtő felülethez. A 172 szállítószalag felé irányuló 166 ásványiszál-áramot egy hordozó levegőáram tartja fenn. A 166 ásványiszál-áramot hűtővízpermet vagy -köd hűti le, amelyet a 168 fúvókák állítanak elő. A permet vagy köd olyan hűtővízcseppeket tartalmaz, amelyek átmérője előnyösen nagyobb, mint a hordozó levegőáram adott sebességén a levegőben lebegő cseppek fentiekben leirt átmérője. A kötőanyagot vagy ragasztóanyagot adagoló 152 fúvókák segítségével a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeiből álló 154 permetet a 166 ásványiszál-áramban levő ásványi szálakra porlasztjuk, hogy a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjei a 166 ásványiszál-áramban levő, a levegőáram által hordozott ásványi szálaknak ütközzenek. A 172 szállítószalag segítségével nemszőtt 174 ásványgyapotot gyűjtünk és továbbítunk a berendezéstől a 175 nyíllal jelzett irányban a további feldolgozáshoz, így hajtogatáshoz, sajtoláshoz, tömörítéshez, szétválasztáshoz, hőkezeléshez stb., az 50 ásványgyapot 1. ábra szerinti előállításához hasonlóan. A hordozó levegőáramot átkényszerítjük a szálakat összegyűjtő 172 szállítószalagon, amint a 177 nyilak jelzik.

A 10. ábrán látható diagram egy adott anyag cseppjeinek, pl. vízcseppnek vagy egy kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjének egy jellemző tulajdonságát mutatja be, mégpedig a függőleges ülepedést gravitációs térben egy vízszintesen adott sebességgel mozgó atmoszférában. A diagramon a vízszintes tengely mentén az

-30L távolság van felmérve tetszőleges mértékegységben, pl. centiméterben vagy méterben. A függőleges tengelyre a függőleges magasság van felmérve. Az ábrázolt hat görbe egy-egy olyan csepp pályáját mutatja, amelynek átmérőjét az adott görbére rajzolt kör jellemzi. így a C görbe egy nagyon kis cseppnek felel meg, pl. a kötőanyag vagy ragasztóanyag egy adagolóból kilépő kicsiny cseppjének. Ez a csepp - amely a D-H görbéknek megfelelő cseppekhez hasonlóan egy hordozó levegőáramnak van kitéve - egy meglehetősen rövid távolságot tesz meg, mivel a szomszédos ásványi szálaktól származó hő következtében gyorsan elpárolog vagy megszilárdul . A D görbe egy valamivel nagyobb cseppnek felel meg, amely már nagyobb távolságot tesz meg, mielőtt elpárologna vagy megszilárdulna. Az E és F görbék olyan cseppeknek felelnek meg, amelyek a hordozó levegőárammal elpárolgás vagy megszilárdulás nélkül - nagyobb távolságot képesek megtenni, mint az a távolság, amely után a C görbének megfelelő csepp elpárolog vagy megszilárdul. Az F, G és H görbéknek megfelelő cseppek elegendő tehetetlenséggel rendelkeznek ahhoz, hogy elérjék az alapszintet; az E görbének megfelelő csepp nem éri el az alapszintet a vízszintes tengelyen feltüntetett távolságon belül.

A 10. ábrán a C-H görbék bármilyen specifikus átmérőjű csepp és/vagy részecske tekintetében annak valószínűségét adják meg, hogy a csepp és/vagy részecske megtesz egy bizonyos távolságot a hordozó levegőáramban

-31az elpárolgás vagy megszilárdulás, ill. az alapszint elérése előtt. Hasonló görbeseregek alapján, amelyek adott átmérőjű cseppeknek felelnek meg adott sebességű hordozó levegőáram esetén, számítható vagy meghatározható az olyan cseppek és/vagy részecskék átmérőtartománya, amelyek egyrészt elegendő tömeggel és tehetetlenséggel rendelkeznek annak elkerüléséhez, hogy elpárologjanak vagy megszilárduljanak, vagy lebegő részecskeként egyszerűen a szállító levegőárammal együtt sodródjanak, másrészt viszont kisebb tömeggel rendelkeznek, mint egy olyan részecskének a tömege, amely egyszerűen magában sodródik, miközben csekély a valószínűsége annak, hogy a hordozó levegőáramban szállított ásványi szálnak ütközik.

Példa

A 3. ábra szerint kialakított 332 mm külső átmérőjű szálképző kereket használtunk egy nemszőtt ásványgyapot anyagot előállító berendezésben, amely anyagot pl. hőszigetelő ásványgyapot lemezek készítésére lehet felhasználni. A 10 szálképző kereket egy hagyományos szálképző kerék helyett használtuk, és a nemszőtt ásványgyapot anyag előállításához szükséges kötőanyag vagy ragasztóanyag mennyiségét úgy állítottuk be, hogy ezekből kevesebbet használjunk fel, de mégis olyan ásványgyapot lemezeket kapjunk, amelyek mechanikai tulajdonságai nem rosszabbak, mint a hagyományos szálképző kerékkel előállított ásványgyapot lemezeké.

• · • *

1. táblázat

GLT	Dens.	SLR	σ	oNorm
	' Q- 'Q	kg/m³	kg/m³	kN/m²	kN/m²
Hagyományos
hőszigetelő
lemez	2, 57	34,1	31,1	12,1	9,1

A találmány szerinti hőszigetelő lemez

1.	kísérlet	2,36 (-8%)	32,2 (-6%)	33,3	12,3 ( + 2%)	10, 9 ( + 20%
2 .	kísérlet	2, 00	33, 5	31, 6	12,5	10, 0
		(-22%)	(-2%)		( + 3%)	( + 10%

A táblázatban:

GLT: a megszilárdult kötőanyag mennyisége a teljes ásványgyapot termék tömeg%-ában kifejezve.

Dens.: az ásványgyapot lemez sűrűsége.

SLR: a szabványos légellenállási sűrűség (Standard Air Resistence Density), egy ipari szabvány szerinti mérőszám, amely a hőszigetelő termék levegőáteresztési együtthatóját adja meg. Az SLR-nek célszerűen azonosnak

-33• · · · 4 4 · * 4 4 ··· ··· ··· • · · 4 4 4 vagy nagyobbnak kell lenni, mint az adott termék vagy lemez sűrűsége.

σ: a termék vagy lemez szakítószilárdsága.

oNorm: a normalizált szakítószilárdság, amely az összehasonlítható termékek szakítószilárdságát képviselő olyan mérőszámmá van alakítva, amely a 2,4% GLT tartalmú termék szakítószilárdságának felel meg.

A két kísérlet eredménye azt mutatja, hogy az 1. kísérletnél 8%-kal kisebb mennyiségű kötőanyag mellett javult a hőszigetelő termék (nagyobb SLR a hagyományos lemezhez viszonyítva), és erőteljesen javult a szakítószilárdság (20%-kal jobb a hagyományos terméknél).

A 2. kísérlet szerint lényegesen csökkentett mennyiségű kötőanyag mellett (22%-kal kevesebb a hagyományos termékhez viszonyítva) egy olyan terméket kaptunk, amelynek SLR jellemzője lényegében azonos a hagyományos termék SLR jellemzőjével (31,6 a 2. kísérlet szerint előállított lemeznél, és 31,1 a hagyományos terméknél), és javult a szakítószilárdsága (a szakítószilárdság 10%kal nőtt a hagyományos termékhez képest).

Bár a nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására szolgáló találmány szerinti eljárást és berendezést előnyös kiviteli alakok alapján írtuk le, számos módosítás lehetséges anélkül, hogy eltávolodnánk a

-34találmány lényegétől, ill. a szabadalmi igénypontokban meghatározott oltalmi körtől. A kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek pontosabb adagolása egy előre kiválasztott átmérőtartományban javíthatja a találmány szerinti .nemszőtt ásványgyapot anyagból előállított termékek jellemzőit, mivel a végtermék kötőanyagtartalmának csökkentése mellett a hasonló hagyományos termékeknek megfelelő mechanikai tulajdonságokkal rendelkező termékek, ill. a hasonló hagyományos termékekkel azonos mennyiségű kötőanyag vagy ragasztóanyag felhasználása mellett jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező termékek állíthatók elő.

Claims

-35Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására, azzal jellemezve, hogy megolvasztunk egy ásványi anyagot és olvadékáramot állítunk elő, az említett olvadékáramot egy ásványi szálat előállító eszközre irányítjuk, és az ásványi anyag megszilárdításával ásványi szálakat képezünk az olvadt ásványi anyagból, a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálakként eltávolítjuk az ásványi szálat előállító eszközről, egy hordozó levegőáramot irányítunk az ásványi szálat előállító eszköz mellé, amellyel elszállítjuk az említett ásványi szálakat az ásványi szálat előállító eszköztől, egy kötőanyagból vagy ragasztóanyagból cseppeket képezünk, és rápermetezzük a hordozó levegőáramban az ásványi szálakra, ezzel az említett cseppeket és/vagy részecskéket az ásványi szálaknak ütköztetjük, amely cseppeknek és/vagy részecskéknek az átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek és/vagy részecskének felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a levegőáramban az ásványi szálaknak ütközni, és hordozó

-36a hordozó levegőáramból az ásványi szálakat egy szálgyüjtő felületen összegyűjtve kialakítjuk a nemszőtt ásványgyapot anyagot.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal j ellemezve, hogy a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek az átmérői egy olyan tartományban vannak, amelynek alsó határa egyenlő vagy nagyobb, mint az említett minimális átmérő.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal j ellemezve, hogy a kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeinek és/vagy részecskéinek átmérői egy átmérőtartományban vannak, az átmérők középértéke valamivel nagyobb, mint az említett minimális átmérő, és a cseppek és/vagy részecskék több, mint 75-95%-a, pl. 8095%-a, előnyösen 90%-a nagyobb átmérőjű, mint az említett minimális átmérő.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az említett minimális átmérő 10-75 μπι, előnyösen 25-50 μιη.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ásványi szálakat szálképző kerékkel, centrifugális szálképzővel, az ásványi szálakat kibocsátó fúvókával vagy hasonló ásványi szálat előállító eszközzel képezzük.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ásványi szálat előállító eszközből kibocsátott ásványi szálakat egy specifikus irányú és specifikus sebességű hordozó levegőárammal szállítjuk egy fő irányban vagy fő irányokban, ahol a hordozó levegőáram jellemző iránya lényegében egybeesik az említett irányokkal, az vagy irányokra, vagy szöget zár be a fő iránnyal vagy irányokkal.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az említett cseppek és/vagy részecskék átmérői a 10-300 pm-ig terjedő tartományban, előnyösen a 25-200 pm-ig terjedő tartományban, még előnyösebben az 50-150 pm-ig terjedő tartományban vannak.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hordozó levegőáram jellemző sebessége 50-250 m/s.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a cseppeket és/vagy részecskéket egy forgó cseppadagolóval adagoljuk.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ·· ·· • · * · · « · • ·· ««» · · · ··· • * · » 9 ·

-38azzal jellemezve, hogy az ásványi szálat előállító eszközt elhagyó ásványi szálakat hűtjük az említett levegőárammal, egy külön hűtő levegőáramai, amely célszerűen gőzt vagy más hűtőközeget tartalmaz, vagy vízcseppeket permetezünk a hordozó levegőáramban, levő ásványi szálakra.
11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ásványi szálakat előbb hűtjük, és azután permetezzük az említett cseppeket és/vagy részecskéket a hordozó levegőáramban levő ásványi szálakra.
12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vízcseppek átmérője nagyobb, mint egy olyan vízcsepp minimális átmérője, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos az ásványi szálaknak ütközni.
13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vízcseppek átmérője a 10-300 pm-ig terjedő tartományban, előnyösen a 25-200 gm-ig terjedő tartományban, még előnyösebben az 50-150 μπι—ig terjedő tartományban van.
14. A 10. vagy 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vízcseppek átmérője kisebb, mint egy olyan vízcsepp minimális átmérője, amely • · · «·« lényegében egyáltalán nem hajlamos az ásványi szálaknak ütközni.
15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal j ellemezve, hogy a vizcseppek átmérője kisebb, mint 250 pm, előnyösen kisebb, mint 200 pm, még előnyösebben kisebb, mint 150 pm, így a vizcseppek átmérője a 10-250 pm-ig terjedő tartományban, előnyösen a 20-150 pm-ig terjedő tartományban, még előnyösebben a 30100 pm-ig terjedő tartományban van.
16. Eljárás nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására, azzal jellemezve, hogy megolvasztunk egy ásványi anyagot és olvadékáramot állítunk elő, az említett olvadékáramot egy ásványi szálat előállító eszközre irányítjuk, és az ásványi anyag megszilárdításával ásványi szálakat képezünk az olvadt ásványi anyagból, a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálakként eltávolítjuk az ásványi szálat előállító eszközről, egy hordozó levegőáramot irányítunk az ásványi szálat előállító eszköz mellé, amellyel elszállítjuk az említett ásványi szálakat az ásványi szálat előállító eszköztől, egy hővel kikeményíthető kötőanyagból vagy ragasztóanyagból cseppeket képezünk, és rápermetezzük a hordozó levegőáramban az ásványi szálakra, ezzel az • · t L·· J« • · · ·♦ · a·»««· ♦ · ♦ * * 9 < -Λ : .)· »

-40emlitett cseppeket és/vagy részecskéket az ásványi szálaknak ütköztetjük, amely cseppeknek és/vagy részecskéknek az átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek és/vagy részecskének felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó levegőáramban az ásványi szálaknak ütközni, a hordozó levegőáramból az ásványi szálakat egy szálgyüjtő felületen összegyűjtve kialakítunk egy nemszőtt ásványgyapot anyagot, és a nemszőtt ásványgyapot anyagot magasabb hőmérsékletre melegítve a hőre kikeményedő kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit kikeményítjük, és a nemszőtt ásványgyapot anyag ásványi szálai között kötést létrehozva kialakítjuk az említett ásványgyapot anyagot.
17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 2-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás bármelyik jellemzőjével rendelkezik.
18. Berendezés nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására, azzal jellemezve, hogy tartalmaz az ásványi anyagot megolvasztó, és az olvadt ásványi anyagból olvadékáramot képező eszközt, ásványi szálat előállító eszközt, az olvadt ásványi anyag áramát az ásványi szálat előállító eszközre irányító, az olvadt ásványi anyagból € · · * annak megszilárdításával ásványi szálakat képező, és a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálak alakjában az ásványi szálat előállító eszközről eltávolító eszközt, egy jellemző irányú és sebességű hordozó levegőáramot létrehozó, és az ásványi szálaknak az ásványi szálat előállító eszköztől történő elszállításához az ásványi szálat előállító eszköz mellé irányító eszközt, egy kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit előállító, és a levegőáramban levő ásványi szálakra permetező, ezzel a cseppeket az ásványi szálakhoz ütköztető és azokhoz tapasztó eszközt, amely cseppek átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó légáramban az ásványi szálaknak ütközni, és az említett levegőáramban hordozott ásványi szálak összegyűjtésével az említett nemszőtt ásványgyapot anyagot kialakító eszközt.
19. A 18. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás bármelyik jellemzőjével rendelkezik.
20. Berendezés nemszőtt ásványgyapot anyag előállítására, azzal jellemezve, hogy tartalmaz az ásványi anyagot megolvasztó, és az olvadt ásványi anyagból olvadékáramot képező eszközt,

-42ásványi szálat előállító eszközt, az olvadt ásványi anyag áramát az ásványi szálat előállító eszközre irányító, az olvadt ásványi anyagból annak megszilárdításával ásványi szálakat képező, és a megszilárdult ásványi anyagot ásványi szálak alakjában az ásványi szálat előállító eszközről eltávolító eszközt, egy jellemző irányú és sebességű hordozó levegőáramot létrehozó, és az ásványi szálaknak az ásványi szálat előállító eszköztől történő elszállításához az ásványi szálat előállító eszköz mellé irányító eszközt, egy hővel kikeményíthető kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit előállító, és a levegőáramban levő ásványi szálakra permetező, ezzel a cseppeket az ásványi szálakhoz ütköztető és azokhoz tapasztó eszközt, amely cseppek átmérője túlnyomórészt nagyobb egy minimális átmérőnél, amely egy olyan cseppnek felel meg, amely lényegében egyáltalán nem hajlamos a hordozó légáramban az ásványi szálaknak ütközni, az említett levegőáramban hordozott ásványi szálak összegyűjtésével az említett nemszőtt ásványgyapot anyagot kialakító eszközt, és a hőre kikeményedő kötőanyag vagy ragasztóanyag cseppjeit és/vagy részecskéit hővel kikeményítő, és az említett cseppek és/vagy részecskék kikeményítésével a nemszőtt ásványgyapot anyag ásványi szálait egymáshoz kötve az említett ásványgyapot anyagot kialakító eszközt.
21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a 16. vagy 17. igénypont szerinti eljárás bármelyik jellemzőjével rendelkezik.
22. Ásványgyapot termék, amely ásványi szálakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az ásványi szálak csupán a kezeletlen nemszőtt ásványgyapot anyagban kezdetben cseppek formájában jelen levő kötőanyaggal vagy kikeményedő anyaggal egy integrált szerkezetté vannak összekötve, amely cseppek átmérője a 10-300 pm-ig terjedő tartományban, előnyösen a 25-200 pmig terjedő tartományban, még előnyösebben az 50-150 μιη-ig terjedő tartományban van.
23. A 22. igénypont szerinti ásványgyapot termék, azzal jellemezve, hogy az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti eljárással vagy a 18-21. igénypontok bármelyike szerinti berendezéssel van előállítva.

A meghatalmazott:

_c„ _AP.^vePA' · közzétételi

PÉLDÁNY Vi

ADVOPaíEN

SZABADALMI IRC

KARÁCSONYI fi szabadalmi ügyviv

5/2

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY • · · · ·

Fig. 5

5/3

Fig. 6

Fig. 7

ADVOPATENT SZABADALMI IRODA KARÁCSONYI BÉLA ^zabrtaalmi ügyvivő • · · · · ··· «·· • · · ·

.......... 5/4