JP6352928B2

JP6352928B2 - 断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置並びに製造方法

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Publication number: JP6352928B2
Application number: JP2015535092A
Authority: JP
Inventors: サンタマリアロマン; コンッティラハンヌ
Original assignee: サン−ゴバンイゾベール
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2033-10-03
Also published as: US9561601B2; FR2996565A1; ES2689035T3; CN104685119B; SI2904137T1; RU2634378C2; US20150266203A1; WO2014053778A1; KR20150064144A; DK2904137T3; EP2904137A1; EP2904137B1; FR2996565B1; KR102131115B1; UA114526C2; RU2015116913A; CA2886933C; JP2016504501A; CN104685119A; CA2886933A1

Description

本発明は、無機繊維系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造方法並びに製造装置に関する。

無機繊維系の絶縁製品の製造、例えばミネラルウールパネルの製造としては、例えば、溶融ガラスの内部遠心による製造が知られている。しかしそのような断熱製品の厚み及び／又は遮音製品の厚みは、繊維の平均直径、及び無機繊維の製造ラインで達成可能な坪量によって制限される。それは、回りまわって直接的に坪量と連関される断熱製品の特性、及び／又は遮音製品の特性を制限する。坪量は、無機繊維の受け取りベルトの下側から行われる吸引によって制限される。

そのため、断熱特性及び／又は遮音特性の改善を可能とする、断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置並びに製造方法に対するニーズが存在する。

この目的のため、本発明は、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置を提供する。この製造装置は以下を具備する：
−少なくとも一つの繊維化要素を有する、第１無機繊維の製造のための第１の製造ライン、
−少なくとも一つの繊維化要素及びクロスラッピング装置を有する、第２無機繊維の製造のための第２の製造ライン、
−クロスラッピングにより第１無機繊維上に第二無機繊維を堆積するのに適合している、クロスラッピング装置。

他の１つの特徴によれば、第１の製造ライン及び／又は第２の製造ラインが、それぞれ少なくとも二つの繊維化要素を有し、それぞれの製造ラインにおいて、異なる要素は連続して配置される。

他の１つの特徴によれば、第１の製造ラインの一以上の繊維化要素とクロスラッピング装置との間に位置し、第１無機繊維が第２無機繊維で重ね合わされる前に第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機（ｃｒｉｍｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ）、及び／又はクロスラッピング装置の下流段階に位置し、第２無機繊維で重ね合わされている第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機を、装置はさらに具備する。

他の１つの特徴によれば、装置は、第２無機繊維で重ね合わされている第１無機繊維を受け入れるのに適合している乾燥オーブンをさらに具備する。

他の１つの特徴によれば、少なくとも一つの製造ラインのそれぞれの繊維化要素は、以下を有する：
−周囲バンドが複数の穴によって貫通しており、実質的に垂直である対称軸の周りを回転するのに適合している、内部遠心スピナー、
−内部遠心スピナーの穴の出口で、高温のガス状で引き伸ばすのに適合している、環状バーナー
−繊維を第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に導くのに適合している、随意の吹き付け環、
−繊維が第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に到達する前に、繊維上にサイズ剤をスプレーするのに適合している、随意のサイジンブスプレー環。

他の１つの特徴によれば、クロスラッピング装置は、垂直な又は水平なクロスラッピング装置である。

その他の特徴によれば、第１及び第２の製造ラインは、互いに実質的に垂直である。

本発明はまた、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造方法に関する。この製造方法は、以下の工程を含む：
−第１の製造ラインにおいて、少なくとも一つの繊維化要素によって第１無機繊維を製造する工程、
−第２の製造ラインにおいて、少なくとも一つの繊維化要素によって第２無機繊維を製造する工程、
−第２無機繊維をクロスラッピング装置へと送る工程、
−クロスラッピング装置によって、第２無機繊維を第１無機繊維上にクロスラッピングにより堆積する工程。

他の１つの特徴によれば、この方法は、第１無機繊維自体を押し付け機へ送る工程、及び／又は第２無機繊維により重ね合わされている第１無機繊維を押し付け機へ送る工程をさらに含む。

他の１つの特徴によれば、方法は、第２無機繊維により重ね合わされている第１無機繊維を乾燥オーブンへと送る工程をさらに含む。

本発明のその他の特徴付ける特徴及び優位点を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置の斜視図を示している。図２は、図１による装置の側面図である。図３は、図１による装置の側面図である。図４は、水平のクロスラッピング装置の側面図である。

異なる図において同一な参照番号は、類似の要素又は同一の要素を示している。

本発明は、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置に関する。この装置は、第１無機繊維の製造のための第１の製造ラインを有する。この第１の製造ラインは、少なくとも一つの繊維化要素を有する。この装置は、第２無機繊維の製造のための第２の製造ラインを有する。この第２の製造ラインは、少なくとも一つの繊維化要素及びクロスラッピング装置を有する。クロスラッピング装置は、クロスラッピングにより第１無機繊維上に第二無機繊維を堆積するのに適合している。

技術的に達成可能な平均繊維直径（又はミクロネア）及び坪量を維持しながら、絶縁製品の厚みを、増加させることができ、これは製品の断熱特性及び／又は遮音特性を、平均繊維直径及び坪量を変化させることなく改善することを可能とする。

図１は、本発明による断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置の斜視図を示している。図２及び３は、図１による装置の側面図である。

この装置は、第１無機繊維の製造のための第１の製造ライン１を具備する。この第１の製造ライン１は、少なくとも一つの繊維化要素１０を具備する。第１の製造ライン１は、複数の繊維化要素１０を好ましくは具備し、これらは比較的多量の無機繊維を製造するように、同一の製造ライン上に連続して配置される。さらに好ましくは、第１の製造ライン１は、最多で１０つの繊維化要素１０、例えば、８つの繊維化要素１０を有する。そのような多数の要素１０は、５００〜８０００ｇ／ｍ^２、好ましくは３０００〜５５００ｇ／ｍ^２、そしてより好ましくは３０００〜４０００ｇ／ｍ^２の坪量を有する第１無機繊維の層の製造を可能とする。

繊維化は、例えば内部遠心により実現される。この場合、それぞれの繊維化要素１０は、実質的に垂直である対称軸の周りを回転するのに適合している内部遠心スピナーを有する。内部遠心スピナーの周囲バンドは、複数の穴によって貫通しており、その穴を経由して、溶融ガラスの単繊維が出てくる。内部遠心による繊維化のためのそれぞれの要素１０は、単繊維を引き伸ばして無機繊維とするための、内部遠心スピナーの穴の出口で、高温のガス状で単繊維を引き伸ばすのに適合している環状バーナーをさらに有する。内部遠心による繊維化のためのそれぞれの要素１０は、無機繊維を運ぶ第１のベルト１１へと繊維を導くのに適合している吹き付け環を有し得る。内部遠心による繊維化のためのそれぞれの要素１０は、第１のベルト１１に到達する前に、繊維上にサイズ剤をスプレーするのに適合しているサイジングスプレー環をさらに有し得る。異なる値を調整して、例えば環状バーナーの圧力及び温度、内部遠心スピナーの直径、空気吹付け環の有無、空気吹付圧力、又は溶融ガラスの組成を調整して、要求される平均繊維直径及び坪量を有する無機繊維を得ることができる。

第１の製造ラインにおいて異なる繊維化要素１０により製造される第１無機繊維のすべては、第１のベルトコンベヤー１１上に落ちる。この第１のベルトコンベヤー１１は、３〜１００ｍ／ｍｉｎ、好ましくは３〜２０ｍ／ｍｉｎのスピードで進む。その後、第１無機繊維は、第１無機繊維の層を形成する。ベルトコンベヤーの下方に位置するファンは、繊維の第１層に含まれる空気の一部を、層の密度を増加させるように吸引によって抜き出すことを可能とする。

この装置は、第２無機繊維の製造のための第２の製造ライン２をさらに具備する。この第２の製造ライン２は、少なくとも一つの繊維化要素２０を具備する。第２の製造ライン２は、複数の繊維化要素２０を好ましくは具備し、これらは、比較的多量の無機繊維を製造するように、同一の製造ライン上に連続して配置される。より好ましくは、第２の製造ライン２は、例えば、３つの繊維化要素２０を具備する。繊維化要素２０は、例えば、第１の製造ライン１の繊維化要素と同様なタイプである。異なる調整可能な値を、２つの製造ライン１、２において別々に選択することができる。そのため、第２無機繊維は、第１無機繊維と異なっていてもよい。この差異は、ガラスの配合、サイズ剤の有無、繊維化パラメーターによる繊維の特性と関連していてもよい。繊維の平均直径及び坪量は、第１繊維と第２繊維との間で異なり得る。

第２の製造ライン２において異なる繊維化要素２０により製造される第２無機繊維のすべてが、第２のベルトコンベヤー２１上に落ちる。この第２のベルトコンベヤー２１は、１０〜２００ｍ／ｍｉｎ、好ましくは１０〜１２０ｍ／ｍｉｎの速度で進む。その後、第２無機繊維は、第２無機繊維の層を形成する。ベルトコンベヤーの下側に位置するファンは、繊維の第２層において含まれる空気の一部を、層の密度を増加させるように吸引によって抜き出すことを可能とする。

第２の製造ライン２は、繊維化要素２０の下流に配置されるクロスラッピング装置２２をさらに有する。クロスラッピング装置２２は、第２の製造ライン２で製造される第２無機繊維を、第１の製造ライン１で製造される第１無機繊維で構成する第１層上に堆積させるのに適合している。第２無機繊維は、いくつか重ねあわせた層、好ましくは３〜９層の形態で配置される。

クロスラッピング前の第２無機繊維の坪量は、１００〜１０００ｇ／ｍ^２、好ましくは４００〜６００ｇ／ｍ^２である。

第１の製造ライン１でなされる引き出しが速ければ速いほど、重ね合わされた第２無機繊維の層により重ね合わされている第１無機繊維の層で構成されている絶縁製品の坪量は、低下する。そのような製品の坪量は、３０００〜１６０００ｇ／ｍ^２の範囲であり、例えば、８３００ｇ／ｍ^２程度（９Ｌ／ｍｉｎのミクロネアに相当）である。そのような絶縁製品は、約３００ｍｍの厚みを有し、かつ約３２ｍＷ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する。

これは、複数の第２無機繊維の層を付加することで、第１無機繊維の層の厚みを増加させることを可能としこれにより向上した断熱特性及び／又は遮音特性を持つ絶縁製品を得ることを可能とする。

図１及び図３の矢印２３により示されるように、第２のベルトコンベヤー２１を、繊維化要素２０とクロスラッピング装置２２との間に設けることが可能である。

クロスラッピング装置２２は、例えば図１〜３に示されるように垂直、又は図４に示されるように水平である。

垂直なクロスラッピング装置２２は、第２無機繊維と接するように意図されている主要面を有する２つのベルト２５を具備し、２つのベルト２５は、平行かつ互いに向かい合っている。２つのベルト２５は、同じスピードで動き、かつそれらの間で第２無機繊維を主要面と接触しながら引き出す。２つのベルト２５は、図１及び図３の矢印２４に示されるように、主要面と平行な水平軸について共に振り子運動をする。

水平なクロスラッピング装置２２は、主要面を持つ二つのベルト２５を有し、主要面は、平行であり、かつ同じ水平な面に位置する。二つのベルト２５は、平行移動（矢印２６）、同じスピード、かつ同じ方向で動き、同時に主要面の端の間を通過するようにして第２無機繊維を引き出す。

垂直な又は水平なクロスラッピング装置２２は、第１無機繊維を運ぶための第１のベルトコンベヤー１１に対してゼロ以外の角度をなす方向で、第２無機繊維を好ましくは堆積する。この角度は、好ましくは９０°程度である。第２無機繊維の層の数は、第１のベルトコンベヤー１１及びクロスラッピング装置２２のそれぞれのスピード（垂直なクロスラッピング装置の振り子運動のスピード及びベルト２５のスピード、又は水平なクロスラッピング装置の移動スピード及びベルト２５のスピード）に応じて、多くても少なくてもよく、結果として運転パラメーターに応じて、様々な合計厚みの第２無機繊維をもたらす。

そのため、例えば、第１の製造ライン１で３．５ｍ／ｍｉｎの運搬スピードにおいて、４２００ｇ／ｍ^２の坪量を持つ第１無機繊維の層を得ることが可能である。第２の製造ライン２で４４．９ｍ／ｍｉｎの運搬スピード、及び１分あたり８．６５サイクルの振動数において、それぞれが６１９ｇ／ｍ^２の坪量を持つ６層の第２無機繊維を得ることが可能である。最終の絶縁製品の合計坪量は、その結果７２００ｇ／ｍ^２である。

図１〜３から分かるように、第１のベルトコンベヤー１１は、第２無機繊維が第１無機繊維上に堆積された時点で、２つの製造ライン１、２に共通なベルトコンベヤー１３になる。共通なベルトコンベヤー１３の少なくとも一部を、矢印１４に示されるように、上向き又は下向きに調整してもよい。矢印１５は、共通のベルトコンベヤー１３の進行方向を示している。

この装置は、さらに好ましくは押し付け機を有し、押し付け機は、無機繊維の密度を増加させることを可能とする。押し付け機は、第２無機繊維が堆積される前の第１無機繊維の層を押し付けることを目的として、繊維化要素１０とクロスラッピング装置２２との間の第１の製造ラインに位置し、かつ／又は第２無機繊維で重ね合わされている第１無機繊維で構成された集合体を押し付けることを目的として、クロスラッピング装置２２の下流に位置する。押し付け機は、無機繊維と接する主要面を持つ２つのベルトを有しており、この２つのベルトは平行であり、かつ互いに向かい合っている。２つのベルトは異なるスピードで動いて、かつ２つのベルトの主要面と接触しながら、第２無機繊維を引き出す。

無機繊維が製造ラインでサイジングされる場合、この装置は、さらに乾燥オーブンを具備する。乾燥オーブンは、共通のベルトコンベヤー１３上のクロスラッピング装置２２の下流に位置し、またこの装置が押し付け機をクロスラッピング装置２２の下流に具備する場合には、共通のベルトコンベヤー１３上の押し付け機の下流に位置する。乾燥オーブンは、サイズ剤を重合して、繊維を結合させることができる。第１無機繊維及び第２無機繊維により構成される集合体を乾燥オーブンへ送る利点は、たとえ根本的に異なる製造ラインから生じる繊維であっても、絶縁製品の全体として、非常に良好な繊維の結合を得ることを可能とする点である。

本発明はまた、本発明による装置を用いる、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造方法に関する。この方法は、以下の工程を含む：
−第１の製造ライン１において、少なくとも一つの繊維化要素１０によって第１無機繊維を製造する工程、
−第２の製造ライン２において、少なくとも一つの繊維化要素２０によって第２無機繊維を製造する工程、
−第２無機繊維をクロスラッピング装置２２へと送る工程、
−クロスラッピング装置２２によって第２無機繊維を第１無機繊維上にクロスラッピングにより堆積する工程。

この方法は、随意で、無機繊維を押し付け機に送る工程、及び／又は乾燥オーブンに送る工程をさらに含む。
本発明の実施態様としては、以下の態様を挙げることができる：
《態様１》
以下を具備する、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置：
−少なくとも一つの繊維化要素（１０）を有する、第１無機繊維の製造のための第１の製造ライン（１）、
−少なくとも一つの繊維化要素（２０）及びクロスラッピング装置（２２）を有する、第２無機繊維の製造のための第２の製造ライン（２）、
ここで、前記クロスラッピング装置は（２２）、クロスラッピングにより前記第１無機繊維上に前記第２無機繊維を堆積するのに適合している。
《態様２》
前記第１の製造ライン（１）及び／又は前記第２の製造ライン（２）が、それぞれ少なくとも２つの繊維化要素（１０、２０）を有し、それぞれの製造ライン（１、２）において、異なる前記要素（１０、２０）が連続して配置されている、態様１に記載の製造装置。
《態様３》
前記第１の製造ラインの前記１以上の繊維化要素（１０）と前記クロスラッピング装置との間に位置し、前記第１無機繊維が前記第２無機繊維で重ね合わされる前に前記第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機、及び／又は前記クロスラッピング装置（２２）の下流に位置し、前記第２無機繊維で重ね合わされている前記第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機をさらに具備する、態様１又は２に記載の製造装置。
《態様４》
前記第２無機繊維で重ね合わされている前記第１無機繊維を受け入れるのに適合している乾燥オーブンをさらに具備する、態様１〜３のいずれか一項に記載の製造装置。
《態様５》
少なくとも一つの前記製造ライン（１、２）のそれぞれの繊維化要素（１０、２０）が以下を有する、態様１〜４のいずれか一項に記載の製造装置：
−周囲バンドが、複数の穴によって貫通しており、実質的に垂直である対称軸の周りを回転するのに適合している内部遠心スピナー、
−前記内部遠心スピナーの穴の出口で、高温のガスで引き伸ばすのに適合している環状バーナー
−前記繊維を第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に導くのに適合している、随意の吹き付け環、
−前記繊維が前記第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に到達する前に、前記繊維上にサイズ剤をスプレーするのに適合している、随意のサイジングスプレー環。
《態様６》
前記クロスラッピング装置（２２）は、垂直なクロスラッピング装置又は水平なクロスラッピング装置である、態様１〜５のいずれか一項に記載の製造装置。
《態様７》
前記第１及び第２の製造ライン（１、２）は、互いに実質的に垂直である、態様１〜６のいずれか一項に記載の製造装置。
《態様８》
ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造方法であって、以下の工程を含む、製造方法：
−第１の製造ライン（１）において少なくとも一つの繊維化要素（１０）によって第１無機繊維を製造する工程、
−第２の製造ライン（２）において少なくとも一つの繊維化要素（２０）によって第２無機繊維を製造する工程、
−前記第２無機繊維をクロスラッピング装置（２２）へと送る工程、
−前記クロスラッピング装置（２２）によって前記第２無機繊維を前記第１無機繊維上にクロスラッピングにより堆積する工程。
《態様９》
前記第１無機繊維自体を押し付け機へ送る工程、及び／又は前記第２無機繊維により重ね合わされている前記第１無機繊維を押し付け機へ送る工程をさらに含む、態様８に記載の製造方法。
《態様１０》
前記第２無機繊維により重ね合わされている前記第１無機繊維を乾燥オーブンへと送る工程をさらに含む、態様８又は９に記載の製造方法。

Claims

以下を具備する、ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造装置：
−少なくとも一つの繊維化要素（１０）を有する、第１無機繊維の製造のための第１の製造ライン（１）、
−少なくとも一つの繊維化要素（２０）及びクロスラッピング装置（２２）を有する、第２無機繊維の製造のための第２の製造ライン（２）、
ここで、前記クロスラッピング装置は（２２）、前記第２の製造ライン（２）のみに存在しており、かつクロスラッピングにより前記第１無機繊維上に前記第２無機繊維を堆積するのに適合している。
前記第１の製造ライン（１）及び／又は前記第２の製造ライン（２）が、それぞれ少なくとも２つの繊維化要素（１０、２０）を有し、それぞれの製造ライン（１、２）において、それぞれの前記繊維化要素（１０、２０）が連続して配置されている、請求項１に記載の製造装置。
前記第１の製造ラインの前記１以上の繊維化要素（１０）と前記クロスラッピング装置との間に位置し、前記第１無機繊維が前記第２無機繊維で重ね合わされる前に前記第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機、及び／又は前記クロスラッピング装置（２２）の下流に位置し、前記第２無機繊維で重ね合わされている前記第１無機繊維を押し付けるのに適合している押し付け機をさらに具備する、請求項１又は２に記載の製造装置。
前記第２無機繊維で重ね合わされている前記第１無機繊維を受け入れるのに適合している乾燥オーブンをさらに具備する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造装置。
少なくとも一つの前記製造ライン（１、２）のそれぞれの繊維化要素（１０、２０）が以下を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造装置：
−周囲バンドが、複数の穴によって貫通しており、実質的に垂直である対称軸の周りを回転するのに適合している内部遠心スピナー、
−前記内部遠心スピナーの穴の出口で、高温のガスで引き伸ばすのに適合している環状バーナー
−前記繊維を第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に導くのに適合している、随意の吹き付け環、
−前記繊維が前記第１又は第２のベルトコンベヤー（１１、２１）に到達する前に、前記繊維上にサイズ剤をスプレーするのに適合している、随意のサイジングスプレー環。
前記クロスラッピング装置（２２）は、垂直なクロスラッピング装置又は水平なクロスラッピング装置である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造装置。
前記第１及び第２の製造ライン（１、２）は、互いに実質的に垂直である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造装置。
ミネラルウール系の断熱製品及び／又は遮音製品の製造方法であって、以下の工程を含む、製造方法：
−少なくとも一つの繊維化要素（１０）を有する第１の製造ライン（１）において、前記少なくとも一つの繊維化要素（１０）によって第１無機繊維を製造する工程、
−少なくとも一つの繊維化要素（２０）及びクロスラッピング装置（２２）を有する第２の製造ライン（２）において、前記少なくとも一つの繊維化要素（２０）によって第２無機繊維を製造する工程、
−前記第２無機繊維を前記クロスラッピング装置（２２）へと送る工程、ここで前記クロスラッピング装置（２２）は、前記第２の製造ライン（２）のみに存在している、
−前記クロスラッピング装置（２２）によって前記第２無機繊維を前記第１無機繊維上にクロスラッピングにより堆積する工程。
前記第１無機繊維自体を押し付け機へ送る工程、及び／又は前記第２無機繊維により重ね合わされている前記第１無機繊維を押し付け機へ送る工程をさらに含む、請求項８に記載の製造方法。
前記第２無機繊維により重ね合わされている前記第１無機繊維を乾燥オーブンへと送る工程をさらに含む、請求項８又は９に記載の製造方法。