KR20010089549A - 결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법, 그를 수행하기위한 장치, 그로 인하여 제조된 광물모 제품, 그로인하여 제조된 복합 광물 제품 및 이들 제품의 용도 - Google Patents

결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법, 그를 수행하기위한 장치, 그로 인하여 제조된 광물모 제품, 그로인하여 제조된 복합 광물 제품 및 이들 제품의 용도 Download PDF

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Abstract

광물모 웹(13)을 형성하기 위하여 광물 섬유가 제조 표면(13)상에 침착되고 압축되며, 웹이 그의 넓은 표면 상으로 안내되고 동시에 힘, 특히 업셋팅 힘이 넓은 표면과 평행한 웹으로 유입되게 하기 위하여 광물 섬유의 상대적인 위치가 기계적인 작용에 의하여 재배향되는 결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법으로서, 힘은 영역 내에서 주행 방향과 역으로 서로 나란하게 위치하고 각 경우에 서로로부터 간격을 두고 위치하며 또한 길이 방향 구역 내의 주행 방향으로 다른 것들 뒤에 하나가 있는 유입 영역들 내로 유입되며, 결합제 경화 후에 서로에 대하여 오프셋되어지도록 하기 위하여 인접한 길이 방향 구역의 유입 영역은 배치된다. 광물모 웹(12)의 주행 방향(14)으로 연장되어지도록 유입 영역이 구성되며, 서로 나란하게 위치한 길이 방향 구역의 유입 영역은 중첩 영역들(27; 127)을 형성한다. 그 결과로서, 이러한 큰 길이 방향 힘은 광물모 웹의 재료가 웹 평면 내에서 당김 작용에 노출되는 웹 내로 유입될 수 있다.

Description

결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법, 그를 수행하기 위한 장치, 그로 인하여 제조된 광물모 제품, 그로 인하여 제조된 복합 광물 제품 및 이들 제품의 용도{Method for the production of binder-bound mineral wool products, apparatus for carrying it out, mineral wool product thereby produced, composite mineral product thereby produced and use of these products}
업셋팅(upsetting), 다시 말해 웹(web)의 두께 방향을 향한 광물 섬유들의 증가된 단편들을 갖는 길이 방향으로 압축된 광물모를 제조하기 위하여 기계적인 작동에 의하여 제품 표면 상에 침착된 광물모 웹(web)의 광물 섬유들의 상대적 위치들을 재배향(reorientation)하는 것이 일반적이며, 그 목적은 웹이 그의 넓은 표면으로 안내되고 동시에 업셋팅 력이 넓은 표면들과 평행하게 웹 내로 유입되게 하기 위한 것이다. 90°에 걸쳐 회전된 절단 박판(cut-off lamellae)으로부터의 박판 매트(lamellar mats) 또는 박판 보드(board)의 제조와 비교할 때, 이는 제품의 넓은 면들 아래에 가해지는 압력에 대하여 고강도를 갖는 광물모 제품의 효과적인 연속 제조의 이점을 제공한다.
아직 경화되지 않은 광물 섬유 웹 내로의 압축력의 유입은 제품 내의 주름 (crease) 형성의 효과와 함께 상호 연결 섬유 영역의 재배향의 원인이 된다. 압력 저항의 관점에서 이것은 해가 되는 것은 아닐지라도 표면에서의 낮은 인장력 조차도 인접 주름들을 벌어지게 하기 때문에 이는 이러한 형태의 보드의 낮은 휨 저항을 초래한다. 나아가, 이러한 보드의 음향 및 열 절연 특성들은 두께 방향으로 뻗어 있는 섬유 구역을 통하여 그 두께 방향으로 현저하게 감소한다.
이들 단점들을 회피하기 위하여, 업셋팅을 위한 길이 방향의 힘이 제조 방향을 가로지르는 선을 따라서 그리고 재료가 업셋되고 주름이 형성되는 재료의 선단에 가해지지 않으나, 대신에 웹의 횡방향으로 서로 나란하게 위치하는 분리된 도입 영역들과 웹의 주행 방향으로 다른 것들 뒤에 있는 하나에 가해지는 것이 청구항 1 및 청구항 2 각각의 특징 전제절과 대응하는 WO 91/14816호로부터 알려져 있으며, 서로로부터 간격을 갖는 경우에 횡방향으로 서로 인접한 유입 구역은 웹 주행 방향으로 서로에 대하여 오프셋(offset)되도록 배치된다. 결과로서, 웹으로의 길이 방향 힘의 갑작스러운 선형 유입(linear introduction)은 방지되며, 대신 이루어지는 것은 길이 방향의 힘이 실제로 파동 형식으로 웹의 인접한 폭 구역에 가해진다는 것이다. 넓은 영역에 걸쳐 주름이 형성되지 않고 전체적으로 제어되고 미세한 구조의 섬유의 재배향 및 대응 제품 균질성이 달성되어진다.
이 경우에, 업셋팅 력(upsetting force)은 일반적인 방법으로 그러나 비교적 작은 폭을 갖는 롤러들에 의하여 유입되며, 비교적 많은 수의 롤러들은 웹 주행 방향(web running direction)과 역으로 배치된 공통 축에 결합된다. 주행 방향으로 서로 인접한 축들은 상응하게 다른 회전 속도로 회전하며, 동일한 롤러 배열, 다시 말해 정렬 상태의 롤러를 갖는 축들은 그러나 파동 형태로 오프셋된 대응 롤러를 갖는 축이 그들 사이에 정렬될 수 있을 정도로 서로 이격되어 이동한다. 이것은 웹의 폭에 걸쳐 서로에 대하여 오프셋(offset)되어지도록 분리된 유입 구역들이 정렬되는 것을 보장한다.
웹의 넓은 표면 상의 각 롤러의 유입 구역은 필수적으로 선형이며, 따라서 롤러의 직경에 따라 얻어지는 것은 길이와 비교할 때 정렬 방향으로 그 뒤에 위치한 롤러에 관해서 뿐만 아니라 오프셋되도록 그 사이에 정렬된 롤러들에 관하여 진행 방향으로 측정된 각 롤러의 유입 구역의 몇 배 큰 간격이다. 복합 섬유 구조에서의 힘과 더불어 지지의 결과로서, 이 좁은 선형 유입은 또한 각 롤러가 실제 접촉 영역보다 큰 작동 영역을 갖게 하며, 따라서 이들 작동 영역은 서로 중첩될 수 있고 웹의 길이 방향 및 횡방향으로의 섬유의 대응 휨(warping)을 유도하고, 그로 인하여 넓은 면적에 걸친 주름 형성 경향을 방해한다. 서로로부터 넓은 간격으로 위치한 좁은 유입 선들 사이의 휨 력은 그럼에도 불구하고 작으며; 만일 작용 힘이 클 경우, 롤러들 사이의 거싯(gussets) 내의 재료는 위로 구부러질 것이며 따라서 국부적인 변형과 주름 형성이 발생될 것이라는 위험이 존재한다.
본 발명은 청구항 1항 및 청구항 2항 각각의 특징 전제절에 따른 결합제-결합 광물모(binder-bound mineral wool) 제품의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 작동 상태의 사시도.
도 2는 도 1의 장치로 처리된 보드의 넓은 표면 상에서의 확대된 평면도 내에서 중첩 영역을 도시함.
도 3은 베이스 및 도 1의 장치에 의하여 각각 제조된 표면층들을 갖는 다층 광물 면을 제조하기 위한 본 발명에 따른 설비의 개략적인 도면.
대조적으로, 본 발명이 기초로 하는 목적은 이러한 길이 방향의 큰 힘이 광물모 웹의 재료가 당김 작용에 노출되는 웹으로 가해질 수 있는 방법에 의하여, 적절하다면, 섬유들이 동시에 업셋되고, 휘어지고 그리고 펠트되어 필요한 경우 상응하게 작은 공기 사이 공간(interspace)을 갖는 얇은 고밀도 보드(board)를 제조할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1 및 2의 특징절에 의하여 달성된다.
보드의 압력 저항을 증가시키기 위하여 넓은 섬유 조각을 박판 또는 업셋 보드의 방법으로 두께 방향으로 정렬하는 주로 섬유의 재배향이 아니라 대신에 섬유들이 서로 집중적으로 펠트되고 휘어지고 서로에 대하여 가압되어져 결과적으로 선행 기술과는 전혀 다른 질의 결과가 이루어질 수 있다. 동시에, 수평 섬유들 또는 섬유 단편들이 또한 사전에 수직 위치를 추정할 것이며, 따라서 압력 저항 개선에 기여하게 하지만, 작동 영역의 중첩 영역 내에 발생하는 당김(fulling) 작용은 주로 섬유 또는 섬유 조각의 펠팅(felting) 및 압축 재배향을 유도하며, 따라서 기계적인 특성의 강화 및 개선을 유도한다. 따라서 필요한 경우, 넓은 표면의 평면 상에서의 장력, 휨 및 업셋팅 부하에 저항성이 있는, 다시 말해, 현저한 강직성 (stiffness)을 가지며 용이한 찢어짐(tears) 또는 꼬임(kink) 또는 부풀림(bulges)이 없고, 나아가 수직으로 서있는 섬유의 높은 단편이 없을지라도 얇은 두께 때문에 자체가 충분한 내압성이며 결합제의 경화후 탄성을 가지지 않는 반면에 견고한 카드보드(cardboard)와 유사한 얇은 보드의 제조가 가능하다.
이것은 길이 방향의 힘을 위한 유입 구역들의 중첩에 의하여 달성되며, 유입 영역들은 웹의 길이 방향 내의 시트와 같은 방법으로 연장되고 서로 나란히 오프셋(offset)되도록 배열된다. 이 중첩 영역은 실제로 넓은 면적에 걸친 주름 형성을 방지하기 위한 유입 구역의 동요 동작 (staggered action) 개념으로부터의 출발이며, 전체 웹 폭에 걸쳐 연장된 활동적인 전면(front)으로의 복귀이다. 그러나, 이 활동적인 전면에 충돌할 때, 일반적인 업셋팅 장치와는 반대로 재료는 필연적으로 안내되지 않는 것이 아니며, 대신에 서로 나란히 위치한 후미 유입 구역에 의하여 실질적으로 시트와 같은 방법으로 안내되고 지지되어 그럼에도 불구하고 전체 복합 섬유 구조에서의 휨 또는 균일한 주름 형성은 불가능하게 된다. 좌우간, 적은 제품 두께에서도, 이는 처음에는 중첩 영역에서 일어나는 유입 재료의 업셋팅이 아니나, 대신에 후자가 업셋트되는 동시에 재료의 수평 당김, 휨 및 펠팅이다. 중첩 영역의 출구에서, 선단 유입 구역의 작용은 중지되고, 재료는 제 2 스테이지의 유입 구역에서 완전하게 다시 한번 안내되며, 제 1 중첩 영역 내에서 달성된 펠팅, 휨 및 압축 상태는 실제로 고정되고, 따라서 적절하다면 재료는 후속 도입 구역을 가지며 대응하는 다른 보완 처리 공정이 일어나는 제 2 중첩 영역으로 공급된다.
이렇게 하여, 하나를 다른 것들 뒤에 연결하고, 중첩 영역들에 대응하는 적절한 수의 유입 구역 또는 로타리 부재들, 각 경우에서 경화가 시작되고 이 상태를 한정적으로 고정할 때가지 얻어진 상태를 유지하는 중첩 영역에 뒤이은 유입 영역의 설정에 의하여 재료는 원하는 정도 집중적으로 펠트되고, 휘어지고, 압축되고 당겨질 수 있다.
원칙적으로, 본 발명에 따르면, 대응 당김, 압축 및 업셋팅 효과를 이루기 위하여 큰 두께의 보드를 처리하는 것 또한 불가능하다. 큰 두께의 제품과 관련할때, 중첩 영역 내 표면 상에서의 작용 효과는 제품의 중앙부를 향하여 자연적으로 감소한다. 따라서, 이 중간 영역에서, 업셋팅 효과는 처음에는 증가하지만, 길이 방향의 힘이 폭에 걸쳐 다르게 유입되고 두꺼운 제품 두께의 경우에서조차도 설명된 펠팅 및 압축 효과가 섬유들 상호 휨 및 당김의 결과로서 발생하는 제품 표면의 영역을 잠식할 수 없기 때문에 넓은 면적에 걸쳐 전체 복합 섬유 구조 내에서의 주름 형성은 줄어들어 제품 내의 대응하는 높은 휨 저항과 함께 인장 하중을 견딜 수 있는 표면이 얻어진다. .
그러나, 카드보드와 같은 얇은 보드를 제조하기 위하여 만일 업셋팅 채널의 가장 작은 높이가 40mm, 특히 25mm 보다 작은 경우가 특히 바람직하다. 이러한 얇은 보드 또는 표피(skin)의 경우에, 보드의 서로 마주보는 넓은 표면들 상에서의 작동 구역의 깊이는 보드의 마주보는 넓은 표면까지 도달하여 본질적으로 균일한 당김 및 펠팅을 달성할 수 있다. 반대로, 현저하게 큰 보드 두께인 경우에는, 보드 중간 부분의 섬유 영역들이 본 발명에 따른 작동에 대하여 보다 좁은 범위까지 노출되어 있기 때문에 유입 구역의 효과들은 보드의 중간부를 향하여 감소되며, 따라서 제품의 수율(yielding)이 본 발명에 특유한 것이며, 그 넓은 표면 상에 소위 "경질 외피(hard skin)"를 갖는다.
본 발명에 따른 광물모는 중첩 영역 내의 인접한 유입 구역상에서의 당김 (fulling) 또는 전단(shearing) 작용으로 인하여 발생되는 것과 같은 넓은 면 상의 섬유 배열의 파형 구조에 의하여 구별될 수 있다. 만일, 보드 두께가 상응하게 작다면, 이 파형 구조는 넓은 면들과 평행한 부분들 내의 보드 내부일지라도 또한 자주 관찰될 수 있다. 이 파형 구조는 또한 좁은 측부 상에서도 명백할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 광물모 보드는 이 복합 광물모 제품의 코어 또는 주 층의 처리 형태와 관계없는, 청구항 4항에 따른 복합 광물모 제품 내의 외피로서 특히 적합하다. 만일 후자가 주름이 형성되는 일반적인 방법으로 업셋된다면, 이 외피는 이 표면 내에서 대응 인장 강도를 발생하고 따라서 보드 내에서 전체적으로 높은 휨 저항을 발생한다. 좌우간, 경질 카드보드 층과 동일한 방법으로, 외피는 복합 제품의 효과적인 표면 정련(refinement)의 결과를 낳게 되며, 예를 들어, 외피의 높은 업셋팅 저항의 결과로서 충분한 파지력(gripping force)을 그리핑 펠트(gripping felt)에 부여하며, 그 인장 강도 때문에 루프 절연 보드(roof insulating board)가 계속 이동 능력을 갖게 하는 것을 가능하게 하고, 그 휨 저항에 의하여 외관 절연 보드상의 가시적인 매트리스 효과(mattress effect)를 방지하며, 산업 천정 보드 (ceiling board)의 경우에는, 석고 베이스 보드들이 관련되는 경우 어떠한 디싱 (dishing)은 이상적인 균일도를 갖는 이상적인 석고 베이스 층을 형성한다. 사이에 경질 외피를 갖는 다수의 층이 겹쳐짐으로서 얻을 수 있는 것과 같이 경질 외피가 제품 내에 있을 때 많은 이들 효과들이 이루어질 수 있다.
본 발명의 보다 상세한 설명, 특징 및 이점들이 도면과 관련한 예시적인 실시예의 다음 설명으로부터 추측될 수 있다.
도 1에서, 도면 부호 10 및 11은 제조 벨트로서 설계된 제조 표면(13)으로 전달된 광물모 웹(12; mineral wool web) 상에서 작동하는 한 쌍의 컴팩팅 롤러들 (compacting roller)을 나타낸다. 광물모 웹(12)은 다소 알려진 방법으로 플리즈 (fleece)로서 화살표 14에 따라 이동 방향 또는 주행 방향으로 탈섬유 (defibration) 조립체에 의하여 상류에서 제조되었으며, 경화되지 않은 결합제를 구비한 원료 플리스로서 콤팩팅 롤러들(10, 11) 사이에서 미리 압축되는 제조 표면(13) 상에 용착되었다.
컴팩팅 롤러들(10, 11)의 하류에서, 광물모 웹은 가이드 벨트 형태의 2개의 로타리 부재(15 및 16) 사이를 통과하며, 가이드 벨트는 광물모 웹(12)이 콤팩팅 롤러들(10 및 11)의 닙(nip)의 하류로 튀어 오르는 것을 방지하며, 이하에서 상세히 설명될 바와 같이 광물모 웹(12)을 업셋팅(upsetting) 장치(17)에 공급한다.
실시예에서, 업셋팅 장치(17)는 3쌍의 로타리 부재들(18/19, 20/21 및 22/23)로 이루어지며, 이들은 다른 부재 뒤에 하나를 연결하며 로타리 부재(15, 16)와 동일한 방법으로 그들 사이에 광물모 웹(12)을 위한 업셋팅 채널을 형성하는벨트 세트로 구성된다. 주행 방향(14)으로의 업셋팅 장치(17)의 하류에서, 업셋된 원료 플리즈 형태의 본 광물모 웹(12)은 통상의 방법으로 결합제의 경화가 일어나는 예를 들어, 턴넬 로(tunnel kiln) 형태의 경화 장치로 나아간다. 경화 장치의 입구가 업셋팅 장치(17)의 출구와 직접적으로 인접하지 않는 한, 경화 전에 광물모 웹(12)의 어떠한 튀어 오름을 방지하기 하기 위하여 적절한 가이드 벨트들 또는 유사한 것들이 설치될 수 있다.
도면으로부터 명백한 바와 같이, 업셋팅 장치(17)의 로타리 부재들 및 로타리 부재들(15 및 16)은 좁은 벨트로서 설계되었으며, 이 벨트들은 서로로부터 간격을 갖고 배치되고 공통축 상에서 서로 나란한 벨트 풀리들(24, 25 및 26) 상에서 회전하며, 실시예 내에서의 동일한 형태의 벨트 풀리들은 동일한 참조 번호가 부여된다. 이 경우에, 도면으로부터 분명한 바와 같이, 각 경우에서 선단 벨트들이 후미 벨트들 또는 로타리 부재 셋트의 사이에서 결합하는 중첩 영역(27)을 각 경우에서 발생시키기 위하여 회전 부재들(15/16, 18/19 및 20/21)의 후미(trail) 풀리 세트(26)는 주행 방향(14)으로의 회전 부재들(18/19, 20/21 및 22/23)의 선단 벨트 풀리들(25)의 회전축의 하류에 배치되어 있어 이들 중첩 영역(27)에서, 광물모 웹(12)은 선단 벨트형 로타리 부재들(15/16, 18/19 및 20/21)의 셋트와, 동시에 각 경우에서의 후미 벨트형 로타리 부재들(18/19, 20/21 및 22/23)에 의하여 안내된다. 이러한 벨트의 상호 침투(interpenetration)를 허용하기 위하여 서로 충돌하는 동일한 회전축 상에 놓여진 벨트 풀리들(25 및 26)의 연속축 없이, 본 실시예에서, 후미 벨트 풀리들(26)의 직경은 선단 벨트 풀리들(25)의 직경보다 현저하게 작아지도록 선택되어 도 1로부터 알 수 있는 방법에서, 주행 방향으로의 개별 회전 부재의 짧은 전체 길이에도 불구하고 벨트 풀리들(26)은 선단 벨트 풀리들(25) 사이에 배열될 수 있으며, 각 벨트는 후미 벨트 풀리들(26)로부터 개별 벨트 풀리들(25) 사이의 간격 내에 끼워진다.
벨트형 로타리 부재들(15/16, 18/19, 20/21 및 22/23) 각각은 단지 몇 센치미터의 작은 폭을 가지며 각 셋트 내에서 서로로부터 간격을 가지고 배치되어 각 벨트 또는 로타리 부재가 광물모 웹(12) 상에서 가능한 한 집중적으로 작용하는 결과로서 인접 셋트의 벨트들이 간격 사이를 통하여 통과될 수 있다.
로타리 부재들(15/16, 18/19, 20/21 및 22/23)이 동일한 속도로 주행한다면, 각 경우에서 선단 로타리 부재들이 광물모 웹(12) 표면과의 결합상태에서 벗어나기 전에 후미 로타리 부재들에 의하여 각 경우에서 광물모 웹(12)이 픽업되는 광물모 웹(12)용 가이드 채널이 얻어질 것이다. 그러나, 원하는 업셋팅 효과를 달성하기 위하여, 후미 로타리 부재들(18/19, 20/21 및 22/23)은 각 경우에서 주행 방향으로 그들의 상부에 배치된 로타리 부재들(15/16, 18/19 및 20/21)보다 낮은 속도로 구동된다. 그 결과로서, 광물모 웹의 업셋팅 기술 분야에서 본질적으로 알려진 바와 같이, 로타리 부재들은 광물모 웹(12)에 그리고 섬유들의 동일한 재배향에서 광물모 웹(12) 재료의 압축을 유도하는 제동 효과를 발휘한다.
본 발명에 따른 공정의 가장 중요한 특징은 중첩 영역(27)에서 다른 속도로 회전하는 벨트 또는 로타리 부재의 셋트가 그들의 다른 회전 속도에도 불구하고 그들 각 폭에 대응하는 폭 영역 내에서 광물모 웹(12)상에 동시에 작용한다는 것이다. 그 결과로서, 후미 벨트가 선단 벨트 사이의 간격 내로 결합하고 후미 벨트가 저속으로 회전하고 재료를 제동하는 반면에 선단 벨트에 대응하는 길이 방향의 구역 내에서 광물모 웹(12)의 적어도 표면 재료가 감소되지 않은 속도로 중첩 영역 (27) 내로 안내되어 이를 통과한다. 도 2의 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 이는 광물모 웹(12) 재료의 물결과 같은 휘어짐을 초래한다. 동시에, 말하자면 광물모 웹(12)의 재료는 중첩 영역(27)의 제동 길이 방향 구역 내에 내려가려 하며, 그러므로 전체적으로 당김 효과 및 압력으로 인하여 재료가 압축되면서 동시에 결합된 업셋팅 및 펠팅(felting) 효과가 얻어진다. 특히, 얇은 재료 웹(12)과 관련될 때, 이들 효과는 광물모 웹의 전체 두께에 걸쳐 고루 미치며, 그러므로 경화후 여러 제품들에 유용한 바와 같은 기계적으로 견고한 누설 밀봉 표피가 얻어진다.
중첩 영역(27) 내에서의 어느 범위의 파형 압축으로 인하여, 단순한 업셋팅 효과 이외에, 광물모 웹(12)의 재료에 대하여 작용을 취하는 것이 가능하며, 이는 특히 작은 두께의 광물모 웹(12)의 경우에 바람직하게 당김, 휨 및 펠팅 효과를 유도한다.
보다 큰 웹 두께와 관련될 때, 업셋팅 효과는 광물모 웹(12)의 중간 영역에서 탁월하다. 그러나, 중간 영역에 주름이 있다할지라도 표면층들이 보전되며, 표면층들이 이러한 종류의 주름들 사이의 간격을 덥고 따라서 이러한 방법으로 제조된 보드의 휨 저항 및 열과 음향 절연 용량면에서 역 감소를 방지하며 또한 매우 강화된 외부 층들로 인하여 휨 거리면에서의 증가에 의하여 이를 보상하기 때문에 업셋팅 효과는 복합 섬유 구조 내에서 주름 형성 방해를 유도하지 못한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 보다 포괄적인 휨, 업셋팅 및 당김 효과를 상응하게 얻기 위하여 이러한 종류의 중첩 영역(27)은 다른 중첩 영역 뒤에 하나의 중첩 영역이 증가되도록 배치될 수 있으며, 중첩 영역 사이에 놓여지고 상류에 위치한 중첩 영역(27)이 먼저 통과한 길이 방향의 구역이 그후 제동되는 반면에 이전에 제동된 길이 방향의 구역이 변하지 않은 속도로 다음 중첩 영역(27)으로 주행을 계속한다는 점에서 중첩 영역(27)으로부터 중첩 영역(27)까지의 재료의 파괴는 방지된다. 따라서 그 결과로서, 설명된 효과는 단계마다 증가될 수 있다.
나아가, 주행 방향(14)에서 측정된 바와 같이, 원하는 효과는 중첩 영역(27)의 적절한 길이 선택에 의하여 제어될 수 있다. 중첩 영역(27)이 길어질수록 재료에 대한 당김 및 휨 작용이 더 집중적이다. 이러한 점에서 적절한 중첩 영역의 길이는 500mm까지, 바람직하게는 약 150 내지 300mm, 특히 200mm 규모 정도이다.
더욱이, 업셋팅 채널의 높이 선택에 의하여 효과가 영향을 받을 수 있다. 설명된 예에서, 업셋팅 채널은 변하지 않은 높이로 설계되었으나, 또한 좁게 또는 넓어지게 설계될 수 있으며, 그 결과, 당김 및 휨 효과들에 더하여 특히 업셋팅 효과 및 압축 또한 제어될 수 있다. 특히, 광물모 웹(12)의 보다 더 두께와 관련할 때, 예를 들어 로타리 부재들(15/16, 18/19, 20/21 및 22/23) 사이의 업셋팅 채널의 좁은 구조, 즉 하류 방향으로 그 형상이 좁아지는 구조가 유리할 수 있다.
도 3은 본 발명은 변형되고 보다 복잡한 실시예를 도시한다. 여기서, 상부 및 하부 경질 표피를 구비한 주로 업셋된 주 층 및 양측부 상의 적층체를 갖는 광물모 제품이 한번의 가동으로 제조된다.
도 3에 따른 실시예에서, 본 발명에 따른 3개 종류의 업셋팅 장치들(171, 172, 173)이 제공되며, 필요한 경우 이 장치들은 형성된 전체 플리즈(fleece)를 위하여 4번째 하류 업셋팅 장치(100)와 결합되며, 이 업셋팅 장치(100)는 업셋팅 장치(171, 172, 173)의 출구와 예를 들어, 참고 번호 101로 지시된 턴넬 로(tunnel kilm) 형태의 경화 장치의 입구 사이에 배치된다. 설명된 방법에서, 업셋팅 장치 (100)는 광물모 웹(12)의 전체 폭에 걸쳐 연장된 한 쌍의 제동 벨트(braking belt)로서 설계되며, 상부 및 하부 적층 필름들(102 및 103)은 또한 입구로 접근하고, 셋팅 장치(100)의 제동 벨트에 의하여 하향 가압된다. 업셋팅 장치(100)의 제동 벨트들은 작은 직경의 편향 롤러(104; deflecting roller)에서 경화 장치(101)의 입구 영역 내에서 굴절되며, 따라서 광물모 웹(12)의 어떠한 튀어 오름을 방지하기 위하여 제동 벨트들은 설명된 방법으로 경화 장치의 벨트의 동작 영역에 근접하게 이동할 수 있다.
업셋팅 장치(도 1의 17)와 비교하여, 업셋팅 장치(171, 172 및 173)는 변형되었으며, 서로 동일하게 설계되어 업셋팅 장치(172)의 보다 상세한 설명은 충분하다. 이 장치는 동일한 벨트 풀리(125) 상에서 회전하는 3개의 로타리 부재들 (118/119, 120/121 및 122/123)을 가지며, 따라서 업셋팅 채널을 형성한다. 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 각 로타리 부재는 광물모 웹(12)에서 빗나간 벨트 풀리(125) 측부상의 장력 디스크(105; tension disc)에 의하여 장력 하에서 유지되는 좁은 벨트 셋트로서 설계된다. 이 경우에, 로타리 부재(118)용 벨트 풀리 (125)는 로타리 부재(120)의 선단 벨트 풀리(125)의 양측부 상에 위치하며, 로타리부재(118)는 장력 디스크들(105)에 의하여 중간 벨트 풀리들(125)로부터 간격을 두고 지지된다. 도 3의 중간부분에 있는 로타리 부재(120)는 로타리 부재(118)의 후미 벨트 풀리(125)와 로타리 부재(122)의 선단 벨트 풀리(125)에 걸쳐 있으며, 반면에 로타리 부재(122)는 중간 로타리 부재(120)의 후미 벨트 풀리들(125)에 걸쳐 있고 보다 작은 직경의 후미 벨트 풀리들(126)에서 굴절되어 있다. 실시예에서, 2개의 업셋팅 장치들(171 및 173)의 후미 벨트 풀리들(126)은 또한 후미 벨트 풀리들(126)의 축 상에서 구동하며 업셋팅 장치(172)에 대해 약 60°의 각을 두고 배치된다. 이렇게 하여, 상부 및 하부 경질 표피는 업셋팅 장치들(171, 173)에 의하여 광물 섬유 웹(12)의 표면 상으로 직접적으로 안내된 상태로 남아 있으며, 업셋팅 장치(100)에 의하여 광물 섬유 웹(12)과 함께 곧바로 진행될 수 있다. 물론, 도면 내에서 상부인 업셋팅 장치(172)의 측부와 관련하여 설명된 배열은 그 하부에 적용한다.
따라서, 도 1의 업셋팅 장치(17)와 유사한 방법으로, 업셋팅 장치(171, 172 및 173)는 중첩 영역(127)을 형성하며, 동시에 중첩 영역에서 선단의 보다 빠른 로타리 부재들(118/119 및 120/121)은 광물 섬유 웹(12)의 표면 상에서 후미의 보다 느린 로타리 부재(120/121 및 122/123)와 맞물리며, 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 효과를 발생한다.
이러한 방법으로 배치된 본 발명에 따른 장치로, 특히 적층물을 사용하거나 사용하지 않고 그리고 보강 요소들을 사용하거나 사용하지 않고 가장 다양한 제조물 조합체를 요구된 바와 같이 제조할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 업셋팅장치(172)가 가동중일 때, 처음에는 비교적 두꺼운 두께의 업셋된 광물 섬유 웹 (12)이 제조될 수 있다. 이 경우에, 200 내지 900mm, 바람직하게는 300 내지 500mm의 두께 (A)를 갖는 광물모 웹(12)의 원료 플리즈는 도 3에 도시되지 않은(도 1 참조)제조 표면(13) 상에 도달하며, 업셋팅 장치(172)의 입구에서 10 내지 210mm, 바람직하게는 50 내지 150mm, 특히 70 내지 120mm의 두께(B)로 압축되고, 이 두께로 업셋되며, 또한 부가적인 당김, 펠팅 및 압축(compacting) 작용에 노출된다. 경질 표피용 재료는 100 내지 450mm, 바람직하게는 150 내지 300mm, 특히 200 내지 250mm 두께(C)의 원료 플리즈를 이용할 수 있으며, 업셋팅 장치들(171 및 173) 내에서 5 내지 105mm, 특히 10 내지 50mm, 특히 20 내지 30mm의 두께(D)로 압축되며, 또한 동시에 대응 당김, 휨 및 펠팅 및 업셋팅과 압축 처리된다
위에서 설명된 넓은 규격 범위에 의하여 이미 도시된 바와 같이, 가장 다양한 특성들을 갖는 어떠한 원하는 제품들이 이러한 방법으로 제조될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 업셋팅 장치(172)만이 가동된다면, 어떠한 굽힘 또는 기계 저항의 손상, 특히 휨 저항 없이 상당한 두께의 첫번째 업셋 제품이 제조될 수 있으며; 반대로, 도 1 및 도 2와 관련하여 이미 보다 상세히 설명된 바와 같이 강화된 표면을 갖는 큰 균질의 업셋팅이 달성된다. 업셋팅 장치(172)가 업셋팅 장치(171 또는 173)과 동시에 가동될 때, 대략적으로 동일한 두께의 2개 또는 3개의 바람직한 업셋 광물 섬유 웹(12)이 결합될 수 있거나, 강화된 경질 표피가 업셋팅 장치(171 또는 173)에 의하여 비교적 두께운 두께의 광물 섬유 웹(12)에 부착(apply)될 수 있다. 마지막으로, 대략적으로 동일한 두께의 3개의 업셋 층들의 조합을 통하여, 상세히 설명된 양 측부상에 경질 표피를 갖는 비교적 두꺼운 중간 층의 변형으로부터 두꺼운 두께의 외층 및 중간층으로서의 경질 표피까지의 어떠한 원하는 제품을 제조하기 위하여 3개의 모든 업셋팅 장치들(171, 172 및 173)이 이용될 수 있다.
나아가, 각각의 로타리 부재들(118 내지 123)의 속도를 제어함으로서 업셋팅, 당김, 휨, 펠팅 및 압축 효과의 강도를 각각의 업셋팅 장치(171, 172 및 173)상에서 다르게 설정할 수 있다. 이 경우에서, 만일 이것이 개별적인 예에서 제조를 위하여 의도된 목적이라면 한 측부 또는 양 측부상에 얇은 중간층 그렇지 않으면 얇은 외부 층을 형성하기 위하여 필요한 경우, 로타리 부재들의 동일한 속도가 또한 선택될 수 있어 업셋팅 대신에 단지 광물모 웹(12)의 층 출하(delivery)가 얻어진다. 예를 들어 그립핑 펠트(gripping felt)와 같은 두개의 두꺼운, 만일 적절하다면, 얇은 외부층들 사이의 업셋된 경화 중간층이 또한 유리할 수 있다.
상술한 설명에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 설명된 실시예들의 많은 개량과 변화가 가능하다. 따라서, 예를 들어 중첩 영역들(27 및 127)을 달성하기 위하여 벨트 셋트의 상호 통과가 설명된 실시예들과 다른 어떠한 원하는 구조적인 방법으로 이루어질 수 있었다. 여기서, 단지 주행 방향(14)으로 서로 인접한 벨트 풀리의 축이 이들 벨트 풀리들의 원주 외측에 위치한다는 점이 필수적이다. 더욱이, 로타리 부재로서 회전 벨트들 대신에 레이크(rake) 같은 방법으로 배열되고 하나가 다른 것들에 결합되고 연속적인 회전 운동 대신에 후방 및 전방 구동하는, 예를 들어 마찰 로드와 같은 다른 구성이 또한 선택될 수 있다.
다음의 2개의 실시예들이 본 발명을 보다 상세한 설명을 부여한다.
실시예 1.
80mm의 두께 및 125kg/m3의 벌크 밀도를 갖는 원료 플리즈(12)로부터 시작하면, 상류 두께의 약 반으로 플리스를 수직방향으로 압축하기 위하여 콤팩팅 롤러 (10/11) 사이로 선-압축 작용을 수행하였다. 균일한 대칭 스트립 형 길이 방향 구역을 얻기 위하여 선 압축된 플리스를 그 후 도 1의 장치(17)와 유사하지만 4개의 중첩 영역들(27)을 갖는 업셋팅 또는 그림핑(grimping) 장치 내로 유입시켰다. 로타리 부재들 사이의 간격 폭은 얻어진 제품 두께에 대응하는 20mm이었다.
일반적인 업셋팅 또는 크림핑 작용에 의하여 얻어진 바와 같은 광물모의 보드형 제품과 비교하여 보면, 본 발명에 따라 제조된 보드형 제품은 하기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같은 특성을 가졌다.
이 측정은 3개의 시편들로 실시되었으며, 평균값이 표 1에 나타나있다. 각 시편이 규격은 이미 언급한 바와 같이 20mm의 두께를 갖는 200×200mm이다.
일반적인보드 제품 본 발명에 따른보드 제품 개 선
원료 플리즈의 벌크 밀도[kg/m3] 140 125 -
얻어진 제품의 벌크 밀도 [kg/m3] 182 145 -35
크림핑 정도 1:1.3 1:1.16 -1:0.014
결합제 함량[wt.-%] 4.0 2.9 -1.1
DIN 52272("드럭스팬넝)에따른 압축 장력 28; 표준 요구>18 25 요구 범위 내
DIN 18165(주삼멘드럭쿤)에따른 압축률[mm] 2.0; 표준 요구<3 1.5 ＋25%
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 얻어진 제품은 비교할만한 양호한 압축 장력 또는 압축 강도를 얻는 반면에 감소된 벌크 밀도와 원료 재료 절감뿐만 아니라 일반적인 제품과 비교하여 결합제 절감을 갖는다. 본 발명에 따라 얻어진 제품의 압축률은 일반적인 제품과 비교하여 25% 우수하였다.
실시예 2.
여기서 시작 재료는 50mm의 두께 및 100kg/m3의 벌크 밀도를 갖는 광물모의 원료 플리즈(12)이었다. 따라서, 로타리 부재들간의 간격 폭 및 제품의 두께는 단 10mm이며, 결과적으로 이전 실시예와 같이 사용된 시편은 200×200×10mm의 규격을갖는다. 다른 모든 요소들은 실시예 1과 유사하며, 비교 종래 제품은 크림프되지 않은 또는 업셋되지 않은, 비교할만한 강도를 얻기 위하여 필요한 바와 같은 큰 벌크 밀도의 광물모 보드였다. 단지 10mm의 이 적은 두께에서 일반적인 장비로 크림핑 공정을 수행할 수 없기 때문에 크림프된 또는 업셋된 일반적인 비교 제품은 유용하지 않았다.
일반적인보드 제품 본 발명에 따른보드 제품 개 선
원료 플리즈의 벌크 밀도[kg/m3] 180 100 -
얻어진 제품의 벌크 밀도 [kg/m3] 180 120 -60
크림핑 정도 이 두께에서 크림핑될 수 없음 1:1.2 10mm의 두께를 갖는 크림프된 제품으로 제조 가능
결합제 함량[wt.-%] 4.0 2.9 -1.1
DIN 52272("드럭스팬넝)에따른 압축 장력 7; 표준 요구>6 8 요구 범위 내
DIN 18165(주삼멘드럭쿤)에따른 압축률[mm] 1.5; 표준 요구<3 2.0 ＋25%
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명으로서 단지 10mm 두께의 크림프된 또는 업셋된 보드를 제조하는 것이 처음으로 가능하였으며, 이보드는 유리하게는 특히 소위 경질 표피(hard skin)라 불리우는 다른 광물모 층들과 결합될 수 있다.

Claims (11)

  1. 결합제가 경화된 후에,
    광물모 웹(12)을 형성하기 위하여 광물 섬유를 제조 표면에 침착하고 미리 압축하며,
    웹을 그 넓은 표면 상으로 안내할 목적으로 상기 광물 섬유의 상대적 위치를 기계적인 작용에 의하여 재배향하고, 동시에 힘, 특히 업셋팅 힘을 넓은 표면과 평행하게 웹으로 유입시키고,
    구역 내의 주행 방향과 역으로 서로 나란하게 위치시키고 각 경우에 길이 방향 영역 내의 진행 방향으로 서로로부터 이격된 유입 영역에 힘을 유입하고,
    서로에 대하여 오프셋시키기 위하여 인접한 길이 방향 영역의 유입 영역을 정렬하는, 결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법에 있어서,
    광물모 웹(12)의 주행 방향으로 연장되도록 유입 영역들을 구성하고,
    서로 나란히 위치한 길이 방향 구역의 유입 영역은 중첩 영역들(27; 127)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 결합제-결합 광물모 제품의 제조 방법.
  2. 광물모 웹(12)으로서의 광물 섬유 침착을 위한 제조 표면(13),
    결합제를 위한 경화 장치(101),
    경화 장치(101)의 상류에 정렬되고, 광물모 웹(12)의 넓은 표면상에 작용하는 구동 로타리 부재들(15/16, 18/19, 20/21, 22/23, 118/119, 120/121, 122/123)을 구비한, 기계적인 작용에 의하여 광물 섬유를 재배향시키기 위한 처리 장치, 특히 업셋팅 장치(17; 171, 172, 173)를 구비하되,
    로타리 부재들은 회전 속도를, 바람직하게는 제조 주행 방향(14)으로 점차적으로 낮아지게 조정가능하며,
    로타리 부재들은 광물모 웹(12)의 폭 방향으로 서로 교대로 오프셋되어지도록 정렬된, 결합제-결합 광물모 제품의 제조 장치에 있어서,
    각 로타리 부재(15/16, 18/19, 20/21, 22/23; 118/119, 120/121, 122/123)는 제조 주행 방향(14)으로 연장되도록 구성되고, 2개의 회전축에 대하여 회전하도록 구성되며,
    제조 주행 방향(14)의 선단에서의 각 후속 로타리 부재(18/19, 20/21, 22/23; 120/121, 122/123)의 회전축은 주행 방향(14) 상류 방향으로 주행 방향(14)의 후방에서 상류에 정렬된 로타리 부재(15/16, 18/19, 20/21; 118/119, 120/121)의 회전축과 수평으로 정렬된 것을 특징으로 하는 결합제-결합 광물모 제품의 제조 장치.
  3. 제조 벨트 상의 섬유 침착과 관련하여 재배향되고, 광물모 제품 광물 섬유들이 넓은 표면 및/또는 넓은 표면과 평행한 부분에서 파동 형태로 정렬되어 있는 섬유 정렬을 구비한 광물모 제품.
  4. 적어도 하나의 절연층과 업셋된 광물 섬유로 구성된 적어도 하나의 덮힘층을포함하되, 상기 덮힘층은 결합제를 구비하며 결합제의 경화 과정에서 동시에 가해지는 압력과 함께 결합제에 의하여 절연층과 연결된 복합 광물모 제품에 있어서,
    덮힘층은 청구항 3에 따른 광물모 제품으로 이루어지고, 청구항 1에 따른 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 광물모 제품.
  5. 적어도 하나의 절연층과 업셋된 광물 섬유로 구성된 적어도 하나의 내부 층을 포함하되, 상기 내부층은 결합제를 구비하며 결합제의 경화 과정에서 동시에 가해지는 압력과 함께 결합제에 의하여 절연층과 연결된 복합 광물모 제품에 있어서,
    내부층은 청구항 3에 따른 광물모 제품으로 이루어지고, 청구항 1에 따른 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 광물모 제품.
  6. 석고 베이스 보드의 석고 베이스 층으로서 청구항 3항에 따른 광물모 제품 또는 청구항 1에 따라 제조된 광물모 제품의 용도.
  7. 천정(ceiling) 보드의 덮힘층 또는 경질 표피로서 청구항 3항에 따른 광물모 제품 또는 청구항 1에 따라 제조된 광물모 제품의 용도.
  8. 외관 보드의 덮힘층 또는 경질 표피로서 청구항 3항에 따른 광물모 제품 또는 청구항 1에 따라 제조된 광물모 제품의 용도.
  9. 루프(roop) 절연 보드의 덮힘층 또는 경질 표피로서 청구항 3항에 따른 광물모 제품 또는 청구항 1에 따라 제조된 광물모 제품의 용도.
  10. 그립핑 펠트(gripping felt)의 덮힘층 또는 경질 표피로서 청구항 3항에 따른 광물모 제품 또는 청구항 1에 따라 제조된 광물모 제품의 용도.
  11. 그립핑 펠트 또는 천정 보드로서 청구항 5항에 따른 복합 광물모 제품의 용도.
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