NO125296B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av fibermaterialer og fiberiseringssystem til anvendelse ved fremgangsmåten.

Det er kjent fremgangsmåter til fremstilling av fibermateriale av smeltet mine-ralsk råmateriale, som bergarter, slaggma-teriale eller glass, ved anbringelse av det

smeltede materiale på omketsen av en eller

flere skiver, som roterer med slike periferi-hastigheter at det smeltede materiale slynges bort i fiberisert form fra omkretsen

eller deler av omkretsen av en eller flere

av dem.

Ved disse fremgangsmåter er det øns-kelig å oppnå en størst mulig del av råma-terialet i form av lange, tynne og sterke

fibrer, men det er uunngåelig at der i materialet forekommer partikler i form av

størknede dråper eller tykkere perleaktige

utvidede fiberender, hvis tykkelsesdimen-sjon vesentlig overstiger den som er ønske-lig for fibrene.

Skjønt disse grovere partikler fyller

svært lite i materialet, og deres innflytelse

på dettes isolerende egenskaper ved de

beste i handelen forekommende materialer

av denne art er uvesentlig, forøker de materialets vekt til ingen nytte og man søker

derfor i størst mulig utstrekning å unngå

dem.

Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte som innledningsvis nevnt og

går ut på å oppnå en vesentlig forbedring

av forholdet mellom vektmengdene av materialets finere og grovere deler. Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at materialet som forlater en eller flere av skivene

i mere eller mindre fiberisert form underkastes innvirkning av en kraftig blåst som'

er lokalisert over et smalt belte, blåstbeltet,

som strekker seg langs den ytre omkrets av skiven eller skivene med en avbrytelse ut for den del av omkretsen som mottar det smeltede, mineralske materiale fra ovnen, idet blåsten har en temperatur som er lavere enn temperaturen av det fra skiven eller skivene avgitte materiale.

Årsaken til den herved oppnådde forbedring av fiberiseringen er ikke klar og kan neppe søkes i et enkelt forhold alene, men en moderat avkjøling av materialet lokalisert til en sone, hvor dette ennå har stor bevegelseshastighet og levende kraft, synes å ha en heldig innflytelse på materialets evne til å la seg trekke til fine og sterke tråder.

Det er kjent at der føres en luftstrøm forbi skivene i retning bakfra og fremover, hvilken luftstrøm har til formål å tjene som bærer for å befordre den dannede ull bort fra skivene hen til et gjennom-hullet transpartJbånd, på hvilket den av-leires ved at luften suges bort gjennom bån-det. Det er også (U. S. patent nr. 2 561 843) kjent at denne transportluft tilføres gjennom spalter Len skjerm fra spinnehjulene, men disse spalter er i hvert fall delvis anbrakt langt vekk fra rotorene og kan ikke frembringe et lokalt blåstbelte som strekker seg langs rotorenes omkrets.

Vindretningen i blåstbeltet kan være forskjellig orientert i forhold til skivene. Blåstbeltet kan således være kjegleformet, Idet kj eglens toppunkt kan ligge foran eller ibak den angjeldende skive, og vindretningen kan likeledes være slik at blåsten passerer skiveømfcretsene mer eller mindre skrått i retning med eller mot den angj eld-ende skives bevegelsesretning.

Det synes imidlertid som om det oppnås størst spredende og oppdelende virkning på materialet, hvilken virkning kan være av betydning, hvis vindretningen i blåstbeltet er i hovedsaken vinkelrett på skivens eller skivenes plan.

Dessuten er vindhastigheten i blåstbeltet av betydning, idet forholdet mellom vektmengdene av de grovere partikler og de finere fibre innenfor visse grenser blir gunstigere jo større vindhastigheten er. Det har vist seg, at en hensiktsmessig vindhas-tighet i blåstbeltet er av samme størrelses-orden som og fortrinnsvis større enn peri-ferihastigheten av den eller de skiver hvis kant passeres av blåsten.

Blåstbeltet har bare liten bredde i forhold til diameteren av fiberiseringssyste-met, men dets bredde og vindhastigheten bør hensiktsmessig avpasses slik at vind-mengden i blåstbeltet vektsmessig er av samme størrelsesorden som og fortrinnsvis overstiger vektmengden av det til blåstbeltet avgitte fiberiserte materiale.

Det smeltede materiale tilføres oftest den roterende skive eller en av de roterende skiver, av hvilke fiberiserings-systemet består ved direkte tilløp fra ovnen, hvori smeiten dannes, gjennom en tut, fra hvilken materialet løper ned på kanten av den angjeldende skive. Det kan også på i og for seg kjent måte brukes andre tilførselsan-ordninger, f. eks. en slik, ved hvilken pul-verformet råmateriale smeltes i form av atskilte dråper i en het gasstrøm, som ledes inn mot skivekanten eller mot mellomrom-met av to ved siden av hinannen roterende skiver som vender kanten mot hinannen og roterer i samme plan eller i plan, som bare danner en liten vinkel med hinannen. En tredje kjent tilførselsmåte for smeiten består i, at denne gjennom en tut løper ut mot den flate side av en roterende skive, som kan være anbrakt vannrett eller skrått, og av denne spres ut på periferien av et antall omgivende skiver.

Uansett om man benytter den ene eller den annen av disse eller andre lik-nende påføringsmåter, er det imidlertid hensiktsmessig, at blåstbeltet er avbrutt ut for den del av periferien, som mottar det smeltede, mineralske materiale fra ovnen.

Herved oppnår man at blåsten ikke påvirker det smeltede materiale på et tids-punkt, hvor dette ikke har oppnådd tilstrekkelig hastighet til-å sikre utslyngning i form av fine og sterke tråder.

Ved fiberiserings-systemer som består av flere skiver må blåstbeltet forøvrig være

formet på en slik måte, at det omskriver fiberiserings-systemet som helhet, idet det ikke går inn mellom skivene ut for slike mot hinannen vendende periferideler av disse, hvor avgivelse av materiale fra en av skivene til en annen foregår.

Herved tilsiktes samme formål, idet materialet i alminnelighet først ved denne måte å passere flere skiver med voksende periferihastighet oppnår den tilsiktede en-delige hastighet, med hvilken det slynges ut fra de periferideler av skivene som vender utover mot omgivelsene. Når blåstbeltet er formet som nevnt, skjer det ingen unød-vendig avkjøling av materialet før den en-delige utslyngning.

Oppfinnelsen omfatter også et fiberiseringssystem til anvendelse ved den oven-for beskrevne fremgangsmåte omfattende en eller flere roterende skiver, hvilket fibe-riseringssystemet er karakterisert ved, at der bak skivene, i et plan eller planer parallelt med disse, er anbrake en eller flere vindkanaler med runde eller spalteformete munnstykker rettet mot skivenes plan slik, at en derfra utstrålende blåststråle treffer nevnte plan innenfor et belte, som ligger tett utenfor skiveperiferien.

Ved dette system kan man på en enkel måte bringe den foreliggende oppfinnelse til utførelse.

Tegningen viser en utførelsesform for oppfinnelsen og et diagram til sammenlik-ning av de med og uten anvendelse av oppfinnelsen oppnådde resultater, idet

fig. 1 i frontoppriss viser et av fire skiver bestående fiberiserings-system ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen,

fig. 2 viser et loddrett snitt etter linjen II-II i fig. 1, idet imidlertid høyre vindkanal er fjernet,

fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom for-siden og en del av den ene kantflate i vindkanalen i fig. 1 etter linjen III-III, i for-størret målestokk og

fig. 4 er et diagram over kornfordelin-gen ved materialer fremstilt med og uten anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 er 1, 2, 3 og 4 skivene i et fiberiseringssystem av i og for seg kjent art. Drivorganene for disse skiver er anbrakt bak en vegg 5 i fig. 2 og er likesom driv-akslene utelatt på tegningen. Kanten av skiven 1 er i den viste utførelsesform for-dypet inn mot skivens midtplan, og denne skive tjener til mottakelse av det smeltede materiale, som tilføres på i og for seg kjent måte, f. eks. gjennom en ikke vist tut, som leder det smeltede materiale i en samlet stråle ut fra en ovn og lar det falle ned på kanten av skiven 1 ved dennes øverste punkt. Skivene 1—4 kan f. eks. rotere med de ved piler antydede omdreiningsretninger. Fra skiven 1 sprøytes derved størsteparten av materialet over på skiven 2, mens det overskytende treffer venstre nedadløpende kant av skiven 4. En del av det materiale som har truffet den sylindriske kantflate på skiven 2 forlater igjen denne og treffer skiven 3, og det samme kan være tilfelle med en del av det materiale som treffer skiven 4. Materialet fordeles derved mellom de tre skiver 2, 3 og 4, således at det kom-mer et jevnt tynt lag på hver av dem, hvilket først slynges bort når det ved frik-sjonen mot sidekanten har fått meddelt en tilstrekkelig bevegelseshastighet til å kunne overvinne adhesjonen til skiven. Dette vil være skjedd når det når de i forhold til systemet som helhet utadvendende periferideler, områdene 2', 3' og 4', som i fig. 1 er avmerket med en streket linje innenfor skiveperiferien. Bak skivene 1—4 er det anbrakt en vindkanal, som i den viste ut-førelsesform består av to deler 5 og 6, og som er utbredt i et plan parallelt med skivene. De mot systemet vendende kanter av vindkanalen 5,6 er avskåret etter en linje som følger eller er omskrevet fibrerings-systemet som helhet. I den mot skivenes plan vendende side av vindkanalen 5,5 er der langs kanten innsveiset en kantplate 7 (kfr. også fig. 3) av en slik tykkelse, at der i den har kunnet utformes spalteformede munnstykker 8, hvis aksialplan treffer skivenes plan like utenfor skivenes periferi-område 2', 3' og 4'.

Varm luft eller overhetet damp som under trykk sendes inn i vindkanalen vil gjennom munnstykkene 8 strømme regel-messig ut vinkelrett på skiveplanet og dan-ne et smalt blåstområde, som passerer tett forbi de nevnte periferideler. 9 er en skjerm som foran fiberiserings-systemet har en utskjæring 10 og 11 er en vegg, som sammen med veggen 5 avgrenser en luftkanal 12. Den øverste kant av veggen 11 dannes av en vannkjølet kappe 13. Gjennom luftkanalen 12 kan der blåses luft, hvorved det fiberiserte materiale løftes frem over kassen 13 og faller ned på en ikke vist transportør foran denne, eller materialet kan suges ned gjennom kanalen 12 og da føres bort under fiberiseringssy-temet i bakovergående retning ved hjelp av en i bunnen av kanalen 12 anbrakt, ikke vist transportør.

Det er uten videre klart at hvis fiberi-seringssystemet bare omfatter en eller to skiver, eller hvis skivene ikke roterer i samme plan, må vindkanalene avpasses der-etter og eventuelt deles i flere deler, lig-gende i et plan parallelt med hver sin av skivene, slik at der gjénnom munnstykkene kan dannes et blåstbelte, som passerer skivens plan umiddelbart utenfor skivens peri-feri. Dersom systemet omfatter et stort antall skiver anbrakt utenom periferien av en fordelingsskive som innledningsvis nevnt, skal blåstområdet i alminnelighet bare an-legges langs periferien av fordelingsskiven.

I fig. 4 betegner ordinaten det prosent-vise innhold av materiale,- hvis tykkelses-dimensjon ligger under de som abscisse angitte verdier. Disse verdier er fremkom-met slemning og avsetning av fibermateri-alet etter formaling under standardiserte betingelser, så at der oppnås et pulver hvis partikler i hovedsaken består av korte fibrer med varierende tykkelse. Av slemme-resultatene er tykkelses-dimensjonen be-regnet.

Det er ved anvendelse av det i fig. 1—3 viste apparat utført tre forsøk representert ved henholdsvis kurvestykkene 14, 15 og 16. Ved alle disse forsøk har periferihastig-heten av skivene vært den samme, for skivenes 3 og 4 vedkommende ca. 100/sek. og den pr. time tilførte mengde av smeiten, ca. 1400 kg. Materialet var slagg, og tempera-turforholdene ved alle tre forsøk like og avpasset etter dette materiale på i og for seg kjent måte. Ved det forsøk som ga det av kurvestykkene 14 representerte korn-billede tilførtes det ingen blåst gjennom vindkanalene 5 og 6, mens det derimot ved kurvestykkene 15 ble tilført blåst under et trykk på 1500 og ved kurvestykkene 16 under et trykk på 2200 mm vannsøyle. Ved sistnevnte .trykk var vindhastigheten i blåstbeltet ca. 170 m pr sek. og luftmeng-den ca. 5000 m<3> pr. time.

Kurvene viser at materialdimensjonen samler seg i to områder, nemlig finere fibrer med en tykkelse på ca. 4—16 |j. og grovere innenfor området 75 til 250 [x, mens der er mindre av materialet med mellomlig-gende tykkelses-dimensjoner (kurvedelene forløper steilere mellom henholdsvis 4 og 16 |x og 75 og 250 (.i enn mellom 16 og 75 \ i. Kurvene er derfor i det nevnte midtstykke tegnet asymptotisk til asymptoter 17, 18 og 19 parallelle med abscisseaksen,, hvilke asymptoter er lagt således at kurvene får et ensartet forløp. De kan i praksis sies å skille mellom materialets grovere, de såkalte perler inneholdende del og dets finere fiber-del, og kurvestykkene 14, som viser en «perleprosent» på 62 er typisk for et i og for seg utmerket materiale av vedkommende mineralul. Beliggenheten av asymptotene 18 og 19 viser imidlertid at man ved anvendelse av den foreliggende oppfinnelse

oppnår materialer med vesentlig mindre

perleprosent og dermed mindre volumvekt.

Herved blir ikke bare materialet hensikts-messigere i anvendelse, fordi det med samme tykkelse isolasjon veier mindre og er

billigere i transport, men volumutbyttet av

en gitt mengde smelte blir dessuten større.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av

fibermateriale av smeltet råmateriale, så-som bergarter, slagger eller glass ved anbringelse av det smeltede materiale på kanten av en eller flere skiver, som roterer med slike omkretshastigheter at det smeltede materiale slynges bort i fiberisert form fra nevnte kant eller deler av kanten av en eller flere av skivene, karakterisert ved at materialet som forlater en eller flere av skivene i mere eller mindre fiberisert form underkastes innvirkning av en kraftig blåst som er lokalisert over et smalt belte, blåstbeltet, som strekker seg langs den ytre omkrets av skiven eller skivene med en avbrytelse ut for den del av omkretsen som mottar det smeltede, mineralske materiale fra ovnen, idet blåsten har en temperatur som er lavere enn temperaturen av det fra skiven eller skivene angitte materiale.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at blåsten i blåstbeltet er rettet hovedsakelig vinkelrett på skivens eller skivenes plan.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at vindhastigheten i blåstbeltet er av samme størrelses-orden og fortrinnsvis større enn omkrets-hastigheten av den eller de skiver hvis kant passeres av blåsten.

4. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at vindmeng-den i blåstbeltet vektmessig er av samme størrelsesorden som, og fortrinnsvis større, enn vektmengden av det til blåstområdet avgitte fiberiserte materiale.

5. Fiberiserings-innretning for utfør-else av fremgangsmåten som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—4, omfattende en eller flere roterende skiver, karakterisert ved at der i ett eller flere plan parallelt med skivene (1—4) er anbrakt en vindkanal eller vindkanaler (5—6) med runde eller spalteformige munnstykker (8), som er rettet mot skivenes plan, således at en fra munnstykkene (8) utstømmende blåststråle treffer nevnte plan innenfor et belte som ligger tett utenfor skivenes utadvendende omkretsdeler (2', 3', 4').