NO142292B - Fremgangsmaate for forbehandling, pakking og etterbehandline g av et lyd- eller varmeisolerende produkt av fibermaterial - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for forbehandling, pakking og etterbehandling av et lyd-eller varmeisolerende produkt som angitt i innledningen til det etterfølgende hovedkrav. Lyd- og varmeisolerende produkter av uorganiske fibre, er meget plasskrevende. Oppbevarings- og transportomkostninger blir derfor høye. Dette medfører blant annet at eksport av slike produkter er helt umulig.

Pakking av produktene i sammenpresset tilstand for nedsettelse av deres volum ved transport og lagring og dermed nedsettelse av omkostningene er forsøkt. Det har imidlertid for konvensjonelle, varmeisolerende plater med volumtetthet på 10-20 kg/m^ ved ikke sammenpresset tilstand, vist seg at en komprimering til mindre enn 75% av det opprinnelige volum er umulig ifall fullstendig tilbakegang til det opprinnelige volum ønskes etter lengre tids lagring. Til og med ved denne lave volum-minskning gjenstår en så vidt kraftig deformering at varmeisolerende plater må fremstilles med tykkelse 110 mm for å fremvise en tykkelse på ca. 100 mm ved anvendelse etter lagring under sammenpresset tilstand i lengre tid. Dessuten oppnås ved nåværende pakning av f.eks. 4 plater i en pakning eller av et baneformet produkt i form av en rulle, problemer med ujevn tykkelse og med glide- og skyvekrefter mellom platene resp. vinningene i rullen.

Varmeisolerende produkter av uorganiske fibre inne-holder et lim, dels for å øke stivheten, slik at produktet lettere holder formen og f.eks. kan sammenpresses i kortere tid eller bøyes og deretter gå tilbake til den opprinnelige form, dels for minskning av støvdannelsen. Den limmengde som anvendes for nær-værende er ca. 5% av produktets vekt.

Forsøk er gjort med økning av limmengden for å oppnå en større stivhet som skal muliggjøre volumgjenvinning etter større komprimering enn til 75% av det opprinnelige volum etter lengre tid. Denne ytterligere limmengde har imidlertid i stedet medført at produktene får en dårligere volumgjenvinning og bibe-holder sin komprimerte form.

Det har nå vist seg at man ved å minske friksjonen mellom fibrene i produktet i stedet for som i tidligere forsøk å øke friksjonen med øket limmengde, kan komprimere lyd- og varmeisolerende produkter av uorganiske fibre og lim i større grad enn det som nå er mulig og enda oppnå fullstendig volumgjenvinning etter .langvarig lagring. Komprimeringen kan således for de oven-nevnte konvensjonelle varmeisolerende plater skje til under 75% av

det opprinnelige volum, f.eks. til 50% hensiktsmessig til 10-30$ og fortrinnsvis til 15-20$.

Det har endog vist seg fordelaktig etter nedsettelse av fiber- fiberfriksjonen, å kjøle produktet kortvarig før komprimeringen, hensiktsmessig til en temperatur ved eller under frysetemperaturen for det i produktet inngående lim.

For å oppnå hurtigere volumgjenvinning ved oppakking av produktene for anvendelsen av disse er det en fordel å be-arbeide produktene mekanisk, f.eks. ved risting eller vibrering. Hensiktsmessig kan produktene, f.eks. fiberplatene legges på et vibrerende band. Denne etterbehandling er imidlertid ikke nød-vendig for å oppnå fullstendig volumgjenvinning idet den kun medfører en raskere volumgjenvinning.

For et lyd- eller varmeisolerende produkt i alminne-lighet kan det være vanskelig direkte å angi den prosentielle volummninskning som kan oppnås ved sammenpressing da denne i høy grad er avhengig av produktets porøsitet, dvs. dets luftgehalt. Et produkt med større porøsitet og større luftgehalt kan naturligvis komprimeres mer enn et med mindre porøsitet. For-holdet mellom porøsitet og volumvekt i ikke sammenpresset tilstand resp. volum i ikke sammenpresset tilstand fremgår av følgende:

Glassets tetthet er 2500 kg/m^. Følgende verdier oppnås således:

Volumtetthet i ikke sammenpresset

Et konvensjonelt varmeisolerende produkt med en volumtetthet på ca. 15 kg/m^ kan nå komprimeres til 15% av det opprinnelige volum og kan ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte komprimeres ytterligere til f. eks. 1055 (volumtetthet 150 kg/m^) og endog til 3% eller 2% av det opprinnelige volum. Dette tilsvarer en øking i volumtetthet opp til nærmere 800 kg/m^ og en porøsitetsminsking ned til ca. 10%, dvs. med ca. 1/3-

Endog porøsere materiale, f.eks. med en volumtetthet på 1-5 kg/m<7>, likesom mer kompakt lydisolerende materiale med en volumtetthet på f.eks. ca. 200 kg/m^, kan komprimeres til samme porøsitet, dvs. deres porøsitet kan minskes med ca. 1/3.

Den foreliggende fremgangsmåte omfatter således minsking av friksjonen mellom fibrene i produktet før pakking av dette, ved reduksjon av fuktmengden på fiberflåtene og/eller ved påføring av et friksjonsnedsettende middel, samt en eventuell kortvarig nedfrysing av produktet til en temperatur under frysetemperaturen for limet i produktet.

Den minskede friksjon mellom fibrene kan oppnås på to måter: 1. Et middel som nedsetter fiber- og fiberfriksjonen kan tilføres.

Dette middel må fordeles jevnt i produktet. Middelet kan f.eks. tilføres i finfordelt form, f.eks. ved sprøyting av fiberprodukt-

ene. Middelet kan tilføres som sådant eller oppløst i et opp-løsningsmiddel.

Hvis et oppløsningsmiddel anvendes ved påføring av det friksjonsnedsettende middel, kan dette enten få dampe av før pakking av produktet eller produktet kan pakkes i et materiale som er gjennomtrengelig for løsningsmiddelet slik at løsningsmiddelet kan dampe av under lagringen.

Por at det friksjonsnedsettende middel skal kunne trenge inn mellom fibrene og fordeles jevnt, bør den beredning som påføres ha en viskositet under 100 cSt hensiktsmessig høyst 20 cSt og fortrinnsvis 5-10 cSt.

Middelet tilføres hensiktsmessig i en mengde på høyst 5 vektprosent, hensiktsmessig 0,2-2 vektprosent og fortrinnsvis' 0,3-0,8 vektprosent. Som friksjonsnedsett.ende middel kan det f.eks. anvendes f orskj.ellige silikonolj er. _ .. ' .2-.- Fiber- -fiberfriksjonen i isoleringsmaterialet kan minskes ved minskning av fuktmengden på fiberflåtene i produktet, dvs. ved at produktet tørkes. Tørkingen kan f.eks. skje ved hjelp av vakuum eller tørr luft. Det er endog mulig-å forbinde tørke-

trinnet med selve fremstillingen av fiberproduktene og anvende meget tørr luft eller vakuum i den herdeovn som anvendes for '

herding av limet i produktet. Hvis tørkingen skjer i herdepvnen må den følgende avkjøling av produktet skje langsomt og i tørr luft slik at ingen fuktighet felles ut på fiberflåtene.

Hensiktsmessig skjer tørkingen til en fuktighetsmengde under 1 vektprosent, fortrinnsvis til 0,3-0,6 vektprosent, beregnet på produktets tørrvekt.

Grunnen til at minskningen av fuktgehalten medfører minsking av friksjonen mellom fibrene er at vannsjiktet på fiberflåtene medfører tiltrekningskrefter mellom fibrene og således utøver en klistrende virkning. Det er således ved adsorbert fuktighet på uorganiske fibre snakk om helt andre effekter enn ved fuktighet inne i organiske fibre såsom ull, der vannet er absorbert. Ved formforandring av tekstilfibre inneholdende fuktighet kan det skje en strukturforandring i selve fiberen mens det ved en sammenpressing

av et isolerende materiale av uorganiske fibere med vann på

flaten oppnås høyere belastning og dårligere volumgjenvinning på grunn av vannets klistrende virkning.

Hensiktsmessig kombineres de to friksjonsminskende måter

idet isolerproduktét først tørkes og deretter impregneres met et'; friksjonsnedsettende middel. Det er imidlertid mulig å

anvende kun det friksjonsnedsettende middel.

Minskning av friksjonen mellom produktets fibre muliggjør

således en komprimering av materialet under en slik forskyvning mellom de inngående fibre at de hverken deformeres eller brytes.

Ved de punkter i materialet som er sammenlimt med lim, kommer

ingen eller så godt som ingen forskyvning til å skje mellom fibrene. Ved at andre forskyvninger kan skje og spenningen således omfordeles, skjer imidlertid ingen deformasjon av fibrene ved disse punkter. Limpunktene kommer imidlertid til å befinne seg under spenning under lagring av produktet i sammen-

presset tilstand selv om spenningen da er -mindre enn i selve kompremeringsøyeblikket på grunn* av de forskyvninger.som har ;skjedd. Denne gjenværende spenning medfører at produktet ved oppakking går tilbake til sin opprinnelige form og volum... ;En viss glidning mellom fibrene ved limpunktene kan imidler- ;tid skje når limet befinner seg over sin frysetemperatur. Det er derfor hensiktsmessig _å forbedre fastlåsingen mellom fibrene i disse punkter under komprimeringen ved før dette trinn og kjøle ned produktet til en temperatur under limets frysetemperatur. ;Det er av betydning at intetv-vann utfelles på fiberflatene ;under produktets lagring slik at den ikke oppnår øket klistring og dermed dårligere volumgjenvinning til den opprinnelige form. Produktene må derfor: innesluttes i en pakning som består av ;materiale med lav vanndamppermeabilitet. Pakningen skal dessuten holde produktet sammen i dets komprimerte tilstand. Dette skjer hensiktsmessig ved at luften suges ut fra pakningen og denne lukkes på luft- og fukttett vis idet pakkematerialet må være lufttett. ;Som pakkemateriale anvendes f.eks. polyeten, hensiktsmessig ;polyeten med høy tetthet. Spesielt hensiktsmessig er det å an- ;vende et sammensatt materiale med en kjerne av polyeten med høy tetthet og med et sjikt på hver side med polyeten med lav tetthet. ;Derved kombineres vanndamppermeabiliteten til polyetenet med ;høy tetthet med den gode sveisbarhet til polyetenet med lav tetthet. ;Produktene kan lagres i lang tid i komprimert tilstand, f.eks. i den for- varmeisolerende plater vanlige oppbevarings-tid på 6-8 måneder. Ved oppakkingen gjeninntar de hurtig sin opprinnelige form og porøsitet. Volumgjenvinningshastigheten økes ved mekanisk bearbeidelse, f.eks. ved risting eller vibrering av produktene. ;Følgende forsøk viser virkningen av de forskjellige trinn ;i den foreliggende framgangsmåte::- ;Konvensjonelt komprimerte glassullplater som har gjen-vunnet sitt volum, Gullfiber type 3004 med vekt 330 g og mål 570 x 360 x 105 mm, anvendes. Etter de nedenfor nevnte behandlinger ble platene sammenpresset til en tykkelse på 15 mm, pakket i en av polyeten med lav tetthet (polyeten LD) bestående pakninger' og pakningene ble sveiset etter utsuging av luft. Pakningene ble oppbevart i 14 dager ved 20°C og deretter åpnet idet platenes opptreden ble observert. Tykkelsenvibleomålt etter 5 sekunder, dvs. etter den første hurtige volumøkning, deretter etter 2 minuttier hvoretter platene ble ristet forsiktig og deres tykkelse ble atter målt etter 3 minutter. En siste måling ble utført etter 4 døgn. ;Følgende behandlinger av platene ble utføfct før komprimering av disse: 1. Ingen behandling, pakket ved romtemperatur, ca. 24°C; 2. Dampbehandlet i ca. 30 sek., opptatt vannmengde ca. 35 g-Pakket direkte etter behandlingen"; 3- Nedkjølt ca. 5 timer til en temperatur på -22°C. Pakket direkte fra fryseren; 4. Spraybehandlet med 50 cm^ 10 volumprosent (1*4 vektprosent) silikonolje (20 cSt) oppløst i lakknafta. Deretter nedkjølt ifølge punkt 3; eller

5. Spraybehandlet ifølge punkt 4 og direkte pakket.

Som det framgår av tabellen stanset tykkelsesøkningen

etter den første hurtige økning, ved under minst 3 minutter for den ubehandlede plate 1. I motsetning til dette økte den selikonbehandlede plate 5 hele tiden i størrelse i løpet av disse 3 minutter. En betydelig forskjell kunne således iakttas på platenes volumgjenvinningsevne allerede etter en så kort lagring som 14 dager.

Behandling 2 med damp var beregnet til å vise hvordan

nærvær av vann på fibrene påvirker volumgjenvinningen. Som det framgår av tabellen lå platens tykkelse direkte etter oppakkingen betydelig lavere enn tykkelsen for de ganske tørre plater 1 og 55 dessuten lå tykkelsen deretter stille i minst 3 minutter.

Platen 3 som behandles ved nedfrysning, fikk også et fuktig-hetssjikt på fibrene på grunn av kondens ettersom platen ikke ble tørket før nedfrysingen. I sammenligning med platen 2 ble dét ved hjelp av frysetrinnet oppnådd en bedre volumgjenvinning slik det framgår av tykkelsesøkningen i løpet av de første 3 minuttene. Platen 4 som ble behandlet med friksjonsnedsettende middel før frysingen oppviser bedre resultat enn platen 3.

Platen 5 er i sammenligning med platen'4 tørr (ettersom platen 5 ikke er frysebehandlet og derfor utfelles det ingen ytterligere vannmengde på fibrene) og motsvarer således i sammenligning med plate 4 en plate som både er tørket og er behandlet med friksjonsnedsettende middél. Av resultatene framgår de spesielt forbedrede resultater som kan oppnås ved en kombinert behandling med både tørking og påføring av et friksjonsnedsettende middel.

Alle platene fikk tilbake i løpet av 4 dager nesten den opprinnelige tykkelse idet de fuktige plater 3 og 4 oppviste en noe lavere tykkelse enn de 3 andre plater. Denne gode volumgjenvinning etter 4 dager er ikke overraskende med tanke på den korte lagringstid i komprimert tilstand. Imidlertid framgår tydelig av de forskjellige volumøkningshastigheter i løpet av de 3

første minutter at man allerede etter en så kort lagringstid som 14 dager, oppnår betydelige forskjeller i volumgjenvinningsevne beroende på om platene er behandlet med friksjonsnedsettende middel eller ikke, om de er mer eller mindre fuktige og om de er blitt nedkjølt eller ikke.

Den foreliggende framgangsmåte er ikke bare meget fordelaktig på grunn av de minskede lagrings- og transportomkostninger som oppnås men medfører endog andre fordeler. Ved :at produktene inneslutter helt tette pakninger oppnås ingen spredning av støv eller fibre. Dette er av betydning fra arbeidervern synspunkt.

De komprimerte plater kan dessuten som sådanne, innesluttet

i sine pakninger, lett plasseres på plass i f.eks. en vegg.

Platene hvis tykkelse er minsket til f.eks. 15-25$ av den opprinnelige tykkelse er lette å føre inn i veggen og er i mot-

setning til de nu anvendte plater som ofte har en ujevn tykkelse på grunn av at pakningsmaterialet kun omslutter en del av platene, helt plane og kan derfor lett stables slik at en sammenhengende isoleringsmasse som helt utfyller veggen både i bredde og i høyde- og sideretning, oppnås ved oppskjæring av pakningene og etter ekspansjon av platene. Dette medfører dels et lettere arbeide og dels en større beskyttelse for dem som arbeider med platene som således ikke behøver å få fibere på seg eller'innånde fiberstøv da alt arbeid utføres med platene hermetisk innesluttet idet pakningene kun åpnes ved istykker-skjæring etter at det er anbragt på plass.

Den foreliggendé oppfinnelse kan naturligvis anvendes for

såvel lyd- som" varmeisolerende materiale. Hensiktsmessig an-

vendes framgangsmåten for behandling av isolermaterialet i form av plater hvorved disses tykkelse minskes slik at porøsiteten minsker med høyst l/3> hensiktsmessig høyst 1/4. For et varmeisolerende produkt med en volumtetthet på 15-20 kg/ nr' minskes tykkelsen hensiktsmessig til ca. 15-20$ av den opprinnelige tykkelse. Imidlertid kan endog andre former av isolermaterialet behandles såsom lange baner som oppbevares i rulleform. Derved får fiberbanen passere mellom valser slik at den sammenpresses hvoretter dert rulles opp. Ved den utjevning av kreftene mellom Tiberene som oppnås ved hjelp av den foreliggende framgangsmåte oppstår mindre problemer med glide- og skyvekrefter mellom de forskjellige vinninger i rullen enn de som oppnås ved konvensjonell kompre-mering og opprulling.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for forbehandling, pakking og etterbehandling av et lyd- eller varmeisolerende produkt av uorganiske fibre og et lim, hvor produktet komprimeres og pakkes under undertrykk i et lufttett materiale idet det innesluttes i en av lufttett materiale med lav vanndamppermeabilitet bestående pakning, hvoretter produktets porøsitet minskes med høyst 1/3 av den opprinnelige porøsitet, og den i pakningen og produktet innesluttede luft fjernes, og pakningen forsegles på luft- og fukttett måte, og hvor produktet lagres i denne form til det skal anvendes, da pakningen brytes og produktet gjeninntar sin opprinnelige form og porøsitet, karakterisert ved at friksjonen mellom fibrene i produktet minskes før pakkingen ved reduksjon av fuktmengden på fiberflatene og/eller ved påføring av et friksjonsnedsettende middel, og at det eventuelt nedfryses kortvarig fil en temperatur under frysetemperaturen for limet i produktet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at produktet tørkes for minskning av fuktmengden på fibrene hvoretter et friksjonsnedsettende middel påføres.

3- Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fuktmengden minskes til under 1 vektprosent beregnet på produktets tverrvegg.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at fuktmengden minskes til 0,3 - 0,6 vektprosent.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det friksjonsnedsettende middel tilføres oppløst i et oppløsningsmiddel.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det friksjonsnedsettende middel tilføres i finfordelt tilstand.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at middelet sprøytes på produktet.

8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at et friksjonsnedsettende middel med en viskositet under 100 cSt påføres.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at et friksjonsnedsettende middel med en viskositet på høyst ca. 20 cSt, påføres.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9j karakterisert ved at et friksjonsnedsettende middel med en viskositet på 5-10 cSt, påføres.

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det friksjonsnedsettende middel tilføres i en mengde av høyst 5 vektprosent .

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at middelet tilføres i en mengde av 0,2-2 vektprosent .

13- Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at middelet tilføres i en mengde av 0,3 - 0,8 vektprosent.

14. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det som friksjonsnedsettende middel påføres en silikonolje.