NO147554B

NO147554B - GLASS FIBER BODIES, PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF THESE AND USE OF THESE AS INSULATION

Info

Publication number: NO147554B
Application number: NO792480A
Authority: NO
Inventors: Richard Staples Bemis; Daniel Alan Mccartan
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1983-01-24
Also published as: BE878053A; BR7904855A; SE436564B; DE2930940A1; FI792427A; NZ191206A; GB2029461B; FR2432492B3; AU534597B2; FI68215B; CA1138206A; JPS5523098A; MX153234A; SE7906474L; NO792480L; FR2432492A1; AU4956279A; ZA793807B; GB2029461A; FI68215C

Description

Oppfinnelsen vedrører glassfiberlegemer, som er oppdelbare til små plater eller fragmenter. Oppfinnelsen ved-rører også en fremgangsmåte til fremstilling av slike glassfiberlegemer samt anvendelsen av disse for blåsing inn i hulrom som isolasjonsmateriale. The invention relates to fiberglass bodies, which can be divided into small plates or fragments. The invention also relates to a method for producing such glass fiber bodies as well as their use for blowing into cavities as insulation material.

I mange år har den kommersielle metode for fremstilling av for blåsing beregnet glassullisolasjonsmateriale innbefattet anvendelsen av en hammerkvern, hvor roterende hammere i et hus bryter i stykker en masse av glassfiberull og presser den gjennom en plate som har flere åpninger. Her-ved omformes ullmassen til småkuler med uregelmessig form. For many years, the commercial method of producing blown glass wool insulation material has involved the use of a hammer mill, where rotating hammers in a housing break up a mass of glass fiber wool and force it through a plate having multiple openings. Here, the wool mass is transformed into small balls of irregular shape.

En ikke-kommersiell metode for fremstilling av småkuler av for blåsing beregnet ull er beskrevet i US patent nr. 22.1S.28-5.... I±ølgje.. dette pa.tent„plukJ£eSi.g 1 aaai.ibe-r.ullmas.s,er^.f r.a_. hverandre, og fibrene omformes til en jevn matte som besprøy-tes med vann, slisses opp og hakkes opp i kubuser. Disse kubuser mates frem gjennom renner, i hvilke de" piskes ved hjelp av en serie roterende vinger og rulles til småkuler. A non-commercial method for producing small balls of wool intended for blowing is described in US patent no. 22.1S.28-5.... I±ølgje.. this pa.tent„plukJ£eSi.g 1 aaai.ibe -r.ullmas.s,er^.f r.a_. each other, and the fibers are transformed into a smooth mat that is sprayed with water, split open and chopped into cubes. These cubes are fed through chutes, in which they are whipped by means of a series of rotating vanes and rolled into small balls.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe et i form av glassfiberlegemer bestående, forbedret isolasjonsmateriale av den type som er beregnet for blåsing, anvendelse av disse legemer som isolasjonsmateriale, samt til-veiebringelsen av en forbedret fremgangsmåte til fremstilling av et slikt isolasjonsmateriale, hvorved det skal oppnås den samme isolasjonsverdi med en mindre vektmengde av for blåsing beregnet glassfiberull. The purpose of the present invention is to provide an improved insulation material consisting of glass fiber bodies of the type intended for blowing, the use of these bodies as insulation material, as well as the provision of an improved method for producing such an insulation material, whereby the same insulation value must be achieved with a smaller amount by weight of glass fiber wool intended for blowing.

Denne hensikt oppnås ved glassfiberlegemer av den innledningsvis nevnte type, som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. De spesielle trekk ifølge oppfinnelsen til fremstilling av legemene og anvendelsen av disse er likeledes angitt i kravene. This purpose is achieved by fiberglass bodies of the type mentioned at the outset, which are characterized by what appears in the requirements. The special features according to the invention for the production of the bodies and their use are likewise specified in the claims.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse fremstilles søyler av for blåsing beregnet glassfiberull, og dette materi-ale pakkes i poser eller sekker uten pisking eller slagpåvirk-ning for forming av småkuler. Søylene får en vilkårlig oppbryting under innpakningsprosessen og når de blåses inn i det for isolasjonen beregnede hulrom, idet denne oppbryting skjer slik at omtrent kubusformede legemer eller mindre biter av forskjellig tykkelse dannes. Det kan anvendes en mindre vektmengde enn den nødvendige vektmengde hammerkvernbehandlede småkuler for oppnåelsen av en ekvivalent isolasjonsverdi. In accordance with the present invention, columns are made of fiberglass wool intended for blowing, and this material is packed in bags or sacks without whipping or impact to form small balls. The columns are randomly broken up during the wrapping process and when they are blown into the cavity intended for the insulation, this breaking up taking place so that roughly cube-shaped bodies or smaller pieces of different thicknesses are formed. A smaller amount by weight than the required amount by weight of hammer-milled pellets can be used to achieve an equivalent insulation value.

Ytterligere formål med oppfinnelsen og ytterligere fordeler som oppnås med oppfinnelsen vil fremgå av nedenstå-ende beskrivelse i forbindelse med tegningene, som viser: fig. 1 et perspektivriss av en søyle av for blåsing beregnet ull av den type som kan fremstilles i samsvar med foreliggende oppfinnelse, Further objects of the invention and further advantages achieved with the invention will appear from the following description in connection with the drawings, which show: fig. 1 a perspective view of a column of wool intended for blowing of the type that can be produced in accordance with the present invention,

fig. 2 et perspektivriss som viser et representa-tivt eksempel på omtrent kubusformede legemer eller biter, til hvilke den på fig. 1 viste søyle brytes opp vilkårlig ved håndteringen, fig. 2 is a perspective view showing a representative example of roughly cube-shaped bodies or pieces, to which the fig. 1 shown column breaks up arbitrarily during handling,

fig. 3 et planriss av en slik søyle av for blåsing beregnet ull som kan fremstilles ved hjelp av det angitte apparat, fig. 3 a plan view of such a column of wool intended for blowing which can be produced using the indicated apparatus,

fig. 4 et planriss av den på fig. 1 viste søyle, fig. 5 et planriss av en søyle med alternativ ut-forming, nemlig en søyle med trekantet tverrsnitt, fig. 4 a plan view of the one in fig. 1 shown column, fig. 5 a plan view of a column with an alternative design, namely a column with a triangular cross-section,

fig. 6 et skjematisk sideriss av et anlegg som be-nyttes for fremstilling av den ifølge oppfinnelsen foreslåtte, for blåsing beregnede ullisoiasjon, fig. 6 is a schematic side view of a plant that is used for the production of the ullisoiation proposed according to the invention, calculated for blowing,

fig. 7 et enderiss av en del av den på fig. 6 viste anordning, i det vesentlige langs linjen 7 - 7 på fig. 6, fig. 7 an end view of a part of that in fig. 6 shown device, essentially along the line 7 - 7 in fig. 6,

fig. 8 et perspektivriss av en del av det på fig. 6 viste anlegg i større målestokk og visende en oppslissings- og tverrskjæringssone i anlegget, fig. 8 a perspective view of a part of that in fig. 6 showed the plant on a larger scale and showing a slicing and cross-cutting zone in the plant,

fig. 9 et sideriss av en oppslissings- og tverr-sk jæringssone i den på fig. 6 viste anordning, likeledes i større målestokk, fig. 9 is a side view of a slitting and cross-cutting zone in the one in fig. 6 shown device, likewise on a larger scale,

fig. 10 et snitt langs linjen 10 - 10 på fig. 9, fig. 11 et enderiss av anordningen ifølge fig. 9, og fig. 10 a section along the line 10 - 10 in fig. 9, fig. 11 an end view of the device according to fig. 9, and

fig. 12 i større målestokk et tverrsnitt gjennom en av tverrskjæringsrullene i det på fig. 6 viste anlegg. fig. 12 on a larger scale, a cross-section through one of the cross-cutting rolls in that of fig. 6 shown plant.

Søylen 20 av for blåsing beregnet glassullisolasjonsmateriale er en slik som kan fremstilles ved oppslissing og tverrskjæring av en glassf iberfilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Et planriss av søylen 20 er vist på fig. 4. På fig. 2 vises søylen 20 brutt opp til en representativ omtrent kubusformet del 20a og representative mindre biter 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20j. Søylen 20 brytes opp vilkårlig til biter av forskjellige tykkelser i forbindelse med håndteringen, innpakningen i sekker og innblåsningen i takbjelkelag som isolasjon. Som et eksempel kan nevnes at søy-len 20 kan ha en høyde på ca. 8,9 cm - 12,7 cm og kan i det viste planriss ha en avstand på ca. 1,3 cm mellom hver gang to midt mot hverandre beliggende sider. Også andre dimensjoner og former kan anvendes uten at dette innebærer en overskridel-se av oppfinnelsens ramme. Fig. 3 viser en alternativ søyle 22 som har rombisk form, sett i planriss, og som likeledes kan fremstilles ved hjelp av det angitte apparat. Ytterligere en alternativ søyle, betegnet med 24, er vist på fig. 5. Den har i dette-tilfelle trekantet planrissform. The column 20 of glass wool insulation material intended for blowing is one that can be produced by slitting and cross-cutting a glass fiber felt in accordance with the present invention. A plan view of the column 20 is shown in fig. 4. On fig. 2, the column 20 is shown broken up into a representative roughly cube-shaped portion 20a and representative smaller pieces 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20j. The column 20 is broken up arbitrarily into pieces of different thicknesses in connection with the handling, the wrapping in bags and the blowing into the roof beam layer as insulation. As an example, it can be mentioned that the column 20 can have a height of approx. 8.9 cm - 12.7 cm and can have a distance of approx. 1.3 cm between each two sides located in the middle of each other. Other dimensions and shapes can also be used without this implying an overstepping of the scope of the invention. Fig. 3 shows an alternative column 22 which has a rhombic shape, seen in plan view, and which can likewise be produced with the help of the indicated apparatus. A further alternative column, designated 24, is shown in FIG. 5. In this case, it has a triangular plan shape.

Fig. 6 viser et anlegg til fremstilling av søyler Fig. 6 shows a plant for the production of columns

22 av for blåsing beregnet (glass)ull. Strømmer 28 av smeltet glass tilføres fra en ovns 30b forovn 3 0a til konvensjonelle roterende fiberdannelsesanordninger 32. Ved hjelp av disse dannes slør 34 av glassfibre, som samles opp på en transportør 36 for dannelse av en glassfiberfilt 38. Et bindemiddel sprøytes på glassfibrene i slørene 34. Påsprøytningsanordnin-gen er her ikke vist, men det kan anføres at det vanligvis er montert sprøytemunnstykker på de ytre skjermplater til de roterende fiberdannelsesanordninger 32. Ved hjelp av en transport-anordning 39 transporteres filten 38 gjennom en herdeovn 40, hvor bindemidlet herdes, slik at fibrene sammenbindes til hverandre. Nedstrøms for ovnen 40 er det anordnet en roterende sag 42 som oppdeler filten 38 i to segmenter 38a og 38b, noe som best fremgår av fig. 8, og ved hjelp av en kile 44 tilveie-bringes at de to segmenter 38a, 3 8b føres fra hverandre før de mates inn mellom de to valser i et trykkvalsepar 46, 47. Filtsegmentet 38a mates deretter til en innelukket oppslissings- 22 of (glass) wool intended for blowing. Streams 28 of molten glass are supplied from a furnace 30b to the furnace 30a to conventional rotary fiber forming devices 32. By means of these, veils 34 of glass fibers are formed, which are collected on a conveyor 36 to form a glass fiber felt 38. A binder is sprayed onto the glass fibers in the veils 34. The spraying device is not shown here, but it can be stated that spray nozzles are usually mounted on the outer shield plates of the rotating fiber forming devices 32. With the help of a transport device 39, the felt 38 is transported through a curing oven 40, where the binder is hardened, so that the fibers are connected to each other. Downstream of the furnace 40, a rotary saw 42 is arranged which divides the felt 38 into two segments 38a and 38b, which is best seen in fig. 8, and by means of a wedge 44 it is provided that the two segments 38a, 38b are led apart before they are fed between the two rollers in a pressure roller pair 46, 47. The felt segment 38a is then fed to an enclosed slitting

og tverrskjæringsanordning 50, mens filtsegmentet 38b mates til en identisk oppslissings- og tverrskjæringsanordning 51 and cross-cutting device 50, while the felt segment 38b is fed to an identical slitting and cross-cutting device 51

(fig. 7)„. I anordningene 50 og 51 underkastes filtsegmentene 38a, 38b en oppslissing i lengderetning samt tverrskjæring for dannelsen av søyler, som f. eks. søylene 22. Søylene kan f. eks. mates eller avgis til en felles lomme 52a, som utgjør en del i en vanlig sekkfyllingsanordning 22. Anordningen 52 inn-befatter to kanaler 5 2b, 52c som utgår fra et felles, til lommen 52a tilsluttet rom 52d. I rommet 52d er det anordnet en svingbar styreplate 52, som selektivt blokerer en av kanalene 52b og 52c under samtidig styring av de fra lommen 52a kommende søyler 22 til den andre kanal 52c, resp. 52b. Hver av kanalene er forbundet med et sekkfyllingskammer, f. eks. kammeret 52f, med et deri anordnet stempel 52g for innpressing av søylene 22 i en sekk eller pose 54. (Fig. 7)„. In the devices 50 and 51, the felt segments 38a, 38b are subjected to slitting in the longitudinal direction as well as cross-cutting for the formation of columns, which e.g. the pillars 22. The pillars can e.g. is fed or discharged to a common pocket 52a, which forms part of a normal bag filling device 22. The device 52 includes two channels 52b, 52c which emanate from a common room 52d connected to the pocket 52a. A pivotable control plate 52 is arranged in the space 52d, which selectively blocks one of the channels 52b and 52c while simultaneously controlling the columns 22 coming from the pocket 52a to the other channel 52c, resp. 52b. Each of the channels is connected to a bag filling chamber, e.g. the chamber 52f, with a piston 52g arranged therein for pressing the columns 22 into a sack or bag 54.

Anordningen 50 er vist tydeligere på fig. 9-11, hvorved"det skal anføres at anordningen 51 er utformet på identisk måte.Anordningen 50 omfatter en oppslissingsrull 56 samt tilhørende støtterulL 58 og en roterbar kniv- eller tverr-sk jæringsrull 60 samt tilhørende støtterull 62. Alle ruller er utstyrt med egnede aksler og lagre. En motor 64 med et kjedehjul 66 driver oppslissingsrullen 56 og tverrskjæringsrullen 60 ved hjelp av en kjede 68 og to kjedehjul 72, 74 som er anordnet for driving av hver sin av de to ruller 56, resp. 60. The device 50 is shown more clearly in fig. 9-11, whereby it should be stated that the device 51 is designed in an identical manner. The device 50 comprises a slitting roller 56 and associated support roller 58 and a rotatable knife or cross-cutting roller 60 and associated support roller 62. All rollers are equipped with suitable shafts and bearings A motor 64 with a sprocket 66 drives the slitting roller 56 and the cross-cutting roller 60 by means of a chain 68 and two sprockets 72, 74 which are arranged to drive each of the two rollers 56 and 60 respectively.

Rullen 56 har flere oppslissingsskiver med stump konisk form. Rullen 60 med sitt fiskebensmønster ligner et tilskåret piltannhjul med skjæreegenskaper utformet slik det best fremgår av fig. 12. The roller 56 has several slicing discs with a blunt conical shape. The roller 60 with its herringbone pattern resembles a cut arrow tooth wheel with cutting properties designed as is best seen in fig. 12.

Søyler av den på fig. 1 og 4 viste type kan til-veiebringes ved hjelp av skjæreegger, som utstrekker seg aksi-elt langs rullen, men sannsynligvis holder skjæreeggene lengre, dvs. får lengre levetid, hvis man velger fiskebensmønste-ret, som skjærer ut søyler med rombisk form av den på fig. 3 illustrerte type. I praksis anordnes et lite mellomrom mellom oppslissingsrullen 56 og dens støtterull 58, såvel som mellom tverrskjæringsrullen 60 og dens støtterull 62.Filtsegmentene 38a og 38b sammenpresses under oppslissings- og tverrskjærings-operasjonene, men søylene, f. eks. søylene 22, ved frigivningen fra rullenes, grep<y>il igjen ekspandere, slik at den opprinne-lige filttykkelse i hovedsaken stilles tilbake. Columns of the in fig. The type shown in 1 and 4 can be provided by means of cutting edges, which extend axially along the roll, but the cutting edges probably last longer, i.e. get a longer life, if one chooses the herringbone pattern, which cuts out rhombic-shaped columns of the one in fig. 3 illustrated type. In practice, a small space is arranged between the slitting roller 56 and its support roller 58, as well as between the cross-cutting roller 60 and its support roller 62. The felt segments 38a and 38b are pressed together during the slitting and cross-cutting operations, but the columns, e.g. the columns 22, upon release from the rollers, grasp the expander again, so that the original felt thickness is essentially restored.

I en prøve som er gjennomført for å vise den takket være oppfinnelsen oppnådde forbedring sammenlignes et hammer-kvernbehandlet, for blåsing beregnet ullmateriale med et ifølge oppfinnelsen foreslått, for blåsing beregnet ullmateriale. In a test which has been carried out to show the improvement achieved thanks to the invention, a hammer-milled wool material intended for blowing is compared with a wool material proposed according to the invention, intended for blowing.

Den hammerkvernbehandlede ull hadde en densitet (d) i blåst tilstand som gikk opp til 10,74 og en termisk ledeevne (K) ved denne tetthet som gikk opp til 0,0665, mens de ifølge oppfinnelsen foreslåtte glassullbiter eller -prismer hadde en densi-tett på 7,614 i blåst tilstand og en termisk ledeevne som gikk opp til 0,0763, hvorved tettheten er angitt i kg/m 3 og den termiske ledeevne er angitt i watt pr. meter Kelvin, W/m.K. The hammermill treated wool had a density (d) in the blown state that went up to 10.74 and a thermal conductivity (K) at this density that went up to 0.0665, while the glass wool pieces or prisms proposed according to the invention had a density close to 7.614 in the blown state and a thermal conductivity that went up to 0.0763, whereby the density is indicated in kg/m 3 and the thermal conductivity is indicated in watts per meter Kelvin, W/m.K

Den mengde isolasjonsmateriale som kreves for en viss bestemt termisk motstand er direkte proporsjonal med den termiske ledeevne og tettheten. Når det gjelder de to ovenfor sammenlignede- materialer skulle man for oppnåelsen, av samme, isolasjonsverdi ved anvendelsen av bitene eller prismene bare trenge ca. 81 vektprosent av den mengde som er nødvendig ved anvendelsen av det i hammerkvern behandlede, for blåsing beregnet ullmateriale: [(0,0763 x 7,614) (0,0665 x 10,74) = 0,81]. Man sparer således ca. 19 % nødvendig vektmengde glass-ull for en og samme isolasjonsverdi. The amount of insulation material required for a given thermal resistance is directly proportional to the thermal conductivity and density. In the case of the two materials compared above, in order to achieve the same insulation value when using the pieces or prisms, you would only need approx. 81 percent by weight of the quantity required for the use of the hammermill treated wool material intended for blowing: [(0.0763 x 7.614) (0.0665 x 10.74) = 0.81]. You thus save approx. 19% required amount of glass wool by weight for one and the same insulation value.

Utgangsmaterialet - f. eks. ullen i filten 38 - av hvilken såvel den hammerkvernbehandlede ull som den biteformede ull som ble benyttet før ovenfor omtalte prøve ble fremstilt, hadde en densitet pa 9,84 kg/m 3, et bindemiddelinnhold opp til 4,5 % og" en fiberdiameter opp til 0,0071 mm. The starting material - e.g. the wool in the felt 38 - of which both the hammer milled wool and the bit-shaped wool that was used before the above-mentioned sample was produced, had a density of 9.84 kg/m 3 , a binder content of up to 4.5% and a fiber diameter of to 0.0071 mm.

Claims

1. Fiberglass bodies, which can be divided into small plates or fragments, characterized in that they consist of rods of possibly binder-coated glass fibers, which rods preferably have a rhombic, square or triangular cross-section (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) and where the fibers lie essentially oriented across the longitudinal direction of the rods, as the cohesion between the fibers is so weak in the longitudinal direction of the rods that the rods have a strong tendency to split transversely in many places along their length.

2. Method for the production of glass fiber bodies, whereby glass fibers with or without binder coating are formed into an elongated glass fiber mat, k. a. r. a. k_ t-e. r_ i_..a...e...r... t. v e= d_. that the mat is split lengthwise to form strips and that the strips are cut crosswise, with the cut when slitting and when cutting crosswise placed at distances that are several times smaller than the thickness of the mat to thus form rods, the length of which is equal to the mat thickness and in which the fibers are oriented essentially across the longitudinal direction of the rods, the cohesion between the fibers being so weak in the longitudinal direction of the rods that the rods have a great tendency to split transversely in many places along their length.

3. Method according to claim 2, characterized in that the slitting and cutting is carried out in connection with the production of the mat as a continuous web.

4. Method according to claim 2 or 3, characterized in that the transverse division takes place at an angle to form rods with a rhombic cross-section.

5. Application of glass fiber bodies for blowing into cavities as insulation material, which bodies are made up of rods of possibly binder-coated glass fibers and with a preferably rhombic, square or triangular cross-section, in which rods the fibers are oriented essentially across the longitudinal direction of the rods, as the cohesion between the fibers are so weak in the lengthwise direction of the rods that the rods have a great tendency to split transversely in many places along their length, for the formation of insulating material in the form of small plates or fragments.