NO162889B

NO162889B - Fremgangsmaate for overvaakning av bindemiddelkarakteristikker i en fibermatte.

Info

Publication number: NO162889B
Application number: NO84841424A
Authority: NO
Inventors: Paul Thomas Mcgowan; Raymond Edward Wright
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1989-11-20
Also published as: JPS59501755A; FI841538A0; NO162889C; JPH0554052B2; GB8406513D0; FI841538A; GB2149911A; NO841424L; FI80148B; WO1984001217A1; FI80148C; GB2149911B; SE8402721L; SE8402721D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for overvåkning av bindemiddelkarakteristikker i en matte av bindemiddelbelagte glassfibre eller annet varmemykgjørbart mineralmateriale, hvilket bindemiddel har en bestanddel som virker som herdeindikator, der mengden av denne endrer seg ettersom bindemiddelet herdes.

En vanlig praksis ved fremstilling av produkter som inneholder fibermaterialer, slik som å fremstille matter eller bunter av mineralmateriale, er å påføre et bindemiddelmateriale til fibrene, for derved å sammenbinde fibrene med hverandre og gi struktur og elastisitet til produktet. I fremstillingen av matter av mineralfibre er et foretrukket bindemiddel et organisk bindemiddel, slik som et fenolformaldehydureabinde-middel. Fenolformaldehydureabindemidler er funnet å være

særlig nyttige i fremstillingen av glassfibermatter for anvendelse som isolasjonsprodukter.

Ved fremstilling av mineralfibermatter som har et bindemiddel

på seg, er det vanligvis nødvendig å utsette matten og bindemidlet for en herdeovn for å påskynde bindemidlet til en her-

det eller satt tilstand. Ett av problemene forbundet med å passere mineralfibermatter gjennom herdeovner er at det er en viss mangel på kontroll over prosessen, dvs. at produktet blir ofte enten underherdet eller overherdet. Forsøk har vært gjort for å måle, under fremstillingsprosessen, mengden av bindemiddel på mattene og i hvilken utstrekning bindemidlet har blitt herdet, men tidligere forsøk har ikke vært tilstrek-kelig nøyaktige i prosesskontrolløyemed.

En tidligere fremgangsmåte for å måle karakteristikker av en matte av fibre inkluderte stråling av matten med elektromag-netisk stråling, som har forskjellige bølgelengder, hvor hver enkelt bølgelengde absorberes (eller ikke absorberes) av forskjellige komponenter i matten og bindemidlet. Ved å velge infrarød stråling som absorberes av bindemidlet, og ved å måle overføringen av strålingen gjennom bunten, oppnås en indika-sjon på mengden av bindemiddel som er tilstede. I praksis har to bølgelengder av infrarød stråling vært anvendt, en som absorberes av bindemidlet og en som ikke påvirkes av bindemidlet. Ved å ta forholdet mellom de to gis et signal av-hengig av bindemiddelinnholdet. F. eks. kan en første energi som absorberes av bindemidlet, og en referanseenergi som ikke absorberes av bindemidlet, begge rettes mot matten. En enkel sammenligning av de avføledé energiene som overføres gjennom matten og bindemidlet ville fastslå den relative størrelsen av den første energien som absorberes og derved fastslå mengden av bindemiddel i matten.

En slik fremgangsmåte ifølge teknikkens stand er mangelfull, imidlertid ved at mengden av energi som absorberes av bindemidlet ikke bare er en funksjon av mengden av bindemiddel tilstede i bunten, men også av graden av herding eller frem-skridelsen av det organiske bindemidlet mot en herdet tilstand. Således er det et behov for en fremgangsmåte for å

måle bindemiddelkarakteristikker i en matte med bindemiddel-belagt mineralfibre som tar hensyn til virkningen av herdegraden ved måling av mengden av bindemiddel i mineralfi-berbunten.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at matten og bindemiddelet bestråles med en første, en andre og en tredje energimengde, der den første energimengde har en bølgelengde som absorberes av bindemiddelet, men absorberes i det vesentlige ikke av bestanddelen som virker som herdeindikator, der den andre energimengde har en bølgelengde som absorberes av bindemiddelet innbefattende bestanddelen som virker som en herdeindikator, og der der tredje energimengde har en bølgelengde som hovedsakelig ikke absorberes av verken bindemiddelet eller bestanddelen som virker som herdeindikator; at størrelsen på den første, andre og tredje energimengde som transmitteres gjennom matten avføles; og at mengden bindemiddel som er i matten bestemmes utfra de avfølte energimengder.

I en spesifikk utførelse av oppfinnelsen innbefatter bindemidlet en fenolsk resin hvori en amin absorberer den første energien. I en annen spesifikk utførelse av oppfinnelsen bestemmes mengden av herdeindikatorbestanddelen fra de avfølede energiene.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen bestemmes graden av herding av bindemidlet fra størrelsen av herdeindikatorbestanddelen.

I en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen innbefatter bindemidlet en fenolsk resin, og herdeindikatorbestanddelen innbefatter hydroksylgruppen OH.

I den mest foretrukkede utførelsen av oppfinnelsen innbefatter det bestemmende trinn å løse den første og den andre ligning for p^, hvor den første ligningen er definert som: og den andre ligningen er definert som:

hvor

Iq-^ er intensiteten av den første energien,

1^2 er intensiteten av den andre energien,

Iq3 er intensiteten av den tredje energien,

1^ er avfølt intensitet av den første energien,

12 er avfølt intensitet av den andre energien,

13 er avfølt intensitet av den tredje energien,

t er tykkelsen på matten,

er tettheten av bindemidlet,

92 er tettheten av glassfibrene,

y,, er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikatorbestanddelen for den første energien,

er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikatorbestanddelen for den andre energien,

er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikatorbestanddelen for den tredje energien,

Vi22_ er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den første

energien,

V>22 er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den andre

energien, og

y23 er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den tredje

energien.

1 en annen høyt foretrukket utførelse av oppfinnelsen løses den første og andre ligningen for p2 for å bestemme tettheten av glassfibrene.

Ifølge tegningene viser fig. 1 en bruddstykkevis perspektiv-skisse som viser innretning for å måle bindemiddelkarakteri-stikkene ifølge fremgangsmåten av den foreliggende oppfinnelse .

Fig. 2 er et skjematisk tverrsnitt i projeksjon langs linjen 2 - 2 i fig. 1.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å måle karakteristikker av et fenolsk bindemiddel på en glassfibermatte, selv om det må forstås at oppfinnelsen kan praktiseres på matter av annet varmemykgjørende mineralmateriale, slik som sten, slagg og basalt, og i forbindelse med andre bindemidler ved siden av fenolske bindemidler.

Fig. 1 og 2 viser en del av et transportbånd 1 som bærer en høytetthetsmatte 3. Hengt opp over matten 3 over den øvre matteoverflaten 5 og under den nedre matteoverflaten 7 er et par parallelle stenger 9 og 11. Hver stang 9 og 11 understøt-ter et bevegelig element, vist som 13 for. stangen 9-og 15 for stangen 11. De bevegelige elementene 13 og 15 er anordnet motsatt hverandre og er adskilt av den fibrede matten 3 og luftrommene, som er mellom overflaten 5 av matten og elementet 13 og mellom overflaten 7 av matten og elementet 15. De to bevegelige elementene 13 og 15 er anordnet for å bevege seg unisont, slik at det bevegelige element 15 er i vertikal opp-retthet med det bevegelige legemet 13 til enhver tid.

De bevegelige legemene 13 og 15 inneholder de respektive transmittere og mottakere for energikildene ved valgte fre-kvenser. Enheten 13 kan inneholde en infrarød kilde som er i stand til å fremstille et signal av passende intensitet for den første og den andre energien og en røntgenstråle- eller gammastrålekilde av passende intensitet for den tredje energien. Enheten 15 kan inneholde slike infrarøde detektorer, som en indium arsenid fotodiode og en røntgenstråledetektor, slik som et ioniseringskammer. Enhver passende mekanisk innretning kan anvendes som opprettholder den relative opprett-heten av transmitteren 13 med mottakeren 15 etter hvert som de beveger seg på stengene 9 og 11. F. eks., som vist i tegningene, kan enhetene 13 og 15 bevege seg på stengene 9 og 11 med stengene stasjonære. Alternativt kan transmitteren 13 og mottakeren 15 være permanent innfestet på stengene 9 og 11, henholdsvis, og stolpen 17 kan bevege seg på tvers av retnin-gen av bevegelsen på matten 3.

En styreenhet 16 er tilveiebragt for forbindelse til den tversovergående transmitterenheten 13 og mottakerenheten 15. Ledningene 16a og 16b kan tilveiebringe styresignaler til de tversgående enhetene 13 og 15 for å rette deres skanderende bevegelse og for å returnere stillingssignaler til enheten 16. En ledning 16c forsyner styringsenheten 16 med de detek-terte signalene av strålet energi etter at de passerer gjennom materialet som har tykkelsen t. Styreenheten 16, slik som en universalcomputer, kan være enhver innretning som er i stand til å kontrollere den skanderende prosess og deretter analysere de resulterende målesignalene.

En detektorenhet, slik som en elektromekanisk sensorenhet 18, er tilveiebragt for å måle tykkelsen t. Denne enheten kan være enhver passende innretning, slik som en mekanisk sensor eller en ultrasonisk sensor eller en lyssensor. Sensorenheten er vist innfestet på et støtteben 22 og understøtter en folie-belagt membran 20 med membranens undre flate 24 hvilende på den øvre overflaten 5 av matten 3. Membranen 20 er fri til å beveges under kraften fra matten som glir under den. En son-isk pulsering eller mikrobølgesignal fra transmitteren 26 rettes ved en del 24 av membranen 20 i kontakt med matten for å oppnå en reflektert bølge som indikerer forskyvningen av membranen og tykkelsen på matten. En kabel 16d forbinder detek-toren 26 med styreenheten 16 for å forsyne styreenheten 16 med et signal som indikerer mattens tykkelse t. Styreenheten 16 bearbeider signalene som indikerer strålingen og overført energi for hver av de tre energiene Iq-^, <I>q2 °<9>IQ3 °9 det signalet som indikerer tykkelsen t ifølge den fremgangsmåten for analyse som er beskrevet ovenfor.

Transmitteren overfører tre energier gjennom det isolerende materiale til mottakeren. En del av den første, den andre og den tredje energien absorberes av det isolerende materiale,

og energinivåene av de tre energiene avføles av transmitteren. Deretter oppnås mengden av bindemiddel som inneholdes i matten ved å anvende de to ligningene som er fremlagt ovenfor.

Denne oppfinnelsen vil finnes å være anvendelig i fremstillingen av bunter med mineralfibre for slik anvendelse som var-meisolerende produkter av glassfiber og akustiske isolasjonsprodukter av glassfiber.

Claims

1. Fremgangsmåte for overvåkning av bindemiddelkarakteristikker i en matte (3) av bindemiddelbelagte glassfibre eller annet varme-mykgjørbart mineralmateriale, hvilket bindemiddel har en bestanddel som virker som herdeindikator, der mengden av denne endrer seg ettersom bindemiddelet herdes, karakterisert ved at matten (3) og bindemiddelet bestråles med en første, en andre og en tredje energimengde, der den første energimengde har en bølgelengde som absorberes av bindemiddelet, men absorberes i det vesentlige ikke av bestanddelen som virker som herdeindikator, der den andre energimengde har en bølgelengde som absorberes av bindemiddelet innbefattende bestanddelen som virker som en herdeindikator, og der den tredje energimengde har en bølgelengde som hovedsakelig ikke absorberes av verken bindemiddelet eller bestanddelen som virker som herdeindikator; at størrelsen på den første, andre og tredje energimengde som transmitteres gjennom matten avføles; og at mengden bindemiddel som er i matten bestemmes utfra de avfølte energimengder .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at bindemiddelet utgjør en fenolresin der et amin absorberer den første energimengde.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av bestanddelen som utgjør herdeindikatoren i bindemiddelet bestemmes fra de avfølte energimengder .

4 . Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at herdegraden i bindemiddelet bestemmes fra mengden av bestanddelen som utgjør herdeindikatoren.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at bindemiddelet utgjør en fenolresin, og at bestanddelen som utgjør herdeindikatoren innbefatter hydroksylgruppen OH.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 3, karakterisert ved at hvert bestemmende trinn innbefatter løsning av en første og en andre ligning for p^, hvor første ligning er definert som: (l/t) ln [ (I2I01) A02*l^ ~ ^^11~ ^12^ <+> P2 ^21~ ^22^ °9 an<^re ligning er definert som: hvor Iq-^ er intensiteten av den første energien, IQ2 er intensiteten av den andre energien, Iq^ er intensiteten av den tredje energien,

1^ er avfølt intensitet av den første energien, I2 er avfølt intensitet av den andre energien, I2 er avfølt intensitet av den tredje energien, t er tykkelsen på matten, er tettheten av bindemidlet, P2 er tettheten av glassfibrene, U-^ er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikator bestanddelen for den første energien, y12 er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikator bestanddelen for den andre energien, y,o er absorbsjonen tvers over bindemidlet og herdeindikator bestanddelen for den tredje energien, y2^ er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den første energien, P22 er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den andre energien, og y~-j er absorbsjonen tvers over glassfibrene for den tredje energien.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den innbefatter løsning av den første og den andre ligningen for p2 for å bestemme tettheten av glassfibrene .