NO327894B1 - Fremgangsmate for fremstilling av et mineralullprodukt, spesielt en mineralullplate, samt et slikt mineralullprodukt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et mineralullprodukt, spesielt en mineralullplate i henhold til innledningen av krav 1, og vedrører også et mineralullprodukt, spesielt en mineralullplate i henhold til innledningen av krav 6 nedenfor. Oppfinnelsen vedrører spesielt glassullprodukter og deres fremstilling.

Mineralullprodukter, spesielt når de er laget av glassull eller steinull, benyttes hovedsakelig for varmeisolasjons-formål, og nærmere bestemt for varmeisolasjon av bygninger i områder som tak, vegger og himlinger. For dette formål blir mineralullbaner eller mineralullplater lagt mellom sperrer eller bjelker, og når nødvendig festet til sperrene eller bjelkene ved hjelp av stifting av utragende kanter av aluminiumsfåringer. Alternativt kan de innsettes mellom sperrene og bjelkene ved hjelp av en presspasning, og i dette tilfellet er det ikke nødvendig å feste dem mekanisk.

Imidlertid gir varmeisolasjon av tak og lignende opphav til problemer på grunn av det faktum at meget ofte er avstanden mellom sperrene eller bjelkene ikke den samme, men har en tendens til å variere selv i én og samme bygning, slik at det blir nødvendig at varmeisolasjonsplaten eller -banen som skal innføres mellom sperrene eller bjelkene må konst-rueres spesielt eller forberedes for disse forskjellige av-stander mellom bjelkene eller sperrene.

I denne forbindelse er det kjent at varmeisolasjonsbaner, som vanligvis leveres i form av ruller, kan produseres og lagerføres i tett graderte nominelle bredder, slik at en passende nominell bredde av banematerialet alltid kan velges i henhold til den foreliggende avstand mellom sperrene. Dette fører imidlertid til tilsvarende kappeavfall. Videre krever nødvendigheten av å gjøre banene tilgjengelige i slike graderte nominelle baner at store kvanta individuelle produkter må holdes på lager, og dette medfører i seg selv en betydelig ulempe.

En smart løsning går ut på å benytte såkalte kreppede fil-ter, dvs. mineralullbaner med høyere bøyestivhet, som er rullet opp under trykk på produksjonsstedet for å spare plass, og som på i det minste én av de store flater er for-synt med tverrmarkeringer i båndform eller lignende, som kan benyttes som rettledning for tilkapping av banen. Passende lengder av mineralullbanen kan derved kappes enten langs eller parallelt med disse tverrmarkeringer, idet lengden av seksjonene alltid gjøres lik den frie avstand mellom sperrene pluss et lite overskudd. Seksjonene blir derved individuelt tilpasset sperrene. På grunn av den større bøyestivhet vil de kappede seksjoner etter at banen er blitt rullet ut, alltid være tilgjengelige i plateform, og dette har ført til dannelse av slagordet "en plate fra en rull". Det faktum at de litt for store mineralullseksjo-ner anbringes med presspasning i rommet mellom sperrene sikrer videre at varmeisolasjonen vil være foruten åpninger selv på de punkter hvor platene hviler mot sperrene eller bjelkene.

US 5671518 viser en fremgangsmåte for behandling av mine-ralullmatter, omfattende de trinnene å produsere fibre, tilveiebringe et bindemiddel, anbringelse av fibrene i form av en laminær matte på en produksjonslinje, og kreppe den laminære matte ved å tilføre krefter parallelt med en overflate av den laminære matte i en bevegelsesretning av den laminære matte før bindemidlet herder.

WO 97/36034 viser et mineralullprodukt som omfatter lag av forskjellig densitet limt til hverandre.

Det foreligger også et behov for alternative mineralullprodukter som kan benyttes for varmeisolasjon mellom sperrer eller bjelker. Oppfinnelsen har derfor til formål å tilveiebringe et mineralullprodukt som ikke vil gi opphav til kappeavfall og som er karakterisert ved et nøye balansert forhold mellom fleksibilitet og bøyestivhet, idet formålet spesielt tar sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør det mulig å innstille dette forhold mellom fleksibilitet og bøyestivhet på en sikker og enkel måte. Mineralullplaten tilveiebrakt på denne måte skal være enkel å håndte-re, sikre et vidt område av mulige bruksformål på grunn av muligheten av en kvasiiboende toleransekompensasjon, og bør også være spesielt egnet for fiksering i rommet mellom sperrene eller bjelkene når bygningene skal isoleres.

Spesielt bør oppfinnelsen sikre en fast innfesting av mineralullplaten og nær kontakt med tilstøtende sperrer eller bjelker. Perfekt varmeisolasjon krever også at innfestingen er uten kuldebroer.

Ifølge oppfinnelsen løses denne oppgave ved de trekk som er angitt i krav 1 for så vidt gjelder fremgangsmåten, mens den i tilfelle av mineralullproduktet løses ved de trekk som er angitt i krav 6.

Fordelaktige ytterligere utviklinger av både fremgangsmåten og mineralullproduktet er angitt i de respektive uselvsten-dige krav.

I henhold til oppfinnelsen er fremgangsmåte for fremstilling av mineralullproduktet ifølge oppfinnelsen karakterisert ved det faktum at før herdingen blir i det minste en seksjon som avgrenser en av de to hovedflater av platen eller banen utsatt for en såkalt kreppeprosess, en form for knusning og oppstuving i lengderetningen. På grunn av denne prosess har fibrene i denne seksjon en tendens til å folde seg og innta et opp-og-ned-mønster, mens fibrene i den til-støtende seksjon som ligger over førstnevnte seksjon hovedsakelig beholder sin opprinnelige orientering, dvs. at fiberorienteringen i denne seksjon forblir hovedsakelig parallell med de to hovedflater. Kreppeprosessen gir en høye-re densitet i seksjonen som er blitt kreppet, og denne seksjon vil også være karakterisert av større kompressibilitet (en form for rynket sone), mens egenskapen til det tilstø-tende lag eller seksjon som ikke er blitt kreppet, ikke vil ha blitt modifisert og derfor forblir hovedsakelig som tid-ligere. Dette danner det ønskede balanseforhold mellom fleksibilitet og bøyestivhet, et trekk som ytterligere fremheves av den økende densitet som kreppeprosessen gir.

For oppfinnelsens formål vil det være fordelaktig å utsette kun en enkel seksjon for kreppeprosessen, spesielt en av de seksjoner som danner en av hovedflatene og som strekker seg i platens eller banens hele lengde.

Kreppeprosessen kan med fordel utføres ved hjelp av trans-portører som er anordnet på rekke og drives med forskjellig hastighet, og nærmere bestemt med gradvis minskende hastighet. En form for kruse- eller rynkeeffekt vil derved oppnås i overgangen mellom tilstøtende transportører som drives med forskjellig hastighet fordi den oppstrøms transportør vil tilføre mer mineralull enn det som tas unna av dens nedstrøms motpart. I denne forbindelse vil det være fordelaktig dersom transportøren anordnes under mineralullbanen fordi i dette tilfelle vil egenvekten av den nedre seksjon av mineralullbanen utsette denne for den forønskede kreppeprosess på en meget kontrollert måte. I hovedprinsipp vil to transportører drevet med forskjellig hastighet være til-strekkelig for å muliggjøre den forønskede kreppeprosess, men det vil være bedre å anordne fire slike transportører, og om nødvendig kan mer enn fire også anordnes. Spesielt fordelaktig er bruken av endeløse båndtransportører. Om nødvendig kan det over transportørenheten som utgjøres av transportører med gradvis minskende hastighet være anordnet én eller flere transportører som vil virke nærmest som et mothold, i hvilket tilfelle kreppeprosessen kan utføres av transportørene i kontakt med den øvre flate av mineralullbanen.

En jevn kreppeeffekt kan oppnås når transporørhastighetene også minker på en jevn måte. Jo større hastighetforskjellen mellom påfølgende transportører desto sterkere vil kreppeprosessen være.

Det vil være passende at hastigheten av den raskeste trans-portør i transportørrekken er omtrent 20% større enn hastigheten av herdeovnen, mens hastighetsforskjellen mellom de påfølgende transportører bør være av størrelsesorden 4%. Lengden av bærestrekningen av transportørrekken med avta-gende hastighet kan også benyttes som en styreparameter for krympeprosessen. Jo kortere bærestrekningen er for disse transportører, desto mer intens vil kreppeprosessen og den resulterende kreppestruktur bli. Tykkelsen av seksjonen med knuste fibrer kan likeledes bestemmes ved hjelp av et passende valg av lengden av transportørbeltet, men også av avstanden mellom transportørene.

Mineralullproduktet ifølge oppfinnelsen, spesielt mineralullplaten, er karakterisert ved det faktum at den innehol-der i det minste to seksjoner med forskjellig fiberorientering, og det vil være fordelaktig dersom en av disse seksjoner avgrenser i det minste en av platens hovedflater og dersom nevnte seksjon har en fiberstruktur som er blitt produsert ved hjelp av en kreppeprosess. Det vil også være fordelaktig for mineralullproduktet dersom det utgjøres av kun to seksjoner med forskjellig fiberorientering. I dette tilfellet kan seksjonen som er blitt strukturert ved hjelp av kreppeprosessen utgjøre opptil 90% av den totale pro-dukttykkelse, men vanligvis vil dens tykkelse ikke over-skride en tredjedel av denne totale tykkelse. På denne måte kan produktet gis det forønskede nøye balanserte forhold mellom fleksibilitet og forønsket bøyestivhet.

Et foretrukket utførelseseksempel skal nå beskrives ved hjelp av to figurer, hvor

figur 1 viser mineralullplaten ifølge oppfinnelsen i sin innebygde stilling mellom to bjelker av en himling, og

figur 2 viser et sideriss av et transportørsystem for å be-lyse fremstillingsmetoden ifølge oppfinnelsen.

Begge figurer er rent skjematiske og ikke i målestokk.

Slik det er vanlig praksis ved produksjon av mineralull, blir mineralullplaten 1 vist på figur 1 dannet ved kapping av en viss lengde mineralullbane som ble produsert ved å samle mineralullfiber på et transportbånd, tilføre et bindemiddel og deretter føre det hele gjennom en ovn for her-ding. Når en mineralullbane dannes på denne måte, blir den hovedsakelig del av fibrene orientert parallelt med trans-portbåndets overflate som de samles opp på og er derfor parallelle med banens to hovedflater. På figur 1 er de to hovedflater av mineralullplaten blitt betegnet med henvis-ningstallene 2 og 3.

Som skjematisk vist på figur 1, består mineralullplaten 1 av det viste utførelseseksempelet av to seksjoner med forskjellig fiberinnretning eller -orientering, nemlig en seksjon 4 som avgrenser eller danner den øvre hovedflate 2 av platen 1, og en nedre seksjon 5 som avgrenser eller danner den motsatte hovedflate 3 av platen 1. På grunn av den beskrevne fremgangsmåte for fremstilling av banen er fibrene i den øvre seksjon 4 hovedsakelig parallelle med de to hovedflater 2 og 3. Fibrene i den nedre seksjon 5 er på den annen side kreppet og/eller foldet i likhet med en buktende elv, en tilstand som er oppnådd ved hjelp av den kreppeprosess som skal beskrives ved hjelp av figur 2. Det kan ses at fibrene i den nedre seksjon 5 ikke lenger er hovedsakelig parallelle med platens hovedflater, idet fibrene i stedet for er karakterisert ved et opp-og-ned-mønster og ved en begrenset parallell innretning, slik at strukturen på sett og vis kan beskrives generelt som en bølgelignende struktur. På grunn av dette fibermønster er platens 1 fleksibilitet heller større enn for en plate hvor alle fibrene er hovedsakelig parallelle med hovedflåtene. På grunn av den partielle kreppeprosess vil seksjonen 5 videre ha stør-re densitet, og dette utgjør i sin tur en fordel ved at det øker stivheten, et ønskelig trekk som muliggjør håndtering når mineralullplaten skal innføres eller presses inn i rommet mellom sperrer eller bjelker, og har også fordelaktige effekter på kontakten mellom platen og sperrene eller bjelkene. Platen er derfor spesielt egnet når platen ikke behø-ver være selvbærende for å beholde sin stilling mellom sperrene eller bjelkene, men hvor sperrene eller bjelkene har en eller annen form for lukning på undersiden, for eksempel en bordkledning, i hvilket tilfelle mineralullplaten 1 kan innføres ovenifra.

I utførelseseksempelet illustrert på figur 1 er den øvre seksjon 5, som har vært utsatt for den ytterligere kreppbe-handling, og den nedre seksjon 4, som ikke har vært utsatt for denne behandling, omtrent av samme tykkelse, slik at tykkelsen av den øvre seksjon 4 og tykkelsen av den nedre seksjon utgjør omtrent 50% av den totale tykkelsen av platen. Det skal imidlertid bemerkes at overgangen mellom den behandlede seksjon 5 og den ubehandlede seksjon 4, hvor fibrene har forblitt hovedsakelig parallelle med platens hovedflater, er gradvis, dvs. at overgangen fra de bølgete fibrene i den behandlende seksjon 5 til den parallelle innretning av fibrene i den ubehandlede seksjon 4 ikke er brå, men at det kreppede og mer eller mindre bølgelignende opp-og-ned-mønster av fibrene tenderer mot en utflatning i ret-ning av den parallelle innretning og utgjør en overgangs-seksjon, slik det grovt er angitt på figur 1. Intensiteten av kreppeprosessen kan reguleres ved passende fastsetting av funksjonsparametrene, og kreppingen av fibrene kan derfor gjøres mer eller mindre fremtredende.

Eksempelvis har mineralullplaten 1 vist på figur 1, som spesielt kan være laget av glassull, en lengde L (før inn-bygging) på 980 mm og en bredde på 600 mm. Tykkelsen av det viste utførelseseksempel utgjør 150 mm. Disse verdier kan imidlertid velges fritt ut fra den aktuelle anvendelse og må ikke forstås som begrensende på noen måte. I realiteten kan dimensjonene av platen eller banen velges for å passe til den foreslåtte anvendelse. Som det vil ses av en sam-menligning mellom platen som sådan (den øvre del av figuren) og platen i innbygget stilling (nedre del av figuren), er platen 1 gjort tilgjengelig på en slik måte at dens lengde L er 980 mm, er litt større enn den frie åpning mellom sperrene. Når platen 1 skal bygges inn, blir den først komprimert i lengderetningen og deretter presset inn mellom bjelkene 6 av en himling 7, idet den frie åpning mellom bjelkene utgjør 960 mm. Dette betyr at platen holdes i stilling mellom bjelkene 6 ved hjelp av den presspasning som bevirkes av den elastiske tilbakeføringskraft som bygges opp under innføringsoperasjonen. Overskuddslengden U er angitt på figur 1 og er i dette spesielle tilfellet på omtrent 2% av platens 1 lengde L. Når platene skal innføres mellom sperrer eller bjelker, vil det vanligvis være passende å arbeide med overskuddslengder ti i området mellom 1,5 og 5%.

Figur 2 viser det vanlige transportbånd 8 for transporte-ring av en bane eller matte 10 av mineralull på sin bære-strekning 9. Denne mineralullbane kommer fra mineralullpro-duksjonsanlegget, og den justerbare kalibreringsvalse 10' benyttes til å bringe banen til den nødvendige tykkelsen. Som en generell regel vil banen så passere over de to transportører 11 og 12 i en herdeovn, hvor bindemiddelet herdes for å danne den ferdige mineralullbane.

For å danne mineralullplaten eller -banen ifølge foreliggende oppfinnelse, må det imidlertid tilveiebringes i det minste to, og fortrinnsvis fire, ytterligere transportører 14-17 (som vist på figuren), før herdeovnen 13, hvilke transportører her er vist som endeløse båndtransportører. Disse båndtransportører er her anordnet under mineralullbanen 18 som føres til herdeovnen 13, slik at mineralullbanen 17 bæres på disse transportører 14-17 inntil like før den går inn i herdeovnen 13. Disse transportører er anordnet like etter hverandre, og hver nedstrøms transportør, for eksempel transportøren 14, kjøres med en mindre hastighet enn den umiddelbart etterfølgende oppstrøms transportør, her transportøren 15. Dette betyr at hastigheten av trans-portørene 17-14 gradvis avtar fra transportøren 17 til transportøren 14, og i det utførelseseksempel som her er illustrert blir reduksjonen fra transportøren 17 til trans-portøren 14 bevirket i tre identiske trinn. Men en slik lik hastighetsreduksjon fra én transportør til den neste er på ingen måte obligatorisk. I stedet for kan påfølgende has-tighetsreduks joner variere, dog slik at de derav følgende forskjeller i kreppestrukturen blir som ønsket. I det her viste utførelseseksempel, dersom vi setter transporthastig-heten av transportøren til 100%, vil det passe for trans-portøren 17 å operere med en hastighet på 116% og de tre påfølgende transportører med hastigheter på henholdsvis 112%, 108% og 104%. I dette tilfellet vil transportøren 8 operere ved 120%, slik at det med fordel vil være fem over-ganger mellom transportører som opererer med forskjellige hastigheter. Dette vil gi den trinnvise kreppestruktur med opp-og-ned-mønsteret av fibrene vist og beskrevet på figur 1.

Om nødvendig og som vist på figur 2 kan det også gjøres bruk av en transportør 19 anordnet over mineralullbanen og transportørene 14-17, eller også flere slike transportører anordnet på rekke, men alle disse transportører må kjøres med samme hastighet dersom det skal unngås innvirkning på den hovedsakelig parallelle innretning av fibrene i den øvre seksjon av mineralullbanen. Likevel kan slike øvre transportører også benyttes til å kreppe mineralullbanen og derved modifisere dennes fiberstruktur. Men selv når slike øvre transportører er installert, kan kreppeprosessen også utføres uten disse idet alt som behøver gjøres er å stille dem en viss avstand fra den øvre flate av mineralullbanen som bæres av transportørene 14-17. Som det vil ses, kan fremgangsmåten ifølge figur 2 benyttes til å produsere en endeløs mineralullbane med en ønsket kreppestruktur i den nedre seksjon, selv om det også er fullt mulig å produsere baner eller plater av begrenset lengde. Det vil imidlertid være fordelaktig å produsere en endeløs bane, i hvilket tilfelle de ønskede mineralullplater kan oppnås ved passende kapping av banen når den forlater herdeovnen.

I det store og hele gjør mineralullproduktet ifølge oppfinnelsen det mulig å tilveiebringe varmeisolasjon mellom sperrer og bjelker uten å kaste bort materiale fordi dette produkt, på grunn av den partielle kreppeprosess det er blitt utsatt for, har en passende rynket sone og kan derfor kompensere 1,5 - 5% av den frie avstand mellom sperrene eller bjelkene uten noen problemer. Endelig vil et lille tap av såkalt X,-verdi som resultat av fiberinnretningen bevirket av kreppeprosessen bli kompensert av det faktum at den opprinnelige bruttodensitet - som kan ligge i området mellom 8 og 30 kg/m<3>, og spesielt mellom 15 og 20 kg/m<3> - økes med omtrent 0,5 kg/m<3> som et resultat av kreppeprosessen.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et mineralullprodukt, spesielt en mineralullplate (1), hvor mineralullfib-rene samles på et transportbånd under tilførsel av et bindemiddel for å danne en plate (1) eller en bane (18), idet innretningen av nevnte fibrer er hovedsakelig parallell med de to hovedflater (2, 3) av platen (1) eller banen (18) eller transportørens oppsamlingsflate, og hvor platen (1) eller banen (18) deretter herdes, karakterisert ved at kun én av de to seksjoner (4, 5) som avgrenser hovedflatene (2, 3) av platen (1) eller banen (18) utsettes for en kreppeprosess før herdingen .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at for å starte kreppeprosessen blir platen (1) eller banen (18) ført over i det minste to transportører (14-17), fortrinnsvis båndtranspor-tører, som opereres med forskjellig hastighet, idet hver nedstrøms transportør (14) opereres med en mindre hastighet enn den umiddelbart oppstrøms anbrakte transportør (15).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fire eller fem transportører (14-17) er anordnet på rekke og kjøres med forskjellig hastighet.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at operasjonshastighe-tene av på hverandre påfølgende transportører (14-17) redu-seres jevnt.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at operasjonshastighe-ten av den raskeste transportør er omtrent 20% større enn hastigheten av båndtransportøren (11, 12) av herdeovnen (13) .

6. Mineralullprodukt, spesielt en mineralullplate for varmeisolasjon av tak, vegger og himlinger, hvor platen (1) består av minst to seksjoner (4, 5) med forskjellig fiberorientering, idet seksjonene (4, 5) med forskjellig fiberorientering strekker seg parallelt med to motstående hovedflater (2, 3) av produktet eller platen (1), og hvor den ene av seksjonene (5) begrenser en av hovedflatene (3) og fibrene i denne seksjon (5) er kreppet og/eller krøllet og/eller danner bukter i lengderetningen, karakterisert ved at overgangen fra én (5) av de i det minste to seksjoner (4, 5) med forskjellig fiberorientering som er kreppet, til den andre (4) ikke-kreppede seksjon av seksjonene (4, 5) med forskjellig fiberorientering, ikke er trinnvis, men forløper gradvis.

7. Mineralullprodukt ifølge krav 6, karakterisert ved at fibrene i seksjonen (4) som avgrenser den andre hovedflate (2) er hovedsakelig innrettet parallelt med hovedflåtenes (2, 3) plan.

8. Mineralullprodukt ifølge krav 6 eller krav 7, karakterisert ved at produktet består kun av to seksjoner (4, 5) med forskjellig fiberorientering.

9. Mineralullprodukt ifølge et av kravene 6 til 8, karakterisert ved at bruttodensiteten er 8-30 kg/m<3>, fortrinnvis 15-20 kg/m<3>.

10. Mineralullprodukt ifølge et av kravene 6 til 9, karakterisert ved at den kreppede seksjon (5) har en tykkelse på opptil 90% av den totale produkttyk-kelse, fortrinnsvis opptil en tredjedel av nevnte produkt-tykkelse.

11. Mineralullprodukt ifølge et av kravene 6 til 10, karakterisert ved at bruttodensiteten av den kreppede seksjon (5) er omtrent 6-8% større enn bruttodensiteten av den ikke-kreppede seksjon (4).

12. Mineralullprodukt ifølge et av kravene 6 til 11, karakterisert ved at fiberorienteringen i den kreppede seksjon (5) utgjøres av en fremherskende buktende eller bølgelignende struktur (fibere opp og ned i forhold til planet parallelt med de to hovedflater).

13. Mineralullprodukt ifølge et av kravene 6 til 12, karakterisert ved at når mineralullplaten (1) skal innbygges mellom sperrer eller bjelker, gjøres den tilgjengelig med en lengde som overskrider den frie avstand mellom sperrene eller bjelkene med mellom 1,5 og 5%, fortrinnsvis 2%.