NO822684L - Fremgangsmaate og innretning for forbedring av fremstillingsbetingelsene for fibermatter - Google Patents

Fremgangsmaate og innretning for forbedring av fremstillingsbetingelsene for fibermatter

Info

Publication number
NO822684L
NO822684L NO822684A NO822684A NO822684L NO 822684 L NO822684 L NO 822684L NO 822684 A NO822684 A NO 822684A NO 822684 A NO822684 A NO 822684A NO 822684 L NO822684 L NO 822684L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
removal
flow
fibers
amount
Prior art date
Application number
NO822684A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Battigelli
Francois Bouquet
Original Assignee
Saint Gobain Isover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Isover filed Critical Saint Gobain Isover
Publication of NO822684L publication Critical patent/NO822684L/no

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4218Glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4218Glass fibres
    • D04H1/4226Glass fibres characterised by the apparatus for manufacturing the glass fleece
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/732Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by fluid current, e.g. air-lay
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/736Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged characterised by the apparatus for arranging fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Chemical Treatment Of Fibers During Manufacturing Processes (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å fremstille fibermatter eller -tepper hvor fibrene medføres av en gasstrøm og samles opp på et mottakselement eller transportbånd som skiller fibrene fra bæregassen.
På grunn av den industrielle viktighet omtales spesielt fremstillingen, av matter av mineralfibrer. Men oppfinnelsen kan-anvendes for alle typer fibrer som medføres en gasstrøm til et mottakselement.
Når man etablerer tilfredsstillende driftsbetingelser i trinnene mellom fiberdannelsen og mottaket i form av mer eller mindre tette matter eller tilsvarende produkt, oppstår forskjellige problemer. F.eks. vedrører noen problemer fremdriften av fibrene og deres dispersjon i gasstrømmen., mens andre problemer er knyttet til behandlingen som fibrene underkastes' under transporten og spesielt impregneringen ved hjelp av bindepreparater. Der er også problemer med hensyn til betingelsene som fibrene underkastes etter oppsamling på mottakselementet. Denne oppfinnelsen vedrører spesielt for-bedringer ved disse deler av fremstillingen av fibermatter, mens de forbedrer generell økonomisk resultat av fiberfrem-stillingen og håndteringsprosessene spesielt med hensyn til energiforbruk..
Uansett hvilken prosess som benyttes for å fremstille fibrer, er gassmengdene som benyttes store.. Betraktelige mengder medført luft tilføres disse gassene som benevnes "drivgasser" eller "trekkgasser", i banen mellom den fiberdannende mekani-sme og mottakselementet. Selv om det er kommet tallrike for-slag for å redusere eller fjerne den medførte luft, synes det ikke som de resultater man får er tilfredsstillende. I de fremgangsmåter som benyttes industrielt er delen av medført luft i bæregassen for fibrene betraktelig ved eller nær mottakselementet. Det er derfor ikke overraskende at disse gasser i vesentlig grad påvirker betingelsene for fremstilling' av mattene.
Denne oppfinnelsen vedrører spesielt to typer eller virkninger av. gassene på de matter som fremstilles. Det er på den ene side virkninger som .er knyttet til varmegraden som mattene underkastes og på den annen side trykket som utøves av gassene når de går gjennom fibermattene som holdes tilbake på mottakselementet.
Disse to virkninger av gassen er viktige av følgende grunner.
For å få en fibermatter med en viss kohesjon, er det nødven-dig å benytte'bindemidler. Disse midler som påføres i flyt-ende form (vanligvis i form av vandige løsninger) forbindes senere med mattene ved behandling som resulterer i fremstillingen av "harpikslignende" produkter. Vanligvis er behandlingen det er tale om en termisk behandling.
Drivgassene som benyttes for. å forme fibrene og materialet som benyttes for å fremstille disse spesielt når det dreier seg om mineralfibrer såsom glassfibrer og lignende, forårsaker at gassen som går gjennom mattene som fremstilles har en relativt høy temperatur. Hvis denne temperaturen ikke kontrolleres effektivt, kan resultatet bli det som kalles "forkoking". Bindemidlet kan derfor ihvertfall delvis bli "behandlet" eller herdet på fiberen på overflaten av mottakselementet. Denne forkoking er meget ugunstig. Den fører til klebing av fibrene, mens disse er i en ugunstig, tilstand for å få en matte med tilfredsstillende egenskaper, spesielt på grunn av.det trykk som utøves på matten ved sirkulasjon av gass. I ekstreme tilfeller kan fenomenet føre til at det dannes en meget tett matte som ikke passer for det bruk som man opprinnelige hadde tenkt.
Et formål ved oppfinnelsen er å kontrollere de termiske betingelser som fibrene på mottakselementet underkastes.
Bortsett fra forkokingsproblemet vil en for sterk grad av sammenpressing av fibrene på mottakselementet være ugunstig.
I denne henseende skal det bemerkes at volumet av produktet som fremstilles er en vesentlig omkostningsfaktor for lagring og transport.
For å redusere disse omkostningene, behandles vanligvis fiberproduktene ved slutten av produksjonslinjene slik at volumet av mattene reduseres ved at det påføres trykk. Pro-duktene som er behandlet på denne måte, erkarakterisert veden kompresjongrad som er definert som forholdet mellom den nominelle tykkelse, dvs. tykkelsen som er garantert til. brukeren, når produkttet pakkes opp, og tykkelsen på det sammen-pressede produkt i den form som det er pakket. Gjennom prøving er det påvist at denne kompresjonsgraden kan være høyere når matten kompremeres mindre på mottakselementet.
Et formål ved oppfinnelsen er derfor å få frem en matte som er minst mindre kompremert slik at man kan øke kompremerings-graden og derved redusere omkostningene ved lagring og transport.
Andre formål og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremgå av beskrivelsen.
Ved fremstillingen av fibermatter som medføres av en gass-strøm som består både av drivgass og medført luft, består oppfinnelsen i å fjerne en del av gasstrømmen langs strøm-mens periferi.
Det er åpenbart ikke mulig å oppnå en separasjon på det nivå hvor fiberdannelsen finner sted. På dette nivå er fibrene dispergert gjennom disse gassene. Å fjerne gassen i det fiberdannende området ville resultere i at man fjernet en vesentlig mengde fibrer. Men medføring av omkringliggende luft modifiserer i vesentlig grad egenskapene i gasstrømmene og fører til at fjerning ifølge oppfinnelsen kan finne sted i en viss avstand nedstrøms for den fiberdannende sone.
Den medførte luft vil først påvirke måten fibrene dannes på.
Når fibrene er stukket, er det.nødvendig at. de størkner raskt og hvis dette ikke skjer vil man få en vesentlig nedbrytning i kvalitetene på sluttproduktet.
Grunnene for denne nedbrytning er ikke kjent. Det er antatt at flere fenomener overlapper såsom f.eks. dannelsen-av dråper klebring mellom fibrene slik at man får mer eller mindre tette masser etc.
Uansett grunn synes en avkjøling umiddelbart etter fiberdannelsen å være nødvendig. Videre synes det å være viktig at denne avkjølingen finner sted ved hjelp av et middel i gasstilstand. Atomisering av vann i banen for gassen som er en vanlig ekstrametode for avkjøling, bør ikke finne sted for raskt etter fiberdannelsen. Hvis den utføres på ukoagu-lerte fibrer, kan denne atomiseringen være ugunstig for kva-liteten på de produkter man får.
Den omgivende luft som medføres av trekkegassene i den fiberdannende sone gjør det mulig å få den ønskede, raske avkjø-ling. Utførelsen av den foreliggende oppfinnelse krever derfor at en tilstrekkelig innføring av luft i den fiberdannende sone ikke blir hindret for å få fibrene til å størkne.
Når man fremstiller glassfibrer, er f.eks. den opprinnelige temperatur i trekkegassene opp imot og større enn 1500°C,
mens koagulering av fibrene kan finne sted ved temperaturer i størrelsesorden 800°C. Det er derfor nødvendig at med-føring av omgivende luft som skjer før luften fjernes ifølge oppfinnelsen foregår slik at man får en reduksjon i temperaturen til nær 700°C. Den luftdelen som medføres i gass-strømmen er relativt stor. Den medførte luft påvirker også gasstrømmens karakter som vil fremgå av den etterfølgende analyse.
En gasstrøm i en ikke-innelukket atmosfære vil trekke med
seg luft langs hele banen. Den generelle retningen av
strømningen er relativt vel definert. Hvis fenomenet analyseres statistisk, kan man anta at drivgassene går frem lineært og at den medførte luften bringes til å strømme til kontakten med,drivgassen i samme retning og i form av lag som overlapper den induserte strømmen.
Undersøkelser av gasstrømmen viser at innenfor den generelle ramme som er angitt, er gassmassene utsatt for intens turbulens. Denne turbulensen fremmer en rask blanding av den medførte luft og trekkgassen og bestemmer egenskapene hos den resulterende, kombinerte strømmen. Dette er spesielt viktig med hensyn til hastigheten på gassene og også temperaturen. Det er videre sant med hensyn til fordelingen av fibrene i strømmen.
Uansett turbulens intensitet, synes det som hvis det generelle fenomen undersøkes på. nytt, er ikke egenskapene i strømmen jevne. De varierer vesentlig fra strømmens midtre del-til periferien. Hastigheten og temperaturen i.gassene er høyere i strømmens midte. Videre er fibrene mer tallrike i midten av strømmen enn langs periferien.
Det er denne siste siden ved gasstrømmene som ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å fjerne vesentlige gassmengder uten å modifisere de generelle egenskaper i strømmen som medfører fibrene og spesielt dens retning og spesielt uten å medføre og fjerne en vesentlig del av fibrene.
I praksis synes det å være gunstigst spesielt som en funksjon av den kjøling som er nødvendig for å få fibrene til å størkne, at mengden medført luft i gasstrømmen på nivå hvor fjerningen utføres ifølge oppfinnelsen er minst to ganger mengden opprinnelig trekkegass og fortrinnsvis større enn tre ganger denne mengden.
Fjerningen ifølge oppfinnelsen utføres derfor i en viss avstand fra åpningene som frembringer trekkegassen.
For gasstrømmer med sirkulert tverrsnitt er det påvist at mengdene som medføres langs banen er konstante. Med andre ord vil økningen i massen av gasstrømmen ved medføring av omliggende luft være proporsjonal med avstanden fra opprinnelsen til den medførte strøm. Dette gjør det mulig med en hensiktsmessig bestemmelse av det nivået hvor■fjern-ingen bør finne sted for å tilfredsstille de betingelser som er angitt ovenfor med hensyn til de relative mengder medført luft og induksjonsgasser.
Tilsvarende betraktninger gjelder induksjonsstrømmer som har et ikke-sirkulært tverrsnitt. For flate strømmer vil mengden medført luft variere med kvadratroten av avstanden fra opprinnelsen til induksjonsstrømmen.
Hvis det er nødvendig å utføre fjerning etter en viss passasje av gassen i den omgivende atmosfære, er det foretrukket at avstanden ikke er for stor av følgende grunner.
Ovenfor vurderte vi bare mengden av gass som ble medført. En annen vesentlig egenskap ved gasstrømmen bør også betraktes. Dette gjelder energien i strømmen eller det man kan benevne treghet eller "impuls". Impulsen i en gass-strøm er definert ved ligningen:
p er den volumetriske masse av gassen,
V er hastigheten,
S er et tverrsnitt av strømmen på det nivået som betraktes.
Det er vist at mengden medført luft er direkte knyttet til impulsen i induksjonsstrømmen. Impulsen under fremdriften av strømmen overføres delvis på den medførte luft. Mengden gass (nærmere bestemt strømningsmassen, dvs. massen pr. tids-, enhet) vokser, men impulsen holder seg stort sett konstant. For å få vesentlige virkninger på produkter som samler seg opp på mottakselementet må fjerningen av gass ifølge oppfinnelsen korrespondere med fjerningen av en stor del av impulsen.
Det er foretrukket å utføre fjerningen av denne delen av impulsen så snart som mulig dvs. på et tidspunkt hvor den korresponderer til en relativt liten gassmengde. Desto senere fjerningen er i gassbanen, desto mer blir det nød-vendig for den samme impulsmengde å fjerne større gassmengder og dette fører til høyere energiomkostninger ved fjerningen.
Derfor må den beste plassering for fjerningen bestemmes ved prøving når man tar hensyn til visse motstridende krav. En meget tidlig fjerning langs banen gjør det mulig, med en liten gassmengde, å fjerne en stor del av impulsen, men man risikerer å hindre avkjøling og størkning av fibrene og., avhengig av omstendighetene medfører en for stor mengde fibrer. I motsetning til. dette vil en sen fjerning i en viss utstrekning føre til god gass/fiber-separasjon, men vil gjøre det mulig å fjerne for store mengder gass. I det siste tilfellet forbedres i virkeligheten ikke gass/fiber-separa-sjonen i forhold til strømmens fremdrift. Man kan slå fast som et resultat av vanskelighetene med å kontrollere ujevn-heter i strømningen, at utover en viss avstand, vil fiber-fordelingen i strømmen bli slik at for den samme mengde fjernet impuls vil mengden medførte fibrer ha en tendens til å øke vesentlig.
En vesentlig side ved oppfinnelsen i tillegg til plasseringen av fjerningen er mengden eller andelen av den fjernede strøm (eller forholdet mellom fjernet impuls og gasstrømmen).
Akkurat som ovenfor, vil mengden gass som fjernes avhenge av delvis motstridende krav.
De fortrinn man får med oppfinnelsen er alle mer bemerkelses-■ verdige for en gitt konfigurasjon når fjerningen blir større. Ved å øke mengden gass som fjernes, vil mengden varme som fibrene belagt med bindemiddel utsettes for bli redusert vesentlig. Komprimeringen.av fibermatten under påvirkning av gasstrømmen som går gjennom denne reduseres også.
Selvsagt kan ikke mengden som fjernes økes uten begrensninger. Spesielt vil medføringen av en uønsket fibrer ved for stor. fjerning unngås, uavhengig av det nivået hvor den utføres
på strømbanen.
I praksis må ikke mengden fibrer' som medføres av den gass som fjernes overstige 2% og fortrinnsvis ikke 1% av alle fibrer, på den ene side for å redusere fjerningen av en viss mengde fibrer, men spesielt for å hindre tilgrising av kretsene som behandler de gasser som fjernes.
I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse har studier
av fordelingen av fibrer i gasstrømmer fra.sentrifugetype-systemer for fremstilling av fibrer vist at på et visst nivå kan man få et forhold mellom gjennomsnittlig hastighet på strømmen i fjerningssonen og andelen medsugede fibrer.
Det er således påvist gjennom prøving at ved å utføre fjerningen av en del av strømmen som utgjør en hastighet på mindre enn 0,5 ganger den maksimale hastighet på samme nivå, vil andelen fibrer som medføres i de fjernede gasser være 0,5% av alle fibrer.
En medføring så lav som 0,5% er fullstendig tilfredsstillende i praksis. Følgelig er det forsøkt å utføre fjerningen i. den del av strømmen hvor den gjennomsnittlige hastighet i fravær av et fjerningssystem er mindre enn 0,5. ganger den maksimale hastigheten (Vm).
Det er mulig å definere geometrisk til hvilke dimensjoner denne hastighetsgrense tilsvarer. Når det dreier seg om en strøm med et sirkulært tverrsnitt slik som den som benyttes i en fiberdannende prosess med sentrifuge, er det anslått
.at radius for det sirkulære tverrsnitt for hastighet h Vm
er noe mindre enn halvparten av den korresponderende radius ved. periferien av strømmen. Det kan påpekes at periferien av strømmen nødvendigvis defineres på en noe tilfeldig måte. Der er ingen spesiell grense man kan velge som periferien
av strømmen i den sone som tilsvarer den gjennomsnittlige hastighet som tilsvarer 1% av den maksimale hastighet på samme nivå.
Nærmere bestemt er den perifere radius i strømmen i størrel-sesorden 2,1 til 2,4 ganger den korresponderende radius ved hastighet \ Vm. Når det dreier seg om rapparater, kan man senere se hvorledes fjerningselementene kan plasseres langs gasstrømmens bane.
Fjerningen som utføres i den del av strømmen hvor hastigheten er lavere enn \ Vm er begrenset til den gassmengde som, hvis man ikke hadde foretatt en fjerning, ville ha disse hastig-hetsegenskapene. Hvis denne grense overskrides, vil mengden medførte fibrer økes betraktelig.
Ved bestemmelsen av de gassmengder som benyttes, må man ta hensyn til nærvær av sug ifølge oppfinnelsen modifisere egenskapene i gasstrømmene både før og etter suget. Denne påvirkning kan ikke sees bort fra og påvirkningen øker når den fjernede mengde blir større. Fjerningen påvises ved en økning i mengden luft som medføres oppstrøms for fjerningspunktet. Av denne grunn kan mengden som fjernes, avhengig av omstendighetene, være lik eller overgå den totale mengde gass som medføres av strømmen på det samme nivået i fravær av fjerning samtidig som en vesentlig del av gasstrømmen beholdes, hvor strømningen fortsetter nedenfor fjernings-nivået. Uavhengig av dette synes det,gunstig å gå frem slik at mengden som fjernes ikke overstiger mengden i strømmen på samme nivå.i fravær av fjerning og fortrinnsvis er i
størrelsesorden 60% av denne mengden.
Under prøvene ble det gjentatte ganger vist at fjerningen førte til en reduksjon i mengden gass som går gjennom matten og det perforerte mottakselementet. Virkningene av oppfinnelsen er spesielt merkbar når fjerningen fører til
en reduksjon på minst 10% av denne mengden. Reduksjonen kan nå 30% og mer som er vist i de følgende eksempler.
Ifølge en annen side ved oppfinnelsen, når fjerningen ut-føres på grensen av den delen av strømmen som medfører store fibermengder, er det gunstig at sugingen fører gassen i en bevegelse som er motsatt av strømningen av gasstrøm-men. Denne raske forandring av retningen fremmer separasjon av fibrene som på grunn av treghet har en tendens til å følge sin opprinnelige bane.
Fjerningshastigheten synes ikke å ha vesentlig påvirkning på driften. For å unngå et stort trykkfall i fjerningsåpningene og følgelig et større energiforbruk, er det foretrukket å velge sugebetingelsene slik at hastigheten av gassen som fjernes er mindre enn 30 m/s. Den lavest mulig hastighet ville være gunstig, men begrensninger som ligger i appara-turen må tas i betraktning. Fortrinnsvis er hastigheten på de gassene som fjernes mellom 20 og 25 m/s.
Betingelsene for å utføre oppfinnelsen kan også bestemmes
som en funksjon av de målte virkninger på nivå med mottakselementet for fibrene i matten som fremstilles. For å sikre at sirkulasjon av gassen ikke presser sammen fibrene, er det-gunstig at hastigheten når de går inn i matten er så lav som mulig og fortrinnsvis mindre enn 6 m/s. Typisk kan hastigheten på gassen som går.inn i matten som fremstilles med hell være mindre.enn 3 m/s.
Videre må hastigheten på gassen inne i matten være tilstrekkelig, til å sikre en regulær strøm oppstrøms for mottaks elementet. Spesielt må det ikke være noen medføring av gass eller fibrer til den omgivende atmosfære.
Mengden gass som fjernes ifølge oppfinnelsen reguleres derfor i kombinasjon med suget under mottakselementet for å sikre passasje av den totale gasstrøm som medfører fibrer med så lav hastighet som mulig.
På tilsvarende måte som for hastigheten i gasspassasjen gjør oppfinnelsen det mulig å redusere trykkfallet som korresponderer med passasjen gjennom matten som1 dannes. Fjerningen ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis slik at reduksjonen i trykkfallet er minst 25% i forhold til det man fikk under de samme betingelser uten fjerning av gass.
Mengden gass som fjernes må også være tilstrekkelig til at temperaturen i matten som dannes er mindre enn den hvor man har en risiko for "forkoking".
Når et preparat som er fremstilt av et organisk bindemiddel benyttes, må temperaturen i matten fortrinnsvis være lavere enn 90°C og helst lavere enn 80°C.
Oppfinnelsen vedrører også et apparat for utførelse av. fremgangsmåten.
Apparatet ifølge oppfinnelsen for fremstilling av matter av fibrer som medføres langs en gasstrøm omfatter innretninger plassert langs gasstrømmens bane mellom strømgeneratoren og mottakselementet for å skille fibrene fra gasstrømmen og disse innretninger sikrer fjerningen av en del av gasstrøm-men langs dennes periferi.
Fortrinnsvis er innretningene for fjerning plassert jevnt langs periferien av strømmen. Det er imidlertid mulig å. gjøre fjerningen mer intens i visse punkter på periferien, når f.eks. geometrien i den fiberdannende enhet fører til
at det dannes en gasstrøm med ujevn struktur.
Innretningene kan frembringe fjerning fra en kontinuerlig åpning eller fra flere åpninger som omgir strømmen.
Fjerningsåpningene er fortrinnsvis orientert slik.at den fjernede gassen går i motsatt retning av strømmen som med-fører fibrene.
Når gasstrømmen som medfører fibrer har et sirkulært tverrsnitt, omgir vanligvis fjerningsåpningene gasstrømmen ringformet.
Fjerningsåpningene kan være plassert slik at de avskjærer banen for gasstrømmen på et punkt som nevnt foran, som korresponderer til noe mindre enn halve den totale bredde av strømmen, slik det ville være i fravær av apparatet ifølge oppfinnelsen.
Det er åpenbart at denne plasseringen ikke i vesentlig grad må forstyrre hverken den normal gasstrøm eller innsugningen av omgivende luft. For å hindre at fjerningsåpningene blir en hindring for fremdriften av gasstrømmen, plasseres det fortrinnsvis foran fjerningsåpningene et formingselement som leder gassen.
Fjerningen må utføres bare på gasstrømmen som medfører fibrer. Det.er nødvendig at fjerningen ikke når den omgivende atmosfære som ikke ville vært medført i strømmen av trekkegassen.
Når fjerningsinnretningene fullstendig omslutter gasstrøm-men og "kanaliserer" den, er det gunstig å ha en skillevegg bortenfor fjerningsåpningene som isolerer strømmen fra den omgivende atmosfære. Strømmen isoleres på en relativt kort del av den avstanden som dekkes. Det er tilstrekkelig at skilleveggen suspenderer hevingen av omgivende luft i fjerningsapparatet i motsatt retning av strømmen som medfører
fibrene.
Dimensjonene på fjerningsåpningene er ikke kritisk for fremgangsmåten. Det er imidlertid foretrukket at trykkfallet i sugekretsen er lav nok til å gjøre driftsomkostningene små, noe som omfatter et tilstrekkelig åpningstverrsnitt.
Det kan også være gunstig å gi en spesiell profil til kanten
i åpningen som er i kontakt med strømmen for å hindre at det dannes turbulens på nivå med denne åpningen på grunn av den raske forandring i retning på strømmen av gassen som fjernes.
Mellom gassgeneratoren og fjerningsinnretningene som av og
til omfatter en konformer, må det være et åpent rom som tillater innsugning av en tilstrekkelig mengde omgivende luft. Når det dreier seg om et apparat for fiberdannelse med sentrifugering fra et bøssinghjul, er avstanden fortrinns-
vis i størrelsesorden med diameteren på hjulet.
Andre egenskaper og fortrinn ved oppfinnelsen vil bli be-skrevet i større detalj i det etterfølgende under henvis-
ning til de vedheftede tegninger.
Figur 1 viser fenomenet som forårsakes av fremdriften, av gasstrømmen som har et sirkulært tverrsnitt i en ikke-lukket atmosfære. Figur 2 viser profilen ved gjennomsnittshastighetene i gassen og grensene for strømmen på en strøm av den type som er. vist i figur 1. Figur 3 er et skjematisk tverrsnitt av et ringformet fjernings- apparat ifølge oppfinnelsen. Figur 4 er et tverrsnitt av en annen utførelse av fjerningsapparatet ifølge oppfinnelsen.
Figur 5 er et delvis snitt av en variasjon av apparatet
vist i figur 4.
Figur 6 er et snitt av en annen utførelse av et fjernings- apparat ifølge oppfinnelsen. Figur 7 viser skjematisk utførelsen av oppfinnelsen på en
installasjon for fremstilling av fibrer ved hjelp
av et sentrifugeapparat.
Figur 8 viser skjematisk de forskjellige trinn ved fremstillingen av en fibermatte.
I figur 1 har gasstrømmen et sirkulært tverrsnitt.. Denne gasstrømmen utløper fra en åpning 0 til en ikke-innelukket, atmosfære som bare begrenses av veggen P hvorfra strømmen kommer. Den går fremover og medfører lag av omgivende luft som den kommer i kontakt med.
Den totale gasstrøm som består av den opprinnelige strøm forstørret med medført gass er representert ved grensene L.
Suksessive linjer med piler som viser strømmer med gjennomsnittlig gasstrømning medført av den opprinnelige strøm er også vist i denne figur.
Linjene i strømmen som er vist innenfor grensene L represen-terer bare et statistisk uttrykk for strømningen. Hvis ved det ytre av disse grenser den medførte luft frembringer en laminær strømning, vil i virkeligheten strømningen av strøm-men som er forstørret med medført luft bli meget turbulent..
Fremstilling av denne strømmen ved et gitt øyeblikk skulle forårsake at det oppstår meget brutte linjer. Uavhengig av det forhold at det ikke er mulig å ha en eksakt kunnskap om disse strømningslinjer, er det mer viktig å betrakte den generelle retning. Det er dette som gir den beste forklaring for det totale fenomen og som tillater forståelse av resul-tatene.
De medførte strømninger er radialt utviklet i planene stort sett parallelle med veggen P. De er medført på nivået med den perifere grense for strømmen og følger en retning som praktisk'talt er parallell med den opprinnelige strøm.
Gradvis vil strømmen som på forhånd er forstørret med. med-ført luft trekke med seg nye lag av omgivende luft. Strøm-men vider seg.ut, volumet øker og hastigheten avtar.
Profilen for de gjennomsnittlige hastigheter i strømmen som vist i figur 1 er gjengitt i figur 2. De gjennomsnittlige hastigheter er vist på nivået N ved vektorene V hvor lengden er en funksjon av verdien av den gjennomsnittlige hastighet på det punkt som betraktes.
Denne hastigheten er høyest ved sentrum av strømmen (Vm) og avtar til periferien som tilfeldig har fått en verdi på 0,01 Vm. Strømmen ved sentrum er.raskest siden den ikke direkte hemmes av kontakt med omgivende luft.
I denne figuren er også vist en sone som tilsvarer hastigheten k Vm som ifølge oppfinnelsen utgjør grensen L \ ved det ytre hvor fjerning av gass ifølge oppfinnelsen praktisk talt ikke medfører, fibrer.
Snittet som er vist på nivået N er reprodusert langs hele banen, men med en generell og progressiv reduksjon i hastigheten på grunn av medføring av stadig større gassmasser.
Dette fenomen med medføring av omgivende luft har forskjellige konsekvenser som er viktige for utviklingen av proses-sen .
Den første konsekvens er selvsagt at mengden gass som rnå
skilles fra fibrene er større når gassgeneratoren er fjer-nere fra mottakselementet. Medføringsfenomenet kan imidlertid reduseres hvis strømmen kanaliseres i sin bane. Dette frembringes vanligvis noe oppstrøms for mottakselementet hvor' ekspansjonen av gasstrømmen er hindret av veggene i en hette.
En annen effekt er betraktelig hastighetssenkning. i gassen..
Ved utgangspunktet strømmer disse gassene ut med hastigheter i størrelsesorden flere hundre meter pr..sekund for å få en fullstendig trekking av fibrene. Hvis disse hastigheter opprettholdes hele veien til mottakselementet, ville dette føre til knusing av fibrene. Vanligvis er hastigheten på nivået med elementet i størrelsesorden mindre enn 10 meter pr. sekund, den opprinnelige.energi i strømmen er overført til en mye større gassmasse (induserende strøm og indusert strøm). Hvis knusing av fibrene kan unngås, må hastighets-reduksjonen . i gassen ikke forårsake komprimering av matten.
I praksis kontrolleres denne hastigheten ved suging under mottakselementet. Bruken av suging under matten har tendens til å regulere hastigheten av passasjen langs hele mottakselementet.
En tredje virkning er blanding av drivgass og indusert gass. Denne blandingen medfører en dispersjon av varmen som opprinnelig fantes i trekkegassen og i mindre utstrekning i fibrene.
Ved fremstilling av en matte av glassfibrer er typisk den opprinnelige temperatur i trekkegassen ca. 1500°C. Når man tar hensyn til at det er nødvendig å unngå forkoking av bindemidlet, bør temperaturen på mottakselementet vanligvis ikke overstige. 100°C. Induksjon av luft er i hovedsaken ansvarlig for denne reduksjonen i temperatur.
Man skal bemerke at selv om en senkning av temperaturen på grunn av blanding av trekkegassen med omgivende luft er vesentlig, er den vanligvis utilstrekkelig. Avkjølingen av-sluttes vanligvis ved å forstøve vann direkte inn i gassens bane.
Eksemplene på oppfinnelsen som gis i det etterfølgende illustrerer de forskjellige sider ved gasstrømmene som er disku-tert.
Figur 3 viser en skisse av et apparat for å fjerne gass ifølge oppfinnelsen. Dette apparatet har en generell ringform.
Gasstrømmen G som medfører fibrene går gjennom sentrum av denne ringen.
For å kanalisere gassen til nivået med fjerningsåpning 2, danner veggene 3 ved åpningen 1 i apparatet en konisk trakt. En sylindrisk muffe 4 fører gassen mot åpningen 5 i apparatet.
Kanalen som dannes av veggen 3 og muffen 4 står i forbindelse med. et ringformet sugekammer 6 gjennom fjerningsåpningen 2. Dette kammeret er forbundet med sugeinnretninger som en suge-vifte ved.ledninger som ikke er vist.
Fjerningsåpningene består det åpne rommet som skiller muffen
4 fra den sylindriske kant 7 som strekker seg nedover fra veggen 3.
Apparatet er plassert slik at kanten 7 ikke går utover grensen L \ for hastigheten \ Vm med hensyn til de opprinnelige strøm-ninger, dvs. uten å ta hensyn til forstyrrelser av disse linjer som skyldes nærvær av fjerningsinnretningene.
På dette diagrammet er fremdriften av den fjernede gass vist med pilene A.. Fjerningen utføres stort sett i motsatt retning fra strømningen av strømmen som medfører fibrer.
Gassen som forlater fjerneapparatet fortsetter i retning av mottakselementet som ikke er vist i figur 3, men som er vist i figurene 7 og 8. Når gasstrømmen er kommet ut fra muffen 4, medfører den igjen omgivende luft og volumet økes som angitt foran.
Fjerningsåpningen 2 er plassert langt nok borte fra åpningen
5'i muffen 4 slik at i nærvær av strømmen G vil ikke sugingen medføre gass gjennom denne åpningen 5.
Figur 4 viser en annen utførelse for å fjerne gass ifølge opp-
finnelsen.
I denne utførelsen er sugekammeret 6 dannet av en forlengelse av muffen 4. Gasstrømmen føres gjennom kanalen 8 og åpningen 1 har klokkeform.
Fjerningsåpningen består av det ringformede, åpne rom som er plassert mellom muffen 4 og enden 10 av kanalen 8. Ledningen 9 forbundet med kammeret 6 til sugeinnretninger som ikke er vist.
Figur 5 viser en variasjon av det forangående apparat.
Denne variasjonen består i at den profilerte form som enden av .kanalen 8 har fått. Denne enden.er vist i form av en kant med avrundet kontur slik at man unngår turbulens på nivå med fjerningsåpningen 2.
Dimensjonene på åpningene 2 i konstruksjonen av apparatet som vist i figurene 3, 4 og 5 er relativt begrenset. Dette er nødvendig slik at gasstrømmen som forlater apparatet opp-tar hele muffen 4 og går foran sugingen av omgivende luft gjennom åpningen 5 i apparatet.
Når de mengder som fjernes er store, vil gass passere i åpninger 2 med høy hastighet og trykkfallet øker. For å redusere trykkfallet på nivå med fjerningsåpningene kan et apparat som vist i figur 6 benyttes.
I dette apparatet utføres fjerningen på to nivåer: de to fjerningsåpningene er definert med konsentriske elementer 7 og 11 på den ene side og 11 og 4 på den annen side. Disse åpninger står henholdsvis i forbindelse med separate kammere 6 og 12 som begge er forbundet med sugeinnretninger ved led-ninger som ikke er vist. Sugebetingelsene for de fjernede gasser A^ og kan. enten være like eller forskjellige. Som et alternativ til figur 6 er det også mulig å ha bare et
sugekammer for to fjerningsnivåer.
Figur 7 viser skjematisk adferden for alle gasstrømmer i en alminnelig installasjon for fremstilling av fibrer ved sentrifugering fra et bøssinghjul eller en spinner og som inneholder et apparat for gassfjerning ifølge oppfinnelsen.
Drivgassen kommer f.eks. fra en brenner av kjent type ved .høy hastighet som ligger ved periferien av sentrifugehjulet eller spinneren 13 i form av en ringformet strøm. Umiddelbart nedstrøms for hjulet dannes et trykkfall og strømmen samles slik at man får en strøm med sirkulært tverrsnitt og reduserte dimensjoner. Dette fenomenet påvirkes åpenbart av formen av fibersløret F. På sin bane medfører fibrene økende mengder medført luft som er vist med pilene I.
Gasstrømmen G som er øket med medført luft og representert ved sine grenser L går imi i et gassfjerningsapparat av den type'som er vist i figur 3.
En del A av luften som går inn suges inn i kammeret 6 og fjernes gjennom forbindelsene 9.
Gassen som ikke.fjernes går nedover fra apparatet og fortsetter fremdriften ved medføring av nye mengder omgivende luft.
På grunn av reduksjonen av strømenergien eller impulsen etter fjerningen, vil de mengder luft.som medføres i resten av den nedoverrettede bane være mindre enn de en fullstendig strøm ville medføre.
Forstørrelsen av gasstrømmen fortsetter så lenge den ikke er innelukket. Vanligvis finner denne innelukking bare sted når strømmen G møter veggene 15 i hetten som definerer det fiber-oppsamlende kammer. På en viss måte kanaliserer veggene 15 strømmen til"et mottakselement vanligvis i form av et tran sportbånd eller et belte 14 og begrenser medføringen av luft.
Dysene 16 forstøver vann og sprøyter vannet på strømmen som kommer frem fra fjerningselementet. Et bindepreparat for-støves også ved hjelp av dysene 17. Fordelingen av vann og bindemiddel utføres selvsagt av dyser plassert rundt hele gasstrømmen slik at behandlingen stort sett blir jevn.
Gasstrømmen går gjennom mottaksbelter 14 hvorpå fibrene holdes tilbake i form av en matte 17. Kammeret 18 plassert under mottaksbeltet underkastes en trykkreduksjon ved hjelp av innretninger som ikke er vist gjennom ledningen 19 slik at man får passasje av gass gjennom beltet og matten som dannes. Uten suging vil gassen i strømmen ha en tendens til å bli komprimert på utsiden av hetten, uavhengig av mengden gass som medføres av strømmen G.
Et fortrinn ved oppfinnelsen skriver seg fra det forhold at mengden gass som overføres gjennom mottaksbeltet er lavere enn i fravær av en avgassfjerning ifølge oppfinnelsen. Under disse betingelser vil hastighet og tap av gass ved gjennom-føring av gass gjennom dette "filteret" (dvs. matten som fremstilles) bli redusert og resultatet er en redusert tendens til å presse sammen fibrene.
I tillegg reduseres energien som kreves for å skape trykket som et resultat av en reduksjon i volumet av gassen som skal suges.
Når det gjelder fenomenet som påvirker den matten som dannes, vil en reduksjon i mengden gass som går gjennom matten også ha andre fortrinn. Bindemidlet som påføres fibrene og som ikke ennå er bundet til disse har en tendens til å bevege seg under påvirkning av gassgjennomgangen. Denne bevegelse fører til tap av bindemiddelpreparat i gassene som fjernes, noe som gjør det nødvendig med en tilsvarende økning i mengden preparat som tilføres for forstøvning. Videre må gassen som nå er tilført ennå mer bindemiddel underkastes en renseprosess som er mer omfattende og derfor mer kostbar. Av alle disse grunner er det gunstig å redusere gjennomføringshastigheten av gassen og bevegelse av bindemiddelpreparat som kan oppstå.
Når en del av varmen føres bort med den luften som suges bort, vil det i tillegg være enklere å unngå "forkoking" av , bindemiddelpreparatet i den matte 2 0 som fremstilles.
Figur 8 viser utviklingen av matten på forskjellige trinn.
Fibrene er plassert på et transportbånd 14 med økende tykkelse opptil utløpet av hetten.
Når matten 20 kommer frem fra hetten, er den ikke lenger utsatt for sammenpresning som skyldes gjennomføring av gass og den blir derfor slakk. Dette fører til en ekspansjon av matten og ekspansjonen fremmes av de støt som transportmekanismen frembringer. Matten får da sin største tykkelse e^.- Den går . inn i en ovn for herding av bindemidlet eller termisk behandling mellom to endeløse belter av mobile konformere 21. Avstanden mellom konformerne er stort sett mindre enn e^. Matten blir dermed delvis komprimert, noe som har den spesielle virkning at den øvre overflaten blir glatt.
Etter behandling har matten en tykkelse eQsom stort sett tilsvarer avstanden mellom konformerne. Den pakkes i form av en rull eller et panel i komprimert tilstand. En rulle angitt i figur 8 og tykkelsen i pakningen er ec. Denne tykkelsen kan være så liten som en fjerdedel eller en femtedel av tykkelsen eQved avslutning av den termiske behandling.
Den minimale tykkelse som er garantert til brukeren av den nominelle tykkelse en fører til uttrykket komprimeringsgrad som ved definisjon er forholdet mellom den nominelle tykkelse og tykkelsene under trykk en/ec.
Det er påvist når det gjelder oppfinnelsen at tykkelsen før ovnstørking e f er vesentlig øket. Følgelig kan tykkelsen ved utløpet av behandlingen være tilsvarende større. Ved prøving kan kompresjonsgraden økes for å ende opp med den samme nominelle tykkelse. Med andre ord kan tykkelsen under trykk ecvære lavere (selv om sluttproduktet er tykkere) og følge-lig vil omkostningene ved transport og lagring bli redusert tilsvarende.
Bruken av mellomliggende sugning eller gassfjerning omfatter selvsagt en viss mengde energiforbruk, men denne omkostningen kompenseres i stor utstrekning ved de fortrinn man får, hvor noen er nevnt foran.
Et annet fortrinn ved bruk av oppfinnelsen kommer til syne når, på en bestemt installasjon, produksjonsegenskapene i det fiberdannende apparat modifiseres, spesielt når man ved å øke strømmen av fiberdannet materiale øker mengden av den trekkegass som benyttes. I dette tilfellet er det mulig å øke 'hastigheten på mottaksbeltet for å beholde den samme fibertetthet pr. overflateenhet, men hastigheten på gassen som går gjennom matten blir høyere. Konsenkvensen av denne økning i hastighet er større komprimering og forskjellige ulemper som følger med dette.
Ved å benytte fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og opprett-holde tilfredsstillende mottaksbetingelser, kan det være gunstig å ha en større strømning uten å forandre dimensjonene på oppsamlingsbeltet eller mottakselementet.
Oppfinnelsen tillater derfor en bedre fleksibilitet i bruken av eksisterende installasjoner.
I beskrivelsen ovenfor ble bestemmelsesstedet for gassen som fjernes fra strømmen som medfører fibrer ikke angitt. Hvis driften utføres under de beskrevne betingelser, inneholder denne gassen bare en liten mengde fibrer. De kan kastes uten spesiell behandling, eller avhengig av omstendighetene, etter en enkelt fjerning av støv. I nærvær av fjerning ifølge oppfinnelsen reduseres videre mengden avløpsgasser og spesielt de som går gjennom mottakselementet. Under disse betingelser vil forurensningsbehandling som spesielt består av nedbrytning av medførte organiske produkter, ut-føres bare på en liten mengde gass, som, som allerede er påpekt, inneholder mindre forurensende elementer. Følge-lig vil omkostningen av slike behandlinger vesentlig bli redusert.
De følgende eksempler illustrerer fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen og viser hvilke resultater som kan oppnås.
Eksempel 1
Sammenlignende prøver ble utført for å bestemme virkningen av oppfinnelsen på egenskapene i gasstrømmen.
Denne prøven ble utført på en installasjon som inneholdt
en spinner eller- sentrifugeelement for fremstilling av fibrer. Den generelle innretning av denne installasjonen er som
vist i figur 7. Fjerningsapparatet som benyttes er av den type som er vist i figur 3.
De fiberdannende betingelser er de som vanligvis benyttes, for denne type apparat. Strømningen som velges tilsvarer en produksjon på 14 tonn fibrer daglig (0,16 kg/sek.). 3 3 Utbyttene er uttrykt i normal m luft pr. time (Nm /t),
dvs. en ekvivalent masse luft ved trykk på 760 mm kvikksølv og en temperatur på 0°C ..
Trekkegassen består for en del av gass fra en brenner og
for en annen del av komprimert luft. Disse to komponenter strømmer ut ringformet i umiddelbar nærhet av spinneren eller elementet for sentrifugering av trekkbart materiale. Strømningen av trekkestrøm av disse komponenter er 1300 Nm 3/t luft (0,47 kg/s)<:>.
To prøveserier utføres, en uten fjerningsapparatet og en med apparatet i drift ifølge oppfinnelsen.
Gasstrømningene måles ved inngang og utløp av fjerningen av apparatet (eller i fravær av det sistnevnte på de korresponderende nivåer i gassens bane) på nivå med mottakselementet og under dette elementet i sugekammerne.
Den følgende tabell gir resultatet av de strømningsmålinger som er gjort. Verdiene er alle i Nm 3/t luft (og i kg/s).
I den ovennevnte tabell er verdiene som korresponderer til de medførte strømninger beregnet ved subtraksjon. Alle andre strømninger er målt.
Disse tallene krever flere kommentarer.
Fjerning av en stor mengde gass som i tilfellet II medfører økning i mengden luft som induseres oppstrøms for fjerningen. Ikke desto mindre er den totale mengde gass ved utløpet av fjerningsapparatet vesentlig redusert sammen-lignet med det man får målt uten fjerning.
I tillegg kan det forhold at man medfører noe mer omgivende luft før fjerningen, føre til fjerning av en varmemengde som er større enn den som ligger i en enkel differanse . mellom strømmene som oppstår i de to tilfellene, idet den ekstra medførte luft også medfører en viss mengde varme.
Effekten av reduksjonen av energi eller impuls ved fjerning
er ganske vesentlig på de mengder luft som induseres ned-strøms for fjerningsapparatet. Resultatet er en stor reduksjon (30%) i mengden gass som går gjennom fibermatten. Denne reduksjonen uttrykkes ved en reduksjon i passasjehastigheten for gassen (3,4 m/s uten fjerning, 2,3 m/s ved fjerning) med de fortrinn som er påpekt når det gjelder komprimeringen av , fibrene, bevegelsen av bindepreparatet og forbedring i sluttproduktet.
Videre er trykkfallet ved passasjen i matten, 90 mm vannsøyle ('900 Pa) redusert til 40 mm (400 Pa) . Med andre ord er den suging som kreves på nivået med kammeret under mottaksbeltet meget lavere, noe som på samme tid reduserer den luft som introduseres på grunn av løsheten i apparatet på dette nivået
8500 Nm<3>/t luft (3,05 kg/s) i stedet for 12000 Nm<3>/t luft (4,3 kg/s).
Disse kombinerte virkninger fører til en mengde avløpsgass
som reduseres til 28000 Nm 3/t luft (10,2 kg/s) i stedet for 42000 Nm<3>/t luft (15,1 kg/s) eller en reduksjon på 32%.
Selv om den luft som fjernes kommer i tillegg til luften som
3 suges inn under mottakselementet f.eks. 33500 Nm /t (12 kg/s), er reduksjonen ennå større enn 20%. Denne reduksjon er vesentlig når det gjelder driftsomkostningene ved installasjonen og de øker forbedringene som ligger i selve produktet.
Eksempel 2
Virkningen av mengden gass som fjernes på driftsbetingelsene ble studert i en installasjon tilsvarende den som er vist i eksempel 1.
I disse prøvene var strømmen av drivgass 1500 Nm 3/t.
Følgende tabell gir de målte verdier (i Nm 3/t og i kg/s) på forskjellige nivåer i installasjonen.
Reduksjon i mengden gass som går gjennom fibermatten økes med den.mengde gass som fjernes. I forhold til de verdier som betraktes over et visst terskelnivå, synes utviklingen å være lineær. Det er verdt å legge merke til at summen av mengdene avløpsgass, dvs.- gass som fjernes og gass som går gjennom mottakselementet, reduseres når fjerningen økes. Dette resulterer tross for det forhold at fjerning induserer ytterligere mengder gass oppstrøms.
På grunn av oppfinnelsen er det mulig å regulere de fiber-mottakende betingelser uavhengig av dannelsesbetingelsene ved passende valg av forhold ved fjerningen.
Når betingelsene.såsom strømmen av fiberdannende materiale
må modifiseres, og følgelig mengdene trekkegass også skal modifiseres, er det mulig ved å benytte oppfinnelsen å opp-rettholde de mest tilfredsstillende egenskaper for dannelsen av matten uten å modifisere resten av installasjonen, og spesielt dimensjonen i transportbåndet eller mottaksoverflaten.
Eksempel 3
Det ble utført en prøve for å bestemme påvirkningen av oppfin-nelsén på de termiske betingelser under dannelsen av matten.
Prøven ble utført med et apparat av den type som er vist i figur 7. Betingelsene er de samme som i tilfellene A og C
i eksempel 2.
Varmen som frigjøres av brenneren tilfører systemet en vann-mengde på 700.000 kcal/t (813 kW).
Under prøvebetingelsene var omgivende luft.20°C. Gassen som fjernes ifølge oppfinnelsen har en målt temperatur på 120°C. Ca. 160.000 kcal/t (186 kW) fjernes når fjerneprosessen benyttes, dvs. omtrent en fjerdedel av den opprinnelige mengde.
Mengden forstøvet vann som avkjøler gassen er den samme i begge tilfeller. Selv om den totale mengde luft som induseres reduseres når fjerningen utføres, er det en temperaturreduksjon på ca. 10°C på mottaksnivået.
Under disse betingelser kan risikoen for forkoking av binde-middélpreparatet på matten unngås.
Det er også mulig å øke produksjonsutbyttet for apparatet og regulere mengden fjernet gass for å fjerne overskudd av varme (eller en del av denne).
I ethvert tilfelle vil anvendelsen av oppfinnelsen øke flek-sibiliteten for å benytte den fiberdannende installasjon.
Eksempel 4
Virkningene av å benytte oppfinnelsen ble også undersøkt for andre egenskaper i den fiberdannende prosess.
For prøvene utført under betingelser B og C i eksempel 2, ble mengden medført fiber målt. I disse prøver ble den indre kant av fjerningsåpningen plassert ved hastighetsgrensen k Vm for konfigurasjonen.
I begge tilfeller var andelen fiber som ble medført 0,3% og 0,6%. Disse prosentandeler er ganske lave, selv om mengden gass som fjernes er praktisk talt halvparten av den som går inn i fjerningsapparatet.
Når det gjelder prøven i eksempel 1, reduseres trykkfallet av luften som går gjennom matten med ca. halvparten, når fjerningsgassen ifølge oppfinnelsen benyttes. Denne for-skjellen er fulgt av en lavere komprimering av fibrene. Økningen i .tykkelsen før ovnstørkning e^er i størrelses-orden 25% f.or et apparat som gir 14 tonn fiber pr. dag (0,16 kg/s) og 2 0% for et utbytte på 18 tonn pr. dag (0,21 kg/s). Denne økningen kunne bevares på tykkelsen i matten som kommer frem fra tørkeovnen og resulterte i en forbedret komprimeringsgrad.
For et utbytte på 18 tonn/dag, var mattetykkelsene målt i mm, med og uten fjerning henholdsvis
Tykkelsen av matten som komprimeres i pakken e- ble vesentlig redusert, mens.den beholdt på den samme nominelle tykkelse. Gevinsten i komprimeringsgrad eller i volum er 50%. Resultatet er en vesentlig besparelse i omkostningene for lagring og transport.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av fibermatter hvor fibrene medføres av en gasstrøm mot et sted hvor de samles opp for å fremstille matten, hvor gasstrømmen består av en trekkegass og gass som medføres (induseres), av trekkegassen i den omgivende atmosfære under fremdriften, karakterisert ved at en del av.gasstrømmen- fjernes ved periferien av denne.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gassfjerningen utføres i banen for-gasstrømmen på et punkt hvor fibrene er størknet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ka. rakter i- • sert ved at mengden gass som induseres i gass-strømmen på fjerningspunktet er minst to ganger mengden induserende gass.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de forangående krav, karakterisert ved at fjerningen utføres på en del av gassen som er plassert på periferien av strømmen og slik at andelen fibrer som medføres er mindre enn.2% av alle fibrer som føres frem.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fjerningen utføres ved periferien av strømmen av gass'hvor hastigheten høyst er halvparten av den maksimale hastighet Vm på dette samme nivået.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at mengden gass som fjernes høyst tilsvarer den gasstrøm som er tilstede på samme nivå i fravær av fjerning.
7.. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fjerningen av gass utføres stort, sett i motsatt retning av gasstrømmen som medfører fibrer.
8. Fremgangsmåte for fremstilling av fibermatter hvor fibrene medføres av en gasstrøm og skilles ut på et mottakselement som holder tilbake fibrene og som tillater gassene å passere som deretter suges nedstrøms for mottakselementet karakterisert ved at deti banen for gasstrømmen, oppstrøms for mottakselementet fjernes en del av strømmen ved periferien av denne, hvor den del som fjernes er slik at man får en reduksjon, i passasjehastigheten av gassen på nivå med matten som dannes.på en verdi mindre enn 3 m/s.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at et bindemiddelpreparat forstøvet på fibrene, karakterisert ved at gassen som'fjernes medfører en tilstrekkelig mengde varme til å holde temperaturen i gassen på nivå med matten som dannes på en lavere verdi enn den temperatur man benytter ved bindemiddelbehandlingen.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved "at mengden gass som fjernes velges slik at reduksjonen i mengde gass som går gjennom matten som dannes forårsaker en reduksjon i trykkfallet på dette nivået på minst 25% i forhold til verdien i fravær av fjerning.
11. Fremgangsmåte for fremstilling av fibermatter hvor fibrene medføres av en gasstrøm hvorfra de utskilles på et mottakselement som holder tilbake fibrene og lar gassene passere gjennom elementet, hvor gassene suges nedstrøms for mottakselementet, karakterisert ved at det i banen for gasstrømmen, oppstrøms for mottakselementet fjernes en del av strømmen ved periferien av denne hvor den fjernede del er slik at mengden gass som passerer gjennom mottakselementet reduseres med minst 10%.
12. Apparat for å gjennomføre fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den består av et fjerningsele-ment som inneholder en eller flere åpninger (2) plassert på periferien av gasstrømmen, hvor disse åpninger er inn-rettet slik at fjerningen av gass utføres i motsatt retning av strømningen av gass som medfører fibrer.
13. Apparat ifølge krav 12 for fjerning på en gass-strøm med sirkulært tverrsnitt, karakterisert ved at fjerningsåpningene (2) danner en ringformet åpning.
14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at det oppstrøms for fjerningsåpningen (2) finnes innfetninger (3,8) for å kanalisere gasstrømmen.
15. Apparat ifølge krav 13 eller, krav 14, karakterisert ved at det nedstrøms for' f jernings-åpningen inneholder en vegg (4) som kanaliserer strømmen i en tilstrekkelig lang avstand for å hindre at omstigende luft stiger opp i motsatt retning av strømmen.
16. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at det inneholder to suksessive, ringformede fjer-ningsåpninger.
NO822684A 1981-08-06 1982-08-05 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av fremstillingsbetingelsene for fibermatter NO822684L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8115283A FR2511051A1 (fr) 1981-08-06 1981-08-06 Procede et dispositif pour l'amelioration des conditions de formation de matelas de fibres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO822684L true NO822684L (no) 1983-02-07

Family

ID=9261255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO822684A NO822684L (no) 1981-08-06 1982-08-05 Fremgangsmaate og innretning for forbedring av fremstillingsbetingelsene for fibermatter

Country Status (23)

Country Link
US (1) US4744810A (no)
EP (1) EP0072301B1 (no)
JP (1) JPS5876563A (no)
KR (1) KR880000382B1 (no)
AR (1) AR228406A1 (no)
AT (1) ATE14460T1 (no)
AU (1) AU8653182A (no)
BR (1) BR8204604A (no)
CA (1) CA1192013A (no)
DE (1) DE3264903D1 (no)
DK (1) DK339082A (no)
ES (1) ES8305072A1 (no)
FI (1) FI822724L (no)
FR (1) FR2511051A1 (no)
GR (1) GR77263B (no)
IE (1) IE53073B1 (no)
IN (1) IN156642B (no)
MX (1) MX156459A (no)
NO (1) NO822684L (no)
NZ (1) NZ201270A (no)
PT (1) PT75378B (no)
TR (1) TR21349A (no)
ZA (1) ZA825369B (no)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2511051A1 (fr) * 1981-08-06 1983-02-11 Saint Gobain Isover Procede et dispositif pour l'amelioration des conditions de formation de matelas de fibres
FI831344L (fi) * 1983-04-20 1984-10-21 Yhtyneet Paperitehtaat Oy Fiberfoerdelningsfoerfarande och - anordning foer en torrpappermaskin.
FR2559793B1 (fr) * 1984-02-17 1986-12-19 Saint Gobain Isover Procede de production de matelas de fibres minerales a partir d'un materiau fondu
DE3807420A1 (de) * 1988-03-07 1989-09-21 Gruenzweig & Hartmann Einrichtung zur erzeugung von fasern, insbesondere mineralfasern, aus einer schmelze
US5324337A (en) * 1992-12-29 1994-06-28 Knauf Fiber Glass Gmbh Method for producing fiber product
US5455991A (en) * 1994-02-03 1995-10-10 Schuller International, Inc. Method and apparatus for collecting fibers, and product
EP0760028B1 (en) * 1994-05-02 1999-06-02 Owens Corning Wool pack forming process using high speed rotating drums and low frequency sound distribution
US5595585A (en) 1994-05-02 1997-01-21 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Low frequency sound distribution of rotary fiberizer veils
WO1995030787A1 (en) * 1994-05-10 1995-11-16 Owens Corning Direct forming method of collecting long wool fibers
WO1995032859A1 (en) * 1994-05-26 1995-12-07 Beck Martin H Polyester insulation
US5980680A (en) * 1994-09-21 1999-11-09 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of forming an insulation product
US5885390A (en) * 1994-09-21 1999-03-23 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. Processing methods and products for irregularly shaped bicomponent glass fibers
DE10322460B4 (de) * 2003-05-16 2007-02-08 Corovin Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses aus Filamenten aus aufgeplatzten Fasern, Filamente aus aufgeplatzen Fasern und Vliesstoff
US20060021503A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Caterpillar, Inc. Electrostatic precipitator particulate trap with impingement filtering element
US20070014995A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Jacob Chacko Thin rotary-fiberized glass insulation and process for producing same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB517072A (en) * 1937-07-14 1940-01-19 Mij Exploitatie Octrooien Nv Improvements in filter materials and the manufacture thereof
US3442633A (en) * 1964-01-02 1969-05-06 Walter Merton Perry Method and apparatus for conveying and for treating glass fibers
US3325906A (en) * 1965-02-10 1967-06-20 Du Pont Process and apparatus for conveying continuous filaments
DE1635596B2 (de) * 1967-04-11 1975-02-20 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) FadenabzugsdOse zur Verwendung bei der Faservlies-Herstellung
US3824086A (en) * 1972-03-02 1974-07-16 W M Perry By-pass fiber collection system
US3781047A (en) * 1972-03-31 1973-12-25 Emhart Corp Adjustable support
US3877911A (en) * 1972-09-13 1975-04-15 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for producing fibers
FR2368445A1 (fr) * 1976-10-22 1978-05-19 Saint Gobain Regulation des installations de fibrage avec traitement des effluents
US4111672A (en) * 1973-10-10 1978-09-05 Saint-Gobain Industries Method and apparatus for suppression of pollution in mineral fiber manufacture
FR2286772A1 (fr) * 1974-10-03 1976-04-30 Etpm Installation de manutention pneumatique
DE2627262C3 (de) * 1976-06-18 1978-11-30 Automatik Apparate-Maschinenbau H. Hench Gmbh, 8754 Grossostheim Vorrichtung zum Trocknen von durch ein strömendes Gas transportierten Feststoffen
SU746015A1 (ru) * 1977-12-27 1980-07-07 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Устройство дл преобразовани потока аэровзвеси волокон
GB1601801A (en) * 1978-05-11 1981-11-04 Wiggins Teape Group Ltd Feeding means for a rod like element
US4263007A (en) * 1978-06-05 1981-04-21 Saint-Gobain Industries Apparatus for heat treatment of fibrous mats
US4263241A (en) * 1978-11-03 1981-04-21 Alexandrov Vyacheslav S Method for production of fibrous sheet material and apparatus for carrying out the same
US4350482A (en) * 1978-11-03 1982-09-21 Alexandrov Vyacheslav S Apparatus for production of fibrous sheet material
SU787537A1 (ru) * 1979-02-01 1980-12-15 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Устройство дл преобразовани потока аэровзвеси волокон
FR2511051A1 (fr) * 1981-08-06 1983-02-11 Saint Gobain Isover Procede et dispositif pour l'amelioration des conditions de formation de matelas de fibres

Also Published As

Publication number Publication date
KR840001285A (ko) 1984-04-30
CA1192013A (en) 1985-08-20
EP0072301B1 (fr) 1985-07-24
DK339082A (da) 1983-02-07
ES514745A0 (es) 1983-04-16
US4744810A (en) 1988-05-17
PT75378A (fr) 1982-09-01
NZ201270A (en) 1986-01-24
AR228406A1 (es) 1983-02-28
FR2511051B1 (no) 1984-03-23
ZA825369B (en) 1983-05-25
PT75378B (fr) 1985-01-03
FI822724L (fi) 1983-02-07
EP0072301A1 (fr) 1983-02-16
FR2511051A1 (fr) 1983-02-11
TR21349A (no) 1984-03-01
JPS5876563A (ja) 1983-05-09
MX156459A (es) 1988-08-24
ATE14460T1 (de) 1985-08-15
AU8653182A (en) 1983-02-10
IE53073B1 (en) 1988-05-25
GR77263B (no) 1984-09-11
IE821890L (en) 1983-02-06
ES8305072A1 (es) 1983-04-16
FI822724A0 (fi) 1982-08-05
IN156642B (no) 1985-09-28
BR8204604A (pt) 1983-07-26
KR880000382B1 (ko) 1988-03-20
DE3264903D1 (en) 1985-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO822684L (no) Fremgangsmaate og innretning for forbedring av fremstillingsbetingelsene for fibermatter
US2431205A (en) Apparatus for manufacturing fibrous glass
KR870010227A (ko) 용융방사를 위한 개선된 장치 및 방법
KR880012818A (ko) 스펀 플리스를 생산하기 위한 장치를 작동하는 방법
NO154750B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av mineralfibre for mineralfiberbaner, samt innretning for gjennomfoering av fremgangsmaaten.
NO162870B (no) Fremgangsmaate og innretning for regulering av fordelingenav fibre paa en mottageroverflate.
US4286395A (en) Apparatus for surface treatment of an endless textile structure
US3445207A (en) Manufacture of sheets or wicks from fibers of thermoplastic material such as glass fibers
GB952234A (en) Method and apparatus for forming a fibrous mass
US2219346A (en) Method and apparatus for producing fibrous material
US3838995A (en) Method and apparatus for direct formation of glass fiber slurry
US1769181A (en) Method of producing fibers from vitreous materials
US3681039A (en) Apparatus and method of removing excess liquid coating from glass filaments
DE1081195B (de) Verfahren zur Herstellung von Glasfasern
US4387476A (en) Method and an apparatus for a washing process subsequent to the spinning of synthetic fibers
US4058385A (en) Method for transporting glass fibers
US2711054A (en) Apparatus for forming glass strands
US3326650A (en) Method and apparatus for use in manufacturing glass fibers
US11820697B2 (en) Method for producing mineral fibres
US1770120A (en) Dehydrating apparatus and method
DE804112C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern, insbesondere Glasfasern
US2251726A (en) Method of manufacture of foliated glass
AT244011B (de) Verfahren zum Herstellen von Fasern aus zähflüssigen Massen und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
US3245767A (en) Method and apparatus for forming fine fibers
SU736934A1 (ru) Способ получени сухих молочных продуктов и установка дл его осуществлени