PL168628B1

PL168628B1 - Sposób wytwarzania plyt izolacyjnych z listew z wlókien mineralnych PL

Info

Publication number: PL168628B1
Application number: PL91299427A
Authority: PL
Inventors: Bent Jacobsen; Luis J Norgaard
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1990-12-07
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1996-03-29
Also published as: FI932566A0; EP0560878B1; EP0560878A1; FI932566A; SK56293A3; ES2062884T3; CZ106793A3; DE69104730D1; CZ282594B6; ATE113087T1; DK291590D0; DE69104730T2; WO1992010602A1; DK165926B; DK291590A; CA2095532A1; SK282244B6; FI112953B; CA2095532C; AU9080591A

Abstract

1. Sposób wytwarzania plyt izolacyjnych z listew z wlókien mineralnych, obejmujacy przetwarzanie sto- pionego wlókna mineralnego stanowiacego wyjsciowy material na wlókna, dodawanie do wlókien spoiwa, formowanie wlókien we wstege na pasie przenosnika, ciecie wstegi w kierunku wzdluznym na listwy, obra- canie listew o 90° wokól ich wzdluznych osi i spajanie ich razem w postac plyty, znamienny tym, ze przed cieciem wstege uklada sie w wielu warstwach poprzecz- nie do wzdluznego kierunku pasa przenosnika tworzac wtórna wstege i poddaje sie wtórna wstege sciskaniu powierzchniowemu i wzdluznemu, zas wyciete z niej listwy tnie sie na odcinki o wymaganej dlugosci. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyt izolacyjnych z listew z włókien mineralnych. Wynalazek dotyczy płyt izolacyjnych złożonych ze spojonych ze sobą elementów listwowych z włókien mineralnych (w dalszym ciągu określanych nazwą listew).

Znany jest sposób wytwarzania płyt izolacyjnych opisany w publikacji patentowej DE nr 2307577 C3. W tym znanym sposobie materiał przetwarzany jest na cienkie włókna mineralne przez odwirowywanie ich z jednego lub wielu szybko obracających się wrzecion wirówki przy ciągłym doprowadzaniu utwardzalnego spoiwa, przy czym w ten sposób utworzone włókna zbiera się na taśmie przenośnikowej w postaci wstęgi włókien, w której włókna ukierunkowane są przeważnie wzdłużnie względem powierzchni wstęgi. W tym znanym sposobie wstęgę włókien rozcina się wzdłużnie na listwy i utworzone w ten sposób listwy obraca się o 90° wokół ich osi wzdłużnych, po czym tak ustawione listwy łączy się razem z utworzeniem produktu przypominającego tkaninę, który następnie tnie się na długości potrzebne do składania elementów płytowych. W wyniku obracania listew włókna gotowych płyt ułożone są w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni płyt, w wyniku czego osiąga się znaczną sztywność i wytrzymałość płyt w kierunku prostopadłym do powierzchni płyt.

Opis zgłoszenia patentowego CA-A-1209893 ujawnia sposób wytwarzania produktu materiału włóknistego z uwarstwionej maty z włókien szklanych zawierającej substancje wiążące i mające ułożenie warstw włókien równoległe do powierzchni maty, przy czym wspomniany sposób zawiera etapy fałdowania maty w kierunku wzdłużnym tak, aby rozłożyć większą część wspomnianych warstw w kierunku poprzecznym do grubości maty, utwardzania na gorąco substancji wiążącej, cięcia maty w kierunku wzdłużnym dla utworzenia pasm maty, obracania pasm o 90° i łączenia sąsiednich pasm ze sobą dla utworzenia płyty.

168 628

Przy wzdłużnym ściskaniu maty wytwarza się wewnętrzną składaną strukturę we wstędze włóknistej, przy czym założenia są ułożone prostopadle do kierunku wzdłużnego wstęgi włóknistej.

Przy wzdłużnym cięciu takiej wstęgi na listwy, a następnie obracaniu tych listew o 90° i łączeniu ich ze sobą dla utworzenia płyty, każda listwa ma warstwową złożoną strukturę, a założenia są ułożone prostopadle do głównej powierzchni płyty i wskutek tego nadają większą sztywność i wytrzymałość powierzchniową płycie niż w przypadku, gdy płyta jest utworzona z prostoliniowych warstw.

Płyty wytwarzane za pomocą opisanego sposobu nadają się do wielu zastosowań, lecz w niektórych z tych zastosowań, na przykład w przypadku zewnętrznej izolacji dachów i/lub frontonów budynków oraz przy izolowaniu podłóg, płyty mają niezadowalającą sztywność lub wytrzymałość i/lub właściwości izolacyjne.

Znany jest na przykład z opisu patentowego DE nr 3501897 sposób wytwarzania wstęgi włókien przez wstępne wytwarzanie stosunkowo cienkiej wstęgi pierwotnej i następne składanie wstęgi pierwotnej z utworzeniem stosunkowo grubej wtórnej wstęgi włókien, zawierającej częściowo zachodzące na siebie warstwy tkaniny pierwotnej.

Składanie wstęgi włókien odbywa się przez zbieranie ich na taśmie przenośnikowej o dużej prędkości, na przykład poruszającej się z prędkością wynoszącą 130 m/min., w postaci cienkiej warstwy włókien, o ciężarze jednostkowym na przykład 0,3 kg/m². Włókna zebrane w ten sposób są ułożone na taśmie przenośnika w kierunkach równoległych do powierzchni wstęgi o przeważnie równolegle do kierunku ruchu taśmy. W wyniku tego taśma włókien osiąga wytrzymałość na rozciąganie około dwóch razy większą w kierunku wzdłużnym od wytrzymałości wstęgi w kierunku poprzecznym.

Znane są sposoby zgęszczania materiałów włóknistych. W sposobie, przedstawionym w opisie patentowym CH nr 620861, tkanina z włókien mineralnych doprowadzana jest do przestrzeni między dwiema równoległymi taśmami przenośnikowymi, które biegną z prędkością Vt, a następnie do przestrzeni między dwiema następnymi taśmami przenośnikowymi biegnącymi z prędkością V2, mniejszą od Vt. Zależnie od stosunku V1 V2 tkanina włóknista zostaje w mniejszym lub większym stopniu zgęszczona wzdłużnie. Stosunek V1 V2 dobierany jest tak, że w kierunku wzdłużnym tworzą się zakładki biegnące poprzecznie względem tkaniny. W innym korzystnym sposobie, patrz opis patentowy US nr 2 500 690, zgęszczenie wzdłużne osiąga się za pomocą szeregu zestawów walców przy czym kolejne, licząc w kierunku wzdłużnym wstęgi włókien, walce obracają się z coraz mniejszymi prędkościami.

Według wynalazku sposób wytwarzania płyt izolacyjnych z listew z włókien mineralnych, obejmujący przetwarzanie stopionego włókna mineralnego, stanowiącego materiał wyjściowy na włókna, dodawanie do włókien spoiwa, formowanie włókien we wstęgi na pasie przenośnika, cięcie wstęgi w kierunku wzdłużnym na listwy, obracanie listew o 90° wokół ich wzdłużnych osi i spajanie ich razem w postać płyty, charakteryzuje się tym, że przed cięciem wstęgę układa się w wielu warstwach poprzecznie do wzdłużnego kierunku pasa przenośnika tworząc wtórną wstęgę i poddaje się wtórną wstęgę ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu, zaś wycięte z niej listwy tnie się na odcinki o wymaganej długości.

Korzystnie wtórną wstęgę poddaje się ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu przed cięciem jej na listwy.

Korzystnie wtórną wstęgę poddaje się ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu po cięciu jej na listwy.

Korzystnie wstęgę wtórną ściska się wzdłużnie w stosunku od 1,5:1 do 4:1.

Korzystnie wstęgę wtórną ściska się powierzchniowo w stosunku od 3:1 do 6:1.

Korzystnie po ściskaniu powierzchniowym i wzdłużnym wstęgę wtórną poddaje się obróbce termicznej wytwarzającej spoiwo.

Korzystnie listwy tnie się na odcinki o wymaganej długości przed ich obróceniem o 90°.

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie płyt o znacznie poprawionych własnościach. Uzyskuje się płytę, w której zarówno założenia, ukształtowane poprzez wzdłużne sprasowanie wstęgi, ciętej dla utworzenia listew, jak i poszczególne włókna są ułożone prostopadle do płaszczyzny płyty. Płyta ma doskonałą sztywność i wytrzymałość w porównaniu z płytą,

168 628 w której tylko założenia są ułożone prostopadle do powierzchni płyty, podczas gdy włókna są usytuowane w dowolnym kierunku w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni płyty.

Płyta uzyskana sposobem według wynalazku jest wytworzona poprzez wykorzystanie listew ciętych z wtórnej wstęgi włóknistej, która jest ukształtowana poprzez poprzeczne podwojenie pierwotnej wstęgi mającej równoległą orientację włókien względem powierzchni wstęgi i głównie we wzdłużnym kierunku wstęgi. Dzięki temu płyta ma znacznie zwiększoną sztywność i powierzchniową wytrzymałość w porównaniu z płytami wytwarzanymi z pierwotnych wstęg włóknistych, w których włókna są usytuowane z przypadkową orientacją w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny wstęgi. Szczególnie dużą sztywność uzyskuje się w płytach wykonanych z listew uzyskanych przez cięcie wtórnej wstęgi wzdłużnie i następnie obracanie ich o 90° wokół ich wzdłużnej osi, ponieważ włókna, ułożone wstępnie poprzecznie do wstęgi wtórnej są usytuowane prostopadle do płaszczyzny płyty.

Poprzez ściśnięcie wstęgi włóknistej wzdłużnie przed obróceniem listew o 90°, zwiększa się wytrzymałość na ściskanie końcowych listew a powyżej wspomniany wzrost sztywności oraz wzrost wytrzymałości na ściskanie korzystnie wpływają na siebie, powodując całkowity efekt większy niż wynikający z sumy efektów wytworzonych przez te dwie wielkości oddzielnie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który schematycznie przedstawia układ do stosowania sposobu wytwarzania płyt izolacyjnych według wynalazku.

Układ zawiera piec 1 stapiający materiał do wytwarzania włókna mineralnego, z którego za pośrednictwem kanału 2 stopiony materiał jest podawany do wirówki 3 zaopatrzonej w cztery szybkoobrotowe wrzeciona 4. Jednocześnie z doprowadzaniem stopionego materiału do zewnętrznej powierzchni wrzecion 4 wirówki 3 i rozpylaniem spoiwa w pobliżu powierzchni wrzecion 4, wirówki 3 w kierunku osiowym przepuszcza się silny strumień gazu powodujący tworzenie włókien 5 zbieranych na perforowanej pierwszej taśmie przenośnikowej 6, mającej postać pętli, która podtrzymywana jest przez trzy rolki 7. Jedna z rolek 7 jest napędzana za pomocą układu napędowego (nie pokazany). W wyniku tego powstaje wstęga pierwotna 8 z włókien, która jest wprowadzana do obszaru między dwoma paskami wahadłowymi 10 i 11, za pomocą drugiej taśmy przenośnikowej 9, w postaci pętli. Dolne końce pasów wahadłowych 10, 14 osadzone są wahliwie w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku ruchu trzeciej taśmy przenośnikowej 12, która podpartajest dwiema rolkami 13, z których jedna jest napędzana za pomocą układu napędowego (nie pokazany).

Amplituda oscylacji dolnej części pasów wahadłowych 10 i 11 odpowiada szerokości trzeciej taśmy przenośnikowej 12 i tym samym na trzeciej taśmie przenośnikowej 12 kształtuje się składaną wstęgę 14 włókien, złożoną z częściowo zachodzących na siebie warstw 8 włókien. Cienką wstęgę pierwotną 8 układa się w pewnej liczbie warstw, na przykład dwudziestu, poprzecznie względem głównego kierunku wstęgi wtórnej 14, przy czym liczba warstw określona jest pożądanym ciężarem na jednostkę powierzchni wstęgi wtórnej 14.

Jeżeli warstwy wstęgi pierwotnej 8 ułożone są poprzecznie względem wstęgi wtórnej 14, to w nakładanej wstędze włókna zorientowane są przeważnie poprzecznie względem wstęgi 14. Otrzymuje się wstęgę wtórną 1-4 o stosunkowo dużej grubości i małych zmianach gęstości w kierunku wzdłużnym.

W sposobie według wynalazku korzystne jest stosowanie wstęgi wtórnej 14 wykonanej z nakładanej wstęgi włókien, zawierającej od 4 do 25 warstw i mającej ciężar powierzchniowy korzystnie od 1do 8 kg/m². Wstęga 14 włókien jest następnie wprowadzana do sekcji prasowania powierzchniowego złożonej z trzech zespołów 15,16, 17 współpracujących walców, przy czym odstępy między walcami kolejnych zespołów 15, 16, 17 zmniejszają się w kierunku przesuwu wstęgi 14 włókien. Następnie wstęgę 14 włókien wprowadza się do sekcji zgęszczania wzdłużnego, która również składa się z trzech zespołów 18, 19, 20 walców, przy czym walce tych zespołów 18, 19, 20 obracają się z tą samą prędkością, mniejszą od prędkości zespołów 15, 16, 17 walców. Zamiast zwiększania wytrzymałości może być pożądane zmniejszenie gęstości sprzyjające poprawie właściwości izolacyjnych. Przy tym wiadomo, że płyty listwowe wykonane z wełny mineralnej o zawartości ziaren wynoszącej około 30% przy wielkościach ziaren powyżej 63 (im

168 628 mają optymalne właściwości izolacyjne przy gęstości wynoszącej około 40 kg/m³. Wstęgę 14 włókien po zagęszczeniu wzdłużnym wprowadza się do pieca utwardzającego 21, w którym nagrzewa się ją do temperatury wystarczającej do utwardzenia spoiwa i do związania włókien. Po przejściu przez piec utwardzający 21 obrobioną termicznie wstęgę włókien rozcina się wzdłuż za pomocą pił 22 na listwy 23, które przecina się następnie poprzecznie za pomocą piły poprzecznej 24. Pocięte listwy 23 obraca się o 90° i składa się do utworzenia elementu płytowego 25 na czwartej taśmie przenośnikowej 26, a jednocześnie na powierzchnię styku nanosi się spoiwo za pomocą urządzenia nakładającego (nie pokazane) w celu spojenia listew 23.

Jak to pokazano na rysunku, włókna wstęgi 14 utworzonej z wstęgi pierwotnej 8 ułożone są prostopadle do powierzchni gotowego elementu płytowego 25 i ponieważ zachodzą one również na siebie, odznaczają się dużą wytrzymałością na ściskanie. Korzystne jest wzdłużne zgęszczanie wstęgi 14 włókien przed rozcięciem jej na listwy 23, choć zgęszczanie wzdłużne można wykonywać po rozcięciu wstęgi 14 na listwy 23.

Korzystne jest stosowanie w sposobie według wynalazku listew 23 z materiałów włóknistych zgęszczonych wzdłużnie w stosunku od 1,5:1 do 4:1.

Zgęszczenie wzdłużne można wykonywać po prasowaniu powierzchniowym, a przy stosowaniu spoiwa termoutwardzalnego wspomniane zgęszczanie wzdłużne wykonuje się przed wprowadzeniem wstęgi 14 włókien do pieca 21 do utwardzania. Listwy 23 tnie się ze wstęgi 14 włókien sprasowanej powierzchniowo w stosunku od 3:1 do 6:1.

Korzystnie rozcinanie wstęgi 14 włókien z utworzeniem listew wykonuje się za pomocą pił, które mogą być piłami taśmowymi.

W korzystnym wykonaniu sposobu według wynalazku listwy cięte są na potrzebne długości przed ich obróceniem o 90° i złożeniem w płyty. Takie obrócenie może być wykonywane na przykład jednocześnie z przenoszeniem rozciętych listew z jednej taśmy przenośnikowej, po której poruszają się one w kierunku wzdłużnym listew, na inną taśmę przenośnikową, poruszającą się prostopadle do pierwszej taśmy i na której listwy przenoszone są w kierunku prostopadłym do ich kierunku wzdłużnego. W tym przykładzie wykonania, urządzenie stosowane do tego rodzaju obracania listew zajmuje mało miejsca.

W inny sposób obracanie listew można wykonać podczas rozcinania wstęgi na listwy. Właściwie zorientowane listwy 23 tworzące element płytowy 25 mogą być sklejane, korzystnie, za pomocą spoiwa nakładanego na górną powierzchnię wstęgi 14 włókien, bądź też na jej dolną stronę, i korzystnie, przed rozcięciem wstęgi 14 na listwy 23. Jednak nie jest niezbędne dodawanie specjalnego spoiwa, gdyż spoiwo dodawane do włókien w związku z ich kształtowaniem występuje również na powierzchniach listew 23 i może wystarczyć do ich połączenia po dokładnym wzajemnym dociśnięciu podczas utwardzania spoiwa w piecu 21 do utwardzania.

Jeżeli przy kształtowaniu włókien dodawane jest do nich spoiwo termoutwardzalne i jeśli do łączenia listew 23 między sobą stosuje się również spoiwo termoutwardzalne, to te spoiwa mogą być utwardzane w jednym etapie, przez przenoszenie odpowiednio ukierunkowanych i złożonych listew 23 przez piec 21 do utwardzania, w którym są nagrzewane do temperatury utwardzania, korzystnie, zawierającej się między 210°C, przy stosowaniu jako spoiwa żywicy formaldehydowej.

Spoiwo do wzajemnego łączenia listew 23 może być dodawane również po wygrzaniu wstęgi 14 włókien lub listew 23 w piecu 21 utwardzającym w celu utwardzenia spoiwa dodanego do włókien w związku z ich kształtowaniem. Przy dodawaniu spoiwa po przejściu wstęgi przez piec utwardzający, korzystnie stosuje się inne spoiwa niż termoutwardzalne. Zamiast spajania, listwy mogą być łączone za pomocą na przykład pasków, taśm, włókien lub papieru, po jednej lub obu stronach płyt.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania płyt izolacyjnych z listew z włókien mineralnych, obejmujący przetwarzanie stopionego włókna mineralnego stanowiącego wyjściowy materiał na włókna, dodawanie do włókien spoiwa, formowanie włókien we wstęgę na pasie przenośnika, cięcie wstęgi w kierunku wzdłużnym na listwy, obracanie listew o 90° wokół ich wzdłużnych osi i spajanie ich razem w postać płyty, znamienny tym, że przed cięciem wstęgę układa się w wielu warstwach poprzecznie do wzdłużnego kierunku pasa przenośnika tworząc wtórną wstęgę i poddaje się wtórną wstęgę ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu, zaś wycięte z niej listwy tnie się na odcinki o wymaganej długości.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtórną wstęgę poddaje się ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu przed cięciem jej na listwy.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtórną wstęgę poddaje się ściskaniu powierzchniowemu i wzdłużnemu po cięciu jej na listwy.
4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wstęgę wtórną ściska się wzdłużnie w stosunku od 1,5:1 do 4:1.
5. Sposób według zastrz. 2_;albo 3, znamienny tym, że wstęgę wtórną ściska się powierzchniowo w stosunku od 3:1 do 6:1.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po ściskaniu powierzchniowym i wzdłużnym wstęgę wtórną poddaje się obróbce termicznej utwardzającej spoiwo.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że listwy tnie się na odcinki o wymaganej długości przed ich obróceniem o 90°.