PL196366B1

PL196366B1 - Ściśnięty i spakowany rulon związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, sposób wytwarzania wstęgi jako półfabrykatu przy wytwarzaniu takiego rulonu oraz sposób wytwarzania związanego płata ze sztucznych włókien szklistych o małej gęstości

Info

Publication number: PL196366B1
Application number: PL357500A
Authority: PL
Inventors: Svend Grove-Rasmussen
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2007-12-31
Also published as: DE60038566D1; EP1950184A3; EP1228010B1; WO2001023312A1; HU228444B1; AU1135301A; PL357500A1; EP1950184B1; DE60038566T2; EP1228010A1; ATE391700T1; EP1950184A2; HUP0202815A2

Abstract

1. Scisniety i spakowany rulon zwiazanego plata ze sztucznych wlókien szklistych (MMVF) o malej gestosci, który ma lica, górne i dolne, rozciagajace sie w kierunkach osi X i Y, (….) a os rulonu biegnie zasadniczo wzdluz osi X, znamienny tym, ze liczba drugich brzegów koncowych (36) w kazdym licu (30, 31) wynosi 0,4 n albo mniej na metr, gdzie n jest srednia liczba warstw w kierunku osi Z. 15. Sposób wytwarzania wstegi jako pólfabrykatu przy wytwarzaniu rulonu zwiazanego plata ze sztucznych wló- kien szklistych (MMVF) o malej gestosci, który ma lica, górne i dolne, (….) w zasadniczo regularnych odstepach, a os rulonu biegnie zasadniczo wzdluz osi X, znamienny tym, ze wylewa sie roztopiony material mineralny na pierw- szy wirnik jednej lub wiekszej liczby odsrodkowych prze- dzarek kaskadowych, umieszczonych obok siebie, przy czym kazda zawiera pierwszy wirnik i jeden lub wieksza liczbe kolejnych wirników, ……………………………………. 26. Sposób wytwarzania zwiazanego plata ze sztucz- nych wlókien szklistych o malej gestosci, zgodnie z którym wylewa sie roztopiony material mineralny na pierwszy wirnik jednej lub wiekszej liczby odsrodkowych przedzarek kaskadowych, (….) i po scisnieciu pakuje sie kazdy rulon, znamienny tym, ze stosuje sie zarówno wstege, jak i zespól kolektora o szerokosci co najmniej L, przy czym L wynosi co najmniej 2,5 metra. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ściśnięty i spakowany rulon związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, sposób wytwarzania wstęgi jako półfabrykatu przy wytwarzaniu takiego rulonu oraz sposób wytwarzania związanego płata ze sztucznych włókien szklistych o małej gęstości.

₃

Płaty tego rodzaju, o względnie małej gęstości, rzędu 10 - 50 kg/m³, stosowane jako izolacja cieplna, przykładowo jako izolacja w ścianach, dachach i sufitach, czasami zwane „Fibre Mats albo Fasermatte” (maty z włókien), mogą być dostarczane jako płaskie maty w stanie ściśniętym albo nie ściśniętym. Alternatywnie, mogą one być dostarczane w postaci rulonu. Każdy rulon jest zwykle pakowany pod naciskiem tak, że dostarczany wyrób ma postać ściśniętego i zapakowanego rulonu, który tym samym rozpręża się przy usuwaniu opakowania, tak że rulon rozwija się.

Płaty mogą być wykonywane w postaci jednej warstwy, poprzez zbieranie włókien na żądaną głębokość i utwardzanie środka wiążącego na włóknach w celu utworzenia płata w jednej operacji (patrz np. francuski opis patentowy FR 8302897). Alternatywnie płat może być utworzony z utwardzonego, złączonego stosu warstw, z których każda jest utworzona z ciągłej, nanoszonej z użyciem powietrza wstęgi MMVF (patrz np. europejski opis patentowy EP-A-297111 oraz niemiecki opis patentowy DE-A-3501897).

W jednym typie płata, lica stosu rozciągają się w kierunkach osi X i Y. Warstwy są ułożone w taki sposób, że boczne brzegi płata są wyznaczone przez boczne brzegi warstw, a te rozciągają się zasadniczo wzdłuż osi Y i są nachylone względem lic, końcowe brzegi płata rozciągają się zasadniczo wzdłuż osi X i są wyznaczone końcowymi brzegami warstw zasadniczo równoległymi do lic, zaś drugie brzegi końcowe warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi w poprzek lic płata w zasadniczo regularnych odstępach. Wynalazek dotyczy tego typu płatów o małej gęstości.

Gdy płat tego typu jest dostarczany w postaci ściśniętego i zapakowanego rulonu, którego oś biegnie zasadniczo wzdłuż osi X, występuje tendencja do pogarszania jego wytrzymałości na rozciąganie oraz innych właściwości fizycznych, jak również jego wyglądu. Jest to wynikiem ściskania, pakowania, manipulacji oraz transportu i magazynowania. W szczególności, gdy taki płat rozwija się z opakowania, rozerwania struktury wewnętrznej i powierzchniowej płata są często wyraźnie widoczne gołym okiem, a wytrzymałość na rozciąganie w kierunku długości (wzdłuż osi Y) jest w sposób niepożądany mniejsza niż wytrzymałość na rozciąganie płata przed jego zrolowaniem. To pogorszenie właściwości ściśniętego i zrolowanego płata jest na ogół o wiele większe niż pogorszenie, jakie zwykle występuje, gdy płat pakuje się na płasko, i prawdopodobnie jest spowodowane połączonym wpływem ściskania i zginania.

Celem wynalazku jest zminimalizowanie tego pogorszenia właściwości wizualnych i fizycznych, będącego skutkiem ściskania i pakowania płata o małej gęstości do postaci rulonu.

Innym problemem, jaki występuje w przypadku takich płatów jest to, że ich właściwości wizualne i fizyczne mają skłonność do pogarszania się, gdy wytwarzanie prowadzi się w sposób mający na celu większą opłacalność i wydajność.

Jedną metodą poprawy opłacalności sposobu wytwarzania jest zwiększenie natężenia przepływu roztopionego materiału na urządzenie rozwłókniające, które stosuje się do wytwarzania włókien, które zbiera się w postaci nanoszonej z użyciem powietrza wstęgi MMVF, tworzącej każdą z indywidualnych warstw. Stwierdzono niestety, że zwiększanie w ten sposób wydajności produkcji prowadzi do pogorszenia właściwości fizycznych i wyglądu ściśniętego, spakowanego rulonu płata wykonanego z takiej wstęgi.

Dlatego też istnieje zapotrzebowanie na zwiększenie wydajności procesu wytwarzania płata bez pogarszania jakości wyrobu finalnego, a w rzeczywistości celem wynalazku jest umożliwienie poprawy jakości wyrobu finalnego, mimo zwiększonej wydajności.

Typowym sposobem wytwarzania wstęgi nanoszonej z użyciem powietrza jest przetwarzanie roztopionego materiału mineralnego na włókna, przykładowo poprzez zastosowanie kaskadowej przędzarki odśrodkowej, które to włókna są przenoszone w powietrzu w postaci chmury w kierunku kolektora, na którym są zbierane jako wstęga. Kolektor przenosi wstęgę od stanowiska zbierania. Wydajność wzrasta, jeżeli ilość roztopionego materiału (ton na godzinę) zwiększa się, lecz stwierdzono, że prowadzi to do pogarszania właściwości płata i rulonu, jeżeli prędkość wstęgi pozostaje niezmieniona.

Zwiększenie prędkości wstęgi umożliwiłoby zmniejszenie grubości poszczególnych warstw wstęgi, przy każdej danej wydajności. Tym niemniej, w nowoczesnych instalacjach wstęga już przePL 196 366 B1 mieszcza się szybko i znaczne zwiększenie jej prędkości zaczyna być niewykonalne. Zwiększanie prędkości wstęgi stwarza poważne problemy techniczne, włączając przykładanie dużych sił do słabej wstęgi, i w konsekwencji powstawanie dziur i fałd. Zwiększenie prędkości utrudnia także układanie krzyżowe, które zwykle stosuje się w celu przemiany wstęgi pierwotnej na stos warstw.

Jest to w szczególności przypadek tych instalacji, w których wstęga musi zmienić swój kierunek od początkowego punktu zbierania do punktu, w którym formuje się z niej stos, a tym samym płat. W wielu sposobach wstęga musi się obrócić o 90° na stole obrotowym. Wykonanie tego z dużą prędkością może stanowić szczególny problem. Inny problem powstaje w urządzeniu używanym do formowania stosu ze wstęgi, które to urządzenie jest zazwyczaj układarką krzyżową. Jeżeli wstęga porusza się bardzo szybko, mogą wystąpić poważne problemy techniczne związane ze sterowaniem układarką krzyżową.

Byłoby rzeczą pożądaną zredukowanie do minimum tych problemów związanych z wytwarzaniem, przy równoczesnym zachowaniu dobrej wydajności produkcji i wykonywaniu ściśniętych i spakowanych rulonów wysokiej jakości.

Zazwyczaj wytwarza się wstęgę o szerokości do 2 m. Istnieje niewiele odosobnionych odniesień w literaturze dotyczących formowania wstęg o większej szerokości, np. 2,5 m w niemieckim opisie patentowym DE-A-3501897. Proponowano również zastosowania wielu przędzarek, przykładowo trzech przędzarek w układzie obok siebie. Przykłady podano w międzynarodowych publikacjach patentowych WO92/12939 i WO92/12940. Z uwagi na to, że w tego typu urządzeniu każda przędzarka zajmuje zwykle około 3/4 metra, to jeżeli przędzarki zasilają pojedynczy kolektor, będą one wymagały zastosowania kolektora o szerokości około 2-2,5 metra. W międzynarodowej publikacji patentowej WO99/51535 (opublikowanej 14 października 1999) przedstawiono układ trzech przędzarek i stwierdzono, że komora przędzalnicza (a więc przypuszczalnie również wstęga) ma szerokość 2,5 albo 4 metrów.

Mimo tych okazjonalnych odniesień do szerokości wstęgi równej 2,5 metra, problemy techniczne związane w szczególności z obracaniem wstęgi, w połączeniu z ogólnymi kosztami zapewnienia szerszego przenośnika, powodują tendencję do rezygnacji ze zmiany normalnej szerokości wstęgi do 2 metrów. Nie zaproponowano żadnych technicznych korzyści związanych z przejściem na większą szerokość.

W niniejszym wynalazku stwierdzono, że możliwe jest zwiększenie wydajności i poprawa jakości, a w szczególności możliwe jest wytwarzanie ściśniętych i spakowanych rulonów opisanego wyżej typu o wyższej jakości, poprzez dostarczanie wstęg w postaci odcinków mających większą długość (w kierunku Y płata i rulonu) niż to jest zwykle przyjęte. W korzystnym układzie osiąga się to poprzez formowanie płata ze wstęgi, która ma szerokość co najmniej 2,5 metra, a korzystniej warstwy wstęgi są ułożone w stos w taki sposób, że kierunek szerokości wstęgi biegnie zasadniczo wzdłuż osi Y (kierunek długości) płata i wstęgi.

Jakość niezrolowanego płata zależy oczywiście po części od zastosowanych warunków topienia i rozwłókniania oraz od warunków zbierania włókien. Z reguły stwierdzono, że wygląd wizualny i jakość włókna poprawia się wraz ze wzrostem szerokości wstęgi, a w szczególności stwierdza się, że jakość utrzymuje się lub poprawia wraz ze wzrostem ogólnej wydajności, przykładowo poprzez znaczące zwiększenie ilości ton na godzinę roztopionego materiału poddawanego rozwłóknianiu, jeżeli zwiększa się szerokość wstęgi.

Zgodnie z wynalazkiem ściśnięty i spakowany rulon związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, który ma lica, górne i dolne, rozciągające się w kierunkach osi X i Y, przy czym płat ma grubość przebiegającą w kierunku osi Z, brzegi końcowe rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi X i brzegi boczne rozciągające się zasadniczo wzdłuż osiY, i który jest uformowany z utwardzonego, połączonego stosu warstw, z których każda jest utworzona z ciągłej wstęgi MMFV zawierającej środek wiążący, naniesionej z użyciem powietrza, i w którym boczne brzegi warstw są nachylone względem lic i wyznaczają brzegi boczne płata, brzegi końcowe płata są wyznaczone brzegami końcowymi warstw, przy czym brzegi końcowe są zasadniczo równoległe do lic, drugie brzegi końcowe warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi w poprzek lic, w zasadniczo regularnych odstępach, a oś rulonu biegnie zasadniczo wzdłuż osi X, charakteryzuje się tym, że liczba drugich brzegów końcowych w każdym licu wynosi 0,4n albo mniej na metr, gdzie n jest średnią liczbą warstw w kierunku osi Z, tzn. w kierunku prostopadłym do stosu.

Wymóg, aby liczba brzegów końcowych w każdym licu wynosiła 0,4n albo mniej stanowi wskazówkę, że długość wzdłuż osi Y każdej warstwy wynosi 2,5 m albo więcej. Długość każdej warstwy

PL 196 366 B1 w kierunku osi Y powstaje zwykle z szerokości wstęgi, którą układa się w poprzek płata w celu uformowania stosu. Szerokość wstęgi wynosi co najmniej (a zwykle powyżej) 2,5 metra. Zwykle wynosi ona co najmniej 2,75 metra tak, że liczba brzegów końcowych w każdym licu wynosi korzystnie poniżej 0,36n na metr. Korzystnie, szerokość wstęgi wynosi co najmniej 3 metry.

Średnia liczba warstw w stosie, n, wynosi zwykle co najmniej 5, a korzystnie co najmniej 6. Często jest to 10 albo więcej. Może ona wynosić do 20 albo do 25, lecz może być większa.

Najlepsze wyniki z punktu widzenia parametrów użytkowych i ekonomiki osiąga się przy liczbie brzegów końcowych w każdym licu wynoszącej 0,167 n - 0,333 n, przy n wynoszącym 6 -25, co odpowiada szerokości wstęgi 3 - 6 metrów, lecz można stosować szerokości do 7 metrów, a nawet 8 metrów tak, że liczba brzegów na metr jest poniżej 0,125 n. Oczywiście, z punktu widzenia wyrobu, nie ma ograniczenia co do szerokości wstęgi albo dolnej granicy liczby brzegów końcowych na metr.

Pożądane jest, aby każda warstwa miała względnie małą gramaturę, i normalnie wynosi ona poniżej 750 g/m², a każda warstwa ma gramaturę poniżej 550 g/m², zwykle 500 g/m², korzystnie 100 400 g/m². Jeżeli gramatura jest zbyt mała, mogą wystąpić trudności z prawidłowym prowadzeniem wstęgi na jej drodze do stanowiska formowania płata, a więc zwykle wstęga ma gramaturę co najmniej 100 g/m². Zwykle wynosi ona co najmniej 150 albo 200 g/m², do 300, 350 albo 400 g/m².

Płat ma na ogół długość w kierunku osi Y równą co najmniej 2,5 albo 2,75 metra, a często co najmniej 3 m, a korzystnie co najmniej 4 m, przykładowo do 5, 6 albo nawet 8 metrów. Może on być dłuższy niż ta wartość, lecz zbyt długi płat jest zwykle niewygodny i masywny. Jego wymiar szerokościowy w kierunku osi X może być większy niż jego wymiar Y, lecz zwykle jest on taki sam albo mniejszy niż jego wymiar Y, zwykle 0,5 - 2,25 metra.

Rulon ma korzystnie co najmniej jedną z warstw rozciągającą się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego. Po raz pierwszy można obecnie wytwarzać rulony mające długość co najmniej 2,5, a ogólnie co najmniej 2,75 albo 3 metry, z co najmniej jedną warstwą rozciągającą się na całej długości. Przykładowo, jeżeli wstęga ma szerokość 3 metry, wówczas cały rulon może mieć długość 3 metrów i będzie mieć jedną warstwę rozciągającą się na całej długości. Korzystnie co najmniej dwie spośród warstw rozciągają się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego.

Płat, który zwinięty jest w rulon jest zwykle cięty z ciągłego płata, który zwykle formuje się poprzez układanie warstw jedna na drugiej na przenośniku, który porusza się ruchem ciągłym przez stanowisko układania.

Płat po rozwinięciu i powrocie do stanu równowagi ma grubość 50 - 250 mm (korzystnie 80 180 mm) oraz gęstość 5 -50 kg/m² (korzystnie 15 -40 kg/m²).

Każda warstwa w stosie musi być ciągła w tym sensie, że stanowi ciągłą wstęgę, rozciągającą się poprzez całą warstwę. Każda warstwa może być wstępnie uformowana jako warstwa, która jest cięta na żądany wymiar, a następnie warstwy układa się jedną na drugiej. Przykładowo, wszystkie warstwy mogą być cięte na tę samą długość i szerokość z wstęgi o dobranym wymiarze, a następnie mogą być układane jedna na drugiej na poruszającym się ruchem ciągłym przenośniku tak, że boczne brzegi warstw są nachylone względem lic przenośnika, a tym samym ewentualnego stosu albo ciągłego płata. Zasadniczo regularne rozmieszczenie brzegów końcowych jest wówczas zasadniczo równomiernym rozmieszczeniem równoległych brzegów końcowych.

Korzystnie jednak, warstwy są wykonane z zasadniczo ciągłej wstęgi, ułożonej krzyżowo. W tej postaci zasadniczo regularne rozmieszczenie ukazuje zygzakowaty układ brzegów końcowych na każdym licu ciągłego płata.

Poszczególne warstwy łączą się ze sobą w wyniku tego, że poszczególne warstwy wstęgi są układane jedna na drugiej, a otrzymany stos poddaje się następnie ściskaniu.

Aby środek wiążący był (jak to jest korzystne) rozłożony równomiernie w całym płacie, zwykle rozprowadza się środek łączący równomiernie w każdej wstędze. Środek wiążący może być dowolnym odpowiednim środkiem wiążącym dla wyrobów z MMVF i zwykle jest utwardzalnym, organicznym środkiem wiążącym, takim jak żywica fenolowa. Całkowita ilość środka wiążącego wynosi zwykle 0,5 -5% masy płata, a zazwyczaj ustala się to dla każdego konkretnego wyrobu przestrzegając zasady, że „straty prażenia” wynoszą 0,5 -5%, zwykle około 1-3%. Strata prażenia jest stratą ciężaru, gdy całkowicie wysuszony płat poddaje się prażeniu w celu wypalenia składników organicznych.

Ciągły płat tnie się w poprzek jego szerokości w celu wyznaczenia brzegów końcowych płata przeznaczonego do zrolowania. To z kolei powoduje wyeksponowanie brzegów końcowych warstw w tych odciętych końcach, które rozciągają się w kierunkach osi X i Z ciętego płata. Ciągły płat można

PL 196 366 B1 ciąć wzdłuż, aby wyznaczyć brzegi końcowe płata przeznaczonego do zrolowania. Te cięte brzegi rozciągają się w kierunkach osi Y i Z.

Wstęga może być wykonana z dowolnego znanego roztopionego materiału szklistego (szkła, kamienia albo skały). Roztopiony materiał może być rozwłókniany za pomocą dowolnej znanej techniki rozwłókniania, zwykle techniką rozwłókniania odśrodkowego. Można to zrealizować z użyciem garnka przędzalniczego, lecz korzystne jest zastosowanie kaskadowego sposobu rozwłókniania.

Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania wstęgi jako półfabrykatu przy wytwarzaniu rulonu związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, który ma lica, górne i dolne, rozciągające się w kierunkach osi X i Y, przy czym płat ma grubość przebiegającą w kierunku osiZ, brzegi końcowe rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi X i brzegi boczne rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi Y, i który jest uformowany z utwardzonego, połączonego stosu warstw, z których każda jest utworzona z ciągłej wstęgi MMFV zawierającej środek wiążący, naniesionej z użyciem powietrza, i w którym boczne brzegi warstw są nachylone względem lic i wyznaczają brzegi boczne płata, brzegi końcowe płata są wyznaczone brzegami końcowymi warstw, przy czym brzegi końcowe są zasadniczo równoległe do lic, drugie brzegi końcowe warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi w poprzek lic, w zasadniczo regularnych odstępach, a oś rulonu biegnie zasadniczo wzdłuż osi X, charakteryzuje się tym, że wylewa się roztopiony materiał mineralny na pierwszy wirnik jednej lub większej liczby odśrodkowych przędzarek kaskadowych, umieszczonych obok siebie, przy czym każda zawiera pierwszy wirnik i jeden lub większą liczbę kolejnych wirników, zaś każdy wirnik jest zamontowany w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi, w wyniku czego roztopiony materiał wylewany na pierwszy wirnik jest kolejno wyrzucany na kolejny wirnik albo wirniki i jest wyrzucany z każdego kolejnego wirnika, oraz ewentualnie z pierwszego wirnika w postaci włókien, doprowadza się w sposób kontrolowany powietrze wokół i przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, w wyniku czego włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki albo z każdej przędzarki w postaci chmury włókien porywanej w powietrzu, zbiera się włókna w postać wstęgi poprzez zasysanie, na kolektorze w komorze zbierającej, która rozciąga się ku przodowi od przędzarki i która jest zasadniczo zamknięta dla niekontrolowanego dopływu albo ucieczki powietrza, w wyniku czego zasadniczo cała ilość powietrza, w którym jest porywana chmura włókien, jest doprowadzana wokół i przez przędzarkę, przemieszcza się kolektor w obrębie komory zbierającej, od położenia początkowego, w którym rozpoczyna się zbieranie włókien, w kierunku przędzarki i do położenia końcowego, w którym kończy się zbieranie włókien, i w którym szerokość wstęgi, którą zbiera się na kolektorze i którą zdejmuje się z kolektora wynosi 4 -8 metrów.

Ponadto, kolejny zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania związanego płata ze sztucznych włókien szklistych o małej gęstości, zgodnie z którym wylewa się roztopiony materiał mineralny na pierwszy wirnik jednej lub większej liczby odśrodkowych przędzarek kaskadowych, przy czym każda zawiera pierwszy wirnik i jeden lub większą liczbę kolejnych wirników, z których każdy obraca się wokół zasadniczo poziomej osi i tym samym wytwarza chmurę włókien, wprowadza się utwardzalny środek wiążący do chmury włókien, przenosi się chmurę włókien do przodu od przędzarki w strumieniu powietrza, zbiera się chmurę włókien w postać wstęgi na kolektorze poruszającym się ruchem zasadniczo ciągłym i przenosi się wstęgę do stanowiska układania krzyżowego, układa się krzyżowo szereg warstw wstęgi, przy zasadniczo ciągłym przenoszeniu powstałego płata od stanowiska układania krzyżowego wzdłuż osi Y płata, przy czym płat ma osie X, Y i Z, przy czym oś X rozciąga się na szerokości płata, gdy znajduje się on na kolektorze, oś Y jest osią, wzdłuż której płat przenosi się zasadniczo w sposób ciągły, a oś Z przebiega w kierunku grubości płata, utwardza się środek wiążący, tnie się płat przed, podczas albo po utwardzaniu na odcinki o długość L metrów wzdłuż osi Y, ściska się i zwija utwardzone odcinki w rulony, których oś biegnie zasadniczo wzdłuż osi X płata, i po ściśnięciu pakuje się każdy rulon, charakteryzuje się tym, że stosuje się zarówno wstęgę, jak i zespół kolektora o szerokości co najmniej L, przy czym L wynosi co najmniej 2,5 metra.

L wynosi co najmniej 3 m, korzystnie 4 -8 m, gdyż zazwyczaj rulon ma długość co najmniej 3 m, zaś wstęga (i kolektor) ma co najmniej 3 metry szerokości. Zwykle wstęga (i kolektor) mają 4-7 albo 8 metrów.

Korzystnie, liczba n warstw w kierunku osi Z stosu wynosi co najmniej 5, korzystnie 6 -25.

Odśrodkowa przędzarka kaskadowa jest dobrze znanym urządzeniem i zawiera zestaw obracających się wirników, składający się z pierwszego wirnika i jednego lub większej liczby kolejnych wirników, przy czym każdy wirnik zamontowany jest w sposób umożliwiający obrót wokół osi zasadniczo poziomej, w wyniku czego roztopiony materiał wylewany na pierwszy wirnik jest odrzucany na każdy

PL 196 366 B1 z kolejnych wirników, przy czy roztopiony materiał jest odrzucany z kolejnych wirników, a ewentualnie także z pierwszego wirnika, w postaci włókien.

Zwykle istnieją środki dostarczające powietrze główne, do wdmuchiwania powietrza przez przędzarkę zasadniczo osiowo do przodu w poprzek powierzchni wirnika albo każdego kolejnego wirnika, korzystnie zasadniczo w postaci strumienia przyściennego. Sprzyja to tworzeniu się włókien i przyczynia się do przenoszenia włókien od powierzchni wirników. Oprócz tego, powietrze pomocnicze doprowadzane jest wokół przędzarki, w celu przenoszenia chmury włókien do przodu, z przędzarki do kolektora. Odpowiednie przędzarki ujawniono w międzynarodowych publikacjach patentowych WO92/06047, WO92/12939 i WO92/12940.

Korzystnie, wylewa się roztopiony materiał na pierwsze wirniki co najmniej dwóch odśrodkowych przędzarek kaskadowych umieszczonych obok siebie, przy czym roztopiony materiał wylewa się na pierwsze wirniki z łącznym natężeniem przepływu co najmniej 10 ton na godzinę, korzystnie 14 25 ton na godzinę.

W celu uzyskania maksymalnej wydajności korzystne jest, aby co najmniej dwie przędzarki kaskadowe były ustawione obok siebie, w wyniku czego powstaje jedna chmura włókien z dwóch lub więcej przędzarek i jest ona przenoszona do przodu i zbierana na pojedynczym kolektorze, mającym żądaną szerokość. W takich sposobach roztopiony materiał wylewa się równocześnie na górny wirnik każdej z przędzarek. Korzystnie, każda przędzarka otrzymuje co najmniej 3 t/h (tony na godzinę) roztopionego materiału, a zwykle co najmniej 5 t/h. Zwykle ilość doprowadzana do każdej przędzarki nie jest większa od około 8 albo 10 t/h. Łączna ilość roztopionego materiału doprowadzanego do przędzarek wynosi zwykle co najmniej 10 t/h, a korzystnie co najmniej 14 t/h. Nawet jeżeli występują trzy albo cztery przędzarki w układzie obok siebie, zwykle nie ma potrzeby dążenia do natężenia większego niż około 20 albo 25 t/h, ponieważ zwiększanie przerobu utrudnia prowadzenie procesu w sposób kontrolowany w celu otrzymania wyrobów o prawidłowej jakości. Korzystnie co najmniej trzy przędzarki są umieszczone w układzie obok siebie. Przędzarkami tymi można sterować niezależnie tak, aby umożliwić niezależną optymalizację płata w całej jego grubości, jak to ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO99/51535 (opublikowanej 14 października 1999).

Korzystnie, porusza się kolektorem i wstęgą z prędkością 50 -250 m/min (korzystniej 100 - 200 m/min), przy czym stosuje się wstęgę ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m², i stosuje się płat mający przed zrolowaniem i ściśnięciem gęstość 5 - 50 kg/m³. Szybkość wylewania roztopionego materiału na wirniki i prędkość ruchu kolektora są dobrane w taki sposób, aby osiągnąć żądaną masę wstęgi.

Kolektor służy zwykle jako podstawa komory zbierającej, do której za pomocą powietrza wdmuchiwana jest chmura włókien, zaś zasysanie poprzez kolektor ściąga włókna na kolektor. Zaproponowano i zastosowano liczne rozwiązania. Tradycyjnie komora zbierająca była względnie otwarta do atmosfery wokół przędzarki i tym samym istniał swobodny dopływ powietrza do komory. Tradycyjnie kolektor porusza się ku górze, pod kątem 20 - 45° względem poziomu i tradycyjnie przędzarka jest często usytuowana nieco powyżej kolektora tak, że znacząca część włókien porusza się w dół na przemieszczający się do góry kolektor. W niektórych sposobach całe urządzenie jest otwarte do atmosfery, tzn. pozbawione jest jakiejkolwiek komory zbierającej. Patrz np. niemiecki opis patentowy DE 3501897.

Prowadzenie takich sposobów w celu dostarczenia szerokich cienkich wstęg zamiast węższych grubych wstęg (przy tej samej szybkości podawania roztopionego materiału) daje w efekcie lepsze rulony, lecz właściwości takich rulonów nie są tak dobre, jak tego należałoby oczekiwać. Zamiast tego korzystne jest prowadzenie procesu przy użyciu urządzenia, w którym to procesie stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarkę zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor. Sposoby tego ogólnego typu ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391 i WO01/23314, zarejestrowanym z tą samą datą co niniejszy dokument, i do którego należy się odnieść w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat odpowiednich przędzarek, kolektorów i komór zbierających. W takich procesach mogą być dodatkowe wloty powietrza w końcu przędzarki (albo na bokach) od strony komory, przez które można wprowadzać kontrolowane ilości powietrza do komory.

PL 196 366 B1

Przykładowo, mogą być rozmieszczone otwory służące do kontrolowania układu przepływu powietrza w komorze, poprzez doprowadzenie większej ilości powietrza w niektórych miejscach (zwykle w dole każdego boku komory). Mogą by szczeliny albo inne otwory w dole każdego boku przędzarki przylegającego do ścian komory tak, aby umożliwić wdmuchiwanie albo zasysanie dodatkowego powietrza pomocniczego do komory wzdłuż ścian bocznych w sposób kontrolowany tzn. tak, aby osiągnąć poprawę przebiegu układania włókien w stosunku do tego, co występuje, gdy nie ma tych dodatkowych otworów. Może to zmniejszyć groźbę tworzenia się zawirowań wzdłuż zewnętrznych brzegów kolektora i poprawia rozkład włókien.

Okazało się, że połączenie kontrolowanego powietrza głównego i wprowadzanego w kontrolowany sposób powietrza pomocniczego bez jakiegokolwiek działającego destrukcyjnie przypadkowego dopływu powietrza z atmosfery daje w efekcie taki układ włókien we wstędze, który optymalizuje korzyści płynące z wynalazku.

Kolektor jest korzystnie względnie stromy, przykładowo tworząc kąt 45° z poziomem w miejscu na jednym poziomie z najniższym wirnikiem. Na ogół tworzy on kąt co najmniej 45°, a zwykle 60 -90°, a nawet 60 -120° z poziomem na tej wysokości.

Powierzchnia kolektora, na której zbierają się włókna, gdy kolektor przemieszcza się przez komorę zbierającą, może być obserwowana wzrokowo i korzystne jest, aby co najmniej 70% tej powierzchni, a zwykle co najmniej 80% albo 90% tej powierzchni było powyżej poziomu osi najniższego wirnika. Zamiast, albo też oprócz tworzenia układu, w którym co najmniej 70%, 80% albo 90% powierzchni kolektora znajduje się powyżej poziomu osi najniższego wirnika, kolektor można usytuować w taki sposób, że co najmniej 70%, 80% albo 90% wagowo włókien zbiera się na kolektorze w miejscach powyżej poziomu osi najniższego wirnika.

Korzystnie, kolektor znajduje się względnie blisko przędzarki i na ogół odstęp w poziomie pomiędzy najniższym wirnikiem i kolektorem nie jest większy niż 4 metry, zwykle wynosi około 1-3 metrów.

W tradycyjnych sposobach, kolektor porusza się do góry i od przędzarki kaskadowej podczas odbierania włókien z chmury. Kolektory takie mogą być używane w wynalazku. Najlepsze wyniku uzyskuje się jednak wtedy, gdy porusza się kolektorem w kierunku przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej na długości, na której kolektor zbiera zasadniczo wszystkie włókna w postać wstęgi.

Kolektor może być płaski, ale korzystnie stosuje się kolektor o powierzchni walcowej, przy czym walec ma oś zasadniczo poziomą i zasadniczo prostopadłą do osi wirników. Korzystnie, chmura włókien przemieszcza się wprost do kolektora, tzn. jest ona wydmuchiwana do przodu z przędzarki za pomocą powietrza głównego i pomocniczego i chmura ta przemieszcza bezpośrednio do kolektora, nie przechodząc przez jakiekolwiek kanały ograniczające. Unika się w ten sposób zakłócania orientacji włókien.

Korzystnie, stosuje się kolektor nachylony pod kątem 45° do poziomu, na poziomie osi najniższego wirnika przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej.

Korzystnie stosuje się kolektor o punkcie leżącym najbliżej przędzarki albo każdej przędzarki nie dalej niż w odległości 3 m od przędzarki albo każdej przędzarki.

Korzystnie, układany krzyżowo płat ma szerokość 3 - 8 m.

Jak już wspomniano wyżej, korzystnym sposobem formowania szerokiej wstęgi pierwotnej jest formowanie z użyciem połączenia kontrolowanego powietrza głównego i doprowadzanego w sposób kontrolowany powietrza pomocniczego, a kolejny aspekt wynalazku stanowi korzystny sposób wytwarzania wstęgi tą techniką. Otrzymana wstęga, zawierająca środek wiążący, nadaje się jako półfabrykat w sposobie wytwarzania nowych rulonów.

Ten produkt pośredni można następnie układać krzyżowo, jak opisano wyżej, a układany krzyżowo wyrób można ciąć i przeprowadzać w ściskany rulon, tak jak to opisano wyżej.

Ponieważ wyrób finalny jest związanym płatem, utwardzalny środek wiążący wprowadza się do chmury włókien i tym samym jest on obecny we wstędze zbieranej na kolektorze. Środek wiążący może być wprowadzany do chmury w zwykły sposób, przykładowo poprzez natryskiwanie go z zewnątrz chmury do środka, lecz korzystnie pewną ilość albo całość środka wiążącego wprowadza się natryskując go do przodu z wnętrza przędzarki kaskadowej. Przykładowo rozpylacz środka wiążącego może znajdować się na czołowym końcu jednego lub większej liczby wirników rozwłókniających.

Luźna wstęga jest przenoszona w sposób ciągły w kierunku od przędzarki i następnie jest korzystnie układana krzyżowo na przenośniku płata, który porusza się ruchem ciągłym pod urządzeniem do układania krzyżowego, w zwykły sposób. Odpowiedni zespół przedstawiono w międzynarodowej publikacji patentowej WO99/51535.

PL 196 366 B1

Z uwagi na to, że wstęgę zwykle układa się krzyżowo bez poddawania jej jakiemukolwiek istotnemu sposobowi konsolidacji, wstęga ma wciąż jeszcze bardzo otwartą teksturę podczas układania krzyżowego iw ten sposób warstwy sczepiają się ze sobą, w szczególności podczas dalszych etapów przerobu. Wynikowy zygzakowaty stos warstw poddaje się następnie prasowaniu i utwardzaniu w zwykły sposób.

Według wynalazku, płat tnie się na wydłużone odcinki przed utwardzaniem albo w trakcie, bądź też zwykle po utwardzaniu. Cięcie na wydłużone odcinki wymaga cięcia płata w poprzek w celu wyznaczenia brzegów końcowych i długości płata w rulonie, zwykle co najmniej 3 metry, oraz na ogół także wzdłuż (tzn. w kierunku długości płata) w celu utworzenia brzegów bocznych.

Zaletą wynalazku jest to, że można osiągnąć dobre właściwości fizyczne bez konieczności stosowania arkusza wzmacniającego. W niektórych jednak przypadkach pożądane jest zastosowanie arkusza wzmacniającego na co najmniej jednej powierzchni płata. Można to wykonać w zwykły sposób, np. poprzez układanie krzyżowe wstęgi albo składanie stosu w inny sposób na arkuszu wzmacniającym powleczonym klejem, utwardzając i łącząc następnie arkusz z resztą płata.

Wydłużone odcinki zwija się w postaci ściśniętych i spakowanych rulonów w znany sposób. Przykładowo, każdy odcinek można zwinąć ciasno razem z folią z tworzywa sztucznego uwięzioną pomiędzy warstwami rulonu, co najmniej w kierunku końca odcinka, a następnie zgrzać ją ze sobą po zrolowaniu, zamykając tym samym rulon w powłoce z folii z tworzywa sztucznego. Można stosować inne zwykłe sposoby pakowania rulonu w stanie ściśniętym.

Stopień ściśnięcia rulonu jest zazwyczaj taki, że grubość i objętość rulonu wynosi 10 - 50% normalnej objętości płata. Stopień ściśnięcia wynosi zwykle 50% - 90% w stosunku do objętości płata przed zrolowaniem.

Gdy zdejmie się opakowanie, rulon rozwija się i rozpręża z powrotem do swej pierwotnej grubości. Po rozwinięciu płat ma możliwość powrotu do równowagi, do swej końcowej grubości i tym samym do końcowej gęstości, grubość wynosi zazwyczaj co najmniej 50 mm, a zwykle co najmniej 80 -100 mm. Często wynosi ona do 180 albo 220 mm i może wynosić aż do 250 mm. Podobnie, grubość płata przed ściśnięciem i zrolowaniem wynosi 50 mm - 250 mm. Zwykle grubość przed zrolowaniem i ściśnięciem wynosi 5 - 20%, często około 10% więcej niż pożądana grubość po rozwinięciu i doprowadzeniu do stanu równowagi.

W opisie, grubość określa się poprzez ułożenie wyrobu na twardej, płaskiej powierzchni, układając na powierzchni płytę dociskową o wymiarach 200 mm x 200 mm, tak aby wywołać ciśnienie 50 Pa i mierzy się odstęp pomiędzy powierzchnią i płytą. Zmierzona grubość jest średnią wartości zmierzonych w wielu punktach. Liczba punktów wynosi 5, gdy rulon ma 2 metry długości, 7 w przypadku długości 3 m oraz 9 w przypadku długości 4 m, przy czym punkty są rozłożone równomiernie na szerokości rulonu, z wyłączeniem zewnętrznych 150 mm szerokości.

Wyroby o małej gęstości według wynalazku są wyrobami, które zwykle opisuje się jako mające 3 3 3 nominalną gęstość 5 -50 kg/m³, a zwykle co najmniej 10 albo 20 kg/m³ do 40 albo 45 kg/m³, a najko₃ rzystniej 15 - 40 kg/m³. Korzystnie, wyrób po rozwinięciu i powrocie do stanu równowagi ma gęstość w tych zakresach. Gęstość wyznacza się w drodze obliczeniowej z grubości, mierzonej jak wyżej, oraz z pomiarów powierzchni rozwiniętego materiału i jego masy.

Konwencjonalne rulony o małej gęstości, z MMVF, zapewniają wytrzymałość na rozciąganie 3 - 4 kN/m² w kierunku długości (wzdłuż osi Y) i 6 -8 kN/m² w kierunku poprzecznym (odniesione do gęstości 30 kg/m³ i strat prażenia 1,4%), lecz według wynalazku typowe wartości mogą wynosić 5 - 7 kN/m² w kierunku długości i 8 - 10 kN/m² w kierunku poprzecznym. Wartości te odnoszą się do wstęg z wełny mineralnej.

Wytrzymałość na rozciąganie określa norma EN 1608 i jest ona znormalizowana dla gęstości 30 kg/m³ i strat prażenia 1,4%.

Inny prosty test polega na tym, że płat powstały w wyniku rozwinięcia rulonu według wynalazku i mający długość 3 - 6 metrów będzie normalnie wytrzymywać swój własny ciężar bez rozdzierania, jeżeli będzie trzymany w rękach za naroża.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie i sposób do wytwarzania płata fig. 2 przedstawia schematycznie inny sposób formowania wstęgi, którą można następnie przetworzyć na płat w zasadniczo taki sam sposób, jak na fig. 1, fig. 3 -płat w trakcie wytwarzania, w widoku perspektywicznym, fig. 4 - końcowy widok rulonu według wynalazku.

PL 196 366 B1

Nawiązując do fig. 1, trzy przędzarki kaskadowe 1, 2 i 3, każda z nich mająca cztery wirniki, są umieszczone w przedstawionej schematycznie ścianie końcowej komory przędzalniczej 6, co będzie omówione bardziej szczegółowo poniżej. Roztopiony materiał wylewa się na górny wirnik w każdej przędzarce, a następnie rozwłóknia się w zwykły sposób na włókna, przenoszone do przodu przez powietrze główne, które wdmuchuje się w postaci strumieni przyściennych na poszczególne wirniki, i przez powietrze pomocnicze, które wprowadza się do komory wokół wirników. Ssanie działa przez poruszający się ruchem ciągłym kolektor 5, w wyniku czego włókna osadzają się w postaci wstęgi 7, która jest przenoszona do układarki krzyżowej 8, która układa krzyżowo wstęgę na przenośniku 9, tworząc w ten sposób płat 10, który w sposób ciągły przenosi się od miejsca układania krzyżowego.

Szczegóły urządzeń doprowadzających powietrze oraz konstrukcja komory mogą być takie, jak opisano bardziej szczegółowo w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391.

Płat 10 przepuszcza się przez walce w celu ściśnięcia go i spowodowania połączenia się poszczególnych warstw w płacie, a następnie przepuszcza go się przez piec do obróbki cieplnej w celu utwardzenia środka wiążącego, który wtryskuje się do wnętrza chmury włókien z przędzarek kaskadowych 1, 2 i 3.

Kolektor 5 i wstęga 7 mają zwykle 3 albo 4 metry szerokości, do 7 albo 8 metrów szerokości. Kąt nachylenia kolektora 5 do poziomu może wynosić około 30°, jak przedstawiono na rysunkach, lecz wynosi korzystnie 45 - 90°, często około 80°. Komora zbierająca jest zasadniczo zamknięta, jak ujawniono w międzynarodowej publikacji patentowej WO96/38391.

Alternatywny i ulepszony system przedstawiono na fig. 2, w przekroju poprowadzonym przez podłużną linię środkową urządzenia. Ukazuje on środkową przędzarkę 3, zamontowaną w kanale wlotowym 11, w wyniku czego powietrze główne wtłaczane za wirniki wywołuje dopływ powietrza pomocniczego przez kanał wokół przędzarki 3 (i wokół przędzarek kaskadowych 1 i 2, które także są umieszczone w tym kanale). Kanał wlotowy 11 otwiera się w ścianie końcowej 12 komory przędzalniczej 6, która jest zasadniczo zamknięta, stykając się z walcowym kolektorem 13, w wyniku czego przeważająca ilość powietrza wlatującego do komory wlatuje jako powietrze główne i zasysane powietrze pomocnicze. Jednakże dodatkowe otwory mogą być wykonane w komorze przędzalniczej 6 w celu umożliwienia dopływu kontrolowanych ilości innego powietrza, jeżeli takie rozwiązanie jest pożądane.

Przykładowo, jak opisano w międzynarodowej publikacji patentowej WO01/23314, zarejestrowanym z tą samą datą co niniejsze, można wykonać szczeliny poniżej każdego boku ściany końcowej komory zbierającej w sąsiedztwie przędzarek, bądź w ścianach bocznych, bądź też częściej w ścianie końcowej poza zewnętrznymi brzegami kanału albo kanałów i/lub szczelinę można wykonać poniżej kanału albo kanałów. Może to poprawić przepływ powietrza w obrębie komory.

Kolektor 13 w postaci bębna zbierającego jest wykonany z przepuszczalnego materiału w postaci siatki i obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara nad obszarem ssania skrzyni ssącej 14, przy czym to pole ssania wyznaczone jest punktami 15 i 16. Zbieranie włókien zaczyna się więc na sicie w pobliżu punktu 15. Większość włókien zbierze się na bębnie w czasie, w którym obróci się on do punktu, w którym zrówna się z najniższym wirnikiem 4, lecz pewne dalsze zbieranie będzie trwać aż do ściany 16. Walec 17 dociskany jest do wstęgi 7, która zebrała się na sicie, aby uszczelnić wstęgę i zapobiec niekontrolowanej ucieczce powietrza z komory zbierającej w tym właśnie punkcie. Wstęga 7 odchodzi od obracającego się bębna w dół na przenośnik 18, który przenosi ją do układarki krzyżowej 8, jak na fig. 1. Kąt b pomiędzy linią poziomą biegnącą od najniższej krawędzi najniższego wirnika do stanowiska 21 może mieścić się w zakresie od małego kąta powyżej poziomu, do dużego kąta nie większego niż 50° poniżej poziomu, a często wynosi on około 0 - 30° poniżej poziomu. Kąt a pomiędzy liniami 23 i 24 zaznaczonymi na fig. 2 wynosi zwykle co najmniej 30°, a korzystnie co najmniej 45°, aż do około 80° lub więcej. Wartości 50 - 70° są zwykle wartościami właściwymi. Kąt pomiędzy styczną w punkcie 15 i poziomem w tym punkcie wynosi zwykle co najmniej 10°, np. 20 - 45°. Można także zainstalować skrzynkę zdmuchującą 28, aby dopomóc w przemieszczeniu wstęgi z bębna na przenośnik 18.

Kolektor 13 w postaci bębna zbierającego jest zazwyczaj wykonany ze stali albo z innego perforowanego arkusza blachy i zwykle obraca się z prędkością obwodową 40 - 300, często 140 - 210 m/min. W ten sposób gramatura wstęgi może dogodnie wynosić co najmniej 100 g/m², często około 200 - 350 g/m². Środek wiążący oraz inne dodatki można wprowadzać do wstęgi w zwykły sposób. Bęben ma zwykle promień 2 - 6 metrów, często 3 - 5 metrów, zaś odległość od przędzarek do bębna wynosi zwykle co najmniej 1m, zwykle 3 - 4 m. Bęben może mieć długość osiową zwykle 4 - 6 m, a nawet do 8 m.

PL 196 366 B1

Figura 3 przedstawia bardziej szczegółowo budowę płata. Płat ma lica 30i 31, górne i dolne, brzeg końcowy 32 uformowany w wyniku przecięcia płata w kierunku poprzecznym i brzegi boczne 33 i 34, wyznaczone na fig. 3 brzegami powstającymi podczas krzyżowego układania wstęgi, lecz w praktyce brzegi boczne 33 i 34 powstają często w wyniku cięcia płata w kierunku długości. Brzegi końcowe 32 rozciągają się w kierunku X, a brzegi boczne 33 i 34 rozciągają się w kierunku Y.

Wstęgę 7 układa się krzyżowo w kierunku X, gdy przenośnik 9 przemieszcza się w kierunku Y pod miejscem przenoszenia. W efekcie, jak to można stwierdzić, brzegi końcowe 35 w odciętym brzegu końcowym 32, są zasadniczo równoległe do lic 30 i 31, podczas gdy nieprzecięte drugie brzegi końcowe 36 warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi 33 i 34 w zasadniczo regularnych odstępach, w układzie zygzakowatym. Liczbę n określa się zliczając liczbę warstw w kierunku Z stosu oraz, jeżeli występuje niewielka zmienność od jednego punktu do drugiego, uśredniając wynik. Na rysunku liczbę n warstw na grubości albo w kierunku Z pokazano jako równą 8, a liczba brzegów w licu na przedstawionej długości 4 m wynosi 10, tzn. 2,5 na metr. Stosownie do powyższego, w tym wyrobie liczba brzegów końcowych wynosi 0,31n na metr.

Figura 4 przedstawia rulon widziany wzdłuż osi i ukazuje brzeg boczny 33 zrolowanego i ściśniętego płata, utrzymywanego w stanie ściśniętym przez owijającą go folię 37 z tworzywa sztucznego, która wpleciona jest w rulon i przymocowana do siebie samej w miejscu 33 tak, aby utrzymywać rulon w stanie ściśniętym.

Szerokość wyrobu układanego krzyżowo (tzn. wymiar w kierunku X) oraz szerokość przenośnika 9 mogą być takie jak zwykle, np. do około 2 m. Tym niemniej może być bardzo korzystne, aby przenośnik 9 i wstęga były szersze niż ta wartość, np. powyżej 3 m, a zwykle 4 - 8 m. Pozwala to zwiększyć wydajność i pomniejsza problemy techniczne wynikające z częstotliwości ruchu postępowozwrotnego układarki krzyżowej 8.

Zamieszczona tabela zawiera zestawienie wyników, jakie można uzyskać w przypadku różnych kombinacji szerokości wstęgi, przerobu roztopionego materiału i prędkości kolektora. We wszystkich przykładach warunki krzyżowego układania i formowania płata na przenośniku były takie same.

Przykład	1	2	3	4	5	6	7
Ilość wełny kg/h	5000	10000	10000	10000	15000	15000	20000
Liczba przędzarek	1	2	2	2	3	3	3
Szerokość wstęgi m	2	2	4	4	4	4	4
Grubość wstęgi g/m²	250	500	500	250	376	376	500
Prędkość wstęgi m/min	166	166	83	166	166	166	166
Gramatura płata kg/m²	3	3	3	3	3	2	3
Liczba warstw płata	12	6	6	12	8	5,3	6
Liczba brzegów płata/m	6	3	1,5	3	2	1,3	1,5

Gdy z każdego z tych płatów wykonuje się ściśnięte rulony, a następnie rozwija się je, widać wyraźnie, że przykład 3 zapewnia lepsze właściwości niż przykład 2, a przykład 4 zapewnia nawet jeszcze lepsze właściwości. Co więcej, widać wyraźnie, że przykład 5 zapewnia lepsze właściwości niż przykład 2, pomimo iż wydajność zwiększono o 50%. Wszystkie te przykłady są bardziej efektywne ekonomicznie niż przykład 1, ze względu na o wiele niższą wydajność w tym przykładzie. Nawet w przykładzie 7, przy bardzo wysokiej wydajności, otrzymuje się rulony o lepszych właściwościach niż w przykładzie 2.

Claims

1. Ściśnięty i spakowany rulon związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, który ma lica, górne i dolne, rozciągające się w kierunkach osi X i Y, przy czym płat ma grubość przebiegającą w kierunku osi Z, brzegi końcowe rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi X

PL 196 366 B1 i brzegi boczne rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi Y,i który jest uformowany z utwardzonego, połączonego stosu warstw, z których każda jest utworzona z ciągłej wstęgi MMFV zawierającej środek wiążący, naniesionej z użyciem powietrza, i w którym boczne brzegi warstw są nachylone względem lic i wyznaczają brzegi boczne płata, brzegi końcowe płata są wyznaczone brzegami końcowymi warstw, przy czym brzegi końcowe są zasadniczo równoległe do lic, drugie brzegi końcowe warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi w poprzek lic, w zasadniczo regularnych odstępach, a oś rulonu biegnie zasadniczo wzdłuż osi X, znamienny tym, że liczba drugich brzegów końcowych (36) w każdym licu (30, 31) wynosi 0,4 n albo mniej na metr, gdzie n jest średnią liczbą warstw w kierunku osi Z.

2. Rulon według zastrz. 1, znamienny tym, że liczba brzegów końcowych w każdym licu wynosi poniżej 0,36 n na metr.

3. Rulon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że n wynosi co najmniej 5.

4. Rulon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że liczba brzegów końcowych w każdym licu wynosi od 0,167 n - 0,333 n, przy czym n wynosi 6 - 25.

5. Rulon według zastrz. 3, znamienny tym, że liczba brzegów końcowych w każdym licu wynosi od 0,167 n - 0,333 n, przy czym n wynosi 6 - 25.

6. Rulon według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienny tym, że każda warstwa ma gramaturę 22 poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m².

7. Rulon według zastrz. 3, znamienny tym, że każda warstwa ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m².

8. Rulon według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, znamienny tym, że płat ma długość co najmniej 3 m, a korzystnie co najmniej 4 m, przy czym co najmniej jedna z warstw rozciąga się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego.

9. Rulon według zastrz. 3, znamienny tym, że płat ma długość co najmniej 3 m, a korzystnie co najmniej 4 m, przy czym co najmniej jedna z warstw rozciąga się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego.

10. Rulon według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 9, znamienny tym, że co najmniej dwie spośród warstw rozciągają się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego.

11. Rulon według zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej dwie spośród warstw rozciągają się na całej długości płata od jednego brzegu końcowego do drugiego.

12. Rulon według zastrz. 1 albo 9, albo 11, znamienny tym, że płat po rozwinięciu i powrocie do stanu równowagi ma grubość 50 - 250 mm (korzystnie 80 - 180 mm) oraz gęstość 5 - 50 kg/m²(korzystnie 15 - 40 kg/m²).

13. Rulon według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 9, albo 11, znamienny tym, że warstwy są wykonane z zasadniczo ciągłej wstęgi, ułożonej krzyżowo.

14. Rulon według zastrz. 3, znamienny tym, że warstwy są wykonane z zasadniczo ciągłej wstęgi, ułożonej krzyżowo.

15. Sposób wytwarzania wstęgi jako półfabrykatu przy wytwarzaniu rulonu związanego płata ze sztucznych włókien szklistych (MMVF) o małej gęstości, który ma lica, górne i dolne, rozciągające się w kierunkach osi X i Y, przy czym płat ma grubość przebiegającą w kierunku osi Z, brzegi końcowe rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi X i brzegi boczne rozciągające się zasadniczo wzdłuż osi Y, i który jest uformowany z utwardzonego, połączonego stosu warstw, z których każda jest utworzona z ciągłej wstęgi MMFV zawierającej środek wiążący, naniesionej z użyciem powietrza, i w którym boczne brzegi warstw są nachylone względem lic i wyznaczają brzegi boczne płata, brzegi końcowe płata są wyznaczone brzegami końcowymi warstw, przy czym brzegi końcowe są zasadniczo równoległe do lic, drugie brzegi końcowe warstw rozciągają się pomiędzy brzegami bocznymi w poprzek lic, w zasadniczo regularnych odstępach, a oś rulonu biegnie zasadniczo wzdłuż osiX, znamienny tym, że wylewa się roztopiony materiał mineralny na pierwszy wirnik jednej lub większej liczby odśrodkowych przędzarek kaskadowych, umieszczonych obok siebie, przy czym każda zawiera pierwszy wirnik i jeden lub większą liczbę kolejnych wirników, zaś każdy wirnik jest zamontowany w sposób umożliwiający obrót wokół zasadniczo poziomej osi, w wyniku czego roztopiony materiał wylewany na pierwszy wirnik jest kolejno wyrzucany na kolejny wirnik albo wirniki i jest wyrzucany z każdego kolejnego wirnika, oraz ewentualnie z pierwszego wirnika w postaci włókien, doprowadza się w sposób kontrolowany powietrze wokół i przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, w wyniku czego włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki albo z każdej przędzarki w postaci chmury włókien porywanej w powietrzu, zbiera się włókna w postać wstęgi poprzez zasysanie, na kolektorze w komorze zbierającej, która rozciąga się ku przodowi od przędzarki i która jest zasadniczo zamknięta dla niekontrolowa12

PL 196 366 B1 nego dopływu albo ucieczki powietrza, w wyniku czego zasadniczo cała ilość powietrza, w którym jest porywana chmura włókien, jest doprowadzana wokół i przez przędzarkę, przemieszcza się kolektor w obrębie komory zbierającej, od położenia początkowego, w którym rozpoczyna się zbieranie włókien, w kierunku przędzarki i do położenia końcowego, w którym kończy się zbieranie włókien, i w którym szerokość wstęgi, którą zbiera się na kolektorze i którą zdejmuje się z kolektora wynosi 4-8 metrów.

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że wylewa się roztopiony materiał na pierwsze wirniki co najmniej dwóch odśrodkowych przędzarek kaskadowych umieszczonych obok siebie, przy czym roztopiony materiał wylewa się na pierwsze wirniki z łącznym natężeniem przepływu co najmniej 10tonna godzinę, korzystnie 14 - 25 ton na godzinę.

17. Sposób według zastrz. 15 albo 16, znamienny tym, że porusza się kolektorem i wstęgą z prędkością 50 - 250 m/min (korzystnie 100 -200 m/min), przy czym stosuje się wstęgę ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m², i stosuje się płat mający przed zrolowaniem i ściśnięciem gęstość 5-50 kg/m³.

18. Sposób według zastrz. 15 albo 16, znamienny tym, że stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarkę zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor.

19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarkę zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że porusza się kolektorem w kierunku przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej na długości, na której kolektor zbiera zasadniczo wszystkie włókna w postać wstęgi.

21. Sposób według zastrz. 19 albo 20, znamienny tym, że stosuje się kolektor o powierzchni walcowej, przy czym walec ma oś zasadniczo poziomą i zasadniczo prostopadłą do osi wirników.

22. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że stosuje się kolektor nachylony pod kątem 45° do poziomu, na poziomie osi najniższego wirnika przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej.

23. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się kolektor nachylony pod kątem 45° do poziomu, na poziomie osi najniższego wirnika przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej.

24. Sposób według zastrz. 19 albo 20, albo 22, znamienny tym, że stosuje się kolektor o punkcie leżącym najbliżej przędzarki albo każdej przędzarki nie dalej niż w odległości 3 m od przędzarki albo każdej przędzarki.

25. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się kolektor o punkcie leżącym najbliżej przędzarki albo każdej przędzarki nie dalej niż w odległości 3 m od przędzarki albo każdej przędzarki.

26. Sposób wytwarzania związanego płata ze sztucznych włókien szklistych o małej gęstości, zgodnie z którym wylewa się roztopiony materiał mineralny na pierwszy wirnik jednej lub większej liczby odśrodkowych przędzarek kaskadowych, przy czym każda zawiera pierwszy wirnik i jeden lub większą liczbę kolejnych wirników, z których każdy obraca się wokół zasadniczo poziomej osi i tym samym wytwarza chmurę włókien, wprowadza się utwardzalny środek wiążący do chmury włókien, przenosi się chmurę włókien do przodu od przędzarki w strumieniu powietrza, zbiera się chmurę włókien w postać wstęgi na kolektorze poruszającym się ruchem zasadniczo ciągłym i przenosi się wstęgędo stanowiska układania krzyżowego, układa się krzyżowo szereg warstw wstęgi, przy zasadniczo ciągłym przenoszeniu powstałego płata od stanowiska układania krzyżowego wzdłuż osi Y płata, przy czym płat ma osie X, Y i Z, przy czym oś X rozciąga się na szerokości płata, gdy znajduje się on na kolektorze, oś Y jest osią, wzdłuż której płat przenosi się zasadniczo w sposób ciągły, a ośZ przebiega w kierunku grubości płata, utwardza się środek wiążący, tnie się płat przed, podczas albo po utwardzaniu na odcinki o długość L metrów wzdłuż osi Y, ściska się i zwija utwardzone odcinki w rulony, których oś biegnie zasadniczo wzdłuż osi X płata, i po ściśnięciu pakuje się każdy rulon, znamienPL 196 366 B1 ny tym, że stosuje się zarówno wstęgę, jak i zespół kolektora o szerokości co najmniej L, przy czym L wynosi co najmniej 2,5 metra.

27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że L wynosi co najmniej 3 m, korzystnie 4 - 8 m.

28. Sposób według zastrz. 26 albo 27, znamienny tym, że liczba n warstw w kierunku osi Z stosu wynosi co najmniej 5, korzystnie 6 - 25.

29. Sposób według zastrz. 26 albo 27, znamienny tym, że wylewa się roztopiony materiał na pierwsze wirniki co najmniej dwóch odśrodkowych przędzarek kaskadowych umieszczonych obok siebie, przy czym roztopiony materiał wylewa sięna pierwsze wirniki z łącznym natężeniem przepływu co najmniej 10 ton na godzinę, korzystnie 14 - 25 ton na godzinę.

30. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że wylewa się roztopiony materiał na pierwsze wirniki co najmniej dwóch odśrodkowych przędzarek kaskadowych umieszczonych obok siebie, przy czym roztopiony materiał wylewa sięna pierwsze wirniki z łącznym natężeniem przepływu co najmniej 10tonna godzinę, korzystnie 14 - 25 ton na godzinę.

31. Sposób według zastrz. 26 albo 27, znamienny tym, że porusza się kolektorem i wstęgą z prędkością 50 - 250 m/min (korzystnie 100 - 200 m/min), przy czym stosuje się wstęgę ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m², i stosuje się płat mający przed zrolowaniem i ściśnięciem gęstość 5- 50 kg/m³.

32. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że porusza się kolektorem i wstęgą z prędkością 50 - 250 m/min (korzystnie 100 - 200 m/min), przy czym stosuje się wstęgę ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m², i stosuje się płat mający przed zrolowaniem i ściśnięciem gęstość 5 - 50 kg/m³.

33. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że porusza się kolektorem i wstęgą z prędkością50- 250 m/min (korzystnie 100 - 200 m/min), przy czym stosuje się wstęgę ma gramaturę poniżej 550 g/m², korzystnie 100 - 400 g/m², i stosuje się płat mający przed zrolowaniem i ściśnięciem gęstość 5 - 50 kg/m³.

34. Sposób według zastrz. 26 albo 27, znamienny tym, że stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarkę zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor.

35. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarką zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor.

36. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że stosuje się przędzarkę albo każdą przędzarkę zamontowaną w kanale, który otwiera się do komory zbierającej, która jest zasadniczo zamknięta dla dopływu albo ucieczki powietrza, za wyjątkiem powietrza głównego wdmuchiwanego przez przędzarkę albo każdą przędzarkę, powietrza pomocniczego, które jest w sposób kontrolowany zasysane przez kanał albo każdy kanał, oraz ewentualnie innego powietrza, w sposób kontrolowany zasysanego albo wtłaczanego przez dodatkowe kanały powietrzne do komory, i zbiera się włókna na kolektorze pod wpływem ssania przez kolektor.

37. Sposób według zastrz. 31, znamienny tym, że porusza się kolektorem w kierunku przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej na długości, na której kolektor zbiera zasadniczo wszystkie włókna w postać wstęgi.

38. Sposób według zastrz. 35 albo 37, znamienny tym, że stosuje się kolektor o powierzchni walcowej, przy czym walec ma oś zasadniczo poziomą i zasadniczo prostopadłą do osi wirników.

39. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że stosuje się kolektor nachylony pod kątem 45° do poziomu, na poziomie osi najniższego wirnika przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej.

40. Sposób według zastrz. 38, znamienny tym, że stosuje się kolektor nachylony pod kątem 45° do poziomu, na poziomie osi najniższego wirnika przędzarki albo każdej przędzarki kaskadowej.

PL 196 366 B1

41. Sposób według zastrz. 35 albo 37, albo 40, znamienny tym, że stosuje się kolektor o punkcie leżącym najbliżej przędzarki albo każdej przędzarki nie dalej niż w odległości 3m od przędzarki albo każdej przędzarki.

42. Sposób według zastrz. 38, znamienny tym, że stosuje się kolektor o punkcie leżącym najbliżej przędzarki albo każdej przędzarki nie dalej niż w odległości 3 m od przędzarki albo każdej przędzarki.

43. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że układany krzyżowo płat ma szerokość 3 - 8 m.