PL214237B1 - Sposób wytwarzania maty - Google Patents

Sposób wytwarzania maty

Info

Publication number
PL214237B1
PL214237B1 PL378340A PL37834004A PL214237B1 PL 214237 B1 PL214237 B1 PL 214237B1 PL 378340 A PL378340 A PL 378340A PL 37834004 A PL37834004 A PL 37834004A PL 214237 B1 PL214237 B1 PL 214237B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
white water
dispersion
fibers
cationic
water
Prior art date
Application number
PL378340A
Other languages
English (en)
Other versions
PL378340A1 (pl
Inventor
Michel Droux
Jean Carl Desaint
Original Assignee
Saint Gobain Vetrotex
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 Vetrotex filed Critical Saint Gobain Vetrotex
Publication of PL378340A1 publication Critical patent/PL378340A1/pl
Publication of PL214237B1 publication Critical patent/PL214237B1/pl

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/36Inorganic fibres or flakes
    • D21H13/38Inorganic fibres or flakes siliceous
    • D21H13/40Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass 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
    • 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
    • D04H1/425Cellulose series
    • 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
    • D04H1/58Non-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 by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 214237 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 378340 (51) Int.Cl.
(22) Data zgłoszenia: 07.01.2004 D21H 13/40 (2006.01) D06N 5/00 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
07.01.2004, PCT/FR04/000014 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
19.08.2004, WO04/070112 (54)
Sposób wytwarzania maty (30) Pierwszeństwo:
08.01.2003, FR, 03/00125 (43) Zgłoszenie ogłoszono:
20.03.2006 BUP 06/06 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.07.2013 WUP 07/13 (73) Uprawniony z patentu:
SAINT-GOBAIN VETROTEX FRANCE S.A.,
Chambery, FR (72) Twórca(y) wynalazku:
MICHEL DROUX, La Ravoire, FR CARL DESAINT JEAN,
Saint-Pierre D'Albigny, FR (74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Magdalena Augustyniak
PL 214 237 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania w ośrodku kationowym maty zawierającej włókna szklane i włókna celulozowe.
Maty zawierające włókna szklane i włókna celulozowe wykazują jednocześnie dużą wytrzymałość na rozciąganie i dużą wytrzymałość na rozdarcie. To połączenie właściwości czyni ten rodzaj materiału doskonałym środkiem do wzmacniania gontów [ang. shingle], często nazywanych „gontami kanadyjskimi”. Te gonty są generalnie otrzymywane przez nasycanie struktury włóknistej jak mata, smołą lub asfaltem.
Przez matę [ang. veil] rozumie się włókninę utworzoną z włókien elementarnych całkowicie zdyspergowanych. Maty według niniejszego wynalazku mają generalnie gęstość powierzchniową wyno2 2 2 szącą 20-150 g/m2, a zwłaszcza 30-130 g/m2, np. około 100 g/m2.
WO 9913154 informuje o sposobie wytwarzania drogą mokrą maty szkło/celuloza, zawierającej 5-15% spoiwa. Według tego dokumentu zdyspergowanie włókien zapewnia się przez obecność anionowego modyfikatora lepkości (Nalco 2388) i środka dyspergującego o niesprecyzowanym charakterze.
WO 0111138 informuje o sposobie wytwarzania w dwóch etapach, obejmującym pierwszy etap wytwarzania zawiesiny zawierającej włókna celulozowe i polimer kationowy i drugi etap wytwarzania zawiesiny zawierającej włókna szklane, środek dyspergujący i modyfikator lepkości, przy czym te dwie zawiesiny są potem połączone przed przepuszczeniem przez tkaninę formującą. Dokument ten nic nie podaje o charakterze jonowym lub niejonowym wody sitowej w momencie jej przejścia przez tkaninę formującą.
Roztwór wodny, w którym są zdyspergowane włókna, nazywany jest wodą sitową [ang. white water]. Zgłaszający stwierdził, że natura charakteru jonowego wody sitowej w momencie przepuszczania zawiesiny, zawierającej dwa rodzaje włókien, przez tkaninę formującą jest bardzo ważna dla jakości samej dyspersji i w związku z tym dla jednorodności uformowanej maty. Sposób według wynalazku jest szczególnie prosty, ponieważ pozwala na otrzymanie zawiesiny jednocześnie włókien szklanych i włókien celulozowych w jednym etapie i bezpośrednio w wodzie sitowej.
Wytwarzanie maty w sposób ciągły obejmuje przejście złoża zdyspergowanych włókien przez układ kilku kolejnych urządzeń, z których każde poddaje wspomniane włókna określonej obróbce. Złoże włókien po uformowaniu w „urządzeniu formującym” [ang. forming device] przechodzi następnie w danym przypadku przez urządzenie nakładające spoiwo [ang. binder deposition device], po czym przez „urządzenie suszarnicze” [ang. oven device].
Transportowanie złoża przez te urządzenia zachodzi za pomocą taśmowych przenośników wyciągających, przy czym złoże można generalnie podawać z jednego przenośnika na drugi.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania maty, zawierającej włókna szklane, włókna celulozowe i spoiwo, który obejmuje:
- etap, w którym dysperguje się włókna celulozowe i pocięte włókna szklane w wodzie sitowej, następnie
- etap, w którym formuje się złoże w urządzeniu formującym poprzez przepuszczenie dyspersji przez tkaninę formującą, przez którą odprowadza się wodę sitową, przy czym włókna zostają zatrzymane na tej tkaninie, a następnie
- etap, obejmujący nakładanie spoiwa urządzeniem nakładającym spoiwo, a następnie
- etap obróbki termicznej w urządzeniu suszarniczym polegający na tym, że wymieniona dyspersja zawiera w momencie przepuszczania kationową wodę sitową.
Korzystnie w momencie przejścia dyspersji przez tkaninę formującą, woda sitowa jest kationo-3 wa w takim zakresie, że 10 ml wody sitowej można zneutralizować za pomocą 1 do 10 ml 10-3 N anionowego roztworu do miareczkowania.
Korzystniej w momencie przejścia dyspersji przez tkaninę formującą, woda sitowa jest kationo-3 wa w takim zakresie, że 10 ml wody sitowej można zneutralizować za pomocą 1,5 do 4 ml 1-10 N anionowego roztworu do miareczkowania.
Korzystnie sposób prowadzi się w sposób ciągły, przy czym woda sitowa jest zawracana i wy kazuje charakter kationowy w całym swoim obwodzie cyrkulacyjnym.
Korzystnie stosuje się wodę sitową zawierającą dyspergator kationowy.
Korzystnie w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą suma masy włókien stanowi 0,010,5% wagowych tej dyspersji.
PL 214 237 B1
Korzystnie w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą suma masy włókien stanowi 0,02-0,05% wagowych tej dyspersji.
Korzystnie w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą woda sitowa wykazuje w temperaturze 20°C lepkość wynoszącą 1-20 mPa^s.
Korzystnie w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą woda sitowa wykazuje w temperaturze 20°C lepkość wynoszącą 3-16 mPa^s.
Korzystnie obróbka termiczna odbywa się w temperaturze 140-250°C.
Korzystnie końcowa mata zawiera:
- 2-12% włókien celulozowych,
- 70-80% włókien szklanych,
- 8-27% spoiwa.
2
Korzystnie końcowa mata wykazuje gęstość powierzchniową wynoszącą 20-150 g/m2.
2
Korzystnie końcowa mata wykazuje gęstość powierzchniową wynoszącą 30-130 g/m2.
Korzystnie włókno celulozowe jest wprowadzone do wody sitowej w postaci mieszaniny woda/miazga.
Korzystnie na celulozę nie działa się polimerem kationowym przed wprowadzeniem do wody sitowej.
Korzystnie ani na włókno celulozowe, ani na włókno szklane nie działa się produktem kationowym przed wprowadzeniem do wody sitowej.
Według wynalazku woda sitowa jest kationowa przynajmniej od początku dodawania jej do włókien.
Korzystnie woda sitowa, jak też zawierająca ją dyspersja, pozostaje kationowa przynajmniej do przejścia przez tkaninę formującą. W sposobie ciągłym zawraca się wodę sitową i jest ona generalnie ciągle kationowa. Tak więc sposób może być ciągły, przy czym woda sitowa jest zawracana i wykazuje charakter kationowy w całym obwodzie cyrkulacyjnym.
Charakter kationowy wody sitowej jest od początku dyspersji korzystny dla włókien szklanych i celulozowych od wprowadzenia ich do tej wody do przejścia przez tkaninę formującą. Tak więc według wynalazku nie jest potrzebne wytwarzanie wstępnej dyspersji o charakterze kationowym jednego rodzaju włókien (celulozowych lub szklanych) przed zmieszaniem tych włókien z drugim rodzajem włókien. Zwłaszcza nie jest więc potrzebne np. dodawanie polimeru kationowego (ani innego produktu o charakterze kationowym) do celulozy we wstępnej dyspersji przed zmieszaniem tej celulozy z włóknem szklanym w wodzie sitowej. Nie jest już potrzebne dodawanie polimeru kationowego (ani innego produktu o charakterze kationowym) do włókien szklanych we wstępnej dyspersji przed zmieszaniem tego włókna szklanego z celulozą w wodzie sitowej. Tak więc ani włókno celulozowe, ani włókno szklane nie są generalnie traktowane przez produkt kationowy przed wprowadzeniem do wody sitowej.
Utrzymywa nie charakteru kationowego wody sitowej nie wyklucza obecności w niej w razie potrzeby składników o charakterze anionowym, niejonowym lub amfoterycznym (to znaczy jednocześnie kationowym i anionowym), ponieważ ogólnie, dzięki obecności przynajmniej jednego składnika o charakterze kationowym, charakter ogólnie kationowy wody sitowej jest zapewniony. Generalnie woda sitowa zawiera, co najmniej jeden dyspergator kationowy w ilości wystarczającej, aby woda sitowa była kationowa.
Charakter jonowy wody sitowej można oznaczyć przez miareczkowanie potencjometryczne. W tym celu można zwłaszcza użyć detektora ładunku cząstek, jak detektor marki Miitek PCD 03 i zestaw do miareczkowania Miitek Titrator PCD-Two. Zasada metody polega na zobojętnieniu określonej objętości (np. 10 ml) wody sitowej, w której chce się oznaczyć kationowy charakter, zmierzoną objętością anionowego wodnego roztworu do miareczkowania. Jako roztwór do miareczkowania moż-3 na np. stosować roztwór polietylenosulfonianu sodowego (zwanego „Pes-Na”) np. o 1-10' N. Charakter kationowy wody sitowej można wyrazić ilością mililitrów roztworu Pes-Na potrzebną do zobojętnienia 10 mililitrów miareczkowanej wody sitowej.
Korzystnie woda sitowa jest kationowa, gdy jej 10 ml może być zobojętnione przez 1-10 ml
-10-3 N anionowego roztworu do miareczkowania, a jeszcze korzystniej przez 1,5-4 ml wspomnianego anionowego roztworu do miareczkowania.
Inaczej mówiąc, korzystnie woda sitowa jest kationowa od 1 -10-4 N do 1 -10-3 N, a jeszcze korzystniej od 1,5-10-4 N do 4-10-4 N.
PL 214 237 B1
Aby zdyspergować w wodzie, włókna powinny móc pozostawać w postaci włókien pojedynczych i nie tworzyć grup zmieszanych z wodą sitową. Jeśli dysperguje się w wodzie nici cięte, stanowiące zespół włókien, te nici powinny móc się rozwłóknić w dyspersję w wodzie. Przez „nić” rozumie się zespół przylegających włókien elementarnych obejmujący zwłaszcza 10-2000 włókien. Tak więc włókna można wprowadzić do wody sitowej w postaci nici zawierających szczególniej 10-2000 włókien.
Włókna szklane można natłuścić w czasie ich wytwarzania, w celu skupiania ich w danym przypadku w postaci nici, zwłaszcza płynami natłuszczającymi, zawierającymi organosilan i/lub klej [ang. film former]. Jest korzystne w tym wypadku, aby nie suszyć włókien przed zdyspergowaniem w wodzie dla uniknięcia sklejania ich ze sobą, przez co uzyskuje się ich dyspersję w postaci pojedynczych włókien podstawowych.
Włókna celulozowe otrzymuje się generalnie z miazgi drzewnej. Tę miazgę drzewną otrzymuje się generalnie z handlowych arkuszy kartonu, które zmiękczono w wodzie. Ta woda stosowana do namoczenia kartonu służy następnie do transportu miazgi do instalacji do otrzymywania dyspersji. Taka mieszanina woda/miazga zawiera na ogół akurat tyle wody, żeby wystarczyło do przenoszenia miazgi przez płynięcie. Taka mieszanina miazga/woda przed osiągnięciem środowiska dyspersji zawiera generalnie 70-99% wagowych wody i 1-30% wagowych celulozy.
Przeprowadzanie w dyspersję w wodzie sitowej obu rodzajów włókien można wykonać np. w maszynie rozcierającej na miazgę. To dyspergowanie można wykonać w pierwszym etapie w maszynie rozcierającej na miazgę np. z taką ilością włókien, że suma masy włókien szklanych i włókien celulozowych wynosi 0,01-0,5% wagowych sumy ciężaru włókien i wody sitowej.
Korzystnie dyspersja włókna/woda sitowa w momencie przejścia do etapu formowania złoża na tkaninie formującej jest taka, że suma masy włókien stanowi 0,01-0,5% wagowych dyspersji i korzystnie 0,02-0,05% wagowych tej dyspersji. W dyspersji można zmniejszyć stężenie włókien, przechodząc od maszyny rozcierającej na miazgę do urządzenia formującego złoże.
W wodzie sitowej stosunek masy włókien szklanych i stosunek masy włókien celulozowych jest taki sam, jaki jest pożądany w końcowej macie.
Woda sitowa może zawierać zagęstnik w celu zwiększenia jej lepkości. Taki zagęstnik może znajdować się w ilości 0-0,5% wagowych w wodzie sitowej. Tym zagęstnikiem może być np. hydroksyetyloceluloza (np. Natrosol 250HHR z firmy Hercules). Hydroksyetyloceluloza jest związkiem typu anionowego.
Woda sitowa zawiera generalnie dyspergator kationowy. Dyspergator kationowy może być obecny w ilości 0-0,1% wagowych w wodzie sitowej. Tym dyspergatorem kationowym może być np. guanidyna lub amina z łańcuchem tłuszczowym. Można zwłaszcza stosować Aerosol C 61 sprzedawany przez firmę Cytec. Może to być także alkiloamina polioksyetylenowana.
Korzystnie wprowadza się zagęstnik, aby woda sitowa wykazywała w temperaturze 20°C lepkość 1-20 mPa-s i korzystnie 3-16 mPa-s.
Dyspersję woda sitowa/włókna poddaje się mieszaniu, potem przesyła na przepuszczalną tkaninę formującą, pozwalającą na przepływ przez nią wody sitowej i zatrzymującą włókna na swej powierzchni. Woda sitowa może być odsysana, żeby polepszyć jej eliminację. Woda sitowa może być zawracana i ponownie zmieszana z włóknami. Włókna tworzą w ten sposób złoże na powierzchni tkaniny formującej.
Nie jest potrzebne przepuszczanie uformowanego złoża przez urządzenie nakładające spoiwo, jeśli dodano już do dyspersji spoiwo lub prekursor spoiwa dla maty.
Jednakże generalnie dyspersja nie zawiera spoiwa lub prekursora ostatecznego spoiwa i to spoiwo lub jego prekursor są generalnie dodawane do maty w urządzeniu nakładającym spoiwo lub jego prekursor, umieszczonym między etapem formowania złoża i etapem obróbki termicznej.
Końcowa mata (sucha po obróbce termicznej) zawiera generalnie 8-27% wagowych spoiwa, zwłaszcza 15-21% wagowych spoiwa, przy czym resztę masy maty stanowi generalnie masa włókien, włączając ewentualne produkty do natłuszczania, które je pokrywają. Tak więc końcowa mata zawiera zasadniczo:
- 2-12% włókien celulozowych,
- 70-80% włókien szklanych,
- 8-27% spoiwa.
Jeśli wybiera się nakładanie przynajmniej części całego spoiwa przez nakładające je urządzenie, spoiwo nakłada się generalnie w postaci wodnej dyspersji
PL 214 237 B1
- albo przez moczenie między dwiema tkaninami formującymi, w którym to przypadku produkt utrzymywany między dwiema tkaninami jest zanurzany w kąpieli za pośrednictwem pary wałków,
- albo przez osadzanie na złożu włókien, kaskadowo, co oznacza, że wodna dyspersja spoiwa płynie na warstwie włókien zgodnie z kierunkiem prostopadłym do wspomnianej warstwy i prostopadłym do kierunku wyciągania tej warstwy.
Spoiwo może być typu spoiw zwykle stosowanych w tym rodzaju realizacji. Zwłaszcza może to być plastyfikowany poli(octan winylu) (PVAc) albo związek styrenoakrylowy lub akrylowy samosieciujący, lub mocznikoformaldehyd, albo melaminoformaldehyd. Nadmiar spoiwa można usunąć przez odsysanie poprzez tkaninę formującą.
Etap obróbki termicznej ma na celu odparowanie wody oraz przeprowadzenie ewentualnych reakcji chemicznych między składnikami i/lub do przekształcenia prekursora spoiwa w spoiwo, i/lub do nadania spoiwu jego końcowej struktury. Obróbkę termiczną można prowadzić przez ogrzewanie w temperaturze 140-250°C i szczególniej 180-230°C. Czas obróbki termicznej wynosi generalnie od 2 sekund do 3 minut, a zwłaszcza od 20 sekund do 1 minuty (np. 30 sekund w temperaturze 200°C). Matę można suszyć i traktować termicznie w suszarce z obiegiem gorącego powietrza, przesuwając ją na przenośniku taśmowym.
Fig. 1 przedstawia przemysłowy sposób wytwarzania ciągłego maty według wynalazku. Włókna szklane (g) wprowadza się do maszyny rozcierającej na miazgę i do tej samej maszyny wprowadza się włókna celulozowe (c) w obecności wody sitowej i przy mieszaniu do utworzenia dyspersji. Następnie mieszaninę przelewa się ewentualnie do zbiornika magazynowego 2 przez przewód 3, przy czym funkcją zbiornika magazynowego jest zwiększenie czasu mieszania włókien podstawowych z wodą sitową. Ten zbiornik magazynowy jest uznaniowy. Mieszaninę kieruje się następnie przez przewód 4 do przewodu 5, który łączy strumień mieszaniny pochodzący z przewodu 4 ze strumieniem zawróconej wody sitowej, pochodzącej ze skrzyni wlewowej 6 [ang. head box] przez przewód 7. Na tym poziomie zawartość włókien w mieszaninie włókna/woda sitowa jest mocno obniżona. Wodę sitową odprowadza się w 14, ewentualnie odsysa w 15 poprzez tkaninę formującą 8 i zawraca się za pośrednictwem przewodu 17. Ta zawrócona woda jest następnie podzielona na stanowisku 16, a np. 10% jest zawrócone do maszyny rozcierającej na miazgę przez przewód 10 i około 90% jest zawrócone do skrzyni wlewowej 6 przez przewody 9, 7, potem 5. Obieg w przewodach zapewniają pompy 11, 12 i 13. Pompa 11 jest nazwana pompą główną [ang. fan pump]. Mata formowana 18 czyni potem „skok na przenośnik” do urządzenia suszącego 19, prowadzącego obróbkę termiczną i w zwoju 20 następuje zwijanie końcowej maty.
Wynalazek pozwala na wykonanie mat, których wytrzymałość na roztarcie może być nawet wyższe od 430 gram-siła, mianowicie 450 gram-siła, jak zmierzono według normy ISO 1974 i to przy dużej wytrzymałości na rozciąganie, generalnie wyższej od 22 kg-siła, jak zmierzono według normy ISO 3342, przystosowanej w taki sposób, że szerokość szablonu do wykrawania próbki wynosi 50 mm i że szybkość przemieszczania zacisków wynosi 50 mm/minutę ± 5 mm/minutę. Dotyczy to zwłaszcza maty, w której stosunek mas szkło/celuloza (poza spoiwem) wynosi od 2,4/97,5 do 14,6/85,3.
P r z y k ł a d
W dalszym ciągu zostanie opisana postać laboratoryjnej realizacji nieciągłej. Wytworzono kationową wodę sitową, zawierającą:
- 0,25% wagowych hydroksyetylocelulozy (marki Natrosol 250 HHR z firmy Hercules), jako zagęstnika,
- 0,015% wagowych Aerosolu C61 z firmy Cytec (środek powierzchniowo czynny „kompleks alkiloguanidyna-amina-etanol w izopropanolu”) jako dyspergatora kationowego,
- wodę do uzupełnienia do 100% składu wody sitowej.
Miała ona charakter kationowy żądany dla celów niniejszego wynalazku, wziąwszy pod uwagę, że zmierzono 2,6 ml przeciwjonu o stężeniu 1-10' N na 10 ml wody sitowej.
Do 5 litrów tej wody sitowej wprowadzono:
- 3 gramy zawiesiny włókna celulozowego w wodzie o właściwościach: rafinacja 60° SR, suchość 14,5% (czyli 14,5% suchej masy),
- 8 gramów włókna szklanego o średnicy włókna podstawowego około 13 μm, pociętego na długość około 18 mm.
Lepkość wody sitowej wynosiła 15 mPa-s w temperaturze 20°C przed wprowadzeniem włókien celulozowych i szklanych.
PL 214 237 B1
Po 7 minutach silnego mieszania tej dyspersji wprowadzono taką wstępną dyspersję do laboratoryjnej prostokątnej formy [ang. „hand sheet mold”] (30 cm x 30 cm), zawierającej 25 litrów wody sitowej. Wodę następnie odciągnięto i na tkaninie formującej otrzymano mieszaninę włókien.
Matę uformowaną na tkaninie przepuszczono nad szczeliną ssącą, gdzie odessano nadmiar wody sitowej. Formę następnie nasycono spoiwem (typu mocznik-formaldehyd samosieciujący) w dyspersji wodnej przez moczenie między dwiema tkaninami formującymi. Nadmiar spoiwa usunięto przez przejście nad szczeliną ssącą.
Otrzymany arkusz następnie wysuszono i poddano działaniu termicznemu w suszarce z gorącym powietrzem (90 sekund w temperaturze 200°C).
2
Wynalazek doprowadza do uzyskania maty, której gramatura wynosi 100 g/m2. Taka mata wykazuje wysoki poziom wytrzymałości na rozdarcie. Poniższa tabela podaje wartości wytrzymałości na rozciąganie i wytrzymałości na rozdarcie w zależności od stosunku mas szkło/celuloza:
Szkło/celuloza 100/0 99/1 95/5 90/10 85/15 80/20
Rozdarcie (gram-siła) 395 410 468 469 396 420
Rozciąganie (kg-siła) 24 24 24 23 22 20
Stwierdzono, że wytrzymałość na rozdarcie jest wyższa o 19% dla mat zawierających 5-10% celulozy w stosunku do innych mat, przy zachowaniu bardzo wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y
W dalszym ciągu zostanie opisana postać laboratoryjnej realizacji nieciągłej. Wytworzono anionową wodę sitową, zawierającą:
- 0,0044% wagowych poliakrylamidu anionowego (marki Nalco D 9641 z firmy Nalco) jako zagęstnika,
- 0,0044% wagowych alkiloaminy tłuszczowej oksyetylenowanej (marki Schercopol DSB 140 z firmy Scher Chemicals) jako dyspergatora kationowego,
- wodę do uzupełnienia do 100% składu wody sitowej.
Miała ona charakter anionowy, wziąwszy pod uwagę, że zmierzono 1,6 ml przeciwjonu o stęże-3 niu 1-10’ N (kationowy roztwór do miareczkowania: Poly-Dadmac = poli(chlorek diallilodimetyloamoniowy) na 10 ml wody sitowej.
Do 5 litrów tej wody sitowej wprowadzono:
- 3 gramy wodnej zawiesiny włókna celulozowego o właściwościach: rafinacja 60° SR, suchość 14,5% (czyli 14,5% suchej masy),
- 8 gramów włókna szklanego o średnicy włókna podstawowego około 13 μm, pociętego na długość około 18 mm.
Lepkość wody sitowej wynosiła 2,6 mPa-s w temperaturze 20°C przed wprowadzeniem włókien celulozowych i szklanych.
Po 7 minutach silnego mieszania takiej dyspersji wprowadzono tę wstępną dyspersję do laboratoryjnej prostokątnej formy [ang. „hand sheet mold”] (30 cm x 30 cm), zawierającej 25 litrów wody sitowej. Wodę następnie odciągnięto i na tkaninie formującej otrzymano mieszaninę włókien.
Rozkład włókien na tkaninie był bardzo zły. Nastąpiła flukulacja wszystkich włókien (szkło i celuloza) w związku z anionowym charakterem wody sitowej. Siatka włókien zawierała tylko skupienia włókien. Można było ją przepuścić nad szczeliną ssącą, gdzie nadmiar wody sitowej został odessany, nasycić włókna spoiwem (typu mocznik-formaldehyd samosieciujący) w dyspersji wodnej przez moczenie między dwiema tkaninami formującymi, usunąć nadmiar spoiwa przez przejście nad szczeliną ssącą, suszyć i traktować termicznie strukturę włóknistą w suszarce z gorącym powietrzem w ciągu 90 sekund w temperaturze 200°C.
Jednakże otrzymana struktura włóknista nie miała żadnej odporności i nie było możliwe wykonanie testów na wytrzymałość mechaniczną.
PL 214 237 B1

Claims (16)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania maty, zawierającej włókna szklane, włókna celulozowe i spoiwo, który obejmuje:
    - etap w którym dysperguje się włókna celulozowe i pocięte włókna szklane w wodzie sitowej, następnie
    - etap w którym formuje się złoże w urządzeniu formującym poprzez przepuszczenie dyspersji przez tkaninę formującą, przez którą odprowadza się wodę sitową, przy czym włókna zostają zatrzymane na tej tkaninie, a następnie
    - etap obejmujący nakładanie spoiwa urządzeniem nakładającym spoiwo, a następnie
    - etap obróbki termicznej w urządzeniu suszarniczym, znamienny tym, że wymieniona dyspersja zawiera w momencie przepuszczania kationową wodę sitową.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w momencie przejścia dyspersji przez tkaninę formującą, woda sitowa jest kationowa w takim zakresie, że 10 ml wody sitowej można zneutralizować -3 za pomocą 1 do 10 ml 1-10 N anionowego roztworu do miareczkowania.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w momencie przejścia dyspersji przez tkaninę formującą, woda sitowa jest kationowa w takim zakresie, że 10 ml wody sitowej można zneutralizować za pomocą 1,5 do 4 ml 1-103 N anionowego roztworu do miareczkowania.
  4. 4. Sposób według jednego z zastrz. 13, znamienny tym, że sposób prowadzi się w sposób ciągły, przy czym woda sitowa jest zawracana i wykazuje charakter kationowy w całym swoim obwo dzie cyrkulacyjnym.
  5. 5. Sposób według jednego z zastrz. 14, znamienny tym, że stosuje się wodę sitową zawiera jącą dyspergator kationowy.
  6. 6. Sposób według jednego z zastrz. 15, znamienny tym, że w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą suma masy włókien stanowi 0,010,5% wagowych tej dyspersji.
  7. 7. Sposób według jednego z zastrz. 16, znamienny tym, że w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą suma masy włókien stanowi 0,020,05% wagowych tej dyspersji.
  8. 8. Sposób według jednego z zastrz. 17, znamienny tym, że w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą woda sitowa wykazuje w temperaturze 20°C lepkość wynoszącą 1-20 mPa^s.
  9. 9. Sposób według jednego z zastrz. 18, znamienny tym, że w momencie przepuszczania dyspersji przez tkaninę formującą woda sitowa wykazuje w temperaturze 20°C lepkość wynoszącą
    3-16 mPa^s.
  10. 10. Sposób według jednego z zastrz. 1-9, znamienny tym, że obróbka termiczna odbywa się w temperaturze 140-250°C.
  11. 11. Sposób według jednego z zastrz. 1-10, znamienny tym, że końcowa mata zawiera:
    - 2-12% włókien celulozowych,
    - 70-80% włókien szklanych,
    - 8-27% spoiwa.
  12. 12. Sposób według jednego z zastrz. 1-11, znamienny tym, że końcowa mata wykazuje gę2 stość powierzchniową wynoszącą 20-150 g/m2.
  13. 13. Sposób według jednego z zastrz. 1-12, znamienny tym, że końcowa mata wykazuje gę2 stość powierzchniową wynoszącą 30-130 g/m2.
  14. 14. Sposób według jednego z zastrz. 1-13, znamienny tym, że włókno celulozowe jest wprowadzone do wody sitowej w postaci mieszaniny woda/miazga.
  15. 15. Sposób według jednego z zastrz. 1-14, znamienny tym, że na celulozę nie działa się polimerem kationowym przed wprowadzeniem do wody sitowej.
  16. 16. Sposób według jednego z zastrz. 1-15, znamienny tym, że ani na włókno celulozowe, ani na włókno szklane nie działa się produktem kationowym przed wprowadzeniem do wody sitowej.
PL378340A 2003-01-08 2004-01-07 Sposób wytwarzania maty PL214237B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0300125A FR2849655B1 (fr) 2003-01-08 2003-01-08 Fabrication d'un voile en fibres de verre et de cellulose en milieu cationique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL378340A1 PL378340A1 (pl) 2006-03-20
PL214237B1 true PL214237B1 (pl) 2013-07-31

Family

ID=32524736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL378340A PL214237B1 (pl) 2003-01-08 2004-01-07 Sposób wytwarzania maty

Country Status (17)

Country Link
US (2) US8157957B2 (pl)
EP (1) EP1581696B1 (pl)
JP (1) JP2006517621A (pl)
KR (2) KR101236413B1 (pl)
CN (1) CN100414040C (pl)
AT (1) ATE351943T1 (pl)
AU (1) AU2004209310A1 (pl)
BR (1) BRPI0406508A (pl)
CA (1) CA2512753C (pl)
DE (1) DE602004004362T2 (pl)
EA (1) EA007362B1 (pl)
FR (1) FR2849655B1 (pl)
MX (1) MXPA05006960A (pl)
NO (1) NO20053750L (pl)
NZ (1) NZ540530A (pl)
PL (1) PL214237B1 (pl)
WO (1) WO2004070112A1 (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2837503B1 (fr) * 2002-03-20 2004-06-04 Saint Gobain Vetrotex Voile a liant fibre pvoh
US8080171B2 (en) * 2007-06-01 2011-12-20 Ocv Intellectual Capital, Llc Wet-laid chopped strand fiber mat for roofing mat
US7927459B2 (en) * 2007-09-17 2011-04-19 Ocv Intellectual Capital, Llc Methods for improving the tear strength of mats
US20090162609A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Lee Jerry Hc Cationic fiberglass size
DE102008002087A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Voith Patent Gmbh Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn
JP6691865B2 (ja) 2013-12-19 2020-05-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 汚染防止装置において又は火炎止めで使用するのに好適な不織布繊維性材料を製造するための再利用廃水の使用
AU2020278227A1 (en) * 2019-05-21 2022-01-27 Minh Tam Do Multiple-layer composite board of discrete materials and plastic

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB753485A (en) * 1952-09-18 1956-07-25 Hawley Products Co Sheet material of fibrous cellulose and glass fibrous rovings
US4112174A (en) * 1976-01-19 1978-09-05 Johns-Manville Corporation Fibrous mat especially suitable for roofing products
US5445878A (en) * 1993-09-20 1995-08-29 Georgia-Pacific Resins, Inc. High tear strength glass mat urea-formalehyde resins for hydroxyethyl cellulose white water
US5837620A (en) * 1996-10-10 1998-11-17 Johns Manville International, Inc. Fiber glass mats and method of making
US5965638A (en) * 1997-09-08 1999-10-12 Elk Corporation Of Dallas Structural mat matrix
US6251224B1 (en) * 1999-08-05 2001-06-26 Owens Corning Fiberglass Technology, Inc. Bicomponent mats of glass fibers and pulp fibers and their method of manufacture
US6418811B1 (en) 2000-05-26 2002-07-16 Ross-Hime Designs, Inc. Robotic manipulator
US6488811B1 (en) * 2001-04-30 2002-12-03 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Multicomponent mats of glass fibers and natural fibers and their method of manufacture
FR2836934B1 (fr) 2002-03-06 2004-05-07 Saint Gobain Vetrotex Mat de fils coupes par voie humide
FR2837503B1 (fr) 2002-03-20 2004-06-04 Saint Gobain Vetrotex Voile a liant fibre pvoh

Also Published As

Publication number Publication date
KR101127969B1 (ko) 2012-03-30
JP2006517621A (ja) 2006-07-27
US20120118521A1 (en) 2012-05-17
MXPA05006960A (es) 2005-08-16
CN1723313A (zh) 2006-01-18
EP1581696A1 (fr) 2005-10-05
KR101236413B1 (ko) 2013-02-22
FR2849655A1 (fr) 2004-07-09
EA007362B1 (ru) 2006-10-27
KR20050096126A (ko) 2005-10-05
AU2004209310A1 (en) 2004-08-19
NO20053750D0 (no) 2005-08-04
BRPI0406508A (pt) 2005-12-06
CA2512753A1 (fr) 2004-08-19
US8157957B2 (en) 2012-04-17
WO2004070112A1 (fr) 2004-08-19
DE602004004362T2 (de) 2007-08-23
US20060113050A1 (en) 2006-06-01
CA2512753C (fr) 2011-09-13
KR20120013995A (ko) 2012-02-15
US8273214B2 (en) 2012-09-25
FR2849655B1 (fr) 2005-02-11
ATE351943T1 (de) 2007-02-15
CN100414040C (zh) 2008-08-27
PL378340A1 (pl) 2006-03-20
NZ540530A (en) 2008-10-31
DE602004004362D1 (de) 2007-03-08
NO20053750L (no) 2005-09-20
EP1581696B1 (fr) 2007-01-17
EA200501100A1 (ru) 2005-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101528847B (zh) 改进的脲甲醛树脂组合物以及用于制造纤维毡的方法
US3749638A (en) Formation of non-woven structures from fibrous glass dispersion
US6251224B1 (en) Bicomponent mats of glass fibers and pulp fibers and their method of manufacture
US6875308B2 (en) Method of making foam coated mat online
CN108291345B (zh) 用于制造具有改进的表面特性的非织造物的方法
US8273214B2 (en) Manufacture of a veil made of glass and cellulose fibers in cationic medium
US6488811B1 (en) Multicomponent mats of glass fibers and natural fibers and their method of manufacture
CN107921343A (zh) 包含纤维素长丝的过滤介质
CN104695277A (zh) 一种装饰板材饰面纸及其生产方法
US3973067A (en) Short-fibered nonwoven fabrics
CN112204185A (zh) 纤维非织造网
PL214565B1 (pl) Sposób wytwarzania trudnopalnych włókien celulozowych
US3816159A (en) Process for applying an aqueous dispersion of short, binder coated fibers to a drylaid nonwoven fabric
JP2017186724A (ja) 不織布
PL204758B1 (pl) Sposób ciągły wytwarzania wykładziny oraz wykładzina
CN121941809A (zh) 用于改善非织造材料的强度特性的方法、非织造材料以及强度组合物的用途
NO122976B (pl)
WO2025068638A1 (en) Method for improving strength properties of nonwoven material, nonwoven material and use of strength composition