PL237389B1 - Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych - Google Patents
Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych Download PDFInfo
- Publication number
- PL237389B1 PL237389B1 PL425127A PL42512718A PL237389B1 PL 237389 B1 PL237389 B1 PL 237389B1 PL 425127 A PL425127 A PL 425127A PL 42512718 A PL42512718 A PL 42512718A PL 237389 B1 PL237389 B1 PL 237389B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- press
- binder
- glass mat
- insulation according
- forming spatial
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 85
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 60
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 52
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 8
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 125000005624 silicic acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000009422 external insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych. Wynalazek ma zastosowanie w szczególności dla przemysłowego wytwarzania izolacji termoplastycznych, jak również termoutwardzalnych z wykorzystaniem spoiwa, gdzie spoiwo stanowi warstwę utwardzającą strukturę przestrzenną uzyskiwanej izolacji. W tym przypadku wynalazek może być wykorzystywany dla kształtek w rodzaju płyt izolacyjnych do urządzeń AGD, np. do kuchenek mikrofalowych, piekarników, lodówek oraz dla kształtek w rodzaju izolacji 3D, np. dla pojazdów samochodowych w obszarze podłóg w przedziałach pasażerskich, ścian grodziowych przedziału silnikowego, kolektorów wydechowych, katalizatorów, filtrów cząstek stałych.
Z powszechnej wiadomości znane są izolacje akustyczne, bądź zamiennie lub jednocześnie także termiczne, jako dedykowane i formowane w kształty odpowiadające przestrzennie strukturom, dla których są przeznaczone. Są to począwszy od płaskich płyt jedno lub wielowarstwowych także rozmaite formy przestrzenne o zróżnicowanej linii sferycznej. Wiadomo też, że kształty płaskie zasadniczo nie wymagają przekształcania w ich formowaniu dla utrwalania kształtu, ponieważ najczęściej materiał bazowy w postaci półfabrykatu jest uzyskiwany jako płaski wytwór, ewentualnie jako zwijany w rulon płaski wytwór. Na potrzeby dostosowania do struktur, dla których są przeznaczane, izolacje z takiego półfabrykatu mogą być wycinane bądź jedynie odcinane celem uzyskania tzw. formatek. Formatki w miejscu przeznaczenia mocuje się, bądź jedynie ściśle koło siebie układa, dzięki czemu spełniają swą rolę jako materiał o właściwościach wcześniej wytworzonego półfabrykatu. Korzystniejsze funkcje uzyskuje się poprzez np. zwielokrotnianie warstw półfabrykatów, które łączy się ze sobą środkiem adhezyjnym bądź mechanicznie poprzez element punktowo czepny albo kotwiący. Inny rodzaj wytwarzania izolacji to natomiast taki, który z pewnych powodów winien bezpośrednio w miejscu przeznaczenia formować ją na strukturze wyciszanej bądź ocieplanej bądź chłodzonej.
Przykładem tego rodzaju sposobów wytwarzania dedykowanych izolacji bądź przykładem finalnych konstrukcji są te, które ujawnione zostały dzięki upublicznionym opisom rozwiązań technicznych.
Z patentu polskiego o numerze PAT. 218247 znany jest sposób i urządzenie do nanoszenia izolacji zewnętrznej na rury spawane. Znany sposób polega na ogrzaniu rur do temperatury ok. 200°C, nałożeniu na ogrzane rury warstwy farby epoksydowej w postaci proszku, następnie nałożeniu warstwy kleju-kopolimeru i wierzchniej warstwy z polietylenu lub polipropylenu, przy czym, zaraz po nałożeniu warstwy wierzchniej, do czasu jej schłodzenia w kanale chłodzącym, nadmuchuje się na izolację zimne sprężone powietrze o ciśnieniu 4,5x105 do 6x105 Pa i temperaturze od 8°C do 12°C, za pomocą specjalnego urządzenia. Urządzenie składa się z elementu nadmuchowego, zaopatrzonego w dysze oraz elementu chłodzącego, do którego doprowadzone jest sprężone powietrze przewodem ze sprężarki. Dysz może być nawet sześć sztuk. Niestety metoda wytwarzania izolacji takim sposobem, a także jemu podobnymi sposobami na miejscu ich wykorzystania, zasadniczo nie umożliwia wysokiej wydajności wykonywania izolacji w czasie.
Ze zgłoszenia polskiego wynalazku o numerze P.403046 znana jest mata izolacyjna z warstwą ekranującą. Znana mata składa się z warstwy izolacyjnej wykonanej z aerożelu o grubości od 3 mm do 200 mm, trwale połączonej z warstwą ekranującą wykonaną z folii aluminiowej lub kompozytowej, za pośrednictwem warstwy kleju z wytopioną siatką z włókna szklanego. Mata tego rodzaju, o ile w ogóle, to jest giętka jedynie połaciowo, w dowolnym lecz jednym kierunku ugięcia. To dla wielu zastosowań dedykowanych okazuje się jednak niewystarczające, co oznacza, że opisana przed chwilą mata nie będzie mogła być stosowana dla otaczania wyrobów o zróżnicowanej przestrzennie linii brzegowej/krańcowej wyrobu.
Ze zgłoszenia międzynarodowego o numerze PCT/EP2000/002511 znane są z kolei próżniowe panele izolacyjne, szczególnie dla sprzętu AGD, które wytwarzane są poprzez łączenie ze sobą wielu warstw folii, do której aplikuje się rdzeń w postaci płyty mikroporowatej, którą to folię przed zamknięciem w niej rdzenia pozbawia się atmosfery. Folia z tworzywa sztucznego wytwarzana jest z przynajmniej 7 warstw o następującej kolejności warstw: poliolefinowa warstwa termozgrzewalna, warstwa klejowa lub łącząca warstwa barierowa wobec gazu, warstwa klejowa lub łącząca warstwa poliolefinowa, warstwa klejowa lub łącząca warstwa zasadniczo z poliestru i/lub poliamidu i/lub polipropylenu naparowana aluminium lub SiOx lub tlenkiem metalu lub grupy głównej. Panel próżniowy jest jednak ponownie nieuformowany przestrzennie i nie nadaje się do izolowania niektórych wytworów o bogatej przestrzennie linii brzegowej.
PL 237 389 B1
Polepszona technologia wykonywania na skalę przemysłową mat izolacyjnych jest ukazana w zgłoszeniu polskiego wynalazku o numerze P. 412081, dzięki której to technologii maty są poprawniej dostosowane do rozmiarów wyrobu/produktu, dla których będą stosowane. Dostosowanie to polega w znacznym stopniu na wytwarzaniu określonych rozmiarem mniejszych kształtek, choć możliwych ewentualnie do uzyskania także jako wykonanych z kilku warstwy przy czym wykonywanych na tyle szybko w procesie produkcyjnym, że uzyskanie mniejszego rozmiaru i jednocześnie liczniejszego wolumenu kształtek wydaje się bezproblemowe. Opisana w zgłoszeniu linia produkcyjna do wytwarzania tej maty funkcjonuje następująco: Materiał izolacyjny warstwowy jest rozwijany z rolki, przeprowadzany jest poprzez przenośnik z bocznym mechanizmem prowadzącym pod piłą latającą, która tnie na pasy owy materiał. Następnie natryskiwany jest klej na obie strony przesuwanego materiału, po czym poszczególne odcięte cienkie pasy są tym klejem ze sobą łączone z dociskiem, ponieważ dodatkowo następuje obrócenie pokrytych klejem pasów o 90° miary kątowej. Sklejenie wykonuje się celem zmiany kierunku włókien dla uzyskania lepszej tłumienności. Uzyskany nowy warstwowy pas maty tnie się na płyty, które otacza się lub pokrywa przynajmniej jednostronnie inną zasadną dla izolacyjności cienką warstwą izolacyjno-ochronną, np. PVC, folią aluminiową, papierem, itp. Linia składa się ze stołu załadowczo-odbiorczego, umieszczonego za nim przenośnika taśmowego, zaopatrzonego w dwie boczne prowadnice listwowe i usytuowanego prostopadle do dwuczłonowego przenośnika rolkowo-paskowego, pomiędzy którymi umieszczony jest zespół dociskowo-rozkrawający. Dwuczłonowy przenośnik połączony jest z poprzecznie usytuowaną belką dociskową, spoczywającą na kaskadowo i równolegle usytuowanym do niego przenośniku taśmowym. Konstrukcja nośna przenośnika taśmowego wyposażona jest w zespół rozwijający materiał okładzinowy, zestaw dysz natryskowych kleju na ten materiał okładzinowy oraz zestaw wałków dociskowych i piłę latającą. Wytworzona mata izolacyjna panelowo-lamelowa wykonana jest natomiast z włókien poliestrowych, których podstawę stanowi politereftalan etylenu, czyli tzw. PET. Omawiana znana technologia prowadzi do wytworzenia maty o bardzo dobrych właściwościach tłumiących i izolacyjnych, jednak niestety nadal jest to mata płaska, w tym wypadku dość gruba i nie dopasowuje się z tych powodów do niewielkich wyrobów o zróżnicowanych przestrzennie gabarytach. Mostki cieplne, choć zmniejszono ich ilość, jak w owym opisie wskazano, nadal występują, co powoduje, że parametry akustyczne nie są tak dobre, jak wtedy, gdyby owe mostki wyeliminować. W przypadku takiego wykonywania maty, czyli poprzez warstwowe klejenie, gdzie warstwa kleju stanowi ewidentny mostek akustyczny, niestety jest to znaczny mankament produktu.
Mankamentu mostka akustycznego wydaje się, że jest pozbawiona płyta izolacyjna, dla której jest ujawniony sposób jej wytwarzania wraz z urządzeniem do tego celu. Technologia znana jest ze zgłoszenia zagranicznego francuskiego o numerze P.9108862. Płyta jednostronnie na powierzchni grubej warstwy filcu ma wytwarzane trwałe zagłębienia, znacząco płytsze niż grubość warstwy filcu, w które to zagłębienia wprowadza się punktowo klej. Punkty te stają się kotwą klejową, która w chwili wytwarzania płyty izolacyjnej, gdy klej jest lepki przyjmuje na siebie kolejną warstwę izolacji, Wybrania są rozdzielone na całej powierzchni filcu i są otrzymane przez wygniatanie. Płyty zasadniczo przeznaczane byty do izolacji dachów. Mankamentem tego rodzaju.
Jeszcze lepsze od poprzednich zastosowanie będzie miała znana ze zgłoszenia polskiego wzoru, użytkowego o numerze W. 108628 - prefabrykowana kształtka izolacyjna do wykonywania otuliny, czyli izolacji ciepłochronnej rurociągów lub rur kanalizacyjnych, prowadzonych w układzie naziemnym, napowietrznym, usytuowanych w kanałach albo bezpośrednio w gruncie. Kształtka składa się z dwóch symetrycznych łupin połówkowych, mających każda w przekroju poprzecznym postać połowy pierścienia kołowego i łączonych ze sobą połówkami za pomocą odpowiednio ukształtowanych zamków wzdłużnych. Każda łupina składa się z trzech warstw izolacyjnych, z których dwie wewnętrzne warstwy są wykonane z lekkiego, porowatego tworzywa piankowego, a zewnętrzna warstwa ochronno-izolacyjna z papy. Warstwy te są wzajemnie względem siebie przesunięte wzdłużnie i na obwodzie, przez co uformowane są zamki wzdłużne i obwodowe. Zamki obwodowe służą do łączenia ze sobą kolejnych kształtek. Wszystkie trzy warstwy są wzajemnie połączone i unieruchomione względem siebie za pomocą spoiwa klejowego. Ten rodzaj izolacji projektowanej dla konkretnej średnicy rur, dla których jest przeznaczana, na skutek dobrego przylegania tłumi bowiem w każdym kierunku hałas przepływu medium w otulonej rurze. Oczywiście kształtka jest także bardzo dobrą dookólną izolacją termiczną. Niestety, gdy produkt otulany izolacją nie jest foremną rurą w postaci walca, a otulane ściany produktu są pofałdowane lub mają wystające krawędzie lub inne wybrzuszenia bądź wpusty, okazuje się, że prefabrykowana kształtka nie spełni poprawnie swego zadania - będzie kształtką niedopasowaną dodatkowo narażona na uszkodzenia mechaniczne, której mankamentem na skutek niedopasowania będą utracone
PL 237 389 B1 właściwości izolacyjne. Nawet w przypadku tego najlepszego rozwiązania dla przestrzennych wyrobów, mankamentem jest także dodatkowo całkowita grubość zastosowanej kształtki izolacyjnej. Z racji na warstwy sklejone dookólnie jedna na drogiej bez operacji powtarzalnego zaciskania zmniejszającego finalna grubość izolacji, owa kształtka nie może być stosowana dla wyrobów, które są przeznaczane dla zastosowań niniejszego wynalazku.
Celem niniejszego wynalazku jest bowiem wykonywanie przestrzennych izolacji termicznych jednocześnie będących izolacjami akustycznymi, których zróżnicowanie sferycznej linii brzegowej jest bardzo duże, przez co można określić je jako dopasowane do wyrobu izolowanego izolacje 3D. Celem jest jednocześnie, aby owe izolacje 3D posiadały bardzo dobrą, lepszą od innych znanych izolacji tłumienność hałasu i bardzo dobrą, izolację termiczną ochranianego izolowanego wyrobu, mimo że grubość izolacji winna zostać w przekroju grubością możliwie najmniejszą. W szczególności jest to wymagane dla ochranianych wyrobów, na które nałożono już pewne ograniczenia gabarytowe wynikające z ograniczeń bądź potrzeb projektowych, a ma to zastosowanie w kształtkach rodzaju płyt izolacyjnych do urządzeń AGD, np. do kuchenek mikrofalowych, piekarników, lodówek, w izolacjach 3D dla pojazdów samochodowych w obszarze podłóg w przedziałach pasażerskich, ścian grodziowych przedziału silnikowego, kolektorów wydechowych, katalizatorów, filtrów cząstek stałych. Celem jest także znaczne zmniejszenie ilości pozostałego w izolacji utwardzacza , dzięki któremu kształt izolacji 3D zostanie zachowany po procesie, przy jednoczesnym polepszeniu mechanicznej wytrzymałości utrzymania tegoż kształtu w czasie, co w tym przypadku wydaje się bardzo trudne do pogodzenia. Celem jest również uzyskanie lepszych parametrów izolacyjnych dla przenikania ciepła i niezależnie lepszych parametrów dla tłumienia dźwięku.
Wszystkie przedstawione cele zostały zrealizowane w niniejszym wynalazku.
Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych stanowiących jednocześnie izolacje akustyczne, według niniejszego wynalazku, prowadzony jest z wykorzystaniem spoiwa. Spoiwo będąc kompozycją, zawierającą co najmniej jedną sól kwasu krzemowego stanowi warstwę utwardzającą strukturę przestrzenną uzyskiwanej izolacji. Uzyskiwana izolacja jest kształtką o zasadniczo nikłej grubości wykonaną z maty szklanej, która jako płaski i giętki wsad podawana jest z rolki do wykrawarki dzięki przenośnikowi z bocznym mechanizmem prowadzącym. Wykrawarka kształtuje go obwiedniowo wzdłuż krawędzi wstępnie, po czym dalej jako płaska kształtka wsad prowadzony jest przenośnikiem do modułu nakładania spoiwa. Spoiwo podawane jest jako uwodniony utwardzacz poprzez natrysk z co najmniej jednej dyszy, przynajmniej jednostronnie, na płaską kształtkę, po czym po wprowadzeniu wspólnym do prasy wywierającej na nie parcie i ogrzewanej do minimum 100°C, następuje odparowanie wody ze spoiwa i uformowanie przestrzenne kształtki do postaci wypraski. Para wodna jest wyprowadzana poza komorę prasy kanałami wylotowymi. Skrystalizowany utwardzacz łączy się z matą szklaną poprzez powierzchniowe wtopienie się, tworząc powierzchniową warstwę wiążącą włókna szklane trwale dzięki powstaniu wiązań krzemianowych celem utrwalenia kształtu przestrzennego wynikającego z dopasowania do siebie matrycy i patrycy prasy będącej stemplem prasy. Gotową wypraskę wyładowuje się po otwarciu prasy. Wynalazek charakteryzuje się tym, że przed odparowaniem wody i przed uzyskaniem wypraski, pompą próżniową wytwarza się podciśnienie wewnątrz komory prasy zawierającej kształtkę pokrytą spoiwem, po czym z wnętrza wyprowadza się także nadmiar jeszcze nieutwardzonego uwodnionego utwardzacza. Wykorzystuje się do tego celu naczynie zbiorcze połączone z kanałami wylotowymi poprzez zawór próżniowy. Kanały wylotowe są umieszczone w prasie po przeciwnej stronie względem powierzchniowej warstwy spoiwa nałożonej na matę szklaną, dzięki czemu podczas wytwarzania i utrzymywania podciśnienia spoiwo przenika w głąb maty szklanej ulegając degresywnie rozrzedzeniu. Odsysanie rozpoczyna się po uzyskaniu szczelności komory prasy po otwarciu zaworu próżniowego, natomiast po ustabilizowaniu wartości podciśnienia nadal trwa wygrzewanie wypraski, aż do momentu pełnej krystalizacji utwardzacza w macie szklanej, który krystalizuje się do postaci stożków ściętych o ściętej mniejszej podstawie mającej średnicę otworu kanału wylotowego, do którego spoiwo tworzące stożek było zasysane. Następnie zamyka się zawór próżniowy i otwiera zawór spustowy prasy dla wyrównania ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym. Dla poprawnej realizacji wynalazku kompozycja spoiwa zawiera także wodę w ilości wagowej od 55% do 65% oraz wypełniacz, którym jest montmorylonit rafinowany stanowiący uzupełnienie do 100% przy zawartości soli kwasu krzemowego wynoszącej wagowo odpowiednio od 35% do 25%.
Korzystnie wypełniaczem kompozycji spoiwa jest także szkło wodne potasowe i jednocześnie albo zamiennie szkło wodne sodowe, każde w ilości nie przekraczającej 2%.
PL 237 389 B1
Korzystnie w zestawie maty szklanej z uwodnionym utwardzaczem jako spoiwem, maty szklanej znajduje się wagowo od 60% do 40% i odpowiednio spoiwa znajduje się od 40% do 60%.
Korzystnie podczas procesu krystalizacji utwardzacza w macie szklanej w komorze prasy, wytraca się poprzez odparowanie wody i usunięcie nadmiaru spoiwa co najmniej 75% masy spoiwa pozostawiając co najwyżej 25% jego masy w postaci skrystalizowanego utwardzacza, korzystnie co najwyżej 20%, a jeszcze lepiej co najwyżej 15%. Korzystnie jako materiał wsadowy stosuje się matę szklaną o zawartości SiO2 od 51 % do 99% masy maty szklanej, gdzie jako uzupełnienie do 100% stosuje się wypełniacze, w skład których wchodzi przynajmniej jeden z tlenków, takich jak: AI2O3, Fe2O3, CaO, MgO. Na2O, K2O, B2O3.
Korzystnie zadane podciśnienie w pojedynczej prasie uzyskuje się po czasie wynoszącym od 5 s do 10 s, Korzystnie pompa próżniowa działa na komorę pompy poprzez naczynie zbiorcze, w którym utrzymuje się uzyskaną wartość podciśnienia. Korzystnie jedno naczynie zbiorcze podłącza się do wszystkich kanałów wylotowych pojedynczej prasy. Korzystnie jedno naczynie zbiorcze podłącza się do wszystkich pras umieszczonych w prasie karuzelowej, przy czym wtedy każda pojedyncza prasa ma swój zawór próżniowy i zawór spustowy obsługiwane niezależnie od zaworów innej prasy. Korzystnie wytwarza się podciśnienie poniżej 900 hPa, korzystnie poniżej 500 hPA, a najlepiej z zakresu od 10 hPa do 500 hPa. Korzystnie stempel prasy wywiera na wypraskę nacisk do 30 ton. Korzystnie kanały wylotowe rozmieszczone są równomiernie pod skrajną warstwą maty szklanej, w ilości większej niż pięć sztuk i jednocześnie albo zamiennie równomiernie w odległości co najwyżej 5 cm od siebie. Korzystnie komorę prasy zapełnia się więcej niż jedną warstwą maty szklanej, a korzystnie każdą warstwę pokrywa się niezależnie spoiwem w module nakładania spoiwa. Korzystnie mata szklana, jako płaski i giętki wsad podawana jest sekwencyjnie z kilku rolek umieszczanych na podajniku rewolwerowym. Korzystnie wykrawarkę, korzystnie z pneumatycznym wypychaczem, umieszcza się na ramieniu robota odbierającozaładowczego, a robota posadawia się pomiędzy przenośnikiem z bocznym mechanizmem prowadzącym, a modułem nakładania spoiwa, który korzystnie wyposaża się w ciśnieniowy układ podawania spoiwa i we własny przesuw kształtki o perforowanej taśmie. Korzystnie kształtkę z naniesionym powierzchniowo spoiwem przekłada się do oczekującej na zapełnienie komory prasującej, znajdującej się w prasie karuzelowej, robotem przenoszącym wyposażonym w uchwyt z chowanym zestawem igieł. Korzystnie w prasie osadza się odmiennie uformowaną matrycę i patrycę stanowiącą stempel, korzystnie na podmianę. Korzystnie prasa karuzelowa wykonuje pełen obrót w czasie potrzebnym do wytworzenia finalnie ukształtowanej wypraski, a stanowiska pojedynczych pras na obwiedni prasy karuzelowej zestawia się w ilości pozwalającej na wykonanie pełnego cyklu wygrzewania i utrwalania kształtki oraz krystalizacji utwardzacza, dla każdej pojedynczej prasy z uwzględnieniem czasu niezbędnego na jej załadunek i wyładunek. Korzystnie komorę pojedynczej prasy uszczelnia się wypływającą spod tej prasy resztkową ilością spoiwa i odcinanym przez prasę obrzeżem kształtki.
Działanie według wynalazku wykazuje szereg zalet. Polepsza produkt finalny w zakresie tłumienia oraz w zakresie czasu wykonywania kształtki, nawet wielowarstwowej złożonej ze spajanych przenikającym je przestrzennie i warstwowo skrystalizowanym utwardzaczem płaszczyzn tłumiących, stanowiącym wiązania krzemianowe pomiędzy włóknami formowanej kształtki. Uprzednio, czyli przed zastosowaniem wynalazku masa klejowa nie przenikała dogłębnie warstwy maty szklanej. Obecnie po wytworzeniu, rozłożona jest równomiernie i stanowi o większej ilości pustych powietrznych przestrzeni izolujących, tłumiąco i również cieplnie. Struktura spoiwa rozrzedzona dzięki odessaniu części masy spoiwa wraz z atmosferą z wnętrza prasy, równie dobrze utrwala finalną postać przestrzenną kształtki izolacyjnej, a swą punktową strukturą stożkową utworzoną po zaciągnięciu spoiwa przez materiał izolacyjny w momencie obniżania ciśnienia wewnątrz prasy, stanowi o znacznym polepszeniu tłumienności w zakresie częstotliwości fal dźwiękowych słyszalnych przez człowieka. Struktura ta jest bardzo zbliżona do struktur piramidowych wykorzystywanych w studiach nagraniowych, które znakomicie tłumią echo oraz fale dźwiękowe harmoniczne. Dobór odległości pomiędzy otworami odciągowymi w matrycy może prowadzić do świadomego wybierania pasma częstotliwości, w którym tłumienie jest szczególnie polepszone, przy czym szerokość pasma polepszonego tłumienia w zakresie fal słyszalnych to nawet aż 750Hz, a mając na uwadze, że- pasmo polepszone pasmo ukazuje się najlepiej w zakresie okolic 1000Hz, szerokość polepszonego pasma to niebagatelne 25% pasma częstotliwościowego dla mowy ludzkiej - dzięki temu znacznie mniejsze są zakłócenia słyszalności ludzi, czemu nie przeszkadzają już poprawniej wytłumione urządzenia. Jednocześnie, działanie według sposobu, jak w wynalazku nieoczekiwanie znacząco przyspiesza wykonywanie kształtek, ponieważ niezbędne do utrwalenia kształtu odparowanie wody następuje szybciej. Obniżając ciśnienie w komorze prasy doprowadza się do wrzenia
PL 237 389 B1 wody ze spoiwa o wiele wcześniej. Obniżając w komorze prasy ciśnienie stosownie, nawet nie do całkowitej próżni, znaczące i uzasadnione ekonomicznie odparowanie następuje już w 20°C. Odparowanie wody zawartej w spoiwie przy zastosowaniu wynalazku następuje gwałtowne, ponieważ czas potrzebny na wytworzenie podciśnienia w układzie to tylko od 5 s do 10 s, gdyż pompa próżniowa oddziałuje na komorę matrycy poprzez naczynie zbiorcze, działanie opcjonalne, jednak bardzo korzystnie i zasadne. Koniecznie należy zauważyć, że czas formowania kształtek w przypadku matryc klasycznych bez kanałów odciągowych dla pary wodnej waha się w granicy od 4 minut do 7 minut, w zależności od gramatury wsadu. W przypadku matryc z wydrążonymi kanałami wentylacyjnymi, czas formowania waha się w granicy od 2 minut do 4 minut, natomiast w przypadku zastosowania niniejszego wynalazku i urządzenia wyposażonego w system próżniowego odsysania atmosfery z komór pras, mając wszystkie te zależności na uwadze, osiąga się czasy formowania na poziomie już od 1 minuty do 2 minut. Daje to gwarancję skrócenia czasu formowania o nawet 50% w porównaniu do najlepszej obecnie dostępnej technologii sprzed zastosowania wynalazku.
Zaletą umożliwiającą skrócenie czasu jest także zastosowanie prasy karuzelowej. Materiał wsadowy, jakim jest kształtka z naniesioną warstwą spoiwa, będzie sztuka po sztuce osadzana w kolejnych prasach rozmieszczonych na obwiedni karuzeli. Niezależnie, czy w trybie skokowym, czy z płynnym obrotem, ale zawsze w każdym przypadku będzie następował precyzyjnie na osi czasu względem warunków chemiczno-fizycznych panujących wewnątrz prasy: obrót karuzeli i załadunek oraz kolejne etapy procesu formowania przestrzennego, z grzaniem, odsysaniem, atmosfery, parującej wody i nadmiaru spoiwa, przywracaniem ciśnienia, wyładunkiem gotowego produktu. Prędkość obrotu karuzeli jest bowiem dostosowana do uzyskiwanego w komorach pras podciśnienia tak, aby wyrób nie był ani przegnany, ani nieuformowany.
W procesie według wynalazku uzyskanie dowolnego rozmiaru i ukształtowania kształtek izolacyjnych, mniejszego albo większego i jednocześnie liczniejszego wolumenu tych kształtek w tej samej jednostce czasu - wydaje się bezproblemowe. Nawet zwiększenie wydajności bliskie dwukrotnemu wydaje się osiągalne. Przy zastosowaniu technologii uzyskuje się także jednocześnie zmniejszenie ilości utwardzacza finalnie pozostającego wewnątrz kształtki izolacyjnej, co absolutnie nie wpływa negatywnie na ów produkt, a wręcz z każdego powodu korzystnie. Korzystnym jest także aspekt ekologiczny, ponieważ znajdująca się znacznie mniejsza ilość substancji szkodliwych w produkcie, daje, możliwość recyrkulacji materiału wsadowego do ponownego procesu po odzyskaniu zużytego lub uszkodzonego produktu.
W podsumowaniu:
Głównym czynnikiem poprawiającym parametry akustyczne izolacji jest możliwość, zredukowania ilości kleju w wyrobie gotowym bez pogorszenia możliwości zastosowania go do trwałego formowania kształtek izolacyjnych z jednoczesną możliwością polepszenia parametrów akustycznych tłumiących i izolujących cieplnie. Kolejnym czynnikiem poprawiającym właściwości izolacyjności termicznej produkowanych wyrobów, jest mniejsza ilość mostków termicznych w izolacji. Mniejsza ilość kleju i jego równomierne przesycenie w produkowanych według wynalazku izolacjach, wpływa na zwiększenie ilości uwięzionego powietrza w izolacji co ma znaczny i dobry wpływ na obniżenie współczynnika przewodności termicznej na tle produktów konkurencji.
Produkty uzyskiwane przed zastosowaniem wynalazku były natryskiwane powierzchniowo spoiwem i wyłącznie w takiej powierzchniowej formie po krystalizacji utwardzacz pozostawał na macie szklanej, a naddatek spoiwa nie był odprowadzany. Powodowało to powstanie skorupy pokrywającej szczelnie włókna izolacji. Skorupa - powłoka, na powierzchni uprzednio wytwarzanych kształtek izolacyjnych przestrzennych, jako znacznie grubsza warstwa lita, dawała w efekcie gorsze właściwości rozpraszania i tłumienia fal dźwiękowych niż kształtki izolacyjne wytwarzane metodą według wynalazku.
Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schematycznie linię urządzeń do formowania przestrzennych izolacji termicznych w ujęciu z boku, Fig. 2 przedstawia wycinek pojedynczej prasy w przekroju, gdy komora prasy jest wypełniona, a Fig.3 w powiększeniu przekrój przez wypraskę znajdującą się w prasie w trakcie procesu.
P r z y k ł a d I
Przykładowy sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych stanowiących jednocześnie izolacje akustyczne, prowadzony jest z wykorzystaniem spoiwa. Spoiwo będąc kompozycją zawiera jedną sól kwasu krzemowego, a mianowicie sól sodową kwasu krzemowego Na2SiO3, stanowi warstwę utwardzającą strukturę przestrzenną uzyskiwanej izolacji. Uzyskiwana izolacja jest kształtką 1’ o nikłej grubości wykonaną z maty szklanej 13, która jato płaski i giętki wsad 1 podawana jest z rolki 2 do
PL 237 389 B1 wykrawarki 3 dzięki przenośnikowi 4 z bocznym mechanizmem prowadzącym 5 i wałkami ugniatającymi 6.Wykrawarka 3 wstępnie kształtuje go obwiedniowo wzdłuż krawędzi po czym dalej jako plaska kształtka 1’ wsad 1 prowadzony jest przenośnikiem, w tym przykładzie także robotem 25, do modułu nakładania 7 spoiwa. Spoiwo podawane jest jako uwodniony utwardzacz poprzez jednostronny natrysk z jednej dyszy 8 znajdującej się nad przesuwanym pod nią wsadem 1, po czym po wprowadzeniu wspólnym do prasy 9, prasa 9 wywiera na nie parcie i wraz z upływem czasu ogrzewa je do minimum 200°C, przy czym następuje odparowanie wody ze spoiwa i uformowanie przestrzenne kształtki 1’ do postaci wypraski 1”, przy czym odparowanie następuje począwszy już od temperatury niższej niż 100°C, ze względu na zastosowanie wynalazku. Para wodna jest wyprowadzana poza komorę 10 prasy 9 kanałami wylotowymi 11. Skrystalizowany utwardzacz 12 łączy się z matą szklaną 13 poprzez powierzchniowe wtopienie się, tworząc powierzchniową warstwę wiążącą włókna szklane trwale dzięki powstaniu wiązań krzemianowych celem utrwalenia kształtu przestrzennego wynikającego z dopasowania do siebie matrycy 14 i patrycy 15 prasy będącej stemplem 15’ prasy 9. Gotową wypraskę 1” wyładowuje się po otwarciu prasy 9. Przed odparowaniem wody i przed uzyskaniem wypraski 1”, pompą próżniową 16 wytwarza się podciśnienie wewnątrz komory 10 prasy 9 zawierającej kształtkę 1’ pokrytą spoiwem, po czym z wnętrza wyprowadza się także nadmiar jeszcze nieutwardzonego uwodnionego utwardzacza 12. Wykorzystuje się do tego celu naczynie zbiorcze 17 połączone z kanałami wylotowymi 11 poprzez zawór próżniowy 18 prasy 9. Kanały wylotowe 11 są umieszczone w prasie 9 po przeciwnej stronie względem powierzchniowej warstwy spoiwa nałożonej na matę szklaną 13, dzięki czemu podczas wytwarzania i utrzymywania podciśnienia spoiwo przenika w głąb maty szklanej 13 ulegając degresywnie rozrzedzeniu. Odsysanie rozpoczyna się po uzyskaniu szczelności komory 10 prasy 9, po otwarciu zaworu próżniowego 18, natomiast po ustabilizowaniu wartości podciśnienia nadal trwa wygrzewanie wypraski 1”, aż do momentu pełnej krystalizacji utwardzacza 12 w macie szklanej 13, który krystalizuje się do postaci stożków ściętych o ściętej mniejszej podstawie mającej średnicę otworu kanału wylotowego 11, do którego spoiwo tworzące stożek było zasysane. Następnie zamyka się zawór próżniowy 18 i otwiera zawór spustowy 19 prasy 9 dla wyrównania ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym. Dla poprawnej realizacji wynalazku kompozycja spoiwa zawiera także wodę w ilości wagowej od 60,48% oraz wypełniacz w ilości 10,08%, którym jest montmorylonit rafinowany stanowiący uzupełnienie do 100%, przy zawartości soli kwasu krzemowego wynoszącej wagowo 28,23% oraz dodatkowych wypełniaczy kompozycji spoiwa, którymi są: szkło wodne potasowe w ilości 0,81% i jednocześnie szkło wodne sodowe w ilości 0,40%. W zestawie maty szklanej 13 z uwodnionym utwardzaczem 12 jako spoiwem, maty szklanej 13 znajduje się wagowo 50% i odpowiednio spoiwa znajduje się 50%. Podczas procesu krystalizacji utwardzacza 12 w macie szklanej 13 w komorze 10 prasy 9, wytraca się poprzez odparowanie wody i usunięcie nadmiaru spoiwa co najmniej 80% masy spoiwa pozostawiając dokładnie 19.5% jego masy w postaci skrystalizowanego utwardzacza 12. Jako materiał wsadowy stosuje się matę szklaną 13 o zawartości SiO2 99% masy maty szklanej 13, gdzie jako uzupełnienie do 100% stosuje się 20 wypełniacze, w skład których wchodzi przynajmniej jeden z tlenków, tym razem Fe2O3 w ilości 0.5% i jednocześnie Na2O w ilości 0.5%,
Zadane podciśnienie w pojedynczej prasie 9 uzyskuje się po czasie wynoszącym 7.5 s.
Pompa próżniowa 16 działa na komorę 10 pompy 9 poprzez naczynie zbiorcze 17, w którym utrzymuje się uzyskaną wartość podciśnienia. Jedno naczynie zbiorcze 17 podłącza się do wszystkich kanałów wylotowych 11 pojedynczej prasy 9. Jedno naczynie zbiorcze 17 podłącza się do wszystkich pras 9 umieszczonych w prasie karuzelowej 20, przy czym wtedy każda pojedyncza prasa 9 ma swój zawór próżniowy 18 i zawór spustowy 19 obsługiwane niezależnie od zaworów innej prasy 9. Wytwarza się podciśnienie 490hPA. Stempel 15’ prasy 9 wywiera na wypraskę 1” nacisk 30 ton. Kanały wylotowe 11 rozmieszczone są równomiernie pod skrajną warstwą maty szklanej 13, w ilości dziesięciu sztuk i jednocześnie albo zamiennie równomiernie w odległości co najwyżej 5 cm od siebie. Komorę 10 prasy 9 zapełnia się jedną warstwą maty szklanej 13. Mata szklana 13, jako płaski i giętki wsad 1 podawana jest sekwencyjnie z pięciu rolek 2 umieszczanych na podajniku rewolwerowym 22. Wykrawarkę 3 z pneumatycznym wypychaczem 23 umieszcza się na ramieniu 24 robota 25 odbierająco-załadowczego, a robota 25 posadawia się pomiędzy przenośnikiem 4 z bocznym mechanizmem prowadzącym 5, a modułem nakładania spoiwa 7, który wyposaża się w ciśnieniowy układ 26 podawania spoiwa i we własny przesuw kształtki 1’ o perforowanej taśmie 27. Kształtkę 1’ z naniesionym powierzchniowo spoiwem przekłada się do oczekującej na zapełnienie komory 10 prasy 9, znajdującej się w prasie karuzelowej 20, robotem 25 przenoszącym wyposażonym w uchwyt 28 z chowanym zestawem igieł 21.
PL 237 389 B1
W prasie 9, co sto sztuk wytworzonych wyprasek 1 ”, osadza się odmiennie uformowaną matrycę 14 i patrycę 15 stanowiącą stempel 15’, na podmianę dla uzyskania innej kształtem wypraski 1”. Prasa karuzelowa 20 wykonuje pełen obrót w czasie potrzebnym do wytworzenia finalnie ukształtowanej wypraski 1, czyli 66 s, z czego po 3 s, razem 6 s. potrzebne są na załadunek i wyładunek komory 10 prasy 9. Stanowiska pojedynczych pras 9 na obwiedni prasy karuzelowej 20 zestawia się w ilości pozwalającej na wykonanie pełnego cyklu wygrzewania i utrwalania kształtki 1’ oraz krystalizacji utwardzacza 12, dla każdej pojedynczej, prasy 9 z uwzględnieniem czasu niezbędnego na jej załadunek i wyładunek, czyli pojedynczych pras 9 ustawiono na karuzeli dziesięć sztuk. Komorę 10 pojedynczej prasy 9 uszczelnia się wypływającą spod tej prasy 9 resztkową ilością spoiwa i odcinanym przez prasę 9 obrzeżem kształtki 1’.
P r z y k ł a d II
Jak w przykładzie pierwszym z następującymi zmianami.
Spoiwo podawane jest jako uwodniony utwardzacz 12 poprzez dwustronny natrysk z dwóch dysz 8 znajdujących się naprzeciwlegle po dwóch stronach przesuwanego między nimi wsadu 1. Co drugi wsad 1 nie jest podawany do natrysku, ponieważ dwustronne pokrycie co drugiego wsadu pozwala uzyskać warstwową kształtkę 1’ z wykorzystaniem jedynie jednego wsadu 1 pokrytego spoiwem. Tak też jest to układane w komorze 10 prasy 9: kształtka 1’ wstępnie wykrojona bez spoiwa, na którą nakładana jest kształtka 1 ’ wstępnie wykrojona z obustronnie nałożonym spoiwem. Spoiwo pomiędzy dwiema warstwami maty szklanej 13 będzie wiązać te warstwy maty szklanej 13 i jednocześnie dzięki temu nastąpi jeszcze lepsza penetracja maty spoiwem w obszarze jej dolnej warstwy, która będzie stanowiła mniej więcej połowę grubości całkowitej wypraski 1”, Dzięki temu spoiwa można na każdą stronę górnej warstwy maty szklanej 13 nałożyć mniej, niż gdyby do komory 10 prasy 9 zaaplikowano jedną dwukrotnie grubszą matę szklaną 13 pokrytą jedną wierzchnią warstwą spoiwa. Zasysane spoiwo rozłoży się degresywnie w korzystniejszy układ, niejako utworzy podwójne ścięte stożki jeden nad drugim z obszarem rozszerzenia struktury skrystalizowanej na łączeniu warstw maty szklanej 13. Powoduje to także dodatkową korzyść w zakresie czasu potrzebnego na wytworzenie wypraski 1 ” - jedna z kształtek 1 ’ nie będzie pokrywana spoiwem, co oszczędzi kolejne 5 s, a mimo tego układ stożkowy będzie korzystniejszy dzięki mniejszemu wnikaniu przy wierzchach, a mimo wszystko większemu wnikaniu do wnętrza warstw mat potrzebnych do wytworzenia wypraski 1”. Skrystalizowany utwardzacz 12 łączy się z matą szklaną 13 poprzez powierzchniowe, ale warstwowe wtopienie się w maty. Dla poprawnej realizacji wynalazku kompozycja spoiwa zawiera także wodę w ilości wagowej 55% oraz wypełniacz, którym jest montmorylonit rafinowany stanowiący uzupełnienie do 100%, czyli 8% przy zawartości soli kwasu krzemowego wynoszącej wagowo odpowiednio 35% oraz szkło wodne potasowe w ilości 1.2% i jednocześnie szkło wodne sodowe w ilości 0,8%. W zestawie maty szklanej z uwodnionym utwardzaczem jako spoiwem, maty szklanej 13 znajduje się wagowo 60% i odpowiednio spoiwa znajduje się 40%. Podczas procesu krystalizacji utwardzacza 12 w macie szklanej 13 w komorze 10 prasy 9, wytraca się poprzez odparowanie wody i usunięcie nadmiaru spoiwa co najmniej 75% masy spoiwa, czyli pozostawiając co najwyżej 23% jego masy w postaci skrystalizowanego utwardzacza 12. Jako materiał wsadowy stosuje się matę szklaną 13 o zawartości SiO2 51% masy maty szklanej 13, gdzie, jako uzupełnienie do 100% stosuje się wypełniacze, w skład których wchodzi przynajmniej jeden z tlenków, tym razem: AI2O3 w ilości 16%, CaO w ilości 25%, MgO w ilości 5%, B2O3 w ilości 3%.
Zadane podciśnienie w pojedynczej prasie 9 uzyskuje się po czasie wynoszącym 5 s.
Wytwarza się podciśnienie 900hPA. Stempel 15’ prasy 9 wywiera na wypraskę 1 nacisk 20 ton. Kanały wylotowe 11 rozmieszczone są równomiernie pod skrajną warstwą maty szklanej 13, w ilości dwudziestu sztuk i jednocześnie równomiernie w odległości co najwyżej 3 cm od siebie.
Uzyskuje się zysk czasowy względem znanych technologii zarówno na etapie nakładania spoiwa, jak i na etapie krystalizacji, choć na tym drugim mniejszy, bo okres obiegu prasy karuzelowej to 75 s.
P r z y k ł a d III
Jak w przykładzie pierwszym z następującymi zmianami.
Dla poprawnej realizacji wynalazku kompozycja spoiwa zawiera także wodę w ilości wagowej 65% oraz wypełniacz, którym jest montmorylonit rafinowany stanowiący uzupełnienie do 100%, czyli 6% przy zawartości soli kwasu krzemowego wynoszącej wagowo odpowiednio 25% oraz szkło wodne potasowe w ilości 2% i jednocześnie szkło, wodne sodowe w ilości 2%. W zestawie maty szklanej 13 z uwodnionym utwardzaczem 12 jako spoiwem maty szklanej 13 znajduje się wagowo 40% i odpowiednio spoiwa znajduje się 60%. Podczas procesu krystalizacji utwardzacza w macie szklanej 13 w komorze 10 prasy 9, wytraca się poprzez odparowanie wody i usunięcie nadmiaru spoiwa co najmniej 85%
PL 237 389 B1 masy spoiwa, czyli pozostawiając co najwyżej 12% jego masy w postaci skrystalizowanego utwardzacza 12. Jako materiał wsadowy stosuje się matę szklaną 13 o zawartości SiO2 75% masy maty szklanej 13, gdzie jako uzupełnienie do 100% stosuje się wypełniacze, w skład których wchodzi przynajmniej jeden z tlenków, tym razem: ALOs w ilości 12%, CaO w ilości 15%. Zadane podciśnienie w pojedynczej prasie 9 uzyskuje się po czasie wynoszącym 10 s. Wytwarza się podciśnienie 200hPA. Stempel 15’ prasy 9 wywiera na wypraskę 1” nacisk 25 ton. Kanały wylotowe 11 rozmieszczone są równomiernie pod skrajną warstwą maty szklanej 13 równomiernie w odległości co najwyżej 4 cm od siebie.
Uzyskuje się zysk czasowy względem znanych technologii na etapie krystalizacji, jednak czas uzyskiwanego podciśnienia jest znacznie dłuższy co wpływa na mniejszą wydajność przy zachowaniu tej samej ilości pojedynczych pras 9 na prasie karuzelowej 20, za to skutkuje mniejszą końcową ilością procentową utwardzacza 12 w wyprasce 1”. Można na to zaradzić zwiększając promień prasy karuzelowej 20 i wyposażając ją w większą ilość stanowisk, np. dwadzieścia pojedynczych pras 9.
Po zastosowaniu wynalazku w przykładzie pierwszym wykonano także serię precyzyjnych badań, choć jasnym jest, że także dla przykładu drugiego i trzeciego wyniki są lepsze niż bez zastosowania wynalazku. Dla przykładu pierwszego, który ma uśrednione wartości składów środków używanych jako spoiwo, dla udowodnienia skuteczności metody według wynalazku przeprowadzono stosowne badania laboratoryjne, a wyniki ujęto na wykresach. Potwierdzono także, że proces wytwarzania jest dwa razy szybszy niż w najszybszym wydaniu znanego przed zastosowaniem wynalazku procesu, a jednocześnie produkt jest znacząco lepszy od produktów występujących obecnie w obrocie handlowym.
Poniżej wykresy tłumienności i współczynnika przenikalności cieplnej dla wypraski 1” wytworzonej w przykładzie pierwszym. Wyniki przed naniesieniem na wykresy uśredniono, ponieważ zbadano dwadzieścia sztuk gotowych wyprasek 1” i tyleż wykonano prób. Uzyskany materiał naniesiono w porównaniu do innych przebadanych próbek konkurencyjnych.
Claims (19)
1. Sposób, formowania przestrzennych izolacji termicznych stanowiących jednocześnie izolacje akustyczne, prowadzony z wykorzystaniem spoiwa, gdzie spoiwo będąc kompozycją zawierającą co najmniej jedną sól kwasu krzemowego stanowi warstwę utwardzającą strukturę przestrzenną uzyskiwanej izolacji, a uzyskiwana izolacja jest kształtką o zasadniczo nikłej grubości wykonaną z maty szklanej, która jako płaski i giętki wsad podawana jest z rolki do wykrawarki dzięki przenośnikowi z bocznym mechanizmem prowadzącym, która to wykrawarka kształtuje go obwiedniowo wzdłuż krawędzi wstępnie, po czym dalej jako płaska kształtka prowadzony jest przenośnikiem do modułu nakładania spoiwa, które jako uwodniony utwardzacz podawane jest poprzez natrysk z co najmniej jednej dyszy przynajmniej jednostronnie na płaską kształtkę, po czym po wprowadzeniu wspólnym do prasy wywierającej na nie parcie i ogrzewanej do minimum 100°C, następuje odparowanie wody ze spoiwa i uformowanie przestrzenne kształtki do postaci wypraski, gdzie para wodna jest wyprowadzana poza komorę prasy kanałami wylotowymi, a skrystalizowany utwardzacz łączy się z matą szklaną poprzez powierzchniowe wtopienie się, tworząc powierzchniową warstwę wiążącą włókna szklane trwale dzięki powstaniu wiązań krzemianowych celem utrwalenia kształtu przestrzennego wynikającego z dopasowania do siebie matrycy i patrycy prasy będącej stemplem prasy, a gotową wypraskę wyładowuje się po otwarciu prasy, znamienny tym, że przed odparowaniem wody i przed uzyskaniem wypraski (1”), pompą próżniową (16) wytwarza się podciśnienie wewnątrz komory (10) prasy (9) zawierającej kształtkę (1’) pokrytą spoiwem, po czym z wnętrza wyprowadza się także nadmiar jeszcze nieutwardzonego uwodnionego utwardzacza (12), przy czym wykorzystuje się do tego celu naczynie zbiorcze (17) połączone z kanałami wylotowymi (11) poprzez zawór próżniowy (18), gdzie kanały wylotowe (11) są umieszczone w prasie (9) po przeciwnej stronie względem powierzchniowej warstwy spoiwa nałożonej na matę szklaną (13), dzięki czemu podczas wytwarzania i utrzymywania podciśnienia spoiwo przenika w głąb maty szklanej (13) ulegając degresywnie rozrzedzeniu, przy czym odsysanie rozpoczyna się po uzyskaniu szczelności komory (10) prasy (9) po otwarciu zaworu próżniowego (18), natomiast po ustabilizowaniu wartości podciśnienia nadal trwa wygrzewanie wypraski (1”), aż do momentu pełnej krystalizacji utwardzacza (12) w macie szklanej (13) do postaci stożków ściętych o ściętej mniejszej podstawie mającej średnicę otworu kanału wylotowego
PL 237 389 B1 (11), do którego spoiwo tworzące stożek było zasysane, a następnie zamyka się zawór próżniowy (18) i otwiera zawór spustowy (19) prasy (9) dla wyrównania ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym, gdzie kompozycja spoiwa zawiera także wodę w ilości wagowej od 55% do 65% oraz wypełniacz, którym jest montmorylonit rafinowany stanowiący uzupełnienie do 100% przy zawartości soli kwasu krzemowego wynoszącej wagowo odpowiednio od 35% do 25%.
2. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełniaczem kompozycji spoiwa jest także szkło wodne potasowe i/albo szkło wodne sodowe, każde w ilości nie przekraczającej 2%.
3. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że w zestawie maty szklanej (13) z uwodnionym utwardzaczem (12) jako spoiwem, maty szklanej (13) znajduje się wagowo od 60% do 40% i odpowiednio spoiwa znajduje się od 40% do 60%.
4. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 2 albo zastrz. 3, znamienny tym, że podczas procesu krystalizacji utwardzacza (12) w macie szklanej (13) w komorze (10) prasy (9),wytraca się poprzez odparowanie wody i usunięcie nadmiaru spoiwa co najmniej 75% masy spoiwa pozostawiając co najwyżej 25% jego masy w postaci skrystalizowanego utwardzacza (12), korzystnie co najwyżej 20%, a jeszcze lepiej co najwyżej 15%.
5. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał wsadowy stosuje się matę szklaną (13) o zawartości SiO2 od 51% do 99% masy maty szklanej (13), gdzie jako uzupełnienie do 100% stosuje się wypełniacze, w skład których wchodzi przynajmniej jeden z tlenków takich, jak: AI2O3, Fe2O3, CaO, MgO. Na2O, K2O, B2O3.
6. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że zadane podciśnienie w pojedynczej prasie (9) uzyskuje się po czasie wynoszącym od 5 s do 10 s.
7. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 6, znamienny tym, że pompa próżniowa (16) działa na komorę (10) pompy (9) poprzez naczynie zbiorcze (17), w którym otrzymuje się uzyskaną wartość podciśnienia.
8. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 6 albo zastrz, 7, znamienny tym, że jedno naczynie zbiorcze (17) podłącza się do wszystkich kanałów wylotowych (11) pojedynczej prasy (9).
9. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 6 albo zastrz. 7 albo zastrz. 8. znamienny tym, że jedno naczynie zbiorcze (17) podłącza się do wszystkich pras (9) umieszczonych w prasie karuzelowej (20), przy czym wtedy każda pojedyncza prasa (9) ma swój zawór próżniowy (18) i zawór spustowy (19) obsługiwane niezależnie od zaworów innej prasy (9).
10. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1 albo zastrz. 6 albo zastrz. 7 albo zastrz. 8 albo zastrz. 9, znamienny tym, że wytwarza się podciśnienie poniżej 900hPa, ko- rzystnie poniżej 500hPa, a najlepiej z zakresu od 100hPa do 500hPa.
11. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że stempel (15’) prasy (9) wywiera na wypraskę ( 1”) nacisk do 30 ton.
12. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały wylotowe (11) rozmieszczone są równomiernie pod skrajną warstwą maty szklanej (13), w ilości większej niż pięć sztuk i/albo równomiernie w odległości co najwyżej 5cm od siebie.
13. Sposób formatowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że komorę (10) prasy (9) zapełnia się więcej niż jedną warstwą maty szklanej (13), a korzystnie każdą warstwę pokrywa się niezależnie spoiwem w module nakładania (7) spoiwa.
14. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że mata szklana (13), jako płaski i giętki wsad (1) podawana jest sekwencyjnie z kilku rolek (2) umieszczanych na podajniku rewolwerowym (22).
15. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że wykrawarkę (3), korzystnie z pneumatycznym wypychaczem (23), umieszcza się na ramieniu (24) robota (25) odbierająco-załadowczego, a robota (25) posadawia się pomiędzy przenośnikiem (4) z bocznym mechanizmem prowadzącym (5), a modułem nakładania (7) spoiwa, który korzystnie wyposaża się w ciśnieniowy układ (26) podawania spoiwa i we własny przesuw kształtki (1’) o perforowanej taśmie (27).
PL 237 389 B1
16. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że kształtkę (1’) z naniesionym powierzchniowo spoiwem przekłada się do oczekującej na zapełnienie komory (10) prasy (9), znajdującej się w prasie karuzelowej (20), robotem (25) przenoszącym wyposażonym w uchwyt (28) z chowanym zestawem igieł.
17. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że w prasie (9) osadza się odmiennie uformowaną matrycę (14) i patrycę (15) stanowiącą stempel (15’), korzystnie na podmianę.
18. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że prasa karuzelowa (20) wykonuje pełen obrót w czasie potrzebnym do wytworzenia finalnie ukształtowanej wypraski (1”), a stanowiska pojedynczych pras (9) na obwiedni prasy karuzelowej (20) zestawia się w ilości pozwalającej na wykonanie pełnego cyklu wygrzewania i utrwalania kształtki (1’) oraz krystalizacji utwardzacza (12), dla każdej pojedynczej prasy (9) z uwzględnieniem czasu niezbędnego na jej załadunek i wyładunek.
19. Sposób formowania przestrzennych izolacji według zastrz. 1, znamienny tym, że komorę (10) pojedynczej prasy (9) uszczelnia się wypływającą spod tej prasy (9) resztkową ilością spoiwa i odcinanym przez prasę (9) obrzeżem kształtki (1’).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425127A PL237389B1 (pl) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425127A PL237389B1 (pl) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL425127A1 PL425127A1 (pl) | 2019-10-07 |
| PL237389B1 true PL237389B1 (pl) | 2021-04-06 |
Family
ID=68099340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL425127A PL237389B1 (pl) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237389B1 (pl) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB822261A (en) * | 1954-12-10 | 1959-10-21 | Owens Corning Fiberglass Corp | Improvements in and relating to thermally stable bonded siliceous structures |
| NL298411A (pl) * | 1962-10-12 | |||
| US3490065A (en) * | 1965-05-24 | 1970-01-13 | Owens Corning Fiberglass Corp | High temperature resistant acoustical board |
| PL412081A1 (pl) * | 2015-04-21 | 2016-10-24 | Tabor Aneta Tomisol | Mata izolacyjna lamelowa i linia produkcyjna do wytwarzania maty izolacyjnej lamelowej |
-
2018
- 2018-04-04 PL PL425127A patent/PL237389B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL425127A1 (pl) | 2019-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101264912B1 (ko) | 고온 성형용 단열 필름, 이를 이용한 진공 단열재 및 진공 단열재의 제조 방법 | |
| CN110459715A (zh) | 一种复合材料电池盒 | |
| HU219093B (hu) | Szigetelőlemez, valamint eljárás ennek előállítására | |
| CN104797401A (zh) | 用于生产至少两层的部件的方法,以及部件 | |
| CN109304875B (zh) | 轨道交通车辆芳纶蜂窝中顶板及其制备方法 | |
| CN110792880A (zh) | 一种有安装孔且不惧表面破损的真空绝热板材及加工工艺 | |
| JP3793113B2 (ja) | 真空断熱材及びその製造方法、並びに真空断熱材を用いた断熱箱体 | |
| CN108859167A (zh) | 一种具有高强度涂层的轻质复合材料列车内饰件 | |
| PL237389B1 (pl) | Sposób formowania przestrzennych izolacji termicznych i akustycznych | |
| CN110778851B (zh) | 一种设有安装孔且不惧表面破损的真空绝热板 | |
| CN211344470U (zh) | 一种设有安装孔且不惧表面破损的真空绝热板 | |
| CN117601508B (zh) | 一种适用于复杂曲面的柔性芳纶蜂窝芯及其制造方法 | |
| CN109130432A (zh) | 双层蜂窝板的生产方法 | |
| KR20220126848A (ko) | 폐쇄 구조의 pet 폼 또는 pp 폼을 이용한 경량복합소재 및 그 제조방법 | |
| JPH07227926A (ja) | 吸音断熱性基板、それを用いた断熱パネル及びそれらの製造法 | |
| KR101013754B1 (ko) | 건축용 진공판넬단열재 및 제조방법 | |
| CN110315809A (zh) | 一种耐腐蚀聚酯复合薄膜和耐腐蚀铝塑复合膜 | |
| CN110792878A (zh) | 一种不惧表面破损的真空绝热板 | |
| CN214491940U (zh) | 玻纤增强聚丙烯纸塑蜂窝板 | |
| CN212636770U (zh) | 顶棚内饰板以及车辆 | |
| CN111267751B (zh) | 一种轻量化电机包裹声学隔音材料及其制备方法 | |
| EP3284995A1 (en) | Vacuum heat insulator, and heat-insulating container and heat-insulating wall using same | |
| CN114290789A (zh) | 耗散型结构乘用车隔音垫的生产方法 | |
| JP7599810B2 (ja) | 補強ボード及び補強ボードの製造方法 | |
| US6479097B1 (en) | Sound lining for ducts |