RU2087605C1 - Method for manufacture of mats from mineral filaments - Google Patents
Method for manufacture of mats from mineral filaments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087605C1 RU2087605C1 RU94044998A RU94044998A RU2087605C1 RU 2087605 C1 RU2087605 C1 RU 2087605C1 RU 94044998 A RU94044998 A RU 94044998A RU 94044998 A RU94044998 A RU 94044998A RU 2087605 C1 RU2087605 C1 RU 2087605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mat
- density
- binder
- stage
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству сверхлегких теплозвукоизоляционных материалов на основе минеральных волокон, в частности стеклянных, и может быть использовано для обшивки фюзеляжей в самолетах, салонов автовобилей и автобусов, а также в качестве теплоизоляции в области машиностроения, судостроения, приборостроения и строительства жилых и производственных зданий. The invention relates to the production of ultralight heat and sound insulating materials based on mineral fibers, in particular glass, and can be used for cladding the fuselages in aircraft, car and bus interiors, as well as thermal insulation in the field of mechanical engineering, shipbuilding, instrument making and construction of residential and industrial buildings.
Известен способ изготовления электропроводного нетканого материала в процессе 3-х технологических операций: формуют волокнистый холст, холст укладывают на сетчатый конвейер с пропиткой связующим, холст проводят между прессующими валиками для горячего прессования с термофиксацией связующего и синтетических волокон (заявка Японии N 3-9224, МКИ D 04 H 1/54, 1990 г.). A known method of manufacturing an electrically conductive non-woven material during 3 technological operations: a fibrous canvas is formed, the canvas is laid on a mesh conveyor impregnated with a binder, the canvas is held between the pressing rollers for hot pressing with heat setting of the binder and synthetic fibers (Japanese application No. 3-9224, MKI D 04 H 1/54, 1990).
Недостатком известного способа является то, что он не позволяет получить структуру материала, обеспечивающего высокую прочность к расслоению и восстановлению формы и первоначального объема (упругость) после деформации и формование изделий с малой объемной плотностью. The disadvantage of this method is that it does not allow to obtain a structure of a material that provides high strength to delamination and restoration of shape and initial volume (elasticity) after deformation and molding of products with low bulk density.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения матов из минеральных волокон, включающий формование первичного слоя из волокнистой массы минеральных волокон на приемной поверхности первой транспортерной ленты, движущейся с определенной скоростью, формование мата с заданной поверхностной плотностью на приемной поверхности второй транспортерной ленты, движущейся со скоростью намного ниже скорости первой транспортерной ленты, и уплотнение мата до заданной толщины (патент Швейцарии N 679161, МКИ D 04 H 3/00, 1991 г. прототип). Closest to the invention in technical essence is a method for producing mats from mineral fibers, comprising forming a primary layer of fibrous mass of mineral fibers on the receiving surface of the first conveyor belt moving at a certain speed, forming a mat with a given surface density on the receiving surface of the second conveyor belt moving at a speed much lower than the speed of the first conveyor belt, and sealing the mat to a predetermined thickness (Swiss patent N 679161, MKI D 04
Недостатком известного способа является то, что систематическая укладка первичного слоя волокон с накладкой слоя друг на друга при одновременной пропитке связующим означает, что полученный в итоге материал имеет ярко выраженную слоистую структуру, а расположение слоев наклонно под любым углом приводит к снижению прочности мата и расслоению по этим наклонным направлениям. Кроме того полученный данным способом материал имеет недостаточные эксплуатационные и монтажные свойства. The disadvantage of this method is that the systematic laying of the primary layer of fibers with the layer overlay while impregnating with a binder means that the resulting material has a pronounced layered structure, and the location of the layers obliquely at any angle leads to a decrease in the strength of the mat and delamination to these oblique directions. In addition, the material obtained by this method has insufficient operational and installation properties.
Задача, на разрешение которой направлено заявленное изобретение, заключается в получении сверхлегкого мата с равномерной структурой, обладающего высокими монтажными и эксплуатационными характеристиками. The problem to be solved by the claimed invention is directed, is to obtain an ultralight mat with a uniform structure with high mounting and operating characteristics.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в снижении объемной плотности, повышении упругости, прочности к расслоению. Этот технический результат достигается за счет того, что в известном способе получения матов из минеральных волокон, включающем формование первичного слоя из волокнистой массы минеральных волокон на приемной поверхности первой транспортерной ленты, движущейся с определенной скоростью, формование мата с заданной поверхностной плотностью на приемной поверхности второй транспортерной ленты, движущейся со скоростью намного ниже скорости первой транспортерной ленты, и уплотнение мата до заданной толщины, формование первичного слоя плотностью, составляющей 1 20% от поверхностной плотности конечного мата, осуществляют из минеральных волокон диаметром 0,5 - 3,0 мкм, перед формованием мата волокна первичного слоя разделяют на малые порции, переводят их во взвешенное в воздухе состояние, наносят на них распыленное связующее, а после формования мата на этой ленте производят увеличение объема мата, а уплотнение мата осуществляют путем его двухстадийной термообработки, причем на первой стадии термообработку проводят при температуре ниже температуры полимеризации связующего, а на второй стадии термообработку мата проводят одновременно с подпрессовыванием при температуре, равной температуре полимеризации связующего. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is expressed in a decrease in bulk density, an increase in elasticity, and delamination strength. This technical result is achieved due to the fact that in the known method for producing mats from mineral fibers, comprising forming a primary layer of fibrous mass of mineral fibers on the receiving surface of the first conveyor belt moving at a certain speed, forming the mat with a given surface density on the receiving surface of the second conveyor belt a belt moving at a speed much lower than the speed of the first conveyor belt, and sealing the mat to a predetermined thickness, forming the primary layer of the raft With a component of 1 20% of the surface density of the final mat, they are made of mineral fibers with a diameter of 0.5 - 3.0 μm, before forming the mat, the fibers of the primary layer are divided into small portions, put into suspended state in the air, and sprayed with a binder and after forming the mat on this tape, an increase in the volume of the mat is carried out, and the mat is compacted by two-stage heat treatment, and in the first stage, the heat treatment is carried out at a temperature below the binder polymerization temperature, and the second stage, the heat treatment of the mat is carried out simultaneously with prepressing at a temperature equal to the polymerization temperature of the binder.
Технический результат также достигается за счет следующих дополнительных условий:
термообработку мата на первой стадии осуществляют на 30 60oC ниже температуры полимеризации связующего;
после формования мата с заданной поверхностной плотностью производят операцию по увеличению объема мата до достижения его объемной плотности не более 6 кг/м3.The technical result is also achieved due to the following additional conditions:
heat treatment of the mat in the first stage is carried out at 30-60 o C below the polymerization temperature of the binder;
after molding the mat with a given surface density, an operation is performed to increase the mat volume until its bulk density reaches not more than 6 kg / m 3 .
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом заключается в использовании большой скорости первой транспортерной ленты и ультратонких минеральных волокон диаметром 0,5 3,0 мкм, позволяющих формировать первичный слой мата на первой транспортерной ленте с малой поверхностной плотностью, составляющей 1 20% от поверхностной плотности конечного материала, что позволяет из-за малого сопротивления слоя максимально удалить из него газы путем использования камеры отсоса. Полученный первичный слой подвергают трем дополнительным операциям: волока первичного слоя делят на малые порции, переводят их во взвешенное состояние, наносят на них распыленное связующее. После чего они хаотически оседают и равномерно распределяются в мате и, благодаря малой скорости второй транспортерной ленты, позволяют формовать мат с заданной поверхностной плотностью. Однако при падении волокон на вторую транспортерную ленту объем мата недостаточен. Для этого вводят дополнительную операцию по увеличению объема мата при выходе его с транспортерной ленты путем обогащения потоком воздуха межволоконного пространства, не меняя ориентацию волокон, а для придания формоустойчивости при сохранении объема мат уплотняют путем двухстадийной термообработки. A causal relationship between the set of essential features and the technical result achieved is to use the high speed of the first conveyor belt and ultra-thin mineral fibers with a diameter of 0.5 to 3.0 μm, which allow the formation of a primary mat layer on the first conveyor belt with a low surface density of 1 20 % of the surface density of the final material, which allows due to the low resistance of the layer to remove gases from it as much as possible by using a suction chamber. The obtained primary layer is subjected to three additional operations: the primary layer is divided into small portions, put into suspension, and a binder is sprayed onto them. Then they randomly settle and are evenly distributed in the mat and, thanks to the low speed of the second conveyor belt, they allow the mat to be formed with a given surface density. However, when fibers fall onto the second conveyor belt, the mat volume is insufficient. For this, an additional operation is introduced to increase the volume of the mat when it leaves the conveyor belt by enriching the interfiber space with an air stream, without changing the orientation of the fibers, and to give shape stability while maintaining the volume, the mat is compacted by two-stage heat treatment.
ПРИМЕР 1. (см. черт. ) Подготовленный в одном из известных устройств (печь, вагранка) минеральный расплав поступает в узел 1 подачи расплава, имеющий заданный дебит и заданные технологические параметры температуру и вязкость. Узел формования 2 превращают расплав в тонкие штапельные волокна диаметром 0,5 мкм. Взвешенные в потоке энергоносителя волокна поступают на приемную поверхность первой транспортерной ленты 3, движущейся со скоростью 60 м/мин, где и происходит формование мата с поверхностной плотностью 1,7 г/м2. Далее волокна первичного слоя разделяют на малые порции с помощью узла 4 и переводят их во взвешенное в воздухе состояние за счет подачи воздуха в верхнюю горловину диффузора в камеру волокноосаждения 5 и затем наносят на волокна связующее через узел 6. Пропитанные связующим волокна падают на приемную поверхность второй транспортерной ленты, движущейся со скоростью 1 м/мин где и происходит формование мата с заданной поверхностной плотностью 100 г/м2.EXAMPLE 1. (see diagram) Prepared in one of the known devices (furnace, cupola), the mineral melt enters the melt supply unit 1 having a predetermined flow rate and predetermined process parameters temperature and viscosity. The
При прососе воздуха через мат за счет разряжения в камере отсоса 7 происходит подпрессовка мата, уменьшается его толщина и увеличивается его объемная плотность. От ликвидации этого негативного эффекта и обеспечения возможности получения из тонких волокон сверхлегких изделий после выхода из камеры волокноосаждения5 и из зоны действия камеры отсоса 7 проводится увеличение объема мата за счет нагнетания в объем мата воздуха через пневматическую головку 8. When air is sucked through the mat due to discharge in the suction chamber 7, the mat is prepressed, its thickness decreases and its bulk density increases. From eliminating this negative effect and making it possible to obtain ultralight products from thin fibers after exiting the fiber deposition chamber 5 and from the zone of operation of the suction chamber 7, the mat volume is increased by injecting air into the mat volume through the
Увеличенный в объеме мат передается на конвейер 9 камеры сушки 9, где из объемного мата, находящегося в свободном состоянии и без подпрессовки за счет конвективного теплообмена с горячим воздухом, температура которого равна 120o ± 5oC, удаляется растворитель связующего, при чем влагосодержание мата равно 2% по весу. После камеры сушки 9 мат приобретает прочность и объемная плотность его равна 2 кг/м3, не прилипает к контактирующим с ним поверхностям, но при деформации меняет свои размеры, так как не прошла полностью реакция полимеризации и материал находится в пластичном состоянии.The increased mat is transferred to the conveyor 9 of the drying chamber 9, where the binder solvent is removed from the bulk mat, which is in a free state and without prepressing due to convective heat exchange with hot air, the temperature of which is 120 o ± 5 o C, with the moisture content of the mat equal to 2% by weight. After the drying chamber 9, the mat acquires strength and its bulk density is 2 kg / m 3 , does not adhere to the surfaces in contact with it, but changes its dimensions upon deformation, since the polymerization reaction has not completely passed and the material is in a plastic state.
Подсушенный мат с объемным весом, равным 4 кг/м3 передается на конвейер камеры 10 термообработки и калибрования до толщины 10 мм за счет подпрессовок и температуры полимеризации фенольного связующего, равной 170oC. На выходе из камеры термообработки 10 мат может разрезаться продольными и поперечными ножами на необходимые размеры.The dried mat with a bulk density of 4 kg / m 3 is transferred to the conveyor of the heat treatment and
ПРИМЕР 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но формование первичного слоя с диаметром волокон 1,0 мкм. на первой транспортерной ленте производят с поверхностной плотностью равной 5 г/м2, а формование мата на второй транспортерной ленте с заданной поверхностной плотностью равной 300 г/м2, причем термообработку мата на I-ой стадии осуществляют при температуре 130±5oC, а объемная плотность равна 3,5 кг/м3.EXAMPLE 2. Carried out analogously to example 1, but the molding of the primary layer with a fiber diameter of 1.0 μm. on the first conveyor belt is produced with a surface density of 5 g / m 2 , and the formation of the mat on the second conveyor belt with a given surface density of 300 g / m 2 , and the heat treatment of the mat in stage I is carried out at a temperature of 130 ± 5 o C, and bulk density is 3.5 kg / m 3 .
ПРИМЕР 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но формование первичного слоя с диаметром волокон 3 мкм на первой транспортерной ленте производят с поверхностной плотностью равной 10 г/м2, а формование мата на второй транспортерной ленте с заданной поверхностной плотностью равной 600 г/м2, причем термообработку мата на I-ой стадии осуществляют при температуре 150±5oC, а объемная плотность равна 6 кг/м3.EXAMPLE 3. Carried out analogously to example 1, but the molding of the primary layer with a fiber diameter of 3 μm on the first conveyor belt is performed with a surface density of 10 g / m 2 and the molding of the mat on the second conveyor belt with a given surface density of 600 g / m 2 moreover, the heat treatment of the mat at the first stage is carried out at a temperature of 150 ± 5 o C, and bulk density is 6 kg / m 3 .
Свойства матов из минеральных волокон по примерам N1 N3 в сравнении с известным приведены в таблице. The properties of mineral fiber mats according to examples N1 N3 in comparison with the known are shown in the table.
Как видно из таблицы 1, заявленный способ позволяет получить отформованные сверхлегкие теплозвукоизоляционные материалы с объемной плотностью от 8 до 15 кг/м3 в сочетании с высокой упругостью и прочностью расслоения. Высокая объемная плотность у мата из минерального волокна того же диаметра даже в сочетании с достаточно высокими эксплуатационными свойствами (прочность расслоения и упругость) у аналога не обеспечивает требований авиационной и автомобильной промышленности в получении сверхлегких изделий.As can be seen from table 1, the claimed method allows to obtain molded ultralight heat and sound insulating materials with a bulk density of 8 to 15 kg / m 3 in combination with high elasticity and strength of delamination. The high bulk density of a mat of mineral fiber of the same diameter, even in combination with sufficiently high operational properties (delamination strength and elasticity) of the analogue does not meet the requirements of the aviation and automotive industries for ultralight products.
Показатель объемной плотности у прототипа находится на уровне показателя объемной плотности у мата по заявляемому способу, однако два других показателя (упругость и прочность расслоения) значительно уступают заявляемому. The volumetric density index of the prototype is at the level of the bulk density index of the mat according to the claimed method, however, two other indicators (elasticity and strength of delamination) are significantly inferior to the claimed one.
Таким образом, требуемый в авиационной промышленности и в автомобилестроении сверхлегкий материал, обладающий высокими монтажными и эксплуатационными свойствами получить до заявляемого способа практически было невозможно. Thus, the ultralight material required in the aviation industry and in the automotive industry with high mounting and operational properties was practically impossible to obtain before the claimed method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94044998A RU2087605C1 (en) | 1994-12-23 | 1994-12-23 | Method for manufacture of mats from mineral filaments |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94044998A RU2087605C1 (en) | 1994-12-23 | 1994-12-23 | Method for manufacture of mats from mineral filaments |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94044998A RU94044998A (en) | 1996-10-10 |
RU2087605C1 true RU2087605C1 (en) | 1997-08-20 |
Family
ID=20163419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94044998A RU2087605C1 (en) | 1994-12-23 | 1994-12-23 | Method for manufacture of mats from mineral filaments |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087605C1 (en) |
-
1994
- 1994-12-23 RU RU94044998A patent/RU2087605C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CH, патент N 679161, кл.D 04 H 3/00, 1991. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94044998A (en) | 1996-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5149920A (en) | Acoustical panel and method of making same | |
US5876529A (en) | Method of forming a pack of organic and mineral fibers | |
EP0560878B1 (en) | Method of manufacturing insulating boards composed of interconnected rod-shaped mineral fibre elements | |
US3081207A (en) | Fibrous mat and method of manufacture | |
US3276928A (en) | Reinforced mat construction and method of forming same | |
US3328142A (en) | Formation of glass mats | |
CZ179695A3 (en) | Process for producing insulation web from mineral fibers, apparatus for producing thereof and insulation board made of mineral fibers | |
KR20010032374A (en) | Method of making a fibrous pack | |
JP2001524453A (en) | Ceramic network, manufacturing method thereof and use thereof | |
CN1133031A (en) | Method for manufacturing mineral fiber product | |
US5968645A (en) | Inorganic fibre material | |
KR101149888B1 (en) | A sandwich structure a process for manufacturing the same and a method of construction | |
JPH07314565A (en) | Production of molded article | |
RU2087605C1 (en) | Method for manufacture of mats from mineral filaments | |
US20090020218A1 (en) | Method of reinforcing fiber mat for building insulation | |
KR20200040778A (en) | High sound absorption coefficient, low density acoustic tile | |
US6849322B2 (en) | Method of producing cellulosic article having increased thickness, and product thereof | |
KR890010109A (en) | All aromatic polyamide resin composition molded article and manufacturing method | |
CN110670246A (en) | Special needling for preparing ceramic fiber preform and use method thereof | |
US1928264A (en) | Heat insulating product and method of forming same | |
CA2112326C (en) | Fiber product and method and apparatus for production thereof | |
CN108859325B (en) | Production method of ultra-light PP glass fiber board | |
JPS6335862A (en) | Fiber molded body | |
KR20190031502A (en) | Uncleaned and / or soundproofing products and insulating blanks obtained therefrom | |
CN115232397A (en) | Glass fiber chopped strand mat, composite board and preparation method |