RU2118414C1

RU2118414C1 - Method and device for producing articles from fibre

Info

Publication number: RU2118414C1
Application number: RU93052383A
Authority: RU
Inventors: Йорма Ниеминен
Original assignee: Корпорация "Валмет"
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: construction materials industry. SUBSTANCE: according to method, articles are produced from fibre by formation of mat on supporting deck by means of flow of gaseous medium passing through supporting deck. Mat is consolidated with the help of thermally adhesive binding fibrous particles for example such which possess properties of thermoplastics and which are interwoven with main fibrous particles in such way that when they are heated for revealing adhesive properties binding fibrous particles connect main fibrous particles to each other to produce mat. Thermally adhesive binding fibrous particles interwoven with main fibrous particles are subjected to treatment by heat directly in air flow which carries fibre to supporting deck. Temperature of air flow is sufficiently high. Method can be applied to all kinds of fibres including those made of mineral materials, glass, wood (used as main fibrous particles). Method allows for producing sufficiently thick fibrous mats which are characterized by superb thermal insulation properties. EFFECT: higher efficiency. 14 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам производства изделий из формуемой фибры, преимущественно из термопластичных материалов. The invention relates to methods and devices for the manufacture of products from molded fiber, mainly from thermoplastic materials.

Известен способ изготовления формуемого мата в соответствии с патентом США N4663225, кл. D 04 H 1/58, опубл. в 1987 г., включающего формирование мата из основных фибр потоком газообразной среды на формирующей площадке, установленной навстречу потоку, связывание мата путем переплетения основных фибр термически адгезивными связующими фибрами так, что связующие фибры, приведенные в адгезивное состояние воздействием тепла, связывают основные фибры друг с другом до образования мата. A known method of manufacturing a moldable mat in accordance with US patent N4663225, CL. D 04 H 1/58, publ. in 1987, including the formation of the mat from the main fibers by a gaseous medium flow on a forming platform installed opposite the flow, binding of the mat by weaving the main fibers with thermally adhesive bonding fibers so that the bonding fibers brought into the adhesive state by heat, bind the main fibers to each other friend until the mat is formed.

Вышеизложенный способ пригоден не только для изготовления новых матов с использованием экологически чистых связующих, но также может быть использован для направленного термопластичного изменения формы уже готовых изделий, у которых термопластичные характеристики связующих фибр позволяют неограниченное количество циклов термического размягчения и последующего отверждения охлаждением для придания желаемой формы изделию. The above method is suitable not only for the manufacture of new mats using environmentally friendly binders, but can also be used for directional thermoplastic change of the shape of finished products, in which the thermoplastic characteristics of the binder fibers allow an unlimited number of thermal softening cycles and subsequent curing by cooling to give the product the desired shape .

Использование деревянных фибр и другого вида фибр из целлюлозы растительного происхождения для производства изделий из фибры привлекательного еще и по тем причинам, что подобный материал относится к возобновляемому сырью, доступному в широких масштабах, приятному на ощупь, а также не вызывающему нарушений здоровья. Фибровый мат, изготовленный таким образом, является еще и эффективной теплоизоляцией. The use of wooden fibers and other types of fiber from plant cellulose for the production of fiber products is attractive also for the reason that such material refers to renewable raw materials available on a large scale, pleasant to the touch, and also not causing health problems. A fiber mat made in this way is also an effective thermal insulation.

Однако рассмотренный выше способ отличают некоторые недостатки. Инерционность процесса проникновения тепла к внутренним слоям мата вызывает необходимость строить печи значительной длины. Требование равнопрочного связывания всех фибр мата по толщине, особенно если она составляет существенную величину, может определять совершенно необоснованные размеры печи. However, the above method is distinguished by some disadvantages. The inertia of the process of heat penetration to the inner layers of the mat necessitates the construction of furnaces of considerable length. The requirement of equal strength bonding of all fibers of the mat in thickness, especially if it is significant, can determine completely unreasonable dimensions of the furnace.

Кроме того, целевое свойство мата быть хорошим теплоизолятором находится в противоречии к требованию равномерного безинерционного прогрева связующих фибр по его толщине, что создает условие теплового удара по поверхностным слоям, их перегреву, последующему оплавлению связующих фибр с изменением их формы, а также вытеканию в виде капель, что приводит к нарушению внешнего вида и прочности мата. In addition, the target property of the mat to be a good heat insulator is in contradiction to the requirement of uniform inertia-free heating of the binder fibers over its thickness, which creates the condition of thermal shock on the surface layers, their overheating, subsequent melting of the binder fibers with a change in their shape, as well as leakage in the form of drops , which leads to a violation of the appearance and strength of the mat.

Очевидно, что вышеизложенные процессы скажутся также и на перерасходе энергии. Аналогичные проблемы возникают и в случае использования в качестве основных фибр из других материалов, также препятствующих проникновению тепла к связующим фибрам, лежащим внутри толстого мата. It is obvious that the above processes will also affect the energy expenditure. Similar problems arise when used as the main fibers from other materials, which also prevent the penetration of heat to the bonding fibers lying inside the thick mat.

Техническим результатом изобретения является преодоление указанного выше противоречия посредством способа и устройства, которые предусматривают использование всех видов фибр, в том числе из минерального сырья, стекла или дерева (в качестве так называемых основных фибр), позволяющих изготавливать достаточно толстые фибровые маты, обладающих прекрасными теплоизоляционными свойствами. The technical result of the invention is to overcome the above contradictions by means of a method and device that involve the use of all types of fibers, including from mineral raw materials, glass or wood (as the so-called basic fibers), which make it possible to produce sufficiently thick fiber mats with excellent thermal insulation properties .

Указанный технический результат достигается способом изготовления изделий из фибры, включающий формирование мата из основных фибр потоком газообразной среды на формирующей площадке, установленной навстречу потоку, связывание мата путем переплетения основных фибр термически адгезивными связующими фибрами таким образом, что связующие фибры, приведенные в адгезивное состояние воздействием тепла, связывают основные фибры друг с другом до образования мата при том, что термически адгезивные связующие фибры, сплетенные с основными фибрами, подвергают тепловому воздействию, приводящему их в адгезионное состояние непосредственно в потоке газообразной среды, несущей фибры на формирующую площадку, устанавливая температуру потока достаточно высокой. Таким образом, термически адгезивные фибры связывают основные фибры друг с другом непосредственно в процессе формирования мата. При этом толщина мата практически неограничена, т.к. процесс набрызга склеивающихся в полете фибр ничем не лимитирован и возможен, кроме этого, как продолжение наращивания толщины уже готовых матов. The specified technical result is achieved by a method of manufacturing fiber products, including the formation of a mat from the main fibers by a gaseous medium flow on a forming platform installed opposite the flow, binding the mat by weaving the main fibers with thermally adhesive bonding fibers so that the bonding fibers are brought into an adhesive state by heat bind the main fibers to each other until a mat is formed, while thermally adhesive binder fibers woven with the main fibers and, they are subjected to thermal action, which brings them into an adhesive state directly in the flow of a gaseous medium carrying fibers to the forming platform, setting the temperature of the flow sufficiently high. Thus, thermally adhesive fibers bind the main fibers to each other directly during the formation of the mat. Moreover, the thickness of the mat is almost unlimited, because the process of spraying fibers that stick together in flight is not limited by anything and is possible, in addition, as a continuation of the increase in the thickness of ready-made mats.

Кроме того, фибры в поток газообразной среды вводят посредством загрузочного валика или ему подобного устройства, причем фибры разделяют или освобождают от загрузочного валика или ему подобного устройства первичным потоком газообразной среды, который затем разбавляют вторичным потоком газообразной среды с более высокой температурой, в результате чего температуру смеси первичного и вторичного потоков доводят до значения, достаточного для приведения связующих фибр в адгезивное состояние. После завершения формования мата потоком газообразной среды на формирующей площадке мат продолжают обрабатывать потоком газообразной среды, поддерживая его со стороны обратной набегающему потоку. In addition, the fibers are introduced into the gaseous stream by means of a loading roller or the like, the fibers being separated or freed from the loading roller or the like by a primary gaseous stream, which is then diluted with a secondary stream of gaseous medium with a higher temperature, resulting in a temperature mixtures of primary and secondary flows are adjusted to a value sufficient to bring the adhesive fibers into an adhesive state. After completion of the mat formation by the gaseous medium flow at the forming site, the mat is continued to be treated with the gaseous medium flow, supporting it from the opposite to the oncoming flow.

Последующей обработкой увеличивают плотность мата, создавая избыток давления на его поверхности набегающим потоком газообразной среды. Первичный и вторичный потоки газообразной среды, первый из которых отделяет фибры от загрузочного устройства, а второй нагревает суммарный поток, подают раздельно, каждый по своему каналу до зоны контакта с фиброй и их смешения, а часть суммарного потока, формирующего мат, после его прохождения сквозь формирующую площадку подают в канал первичного газообразного потока для его предварительного нагрева. Часть вторичного потока газообразной среды с избыточной температурой подают в канал потока газообразной среды, создающего избыточное давление на поверхности мата при его последующей обработке. Subsequent processing increases the density of the mat, creating an excess of pressure on its surface by a free flow of a gaseous medium. The primary and secondary flows of a gaseous medium, the first of which separates the fibers from the loading device, and the second heats the total stream, are fed separately, each along its channel to the zone of contact with the fiber and their mixing, and part of the total stream forming the mat, after it passes through the forming platform is fed into the channel of the primary gaseous stream for its preliminary heating. Part of the secondary flow of a gaseous medium with excess temperature is fed into the channel of the gaseous medium flow, which creates excess pressure on the surface of the mat during its subsequent processing.

Термически адгезивные фибры выполняют из термопластичных материалов. Thermally adhesive fibers are made of thermoplastic materials.

Мат изготавливают с использованием целлюлозных фибр растительного происхождения в качестве основных и выполняют его в виде теплоизоляционной прокладки между наружной и внутренней обкладки строительного элемента. Mat is made using cellulose fibers of plant origin as the main ones and is made in the form of heat-insulating lining between the outer and inner lining of the building element.

Внутреннюю обкладку строительного элемента выполняют из гипса. В качестве одной из возможных реализаций заявляемого способа предлагается устройство для изготовления изделий из фибры, включающее камеру, охватывающую рабочую газообразную среду и имеющую входной участок и выходной участок, замыкаемый подвижной формирующей площадкой, а также средства для загрузки в камеру основных и термически адгезивных связующих фибр, формирующих мат на формирующей площадке, и средства нагрева термически адгезивных связующих фибр, приводимых таким образом в адгезивное состояние и связывающих основные фибры друг с другом до образования мата при том, что входной участок камеры образован окончаниями каналов первичного и вторичного потоков с обеспечением формования мата на формирующей площадке под действием потоков первичной и вторичной газообразной сред, при этом устройство включает нагреватель газообразной среды с отходящим из него каналом вторичного потока и входящим в камеру для нагрева связующих фибр до появления у них адгезионных свойств непосредственно в камере. The inner lining of the building element is made of gypsum. As one of the possible implementations of the proposed method, a device for manufacturing fiber products is proposed, including a chamber covering a working gaseous medium and having an inlet section and an outlet section closed by a movable forming platform, as well as means for loading basic and thermally adhesive binder fibers into the chamber, forming a mat on the forming pad, and means for heating the thermally adhesive binder fibers, thus brought into an adhesive state and connecting the main fibers to each other the other, before the mat is formed, while the inlet section of the chamber is formed by the ends of the channels of the primary and secondary streams with the formation of the mat on the forming pad under the action of the flows of primary and secondary gaseous media, the device includes a gaseous medium heater with a secondary flow channel leaving it and an inlet into the chamber to heat the binder fibers until they have adhesive properties directly in the chamber.

Устройство также содержит загрузочный валик или подобное ему устройство, установленное на входном участке камеры, причем входной участок камеры снабжен первичным каналом газообразной среды, направленным навстречу загрузочному валику или подобно ему устройству для отделения от него фибры, при этом вторичный канал газообразной среды, включающий нагреватель, установлен ниже по потоку указанного первичного канала. The device also includes a loading roller or a similar device mounted on the inlet section of the chamber, the inlet section of the chamber is provided with a primary channel of gaseous medium directed towards the loading roller or similar device for separating fibers from it, the secondary channel of the gaseous medium including a heater, set downstream of the specified primary channel.

После упомянутой камеры в направлении движения формирующей площадки установлена вторичная камера, включающая площадку, несущую мат, преимущественно представляющую собой продолжение формирующей площадки, выходящей из предыдущей камеры, а вторичная камера снабжена каналом подачи потока газообразной среды сквозь мат. After said chamber, in the direction of movement of the forming pad, a secondary chamber is installed, including a pad supporting the mat, which is mainly a continuation of the forming pad emerging from the previous chamber, and the secondary chamber is provided with a channel for supplying a flow of gaseous medium through the mat.

В направлении движения потока газообразной среды упомянутая камера продолжена симметрично относительно плоскости формирующей площадки коллектором, образующим единый канал с первичным потоком газообразной среды. In the direction of flow of the gaseous medium, said chamber is continued symmetrically with respect to the plane of the forming platform by a collector forming a single channel with the primary gaseous stream.

Вторичный канал между нагревателем и камерой снабжен отводным каналом, соединенный с вторичной камерой. The secondary channel between the heater and the chamber is provided with a bypass channel connected to the secondary chamber.

Таким образом, устройство не требует протяженной печи для спекания мата. Thus, the device does not require an extended furnace for sintering the mat.

Прилагаемые зависимые пункты формулы 11-14 раскрывают другие возможные изменения основной конструкции устройства. Более подробно изобретение описано прилагаемыми ниже иллюстрирующими чертежами:
фиг.1 - продольный схематический разрез устройства;
фиг. 2 - поперечный разрез операционной зоны устройства, показанного на фиг.1, вид сверху;
фиг.3 - разрез примерного конечного изделия;
фиг.4 - продольный разрез операционной зоны в увеличенном масштабе;
фиг.5 - принципиальная схема устройства.The attached dependent claims 11-14 disclose other possible changes to the basic design of the device. The invention is described in more detail in the accompanying illustrative drawings:
figure 1 is a longitudinal schematic section of a device;
FIG. 2 is a cross-sectional view of the operating area of the device shown in FIG. 1, a top view;
figure 3 is a sectional view of an exemplary final product;
figure 4 is a longitudinal section of the operating area on an enlarged scale;
5 is a schematic diagram of a device.

Фиг.1 иллюстрирует устройство формирования мата, включая механизм подачи фибр 11. Механизм подачи может представлять собой различные варианты, основанные либо на вертикальной подаче фибр, например, воздухом, вариант 11а, либо на горизонтальной подаче конвейерным способом, включая средства предварительной обработки фибр, вариант 11б. Нижнее окончание механизма подачи 11 снабжено загрузочным валиком 2, поверхность которого покрыта штырями для лучшего захвата фибр. На поверхность загрузочного валика 2 направлено узкое щелевое сопло, которым оканчивается первичный воздушный канал 3. Ниже щелевого сопла расположено выходное отверстие вторичного воздушного канала 4, наименьшее поперечное сечение которого образовано его нижней стенкой и поверхностью загрузочного валика 2. Ниже по потоку от этого сечения наклонно к формирующей площадке 1 установлена подающая воздушная камера 6. С обратной стороны формирующая площадка 1 снабжена коллекторной камерой 10. Формирующая площадка 1 образована непрерывным ремнем, протянутым через направляющие валики и перемещающимся через камеру 6. После выхода из камеры 6 указанная формирующая площадка проходит сквозь вторую воздушную камеру 8, являясь в каждой из них нижней замыкающей поверхностью. Figure 1 illustrates a mat forming apparatus, including a fiber feed mechanism 11. The feed mechanism may be various options based either on a vertical fiber feed, for example, air, option 11a, or on a horizontal feed conveyor method, including fiber pretreatment means, variant 11b. The lower end of the feeder 11 is equipped with a loading roller 2, the surface of which is covered with pins for better capture of fibers. A narrow slotted nozzle is directed to the surface of the feed roller 2, which terminates the primary air channel 3. Below the slot nozzle is an outlet of the secondary air channel 4, the smallest cross section of which is formed by its lower wall and the surface of the feed roller 2. Downstream from this section, it is inclined to A feed chamber 6 is mounted on the forming platform 1. On the reverse side, the forming platform 1 is provided with a collector chamber 10. The forming platform 1 is formed by a continuous belt m, stretched over guide rollers and displaceable through the chamber 6. After exiting the chamber 6 said forming platform passes through the second air chamber 8, being at the bottom of each of the closing surface.

Входной участок первичного воздушного канала 3 снабжен взаимно параллельными вентиляторами 12 для обеспечения равномерного воздушного потока по всей поперечной протяженности камеры 6. Эти вентиляторы 12 показаны пунктирными линиями на фиг.2. Входной участок канала вторичного воздуха 4 также снабжен вентилятором 13, который предназначен для накачивания в него воздуха, нагретого нагревателем 7. Нагреватель 7 может быть выполнен в виде горелки открытого горения. Процесс формирования мата устройством предусматривает подачу фибры, как основной, так и связующей, изготовленной предварительным любым из подходящих для этого способов, на загрузочный валик 2. Фиг.4 детально показывает последовательность формирования мата. Вращающийся загрузочный валик 2 включает штыри 2а, изображенные на чертеже в виде пограничного слоя валика, и предназначенные для захвата и транспортировки фибры. По мере вращения загрузочного валика фибры попадают в зону действия горизонтального щелевого сопла 3а, которым оканчивается канал первичного воздуха 3 и которое имеет протяженность вдоль всего загрузочного валика. Вырываясь из щелевого сопла высокоскоростной воздушный поток А1 отделяет фибры от загрузочного валика 2, взаимодействуя с его поверхностью, и несет их через выходной участок 4а канала вторичного воздуха 4 и плоскость сужения 2в между нижней стенкой выходного участка 4а и поверхностью загрузочного валика 2. Пройдя плоскость сужения, фибры полностью освобождаются от загрузочного валика 2 и попадают в воздушную камеру 6, расширяющуюся к выходу до ширины, соответствующей ширине изготавливаемого мата. Расширение камеры осуществляется касательным расположением ее передней и задней стенок к поверхности загрузочного валика 2, иначе говоря, наклонно к поверхности изготавливаемого мата с одновременным расхождением друг относительно друга. Указанный канал вторичного воздуха 4 используют для подачи воздуха в виде потока А2 в выходной участок 4а. Температура вторичного потока выше температуры первичного воздуха, проходящего через канал 3. В результате эжекционного эффекта, создаваемого сужением выходного участка вторичного канала 2а, поток А2 входит в поток А1 и смешивается с ним с образованием воздушного потока А, транспортирующего фибры к выходной зоне камеры 6. Скорость такого высокотемпературного потока А2 выбирается такой, чтобы температура суммарного потока А, несущего фибры в камере 6, была достаточной для степени поверхностного оплавления термически адгезионных фибр, смешанных с основными, достаточной для адгезионного связывания основных фибр с образованием мата после их последующего отверждения. Связывающие фибры находятся в свободном состоянии в воздушном потоке и контактируют с ним по всей своей поверхности. The inlet portion of the primary air channel 3 is provided with mutually parallel fans 12 to ensure uniform air flow over the entire transverse length of the chamber 6. These fans 12 are shown in dashed lines in figure 2. The inlet section of the secondary air channel 4 is also equipped with a fan 13, which is designed to pump air heated by the heater 7. The heater 7 can be made in the form of an open burning burner. The process of forming a mat by the device provides for the supply of fiber, both the main and the binder, made preliminary by any of the methods suitable for this, to the loading roller 2. Figure 4 shows in detail the sequence of formation of the mat. The rotating feed roller 2 includes pins 2a, shown in the drawing as a boundary layer of the roller, and intended to capture and transport fiber. As the feed roller rotates, the fibers fall into the zone of action of the horizontal slotted nozzle 3a, which terminates the primary air channel 3 and which has a length along the entire feed roller. Breaking out of the slot nozzle, a high-speed air stream A1 separates the fibers from the loading roller 2, interacting with its surface, and carries them through the output section 4a of the secondary air channel 4 and the narrowing plane 2b between the lower wall of the output section 4a and the surface of the loading roller 2. Having passed the narrowing plane , the fibers are completely freed from the loading roller 2 and fall into the air chamber 6, expanding to the exit to a width corresponding to the width of the mat made. The expansion of the chamber is carried out by the tangent arrangement of its front and rear walls to the surface of the feed roller 2, in other words, obliquely to the surface of the fabric mat with simultaneous divergence relative to each other. The specified secondary air channel 4 is used to supply air in the form of stream A2 in the outlet section 4A. The temperature of the secondary stream is higher than the temperature of the primary air passing through the channel 3. As a result of the ejection effect created by the narrowing of the output section of the secondary channel 2a, the stream A2 enters the stream A1 and mixes with it to form an air stream A transporting fibers to the outlet zone of the chamber 6. The speed of such a high-temperature flow A2 is chosen such that the temperature of the total flow A carrying fibers in the chamber 6 is sufficient for the degree of surface fusion of the thermally adhesive fibers, mix nnyh with basic sufficient for the adhesive bonding of fibers to form a core of the mat after subsequent curing. Binding fibers are in a free state in the air stream and are in contact with it over its entire surface.

Выходной или хвостовой участок воздушной камеры 6 замкнут формирующей площадкой 1, которая проходит через камеру и может быть изготовлена из металлической сетки или любого аналогичного воздухопроницаемого материала, образующего плоскую поверхность. Достигнув площадки, начиная сразу же от передней стенки камеры, фибры мгновенно связываются, образуя мат, который продолжает наращиваться по толщине. The exit or tail section of the air chamber 6 is closed by a forming platform 1, which passes through the chamber and can be made of metal mesh or any similar breathable material forming a flat surface. Having reached the site, starting immediately from the front wall of the chamber, the fibers instantly bind, forming a mat, which continues to grow in thickness.

Благодаря свойству пористости образующегося мата, воздушный поток А беспрепятственно проходит сквозь мат и формирующую его площадку 1 и попадает в коллекторную камеру 10 на обратной стороне площадки 1. Due to the porosity of the resulting mat, air flow A passes unhindered through the mat and its forming platform 1 and enters the collector chamber 10 on the back of the platform 1.

Фиг.1 поясняет последовательность производства мата. Ниже камеры 6 в направлении движения формирующей площадки 1 установлен паковочный валик 14 с регулируемым зазором относительно формирующей площадки 1. Паковочный валик предотвращает проход воздуха в направлении движения формирующей площадки 1 поверх мата. После паковочного валика 14 формирующая площадка 1 вводит мат во вторичную воздушную камеру 8, расположенную над формирующей площадкой 1. К верхней части воздушной камеры 8 подключен воздушный канал 9. Вторичная воздушная камера 8 имеет форму раструба, расходящегося в сторону формующей площадки 1 в направлении воздушного потока, исходящего из канала 9, т.е. стенки вторичной камеры, сквозь которые входит формирующая площадка 1 и затем выходит, расходятся относительно друг друга. Таким образом, желаемая плотность мата может быть достигнута регулируемой величиной избыточного давления на его поверхность воздушным потоком В, проходящим через камеру 8. Так воздушный поток проходит через пористый мат и поддерживающую его формирующую площадку 1 и поступает в коллекторную камеру 15, закрепленную с ее обратной стороны. Температура воздушного потока В во вторичной камере 8 имеет значение достаточное для поддержания связующих термически адгезивных фибр в размягченном адгезионном состоянии, что позволяет придавать мату любую желаемую форму любой плотности. На выходе из вторичной камеры 8 мат переходит с формующей площадки 1 на конвейер 16, падающий уже готовый продукт в виде мата на последующую обработку. Figure 1 illustrates the production sequence of the mat. Below the chamber 6, in the direction of movement of the forming platform 1, a packing roller 14 is installed with an adjustable gap relative to the forming platform 1. The packing roller prevents air from flowing in the direction of movement of the forming platform 1 over the mat. After the packing roller 14, the forming platform 1 introduces the mat into the secondary air chamber 8 located above the forming platform 1. An air channel 9 is connected to the upper part of the air chamber 8. The secondary air chamber 8 has the shape of a bell, diverging towards the forming platform 1 in the direction of air flow coming from channel 9, i.e. the walls of the secondary chamber, through which the forming platform 1 enters and then exits, diverge relative to each other. Thus, the desired density of the mat can be achieved by a controlled amount of excess pressure on its surface with an air flow B passing through the chamber 8. Thus, the air flow passes through the porous mat and the forming platform 1 supporting it and enters the collector chamber 15 fixed from its back side . The temperature of the air flow B in the secondary chamber 8 is of sufficient value to maintain the binder thermally adhesive fibers in a softened adhesive state, which allows you to give the mat any desired shape of any density. At the exit from the secondary chamber 8, the mat passes from the forming platform 1 to the conveyor 16, the already finished product falling in the form of a mat for subsequent processing.

Если требования по плотности мата невысоки, операция во вторичной воздушной камере 8 может не проводиться. Плотность мата также может регулироваться расходом воздушного потока А непосредственно при формировании мата в воздушной камере 6 за счет управления усилием, с которым фибры вступают в контакт друг с другом. If the requirements for the density of the mat are low, the operation in the secondary air chamber 8 may not be carried out. The density of the mat can also be controlled by the flow of air stream A directly when the mat is formed in the air chamber 6 by controlling the force with which the fibers come into contact with each other.

На фиг. 5 представлена одна из возможных принципиальных схем воздушных потоков, отвечающих замыслу изобретения. Воздушные потоки устроены таким образом, что воздушный поток А после операции формирования мата подается вентилятором 12 в первичный воздушный канал 3. За время прохождения канала 3 температура этого воздушного потока, вырывающегося из щелевого сопла 3а, становится ниже величины, достаточной для размягчения связующих фибр. Таким образом, этот поток лишь отделяет фибры от загрузочного валика 2. Однако он может выполнять функцию предварительного подогрева, устраняя этим необходимость перегрева воздушного потока А2, выходящего из вторичного воздушного канала 4. Поток А2 подается вентилятором 13, обтекая подогреватель 7, во вторичный воздушный канал 4. Воздушный канал 4 разветвляется, соединяясь с воздушным каналом 9, подключенным ко вторичной воздушной камере 8, вводя часть подогретого воздушного потока А1 в поток В, осуществляющего дальнейшую обработку мата. Так как воздушный поток В берет свое начало из воздушного канала 4, несущего лишь разогретый неразбавленный воздух, его температура достаточна высока и выше температуры камеры 6. Однако этот поток не вызывает сколько-нибудь существенных изменений в связующих фибрах, будь то еще большее размягчение либо оплавление, так как теперь они находятся уже в связанном состоянии с основными фибрами, являясь в этой совокупности хорошим теплоизолятором, а с другой стороны, удельный расход воздуха в камере 8 невысок за счет ее протяженности. In FIG. 5 presents one of the possible schematic diagrams of air flow that meets the intent of the invention. The air flows are arranged so that the air flow A after the mat formation operation is supplied by the fan 12 to the primary air channel 3. During the passage of the channel 3, the temperature of this air flow escaping from the slotted nozzle 3a becomes lower than the value sufficient to soften the binder fibers. Thus, this flow only separates the fibers from the feed roller 2. However, it can serve as a preheater, thereby eliminating the need for overheating of the air stream A2 leaving the secondary air channel 4. The stream A2 is supplied by the fan 13, flowing around the heater 7, into the secondary air channel 4. The air channel 4 branches, connecting with the air channel 9 connected to the secondary air chamber 8, introducing a portion of the heated air stream A1 into the stream B, carrying out further processing of the mat. Since the air flow B originates from the air channel 4, which carries only heated undiluted air, its temperature is high enough and higher than the temperature of the chamber 6. However, this flow does not cause any significant changes in the binder fibers, whether it is even more softening or fusion , since now they are already in a bound state with the main fibers, being in this aggregate a good heat insulator, and on the other hand, the specific air flow in chamber 8 is low due to its length.

Воздушный поток В, собранный с обратной стороны формирующей площадки 1 коллекторной камерой 15, подается обратно к подогревателю 7 воздушным каналом 18. Часть воздуха просачивается в камеру 8 из камеры 6 через поры мата. Этот воздух также захватывается коллекторной камерой 15 и в смеси с основным подается к подогревателю 7. Для поддержания воздушного баланса часть воздуха из первичного канала 3 выводится наружу через канал 17. Это компенсируется подачей к подогревателю 7 не только рециркулирующего воздуха, но и части воздуха извне. Воздух из канала 17 также может рециркулировать к подогревателю 7, но это лимитируется необходимостью удалять загрязнения, накапливающиеся в процессе производства. The air flow B collected from the back of the forming platform 1 by the collector chamber 15 is fed back to the heater 7 by the air channel 18. A part of the air leaks into the chamber 8 from the chamber 6 through the pores of the mat. This air is also captured by the collector chamber 15 and, in mixture with the main one, is supplied to the heater 7. To maintain air balance, part of the air from the primary channel 3 is discharged outward through the channel 17. This is compensated by the supply of not only recirculating air to the heater 7, but also part of the air from the outside. The air from the channel 17 can also be recycled to the heater 7, but this is limited by the need to remove impurities that accumulate during the production process.

Кроме того, на фиг.5 показаны обычные измерительные и дозирующие приборы для регулировки желаемой температуры. In addition, FIG. 5 shows conventional measuring and metering devices for adjusting a desired temperature.

Способ, соответствующий сути изобретения, не ограничивается вышеописанным действием устройства и его основные принципы могут быть суммированы следующим образом:
a) смешивание вместе основных и термических адгезивных фибр в заданной пропорции;
b) введение основных и термически адгезивных фибр в поток газообразной среды с образованием равномерно взвешенной в среде смеси;
c) подъем температуры газообразной среды до уровня достаточного для приведения термически адгезивных фибр в адгезионное состояние, в котором они приобретают способность связываться друг с другом и с основными фибрами;
d) формирование мата на подходящей формирующей площадке воздействием газообразной среды из сплетенных друг с другом основных и термически адгезивных фибр, приведенных в адгезивное состояние.The method corresponding to the essence of the invention is not limited to the above-described action of the device and its basic principles can be summarized as follows:
a) mixing together the main and thermal adhesive fibers in a given proportion;
b) the introduction of basic and thermally adhesive fibers into the gaseous medium stream with the formation of a mixture uniformly suspended in the medium;
c) raising the temperature of the gaseous medium to a level sufficient to bring the thermally adhesive fibers into an adhesive state in which they acquire the ability to communicate with each other and with the main fibers;
d) forming a mat on a suitable forming pad by exposure to a gaseous medium from interwoven with each other basic and thermally adhesive fibers brought into an adhesive state.

На фиг. 3 изображен наиболее характерный пример изделия из фибры, изготовленный по технологии получения гибких матов в соответствии с изобретением, плотность которого находится в диапазоне 18-25 кг/м³. Изделие представляет собой жесткий строительный элемент 5 плоской формы, в котором мат использован в виде слоя теплоизоляции 5с между внутренней 5е и наружной 5 обкладками строительного элемента. Слой 5с может также представлять собой совокупность наложенных друг на друга нескольких матов, не превышая при этом толщины слоя в 10-20 см.In FIG. 3 shows the most characteristic example of a fiber product made by the technology for producing flexible mats in accordance with the invention, the density of which is in the range of 18-25 kg / m ³ . The product is a flat-shaped rigid building element 5, in which the mat is used as a thermal insulation layer 5c between the inner 5e and the outer 5 plates of the building element. Layer 5c may also be a combination of several mats superimposed on each other, without exceeding a layer thickness of 10-20 cm.

В варианте, представленном на фиг.3, поверхность теплоизоляционного слоя 5с, обращенного к внешней обкладке, покрыта воздухонепроницаемым экраном в виде нетканого материала с сохранением вентиляционного зазора между ними. Соответственно, плоскость, обращенная к внутренней обкладке, покрыта слоем 5д, непроницаемым для паров, который может представлять собой пластиковый лист или пленку, нанесенные на поверхность теплоизоляционного слоя 5. Слой, непроницаемый для паров, покрывают сверху гипсом в виде внутренней обкладки 5е. In the embodiment shown in FIG. 3, the surface of the heat-insulating layer 5c facing the outer lining is covered with an airtight screen in the form of a nonwoven material while maintaining a ventilation gap between them. Accordingly, the plane facing the inner lining is covered with a vapor impermeable layer 5e, which may be a plastic sheet or film deposited on the surface of the heat-insulating layer 5. The vapor impermeable layer is coated on top with gypsum in the form of an inner lining 5e.

Кроме этого, возможны и другие варианты использования мата, изготовленного в соответствии с изобретением. Так при необходимости получения матов с плотностью выше чем требуется для теплоизоляции они могут быть также получены и использованы аналогично древесно-стружечным плитам. In addition, there are other possible uses of a mat made in accordance with the invention. So, if it is necessary to obtain mats with a density higher than that required for thermal insulation, they can also be obtained and used similarly to chipboards.

Основные фибры, используемые для осуществления изобретения, существенно отличаются от термически адгезивных связующих фибр. При изменениях температуры они не меняют своих свойств и не становятся адгезивными как связующие. Но они могут обладать свойством термического размягчения при значительно более высоких температурах, как минеральные или стеклянные фибры, или лишь при несколько большей температуре, соответствующей температуре плавления термопластов с более высоким значением этого параметра. The main fibers used for carrying out the invention are significantly different from thermally adhesive binder fibers. With temperature changes, they do not change their properties and do not become adhesive as binders. But they can have the property of thermal softening at significantly higher temperatures, like mineral or glass fibers, or only at a slightly higher temperature corresponding to the melting temperature of thermoplastics with a higher value of this parameter.

Основные фибры могут быть также изготовлены из материала, который не размягчается вообще, это целлюлозные фибры растительного происхождения, особенно представляющие продукты переработки древесных отходов. Плотность мата из таких фибр определяется усилием укладки фибр. Кроме того, фибры могут быть изготовлены из любых сортов дерева, но фибры из деревьев и кустарников семейства Salicacede, таких как лозняк и осина, наиболее предпочтительны, т.к. наиболее легко сплетаются друг с другом. Также возможно введение в качестве основных фибр целлюлозных материалов, включающих хлопок или джут, как отдельно, так и в смеси с фибрами из дерева. The main fibers can also be made of a material that does not soften at all, these are cellulose fibers of plant origin, especially representing wood waste products. The density of the mat of such fibers is determined by the laying force of the fibers. In addition, fibers can be made from any kind of tree, but fibers from trees and shrubs of the Salicacede family, such as vine and aspen, are most preferred since most intertwined with each other. It is also possible to introduce cellulosic materials as the main fibers, including cotton or jute, both separately and mixed with wood fibers.

Термически адгезивные связующие фибры могут быть изготовлены из любого термопластического полимера, такого как полипропилен или полиэстер. Также возможно использование смесей фибр из нескольких видов термопластических материалов с разными температурами размягчения. Температура воздушного потока А в камере 6 может быть установлена в соответствии с температурой размягчения конкретно используемой фибры, такая температура может обычно лежать в диапазоне 100. . . 200^oC. Термически адгезивные фибры могут включать в себя также любые виды фибр, структура которых изменяется с изменением температуры с приобретением адгезионных свойств, таких как фибры на фенольной основе.Thermally adhesive binder fibers can be made of any thermoplastic polymer, such as polypropylene or polyester. It is also possible to use mixtures of fibers from several types of thermoplastic materials with different softening temperatures. The temperature of the air flow A in the chamber 6 can be set in accordance with the softening temperature of the particular fiber used, this temperature can usually lie in the range 100. . 200 ^o C. Thermally adhesive fibers can also include any kind of fibers, the structure of which varies with temperature with the acquisition of adhesive properties, such as fibers on a phenolic basis.

Структура мата может также регулироваться выбором пропорций между связующими и целлюлозными фибрами, но в любом случае основные фибры вводят в наибольшем количестве. The structure of the mat can also be controlled by the choice of proportions between the binder and cellulose fibers, but in any case, the main fibers are introduced in the greatest quantity.

Устройство, соответствующее изобретению, с успехом применялось для производства матов из еловых и из полиэстеровых фибр. В этом случае скорость воздушного потока составляла 42 м/с, а линейная скорость поверхности загрузочного валика 2 была примерно на 10 м/с меньше. Фибры из полиэстера составляли 15-20% от всего объема фибры. Удельный вес на единицу площади был достигнут в диапазоне 40-3000 г/м², учитывая, что первое значение соответствует аналогичному параметру плотной бумаги. Таким образом, изобретение применимо также и для производства весьма тонких изделий, учитывая, что связывание мата происходит на опорной площадке не требующей какой-либо жесткости производимого продукта.The device according to the invention was successfully used for the production of spruce and polyester fiber mats. In this case, the air flow rate was 42 m / s, and the linear surface speed of the feed roller 2 was approximately 10 m / s less. Polyester fibers accounted for 15-20% of the total fiber volume. The specific gravity per unit area was achieved in the range of 40-3000 g / m ² , given that the first value corresponds to the same parameter of thick paper. Thus, the invention is also applicable to the production of very thin products, given that the binding of the mat takes place on a support site that does not require any rigidity of the product being produced.

Диапазон полученных плотностей от 18 кг/м³ до 400 г/м³, причем первое значение соответствует теплоизоляции из стеклянных и минеральных волокон, а последнее относится к древесно-стружечной плите. Однако изобретение не ограничивается упомянутыми выше параметрами и может быть реализовано в более широких диапазонах значения. Особенно это относится к изделиям из целлюлозных фибр растительного происхождения, обладающих великолепными теплоизоляционными свойствами, благодаря низкому коэффициенту теплопроводности, что дает возможность изготавливать теплоизоляцию с рыхлой структурой.The range of densities obtained is from 18 kg / m ³ to 400 g / m ³ , the first value corresponding to the thermal insulation of glass and mineral fibers, and the latter refers to a particleboard. However, the invention is not limited to the above parameters and can be implemented in wider ranges of values. This is especially true for products from cellulose fibers of plant origin, which have excellent thermal insulation properties, due to the low coefficient of thermal conductivity, which makes it possible to produce thermal insulation with a loose structure.

Теплоизоляция из целлюлозных фибр, иллюстрированная фиг.3, отвечает признаку новизны. The thermal insulation of cellulose fibers, illustrated in figure 3, corresponds to the sign of novelty.

Можно добавить, что полученные вышеописанным способом маты могут быть впоследствии доработаны с целью улучшения определенных свойств. Например, маты могут быть обработаны противопожарными и антигнилостными растворами. Кроме того, фибры, используемые для изготовления мата, также могут быть подвергнуты такой обработке отдельно. It can be added that the mats obtained by the above method can be subsequently modified in order to improve certain properties. For example, mats can be treated with fire fighting and anti-putrefactive solutions. In addition, the fibers used to make the mat can also be separately treated.

Claims

\ \ \ 1 1. A method of manufacturing fiber products, comprising forming a mat from the main fibers with a gaseous medium flow on a forming platform set upstream, binding the mat by weaving the main fibers with thermally adhesive bonding fibers so that the bonding fibers are brought into an adhesive state exposure to heat, bind the main fibers to each other until a mat is formed, characterized in that the thermally adhesive binder fibers woven with the main fibers are exposed to heat lead to their adhesive state directly in the flow of a gaseous medium, carrying fibers to the forming platform, setting the temperature of the flow quite high. \\\ 2 2. The method according to p. 1, characterized in that the fibers are introduced into the gaseous stream by means of a loading roller or the like, the fibers being separated or freed from the loading roller or the like by a primary gaseous medium stream, which is then diluted secondary flow of a gaseous medium with a higher temperature, as a result of which the temperature of the mixture of primary and secondary flows is brought to a value sufficient to bring the bonding fibers into an adhesive state. \\\ 2 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that after completion of the formation of the mat by the flow of gaseous medium at the forming site, the mat is continued to be processed by the flow of gaseous medium, supporting it from the side opposite to the oncoming flow. \\\ 2 4. The method according to claim 3, characterized in that the subsequent processing increases the density of the mat, creating an excess of pressure on its surface by an incident flow of a gaseous medium. \\\ 2 5. The method according to any one of paragraphs. 2, 3 or 4, characterized in that the primary and secondary flows of a gaseous medium, the first of which separates the fibers from the loading device, and the second heats the total stream, is supplied separately, each in its own channel to the zone of contact with the fiber and their mixing, and part the total flow forming the mat, after it passes through the forming platform, is fed into the channel of the primary gaseous stream for its preliminary heating. \\\ 2 6. The method according to any one of claims 3, 4 or 5, characterized in that part of the secondary stream of gaseous medium with excessive temperature is fed into the channel of the stream of gaseous medium, which creates excess pressure on the surface of the mat during its subsequent processing. \\\ 2 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the thermally adhesive fibers are made of thermoplastic materials. \\\ 2 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the mat is made using cellulose fibers of plant origin as the main ones and is made in the form of a heat-insulating lining between the outer and inner lining of the building element. \\\ 2 9. The method according to p. 8, characterized in that the inner lining of the building element is made of gypsum. \\\ 2 10. A device for the manufacture of fiber products, comprising a chamber covering a working gaseous medium and having an inlet section and an outlet section closed by a movable forming platform, as well as means for loading the main and thermally adhesive binder fibers forming a mat forming platform, and means for heating thermally adhesive binder fibers, thus brought to an adhesive state and connecting the main fibers to each other until a mat is formed, characterized in that the input section of the cam The channel is formed by the ends of the channels of the primary and secondary flows with the formation of the mat on the forming pad under the action of the flows of primary and secondary gaseous media, and the device includes a gaseous medium heater with a secondary flow channel leaving it and entering the chamber to heat the binder fibers until they adhesive properties directly in the chamber. \\\ 2 11. The device according to claim 10, characterized in that it comprises a loading roller or a similar device mounted on the inlet section of the chamber, wherein the inlet section of the chamber is provided with a primary gaseous medium channel directed towards the loading roller or similar device for fiber separation from it, while the secondary channel of the gaseous medium, including the heater, is installed downstream of the specified primary channel. \ \ \ 2 12. The device according to claims 10 and 11, characterized in that after the said camera in the direction of movement of the forming pad, a secondary camera is installed, including a pad that carries the mat, mainly representing a continuation of the forming pad emerging from the previous camera, and the secondary the chamber is provided with a channel for supplying a flow of gaseous medium through the mat. \\\ 2 13. The device according to claim 11 or 12, characterized in that in the direction of flow of the gaseous medium flow, said chamber is continued symmetrically relative to the plane of the forming platform by a collector forming a single channel with the primary gaseous medium flow. \\\ 2 14. The device according to item 12 or 13, characterized in that the secondary channel between the heater and the camera is equipped with a bypass channel connected to the secondary camera.