SE461201B - Ljudabsorberande och vaermeisolerande fiberplatta - Google Patents

Description

461 201 2 i värme samtidigt som mellan fibrerna finns luftinneslutning, bildande en värmeisolering.

Detta ändamål förverkligas helt med den uppfinning, som definieras i patentkraven och beskrives nedan i anslut- ning till bifogade ritning, på vilken figur l visar en anläggning för framställning av en platta enligt uppfinningen, figur 2 visar formeringskammaren för formering av plattan och den samverkande utblåsningsdelen i förstorad skala, figur 3 åskådliggör den kapilläreffekt, som utnyttjas för att bilda den stabila, öppna strukturen eller fibermatrisen och figur H åskådliggör förenklat fibermatrisens uppbyggnad.

Figur l visar förenklat en anläggning enligt uppfinningen.

Det antages i det följande att cellulosafiber, fluff, utgör râmaterialet för de framställda plattorna eller den kontinuer- liga kropp, som framställes och som sedan skäres eller sågas till plattor med önskad längd. I den visade anläggningen matas vid framställning av en kontinuerlig matta cellulosafibrer (fluff) in i en cyklon l genom en matningsöppníng 2 och till- föres en blandare 3, där fibrerna blandas med luft och via en portionerare eller matningsenhet H medelst en icke visad matningsskruv avges i per tidsenhet bestämd mängd. Den angivna fibermassan sugs upp medelst en till en fläkts 5 inloppssida ansluten ledning 6 och transporteras i form av en fibersus- pension genom en ledning till ett accelerationsmunstycke 8.

De enskilda fibrerna i fibersuspensionen bibríngas i det långsträckta, avsmalnande accelerationsmunstycket 8 en så hög kinetisk energi, sedan de lämnat munstyckets öppning att de rör sig väsentligen rätlinjigt in i ett formeringsutrymme 9. Detta formeringsutrymme 9 begränsas upptill och nedtill av tvâ med varandra åtminstone väsentligen parallella luft- genomsläppliga och ändlösa band 10 och ll. Banden 10 och ll löper över rullar eller valsar l2,l3,14,l5,l6 och 17, av vilka 3 461 201 åtminstone rullarna 13 och 16 är drivna av exempelvis motorn 18 för bandet 10. Banden 10 och ll drivs med samma hastighet och i de visade pilarnas riktning. Formeringsutrymmet 9, vilket upptill och nedtill begränsas av de båda banden 10 och ll begränsas i vertikalled av icke luftgenomsläppliga väggar, av vilka den bakre väggen 19 markerats i figur 2.

Formeringsutrymmet 9 har sålunda en bredd motsvarande bredden på de luftgenomsläppliga bandens 10 och ll bredd och en höjd motsvarande bandens 10 och ll mot varandra vända banddelar.

Utloppet 21 från formeringskammaren 9 (se figur 2) är helt öppet mot munstyckets 8 öppning och denna öppning har före- trädesvis en bredd, som motsvarar eller något understiger formeringsutrymmets 9 bredd, medan däremot utloppet 21 är tillslutbart medelst en stängnixgawüle 35 av företrädesvis lätt material exempelvis skumplast. Rullen 35 är, såsom senare, beskrives, förflyttbar uppåt, så att utloppsöppningen 21 frilägges. För att hindra den från munstyckets 8 öppning 8' avgående fíbersuspensionen är i det visade utföringsexemplet före inloppet 20 till formeríngskammaren 9 anordnad en ut- blàsningskammare 28, vilken ansluter till inloppet 20. Denna utblàsningskammare 28 kan vara så utformad att den tillsammans med utblåsningsmunstycket 8 bildar en injektor, varigenom ytterluft sugs in i spalten mellan den med täta yttre väggar försedda trattens öppning och de båda rullarna 12 och 17, varvid ett övertryck eventuellt bildas i utblåsningsbehâllaren. Över hela längden av formeringskammaren 9 är anordnade sug- lådor 22 och 23, vilka åstadkommer ett undertryck i formerings- kammaren 9. De båda suglådorna 22,23 är via öppningen 2H,25 medelst en ledning 26 anslutna till en sugfläkt 27 eller annan lämplig sugkälla. Pâ figur 1 visas vidare en limbehållare 29 med en pump (icke visad) för att genom en ledning 30 mata ett lättflytande, polymert silikatbindemedel till sprut- munstycken 31, inrättade att i utblåsningsbehållaren bilda en dimma av lim, som avsättes på fibrerna, vilka rör sig genom dimman. Den bildade plattan 32 förflyttas av banden 10 och ll ut ur formeringsutrymmet 9 och överföres på en transportör, 461 201 I, exempelvis en rulltransportör. En sådan rulltransportör an- tydes genom en vals âß. I beroende på om plattan 32 skall *tsättas för en värmebehandlíng, pressning, skärning eller annan bearbetning sker transporten till en torkkammare, press- trustning eller skärutrustning. Om plattan, som matas ut från formeríngsutrymmet redan har avsedd längd, vilken kan åstad- kommas genom en intermittent matning av fiber till blandaren 3 kan varje producerad platta användas direkt om snabbtorkande lim användes och om renskärning av ändkanterna inte krävs.

I det visade utföringsexemplet avses framställning av plattor med utsidan belagd med ett skikt av exempelvis tissue med en ytvikt mindre eller lika med 18 g/m3 eller non-woven och från tvâ förrådsspolar 33 och 33' avdrages banor av detta material, som anbringas mot de luftgenomsläppliga bandens 10 och ll mot varandra vända ytor. Sådana skikt är icke nödvändiga utan fibern kan vara i direkt kontakt med de båda banden l0,ll, då snabbtorkande lim av typen silikatlim användes, eftersom eventuellt lim på banden 10,11 då det torkas bryts bort vid bandens passage över rullarna l2,l3,l4 och l5,l6,l7.

Den ovan angivna anläggningens arbetssätt beskrives nu i anslutning till figurerna 2 och 3. Fibern utgöres av cellu- losafiber, och det antages att plattan skall vara klar för användning och att den företrädesvis skall vara förutom mycket ljuddämpande även flamsäker. Kravet att den skall vara klar för användning, dvs icke kräva någon värmebehandling innebär, att ett vid rumstemperatur snabbt torkande lim skall användas och kravet på ljuddämpning att cellulosafibern skall vara prak- tiskt taget oimpregnerad och behålla sin rörlighet. Flamsäker- heten erhålles genom användning av exempelvis ett förpolymeri- serat alkalisilikat av den typ, som är kommersiellt tillgäng- lig under varubeteckningen Bindzil FKIO. Detta bindemedel spädes med upp till 100 viktprocent vatten. Ett bindemedel, som torkar snabbt vid rumstemperatur och är helt torrt, då plattan lämnar formeringskammaren 9, är ett krav för att en ljuddämpning, som överstiger ljuddämpningsförmågan hos en konventionell glasfiber- eller mineralullsmatta av samma IX 461 201 densitet innebär, att limmet icke får tränga in i cellulosa- fiberns håligheter eller göra fibern styv sedan limmet torkat.

Fibern lämnar, såsom ovan angivits acceleratormunstyckets mynning 8' och den utgående luftströmmen har sådan hastighet och varje enskild fiber så stor kinetisk energi att fibrerna förflyttas rätlinjigt eller åtminstone väsentligen rätlinjigt in i och ut ur utblåsningskammaren 28. I utblåsningskammaren har medelst munstyckena 31, som kan vara riktade tvärs eller med fiberströmmen åstadkommits en dimma av ett lättflytande och snabbtorkande silikatlim. Fiberströmmen fortsätter med ett tunt skikt av lim på åtminstone huvuddelen av fibrerna och rör sig snabbt in i formeringskammaren fram till stopprullen 35, mot vilken en fiberplattvägg 36 byggs upp. Denna fiberplattvägg 36 förflyttas snabbt mot fiberströmmen och banden 10 och ll, vibas hastighet är reglerbar startas då fiberplattväggen 36 befinner sig exempelvis i det på figur 2 visade läget. Då den bildade plattan mellan fiberplattväggen 36 och stopprullen 22 förflyttas åt höger i figur 2 vid startandet av banden 10, ll kommer rullen 35 att förskjutas snett uppåt/framåt till det med en heldragen linje visade läget och därmed frilägges forme- ringskammarens 9 utlopp 21. Bandets 10 och ll hastighet in- regleras i motsvarighet till den tillförda fibermängden och önskade densiteten hos plattan, vilket innebär att fiberplatt- väggen 36 ligger väsentligen stationär. De med lim fuktade fibrerna rör sig i formeringskammarens 9 längdriktning och fördelas väsentligen jämnt av munstycket 8 över den vinkel- rätt mot fibrernas rörelseriktning stående väggen eller änd- kanten på plattan 32. De båda suglâdorna 23 och 24 har som väsentlig uppgift att från formeringsutrymmets 9 i rörelse- riktningen räknat bakre del, avsuga den luft, som sprutas in mot väggen 36 och hindra att ett turbulent tillstånd uppstår, som hindrar fibrerna från att gå väsentligen vinkelrätt mot väggen eller ändkanten 36 och i stället gå mot banden 10 och ll eller i detta fall de luftgenomsläppliga tissuebanorna.

Bakom ändkanæn 36 råder i det visade utföringsexemplet även en sugverkan, vilken bidrar till att suga ut det mycket 461'201 tunnflytande silikatskiktet på de belagda fibrerna. En sådan sugníng av limmet medför en impregnering av tissuebanan som om ett silikatlim av angivet slag användes medför en i det närmaste brandsäker platta samtidigt som fibrerna innanför de silikatindränkta tissueskikten får de önskade ljuddämpande egenskaperna och förblir flamsäker eller väsentligen flam- säker.

Figur 3 visar förenklat två fibrer 37,38, som "skjutits" mot ändkanten 36. Fibern 38 är över hela sin yta belagd med ett skikt 39 av lättflytande silikatlim medan fibern 37 endast tillförts lim H0 på en mindre yta. Det är välkänt att två varandra korsande fibrer under inverkan av kapillärkraften kommer att bindas till varandra genom att limmet sugs till korsníngspunkten, såsom åskâdliggöres till höger pá figur 3 och bildar sammanbindningsdroppar 4l,U2,U3, medan övriga delar på fibern högst får ett mycket tunt limskikt. Detta innebär, att den färdiga plattans fibrer är bundna till varandra och tillsammans bildar en matris, inom vilken fibrerna inte är förskjutbara och vilket i sin tur innebär att vid exempelvis vertikal montering av plattan denna inte ändrar sin densitet på samma sätt som en konventionell mineralullsplatta eller glasullsplatta, dvs någon "nedrasning" av fiber resulterande i en högre densitet inom plattans nedre parti och en lägre densitet inom plattans övre parti uppstår inte. En platta, framställd på sätt som ovan beskrivits, dvs med sammanbundna fiberkorsningspunkter och endast en mycket tunn beläggning av fiberytorna utanför korsningspunkterna medför förutom flam- beständigheten en ljuddämpning, som är högre än ljuddämp- ningen hos exempelvis en mineralullsplatta med samma densitet och tjocklek. Denna förbättrade ljuddämpning beror dels på att cellulosafiberns håligheter inte absorberat det snabbtorkande limmet och sålunda bibehåller sin elasticitet och, eftersom _ det åtminstone väsentligen täckande limskiktet icke nämnvärt ändrar rörligheten hos varje enskild fiber mellan dennas fasta korsningspunkter, att ljudenergí lätt omvandlas till rörelse- .fy energi och åstadkommer svängningar hos fibrerna i den 7 461 201 tredimensionella matris, som består av med varandra punktvis förbundna fibrer. Densiteten hos en platta enligt upp~ finningen kan varieras på olika sätt, exempelvis genom ändring av fibermängden i fibersuspensionen och ändring av varje enskild fibers kinetiska energi.

Figur 4 åskådliggör synnerligen förenklat hur den bildade plattans ändkant 36 successivt tillföres fibrer. Såsom redan nämnts förflyttas de enskilda fibrerna axiellt mot ändkanten 36. På figur H visas tre fibrer U4,H5 och 48, som rör sig mot ändkanten. Fiberns H6 främre ände har nått fram till ändkanten 36 och kan genom att den redan bildade plattan är något porös tränga in i en fri ficka ett kort stycke. Det antages emeller- tid här att ändkanten 36 verkar som en kontinuerlig anslagsyta och förloppet efter det att en fibers, exempelvis fiberns 46 främre ände, nå ttanslagsytan âskådliggöres medelst fibern 47, vilken då den stoppas av åndkaten 36 börjar vikas mot ändkanten 36 och exempelvis bildar en båge U7'. Såsom antydes genom fibrerna U8,U9 och 50 bildas ett nät eller en matris av fibrer, av vilka i det visade utföringsexemplet fibrerna 48 och 49 sammanbundits medelst bindemedlet i punkten 51.

Antalet sammanbindningspunkter 51 blir beroende av till- förd limmängd, limavsugning och densitet och har visat sig ligga mellan 5 och H0 räknat på 100 fibrer vid en relativt låg tillsats av bindemedel, exempelvis 1-20 viktprocent räknat på plattans densitet, som uppgår till 30-70 kg/m3.

Claims (3)

461 '201 P A T E N T K R A V

1. l. Ljudabsorberande och värmeisolerande fíberplatta, *e innehållande till varandra medelst ett oorganiskt, flam- säkert bindemedel bundna cellulosafihrer, k ä n n e - t e c k n a d därav, att bindemedlet tillhör gruppen av vid rumstemperatur torkande polymera sílikat, som är homogent fördelat i plattan och sammanbinder punktvis mot varandra anliggande fibrer till en sammanhängande matris, att plattans densitet är 30-70 kg/m3 och att bindemedlet ingår i en mängd av l-20 viktprocent.

2. Fiberplatta enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att bindemedlet utgöres av ett förpolymeriserat alkalisilikat.

3. Fiberplatta enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att antalet bindningspunkter i matrisen räknat på 100 fibrer är 5-UU.