SE507090C2 - Kräppad mineralullsfilt - Google Patents

Description

507 10 15 20 25 30 35 090 2 produkter som användes för utvändig isolering och som framför allt måste kunna motstå utdragningskrafter.

För att åstadkomma produkter som uppvisar speciella egenska- per måste man modiñera de traditionella förfarandena för framställ- ning av filtar.

Vid det traditionella framställningssättet bildas filtarna genom att fibrerna nedlägges på mottagningstransportören eller något lik- nande organ, vilket leder till en hopflätning som inte är homogen i alla riktningar. Experimentellt kan man konstatera att ñbrerna har en kraftig tendens att placera sig parallellt med mottagningsytan. Denna benägenhet är mera uttalad ju längre fibrerna är. Denna uppbyggnad hos ñltarna är gynnsam för filtens isolerande egenskaper liksom för deras motstånd mot dragpåkänning i längdriktningen. För ett stort antal användningsområden är en sådan uppbyggnad följaktligen för- delaktig. Man inser emellertid att denna konstruktion inte är den bäst lämpade när produkten bör vara motståndskraftig mot samman- pressning eller utdragning i produktens djupledsriktning.

Metoder är kända som ger en så gott som slumpartad riktning eller orientering av ñbrerna. I detta avseende hänvisas till den europe- iska patentansökan EP-A-O 133 083, vilken föreslår att fiberñlten som uppsamlats på mottagningsorganet, eventuellt efter att ha utsatts för en sammanpressning i djupled, tryckes samman kontinuerligt i läng- driktningen genom att få passera från ett par med en viss hastighet drivna transportörer till ett par transportörer vars hastighet understi- ger den föregåendes. Högre sammanpackningsgrader kan uppnås när kompressionen genomföres i flera successiva steg, framför allt med filtar vid vilka kompression utan veckbildning är svårast att åstad- komma. För samma slutkompressionsgrad kan dessutom egenska- perna hos de erhållna produkterna förbättras när kompressionen ge- nomföres i flera steg.

Enligt en annan publikation, EP-A-O 434 536, föreslås en filt av mineralfibrer med förbättrade egenskaper där ñbrerna har så gott som slumpartade riktningar och som består av fibrer, vilka till större delen har en diameter mellan 2,5 och 4,5 um och en längd mellan 2 och 15 cm samt en densitet som inte överstiger 40 kg/ m3. Enligt denna pub- likation kan mattan ha en ytbeläggning, dvs vara klädd med ett eller två vidhäftande ark av papper, aluminium, polyetylen eller PVC. lO 15 20 25 30 35 Mattorna av kräppade mineralñbrer som framställts medelst de tekniker som just beskrivits transporteras och användes i allmänhet i den form de framställts, dvs som plana skivor. Det vore emellertid in- tressant att temporärt eller deñnitivt kunna böja eller kröka de kräp- pade mattorna, eventuellt t o m med små krökningsradier.

Att kunna rulla upp kräppade mattor för att kunna transporte- ra och lagra avsevärda längder utan att detta kräver alltför mycket utrymme är naturligtvis av stort intresse. Vid industriell användning av kräppade mattor, isolering av stora ledningsanläggningar eller cy- lindriska cisterner, på vilka man måste kunna gå, är exempel på till- lämpningar vid vilka permanent krökning hos en kräppad matta vore mycket användbar.

Inom området för tidigare känd teknik med avseende på kräp- pade mineralullsñltar är även känd publikationen EP-B-O 472 532 som föreslår en teknik för framställning av en kräppad skiva som är klädd med ett ytbeläggningsark på endast en sida. Enligt detta förfa- rande nedlägges, efter kräppningsförfarandet på konventionellt sätt, en glasvävnad på mattans båda sidor innan man genomför en värrne- behandling av det harts som skall bilda bindemedlet. Vid utgången klyves mattan i djupled, så att man erhåller två identiska mattor som är belagda på endast ena sidan. Medelst denna teknik kan man framställa en platta som kan bockas genom att glasvävsidan förblir konkav. Publikationen gör det helt klart att böjning i den andra rikt- ningen (glasvävsidan konvex) är omöjligt. I själva verket beskrives mellanprodukten med väven på båda sidor såsom varande styv men efter skärning är fibrerna på den fria sidan ”inte utsatta för sträck- och kompressionskrafter i fiberriktningen när skivan bockas, utan vinkelrätt mot fibrerna. Skivan som framställts medelst förfarandet låter sig lätt bockas som följd av frånvaron av horisontella bindningar på baksidan”. En sammanställning av dessa två fenomen, styvhet hos den på båda sidor klädda skivan och böjlighet hos den i tjocklek kluvna skivan visar att det är vid dragpåkänning som glasväven är odeformerbar och att bockningen bara kan åstadkommas med ytbe- läggningen på den konkava sidan. Monteringstekniken som beskrivits i ifrågavarande publikation med kanterna hos takskivan ”i anliggning mot T-profiler” liksom vid ett valv, bekräftar detta. iso? lO 15 20 25 30 35 ofšo i 4 Uppfinningen har till uppgift att tillhandahålla en produkt, en matta av kräppade fibrer, som utan att förstöras kan rullas upp kring sig själv till en rulle så att den kan transporteras och lagras. Det är likaså ett ändamål med uppfinningen att göra det möjligt att använda mattor av kräppade mineralfibrer på krökta ytor utan att de förlorar sin effekt, framför allt som isolering.

För att uppnå dessa resultat föreslås enligt uppfinningen en filt av kräppad mineralull som på åtminstone sin ena sida är försedd med ett ytbeläggningsark och är avsedd att tåla temporär eller definitiv bockning, varvid den av dess ytor som är avsedd att bilda den kon- vexa ytan, är försedd med ett ytbeläggningsark, vars bristningsmot- stånd eller brotthållfasthet överstiger 300 kPa.

Arket är lämpligen baserat på kraftpapper. För att ensamt upp- nå den brotthållfasthet som krävs måste arket ha en ytvikt översti- gande eller lika med 60 g/ m2.

För att kunna lätt rullas upp kring sig själv till en rulle och be- vara sin prestanda när den väl anbragts på en krökt yta, uppvisar den kräppade filten enligt uppfinningen företrädesvis ett kräppningstal mellan 4 och 5 och en ytvikt understigande 2 kg/m2.

Enligt en fördelaktig modifikation av produkten enligt uppfin- ningen uppvisar denna pä den sida som är vänd från den som är klädd med ytbeläggningsarket enligt uppfinningen, fibrer vilka så gott som samtliga är vinkelräta mot ytan. Ett sådant läge tillförsäkras om den kräppade mineralullsfilten är en följd framför allt av delningen i djupled av en tjockare filt, varvid den sida som är vänd från den med ytbeläggningsarket klädda sidan enligt uppfinningen bildas vid skär- ningen.

Efterföljande beskrivning och ritningsfigurer möjliggör bättre förståelse av uppfinningen och de med denna förknippade fördelarna.

På ritningsfigurerna visar fig 1 resultatet av en bockning som genomförts på en kräppad matta enligt tidigare känd teknik, fig 2 en matta enligt uppfinningen före bockning och fig 3 efter bockning.

De filtar det här gäller är framställda av mineralull, glasull eller stenull. Oftast framställes produkterna av fibrer som erhållits medelst centrifugeringstekniker, antingen genom passage genom centrifugens öppningar eller helt enkelt genom utslungning från ytan på en med stor hastighet roterande skiva. 10 15 20 25 30 35 Filtframställningsanläggningar omfattar främst en eller flera maskiner av ovan angivet slag för fiberframställningen. De utslungade fibrerna hopsamlas nedtill på maskinerna genom sugverkan på en bandtransportör som bildar bottnen i en mottagningskammare.

I kammarens inre påsprutas fibrerna medelst speciella anord- ningar ett flytande bindemedel. Vanligen försöker man erhålla en så jämn fördelning av bindemedlet på fibern som möjligt för att binde- medlet därefter skall bli homogent fördelat i hela filten.

Filten är vanligen förhållandevis lätt när den lämnar kamma- ren. Dess genomsnittliga densitet är liten i förhållande till dess avse- värda tjocklek. Som följd av filtens framställníngssätt är fibrerna i hu- vudsak riktade i med transportören parallella riktningar.

Vid traditionella anläggningar för framställning av mineralñ- berfiltar införes filten när den lämnar mottagningskammaren omedel- bart i en värmebehandlingskammare för härdning av bindemedlet. Ä andra sidan genomföres vid framställning av kräppad filt ett extra moment före bindemedelshärdningen, då det gäller att modifiera fibremas dominerande riktning. Flera metoder är möjliga. Sålunda kan man exempelvis ”bearbeta” filten med nålar, vilka genom sin rörelse riktar fibrerna vinkelrätt mot filtens yta. Medelst en annan metod kan man genom en rad förändringar ge filten en avsevärt större densitet och en annan fiberriktning.

Modiñkationerna enligt denna senare metod omfattar företrä- desvis komprimering av filten i djupled. Komprimeringen åstadkom- mes exempelvis genom att man låter filten passera mellan två trans- portörer så anordnade, att avståndet mellan två transportörer mins- kar i filtens frammatningsriktning.

Den sålunda komprimerade filten får därefter passera mellan andra par transportörer och hastigheten hos varje par är mindre än hastigheten hos föregående par transportörer, vilket ger upphov till en kontinuerlig, längsgående kompression av filten.

Under denna följd av modifikationer är filten hela tiden instängd för att undvika att den åtminstone delvis återtar sin ursprungliga vo- lym och införes därefter direkt i värmeskåpet där värmebehandlingen tillförsäkrar tvärbindning av bindemedlet och Stabilisering av produk- ten. snv 090 6 10 15 20 25 30 35 När man utsätter ett prov av den sålunda i enlighet med någon av de angivna metoderna framställda filten för bockning erhåller man i allmänhet, även vid mycket stora krökningsradier, en försämring av produkten. Sprickbildning uppstår mellan fibrerna på den konvexa sidan, vilka fortplantar sig till produktens inre. Fig 1 är en illustration av detta fenomen. Dessa sprickor försämrar produktens sidostabilitet och dess sammanhållning försämras allvarligt. Avbrottet i förbindel- sen mellan fibrerna på ömse sidor om sprickbildningen är oåterkalle- lig, då de kemiska bindningar som upprättats i bindemedlet vid dess tvärbindning inte längre existerar.

Det fenomen som just beskrivits får till följd att man inte kan bocka en kräppad filt, inte ens tillfälligt, utan att dess egenskaper för- sämras. Om man exempelvis använder en kräppad filt av glasull med en densitet på 16 kg/ m3 och en tjocklek på 120 mm för att isolera en cylindrisk cistern med en diameter på 1 m och som placerats horison- tellt - användningen av kräppat material bör göra det möjligt att åstadkomma god kontinuerlig isolering - kommer sprickor att uppträ- da på den konvexa sidan liknande de som visas i lig 1, vilket avsevärt försämrar värmeisoleringsförmågan hos manteln av kräppad filt.

När man vill saluföra en kräppad ñlt med en bredd på 1,2 m i längder om 10 m med en densitet på 30 kg/ m3 och en tjocklek på 30 mm är det enligt samma tankegångar intressant att kunna för- packa produkten med filten som är upprullad i form av rullar. Även om i ett sådant fall rullens yttre lindningsvarv har en stor kröknings- radie som endast ger upphov till sprickor med föga djup på den kon- vexa sidan, ligger det annorlunda till vid rullens mitt, där kröknings- radierna är av samma storleksordning som filtens tjocklek och därför knappast överstiger 30 mm. Här blir försämringarna oacceptabla. Det vore emellertid av stort värde att kunna ha till sitt förfogande kräppa- de ñltar i rullform, dvs med en obegränsad längd, eftersom det då är möjligt att på arbetsplatsen skära till exakt det stycke som behövs utan att rester bildas, vilket utgör slöseri.

Upphovsmännen ñck då idén att förse en av produktens sidor med ett ytark, vars huvudsakliga funktion är att undvika töjning av den konvexa sidan av produkten som utsättes för bockning.

Talrika försök med olika material har genomförts, varvid man använt plastfilmer (polyeten), metaller (aluminium) och olika pap- lO 15 20 25 30 35 i 507 san perskvaliteter (kraft). Man använde antingen enkla filmer eller sam- mansatta material. De senare utgör sandwichkonstruktíoner, exem- pelvis en aluminiumñlm som utöver hela sin yta är förbunden med en polyetenfilm, eller har formen av en enda armerad film. Man har ock- så testat kraftpapper som förstärkts medelst armeringsnät av glastrå- dar eller polyestertrådar.

Såsom exempel skall fortsättningsvis beskrivas ett förfarande medelst vilket man erhållit en lösning på det ställda problemet. På en produktionsbana för glasull, där fibrerna erhålles genom att de pres- sats genom öppningarna i en Centrifug, införes mellan den kräppade filten och den ñlten uppbärande transportmattan före ingången i den värmebehandlingsanläggning där bindemedlets tvärbindning sker ett ytbeläggningsark av kraftpapper med en ytvikt på 90 g/ m2. Detta fastklístras vid filten i behandlingsutrymmet och medföljer denna permanent, varvid man får den i fig 2 visade produkten. Produkten hade en densitet 43 kg/ m3 och en tjocklek på 60 mm. Dess kräpp- ningstal, dvs den längsgående ñberkoncentrationen som åstadkoms vid kräppningsmomentet, uppgick till 4,5 (vilket även är förhållandet mellan hastigheterna vid kräppningszonens ingång och utgång och det utgör också ökningen av den åstadkomna densiteten). Försök har gjorts med en filt som utrustats på detta sätt och rullats kring sig själv till rullform, varvid man tillsåg att kraftskiktet befann sig på den konvexa sidan. Efter det att rullen hållits i upprullat tätpackat till- stånd under en vecka utlades den platt och man kunde då konstatera att när filten väl utlagts i platt tillstånd den inte återgick till bockat tillstånd utan när den väl tillplattats bevarade den sin planhet. En därefter genomförd undersökning, under vilken man separerade kraftpapperet från filtens yta, visade att någon sprickbildning inte fö- rekom: produkten hade sålunda inte på något sätt förändrats genom att ha formats till en rulle.

En försöksupprullning i motsatt riktning, med papperet på den konkava sidan, ger en filt med samma utseende som i fig 1 med ett stort antal sprickor som med tanke på filtens måttliga tjocklek sträcker sig tvärs genom denna, från ena sidan till den andra på flera ställen.

A507 10 15 20 25 30 Ä andra sidan när papperet befann sig på den konvexa sidan blev resultatet det som visas i fig 3, av vilken ritningsfigur framgår att filten utsatts för komprimering endast på den konkava sidan.

Ett jämförande försök som genomfördes med ett identiskt pap- per men med mindre ytvikt (60 g/ m2) utmynnade i ett misslyckande då under upprullningen av filten papperet revs sönder på flera ställen.

Studier som genomförts med olika material beträffande ytarket har slutligen visat att ett väsentligt krav för god funktion är att arkets motstånd mot bristning överstiger ett visst tröskelvärde, nämligen 300 kPa. På ett mycket överraskande sätt framgick att denna gräns inte berodde på egenskaper hos filten. I det ögonblick då kräppnings- talet överstiger 4 kommer, oavsett ñltens tjocklek eller densitet, denna att kunna utsättas för kraftiga bockningar så att den kan rullas upp kring sig själv, förutsatt att ytarket är placerat på den konvexa sidan och uppvisar en brotthållfasthet som överstiger 300 kPa.

Brotthållfastheten är en storhet som kännetecknar för emballe- ring avsedda tunna filmers styrka. Mätningen genomföres enligt nor- men DIN 53 113 (juni 1990).

De enda gränser som kunnat konstateras utgör de avsevärda tjocklekarna hos filtar med höga densitetsvärden. Resultaten blir mindre säkra när exempelvis en filt på 60 kg/ m3 har en tjocklek på 120 mm. Det är fortfarande möjligt att ge en ñlt, som är avsedd att isolera ett kurvigt underlag, en krökning men att rulla upp filten kring sig själv i form av en rulle utan att rullen får ett ihåligt tomt centrum är omöjligt. Man har kunnat konstatera att så länge produktens densitet multiplicerat med tjockleken stannade inom vissa gränser, det fortfarande var möjligt att forma den till en rulle. Om densiteten i kg/ m3 multiplicerat med tjocklek i meter (dvs ytvikt) maximalt stan- nar vid 2 kg/ m2 det alltid är möjligt att forma produkten enligt upp- finningen till en rulle även vid ett kräppningstal överstigande 4.

Claims (5)

10 15 ¥ A 9 s sov 090 PATENTKRAV

1. Kräppad mineralullsfilt, vilken på åtminstone sin ena sida är försedd med ett ytark och vilken filt är avsedd att temporärt eller de- finitivt utsättas för bockning, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den sida som är avsedd att vara konvex är försedd med ett ytark, vars brotthållfasthet överstiger 300 kPa.

2. Mineralullsñlt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att ytarket är baserat på kraftpapper.

3. Mineralullsfilt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n ad d ä r a v, att ytarket består av ett kraftpapper med en ytvikt översti- gande eller uppgående till 60 g/ m2.

4. Mineralullsfilt enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v, att kräppningstalet överstiger 4 och dess ytvikt understiger 2 kg /m2 samt därav, att filten är upprullad kring sig själv så att den bildar en rulle.

5. Mineralullsñlt enligt något av de föregående patentkraven. kännetecknad därav, attdenhardelatsidjupledfrånen tjockare filt.