FI98213C - Menetelmä sideaineiden johtamiseksi mineraalivillaan - Google Patents

Description

5 98213

Menetelmä sideaineiden johtamiseksi mineraalivillaan Sätt att föra bindemedel tili mineralull ’ Mineraalivillatuotteiden valmistaminen tapahtuu tavallisesti siten, että mineraalisulate tuotetaan sulatusyksikössä, josta sulatetta kulje- . tetaan jatkuvasti kuidutusyksikköön. Kuidutusyksikössä sulate muutetaan suuri- tai pienikokoisiksi kuiduiksi, jotka kuljetetaan ilma- tai kaa-10 suvirran avulla kuidutusyksiköstä rei'itetyn kuljettimen muodossa olevaan vastaanottoelimeen, jolle kuidut asettuvat jatkuvaksi radaksi ilma- tai kaasuvirran edetessä kuljettimen läpi imupuhaltimeen kuljetettavaksi edelleen esimerkiksi puhdistusyksikköön.

15 Raaka-aineet voivat muodostua kivestä tai kuonasta, jolloin sulatus-yksikköinä käytetään tavallisesti kupu-uuneja. Kuidutus tapahtuu tällöin melko usein nopeasti pyörivien, sisäpuolisesti vesijäähdytteisten terässylintereiden, ns. kehruupyörien, avulla, jotka on järjestetty ottamaan peräkkäin vastaan sulatetta. Sulate johdetaan siis yhteen 20 pyörään, joka heittää sen edelleen seuraavaan pyörään, jne. Tällaista järjestelyä kutsutaan kaskadikehruumenetelmäksi tai JM-prosessiksi (Johns-Manville). Kaskadissa olevien kehruupyörien lukumäärä on tavallisesti 2-4. Kaskadissa käytetään melko harvoin enempää kuin neljää kehruupyörää.

25

Suuremman kapasiteetin aikaansaamiseksi käytetään joskus rinnakkaisia kuidutuslaitteita. Tavallisimmin käytetään rinnakkain kahta identtistä kuidutuslaitetta tai kahta kuidutuslaitetta, jotka ovat toistensa peilikuvia ja joiden välille sulate jakautuu.

30

Lasivillan valmistuksessa käytetään enemmän tai vähemmän tavanomaisia lasiraaka-aineita, jotka sulatetaan tavallisesti ammeessa. Yleisimmin käytettävän kuidutusmenetelmän mukaisesti sulatteen annetaan tällöin virrata alaspäin useisiin kohtisuorien akselien ympäri pyöriviin 35 onttoihin linkoihin. Linkojen vaipassa on reikiä, joiden läpi keskipakovoima puristaa sulaneen lasin ohuiden säikeiden, ns. ensiökuitu- 2 CP.9 Ί ; y ^ e. i vj jen, muodossa. Itse kuidutuksen suorittavat voimakkaat, aksiaalisesti suunnatut kaasu- tai ilmavirrat, jotka virtaavat linkojen vaippapinto-jen ohi.

5 Ilmavirtoja käytetään kehruupyörien ympärillä myös kivi- tai kuonavil-laa kuidutettaessa. Ilmavirroilla on useita tehtäviä: ne kuljettavat esimerkiksi kuidut itse kuidutuselimestä kohti kokoomaelintä, jolloin kuidut asettuvat yllämainitun mukaisesti kokoomaelimelle kaasu- tai ilmavirran kulkiessa niiden läpi.

10

Mineraalivillatuotteiden kaupallisissa valmistusprosesseissa tämä kaasu- tai ilmavirta esiintyy puhtaasti periaatteellisesti, jossa virrassa muodostetut kuidut ovat enemmän tai vähemmän hyvin suspendoituneita ja joka virta kantaa kuidut kuidutuslaitteesta vastaanottoelimeen. Jos 15 mineraalivillaan johdetaan sideainetta, kuten käytännöllisesti katsoen aina tapahtuu, tämä toteutetaan useimmiten siten, että hienojakoinen sideaine lisätään tähän kuitususpensioon. Sideaineiden sijasta tai yhdessä sideaineiden kanssa kuitususpensioon voidaan lisätä myös muita aineksia, kuten kostutusainetta tai pölynsitomisainetta. Lisääminen 20 suoritetaan usein hyvin lähellä itse kuidutuselintä. Syy siihen, että sideaine johdetaan kuitususpensioon, eikä vastaanottoelimelle muodostuneeseen jatkuvaan rataan, on se, että sideainetta on vaikea saada tunkeutumaan mineraalikuiturakenteeseen, mikä johtuu rakenteen tiheydestä ja kuitujen hienoudesta sideainepisaroiden kokoon nähden.

25

Vastaanottoelimen toiminnalle on olemassa kaksi pääasiassa erilaista periaatetta. Toisen, eli alunperin käytetyn periaatteen mukaisesti vastaanottoelimen kuljettimelle rakentuu lopullinen rata, joka kulkee eteenpäin karkaisuun, jäähdytykseen, jakoon, leikkaukseen, jne. Tämä 30 merkitsee teknisin termein esitettynä sitä, että pintapaino, esim. g/m2, on jo radan muodostuessa ensimmäistä kertaa vastaanottoelimen läpäisevälle kuljettimelle sama kuin myöhemmin lopullisessa tuotteessa. On kuitenkin olemassa toinen periaate, jonka avulla saavutetaan monissa tapauksissa parempi tulos. Tämän periaatteen mukaisesti 35 kootaan ensin suhteellisen ohut rata, ns. ensiörata, joka rakentuu myöhemmin yhdessä tai useammassa vaiheessa tapahtuvan laskostamisen 3 9821ο jälkeen lopulliseksi radaksi, jonka pintapaine vastaa valmiin tuotteen . pintapainoa. Ensiöradan pintapaino voi olla monissa tapauksissa paljon pienempi kuin lopullisen radan pintapaino, esim. kymmenesosa tai sitä pienempi.

5

Se ilma- tai kaasuvirta, joka kuljettaa kuidut kuidutuslaitteesta vas-taanottoelimeen, on enemmän tai vähemmän pyörteinen. Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että kun matka ei ole erityisen pitkä, mitään täydellistä sekoittumista ei tapahdu. Tämä merkitsee sitä, että kuidut, 10 jotka johdetaan tähän ilma- tai kaasuvirtaan määrätystä pisteestä, pyrkivät asettumaan pääasiassa määrättyyn paikkaan tai määrätylle alueelle vastaanottokuljetinta, kun taas kuidut, jotka johdetaan ilma- tai kaasuvirtaan toisesta pisteestä, asettuvat pääasiassa toiselle alueelle. Tätä havaintoa on käytetty hyväksi keksinnön yhteydessä.

15

Mineraalivillatuotteissa käytettävä sideaine on tavallisesti orgaanista. Poikkeustapauksissa käytetään fenolimuovia, joka voi kuitenkin olla enemmän tai vähemmän muunnettua. Mineraalivilla sietää kuitenkin korkeampia lämpötiloja kuin orgaaninen sideaine. Tietyillä käyttöalueilla, 20 kuten liesissä tai uuneissa käytettävän mineraalivillaeristyksen yhteydessä, ilmenee kuitenkin kaksi haittapuolta, jotka molemmat johtuvat siitä, ettei sideaine kestä esiintyviä lämpötiloja.

Toisena haittapuolena on se, että sideaineen palaessa syntyy kaasuja ja 25 savua, mikä aiheuttaa mm. savuongelmia.

Toisena haittapuolena on se, ettei sideaineettomalla villalla ole jälkeenpäin sovelluksen mahdollisesti vaatimaa kiinteyttä. Tämän vuoksi on yritetty löytää lämmönkestävämpiä sideaineita, jotka ovat 30 mielellään epäorgaanisia. On kuitenkin erittäin vaikeata löytää epäorgaanista sideainetta, joka voi antaa tuotteille saman joustavuuden ja muodonpitävyyden kuin muoviset sideaineet. Useimmat sideaineet edellyttävät tämän lisäksi melko suurien vesimäärien käyttöä, mikä aiheuttaa puolestaan kuivatusongelmia. Useimmat mineraalivillan 35 valmistukseen tarkoitetut laitteet on sovitettu muovisen sideaineen käyttöä varten, joka voidaan kiinnittää erittäin lyhyessä ajassa ns.

4 98213 karkaisu-uuneissa. Vesiperustaista, epäorgaanista sideainetta käytettäessä karkaisu-uunit eivät riitä, vaan uuneja on muunnettava tai tuotantokapasiteettia on alennettava huomattavasti. On myös ajateltu, että valmistetaan vaihtoehtoisesti ensin fenolihartsilla sidottu mineraali -5 villatuote ja käsitellään se myöhemmin ainakin siltä puolelta, joka joutuu korkean lämpötilan alaiseksi, epäorgaanisella sideaineella, joka painautuu tai imeytyy tuotteeseen. Tämä merkitsee kuitenkin yhtä lisä-tuotantoprosessia .

10 Keksintö perustuu ajatukselle, että kuitususpension alussa, kohti vas-taanottoelintä etenevällä matkalla olevan pisteen ja vastaanottoelimen pinnalla olevan suuremman tai pienemmän alueen välillä on tietty vastaavuus kuitususpension tietyn osan kanssa, kun suspensio on kulkunsa alussa. Vastaavalla tavalla vastaanottoelimen pinnan tietty osa voidaan 15 yhdistää lopullisen tuotteen tietyn osan kanssa. Tätä käytetään keksinnön mukaisesti hyväksi siten, että kuitususpension eri osiin johdetaan mahdollisesti erilaisina annoksina erilaisia sideaineita tai sideaine-seoksia siten, että valmiissa radassa tai tuotteessa olevat eri kerrokset sisältävät erilaisia sideaineita tai sideaineseoksia ja mahdolli-20 sesti myös erilaisia sideainepitoisuuksia.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle, jossa sideainetta lisätään useiden jakoelimien, kuten suuttimien tai levittimien avulla vastamuodostettuihin mineraalivillakuituihin niiden ollessa suspendoituneina ilma- tai 25 kaasuvirtaan ja matkalla kohti kokoomalaitetta, jossa mineraalivilla-kuidut kootaan ensin ohueksi radaksi eli ensiöradaksi, joka yhdistetään myöhemmin esimerkiksi laskostamalla paksummaksi lopulliseksi radaksi siten, että ensiöradan toinen reuna muodostaa lopullisen radan yläkerroksen ja toinen reuna sen alakerroksen, on tunnusomaista, että erilai-30 set sideaineet tai sideaineseokset lisätään mahdollisesti erilaisina annoksina eri osiin kuitususpensiota siten, että valmiin radan paksuus-suunnassa olevat eri kerrokset sisältävät erilaisia sideaineita tai sideaineseoksia ja mahdollisesti myös eri sideainepitoisuuksia, jossa siihen osaan tai niihin osiin kuitususpensiota, joka muodostaa tai 35 jotka muodostavat ensiöradan toisen reunan tai molemmat reunat, lisätään jokin toinen sideaine kuin suspensiossa muuten käytetty sideaine.

98213 5

On erityisen mielenkiintoista, että tuotteen toiseen pintakerrokseen tai molempiin pintakerroksiin voidaan saada aikaan muunnettuja ominaisuuksia. Tästä on esitetty yllä esimerkkejä. Muita esimerkkejä tällaisista ominaisuuksista, joita voidaan muuntaa varustamalla pintakerros « 5 toisella sideaineella, ovat väri, pölyisyys, vedenhylkimis- ja veden-imemisominaisuudet.

Keksinnön mukaisesti myös toiseen pintakerrokseen voidaan vaikuttaa johtamalla siihen toinen sideaine.

10

Eri lisäaineilla näin muunnettu pintakerros tai muunnetut pintakerrokset voivat sisältää lisäksi saman sideaineen kuin muu tuote, eli pää-sideaineen. Jos molemmat pintakerrokset on varustettu eri lisäaineilla, aineen tyyppi ja pitoisuus sekä kerrosten paksuus voivat olla samat tai 15 erilaiset.

Kun lopputuote muodostetaan vastaanottoelimelle yhdessä vaiheessa kui-tususpensiosta, joka liikkuu alkuvaiheessa pääasiassa vaakasuoraan ja kerrostuu vaakasuoralle tai vinosti ylöspäin kallistuvalle kuljettimel-20 le, jolloin on kyse ns. pitkittäiskammioprosessista, kuidutuslaitteen lähellä olevan kuitususpension yläosa muodostaa yleensä myös lopputuotteen ylemmän ulkokerroksen. Vastaavalla tavalla vastaanottoelimeen kerrostuvan kuitususpension alaosa muodostaa yleensä lopputuotteen alemman ulkokerroksen.

25

Jos lopputuote rakentuu siten, että useat kuidutuselimet syöttävät kuitunsa yksi toisensa jälkeen vastaanottoelimeen, ensimmäinen kuidu-tuselin muodostaa tällöin pääasiassa lopputuotteen alakerroksen ja viimeinen elin muodostaa yläkerroksen.

30

Kun lopullinen rata muodostetaan yhdistämällä yksi tai useampi ohut rata eli ensiörata, ensiöradan reunojen ja lopullisen tuotteen ylä- ja alareunojen välillä on yhteys. Siihen osaan kuitususpensiosta, joka kerrostuu ensiöradan toiseen reunaan, voidaan syöttää erityinen lisäai-35 ne pääsideaineen sijasta tai sen lisäksi. Lisäaine joutuu tällöin lo- 6 96213 pullisen radan ylä- tai alakerrokseen riippuen siitä, mitä ensiöradan reunaa käsitellään.

On osoittautunut, että parempi vaikutus saavutetaan puristamalla näin 5 käsitelty ensiöradan reuna. Tämä tapahtuu suositeltavasti rullan tai telan avulla, joka puristuu ensiörataa vasten reunasta ja kappaleen matkaa keskustaan päin, suositeltavasti 10-20 cm.

Vastaavalla tavalla voidaan identifioida se kuitususpension osa, joka 10 muodostaa pääasiassa tietyn osan tuotteesta, ja lisätä erityinen sideaine tai toinen lisäaine tähän osaan. Jos tietyn kerroksen lisäaine on toinen sideaine, pääsideainetta voidaan lisätä tähän kerrokseen tai se voidaan jättää pois. Yleensä on kuitenkin hyödyllistä, että pääsideainetta on koko lopullisessa radassa, vaikka tiettyyn kerrokseen tai 15 tiettyihin kerroksiin lisätäänkin toista sideainetta.

Keksintöä kuvataan nyt lähemmin kuvioiden 1-5 avulla. Kuvio 1 on sivu-kuva laitteesta, jonka avulla mineraalivillamatto valmistetaan yhdessä vaiheessa. Kuviossa 2 esitetään takaapäin katsottuna yksityiskohta 20 laitteesta, jonka avulla mineraalivillamatto valmistetaan laskostamalla, ja kuviossa 3 on esitetty sama laite sivultapäin katsottuna. Kuviossa 4 esitetään muunnettu laite mineraalivillamaton valmistamiseksi. Kuvioissa 5a ja 5b esitetään kaavion muodossa poikittain mineraalivillamaton kulkusuuntaa vasten poikkileikkaus mineraalivillamaton viidestä 25 eri osasta kahden eri vaihtoehdon mukaisesti.

Kuviossa 6 esitetään kaaviomaisesti sivukuva mineraalivillamaton valmistamiseen tarkoitetun laitteen vaihtoehtoisesta lisäsuoritusmuodosta.

30 Kuviossa 1 esitetään kaaviomaisesti sulatuslaitteen 1 alaosa ja sulate, joka virtaa jatkuvasti alaspäin kourun 2 läpi säikeen 4 muodossa keh-ruupyörälle 3.

Sulatuslaite voidaan valita useiden erilaisten laitetyyppien joukosta, 35 ja tämän vuoksi siihen ainoastaan viitataan. Kehruupyörää 3 käyttää vaipan 6 ympäröimä akseli 5. Kehruupyörän 3 ympäri virtaa ilmavirta 7.

4 7 98213

Ilmavirta kulkee kehruupyörän ympärillä, mutta se on esitetty selvyyden vuoksi ainoastaan alapuolelta. Kun sulatesäikeen 4 sulate kohtaa keh- ruupyörän 3, se kostuu, mutta sinkoutuu keskipakovoiman vaikutuksesta ulos ja muodostaa kuituja 8. Kuidut sinkoutuvat ulos pyörän tasossa, 5 mutta ilmavirta 7 taivuttaa niiden kulun.

Ilmavirta kuljettaa kuidut kokoomanauhaa 9, esim. revitettyä teräs-nauhaa, kohti, joka kulkee suuntaan 10 telojen 11 ja 12 kautta. Teräs -nauhan takana on imulaatikko 13, johon tuuletusjärjestelmä luo alipai-10 neen. Kuidut kerrostuvat matoksi 14, jota nauha 9 kuljettaa nuolen 15 suuntaan.

Kuviossa 2 esitetään, kuinka ohuemmasta matosta muodostetaan laskostamalla paksumpi matto. Kuviossa numero 16 viittaa ohueen mattoon, joka 15 on saatu aikaan esimerkiksi samalla tavoin kuin kuvion 1 matto 14.

Matto 16 kulkee nauhakuljettimella 17 ns. heiluriin. Heiluri muodostuu kahdesta nauhakuljettimesta 18 ja 19, joiden välissä mattoa 16 kuljetetaan pääasiassa alaspäin. Kuljettimet 18 ja 19 on laakeroitu kääntyväs-ti yläpäästään, kun taas alapää liikkuu rytmisesti edestakaisin poikit-20 täisellä vastaanottokuljettimella 20, joka liikkuu merkittävästi pienemmällä nopeudella kuin kuljettimet 17,18 ja 19. Tällöin matto kerrostuu laskoksiksi 21.

Kuviossa 3 esitetään sama yksinkertaistetussa muodossa sivultapäin 25 katsottuna. Matto 16 liikkuu alaspäin nuolen 22 mukaisesti kuljettimien 18 ja 19 välissä, joita ei ole esitetty kuviossa. Se kerrostuu tällöin kuljettimelle 20 laskoksiksi 21, jotka peittävät osittain toisensa, kuten kuviossa 3 on esitetty. Ensiöradan toinen reunaosa muodostaa uuden radan toisen pintakerroksen, kun taas sen toinen reunaosa muodos-30 taa toisen pintakerroksen.

Se matto, jonka laskokset 21 nyt muodostavat, muodostaa mineraalivilla-radan 16 ominaisuuksien ansiosta suuressa määrin jatkuvan, vaikkakin olennaisesti paksumman radan kuin matto 16. Se kulkee tämän jälkeen 35 eteenpäin laitteistoon, jossa sideaine puristetaan ja karkaistaan, jne.

8 o O O Ί 7 >oz ίό

Kuviossa 4 esitetään periaatteessa laite mineraalivillaradan muodostamiseksi ja kokoamiseksi. Sulatuslaitteesta 24 sulate virtaa alaspäin jaettua sulatekaukaloa 25 pitkin ja jakautuu tällä tavoin kahteen keh-ruupyörään 26 ja 26'. Osa sulatteesta siirretään sekundaarisesti keh-5 ruupyöriin 27 ja 27'. Kehruupyörät pyörivät nopeasti käyttöakseleiden avulla, joita ei ole esitetty kuviossa. Kehruupyöristä sulate sinkoutuu ulospäin kuitujen muodossa, jotka kulkeutuvat eteenpäin kaikkia kehruu-pyöriä ympäröivien ilmavirtojen 28 ja 28' vaikutuksesta kohti ke-ruunauhaa 29, kuten nuolet A, B, C, D ja E osoittavat. Ns. keskiölevit-10 timistä 30,31,32 ja 33 syötetään sideaine, joka kohtaa kuidut A-E.

Kuidut lähtevät kehruupyörän kehän eri pisteistä. Ainoastaan ne kuidut, jotka liikkuvat vaakatasossa kehruupyörien akseleiden läpi, on esitetty kuviossa. Kuituvirtaa A vastaan kohdistuu sideaineen 34 virta suutti-mesta 35, jota syötetään johdon 36 kautta. Kuituvirtaa E vasten kohdis-15 tuu sideainevirta 37, joka virtaa kanavasta 38, joka johtaa seinämässä 40 olevaan aukkoon 39. Sideainevirran 37 tuottaa suutin 41, johon syötetään sideainetta johdon 42 kautta ja paineilmaa johdon 43 kautta. Kuituvirrat A-E liikkuvat kokoomanauhaa 29 kohti sen alipaineen vaikutuksesta, jonka ei-esitetty imulaatikko tuottaa kokoomanauhan takapuo-20 lelle tai alapuolelle. Kuituvirta A joutuu tällöin pääasiassa nauhan alueelle F, kuituvirta B alueelle G, jne. Tällöin on huomattava, että kuituvirtojen välille ei synny mitään tarkkaa rajaa. Normaalisti vallitsee aina tietty pyörteisyys, minkä vuoksi kuituvirrat sekoittuvat toisiinsa, eikä tarkkoja rajoja synny. Nauhan alueiden F ja G väliin 25 joutuu siis kuituvirtojen A ja B kuitujen sekoitus, jne.

Kaikkia sideaineensyöttöelimiä, keskiölevittimiä 30,31,32 ja 33, suu-tinta 35 ja suutinta 41 voidaan syöttää nyt erikseen, jolloin eri side-ainetyyppejä voidaan lisätä erisuuruisina annoksina. Keskiölevittimiin 30 syötetään normaalisti pääsideainetta, joka on yleensä fenolihartsi.

Takaapäin toimivien suuttimien 35 avulla voidaan lisätä helposti epäorgaanisten sideaineiden suspensioita, kuten veteen lietettyä bentoniit-tia. Kehruupyörän sulaterenkaasta syntyvä korkea kuumuus haihduttaa vettä jo aikaisessa vaiheessa, mikä vähentää myöhempää kuivaustarvetta 35 ilman, että hienojakoprosessille aiheutuisi siitä haittaa. Jos halutaan lisätä aine, esim. orgaaninen väriaine, joka on lämpöherkkä, se syöte- 98213 9 tään esimerkiksi sellaiseen suuttimeen kuin suutin 41, jossa itse lisäaine ja hienojakoinen aine, johon viitataan numerolla 37, säästyvät liian korkealta lämpötilalta.

5 Jos käytetään kuvion 4 mukaista järjestelyä, jossa pääsideaine annostellaan keskiölevittimistä 30-33 ja toinen sideaine syötetään lisäksi suuttimesta 41, voidaan saada aikaan sideainemäärä, joka esitetään kuviossa 5a vaaka-akselia pitkin eri paikoissa kokoomanauhan leveys-suunnassa. Kirjaimet F, G, H, I ja J vastaavat suunnilleen kuviossa 4 10 esitettyjä paikkoja. Pystyakselille on merkitty mineraalivillaan syötetyn lisäaineen määrä. Pylväiden selitykset on annettu kuvioiden alla. Jos kaikkia keskiölevittimiä 30-33 annostellaan samalla tavoin ja niihin syötetään pääsideainetta, pääsideaine jakautuu suhteellisen tasaisesti koko mineraalivillaan.

15

Toinen sideaine on lisätty esimerkissä suuttimen 35 kautta, ja sitä esiintyy pääsideaineen lisäksi pääasiassa paikassa F sekä hieman levinneenä paikkaa G kohti. Se lisäaine, esimerkissä väriaine, joka on lisätty suuttimen 41 kautta, jää paikkaan J hieman vetäytyneenä paikkaa I 20 kohti.

Kuviossa 5b esitetään sama esimerkki, mutta siinä keskiölevittimiä 30 ja 33 on annosteltu merkittävästi vähemmän kuin keskiölevittimiä 31 ja 32. Suuttimiin 35 ja 41 syötetään sitävastoin suurempia määriä kuin 25 edellisessä esimerkissä. Lisäaine jakautuu tällöin mineraalivillaan kokonaan toisella tavalla, kuten kuviossa 5b on esitetty.

On helppo havaita, että tällä tavoin voidaan saada aikaan lähes rajoittamaton määrä muunnelmia. Jokaisella erityisellä käyttöalueella, jolla 30 pääsideaine ei riitä antamaan tuotteille toivottuja ominaisuuksia, annostelu voidaan järjestää vaatimukset täyttävällä tavalla.

Kuvioissa 5a ja 5b esitetään ainoastaan määrät mineraalivillamaton vastaavassa osassa. Tätä ei tule ymmärtää siten, että pääsideaine si-35 jaitsee erillään muusta sideaineesta. Alueella F esiintyy itse asiassa sekä pääsideainetta että muuta sideainetta läpi koko maton. Alueella J

10 90212 on samalla tavoin pääsideainetta ja muuta lisäainetta läpi koko maton. Kaaviossa esitetään ainoastaan suhteelliset määrät.

Voidaan luonnollisesti vaatia, että suutinta 35 vastaava suutin järjes-5 tetään myös toiselle puolelle siten, että alueen E kuituvirta saa lisäainetta tällaisesta suuttimesta. Suutinta 41 vastaava suutin voidaan tarvita samalla tavoin toiselle puolelle vaikuttamaan kuituvirtaan Aja paikkaan F. Suutinta 35 vastaavat suuttimet voidaan sijoittaa vastaavasti eri pisteisiin kuidutuslaitteeseen nähden, eikä ainoastaan kyl-10 jille.

Kuviossa 6 esitetään esimerkki ns. pitkittäiskammiolinjalla. Ilmavirta 7 kuljettaa sideaineella 44 varustetun kuituvirran 8 kynnyksen 45 yli kammioon 46. Siellä se putoaa ja imeytyy alaspäin kohti nauhaa 47, 15 jonka alle on järjestetty imulaatikko 48. Nauha 47 kulkee mm. telan 49 kautta, joka työntyy osittain kynnyksen 45 alle. Nauha liikkuu nuolen 50 suuntaan, ja nauhalle kerrostuu yhä enemmän mineraalivillaa siten, että paksuus lisääntyy kammion poistoaukkoa 51 kohti, jossa tiivistys kammion päätyä 52 vasten tapahtuu kammiotelalla 53. Voidaan osoittaa, 20 että ulosmenevän mineraalivillakerroksen yläosa 54 on pääasiassa peräisin niistä kuiduista, jotka tulevat kammioon 46 läheltä sen kattoa 55, kun taas se osa mineraalivillakerrosta, joka sijaitsee lähimpänä nauhaa 47, tulee alunperin kuidutuslaitteen alaosasta ja virtaa kammioon läheltä kynnystä 45. Jos tuotteen toiseen pintaan halutaan lisätä toinen 25 sideaine, se suositellaan lisättäväksi alapuoleen. Toinen sideaine johdetaan tällöin johdosta 58 syötettävän suuttimen 57 kautta. Suuttimesta 57 lähtevä sideainehiukkasten virta kohtaa sideainevirran 44 alaosan ja joutuu aivan tuotteen alaosaan, kuten yllä on esitetty.

30 Suuttimet 35,41 ja 57 on tässä kuvauksessa mainittu yksittäisinä suut-timina. Voidaan kuitenkin ja on usein hyödyllistäkin käyttää yhden suuttimen sijasta useita suuttimia siten, ettei sideaineannos keskity liiaksi yhdelle alueelle.

35 Esimerkkinä keksinnön soveltamisesta kuvataan seuraavaksi koe, joka liittyy kuvioiden 1,2,3 ja 4 konejärjestelyihin. Tuotantomäärän ollessa 11 C P 0Ί; ΙΟ 4000 kg/h keskiölevittimien 30-33 kautta jokaiseen suuttimeen lähetettiin 250 1/min. Suuttimen 35 kautta lähetettiin bentoniittilietettä 1600 1/h, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 7 %. Pääsideaine koostui feno-lihartsista, jonka kuiva-ainepitoisuus oli noin 20 %. Tuotteen lä-5 päiseväksi sideainepitoisuudeksi saatiin tällöin 3,5 painoprosenttia fenolihartsille laskettuna. Tuotteen yläkerroksessa oli runsaasti ben-toniittia. Tarkkoja määriä oli kuitenkin vaikea määrittää. Tuotteilla oli erinomainen kestävyys, ja myös sen jälkeen, kun betoniitilla varustettu puoli saatettiin 400°C:en lämpötilan alaiseksi, jolloin fenoli-10 hartsi palaa nopeasti pois, tuotteessa oli jäljellä riittävästi kestävyysominaisuuksia siten, että sitä voitiin käsitellä.

Päinvastaisessa kokeessa keskiölevittimien 30-33 kautta lähetettiin betoniittilietettä 1200 1/h jokaisen suuttimen läpi, ja kolmesta pääl-15 lekkäin asetetusta suuttimesta 35 lähetettiin fenolihartsia 200 1/h. Tällä tavoin kyllästettyä mineraalivillaa oli melko vaikea karkaista. Karkaisun ja kuivauksen jälkeen sillä oli kuitenkin tyydyttävät kestävyysominaisuudet. Tulos oli sama myös sen jälkeen, kun se puoli, joka ei sisältänyt fenolihartsia, oli 500°C:en lämpötilassa 10 20 tunnin ajan. Ennen lämpökäsittelyä voitiin todeta, että fenolihartsilla käsitellyllä puolella oli olennaisesti parempi käsittelynkestävyys kuin sillä puolella, jonka sideaineena oli ainoastaan bentoniitti. Lämpökäsittelyn jälkeen tuotteen kestävyysominaisuudet olivat tyydyttävät.

25 12 96-215

Viitenumerot

Kuvio 1: Kuvio 4, jatkoa: 1 sulatuslaite 29 keruunauha 2 kouru 30 keskiölevitin 3 kehruupyörä 31 keskiölevitin 4 säie 32 keskiölevitin 5 akseli 33 keskiölevitin 6 vaippa 34 sideaine 7 ilmavirta 35 suutin 8 kuidut 36 johto 9 kokoomanauha 37 sideainevirta 10 (suuntanuoli) 38 kanava 11 tela 39 aukko 12 tela 40 seinämä 13 imulaatikko 41 suutin 14 matto 42 johto, sideaine 15 (suuntanuoli) 43 johto, sideaine

Kuvio 2 j a 3: Kuvio 6: 16 matto, ohut 44 sideaine 17 nauhakuljetin 45 kynnys 18 nauhakuljetin 46 kammio 19 nauhakuljetin 47 nauha 20 vastaanottokuljetin 48 imulaatikko 21 laskokset 49 tela 22 (suuntanuoli) 50 (suuntanuoli) 51 poistoaukko (kammio)

Kuvio 4: 52 kammion pääty 53 kammiotela 24 sulatuslaite 54 yläosa (osan 6) 25 kouru 55 kammion katto 26 kehruupyörä (26') 56 mineraalivillakerros 27 kehruupyörä (27') 57 suutin 28 ilmavirta (28') 58 johto

Claims (9)

13 98213

1. Menetelmä, jossa sideainetta lisätään useiden jakoelimien, kuten suuttimien tai levittimien (30-33,35,41;57) avulla vastamuodostettuihin 5 mineraalivillakuituihin niiden ollessa suspendoituneina ilma-tai kaasu-virtaan (7;28,28') ja matkalla kohti kokoomalaitetta (29;47), jossa mineraalivillakuidut kootaan ensin ohueksi radaksi eli ensiöradaksi (16), joka yhdistetään myöhemmin esimerkiksi laskostamalla paksummaksi lopulliseksi radaksi (21) siten, että ensiöradan toinen reuna muodostaa 10 lopullisen radan yläkerroksen ja toinen reuna sen alakerroksen, tunnettu siitä, että erilaiset sideaineet tai sideaineseokset lisätään mahdollisesti erilaisina annoksina eri osiin kuitususpensiota siten, että valmiin radan paksuussuunnassa olevat eri kerrokset sisältävät erilaisia sideaineita tai sideaineseoksia ja mahdollisesti myös 15 eri sideainepitoisuuksia, jossa siihen osaan tai niihin osiin kuitu-suspensiota, joka muodostaa tai jotka muodostavat ensiöradan toisen reunan tai molemmat reunat, lisätään jokin toinen sideaine kuin suspensiossa muuten käytetty sideaine.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen osaan kuitususpensiota, joka yhdistämisen jälkeen laskostamalla muodostaa pääasiassa lopullisen radan ylä- tai alakerroksen, lisätään yhden tai useamman erityisen jakoelimen kautta toisenlaista sideainetta kuin se sideaine eli pääsideaine, joka ohjataan siihen 25 osaan kuitususpensiota, joka muodostaa pääasiassa lopullisen radan muun osan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että niihin osiin kuitususpensiota, jotka yhdistämisen jälkeen laskos-30 tamalla muodostavat pääasiassa lopullisen radan ylä- ja alakerroksen, lisätään yhden tai useamman erityisen jakoelimen kautta toisenlaista sideainetta kuin se sideaine eli pääsideaine, joka ohjataan siihen osaan kuitususpensiota, joka muodostaa pääasiassa lopullisen radan muun osan. 35 96213 14

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensiöradan (16) se osa tai ne osat, joka sisältää tai jotka sisältävät toisen sideaineen kuin pääsideaine, puristetaan esimerkiksi telan tai rullan avulla ennen ensiöradan (16) yhdistämistä lopulliseksi 5 radaksi (21).

5. Jonkin ylläolevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen sideaine kuin pääsideaine lisätään siihen osaan kuitususpensiota, joka yhdistämisen jälkeen laskostamalla muodos- 10 taa pääasiassa lopullisen radan ylä- tai alakerroksen, ja että toinen lisäsideaine kuin pääsideaine lisätään siihen osaan kuitususpensiosta, joka muodostaa pääasiassa lopullisen radan ala- tai yläkerroksen.

6. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että lopullisen radan molempien ylä- ja alakerrosten sideaine- pitoisuudet ovat erilaiset ja että niillä on suositeltavasti myös toinen sideainepitoisuus kuin muulla radalla.

7. Jonkin ylläolevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n -20 n e t t u siitä, että pääsideaine lisätään kuitususpension kaikkiin osiin siten, että toista sideainetta sisältävät kerrokset sisältävät sen lisäksi myös pääsideainetta.

8. Jonkin ylläolevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n -25 n e t t u siitä, että pääsideaine on orgaaninen, esimerkiksi fenoli- hartsiresoli, ja että ainakin yhteen kuitususpension niistä osista, jotka muodostavat pääasiassa lopullisen radan ulkokerroksen, lisätään epäorgaaninen sideaine, kuten savisuspensio. 30

9 C 213 15