NO850280L - Fremgangsmaate for impregnering av et fiberoest materiale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for inkorporering

av væskeformig impregneringsmiddel i et lag- eller baneformet porøst eller fiberøst materiale.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan der behandles

et hvilket som helst porøst og/eller fiberøst materiale som ved hjelp av passende impregneringsmidler ønskes bibragt be-stemte egenskaper. Det materialet som skal behandles kan inneholde fibre som kan være naturlige fibre med mindre hulrom eller cellehulrom, f.eks. cellulosefibre - herunder bomulls-fibre- eller ullfibre, eller kunstige fibre, som hver har indre hulrom, eller som mellom seg danner et mellomrom eller hulrom. Slike kunstige fibre kan f.eks. ha tverrsnittsformer med frem-spring som fremmer dannelsen av slike mellomrom, eller fibrene kan ha en krøllet form som likeledes gir anledning til dannelse av mange hulrom i et materiale som består av en slik fibermasse. Det materialet som behandles kan eksempelvis være et fiberøst cellulosemateriale dannet av f.eks. halm, avfallstre eller annet tremateriale og i form av et fiberøst ark- eller bane-materiale, f.eks. kompositpapir eller annet papir, papp eller kartong eller vevet eller ikke-vevet tekstilmateriale. Det materialet som skal behandles kan imidlertid også bestå av eller omfatte ikke-fiberøse materialer som f.eks. porøse materialer dannet av sammensintrede eller sammenklebede partikler. F.eks. kan det lagformede materialet bestå av fibre som er innesluttet i en porøs matriks, som f.eks. en betongmasse som inneholder armeringsfibre som ønskes impregnert in situ.

Det er fra søkerens internasjonale patentsøknad nr. PCT/DK82/ 00052, publikasjonsnr. WO 82/04271 kjent å bibringe fiberøse materialer, såsom cellulose- og ullfibre eller andre fibre med indre hulrom, ønskede egenskaper ved å impregnere disse fiberøse materialer med et passende væskeformig impregneringsmiddel.

Dette skjer ved den kjente fremgangsmåten ved at det fiberøse materialet føres inn mellom et par høytrykksvalser, hvor fibrene under tilstedeværelse av impregneringsmiddelet utsettes for et så høyt trykk at celleveggene deformeres, slik at luft og gass presses ut fra cellehulrommene, og når fiberveggene etter kompres-sjonen søker å innta sin opprinnelige form, vil impregneringsmiddel bli suget inn i hulrommene. Da effektiviteten av denne kjente fremgangsmåte er avhengig av at hver enkelt fiber sammen- presses kraftig samtidig med at den er omgitt av en tilstrekkelig mengde av det væskeformige impregneringsmiddel, kan der bare føres et forholdsvis tynt lag fiberøst materiale inn mel-

lom kompresjonsvalsene, hvilket bevirker en vesentlig begrens-ning av kapasiteten, og det fiberøse materialet må, før det føres inn mellom valsene, påføres et overskudd av impregneringsmiddel som av valsene igjen presses ut av materialet, og som må føres tilbake til impregneringsmiddel-reservoaret. Dette kan for noen impregneringsmidlers vedkommende gi anledning til en nedbryting av disse, f.eks. som følge av oksydasjon.

Fra britisk patentskrift nr. 1.246.806 er det kjent å impregnere tekstilmateriale ved kontinuerlig å føre en bane av dette materiale gjennom et vakuum-kammer i hvilket der opprettholdes et høyt vakuum, og fra vakuum-kammeret direkte ut i et etterfølgende impregneringsmiddelbad. Det er neppe mulig i praksis å fremstille en tetningsinnretning som gjør det mulig å føre det baneformede tekstilmaterialet kontinuerlig gjennom vakuumkammeret og samtidig effektivt hindrer at impregneringsmiddelet i det tilgrensende impregneringsmiddelbad suges inn i vakuumkammeret. Videre er det ved anvendelse av dette kjente apparat ikke mulig å foreta en nøyaktig regulering av den mengde impregneringsmiddel som påføres tekstilmaterialet.

Fra tysk utlegningsskrift nr. 2.452.784 er det kjent en fremgangsmåte for påføring av et væskeformig materiallag på den ene side av en papirbane. I dette øyemed føres papirhanen rundt en valse slik at papirbanens ytterside kommer i berøring med et væskebad, og papirhanen føres deretter forbi en avstryker som holdes presset mot papirhanen ved hjelp av et undertrykk som frembringes inne i et kammer i hvilket avstrykeren utgjør en veggdel. Dette undertrykk vil frembringe en viss luftvandring gjennom papirhanen, som virker i retning av å fjerne overflate-belegget fra denne.

Ved oppfinnelsen er der tilveiebragt en fremgangsmåte for innkorporering av et impregneringsmiddel, ved hvilken fremgangsmåte det kan sikres at impregneringsmiddelet trenger inn i det fiberøse og/eller porøse materialet i hele det baneformede materialets tykkelse. Videre gir fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen mulighet for en nøyaktig regulering av den impregnerings-middelmengde som innføres i materialbanen.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er der tilveiebragt en fremgangsmåte for innkorporering av væskeformig impregneringsmiddel i et lag- eller baneformet porøst og/eller fiberøst materiale, ved hvilken fremgangsmåte det porøse og/eller fiberøse materialet underkastes et kraftig vakuum, impregneringsmiddelet påføres i det minste den ene side av det baneformede materiale, mens dette befinner seg under vakuum, og der etter påføring av impregneringsmiddelet, og mens materialet befinner seg under vakuum, opprettholdes et trykkfall over materiallaget eller

-banen regnet fra nevnte ene side til den andre. Ved å utsette det porøse og/eller fiberøse materialet for et kraftig vakuum, oppnår man en evakuering av hulrommene i det porøse og/eller fiberøse materialet, herunder fibrenes cellehulrom, og impregneringsmiddelet vil da fritt kunne trenge inn i og mer eller mindre utfylle disse hulrom. Denne inntrengning av impregneringsmiddelet i cellehulrommene vil bli fremmet når materialet igjen utsettes for normalt trykk, og den omgivende luft søker å

trenge inn i de evakuerte hulrom og driver derved impregneringsmiddelet foran seg. Ved å opprettholde et mindre trykkfall over materiallaget eller -banen fra den side som impregneringsmiddelet påføres, mot den andre side, kan man oppnå at impregneringsmiddelet bringes til å trenge inn i materiallaget i den ønskede utstrekning. Man kan således om ønskelig sikre seg at impregneringsmiddelet trenger helt gjennom materiallaget slik at der oppnås en fullstendig impregnering.

Det vakuum som det porøse og/eller fiberøse materialet underkastes kan være mer eller mindre fullstendig, avhengig av den ønskede impregneringseffektivitet. For å oppnå en grundig impegnering og en nesten fullstendig utfylling av materialets hulrom med impregneringsmiddel, anvendes fortrinnsvis et høyt vakuum, f.eks. 99% vakuum.

Impregneringsmiddelet kan påføres det porøse og/eller fiberøse materialet på en hvilken som helst måte, f.eks. ved på-føring, påstryking eller ved å dyppe materialet i impregneringsmiddelet. Imidlertid påføres impregneringsmiddelet som ovenfor nevnt fortrinnsvis i forstøvet tilstand, f.eks. ved påsprøyting, og impregneringsmiddelet kan eventuelt påføres begge sider av materiallaget.

Når impregneringsmiddelet bare påføres den ene side av materiallaget eller -banen, er denne side fortrinnsvis den nederste, idet impregneringsmiddelet da under påvirkning av trykkforskjellen mellom de to sider av banen bringes til å be-vege seg i oppadgående retning gjennom banen.

For å oppnå en god inntrengning av impregneringsmiddelet

i hulrommene i det fiberøse og/eller porøse materialet, er det ofte av avgjørende betydning at materialet er i hovedsaken fri for fuktighet. Materialet oppvarmes derfor fortrinnsvis før og/ eller mens impregneringsmiddelet bringes i kontakt med materialet. Denne oppvarming vil dels fjerne eventuell fuktighet fra materialet og dessuten minske impregneringsmiddelets viskositet, hvorved inntrengning i materialhulrommene lettes. Materialet kan f.eks. oppvarmes til ca. 200°C.

Tørkingen av materialet behøver ikke nødvendigvis å foregå ved oppvarming, men kan f.eks. oppnås ved at man lar en tørr gass, f.eks. tørr nitrogen, passere gjennom eller forbi materialet. Det er videre mulig å foreta en frysetørring av materialet .

Det porøse og/eller fiberøse materialet kan ifølge oppfinnelsen coronabehandles før og/eller mens impregneringsmiddelet bringes i kontakt med materialet. En slik coronabehandling bevirker en drastisk nedsettelse av materialets dyn-grad, hvilket betyr at impregneringsmiddelet vesentlig let-tere trenger inn i materialets hulheter og porer.

Det porøse og/eller fiberøse materialet kan som ovenfor nevnt foreligge i løs form, og det kan da etter en eventuell tørking og coronabehandling satsvis anbringes i et vakuum-kammer i hvilket impregneringsmiddelet påføres. For at man skal kunne oppnå en noenlunde kontinuerlig prosess, har materiallaget imidlertid fortrinnsvis form av en materialbane som kontinuerlig eller intermitterende føres gjennom et vakuumkammer i hvilket impregneringsmiddelet påføres. For å nedsette impregneringsmiddelets viskositet kan impregneringsmiddelet oppvarmes før og/ eller under påføringen i vakuumkammeret.

Etter at det porøse og/eller fiberøse materialet er blitt påført et impregneringsmiddel under vakuum, føres det fortrinnsvis til en hammermølle eller en annen defibrator, i hvilken fibermaterialet defibreres, og i hvilken der eventuelt tilsettes ytterligere impregneringsmidler som under hammermølléns funksjon

vil bli innarbeidet i materialet.

Oppfinnelsen angår også et anlegg for behandling av et porøst og/eller fibrøst lag- eller baneformet materiale med et impregneringsmiddel, hvilket anlegg omfatter et behandlings-kammer innrettet til å oppta det lag- eller baneformede materiale slik at dette oppdeler kammeret i et første og et annet rom, organer for frembringelse av et høyt vakuum i behandlingskammeret, organer for påføring av impregneringsmidler på i det minste den mot det første rom vendende side av materialbanen, og organer for å opprettholde et mindre trykk i det annet rom enn i det første.

Anlegget kan også omfatte en mellom en materialforrådsrulle og vakuumkammeret forløpende oppvarmingstunnel, i hvilken der finnes oppvarmingsorganer som er innrettet til å oppvarme materialbanen når denne fra forrådsrullen gjennom tunnelen føres til vakuumkammeret, og der kan finnes etter tunnelen anbragte materi-alf remføringsorganer innrettet til å trekke materialbanen fra forrådsrullen og gjennom tunnelen under overvinnelse av et dreiemoment som utøves på forrådsrullen av tilbakerullingsorganer som er forbundet med forrådsrullen, og at der mellom fremførings-organene og oppvarmingstunnelen finnes skjæreorganer for overskjæring av banen i tilfelle av en driftsstans. Når banen overskjæres av skjæreorganene, vil det dreiemoment som tilbake-rullingsorganene påvirker forrådsrullen med, ikke lenger bli overvunnet av fremføringsorganene, hvorfor den i oppvarmingstunnelen beliggende del av materialbanen av tilbakerullings-organene hurtig vil bli rullet opp på forrådsrullen og dermed fjernet fra oppvarmingstunnelen, hvorved det hindres at den angjeldende del av materialbanen i dette tilfelle av driftsstans blir for sterkt oppvarmet.

Anlegget kan omfatte en defibrator som fortrinnsvis er en hammermølle hvis materialinnløp står i forbindelse med et i vakuumkammeret utformet materialutløp eller en materialutløps-kanal. Den påvirkning som det porøse og/eller fiberøse materialet utsettes for i defibratoren eller hammermøllen, bidrar til en ytterligere innarbeidelse av impregneringsmiddelet i materialets indre hulrom.

Det er iblant ønskelig av det defibrerte materialet å gjen-danne et sammenhengende materiale eller et sammenhengende lag. Anlegget kan derfor omfatte en etter defibratoren anbragt partikkel- eller fiberseparator med en separatortrommel som har en gassgjennomtrengelig, perifer vegg, og i hvilken der perifert etter hverandre er utformet et sugekammer og et trykk-kammer som utad er avgrenset av trommelens gassgjennomtrengelige vegg, og at anlegget er slik innrettet at materialet fra defibratoren tilfører separatortrommelens perifere vegg rett overfor sugekammeret. Det defibrerte, fiberøse materialet som kommer fra defibratoren vil da bli ført fra defibratoren til separatortrommelens gassgjennomtrengelige, perifere vegg rett overfor sugekammeret, hvorved det fiberøse materialet på separatortrommelen vil danne et fiberøst lag. Når dette fiberøse lag som følge av separatortrommelens rotasjon kommer til å ligge rett overfor trykkluftkammeret, vil det fiberøse materiallag bli blåst av separatortrommelen og ført inn på en passende transpor-tør. På denne måte kan der av det defibrerte, impregnerte materialet gjendannes en materialbane. De impregnerte fibre kan imidlertid også føres direkte fra hammermøllen til et opplagrings-eller brukersted.

Ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil

der som følge av vakuumimpregneringen skje en viss implosjon av fibrene som derved får en ønsket flatform og et innhold av impregneringsmiddel.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken

Figur 1 viser inngangsenden av en utføringsform av anlegget ifølge oppfinnelsen med en tørketunnel,

figur 2 den etterfølgende midtre del av den i fig. 1 viste utføringsform av anlegget ifølge oppfinnelsen innbefattende et vakuumkammer, og

figur 3 den etterfølgende siste del av den i fig. 1 og 2 viste utføringsform for anlegget ifølge oppfinnelsen med en hammermølle og en fiberseparator.

Det på tegningen viste anlegg er innrettet til ved en kontinuerlig prosess å impregnere et baneformet papirmateriale 10 eller et annet fiberøst og/eller porøst materiale med ett eller flere væskeformige impregneringsmidler som bibringer det baneformede materialet ønskede egenskaper. Det banematerialet 10 som skal impregneres tilføres fra en forrådsrulle 11

(se fig. 1), som er montert på en vannrett aksel 12 som ved hjelp av en trykkluftaktivert mekanisme kan fastlåses til forrådsrullen. Akselen 12 er via et tannhjuls gear 13a forbundet med en elektromotor 13b som fortrinnsvis er en virvelstrøms-motor. Denne motor tjener til å påvirke akselen 12 med et dreiemoment i opprullingsretningen, hvilket har formål som senere vil bli nærmere omtalt. Den fra forrådsrullen 11 av-viklete papirhane 10 føres først inn mellom et par førevalser 14 og deretter inn på et rullebord 15 som eventuelt kan være forsynt med ikke viste justerbare sidestyringer og særorganer for renskjæring av banens frie endedel samt organer for sammen-føyning av denne renskårne endedel med en tilgrensende endedel av en forutgående bane. Baneendene sammenføyes fortrinnsvis ved sying, for at sammenføyingen skal kunne tåle de høye tempe-raturer som materialet i banen utsettes for under passasjen gjennom anlegget. Etter rullebordet føres banen 10 inn mellom et par matevalser 16 som ved hjelp av trykkluftsylindere 17 kan presses mot hverandre med et slikt trykk at der oppnås et passende anleggstrykk mellom matevalsene 16 og papirhanen 10. Valsene 16 drives ved hjelp av en elektromotor 18 og et gear 19

med en hastighet som svarer til den ønskede fremføringshastighet for papirbanen 10. Matevalsene 16 er anordnet umiddelbart foran en forvarmingsovn 20 som er anordnet på en sokkel 21, og umiddelbart etter ovnen 20 er der anordnet en hovedovn 22 som er anordnet på en sokkel 23. Begge ovnene 2o og 22 har form av tunnelovner, hvor papirbanen 10 understøttes av et antall langs-gående, loddrettstilte skinner 24 som fortrinnsvis er av metall. Mellom understøttelsesskinnene 24 kan der eventuelt være anordnet ikke-viste, tverrgående tråder eller stenger som tjener til å frembringe en passende turbulens i den luft som i ovnene passerer langs banens underside. Hovedovnen 22 tilføres frisk atmosfærisk luft ved hjelp av en innsugingsventilator 25 som via en varmeveksler 26 og en tilførselsledning 27 blåser frisk og av varmeveksleren 26 forvarmet luft inn i henholdsvis den øverste og den nederste del av hovedovnen 22 via grenledninger 27a og 27b. I den øverste del av ovnen 22 blåses den tilførte friskluft ved hjelp av en ventilator 28 som drives av en motor 29, inn i et øverste oppvarmingskammer 30 som inneholder elektriske varmelegemer 31 som tilføres strøm gjennom elektriske

kabler 32. Den av varmelegemene 31 oppvarmede friskluft føres gjennom spalter som avgrenses mellom skråstilte ledefinner 33, inn i den øverste del av den ovntunnel i hovedovnen 2 2 gjennom hvilken banen 10 føres. Som antydet med punkterte linjer er der også nedenunder ovntunnelen anbragt en ventilator 28 som blåser en gjennom grenledningen 27b tilførte forvarmede friskluft gjennom varmelegemer 31 og ledefinner 33 inn i den under papirbanen 10 beliggende del av ovntunnelen. Den oppvarmede friskluft, som har en lav relativ fuktighet, vil da som antydet med piler i fig. 1, strømme gjennom oventunnelen i hovedovnen 22 langs banens 10 over- og underside og i retning mot banens fremføringsretning. Hovedovnen 22 kan være forsynt med regulerbare, ikke viste spjeld, som, når de er åpnet, gjør det mulig for ventilatorene 28 å resirkulere oppvarmingsluften i hovedovnen gjennom varmelegemene 31. Disse regulerbare spjeld er imidlertid normalt lukket. Den oppvarmede luft fra hovedovnen 22 fortsetter i motstrøm med papirbanen 10 inn i forvarmings-ovnen 20, i hvilken papirbanen således forvarmes av oppvarmingsluften som kommer fra hovedovnen 22. Mellom ovnene 20 og 22 kan der være anordnet ikke viste, innstillbare spjeld som gjør det mulig å regulere den strøm av oppvarmingsluft som fra hovedovnen 22 på begge sider av banen 10 passerer inn i forvarmings-ovnen 20. Den forbrukte oppvarmingsluft utsuges fra ovnen 20 gjennom tverrgående sugekasser 34 som er anordnet umiddelbart etter matevalsene 16 og som kan være forsynt med passende grove filtere 35. Begge sugekassene 34 er forbundet med en utsugings-ledning 36 som fører til varmeveksleren 26 fra hvilken den forbrukte og nå avkjølte oppvarmingsluft gjennom en ledning 37 og en utsugingsventilator 38 føres ut i det fri.

Etter hovedovnen 22 er der anordnet et par matevalser 39 som svarer til matevalsene 16 og som ved hjelp av trykkluft-sylindre 40 kan presses i og ut av inngrep med banen 10. Matevalsene 16 og 39, som fortrinnsvis er helt identiske, arbeider synkront, hvilket f.eks. kan oppnås ved at de to par matevalser er innbyrdes forbundet ved hjelp av et kjedetrekk.

De beskrevne ovner har som formål å oppvarme materialbanen 10 og å fjerne mest mulig fuktighet fra denne. Disse ovner kan selvsagt erstattes av andre ovnstyper ved hjelp av hvilken dette formål kan oppnås. Eksempelvis kunne materialbanen føres gjennom en høyfrekvensovn som fjerner det meste av det vann som materialbanen måtte inneholde, en etterfølgende ovn som frembringer infra-rød stråling og endelig en luftovn med stor turbulens, som kan fjerne den siste rest av fuktighet fra materialbanen, men ikke krystallvann.

Som vist i fig. 2 er der umiddelbart etter hovedovnen 22 og matevalsene 39 anordnet en skjæreinnretning 41 som f.eks. kan aktiveres av en trykkluftdrevet slagsylinder, og som muliggjør en meget hurtig overskjæring av materialbanen 10. Skjæreinnretningen, som kan være en modifisert finerkniv, kan overskjære materialbanen 10 med et rett snitt, selv når banen fremføres med en hastighet på opptil 40 m/min. Skjæreinnretningen 41 kan f.eks. anvendes til overskjæring av materialbanen 10 i tilfelle av driftstans. Når materialbanen 10 overskjæres, vil det av motoren 13b frembragte dreiemoment bevirke at den del av materialbanen som befinner seg i ovnene hurtig trekkes ut og oppvikles på forrådsrullen 11, hvorved det forhindres at materialbanen overopp-hetes og ødelegges i ovnene og eventuelt gir anledning til brann-eller eksplosjonsfare. Denne brann- eller eksplosjonsfare kan evnetuelt ytterligere forminskes ved at der i ovnene innblåses nitrogen eller en annen inaktiv luftart. Det av motoren 13b frembragte dreiemoment i forrådsrullens 11 opprullingsretning virker også til å sikre at materialbanen 10 alltid har en passende stramhet. Umiddelbart etter skjæreinnretningen 41 er der av sikkerhetsgrunner anordnet et par slavevalser 42 som også fungerer som banestyring.

Etter å ha passert ovnene 20 og 22 og kniven 41 føres materialbanen 10 forbi et coronabestrålingsapparat 43 og deretter gjennom en vakuumimpregneringsenhet 44 som hensiktsmessig kan være av den type som er beskrevet i søkerens danske patent-søknad nr. 1083/83. Foran coronabestrålingsapparatet 43 og etter vakuumimpregneringsenheten 44 er der anordnet et par drivvalser henholdsvis 45 og 46. Disse drivvalser drives ved hjelp av et felles kjedetrekk 47 av en elektromotor 48 som fortrinnsvis er en regulerbar virvelstrømsmotor. I drivvals-

parene 45 og 46 er det bare undervalsen som drives av motoren 48, og overvalsen kan presses mot undervalsen med et ønsket trykk, f.eks. ved hjelp av et håndratt 49 ved hjelp av hvilket to skruespindler 50 kan betjenes samtidig, som vist i forbind-

else med drivvalsene. Den nederste av drivyalsene 46 drives fortrinnsvis med en periferihastighet som er ganske lite større enn den periferihastighet hvormed undervalsen i valseparet 4 5 drives. Dette betyr at materialbanen mellom drivvalseparene 45 og 46, -når disse valsepar er tilstrekkelig sammenspent, utsettes for en mindre strekning. Denne strekning kan imidlertid reguleres ved at der foretas en mer eller mindre kraftig sammen-spenning av valseparene.

Materialbanen 10 føres etter drivvalsene 45 inn i corona-behandlingsapparatet 43 som via en elektrisk kabel 51 og en klemkasse 52 er forbundet med en høyspenningsgenerator 53. I coronabestrålingsapparatet 43 bestråles begge materialbanenes 10's sider med ioneutladninger ved høy spenning og stor intensi-tet, hvorved materialets dyn-grad på overflaten av den bestrålte bane økes voldsomt. Da coronabestrålingen medfører dannelse av ozon, er coronabestrålingsapparatet på begge sider kombinert med et luftutsugingsmunnstykke som via luftutsugingsledninger 54 er forbundet med en utsugingsventilator 55. Coronabestrålingsapparatet kan eventuelt anbringes inne i impregneringsenheten, hvorved anvendelsen av et spesielt utsugingssystem for corona-apparatet kan unngås.

Etter å være blitt coronabestrålt føres materialbanen 10 gjennom vakuumimpregneringsenheten 44 som omfatter en innløps-kanal 56 for tettende innføring av materialbanen 10 i et par vakuumkammere 57, banen føres tettende ut av vakuumkamrene gjennom en utløpskanal 58. Under anleggets drift tilføres hvert av vakuumkamrene 57 et impregneringsmiddel i forstøvet form fra et par trykkbeholdere 59, via rør éller slanger 60 og seglass 61 er forbundet med hver sin høytrykksstempelpumpe 62. Disse høytrykksstempelpumper 62 er fortrinnsvis av den type som anvendes for brennstoffinnsprøytingspumper i visse motorer. Hver høytrykksstempelpumpe, som i den viste utførelse inneholder seks sylindere, kan være forbundet med et antall - f.eks. 12 - inn-sprøytings- eller forstøverdyser 63 som er montert i den øverste del av hvert av vakuumkamrene 57, hver sylinder er således forbundet med to dyser. Hver av høytrykkspumpene drives av en driv-motor 64 via et kjedetrekk 65, og høytrykkspumpenes effektive slaglengde og dermed doseringen av impregneringsmiddel doseres ved hjelp av en til hver av pumpene hørende skyggepolsmotor 66 med digitalvising, og disse skyggepolsmotorers funksjon styres i likhet med de øvrige av anleggets funksjoner fra en manøver-pult 67.

Dysene 63 kan f.eks. ha en spredningsvinkel på 60°, og når trykket i vakuumkamrene er meget lavt, f.eks. et trykk på bare ca. 10 millibar, vil trykkfallet ved utsprøytingen av impreg^neringsmiddelet gjennom dysene være så stort at det væskeformige impregneringsmiddel ikke bare forstøves, men nærmest forgasses, idet det kan oppnå en partikkelstørrelse på 50-200 Ångstrøm.

Ved en foretrukket utføringsform av anlegget ifølge oppfinnelsen anvendes der 4 trykkbeholdere 59, som alle tilføres nitrogen eller en annen inaktiv luftart ved et trykk på 5-6 atmosfærer. Den ene beholder kan da være omgitt av en termostatstyrt varmekappe, og beholderen kan f.eks. være beregnet til å inneholde metalloksydacylater, alkydkitendimerer eller isocyanater. De to førstnevnte impregneringsmidler kan være pasta-formete eller seigtflytende ved romtemperatur og krever oppvarming for at de kan påsprøytes banematerialet. Det kan derfor i denne beholder holdes en temperatur på ca. 120°C. Den til-sluttede slange 60 kan også være oppvarmet slik at den holder innholdet på en temperatur på ca. 180°C, og høytrykkspumpene 62 kan som vist i fig. 2 være innesluttet i en kappe 68 som likeledes holdes oppvarmet, slik at impregneringsmiddelet her oppnår en temperatur på ca. 200°C. Nitrogenatmosfæren i trykkbehold-eren og den gradvis oppvarming av impregneringsmiddelet, etter-hvert som det forbrukes, nedsetter risikoen for degradering, som ellers ville kunne forekomme ved langvarige høye temperatur-påvirkninger. Impregneringsmiddelet fra den ovenfor omtalte første trykkbeholder kan f.eks. tilføres det første av vakuumkamrene 57 gjennom dettes dyser 63, og den ønskede temperatur i kappen 68 kan oppnås ved hjelp av en separat, termostatstyrt varmeblåser.

Den andre av trykkbeholderne 59 kan være beregnet til silisiumoligomere og såkalte coupling agents, som er flytende ved stuetemperaturer, hvorfor den annen trykkbeholder ikke be-høver å være oppvarmet.

Den tredje trykkbeholder kan inneholde petroleum eller et lignende oppløsningsmiddel og kan ved hjelp av flerveiskraner være tilsluttet såvel den første som den annen trykkbeholders mateslanger samt være direkte tilsluttet trykkpumpene slik at man hurtig kan rense systemet for impregneringsmidler ved driftstans og ved skifte av impregneringsmiddel.

Når den oppvarmede, tørkede og coronabehandlede materialbane 10 føres gjennom vakuumkamrene 57 og i disse blir påført impregneringsmiddel i forstøvet tilstand, vil dette impregneringsmiddel trenge inn i det fibrøse og/eller porøse materialets porer, mellomrom og hulrom, hvorved der oppnås en effektiv impregnering.

Den fjerde av de ovenfor omtalte trykkbeholdere kan inneholde vann, vannglass eller polyelektrolytter som f.eks. på

ikke vist måte kan påføres materialbanen 10 umiddelbart etter at denne har passert gjennom vakuumimpregneringsenheten 44. Påføringen av en slik væske kan ha minst et av følgende tre formål: 1) å kjøle materialet, 2) å reagere kjemisk med eventuelt overskytende silan eller isocyanater av miljømessige grunner, samt 3) å fullføre impregneringsprosessen, idet såvel silanen som oligomerene skal reagere med vann, uansett hvorvidt vannet stammer fra den atmosfæriske luft eller tilføres separat.

Vakuumet i vakuumkammeret oppnås ved hjelp av et luftut-sugingsarrangement 69, som omfatter vakuumblåsere eller vakuum-pumper.

Etter at materialbanen 10 har passert vakuumimpregneringsenheten 44, kan den som antydet i fig. 3 opprulles på en lager-rulle 70 som kan drives av en ikke vist virvelstrømsmotor, og materialbanen kan innføres mellom et par valser 71 og føres rundt en banerulle 72. Opprullingsmotorens omdreiningshastighet kan reguleres av en diameterføler, og en trykkluftaktivert, hydrau-lisk dempet føler 73 sikrer ved omdreining av valsene 71 at banen sidestyres til nøyaktig opprulling. Eventuelt brudd på banen registreres av en tredje føler som i tilfelle av brudd på materialbanen stanser opprullingen.

I tilfelle man ønsker en defibrering av den i vakuum-

kamrene impregnerte materialbane 10, innføres denne i en hammer-mølle 74 som drives av en elektromotor 75 og som fortrinnsvis er av den type som er beskrevet i dansk patentsøknad nr. 1084/83.

Det i hammermøllen 74 defibrerte materiale føres gjennom en transportkanal 75 til en fiberseparator 76 som har en netting-trommel 77 som drives av en elektromotor 78 som fortrinnsvis er en virvelstrømsmotor, ved hjelp av hvilken trommelen 77 kan drives med en regulerbar rotasjonshastighet. Nettingtrommelen, som f.eks. kan være fremstilt av rustfritt stål og ha en maske-tetthet på 550 masker/cm^ tilføres i hele sin aksielle lengde det fibrerte materialet gjennom transportkanalen 75 som er forsynt med seglass 79. En på transportkanalens utgangsende sving-bart montert gummivalse 80 presses fjærende mot nettingtrommelen 77. På det sted hvor fibermaterialet 81 tilføres nettingtrommelen 77 finnes der inne i trommelen et stasjonært sugekammer. Den derved etablerte kraftige suging fra nett-trommelens innside bevirker at støv og eventuelle kjemikalierester m.v. suges inn i trommelen og bort, mens fibrene fastholdes mot nettingtrommelens perifere overflate, hvorved de vil danne et jevnt lag. Når fibrene sammen med trommelen er beveget en kvart trommelomdreining, passerer de enda en gummivalse 82 og føres deretter hen over et inne i trommelen stasjonært anordnet trykk-luf tkammer som inneholder en rekke trykkluftdyser. Den av dysene frembragte, kraftige luftstrøm frigjør fiberlaget fra nettingtrommelen, via en profilert skinne 83 føres den nydannede, fra nettingtrommelen 77 frigjorte materialbane 81 inn på en transpor-tør 84. Den fra sugekammeret i nettingtrommelen 77 utsugede luft føres gjennom et rør 85 til en rense- eller filtreringsanlegg 86 som kan inneholde posefiltre.

Transportøren 84 kan være et transportbånd som er fremstilt av preget armert gummiduk, og som har sidestyring av nylon. Transportbåndet fører det impregnerte fiberøse materialet til en oppsamlingsbeholder 87 eller annet oppsamlingssted.

Hvis det i anlegget behandlede materiale eksempelvis er cellulosefibre, kan den på transportøren 84 dannede florbane behandles på forskjellige måter: a) ved varmebehandling av belagte fibre, hvor der er anvendt en særlig filmdannende polymer kan fibrene sammenbindes til en

mineralulllignende matte,

b) ved varmevalsing av de særlig belagte fibre kan der umiddelbart fremstilles en papirbane, og c) ved pressing av kondisjonerte fibre kan der oppnås kon-struksjonsplater med alle tetthetsgrader og varianter.

Det er klart at der innenfor oppfinnelsens rammer kan foretas forskjellige endringer og modifikasjoner av den på tegningen viste utføringsform. Således behøver det materialet som skal impregneres ikke ha baneform, men det kan, etter å være utsatt for en passende oppvarming- og tørkebehandling, satsvis innføres i et vakuumimpregneringskammer. Videre kan det materiale sorti behandles ha form av stive plater, f.eks. fiberarmert, porøs betong, i hvilken armeringsfibrene ønskes impregnert.

Eksempel

Ubleket gjenbrukspapir (400 g/m.2) med en banebredde på 1200 mm ble med en fremføringshastighet på 11 m/min. ført gjennom de i fig. 1 viste ovner 20 og 22, idet der i ovnene ble opprettholdt en temperatur på 300°C. Papirets temperatur ble bestemt til 175°C, mens temperaturen i lokalet var 23°C.

Innstillingen av det i fig. 2 viste coronabestrålingsapparat 43 ble justert til 3, mens høytrykksstempelpumpene 62 ble justert til å gi en tilførsel av impregneringsmiddel på 3 6 kg Ih i det første vakuumkammer og 3,6 kg/h i det andre vakuumkammer. Dette førte til en påføring av impregnerings-midlene henholdsvis 10,2 vekt% og 1 vekt% i de to vakuum-kamre. I det første vakuumkammer ble påført en blanding av TES 40 (en etyloksysiloksan med 1-9 silisiumatomer pr. molekyl, fra Wacker Chemie, Vest-Tyskland) og Silane A-1100 (et silan "coupling agent" bestående av jr-aminopropyltrietoksysilane,

fra Union Carbide, U.S.A.) i et forhold på 96:4, mens det i det annet vakuumkammer ble tilført LUDOX HS40 (en vandig kolloid dispersjon av silicapartikler fra Du Pont, USA.) Trykket i vakuumkammeret ble målt til 550 millibar.

I den i fig. 3 viste fiberseparator 76 var nettingtrommelens 77 hastighet 14 m/min., mens transportørens 84 hastighet var 16 m/min.

Det ble kjørt i ialt 35 minutter under de ovenfor angitte betingelser, hvilket ga en mengde defibrerte fibre på 177,7 kg, hvilket svarer til en anleggskapasitet på 307 kg/h.

De fremstilte fibre viste god defibrering og fordeling av impregneringsmaterialefie.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for inkorporering av væskeformig impregneringsmiddel i et lag- eller baneformet porøst og/eller fiberøst materiale (10), karakterisert ved at de motstående sider av materiallaget eller materialbanen (10) samtidig underkastes kraftig vakuum, at impregneringsmiddelet påføres i det minste den ene side av materialbanen, og at der opprettholdes et trykkfall over materiallaget (10) i retning fra nevnte ene side som impregneringsmiddelet påføres, mot den annen, mens materialbanen er underkastet vakuumet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at impregneringsmiddelet påføres materialbanen i for-støvet tilstand.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at materialbanen underkastes et 99% vakuum.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at materialbanen oppvarmes før og/eller under påføringen av impregneringsmiddelet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at materialbanen oppvarmes til ca. 200°C.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at materialbanen coronabehandles før og/eller under påføringen av impregneringsmiddelet.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at materialbanen (10) kontinuerlig eller intermitterende føres gjennom et vakuumkammer i hvilket impregneringsmiddelet påføres.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at materialet i materialbanen etter påføringen av impregneringsmiddelet defibreres i en hammer-mølle (74) i hvilken der eventuelt tilsettes ytterligere impregneringsmidler.

9. Anlegg for bruk ved utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 og med et vakuumkammer (57), føreorganer (56, 58) for å føre en materialbane (10) inn i og ut av vakuumkammeret (57) samt'med organer (59, 63) for å påføre materialbanen (10) impregneringsmiddel inne i vakuumkammeret (57), karakterisert ved at føreorganene (56, 58) er innrettet til å føre materialbanen (10) slik gjennom vakuumkammeret (57) at banen oppdeler kammeret i et første og i et annet rom, og at der finnes organer (69) for frembringelse av et høyt vakuum i begge disse rom, men slik at der opprettholdes et litt kraftigere vakuum i det annet rom enn i det første, og at organene for på-føring av impregneringsmiddel er innrettet til å påføre dette på den mot det første rom vendende side av materialbanen.

10. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved at organene (59-63) for påføring av impregneringsmiddel omfatter én eller flere i vakuumkammerets første rom anbragte trykkfor-støverdyser (63).

11. Anlegg ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at forstøverdysene er av den type som anvendes som brenn-stoff innsprøytingsdyser i forbrenningsmotorer.

12. Anlegg ifølge et hvilket som helst av kravene 9-11, karakterisert ved at føreorganene omfatter en innløps- og en utløpskanal (56, 58) for vakuumkammeret (57) innrettet til tettende å kunne oppta materialbanen (10) slik at denne kontinuerlig eller intermitterende kan føres gjennom vakuumkammeret.

13. Anlegg ifølge et hvilket som helst av kravene 9-12, karakterisert ved at der foran og/eller i vakuumkammeret (57) er anordnet et coronautladningsapparat (43) for coronabehandling av materialbanen (10).

14. Anlegg ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det omfatter en mellom en materialbaneforrådsrulle (11) og vakuumkammeret (57) forløpende oppvarmingstunnel (20, 22) som har oppvarmingsorgan (31) som er innrettet til å oppvarme materialbanen (10) når denne fra forrådsrullen (11) gjennom tunnelen føres til vakuumkammeret, og at der finnes etter tunnelen (20, 22) anordnede materialfremføringsorganer (45, 46) innrettet til å trekke materialbanen (10) fra forrådsrullen (11) og gjennom tunnelen (20, 22) under overvinnelse av et dreiemoment som utøves på forrådsrullen av tilbakerullingsorganer (13a, 13b) som er forbundet med forrådsrullen, og at der mellom fremføringsorganene og oppvarmingstunnelen finnes skjæreorganer (41) for overskjæring av banen i tilfelle av driftstans.

15. Anlegg ifølge et hvilket som helst av kravene 12-14, karakterisert ved at det har en defibrator, fortrinnsvis en hammermølle (74), hvis materialinnløp står i forbindelse med vakuumkammerets (57) utløpskanal (58).

16. Anlegg ifølge krav 15, karakterisert ved at det har en etter defibratoren (74) anbragt partikkel- eller fiberseparator (76) med en separatortrommel (77) som har en gassgjennomtrengelig perifer vegg, og innvendig i hvilken der i perifer retning etter hverandre er utformet et sugekammer og et trykkluftkammer som utad er avgrenset av trommelens gassgjennomtrengelige vegg, idet materialet (81) fra defibratoren (74) til-føres separatortrommelens (77) perifere vegg rett overfor sugekammeret.