Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие на основе минеральной ваты и способ его изготовления
Формула / Реферат
1. Способ изготовления теплоизоляционного и/или звукоизоляционного изделия на основе минеральной ваты путем внутреннего центрифугирования с использованием технологической линии производства, имеющей в своем составе n последовательно расположенных друг за другом устройств формирования волокон, отличающийся тем, что в указанной технологической линии производства настраивают по меньшей мере один параметр формирования волокон первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон отличным образом по сравнению с настройкой, принятой для других устройств формирования волокон указанной технологической линии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют устройства изготовления, каждое из которых содержит
центрифугу, имеющую возможность вращаться вокруг некоторой оси, в частности вертикальной оси, и периферийная лента которой содержит множество отверстий,
газовое средство вытягивания при высокой температуре, выполненное в форме кольцевой горелки,
при необходимости, пневматическое средство для отведения/регулирования размеров полученных волокон и выполненное в форме кольца продувки,
при необходимости, средство для нанесения проклеивающего состава на волокна, поступающие из центрифуги, и выполненное, например, в форме кольца разбрызгивания проклеивающего состава.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что параметр формирования волокон, который можно настраивать различным образом в зависимости от конкретного устройства формирования волокон, представляет собой один из следующих параметров:
количество или характер проклеивающего состава, распределяемого при помощи средства нанесения этого состава,
давление потока газов, выбрасываемых кольцом продувки,
количество отверстий в центрифуге,
химический состав стекла, его вязкость и его температура, температура или скорость движения потока газов, выбрасываемых из кольцевой горелки,
температура указанной центрифуги.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что настройка параметра отличным образом осуществляется для нескольких устройств формирования волокон на этапе нанесения состава со смягчающими свойствами, содержащего поверхностно-активное вещество катионного типа и/или не ионное поверхностно-активное вещество, в частности, при помощи средства типа кольца разбрызгивания.
5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что давление газа, выбрасываемого кольцом продувки первого или последнего устройства формирования волокон, имеет величину, меньшую, чем давление газа из кольца продувки других устройств формирования волокон, в частности, по меньшей мере на 20%, и предпочтительно меньшую на 30-50%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изделие имело поверхностный слой, по меньшей мере, на части его наружной поверхности, имеющий более длинные волокна.
6. Способ по пп.2, 3 или 5, отличающийся тем, что давление газов, выбрасываемых из кольцевой горелки первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, превышает давление в кольцевых горелках других устройств формирования волокон, в частности, на величину от 10 до 25%, и/или количество отверстий в центрифуге первого или двух первых и/или последнего или двух последних центрифуг превышает количество отверстий в других центрифугах, в частности, на величину от 15 до 25%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изделие имело поверхностный слой, имеющий, по меньшей мере, на части своей наружной поверхности волокна меньшего диаметра или микронного размера.
7. Способ по пп.2, 3 или 5, отличающийся тем, что давление газов, выбрасываемых из кольцевой горелки первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, меньше давления в кольцевых горелках других устройств формирования волокон, в частности, на величину от 10 до 25%, и/или количество отверстий в центрифуге первого или двух первых и/или последнего или двух последних центрифуг меньше количества отверстий в других центрифугах, в частности, на величину от 15 до 25%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изделие имело поверхностный слой, имеющий, по меньшей мере, на части своей наружной поверхности волокна большего диаметра или микронного размера.
8. Способ по любому из пп.2, 3, 5, 6 или 7, отличающийся тем, что наносят уменьшенное количество проклеивающего состава на волокна, поступающие из первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, в частности, уменьшенное на величину, по меньшей мере равную 10 или 20%, таким образом, чтобы изоляционное изделие имело, по меньшей мере, на части своей наружной поверхности меньшее содержание проклеивающего состава, чем в толще этого изделия.
9. Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие на основе минеральной ваты, изготовленное по способу в соответствии с одним из пп.1-8.
10. Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие по п.9, отличающееся тем, что в его толще имеют место изменения механических характеристик и/или теплоизоляционных или звукоизоляционных свойств, и/или свойств реакции или стойкости по отношению к огню, и/или гидрофобного характера.
11. Изделие по п.9 или 10, отличающееся тем, что это изделие выполнено в форме войлочного полотна, имеющего слои с различными характеристиками или свойствами и имеющего, в частности, по меньшей мере на одной из своих сторон поверхностный слой с характеристиками или свойствами, отличающимися от характеристик или свойств данного изделия в его сердцевине.
12. Изделие по п.11, отличающееся тем, что волокна минеральной ваты имеют меньший микронный размер или диаметр, и/или увеличенную длину в поверхностном слое по меньшей мере на одной из сторон данного изделия, в частности, для придания этому изделию более приятного восприятия на ощупь.
13. Изделие по п.11 или 12, отличающееся тем, что волокна минеральной ваты в поверхностном слое имеют уменьшенное содержание проклеивающего состава и/или они пропитаны дополнительным составом со смягчающими свойствами, содержащим поверхностно-активное вещество по меньшей мере на одной из сторон данного изделия, в частности, для придания этому изделию более приятного восприятия на ощупь.
14. Изделие по п.11, отличающееся тем, что волокна минеральной ваты в поверхностном слое имеют увеличенный микронный размер или диаметр по меньшей мере на одной из сторон данного изделия, в частности, для придания этому изделию механически усиленной наружной поверхности, или улучшения приклеивания основы, или облегчения печати на этом поверхностном слое.
15. Изделие по п.14, отличающееся тем, что оно выполнено в форме войлочного полотна, предназначенного для свертывания в рулон, причем его наружная поверхность усилена в механическом плане.
Текст
1 Предлагаемое изобретение касается теплоизоляционных и/или звукоизоляционных изделий на основе минеральной ваты, в частности,на основе стекловаты или на основе асбестовой ваты, или базальтовой ваты. Это изобретение также касается способа получения этих изделий, в частности, при помощи так называемого способа центрифугирования. Этот способ, как известно, состоит во введении струйки расплавленного стекла в центрифугу, называемую также тарелкой формирования волокон, вращающуюся с большой скоростью и имеющую на своей периферийной стенке очень большое число отверстий, через которые жидкое стекло выбрасывается в виде тонких нитей под действием центробежных сил. Эти нити подвергаются затем воздействию кольцевого газового потока вытягивания, движущегося с высокой скоростью и при высокой температуре, обтекающего стенку центрифуги и обеспечивающего уменьшение толщины этих нитей и превращение их в волокна. Сформированные таким образом волокна увлекаются упомянутым выше газовым потоком вытягивания в приемное устройство, обычно образованное лентой, проницаемой для газа. Более детально с этим технологическим процессом можно ознакомиться, обратившись, например, к патентным документам ЕР-0189354, ЕР-0519797 и ЕР-0406107. Предлагаемое изобретение касается так называемых "легких" изоляционных изделий, то есть изделий, обычно имеющих плотность, не превышающую 40 кг/м 3, а также так называемых "тяжелых" изоляционных изделий, плотность которых превышает 40 кг/м 3 и может достигать, например, 160 кг/м 3, причем эти изоляционные изделия могут содержать дополнительное покрытие, по меньшей мере, на части их наружной поверхности или не содержать такого дополнительного покрытия. Определенное число таких изоляционных изделий, в частности, в соответствии с их формой, их плотностью, количеством используемого проклеивающего состава, перечислено и определено в норме NFB 20-001 от августа 1988 г. По существу, эти различные изделия часто представляют собой результат компромисса между различными, свойствами, в частности,между механическими свойствами и изоляционными свойствами этих изделий, причем этот компромисс адаптирован к рассматриваемым в данном случае применениям. Так, может оказаться необходимым иметь изоляционные изделия, обладающие особенно высокими механическими свойствами: речь здесь идет, в частности, об изоляционных изделиях, поддерживающих элементы строительной каменной кладки, и которые должны вследствие этого противостоять сильному сжатию, например, об элементах, используемых для изоляции крыш террасного типа, доступных для движе 004625 2 ния. Это также относится к случаю изоляционных изделий, используемых для наружной изоляции, которые должны иметь возможность, в частности, противостоять усилиям отрыва. В этом случае отдают предпочтение так называемым "тяжелым" изоляционным изделиям, минеральная вата в которых обычно имеет высокий микронный размер волокон. В то же время, если эти изоляционные изделия не предназначены для того, чтобы подвергаться значительным механическим воздействиям (например, изоляционные изделия,предназначенные для изоляции крыш между стропилами, а также стен или потолков между несущими конструкциями, или для изоляции металлических конструкций, в частности, для зданий промышленного назначения (этот тип обеспеченной изоляцией архитектуры обычно обозначают в США термином "Metal BuildingInsulation" или MBI), отдают предпочтение так называемым "легким" изоляционным изделиям,более простым в обращении с ними и обладающим лучшими характеристиками, с точки зрения теплоизоляции, в которых минеральная вата обычно имеет уменьшенный микронный размер или диаметр волокон, и/или более значительную длину этих волокон, и/или пониженную степень их проклеивания. Однако, всякий компромисс имеет свои границы. При этом техническая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы раздвинуть эти границы, то есть предложить новые усовершенствованные изоляционные изделия (и способ их изготовления), для которых можно, в частности, более точно или более гибко регулировать их свойства или которым можно придать новые функциональные возможности. Прежде всего объектом предлагаемого изобретения является теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие описанного выше типа, изготовленное на основе минеральной ваты, но которое обнаруживает в своей толще изменения по меньшей мере в одной из его характеристик, в частности, в размерах волокон минеральной ваты или в химическом составе этих волокон. Эти варианты могут вызывать в толще данного изделия изменения его свойств, особенно его механических свойств и/или его теплоизоляционных, и/или звукоизоляционных свойств. Они также могут обеспечить возможность улучшения свойств реакции или стойкости по отношению к огню, или придать данному изоляционному материалу поверхностный гидрофобный характер, или, в более общем смысле,любого свойства, поддающегося воздействию в результате модификации или добавления одного или нескольких реактивов в проклеивающий состав. Предлагаемое изобретение, таким образом,обладает достоинствами изоляционного изделия, свойства которого изменяются по его тол 3 щине. Получают также изделие, комбинированное по своим характеристикам и/или по своим свойствам. Можно также дифференцировать изделие по его свойствам на поверхности и его свойствам "в сердцевине", сохраняя при этом изделие, разделяющееся на различные "пласты",но обладающее, однако, внутренней сплоченностью стандартных изоляционных изделий. Изоляционные изделия, о которых идет речь в предлагаемом изобретении, представляют собой, в частности, изоляционные изделия,описанные в упомянутой выше норме. Речь идет, в частности, о "войлочном полотне", а именно, о гибкой проклеенной минеральной вате, поставляемой в форме "рулонов" или"лент", толщина которых обычно имеет величину в диапазоне от 20 до 300 мм. Речь идет также о "простеганных полотнах", которые изготовлены на основе слабо проклеенной минеральной ваты, имеющей дополнительное покрытие только на одной стороне, или о "панелях", которые изготовлены на основе жесткой или полужесткой проклеенной минеральной ваты. Все эти изделия обычно имеют приблизительно форму параллелепипеда. Предлагаемое изобретение также может применяться к изоляционным изделиям, имеющим и другие геометрические формы, таким,например, как "сегменты", которые представляют собой плоские элементы трапециевидной формы. Речь также может идти об изделиях,используемых для изоляции трубопроводов и известных под названием "оболочек" (кольцевой цилиндр, состоящий из одного или двух элементов) или "бочоночных клепок" (элементы цилиндра, сечение которых представляет собой кольцевой сектор). В общем случае, в контексте предлагаемого изобретения и в последующем изложении, для краткости, если используется термин "войлочное полотно", то он охватывает также, путем экстраполяции, и аналогичные изоляционные изделия, упомянутые выше. Таким образом, если брать пример войлочного полотна, имеющего приблизительно форму параллелепипеда, то это полотно имеет две основных наружных поверхности. В соответствии с одним из способов реализации предлагаемого изобретения войлочное полотно представляет на, по меньшей мере, части своей толщины пласты или слои, обладающие различными характеристиками и/или свойствами. Таким образом, данное войлочное полотно может содержать, по меньшей мере, два примыкающих друг к другу слоя (получаемых из двух смежных устройств формирования волокон), имеющих различные размеры волокон и их состав. Изоляционное изделие может, таким образом, содержать п слоев, причем каждый слой х находится в контакте с, по меньшей мере,одним отличающимся от него другим слоем х+1. Разумеется, между двумя такими смежными слоями имеется поверхность взаимодейст 004625 4 вия, которая является "диффузной" в том смысле, что примыкающие друг к другу слои определенным образом проникают друг в друга, так что изделие в целом сохраняет свою сплоченность. В соответствии с предпочтительным вариантом этого способа реализации предлагаемого изобретения войлочное полотно имеет, по меньшей мере, на части одной из своих наружных поверхностей "поверхностный слой", характеристики и/или свойства которого отличаются от характеристик и/или свойств данного изделия в его сердцевине. Таким образом, имеются один или два тонких поверхностных слоя,отличающихся от среднего слоя, соответствующего "сердцевине" данного изделия. Этот поверхностный слой может быть образован, например, минеральной ватой, волокна которой имеют микронный размер (или диаметр), меньший, чем микронный размер (или диаметр) волокон минеральной ваты остальной части данного изделия. При этом выгода получается двойной: с одной стороны, оказывается,что утонченные таким образом волокна на поверхности являются более гибкими и более приятными на ощупь. Это выгодно в том случае,когда наружная поверхность изделия, о которой в данном случае идет речь, не предназначена для размещения на ней дополнительного покрытия. С другой стороны, утончение волокон минеральной ваты на поверхности изделия может оказать благоприятное влияние на теплоизоляционную способность или на звукоизоляционную способность данного изделия в целом. Располагающиеся в сердцевине данного изделия менее тонкие волокна оптимизированы, преимущественно принимая во внимание соображения механического порядка. Этот поверхностный слой также может быть, альтернативным образом или совокупно,образован минеральной ватой, волокна которой являются более длинными, чем в остальной части данного изделия. Так, например, было показано, что имея более длинные волокна на поверхности, удавалось в еще большей степени улучшить восприятие этого изделия на ощупь. Гипотеза для объяснения этого обстоятельства состоит в том, что удлиненные волокна в целом обладают меньшим количеством концов, которые представляют собой точки "зацепления",которые можно почувствовать, проводя рукой по данному изделию. То обстоятельство, что размеры волокон модифицируются только на поверхности изделия, позволяет сохранить механические свойства стандартных изоляционных изделий. Этот поверхностный слой может также,альтернативным образом или совокупно с упомянутыми выше характеристиками, быть модифицирован химическим путем. Известным образом изоляционные изделия, о которых идет речь в предлагаемом изо 5 бретении, предпочтительно снабжены в своей толще проклеивающим составом, функция которого, в частности, состоит в том, чтобы обеспечить сплоченность данного изделия, создавая связи между волокнами. Эти проклеивающие составы обычно содержат смолы на основе фенола, формальдегида и карбамида. Было установлено, что это проклеивание, хотя и весьма полезное, способствует приданию ощущения на ощупь, что поверхность изделия немного жесткая и ломкая. Для того, чтобы улучшить восприятие данного изделия на ощупь, минеральную вату снабжают проклеивающим составом по всей его толщине, но с уменьшенным содержанием этого состава в поверхностном слое, определенном выше: таким образом восприятие изделия на ощупь делается более приятным путем достаточно умеренного понижения содержания проклеивающего состава на поверхности изделия,но при этом не оказывается негативное влияние на внутреннюю сплоченность этого изделия. Другой способ обеспечить поверхностную модификацию химического состава минеральной ваты состоит в ее пропитке дополнительным составом со смягчающими свойствами. Этот состав предпочтительным образом содержит по меньшей мере одно поверхностноактивное вещество, в частности, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество из семейства катионных поверхностно-активных веществ, которые оказываются наиболее эффективными. В контексте предлагаемого изобретения под катионным поверхностно-активным веществом следует понимать поверхностноактивное вещество, являющееся носителем определенного или явно выраженного положительного заряда ("настоящая" катионная соль,такая, например, как соль амидоамина или имидазолина), но также и поверхностно-активное вещество, являющееся носителем делокализованного заряда (например, окись амина). В этом семействе предпочитают, в частности, материалы с одной или несколькими цепочками жирных кислот или производных жирной кислоты и содержащие одну или несколько содержащих азот групп, способных нести положительный заряд,явно выраженный или делокализованный. Эти группы могут представлять собой первичные,вторичные, третичные амины, четвертичные аммонии или окислы амина. Указанные химические соединения представляются особенно интересными, поскольку они взаимодействуют с поверхностью стекла, которое ионизировано скорее отрицательным образом. Именно содержащие азот группы фиксируют молекулу на волокнах. Эта химическая функциональность будет придавать молекуле способность жестко закрепляться на волокне, тогда как жирные цепочки (углеводороды) будут придавать ему требуемую мягкость. 6 Наиболее интересными поверхностноактивными веществами являются, например,соли четвертичного аммония или имидазолина с жирными цепочками (с наличием, например,контр-иона типа ацетата) или окислы амина с жирными цепочками (например, стеарил диметил окись амина) и с определенной связью между кислородом и азотом, или ацетаты амидоамина. Жирные цепочки (углеводороды) являются производными жирных кислот, которые представляют собой кислоты типа СН 3(СН 2)nСООН, когда они являются насыщенными. Речь также может идти о ненасыщенных жирных кислотах. Примерами таких жирных кислот, производные которых могут быть использованы в составе поверхностно-активных веществ, являются стеариновая кислота, лауриновая кислота, пальмитиновая кислота, миристиновая кислота. Можно также упомянуть ненасыщенные жирные кислоты, такие, как олеиновая кислота или линолевая кислота. Содержащие углерод цепочки могут быть разветвленными. Можно также использовать, альтернативным образом или совокупно, не ионное поверхностно-активное вещество, в частности, семейство жирных эфиров. То обстоятельство, что изделие подвергается только поверхностной обработке при помощи этого смягчающего состава, представляет два существенных преимущества, а именно: с одной стороны, было установлено, что присутствие поверхностно-активного вещества по всей толщине материала не является необходимым для обеспечения требуемого эффекта,с другой стороны, понятно, что проще и дешевле подвергать обработке только часть изделия, например, по краю на каждой из его сторон, чем обеспечивать такую обработку по всей его толщине,и наконец, можно, таким образом, наносить на поверхность изделия смягчающий состав, действующее начало которого, то есть поверхностно-активное вещество, будет несовместимо с неструктурированным проклеивающим составом. Предлагаемое изобретение касается также и других свойств, помимо приятного восприятия изделия на ощупь, и имеет целью, в частности, механические свойства изделия. Таким образом, "поверхностный слой," определенный выше, может быть образован минеральной ватой, волокна которой имеют микронный размер или диаметр, больший, чем в сердцевине изделия. Это приводит к механическому усилению наружной поверхности изделия. Это оказывается особенно оправданным в тех случаях, когда изделие, о котором идет речь, предназначено для сматывания в рулон. В этом случае,если его "наружная" поверхность (то есть поверхность, видимая после формирования рулона) усилена таким образом, данное изделие в 7 большей степени способно противостоять сильным механическим воздействиям, возникающим в результате сматывания войлочного полотна само на себя. Во всех возможных примерах модифицированных поверхностных слоев, которые были описаны выше, предпочтительно, чтобы эти модификации затрагивали только относительно небольшую толщину изоляционного изделия,составляющую, например, не более 2-4 см, или же от 1 до 10 мм. Эта толщина может, таким образом, составлять лишь 1/5 или 1/6, или в более общем случае от 1/3 до 1/10 части от полной толщины войлочного полотна (эти цифры должны быть увеличены вдвое в том случае,когда данное изделие модифицировано поверхностным образом не на одной, а на двух своих основных сторонах). Остается также в рамках предлагаемого изобретения то обстоятельство, что эти модификации, когда они касаются размеров волокон или их химического состава, будут получены с постепенным изменением по толщине изделия: можно, таким образом, иметь некоторый градиент концентрации проклеивающего состава, а также постепенное увеличение или уменьшение диаметра или длины волокон. Объектом предлагаемого изобретения также является способ изготовления теплоизоляционного и/или звукоизоляционного изделия на основе минеральной ваты (в частности, изделия,описанного выше) путем внутреннего центрифугирования. В соответствии с предлагаемым изобретением используют технологическую линию производства, содержащую n располагающихся последовательно друг за другом устройств формирования волокон и настраивают различным образом по меньшей мере один параметр формирования волокон на двух последовательно расположенных в данной технологической линии устройствах формирования волокон. Как это подробно рассмотрено, в частности, в патентных документах, упомянутых в преамбуле данного описания к заявке, технологические линии производства стекловаты путем внутреннего центрифугирования обычно содержат множество располагающихся последовательно друг за другом центрифуг (обычно от 2 до 8 центрифуг и более). Волокна, которые высвобождаются под действием центробежных сил, собираются на приемных органах типа всасывающего ленточного конвейера. Волокна,поступающие из каждой центрифуги, накапливаются в последовательно расположенных полотнах на ленточном конвейере, который затем проводит их через сушильную печь и/или ножи формования. Термическая обработка, осуществляемая в процессе прохождения через сушильную печь, позволяет просушить и обеспечить структурирование и отверждение проклеивающего состава, нанесенного разбрызгиванием на 8 волокна строго под центрифугой перед тем, как эти волокна будут собраны. Настраивая различным образом один из органов формирования волокон по отношению к другим таким органам, можно придать по меньшей мере одному из "слоев" волокон характеристики, отличные от других слоев, и получить таким образом композитное изделие с несколькими слоями, упомянутыми выше. Именно это техническое решение согласно изобретению позволяет придать значительно большую гибкость в получении различных свойств изоляционного изделия, не требуя для этого радикальных изменений функционирования стандартной технологической линии производства. Когда таким образом модифицируют один или несколько параметров формирования волокон первого (или двух первых) и/или последнего (или двух последних) устройств формирования волокон, получают изделие с одним или с двумя различными поверхностными слоями,описанными выше: изделие, которому можно придать на поверхности дополнительную функциональность или свойства, отличные от свойств данного изделия в его сердцевине (более приятный внешний вид и/или восприятие на ощупь, механическое усиление, а также тепловые, акустические, эстетические свойства). В контексте предлагаемого изобретения под "первым" или "последним" устройством следует понимать устройства формирования волокон, которые располагаются соответственно в самом начале и в самом конце данной технологической линии, или же устройства, которые формируют соответственно слой волокон,который будет располагаться наиболее близко или наиболее далеко от поверхности транспортерной ленты (или любого другого типа транспортировочного средства) в войлочном мате,образованном совокупностью слоев волокон,поступающих из устройств центрифугирования. Если обратиться к обычной типовой конструкции устройства формирования волокон,используемого в предлагаемом изобретении, то он имеет в своем составе: центрифугу, установленную с возможностью вращения вокруг некоторой оси, в частности, вертикальной оси, и периферийная лента которой содержит множество отверстий,газовое средство вытягивания при высокой температуре, выполненное в форме кольцевой горелки,в случае необходимости, пневматическое средство,предназначенное для отведения/регулирования размеров полученных волокон и выполненное в форме кольца продувки,в случае необходимости, средство, предназначенное для нанесения проклеивающего состава на волокна, поступающие из центрифуги,и выполненное, например, в форме кольца разбрызгивания проклеивающего состава. 9 Параметр формирования волокон, который можно настраивать различным образом в зависимости от конкретного устройства формирования волокон, предпочтительным образом на выбор представляет собой один из следующих параметров: количество или характер проклеивающего состава, распределяемого при помощи средства нанесения этого состава,давление потока газов, выбрасываемых кольцевой горелкой,давление потока газов, выбрасываемых кольцом продувки,количество (и/или размеры, и/или распределение) отверстий, выполненных в центрифуге. Можно также модифицировать другие параметры формирования волокон, такие, например, как температура выбрасываемых газов на выходе из кольцевой горелки, скорость движения потока газов, выбрасываемых из кольцевой горелки, температура стекла, вязкость стекла,химический состав стекла, температура самой центрифуги ("тарелки") и т.п. Другой тип модификации в условиях формирования волокон (допускающий совмещение с предшествующими типами модификации) состоит в добавлении дополнительного этапа: нанесение на волокна, поступающие из центрифуги, о которой идет речь, состава со смягчающими свойствами, в частности, содержащего поверхностно-активное вещество катионного типа. Это нанесение может осуществляться при помощи кольца разбрызгивания, подобного кольцу разбрызгивания, которое можно использовать для нанесения проклеивающего состава: такая обработка позволяет получить более мягкое на ощупь изделие. В соответствии с возможным способом реализации можно модифицировать один параметр, альтернативным образом или совокупно,для того, чтобы создать в данном изделии слои,содержащие более длинные волокна, чем в других слоях. При этом предпочтительным образом модифицируют параметры первого (или двух первых) и/или последнего (или двух последних) органов формирования волокон таким образом,чтобыданное изделие имело один поверхностный слой (на одной из своих сторон) или два таких слоя (на каждой из его сторон). Для этого предпочтительным образом модифицируют: давление потока газов, выбрасываемых кольцом продувки одной или двух упомянутых центрифуг. Таким образом можно уменьшить давление газа, выбрасываемого через данное кольцо продувки, по сравнению с другими кольцами продувки в технологической линии, причем такое уменьшение может составлять, в частности,по меньшей мере 20%, и предпочтительно имеет величину в диапазоне от 30 до 50%, по сравне 004625 10 нию с уровнями давлений в других кольцах продувки. Действительно, пониженное давление будет создавать тенденцию к меньшему разбиению волокон и сохранению их длины. Более длинные волокна минеральной ваты оказываются более мягкими на ощупь. В соответствии со вторым способом реализации можно стремиться сделать волокна более тонкими (то есть уменьшить их микронный размер или их диаметр), модифицируя, альтернативным образом или совокупно, два других параметра формирования волокон, в частности,для первого или двух первых и/или для последнего или двух последних органов формирования волокон, а именно: давление газов, выбрасываемых из кольцевой горелки,характеристику сверлений в центрифуге. Таким образом, можно увеличить давление в данной кольцевой горелке примерно на 1025% по сравнению с давлением в других кольцевых горелках, что приводит к увеличению скорости потока газов вытягивания и к увеличению, таким образом, тонкости волокон. Можно также увеличить количество отверстий в тарелке данной центрифуги примерно на 15-25% по сравнению с количеством отверстий в других тарелках: при давлении в кольцевой горелке,поддерживаемом на уровне, идентичном давлению в других горелках, наблюдается та же самая тенденция к уменьшению толщины волокон. Таким образом можно получить изделие,которое по меньшей мере на одной из своих сторон имеет в поверхностной зоне более тонкие волокна, в частности, более мягкие на ощупь. Если в данном случае требуется прежде всего механически усилить по меньшей мере одну из сторон данного изделия, можно, напротив того, желать получить волокна с более высоким микронным размером или диаметром. Этот более высокий микронный размер также позволяет улучшить приклеивание опоры на войлок изоляционного материала или облегчить печать на поверхности этого изоляционного материала. В этом случае будут уменьшать давление газа в одной или нескольких упомянутых выше кольцевых горелках, в частности, на величину 10-20% по отношению к другим горелкам и/или уменьшать количество отверстий в одной или нескольких упомянутых выше центрифугах,например, на величину 15-25% по отношению к другим центрифугам. В соответствии с другим способом реализации можно использовать меньшее количество проклеивающего состава в определенной части изоляционного изделия, в частности, в поверхностных зонах конечного изделия. Для реализации этого можно по существу наносить меньшее количество проклеивающего состава на волок 11 на, поступающие из первого и/или последнего устройства формирования волокон по сравнению со всеми другими устройствами формирования волокон. Это уменьшение может составлять, например, по меньшей мере от 10 до 20% по весу. Предлагаемое изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых фиг. 1 представляет собой схематический вид технологической линии производства стекловаты путем внутреннего центрифугирования; фиг. 2 - схематический вид центрифуги,используемой в упомянутой технологической линии. Приведенные в приложении фигуры сознательно выполнены весьма схематическими и без соблюдения реального масштаба для облегчения их понимания. Все описанные ниже и не являющиеся ограничительными примеры реализации предлагаемого изобретения касаются изготовления войлочного полотна из стекловаты с плотностью, имеющей величину в диапазоне от 8 до 12 кг/м 3, и с размерами 60x80x120 мм, которые изготавливают на технологической линии производства типа линии, схематически представленной на фиг. 1. Некоторые из этих войлочных полотен снабжены на одной из своих сторон дополнительным покрытием, например, типа крафт-бумаги. Как можно видеть на фиг. 1, технологическая линия 1 имеет в своем составе шесть расположенных последовательно друг за другом центрифуг 2 а, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, из которых в форме тороидальной поверхности выбрасываются волокна 3. Эти волокна подвергаются проклеиванию при помощи колец разбрызгивания 8, а затем собираются на всасывающей транспортерной ленте 4. Эта транспортерная лента перемещает эти волокна в виде непрерывной ленты 5 вплоть до сушильной печи 6, которая снабжена валками формования и которая обеспечивает отверждение проклеивающего состава волокон и придает войлочным полотнам 7 требуемые размеры и толщину. На выходе из этой сушильной печи сплошная войлочная лента затем разрезается на панели, имеющие, по существу, форму параллелепипеда, после чего эти панели укладываются в виде рулона или сложенных или не сложенных, лент и упаковываются (конечный участок данной технологической линии на фиг. 1 не показан). Пример 1. В этом примере реализации предлагаемого изобретения ставится цель придать войлочному полотну особенно приятное и мягкое восприятие на ощупь с одной из двух его сторон, той,которая не предназначена для присоединения дополнительного покрытия, и без существенного изменения других свойств этого войлочного 12 полотна (механические свойства и теплоизоляционные свойства). Здесь не будет подробно описано функционирование центрифуги, схематически представленной на фиг. 2. Это функционирование детально рассмотрено в упомянутых выше патентных документах. Следует напомнить, что центрифуга окружена кольцевой горелкой 21,выбрасывающей с высокой скоростью поток горячего газа, и кольцом продувки 20. Не показано на этой фигуре кольцо проклеивания. В этом варианте реализации используют устройство нагревания нижней части самой этой центрифуги, выполненное в виде кольца магнитной индукции 22. Модифицируют, таким образом, давление газов, выбрасываемых кольцом продувки 20 последней центрифуги 2f, для того, чтобы волокна в поверхностной части изделия имели меньший микронный размер, чем в остальной части толщины войлочного полотна, на одной из сторон этого полотна. Скорость вращения всех центрифуг от 2 а до 2 е настраивается на величину 1900 оборотов в минуту. Давление газа в кольцах продувки центрифуг 2 а-2 е имеет величину 1,2 бар. Давление газа в кольце продувки центрифуги 2f было понижено на 0,5 бар (заботясь при этом о том, чтобы это понижение давления не привело к слишком большому расширению тороидальной области распространения волокон,выходящих из центрифуги, для того, чтобы исключить нежелательную возможность вхождения этих волокон в контакт с кольцом 22 магнитной индукции). Действительно, полученное таким образом войлочное полотно представляет после его прохождения между валками формования и через сушильную печь поверхностный слой, имеющий толщину от 2 до 5 мм (при том, что полная толщина данного войлочного полотна составляет 60 мм), где волокна имеют микронный размер, уменьшенный примерно на 0,2 по сравнению с остальной частью войлочного полотна. При использовании обычных технологических средств анализа достаточно трудно оценить длину волокон. Зато было установлено, что модифицированная таким образом поверхность данного изделия оказывалась более мягкой. При этом механические свойства данного изделия не изменялись по сравнению с механическими свойствами стандартного войлочного полотна. Пример 2. Цель этого примера реализации состоит в том, чтобы химическим образом модифицировать на поверхности войлочное полотно со стороны его наружной поверхности, не предназначенной для снабжения дополнительным покрытием. В данном примере реализации используют следующий смягчающий состав: 13 водная фаза,катионное поверхностно-активное вещество с содержанием 0,025, 0,05 и 0,1% по весу по отношению к водной фазе по весу, образованное поверхностно-действующим веществом, содержащим 90% ацетата жирной кислоты и 10% уксусной кислоты. Этот ацетат соответствует химической формуле: октадеканамид, N[222[(2-аминоэтил)амино]этил]амино]этил]амино]этил]-моноацетат (9 С 1), с молекулярной формулой C26H57N5OC2H4O2. Это вещество представлено в виде хлопьев, поддающихся диспергированию в воде. В соответствии с первым вариантом реализации под кольцо разбрызгивания проклеивающего состава последней центрифуги 2f добавляют второе кольцо разбрызгивания, запитываемое составом, обладающим смягчающими свойствами. В соответствии со вторым вариантом реализации отдают предпочтение рампе разбрызгивания этого состава над войлочным полотном волокон точно перед его вхождением в сушильную печь структурирования. В соответствии с третьим вариантом реализации обеспечивают разбрызгивание упомянутого состава на войлочное полотно волокон сразу после его выхода из сушильной печи. Испытания в соответствии со вторым вариантом реализации были выполнены таким образом, чтобы содержание поверхностноактивного вещества на поверхности данного изделия имело величину порядка 0,2 г/м 2 обрабатываемой поверхности. При этом наносимый таким образом состав пропитывает данное войлочное полотно на толщине от 1 до 2 мм. Было установлено, что обработанные таким образом стороны войлочного полотна создают особенно приятное восприятие на ощупь. При этом механические свойства данного изделия оказываются не затронутыми. Представленные здесь примеры относятся к описанному выше типу технологической линии производства стекловаты, но предлагаемое изобретение не ограничивается этим специфическим типом технологической линии. Она может быть применена идентичным образом к войлочным полотнам из стекловаты, изготовленным на технологической линии, где центрифуги сгруппированы в модули, причем с каждым модулем связана система приема волокон на выходе из центрифуг при помощи валков. Подробное описание технологической линии производства этого типа можно найти в упомянутом выше патентном документе ЕР-В 0406107: каждому "модулю" соответствует формирование "первичной основы, и все эти первичные основы собираются перед тем, как быть переведенными в форму единого войлочного полотна в сушильной печи. В заключение, следует отметить, что предлагаемое изобретение дает возможность полу 004625 14 чить преимущества, которые заключаются в том, чтобы создать изоляционные изделия на основе минеральной ваты, свойства которых могут быть модифицированы поверхностным образом (или даже в толще данного изоляционного изделия). Эта весьма выгодная концепция состоит в том, чтобы использовать в технологической линии производства минеральной ваты органы формирования волокон, не все из которых функционируют в соответствии с одними и теми же параметрами формирования волокон, и которые позволяют создавать изделия с различными "слоями" для достижения, в частности,наилучшего компромисса между механическими свойствами, тепловыми свойствами, акустическими свойствами и характеристиками, касающимися внешнего вида данного изделия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления теплоизоляционного и/или звукоизоляционного изделия на основе минеральной ваты путем внутреннего центрифугирования с использованием технологической линии производства, имеющей в своем составе n последовательно расположенных друг за другом устройств формирования волокон,отличающийся тем, что в указанной технологической линии производства настраивают по меньшей мере один параметр формирования волокон первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон отличным образом по сравнению с настройкой, принятой для других устройств формирования волокон указанной технологической линии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют устройства изготовления, каждое из которых содержит центрифугу, имеющую возможность вращаться вокруг некоторой оси, в частности вертикальной оси, и периферийная лента которой содержит множество отверстий,газовое средство вытягивания при высокой температуре, выполненное в форме кольцевой горелки,при необходимости, пневматическое средство для отведения/регулирования размеров полученных волокон и выполненное в форме кольца продувки,при необходимости, средство для нанесения проклеивающего состава на волокна, поступающие из центрифуги, и выполненное, например, в форме кольца разбрызгивания проклеивающего состава. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что параметр формирования волокон, который можно настраивать различным образом в зависимости от конкретного устройства формирования волокон, представляет собой один из следующих параметров: 15 количество или характер проклеивающего состава, распределяемого при помощи средства нанесения этого состава,давление потока газов, выбрасываемых кольцом продувки,количество отверстий в центрифуге,химический состав стекла, его вязкость и его температура, температура или скорость движения потока газов, выбрасываемых из кольцевой горелки,температура указанной центрифуги. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что настройка параметра отличным образом осуществляется для нескольких устройств формирования волокон на этапе нанесения состава со смягчающими свойствами, содержащего поверхностно-активное вещество катионного типа и/или не ионное поверхностно-активное вещество, в частности, при помощи средства типа кольца разбрызгивания. 5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем,что давление газа, выбрасываемого кольцом продувки первого или последнего устройства формирования волокон, имеет величину, меньшую, чем давление газа из кольца продувки других устройств формирования волокон, в частности, по меньшей мере на 20%, и предпочтительно меньшую на 30-50%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изделие имело поверхностный слой, по меньшей мере,на части его наружной поверхности, имеющий более длинные волокна. 6. Способ по пп.2, 3 или 5, отличающийся тем, что давление газов, выбрасываемых из кольцевой горелки первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, превышает давление в кольцевых горелках других устройств формирования волокон, в частности, на величину от 10 до 25%, и/или количество отверстий в центрифуге первого или двух первых и/или последнего или двух последних центрифуг превышает количество отверстий в других центрифугах, в частности, на величину от 15 до 25%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изделие имело поверхностный слой, имеющий,по меньшей мере, на части своей наружной поверхности волокна меньшего диаметра или микронного размера. 7. Способ по пп.2, 3 или 5, отличающийся тем, что давление газов, выбрасываемых из кольцевой горелки первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, меньше давления в кольцевых горелках других устройств формирования волокон, в частности, на величину от 10 до 25%, и/или количество отверстий в центрифуге первого или двух первых и/или последнего или двух последних центрифуг меньше количества отверстий в других центрифугах, в частности, на величину от 15 до 25%, в частности, таким образом, чтобы данное изоляционное изде 004625 16 лие имело поверхностный слой, имеющий, по меньшей мере, на части своей наружной поверхности волокна большего диаметра или микронного размера. 8. Способ по любому из пп.2, 3, 5, 6 или 7,отличающийся тем, что наносят уменьшенное количество проклеивающего состава на волокна, поступающие из первого или двух первых и/или последнего или двух последних устройств формирования волокон, в частности, уменьшенное на величину, по меньшей мере равную 10 или 20%, таким образом, чтобы изоляционное изделие имело, по меньшей мере, на части своей наружной поверхности меньшее содержание проклеивающего состава, чем в толще этого изделия. 9. Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие на основе минеральной ваты,изготовленное по способу в соответствии с одним из пп.1-8. 10. Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие по п.9, отличающееся тем, что в его толще имеют место изменения механических характеристик и/или теплоизоляционных или звукоизоляционных свойств, и/или свойств реакции или стойкости по отношению к огню,и/или гидрофобного характера. 11. Изделие по п.9 или 10, отличающееся тем, что это изделие выполнено в форме войлочного полотна, имеющего слои с различными характеристиками или свойствами и имеющего,в частности, по меньшей мере на одной из своих сторон поверхностный слой с характеристиками или свойствами, отличающимися от характеристик или свойств данного изделия в его сердцевине. 12. Изделие по п.11, отличающееся тем,что волокна минеральной ваты имеют меньший микронный размер или диаметр, и/или увеличенную длину в поверхностном слое по меньшей мере на одной из сторон данного изделия, в частности, для придания этому изделию более приятного восприятия на ощупь. 13. Изделие по п.11 или 12, отличающееся тем, что волокна минеральной ваты в поверхностном слое имеют уменьшенное содержание проклеивающего состава и/или они пропитаны дополнительным составом со смягчающими свойствами,содержащим поверхностно-активное вещество по меньшей мере на одной из сторон данного изделия,в частности, для придания этому изделию более приятного восприятия на ощупь. 14. Изделие по п.11, отличающееся тем,что волокна минеральной ваты в поверхностном слое имеют увеличенный микронный размер или диаметр по меньшей мере на одной из сторон данного изделия, в частности, для придания этому изделию механически усиленной наружной поверхности, или улучшения приклеивания основы, или облегчения печати на этом поверхностном слое. 15. Изделие по п.14, отличающееся тем,что оно выполнено в форме войлочного полотна, предназначенного для свертывания в рулон, 18 причем его наружная поверхность усилена в механическом плане.
МПК / Метки
МПК: E04B 1/76, C03B 37/04, D04H 3/03
Метки: основе, способ, изготовления, ваты, теплоизоляционное, звукоизоляционное, минеральной, изделие
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/10-4625-teploizolyacionnoe-i-ili-zvukoizolyacionnoe-izdelie-na-osnove-mineralnojj-vaty-i-sposob-ego-izgotovleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Теплоизоляционное и/или звукоизоляционное изделие на основе минеральной ваты и способ его изготовления</a>
Предыдущий патент: Способ кондиционирования воздуха в зданиях и здание с кондиционированием воздуха, в частности дом с нулевой энергией
Следующий патент: Химерный белок il6ril6 для лечения нейродегенеративных заболеваний
Случайный патент: Тиоацетатные соединения, композиции на их основе и способы их применения