專利名稱：制造礦物纖維的方法和設(shè)備以及纖維化轉(zhuǎn)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)所附權(quán)利要求前序部分的制造礦物纖維的方法和設(shè)備，以及纖維化轉(zhuǎn)體(fiberising rotor)裝置。
背景技術(shù)：
礦棉，例如巖棉是通過在熔窯中熔化諸如輝綠石、石灰石或爐渣等合適原材料而制成。所獲得的礦物熔體以熔體噴射的形式從熔窯排出到纖維化設(shè)備，該熔體在該纖維化設(shè)備形成為礦物纖維。通常使用紡紗機型的纖維化設(shè)備，該纖維化設(shè)備包括一系列的旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體或者紡紗轉(zhuǎn)體，通常為3至4個轉(zhuǎn)體。來自熔窯的礦物熔體被導(dǎo)向第一轉(zhuǎn)體的罩面(mantle surface)，該礦物熔體以一定程度抓住該轉(zhuǎn)體的罩面，之后該熔體作為一連串小滴被拋出到一系列的相鄰第二轉(zhuǎn)體的罩面上。一部分該礦物熔體隨后充分地抓住第二轉(zhuǎn)體的罩面，從而由于離心力作用而形成為纖維。另一部分該礦物熔體進一步被拋到第三轉(zhuǎn)體的罩面上。這樣，礦物熔體作為礦物熔體小滴噴射或小滴串連續(xù)地從一個轉(zhuǎn)體“傳輸”到隨后一個轉(zhuǎn)體，從而穿過整個纖維化設(shè)備，此時，一部分該礦物熔體形成為礦物纖維?？梢栽诘V物纖維形成期間或者礦物纖維形成之后，將粘合劑涂敷到所形成的礦物纖維上。
在纖維化轉(zhuǎn)體中形成的礦物纖維通過吹離而傳輸離開該纖維化設(shè)備。礦物纖維的吹離可以通過所謂的初級吹離裝置(blow-off means)或次級吹離裝置而進行，該初級吹離裝置置于轉(zhuǎn)體的外圍，該次級吹離裝置與該纖維化設(shè)備間隔布置。該礦物纖維朝向收集件從纖維化設(shè)備傳輸穿過收集腔，該收集件布置在該纖維化設(shè)備的前方。該收集件例如可以是傳送帶或轉(zhuǎn)鼓。
該礦物纖維通常被收集作為細(xì)纖維網(wǎng)、所謂的初級纖維網(wǎng)或初級網(wǎng)。該初級纖維網(wǎng)通常通過移動式穿孔表面進行收集，該移動式穿孔表面形成收集件的收集表面。如果來自纖維化設(shè)備的纖維質(zhì)量流是恒定的，則該收集表面行進的速度限定所收集的初級纖維網(wǎng)的表面重量。收集表面的速度越大，所收集的初級纖維網(wǎng)越細(xì)，并且該初級纖維網(wǎng)的表面重量越小。一般而言，所收集的初級礦物纖維網(wǎng)需盡可能得細(xì)。在所收集的纖維網(wǎng)中不期望發(fā)生礦物纖維的纏繞和成簇，因為這樣會降低成品的質(zhì)量。通常，在所收集的初級礦物纖維網(wǎng)中要避免產(chǎn)生孔。
當(dāng)在纖維化設(shè)備產(chǎn)生的礦物纖維的量增大時，收集件的收集速度必須同幅度地增大，以使得所收集的初級網(wǎng)的表面重量保持不變，且網(wǎng)的表面重量不會太大。然而，收集件的速度會受到該工藝中后續(xù)其他設(shè)備的限制，因此無法隨意增大。由于細(xì)網(wǎng)在輸送以及可能的交叉鋪網(wǎng)時容易斷裂，因此既細(xì)且快的初級礦物纖維網(wǎng)的后加工已經(jīng)證實是復(fù)雜的。
所收集的初級網(wǎng)的結(jié)構(gòu)顯著地受到當(dāng)?shù)V物纖維從纖維化設(shè)備移動到收集件時收集腔的條件的影響。如果收集腔內(nèi)的流體條件為湍流且存在回漩渦時，則所收集的初級網(wǎng)容易輕微打結(jié)和變得不均勻。當(dāng)所生產(chǎn)的纖維量增大時，纖維化和收集工藝變得難以控制。
重要的是優(yōu)化制造礦物棉的各個子工藝，從而獲得期望的成品。由相同纖維化設(shè)備制造和收集大量纖維，而不使所收集的初級網(wǎng)和成品礦棉的結(jié)構(gòu)惡化，這已經(jīng)證實是困難的。
礦棉有許多不同的用途，例如，作為各種構(gòu)造中的絕緣材料。由于所制造的礦棉的用途不同，對所制造的礦棉的性能、強度、可壓縮性等設(shè)定的要求也不同。礦棉的性能受單個礦物纖維性能的影響，換言之，受礦棉中單個纖維的厚度、長度、以及空間取向的影響。這些性能例如受到在纖維化轉(zhuǎn)體形成礦物纖維時的主要條件的影響。所使用的粘合劑和/或其他可能的添加劑也影響礦棉的最終性能。已經(jīng)進行了各種嘗試，以通過各種方式處理所收集的初級網(wǎng)而優(yōu)化成品礦棉的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于制造礦棉纖維的方法和設(shè)備，從而可最小化上述缺點。
因此本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種方法，從而當(dāng)在纖維化轉(zhuǎn)體的表面形成礦物纖維時，能夠影響該礦物纖維的性能。
本發(fā)明的另一個目的是實現(xiàn)一種裝置和設(shè)備，藉此可以制造具有特定質(zhì)量的礦棉纖維。
這些目的是通過具有在所述獨立權(quán)利要求特征部分中所示特征的方法和設(shè)備而實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的典型方法通常包括下述步驟將礦物熔體導(dǎo)引至包括至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體的纖維化設(shè)備的第一旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體；將礦物熔體從該第一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面拋出到第二旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面，并連續(xù)地從該第二旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面拋出到可能的后續(xù)轉(zhuǎn)體的罩面；礦物熔體在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的有效外圍形成為礦物纖維；通過設(shè)置于所述轉(zhuǎn)體的有效外圍的纖維吹離裝置，將所述形成的礦物纖維從該纖維化設(shè)備的纖維化轉(zhuǎn)體吹向收集件；通過設(shè)置于所述轉(zhuǎn)體的有效外圍的粘合劑涂敷件，在該礦物纖維形成期間將粘合劑涂敷到該礦物纖維；以及所述纖維化轉(zhuǎn)體中至少一個轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
根據(jù)本發(fā)明的典型的纖維化轉(zhuǎn)體裝置包括旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體，其具有有效外圍，且礦物熔體在該有效外圍形成為礦物纖維；纖維吹離裝置，其設(shè)置于該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，且設(shè)置成將礦物纖維吹向收集件；粘合劑涂敷件，其設(shè)置于該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍且連接到粘合劑供給件；由此該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
根據(jù)本發(fā)明的典型的設(shè)備包括至少三個纖維化轉(zhuǎn)體，其設(shè)置成圍繞近似水平的軸線旋轉(zhuǎn)，用于在所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍將礦物熔體轉(zhuǎn)變?yōu)榈V物纖維；纖維吹離裝置，其設(shè)置于所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，用于將礦物纖維從該纖維化設(shè)備吹向收集件；粘合劑涂敷件，其設(shè)置在所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍；收集件；由此所述纖維化轉(zhuǎn)體的至少一個有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
具體實施例方式
纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍在此限定為，在該轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時從位于該轉(zhuǎn)體表面上的礦物熔體形成礦物纖維的纖維化轉(zhuǎn)體的外圍的一部分。礦物纖維通常限定為，穿過32μm濾網(wǎng)的無粘合劑纖維材料的重量分?jǐn)?shù)。
現(xiàn)在驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過將纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少兩個部分，且分別控制在該兩個部分的吹離和涂敷粘合劑，則可以較先前更仔細(xì)和更好地控制影響纖維化轉(zhuǎn)體形成礦物纖維的工藝。同時，由于纖維的吹離和/或粘合劑的涂敷可以被精細(xì)地調(diào)整以更好地對應(yīng)于纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍上的實際位置，因此可以有效地控制所形成的礦物纖維的性能。不同纖維化轉(zhuǎn)體部分可以被優(yōu)化，從而可以將例如纖維化轉(zhuǎn)體的不同部分上的礦物熔體的溫度差考慮在內(nèi)。圍繞纖維化轉(zhuǎn)體整個外圍的礦物熔體溫度顯然不是恒定的，相反，礦物熔體溫度沿外圍而變化。礦物熔體的粘度取決于例如熔體的溫度，冷的礦物熔體的粘度高于熱的礦物熔體的粘度。在相同的旋轉(zhuǎn)和吹離條件下，冷熔體形成的纖維厚于熱熔體形成的纖維。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，纖維化轉(zhuǎn)體的有效表面可以劃分為多個部分，這樣，在已知礦物熔體的溫度為更低的那些部分，取決于所期望的纖維質(zhì)量而決定纖維吹離速度為更高或更低。高的纖維吹離速度在特定情形下可補償熔體的更低溫度和更高粘度，且纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍產(chǎn)生出其張力及其他性能保持在期望水平的礦物纖維。
根據(jù)本發(fā)明，纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少兩個部分，且對這些部分的纖維吹離和/或粘合劑涂敷進行相互獨立和分離地控制，即單獨地控制。這些部分可以具有彼此相同或不同的長度。第一部分的長度例如為第二部分的1.5、2或3倍。根據(jù)本發(fā)明的實施例，有效外圍可以劃分成三個、四個、五個或更多個部分。這些部分可以都具有相同的長度，或者某些部分可具有彼此相同的長度，或者所有部分都具有不同的長度。例如，如果該有效外圍劃分為四個部分，則第一和第四部分可具有相同的長度，第二部分和第三部分可具有第二長度和第三長度。
根據(jù)本發(fā)明，在有效外圍的不同部分的纖維吹離和/或粘合劑涂敷可以不同。換言之，同一個纖維化轉(zhuǎn)體外圍的第一部分內(nèi)的纖維化參數(shù)，以及粘合劑涂敷量、粘合劑類型、吹離裝置的吹離速度和/或纖維吹離方向可以不同于第二部分的相應(yīng)參數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該纖維吹離裝置在第一部分以第一速度吹離礦物纖維，在第二部分以第二速度吹離。形成纖維且正好相鄰于纖維化轉(zhuǎn)體的熔體環(huán)上方的區(qū)域稱為纖維化場。纖維化場內(nèi)的條件可以通過上述纖維化參數(shù)進行控制。通過改變一個部分的纖維化參數(shù)，使該纖維化參數(shù)與相鄰部分的參數(shù)設(shè)置不同，由此可以改變纖維化場內(nèi)的條件。
根據(jù)本發(fā)明的纖維吹離速度和/或方向在第一部分和第二部分可相同，而在這些部分所涂敷的粘合劑量和/或類型彼此不同。如果在有效外圍的第一部分和第二部分的纖維吹離速度和/或方向不同，則這些部分所涂敷的粘合劑量和/或類型都相同。也可以是，兩個相鄰部分的所有纖維化參數(shù)具有不同的數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，纖維吹離裝置將礦物纖維吹離的吹離速度為至少80～330m/s，優(yōu)選為100～300m/s，典型為100～200m/s。通常通過使用纖維吹離裝置執(zhí)行在有效外圍不同部分的纖維吹離。纖維吹離裝置通常位于纖維化轉(zhuǎn)體的緊鄰附近，圍繞并毗鄰纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍。吹離裝置通常形成為固定在壁上的套環(huán)，該套環(huán)同心地圍繞纖維化轉(zhuǎn)體的罩面并因此在纖維化轉(zhuǎn)體罩面上產(chǎn)生壁噴流，即所謂的初級吹離。吹離裝置的內(nèi)徑通常與相關(guān)的纖維化轉(zhuǎn)體的直徑近似相同。通常，這些直徑相等，但是吹離裝置的內(nèi)徑在某些情形下比相關(guān)的纖維化轉(zhuǎn)體的直徑大1～3mm。吹離裝置的整個長度通常為纖維化設(shè)備中所有纖維化轉(zhuǎn)體的總外圍的整個長度的60～80％，優(yōu)選為65～75％。
纖維吹離裝置可包括多個吹離槽，各個槽的寬度通常為10～20mm，優(yōu)選為13～17mm，其高度通常為10～20mm，優(yōu)選為10～15mm。纖維吹離裝置中吹離槽的數(shù)目可以根據(jù)需要而選擇，例如取決于沿轉(zhuǎn)體外圍的吹離裝置的長度而選擇?？梢愿鶕?jù)需要選擇形成吹離槽的方式。槽的截面例如可以是圓形、矩形、或橢圓形。根據(jù)一個實施例，吹離槽排放口形成為圓形，且這些槽通過鉆孔形成。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，矩形吹離槽通過已設(shè)置于吹離裝置內(nèi)的例如由鋼形成的翼板而相互分離。通過對這些翼板進行導(dǎo)向可以控制吹離方向。使用氣態(tài)介質(zhì)，例如空氣、燃?xì)獾茸鳛榇惦x介質(zhì)。
形成于纖維化轉(zhuǎn)體表面上并從該表面吹離的分離礦物纖維形成了由許多分離纖維組成的所謂的礦物纖維絲。纖維絲可以視為類似于當(dāng)兩個或多個纖維相互纏繞時形成的細(xì)絲或線。纖維絲的纏繞程度取決于例如吹離速度。高的吹離速度通常使分離的纖維更短，但是這些纖維相互粘合得更牢，成品由此可獲得更好的強度性能。礦物纖維絲在其傳輸穿過收集腔時形成纖維群(fiber flock)，該纖維群的結(jié)構(gòu)受到例如吹離性能以及圍繞和/或位于纖維化轉(zhuǎn)體前方的介質(zhì)流的性能影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該纖維吹離裝置可包括吹離槽，吹離空氣通過該吹離槽被引導(dǎo)到轉(zhuǎn)體外圍的上方。空氣通過分配通道供給到吹離槽。吹離噴嘴可以布置成與吹離槽相連通，例如位于吹離槽后方，該吹離噴嘴與用于壓縮空氣的裝置相連通。吹離噴嘴進一步設(shè)置于該吹離槽的分配通道的內(nèi)部，壓縮空氣供給到這些噴嘴，該壓縮空氣從噴嘴吹離的方向與從吹離槽吹離的空氣的方向相同或不同。供給到噴嘴的壓縮空氣的壓力通常為2～7bar，內(nèi)部吹離噴嘴的排放口可以是圓形、矩形、或橢圓形。排放口的典型寬度和高度約為0.5～5mm。內(nèi)部吹離噴嘴可以布置成與所有吹離槽相連通，即，位于相應(yīng)分配通道內(nèi)的每個吹離槽后方。可選擇地，內(nèi)部吹離噴嘴的數(shù)量可以少于吹離槽的數(shù)量。吹離噴嘴可以根據(jù)需要布置成沿吹離裝置與吹離槽的分配通道相連通，例如使得內(nèi)部吹離噴嘴布置成與其分配通道內(nèi)的每五個吹離槽相連通。
根據(jù)一個實施例，各個部分的吹離速度分別進行設(shè)定，從而使得不同部分使用不同的吹離速度。例如在礦物熔體最冷的部分，吹離速度可以最高；對于同一轉(zhuǎn)體的外圍，礦物熔體最熱的部分，吹離速度較低。通過吹離性能例如吹離速度，分離的礦物纖維的性能和/或由分離的礦物纖維形成的那些纖維絲的性能可以受到影響。
可以選擇不同部分的吹離速度，以使得整個有效外圍產(chǎn)生具有相似于所預(yù)期性能，例如相似于所預(yù)期的厚度和長度的礦物纖維。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，纖維化轉(zhuǎn)體在有效外圍的不同位置產(chǎn)生具有不同厚度和長度的礦物纖維的趨勢可以得到強化。于是，有效外圍劃被分成多個部分，從而使得可對不同部分的纖維吹離速度進行調(diào)整，以產(chǎn)生具有不同厚度和長度的礦物纖維。
根據(jù)本發(fā)明，不同數(shù)量的粘合劑可以涂敷到纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第一部分和第二部分。所涂敷的粘合劑的量取決于例如所要生產(chǎn)的礦棉質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，兩種或兩種以上不同的粘合劑可以同時或者依次涂敷在纖維化設(shè)備的一個或多個纖維化轉(zhuǎn)體的不同部分。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，例如第一粘合劑可以添加于第一部分，且第二粘合劑可以添加于第二部分，由此第一部分的粘合劑涂敷件連接到第一粘合劑的供給件，且第二部分的粘合劑涂敷件連接到第二粘合劑的供給裝置。如果同時涂敷兩種不同類型的粘合劑，則所收集的初級網(wǎng)可包含兩種不同的粘合劑。根據(jù)優(yōu)選實施例，至少一種粘合劑是無機的。由于可以對每個部分的粘合劑的類型分別進行選擇，因此所制造的初級網(wǎng)的性能，例如吸水性和耐火性，可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。
如果依次涂敷不同的粘合劑，則在特定時間段內(nèi)，使用所有涂敷件在所有部分涂敷第一粘合劑，之后使用所有涂敷裝置在所有部分涂敷第二粘合劑。涂敷粘合劑的時間段可以為0.5～5秒，通常約1～3秒。以這種方式，在成品中可獲得所預(yù)期的層。該實施例還可以使用在供給系統(tǒng)中無法長時間保存的粘合劑。
還可以在纖維化階段涂敷防水劑或除塵劑。借助粘合劑涂敷件可以進行該涂敷，或者諸如噴嘴的用于添加劑的分離裝置可以布置成圍繞纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍。這些噴嘴也可以以與粘合劑涂敷件相同的方式部分地進行操作。除塵劑例如可以僅涂敷到有效外圍的特定部分。不同的添加劑可以涂敷到不同的部分。
在根據(jù)本發(fā)明的纖維化設(shè)備中，位于有效外圍的各部分的數(shù)目可以根據(jù)各轉(zhuǎn)體的單獨需要而自由選擇。纖維化設(shè)備中不同轉(zhuǎn)體的各部分的數(shù)目可以不同。因此，例如纖維化設(shè)備內(nèi)第一轉(zhuǎn)體和第四轉(zhuǎn)體的外圍可以劃分成兩個部分，而第二轉(zhuǎn)體和第三轉(zhuǎn)體的外圍劃分成三個部分。轉(zhuǎn)體罩面劃分成多個部分的方式主要取決于所生產(chǎn)的礦棉質(zhì)量以及所生產(chǎn)的礦物纖維在收集件上所需的分布。不是所有轉(zhuǎn)體的有效外圍都要劃分成多個部分，只在特定轉(zhuǎn)體將有效外圍劃分成分離的部分。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，優(yōu)選地纖維化設(shè)備內(nèi)所有纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，劃分成至少兩個部分。根據(jù)另一個實施例，纖維化設(shè)備內(nèi)至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體，優(yōu)選地所有纖維化轉(zhuǎn)體，在其有效外圍被劃分成數(shù)目相等的部分。不同纖維化轉(zhuǎn)體的相同部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置可以以相似的方式進行調(diào)整。例如第二纖維化轉(zhuǎn)體的第一部分的纖維吹離速度可以等于第三纖維化轉(zhuǎn)體的第一部分的纖維吹離速度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，纖維化設(shè)備的纖維化轉(zhuǎn)體的整個外圍為約3000～3500mm，其有效外圍的長度約為1300～1750mm。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，優(yōu)選地如果纖維化轉(zhuǎn)體的外圍的總長度的變化范圍為3800～4500mm，通常為3950～4200mm，則有效外圍占纖維化轉(zhuǎn)體總外圍的60～77％，通常為62～75％。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，一個或多個纖維化轉(zhuǎn)體的幾個部分可以相互協(xié)調(diào)地進行控制，這意味著在一個纖維化轉(zhuǎn)體的兩個或兩個以上部分，或者在不同纖維化轉(zhuǎn)體的不同部分產(chǎn)生的礦物纖維通過吹向一個或多個收集件上的位置而被傳送。按照這種方式，可以收集到呈現(xiàn)出所預(yù)期的層或區(qū)域的初級網(wǎng)，礦物纖維在這些層或區(qū)域的性能互不相同?？梢灾圃斐鋈缦碌睦w維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)具有細(xì)纖維的中間層以及位于該中間層兩側(cè)的、包括粗纖維的外層。對于一些成品而言，這種結(jié)構(gòu)是有利的，因為按照這種方式可以制造出一些如下的成品，即，例如在不同層呈現(xiàn)不同的強度性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，位于第一部分的纖維吹離裝置將礦物纖維吹向纖維收集件的第一位置，位于第二部分的纖維吹離裝置將礦物纖維吹向收集件的第二位置。按照這種方式，通過對位于不同部分的吹離裝置的吹離進行導(dǎo)向，可以將具有不同性能的礦物纖維收集到收集件的不同位置上，由此可以獲得初級網(wǎng)，該初級網(wǎng)的性能沿著初級網(wǎng)的截面或者從初級網(wǎng)的表面朝向其底部而變化。另一個選擇是生產(chǎn)具有一個大表面的網(wǎng)，同一個網(wǎng)的該大表面與另一個大表面具有不同的性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，纖維吹離裝置將礦物纖維吹向至少兩個收集件，以使得礦物纖維從一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第一部分或多個第一部分吹向第一收集件，并從一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第二部分或多個第二部分吹向第二收集件。以這種方式可以制造兩種初級礦棉網(wǎng)，所述兩種初級礦棉網(wǎng)的性能可以互不相同，例如可以主要包括不同的粘合劑和/或具有不同性能，例如長度不同的礦棉纖維。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，礦物纖維被導(dǎo)向收集件，該收集件包括至少兩個收集表面，該收集件例如為轉(zhuǎn)鼓、傳送帶等。收集件內(nèi)的收集表面可以置于頂部或彼此緊接。收集件通常設(shè)置成使得，從纖維化設(shè)備到最近收集表面的距離為1.5～5.5米，優(yōu)選為2.5～3.5米。在特定情形中，收集表面可也非常靠近纖維化設(shè)備，收集表面與纖維化設(shè)備之間的距離甚至可以小于1米。收集表面還可以設(shè)置于與纖維化設(shè)備相距不同距離的位置。例如如果收集表面置于彼此的頂部上，上收集表面較下收集表面更遠(yuǎn)離該纖維化設(shè)備。例如，纖維化設(shè)備與下收集表面之間的距離可為約2.5米，纖維化設(shè)備和上收集表面之間的距離可為約3.6米。
如果使用兩個收集表面，則在纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的不同部分以及收集表面可以調(diào)整該纖維吹離裝置的吹離方向，從而使得細(xì)礦物纖維被吹向上收集表面，粗礦物纖維被吹向下收集表面。在上收集表面獲得的初級纖維網(wǎng)通常包含高的纖維百分比，即，被分級為礦物散粒(shot)而非礦物纖維的纖維材料的百分比低。這種輕的初級網(wǎng)可用于制造礦棉產(chǎn)品，該輕的初級網(wǎng)所具有的良好的可壓縮性、抗張強度、和絕熱性能都是重要的。通常在下收集表面上獲得初級礦物纖維網(wǎng)，其纖維表面比上收集表面的纖維表面小1.5～3倍。這種初級纖維網(wǎng)隨后用于制造礦棉產(chǎn)品，其中的高壓縮強度和解離強度是重要的性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過調(diào)整不同部分的纖維吹離速度，可以優(yōu)化單個纖維化轉(zhuǎn)體制造的礦物纖維量?？梢曰谏侠w維化轉(zhuǎn)體和下纖維化轉(zhuǎn)體上的生產(chǎn)部分而選擇制造條件。根據(jù)通常的劃分，35～65％，優(yōu)選地，40～60％的礦物纖維是在上纖維化轉(zhuǎn)體上制造的。基于所使用的熔體的物理或化學(xué)性能和/或期望的纖維性能，例如平均纖維直徑或平均纖維長度，來選擇一部分的纖維化參數(shù)。吹離方向和吹離速度通常選擇為使得第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體總共制造的礦物纖維占所制造礦物纖維總量的約50％。然而如果需要，例如可以改變不同的參數(shù)，以使得第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體制造的礦物纖維占所制造礦物纖維總量的約70％。于是可以增大第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體處的吹離速度。根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體可生產(chǎn)的礦物纖維占所制造礦物纖維總量的約50±20％，優(yōu)選為50±10％。不同部分處的纖維吹離速度可影響在上纖維化轉(zhuǎn)體制造的礦物纖維量和下纖維化轉(zhuǎn)體制造的礦物纖維量之間的關(guān)系。
為了強調(diào)第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體之間相對于在后轉(zhuǎn)體所制造的纖維的劃分，熔體在第一轉(zhuǎn)體上的供給點還可以選擇為使得不同轉(zhuǎn)體處的纖維化部分可以被優(yōu)化。
如果纖維化設(shè)備的轉(zhuǎn)體設(shè)有磁性軸承，則通過操縱該磁性軸承可獲得不同纖維化轉(zhuǎn)體上熔體分布的信息。當(dāng)?shù)V物熔體的小滴串敲擊纖維化轉(zhuǎn)體表面時，產(chǎn)生朝向轉(zhuǎn)體的該點的壓力。該壓力與可抓住轉(zhuǎn)體表面的礦物熔體的量以及在該轉(zhuǎn)體上產(chǎn)生的纖維的量相當(dāng)。該信息可用于控制纖維化轉(zhuǎn)體的內(nèi)部纖維化條件，以及用于控制和供給粘合劑及其他處理劑。
由于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例可以確定所制造的礦物纖維的量是如何分布在纖維化設(shè)備的不同轉(zhuǎn)體之間，所制造的礦物纖維的量在收集件的收集表面上的分布同時會受到影響。本發(fā)明因此也可以控制初級礦物纖維網(wǎng)的性能，例如表面重量，而不改變收集表面的速度。例如，在第一轉(zhuǎn)體和第二轉(zhuǎn)體制造的礦物纖維集聚在收集件的上收集表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該纖維化設(shè)備還可設(shè)置有纖維混合器，所謂的纖維摻合器。通過該纖維混合器，所制造的礦物纖維在從收集腔內(nèi)傳輸?shù)绞占r可以被“混合”，由此獲得在所有方向上呈現(xiàn)相同強度的同質(zhì)的初級網(wǎng)。該纖維混合器包括具有導(dǎo)向葉片的吹離槽，該吹離槽吹動纖維化設(shè)備下方的空氣，且進一步在一定的條件下將空氣吹向收集件。換言之，該纖維混合器用作纖維化設(shè)備下方的吹離槽，且類似于布置在各個纖維化轉(zhuǎn)體的吹離槽。該纖維混合器不一定布置成與纖維化設(shè)備固定接觸。該纖維混合器還可以不設(shè)有導(dǎo)向葉片，甚至可以包括一排圓孔。該混合器通常被供給壓縮空氣，壓縮空氣的壓力變化范圍為0～70kPa。通過包住下纖維化轉(zhuǎn)體及其側(cè)部的一部分，可以形成該纖維混合器。通過使用該纖維混合器，可以在纖維化設(shè)備前方獲得受控的“湍流”，這有助于不同纖維化轉(zhuǎn)體和不同轉(zhuǎn)體部分制造的礦物纖維在傳輸?shù)绞占^程中進行有效地相互混合。按照這種方式，可獲得具有均勻性能的初級纖維網(wǎng)。
本發(fā)明尤其適合與專利申請FI20011561中披露的纖維化設(shè)備一起使用。這種纖維化設(shè)備具有高的纖維形成能力，而這種高的纖維形成能力容易使纖維制造工藝中的其他設(shè)備超負(fù)荷。借助本發(fā)明，可以使制造的纖維更加均勻地聚集在所使用的收集件上，以及按照期望的方式處理這些纖維。
即使是參照目前認(rèn)為最實用和優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于上述實施例，而是旨在包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的不同改進和等效技術(shù)解決方案。
權(quán)利要求
1.一種制造礦物纖維的方法，在該方法中將礦物熔體導(dǎo)引至包括至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體的纖維化設(shè)備的第一旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體；將礦物熔體從該第一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面拋出到第二旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面，并連續(xù)地從該第二旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面拋出到可能的后續(xù)轉(zhuǎn)體的罩面；礦物熔體在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的有效外圍形成為礦物纖維；通過設(shè)置于所述轉(zhuǎn)體的有效外圍的纖維吹離裝置，將所述形成的礦物纖維從該纖維化設(shè)備的纖維化轉(zhuǎn)體吹向收集件；通過設(shè)置于所述轉(zhuǎn)體的有效外圍的粘合劑涂敷件，在該礦物纖維形成期間將粘合劑涂敷到該礦物纖維，其特征在于所述纖維化轉(zhuǎn)體中至少一個轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該第一部分添加第一粘合劑以及在該第二部分添加第二粘合劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該纖維吹離裝置在該第一部分以第一速度吹離礦物纖維，在該第二部分以第二速度吹離礦物纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該第一部分的纖維吹離裝置將礦物纖維吹向纖維收集件上的第一位置，以及在該第二部分的纖維吹離裝置將礦物纖維吹向纖維收集件上的第二位置。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該纖維吹離裝置將礦物纖維吹向至少兩個收集件，從而將礦物纖維從一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第一部分或多個第一部分被吹向第一收集件，以及將礦物纖維從一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第二部分或多個第二部分被吹向第二收集件。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該礦物纖維通過吹離裝置以80～330m/s，優(yōu)選100～300m/s的吹離速度被吹離。
7.一種纖維化轉(zhuǎn)體裝置，包括旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體，其具有有效外圍，且礦物熔體在該有效外圍形成為礦物纖維；纖維吹離裝置，其設(shè)置于該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，且設(shè)置成將礦物纖維吹向收集件；粘合劑涂敷件，其設(shè)置于該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍且連接到粘合劑供給件，其特征在于該纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，在該第一部分的該粘合劑涂敷件連接到第一粘合劑的供給件，在該第二部分的該粘合劑涂敷件連接到第二粘合劑的供給件。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該纖維吹離裝置設(shè)置成在該第一部分以第一速度吹離礦物纖維，在該第二部分以第二速度吹離礦物纖維。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，在該第一部分的纖維吹離裝置設(shè)置成將礦物纖維吹向收集件上的第一位置，以及在該第二部分的纖維吹離裝置設(shè)置成將礦物纖維吹向收集件上的第二位置。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該纖維吹離裝置包括吹離槽，吹離空氣通過該吹離槽被引導(dǎo)至該轉(zhuǎn)體的外圍上方，以及吹離噴嘴，其設(shè)置于該吹離槽內(nèi)，該吹離噴嘴與用于壓縮空氣的裝置相連通。
12.一種制造礦物纖維的設(shè)備，該設(shè)備包括至少三個纖維化轉(zhuǎn)體，其設(shè)置成圍繞近似水平的軸線旋轉(zhuǎn)，用于在所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍將礦物熔體轉(zhuǎn)變?yōu)榈V物纖維；纖維吹離裝置，其設(shè)置于所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍，用于將礦物纖維從該纖維化設(shè)備吹向收集件；粘合劑涂敷件，其設(shè)置在所述纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍；以及收集件，其特征在于所述纖維化轉(zhuǎn)體的至少一個有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于該第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于該第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，在至少一個第一部分的纖維吹離裝置設(shè)置為將礦物纖維吹向收集件上的第一位置，以及在至少一個第二部分的纖維吹離裝置設(shè)置為將礦物纖維吹向收集件上的第二位置。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用于收集吹離的礦物纖維的第二收集件，以及在一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第一部分或多個第一部分的纖維吹離裝置設(shè)置成吹向第一收集件，以及在一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第二部分或多個第二部分的纖維吹離裝置設(shè)置成吹向第二收集件。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，該纖維化設(shè)備的至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體，優(yōu)選地所有纖維化轉(zhuǎn)體劃分為多個部分。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，該纖維吹離裝置包括吹離槽，吹離空氣通過該吹離槽被引導(dǎo)至該轉(zhuǎn)體的外圍上方，以及吹離噴嘴，其設(shè)置成與該吹離槽相連通，該吹離噴嘴與用于壓縮空氣的裝置相連通。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，位于一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第一部分或多個第一部分的該粘合劑涂敷件連接到第一粘合劑的供給裝置，位于一個或多個旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍的第二部分或多個第二部分的該粘合劑涂敷件連接到第二粘合劑的供給裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造礦物纖維的方法，其中礦物熔體被引導(dǎo)至包括至少兩個纖維化轉(zhuǎn)體的纖維化設(shè)備內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)纖維化轉(zhuǎn)體，從該第一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面拋出到第二旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的罩面，并連續(xù)地從該位置拋出到所有可能的后續(xù)轉(zhuǎn)體的罩面。礦物熔體隨后在該旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體的有效外圍形成為礦物纖維，且通過設(shè)置在有效外圍的纖維吹離裝置，所形成的礦物纖維從該纖維化設(shè)備的纖維化轉(zhuǎn)體被吹向收集件。通過設(shè)置于轉(zhuǎn)體的有效外圍的粘合劑涂敷件，將粘合劑在礦物纖維形成期間涂敷到該礦物纖維。至少一個纖維化轉(zhuǎn)體的有效外圍劃分為至少第一部分和第二部分，且位于第一部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置相對于位于第二部分的粘合劑涂敷件和/或纖維吹離裝置獨立地進行控制。本發(fā)明還涉及一種用于制造礦物纖維的設(shè)備以及具有纖維化轉(zhuǎn)體的裝置。
文檔編號C03C25/54GK101090875SQ200580045051
公開日2007年12月19日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者埃里克·阿斯特拉德, 比亞內(nèi)·瓦利 申請人:帕羅克有限公司