Пристрій для одержання мінеральних волокон, його застосування та спосіб одержання продукту на основі мінеральних волокон

1. Пристрій для одержання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування, який містить: центрифугу (1), яка обертається навколо осі X, більш конкретно, вертикальної, периферична стрічка (11) якої має велику кількість отворів (12), кошик (2), дно (20) якого з'єднане з внутрішньою частиною центрифуги (1), пристрій для витягування за допомогою газу при високій температурі у вигляді кільцевого пальника (3), пневматичний засіб у вигляді коронного роздуву (4) для направляння по каналах/регулювання розмірів волокон, який відрізняється тим, що додатково включає механічний засіб (6), який має перегородку (60), розташовану щонайменше навколо центрифуги (1) поблизу від її периферичної стрічки (11), і дно (20) кошика (2), установлене по суті на висоті найнижчої частини (14) периферичної стрічки (11) центрифуги за допомогою засобів опускання або віддалення (23) кошика відносно верхньої частини (16) центрифуги. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що засоби опускання або віддалення (23) являють собою прокладку, з'єднану з одного боку з кошиком (2) і з іншого боку з верхньою частиною (16) центрифуги. 3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що перегородка (60) є охолоджуваною і щонайменше частково має циліндричну форму або форму 2 (19) 1 3 88445 4 12. Застосування за п. 10 або 11, яке відрізняєтьякий відрізняється тим, що виконаний без розскся тим, що одержаний продукт використовують лованих і/або неволокнистих частинок, довжина для виробництва покрівельних панелей щільністю волокон становить не більше 2 см, переважно мевід 80 до 150 кг/м3, з вмістом зв'язуючого порядку нше 1,5 см, і мікророзмір волокна менший або до10 мас. %, які мають опір розшаруванню після рівнює 4 на 5 грам, зокрема від 2,5 до 4 на 5 грам, старіння щонайменше 20 кПа і опір стисненню або мікророзмір менший або дорівнює 18 1/mn, приблизно 70 кПа при товщині приблизно 50 мм зокрема становить від 11 до 15 l/mn, більш конкреабо щонайменше 55 кПа при товщині приблизно тно приблизно від 12 до 13 1/mn. 14. Продукт за п. 13, який відрізняється тим, що 80 мм, а також теплопровідність не більше 35 mW/m.K. його щільність дорівнює щонайменше 40 кг/м3 і нижча за 120 кг/м3. 13. Тепло- і/або звукоізоляційний продукт, одержаний згідно із способом за будь-яким з пп. 4-9, Винахід стосується продуктів на основі мінеральних волокон, таких як скловата, призначених, наприклад, для включення до складу тепло - і/або звукоізоляційних продуктів. Ці продукти отримують способом внутрішнього центрифугування в поєднанні з витягуванням за допомогою газового потоку при високій температурі. Як відомо, цей спосіб отримання волокон полягає в тому, що струминку розплавленого скла вливають у центрифугу, яку називають також тарілкою для отримання волокна, і яка обертається з великою швидкістю і має по своїй окружності велику кількість отворів, через які скло у вигляді філаментів виходить під дією відцентрової сили. Ці філаменти потім піддають дії витягувального кругового потоку в умовах підвищеної температури і швидкості, який рухається вздовж стінки центрифуги і який робить філаменти тоншими і перетворює їх на волокна. Цей газовий витягальний потік переміщує отримані волокна до приймального пристрою, який звичайно являє собою газопроникну стрічку. Більш конкретно, але без обмеження, винахід стосується тепло - і/або звукоізоляційних продуктів, що мають дуже високі механічні властивості для специфічного застосування, для якого необхідні такі властивості. Зокрема, мова йде про ізоляційні матеріали у вигляді фетру, який може нести елементи облицювання, такі як елементи, що служать для ізоляції експлуатованих дахів-терас, отже, повинен бути стійким при стисненні. Мова йде, зокрема, про матеріали, які використовуються для зовнішньої ізоляції, і які, отже, повинні протистояти розшаруванню. Для досягнення вказаних характеристик цей тип ізоляційного продукту звичайно має високу щільність, наприклад, щонайменше 40кг/м3, і після операції утворення волокна як такого, його піддають операції, спрямованої на те, щоб волокна всередині фетру прийняли, наскільки це можливо, різні напрямки, несуттєво змінюючи при цьому загальний напрям шару волокон після центрифугування. Ця операція полягає, зокрема, у «обтисненні» волокон, отриманих шляхом проходження шару волокон між двома серіями конвеєрів, які розмежовують його внутрішню і зовнішню поверхні, подовжньому стисненні внаслідок проходження з пари конвеєрів, які рухаються з певною швидкістю, на пару конвеєрів, які рухаються з меншою швидкістю, ніж попередні. Цей тип операції описаний, наприклад, у патенті ЕР-0 133 083. Проте було зазначено, що ця операція обтиснення не завжди дозволяла поліпшити, як очікувалося, механічні властивості. В опублікованій заявці на патент WO 01/38245 поставлено мету поліпшити механічні властивості тепло- і/або звукоізоляційних матеріалів (або щонайменше зробити так, щоб зазначені властивості ставали більш постійними від одного матеріалу до іншого), не погіршуючи їх ізоляційних властивостей і звертаючи увагу більш конкретно на ізоляційні матеріали високої щільності, що зазнали обтиснення. У вказаному документі замість того, щоб змінити параметри традиційного способу обтиснення, досліджували причини, за яких це обтиснення не завжди було задовільним. Був зроблений висновок, що після обтиснення напрямок волокон не завжди був досить ізотропним, як передбачалося, і це було пов'язано з тим, зокрема, що їх розміри не були сильно адаптовані: простим обтисненням дуже довгі волокна важко переорієнтувати досить довільно, щоб забезпечити найкращий опір розшаруванню і стисненню. У цьому документі запропоновано змінити умови отримання волокна з тим, щоб регулювати розміри волокон, зокрема, робити їх коротшими, завдяки чому вони краще піддаються обтисненню. Звичайно, відомий пристрій для отримання мінеральних волокон шляхом внутрішнього центрифугування включає в себе: - центрифугу, яка обертається навколо осі, більш конкретно, вертикальної, периферична стрічка якої має велику кількість отворів, - пристрій для витягування за допомогою газу при високій температурі у вигляді кільцевого пальника, - пневматичний засіб у вигляді коронного роздуву для направлення по каналах / регулювання розмірів волокон. Дійсно, схематично, газовий шар, створюваний пневматичним засобом, яким є коронний роздув, не утворює «герметичного» пневматичного бар'єру в тому значенні, що всі або частина волокон перебувають під дією відцентрової сили, достатньої, щоб його подолати. Але цей пневматичний бар'єр їх гальмує, можливо, змінює напрямок їх руху; і також впливає на їх розміри: коли волокна стикаються з шаром холодного газу, отриманий 5 88445 6 у результаті удар є досить сильним, щоб можливо (опір стисненню і розшаруванню) і термічні власзламати волокна. тивості. Такий відомий засіб для регулювання довжини Крім того, цей продукт, що містить більш короволокон. Однак він виявився недостатнім для ткі волокна, містить відносно товсті волокна, діаотримання досить коротких волокон, які забезпеметром близько 10мкм, більш конкретно мікророзчують обтиснення в більш сприятливих умовах, не міром 6,8 на 5 грам. порушуючи при цьому їх ізолюючі властивості. Таким чином, ця товщина волокон робить Так, у вказаному документі WO 01/38245 запродукт шорстким на дотик, і роботу з ним неприпропоновано змінити спосіб спрямовування по ємною. Потрібно нагадати, що тонкість волокон каналах волокон після витягування гарячим газом визначається їх мікророзміром (F) на 5г. Вимірюу традиційному пристрої, відомому з рівня техніки. вання мікророзміру, яке також називається «покаТак, окрім згаданого пневматичного засобу в зником тонкості», проводять із урахуванням питоцьому документі передбачений механічний засіб, мої поверхні і втрати аеродинамічного що включає в себе охолоджувану перегородку, навантаження, коли певну кількість волокон, узярозташовану навколо центрифуги щонайменше тих із незамасленого матеріалу, піддають дії певпоряд з її периферичною стрічкою. ного тиску газу, звичайно, повітря або азоту. Таке Цей додатковий механічний засіб, запропоновимірювання є звичайним у промислових установваний у вказаному документі, виявився дуже ефеках із виробництва мінеральних волокон, воно ктивним як доповнення до коронного роздуву і стандартизоване (DIN 53941 або ASTM D 1448) і розширив можливості регулювання розмірів волопроводиться за допомогою пристрою, що називакон. Таким чином, тут мова йде про те, щоб допоється «вимірювач мікророзміру». внити пневматичний бар'єр коронного роздуву Отже, завдання винаходу полягає в отриманні іншим бар'єром, механічним, розташованим натепло- і/або звукоізоляційного продукту з мінеравколо центрифуги за пневматичним бар'єром, який льної вати, отриманої шляхом внутрішнього також виконує подвійну функцію: спочатку він нацентрифугування і витягування за допомогою виправляє всі волокна, які вже змогли подолати песокотемпературного газового потоку і обтиснення, рший пневматичний бар'єр, під приймач волокон, який, не маючи недоліків попереднього рівня техпотім він дозволяє більш точно регулювати довніки, має більш високий опір розшаруванню і стисжину отриманих волокон: зіткнення волокон із фіненню. зичною перегородкою дозволяє дуже ефективно їх Згідно з винаходом продукт відрізняється тим, укорочувати для досягнення оптимального обтисщо не містить розсклованих і/або неволокнистих нення. Крім того, ця перегородка охолоджена, так частинок, довжина волокон складає не більше за що волокна, які контактують з нею і які залиша2см, переважно менше за 1,5см, мікророзмір воються гарячими, не приклеюються до неї. локна менший або дорівнює 4 на 5 грам, зокрема, Проте додаткове встановлення цього механічвід 2,5 до 4 на 5 грам, або мікророзмір менший або ного засобу, що складається з кругової перегороддорівнює 18 l/mn, зокрема, складає від 11 до 15 ки, розташованої поблизу і по осі центрифуги, пеl/mn, більш конкретно близько 12-13 l/mn. решкоджає встановленню навколо останньої У рамках винаходу довжину волокон визначакільцевого індуктора, через який проходить електють шляхом вимірювання довжини пучка волокон ричний струм, добре відомого з рівня техніки, який, вагою від 0,5 до 1 грама, взятих, зокрема, за доякщо він встановлений, дозволяє нагрівати за допомогою пінцета зі зразка продукту, що не містить помогою індукції нижню зону периферичної стінки зв'язуючого, тобто, продукту, взятого безпосередцентрифуги, яка має тенденцію до охолоджування. ньо під центрифугою, або продукту після видаленЦе охолоджування до того ж посилюється додатня замаслювача. ковим встановленням охолоджуваної перегородки. У рамках винаходу під продуктом, «який не міУ зв'язку з цим пристрій, який запропонований стить розсклованих і/або неволокнистих частинок» в зазначеному документі і який не містить кільцерозуміють продукт, що містить менше за 1% мас. вого індуктора і використовує кругову охолоджувачастинок, видимий діаметр частинки якого більший ну перегородку, має недолік, який виражається в за 40мкм (наприклад, частинок у формі крапель). тому, що низ стрічки охолоджується і згодом утруТаким чином, перевагою продукту згідно з виднює проходження філаментів через нижні отвори находом, пов'язаною з більш короткими волокнацентрифуги, приводячи до утворення не філаменми, що входять до його складу, є задовільні властів, а неволокнистих і/або розсклованих частинок, і тивості опору розшаруванню і стисненню, навіть забиваючи отвори. Випробування показали, перевагою, пов'язаною з малим мікророзміром що це явище є побічним при отриманні волокон волокон, є більш низька теплопровідність порівня«великого діаметра», зокрема, діаметром близько но з продуктом типу LITOBAC і більш приємне і 10мкм, як у вказаному документі, але посилюється м'яке відчуття під час дотику до продукту порівнядуже суттєво при отриманні більш тонкого волокно з продуктом типу LITOBAC. на, зокрема, діаметром близько менше за 6мкм. Потрібно вказати до відома на отриману таким У вказаному документі кінцевий продукт, що чином у рамках винаходу відповідність значень випускається під найменуванням LITOBAC фірмою мікророзміру і значення середнього діаметра зразSAINT-GOBAIN ISOVER, представляє собою, безка волокон. Загалом значення мікророзміру близьумовно, більш короткі волокна, ніж отримують звико 12 l/mn відповідає середньому діаметру від 2,5 чайно, але які можливо містять розскловані зерна до 3мкм, значення 13,5 l/mn по суті відповідає сеабо частинки, що може погіршувати його механічні редньому діаметру від 3 до 3,5мкм і, нарешті, 18 l/mn - діаметру приблизно від 4 до 5мкм. 7 88445 8 Відповідно до однієї з ознак щільність продукMgO 0-5 ту щонайменше дорівнює 40кг/м3, зокрема, від 60 CaO 8-24 до 200кг/м3, навіть дорівнює або вища за 80кг/м3, Na2O 10-20 більш конкретно нижча за 120кг/м3. K2O 0-5 Відповідно до іншої ознаки його отримують фторид 0-2 шляхом внутрішнього центрифугування при витіканні розплавленого скла в кошик, забезпечений Або ж наступну скляну композицію в масових отворами, з яких первинні струминки викидаються пропорціях, причому вміст оксиду алюмінію перена периферичну стрічку центрифуги, яка також важно вищий або дорівнює 16% мас. має отвори, через які викидаються філаменти, при цьому вказані філаменти витягують при високій SiO2 35-60% температурі за допомогою газів, які виходять із Аl2О3 12-27% пальника при температурі щонайменше 1500°С, СаО 0-35% переважно щонайменше 1600°С, зокрема, від MgO 0-30% 1500 до 1650°С. Na2O 0-17% Переважно продукт отримують шляхом витяК2О 0-17% гування філаментів, що викидаються з центрифуги R2O(Na2O+K2O) 10-17% у високотемпературному газовому потоці, який Р2О5 0-5% виходить із пальника, під тиском, який щонайменFe2O3 0-20% ше дорівнює 600мм вод. ст., переважно приблизно В2О3 0-8% 650мм вод. ст. ТіО2 0-3% Його також можна отримати шляхом внутрішнього центрифугування при витіканні розплавлеПереважно його використовують при виробниного скла в кошик, забезпечений отворами, з яких цтві покрівельних панелей щільністю від 80 до первинні струминки викидаються на периферичну 150кг/м3, із вмістом зв'язуючого приблизно 10%, які стрічку центрифуги, яка також має отвори, через мають опір розшаруванню після старіння щонайякі викидаються філаменти, при цьому дно кошика менше 20кПа і опір стисненню приблизно 70кПа по суті знаходиться на висоті найнижчої частини при товщині приблизно 50мм або щонайменше центрифуги. 55кПа при товщині приблизно 80мм, а також тепПродукт, отриманий указаними способами лопровідність не більшу за 35mW/m.K. здійснення, згідно з іншою ознакою утворений фіВинахід також стосується, зокрема, виробницламентами, які викидаються з центрифуги і які тва продукту згідно з винаходом, пристрою для направляють по каналах за допомогою пневматиотримання мінеральних волокон шляхом внутрішчного засобу, типу струменів газу, для отримання нього центрифугування, що містить: волокон, які в свою чергу направляють, і довжину - центрифугу, яка обертається навколо осі X, яких регулюють за допомогою механічного засобу, більш конкретно, вертикальної, 8 периферична типу перегородки, об яку вдаряються волокна. стрічка якої має велику кількість отворів, Відповідно до іншої ознаки, матеріал отриму- барабан, дно якого з'єднане із внутрішньою ють зі скляних композицій, описаних у заявках на частиною центрифуги, патент ЕР 0399320 і ЕР 0412878 або в заявці на - пристрій для витягування за допомогою газу патент WO 00/17117. при високій температурі у вигляді кільцевого пальТаким чином, можна назвати наступні скляні ника, композиції. - пневматичний засіб у вигляді коронного розУ масових пропорціях: дуву для направляння по каналах / регулювання розмірів волокон, SiO2 Від 57 до 70% - який відрізняється тим, що містить механічАl2О3 Від 0 до 5% ний засіб, який складається з перегородки, розтаСаО Від 5 до 10% шованої навколо центрифуги поблизу її перифеMgO Від 0 до 5% ричної стрічки щонайменше, і дно кошика Na2O+K2O Від 13 до 18% встановлене по суті на висоті найнижчої частини В2О3 Від 2 до 12% периферичної стрічки центрифуги за допомогою F Від 0 до 1,5% засобів опускання або віддалення кошика відносно Р2О5 Від 0 до 4% верхньої частини центрифуги. Домішки