Спосіб виробництва мінерально-волоконного виробу і суцільноскладений мінерально-волоконний виріб

1. Спосіб виробництва суцільноскладеного мінерально-волоконного виробу, у відповідності до якого одержують перше і друге первинні мінерально-волоконні полотна, обидва з яких мають певну ширину, розміщують перше і друге первинні мінерально-волоконні полотна щонайменше частково одне поверх одного таким чином, щоб отримати суміщене первинне полотно, яке характеризується наявністю першої і другої крайових ділянок і середньої ділянки між ними, транспортують суміщене первинне полотно в першому напрямі, одержують вторинне мінерально-волоконне полотно шляхом укладання суміщеного первинного полотна з можливістю його взаємного перекриття в напрямі, який є перпендикулярним першому напряму, внаслідок чого суміщене первинне полотно частково перекриває себе таким чином, що поперечна відстань між двома послідовними складками полотна визначає ширину вторинного волоконного полотна, а крайові ділянки суміщеного полотна утворюють щонайменше частину великих поверхонь вторинного полотна, отримане вторинне волоконне полотно піддають твердінню в гартівній печі і розрізають на готові вироби підходящого розміру, який відрізняється тим, що перше і друге первинні волоконні полотна вибирають або виготовляють таким чином, що в першому первинному волоконному полотні щонайменше одна з наступних властивостей: середній діаметр волокна, се 2 (19) 1 3 90442 4 шляхом використання одного пристрою для формування волокна і двох збиральних елементів. 8. Суцільноскладений мінерально-волоконний виріб, який містить першу і другу великі поверхні, які є паралельними одна одній і поперечна відстань між якими визначає напрям висоти виробу, першу і другу бічні поверхні, які з'єднують великі поверхні і поперечна відстань між якими визначає напрям ширини виробу, який є перпендикулярним напряму висоти виробу, ряд шарів, які тягнуться від першої бічної поверхні до другої бічної поверхні, щонайменше частина яких тягнеться від першої великої поверхні у напрямі другої великої поверхні, які беруть початок з першого і другого первинних волоконних полотен і які розташовані в поздовжньому напрямі виробу, який є перпендикулярним напряму висоти і напряму ширини виробу, таким чином, що виріб містить відрізок, який повторюється і який містить шар, який бере початок з первинного волоконного полотна, потім два примикаючі шари, які беруть початок з другого первинного волоконного полотна, а потім примикаючий шар, який бере початок з первинного волоконного полотна, який відрізняється тим, що в шарі, який бере початок з первинного волоконного полотна, щонайменше одна з наступних властивостей: середній діаметр волокна, середня довжина волокна, поверхнева маса, кількість волокна, хімічний склад, вміст зв'язуючої речовини або склад зв'язуючої речовини, відмінна щонайменше на 5 % від відповідного значення в шарах, які беруть початок з другого первинного волоконного полотна. 9. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до п. 8, який відрізняється тим, що одна з великих поверхонь складається переважно з шарів, які беруть початок з першого або другого первинного волоконного полотна. 10. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до п. 8 або 9, який відрізняється тим, що різниця в середньому діаметрі волокна і/або середній довжині волокна в шарах, які беруть початок з першого або другого первинного волоконного полотна, складає щонайменше 10 %, але не більш ніж 50 %. 11. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до будь-якого з пп. 8-10, який відрізняється тим, що будь-яка із згаданих властивостей змінюється, крім того, у напрямі висоти виробу. 12. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до п. 8, який відрізняється тим, що хімічний склад волокна змінюється у напрямі висоти виробу щонайменше на 1,5 % мас. для будь-якого з компонентів, що входять до хімічного складу. 13. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до п. 11 або 12, який відрізняється тим, що вміст зв'язуючої речовини у великих поверхнях на 25 % вище, ніж в середній частині виробу. 14. Мінерально-волоконний виріб у відповідності до будь-якого з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в шарі, який бере початок з першого первинного волоконного полотна, щонайменше одна з наступних властивостей: середній діаметр волокна, середня довжина волокна, поверхнева маса, кількість волокна, хімічний склад, вміст зв'язуючої речовини або склад зв'язуючої речовини, відмінна щонайменше на 10 %, переважно щонайменше на 15 %, навіть більш переважно щонайменше на 20 %, від відповідного значення в шарах, які беруть початок з другого первинного волоконного полотна. Даний винахід відноситься до способу виробництва мінерально-волоконного виробу і до мінерально-волоконного виробу у відповідності до обмежувальних частин пунктів формули винаходу, представленої нижче. Мінеральну вату, наприклад, кам'яну вату, виготовляють шляхом розплавлення відповідного сировинного матеріалу, наприклад діабазу, вапняку або шлаку, в плавильній печі. Отриманий мінеральний розплав вивантажують з плавильної печі у вигляді струменя розплавленого матеріалу в пристрій для формування волокна, в якому розплав формують в мінеральні волокна. Як правило, для формування волокна використовують пристрій каскадного типу, який містить ряд роторів для формування волокна, що обертаються, або прядильних роторів, як правило, 3-4 ротори. Мінеральний розплав з плавильної печі направляють до поверхні обшивки першого ротора, де він затримується на поверхні обшивки ротора на деякий час перед тим, як бути викинутим у вигляді каскаду крапель у напрямі поверхні обшивки другого по порядку суміжного з ним ротора. Потім частина мінерального розплаву затримується на поверхні обшивки другого ротора на деякий час. достатній для формування волокна в результаті дії відцентрової сили. Інша частина мінерального розплаву викидається далі у напрямі поверхні обшивки третього ротора. Таким чином, мінеральний розплав послідовно "транспортується" у вигляді струменя розплавлених крапель або краплинного каскаду від одного ротора до наступного через весь пристрій для формування волокна, при цьому частина мінерального розплаву формується в мінеральні волокна. До сформованого мінерального волокна може бути додана зв'язуюча речовина, яку наносять або в процесі формування волокна, або після його завершення. Мінеральні волокна, сформовані на роторах для формування волокна, видаляють з пристрою для формування волокна шляхом здування. Здування мінеральних волокон може мати місце з використанням так званих первинних повітродувних засобів, які розміщують на периферійних ділянках роторів, і/або з використанням вторинних повітродувних засобів, які встановлюють на деякій відстані від пристрою для формування волокна. Мінеральні волокна транспортують від пристрою для формування волокна через збиральну камеру у напрямі збирального елемента, який встановлений перед пристроєм для формування волокна. Збиральний елемент може являти собою, напри 5 клад, стрічковий транспортер або обертовий барабан. Мінеральні волокна збирають, як правило, у вигляді тонкого волоконного полотна, так званого первинного волоконного полотна або первинного мату. Первинне волоконне полотно збирають, як правило, з використанням зниженого тиску на рухому перфоровану поверхню, яка утворює збиральну поверхню збирального елемента. Первинне волоконне полотно може потім бути піддано остаточній обробці з використанням багатьох різноманітних способів, наприклад, перетворенням прочісування або укладанням з можливістю його взаємного перекриття, внаслідок чого утворюється вторинне волоконне полотно. Цей вторинний мат або полотно містить ряд шарів, які розташовані частково один поверх одного, а краєві ділянки вихідного первинного волоконного полотна утворюють частину великих поверхонь вторинного волоконного полота. Вторинне волоконне полотно може бути піддано обробці різноманітними способами перед його остаточним твердінням в гартівній печі безперервної дії. В документі SE 452 040 представлений спосіб виробництва мінеральних волокон. Сформовані мінеральні волокна збирають з використанням двох збиральних елементів, які встановлені один поверх одного. Зібрані волоконні полотна транспортують разом і укладають з можливістю їхнього взаємного перекриття таким чином, що краєві ділянки первинних волоконних полотен утворюють краєві ділянки вторинного волоконного полотна. В ЕР 0 280 338 В1 представлений спосіб виробництва мінеральних волокон, у відповідності до якого па первинне волоконне полотно наносять рихлий додатковий матеріал, після чого полотно укладають з можливістю його взаємною перекриття для формування вторинного волоконного полотна. Призначенням доданого рихлого матеріалу є поліпшення водопоглинаючої здатності готового виробу. Мінеральна вата має численні застосування. Серед іншого вона використовується як ізоляційний матеріал в різних будівельних конструкціях, як компонент в будівельних панелях, звукопоглинальних виробах або виробах для інтер'єрів, або для технічної ізоляції труб, вигинів і іншого устаткування. До властивостей вироблюваного мінерального волокна, його міцності, здатності до стиснення і тому подібне висувають різні вимоги залежно від призначення. На властивості мінеральної вати впливають, серед іншого, властивості окремих мінеральних волокон, іншими словами, їх товщина, довжина, а також просторова орієнтація окремих волокон в мінеральній ваті. Виробляють і такі мінерально-волоконні вироби, в яких одна з властивостей виробу міняється або змінюється у напрямі висоти або у напрямі ширини виробу. Зміни властивості у напрямі висоти виробу досягають шляхом багатошарового укладання різних волоконних полотен одне на одне, внаслідок чого одержують виріб з різними горизонтальними листами. Проблема, проте полягає в 90442 6 тому, що горизонтальні шари у виробі легко розшаровуються при стисненні або гнутті. Інший шлях виробництва виробів з перлинними властивостями потягає в пресуванні частини первинного волоконного полотна до його більш високої компактності перед перетворенням прочісування або укладанням з можливістю взаємною перекриття. В процесі укладання з можливістю взаємного перекриття одержують вторинне волоконне полотно, яке містить горизонтальний лист з більш високою компактністю. Проте шляхом пресування первинного волоконного полотна можуть бути досягнуті лише зміни в ступені компактності готового виробу, а не будь-яких інших властивостей. Таким чином, метою даного винаходу є створення способу виробництва мінеральних волокон і мінерально-волоконного виробу, де вищенаведені недоліки зведені до мінімуму. Таким чином, ще однією метою даного винаходу є створення способу, за допомогою якого може бути легко отриманий суцільно-складений мінерально-волоконний виріб. Метою даного винаходу є також отримання суцільно-складеного мінерально-волоконного виробу, де властивості виробу можуть змінюватися. Ці цілі досягаються за допомогою способу і виробу, які мають ознаки, представлені у відмітних частинах незалежних пунктів формули винаходу, наведеної нижче. При здійсненні типового способу виробництва мінерально-волоконного виробу у відповідності до даного винаходу одержують перше і друге первинні мінерально-волоконні полотна, обидва з яких мають певну ширину. Перше і друге первинні мінерально-волоконні полотна розміщують щонайменше, частково, одне поверх одного таким чином, щоб отримані суміщене первинне волоконне полотно, у якого залишаються відкритими перша і друга краєві ділянки, а також середня ділянка між ними, після чого отримане суміщене первинне волоконне полотно транспортують в першому напрямі. Вторинне мінерально-волоконне полотно отримують шляхом укладання суміщеного первинного волоконного полотна з можливістю його взаємного перекриття в напрямі, який є перпендикулярним першому напряму, внаслідок чого суміщене первинне волоконне полотно частково перекриває себе таким чином, що поперечна відстань між двома послідовними складками волоконного полоша визначає ширину вторинного волоконного полотна, а краєві ділянки суміщеного волоконного полотна утворюють, щонайменше, частину великих поверхонь вторинного волоконного полотна. Отримане вторинне волоконне полотно піддають твердіння в гартівній печі і розрізають на готові вироби підходящого розміру. У відповідності до даного винаходу перше і друге первинні волоконні полотна вибирають або виготовляють таким чином, щоб в першому первинному волоконному полотні, щонайменше, одна з наступних властивостей: середній діаметр волокна, середня довжина волокна, поверхнева маса, кількість волокна, хімічний склад, концентрація зв'язуючої речовини або склад зв'язуючої речовини, відрізня 7 лася щонайменше, на 5 % від відповідного значення в другому первинному волоконному полотні. Типовий суцільно-складений мінеральноволоконний виріб має першу і другу великі поверхні, які паралельні одна одній і поперечна відстань між якими визначає напрям висоти виробу, і першу і другу бокові поверхні, які з'єднують великі поверхні і поперечна відстань між якими визначає напрям ширині виробу, який є перпендикулярним напряму висоти виробу. Виріб містить ряд шарів, які тягнуться від першої бокової поверхні до другої бокової поверхні і, щонайменше, частина яких тягнеться від першої великої поверхні у напрямі другої великої поверхні. Ці шари беруть початок з першого і другого первинних волоконних матів і розташовані в подовжньому напрямі виробу, який є перпендикулярним напряму висот і напряму ширини виробу, таким чином, що виріб містить ряд відрізків, які повторюються і які містять шар, який бере початок з первинного волоконного мату, потім два примикаючі шари, які беруть початок з другого первинного волоконного мату, а потім суміжний шар, який бере початок з первинного волоконною мату. У відповідності до даного винаходу шар, який бере початок з первинного волоконного мату, має, щонайменше, одну і наступних властивостей: середній діаметр волокна, середня довжина, волокна, поверхнева маса, кількість волокна, хімічний склад, концентрація зв'язуючої речовини або склад зв'язуючої речовини, яка відрізняється, щонайменше, на 5 % від відповідною значення в шарі, який бере початок з другого первинного волоконного мату. Під суцільно-складеним мінеральноволоконним виробом мається на увазі в даному контексті виріб, який не містить складені разом листи різних первинних волоконних полотен у вигляді багатошарової структури. Різні шари у такому виробі не формують або не піддають твердінню на попередньому етапі, а також не відрізують від первинного волоконного полотна перед розміщеннях, у вторинному волоконному полотні. Явно виражені межі склеювання між різними шарами в готовому виробі не можуть бути знайдені. В даному тексті слова "мат" і "полотно" застосовуються таким чином, що вони є взаємозамінними, якщо не обумовлене інше. В даному випадку несподівано було знайдено, що може бути отриманий виріб з поліпшеними якостями, якщо такий виріб виготовляється з регулярних шарів, властивості яких відрізняються одна від одної. Такий виріб може бути отриманий шляхом розміщення ряду тонких первинних мінерально-волоконних полотен одне поверх одного, внаслідок чого одержують суміщений первинний мат. Потім це суміщене первинне волоконне полотно укладають з можливістю його взаємного перекриття і одержують вторинний мат з регулярно розташованими шарами. Шляхом ретельного вибору властивостей первинних волоконних полотен може бути створений виріб, який характеризується регульованими змінами у своїх властивостях. Даний винахід забезпечує можливості поліпшення таких властивостей, як, наприклад, здатності міне 90442 8 рально-волоконних виробів до теплопередачі і/або до стисливості і/або до оброблюваності. Шляхом використання звичайних "вже готових" формованих зчеплених первинних волоконних полотен, які суміщають до їхнього укладання з можливістю взаємного перекриття, можуть бути отримані вироби, де кінцева міцність виробу обумовлена наявністю всіх первинних волоконних полотен, що використовуються. У відповідності до деяких більш ранніх технічних рішень, наприклад, ЕР 0 280339, на первинне волоконне полотно наносять рихлий додатковий матеріал з тим, щоб отримати виріб з перемінними властивостями. Проте наявність рихлого додаткового матеріалу не може впливати на кінцеву міцність виробу в тому ж ступені, який обумовлений наявністю вказаних "зчеплених" первинних мінерально-волоконних полотен. Шляхом використання "зчеплених" первинних волоконних полотен можна також досконалішим чином регулювати орієнтацію волокна в готовому виробі. Під "зчепленим" первинним волоконним полотном в даному контексті мається на увазі мінерально-волоконне полотно, яке отримане із збиральної поверхні збирального елемента і яке, як правило, містить незатверділу зв'язуючу речовину і, можливо, також інші добавки. Даний винахід робить також можливим використання тонких первинних волоконних полотен для виробництва мінерально-волоконних виробів. Тонкі первинні волоконні полотна, як правило, характеризуються хорошою орієнтацією волокна, тобто волокна поверхнево-орієнтовані в подовжньому напрямі первинного волоконного полотна, що покращує теплоізоляційні властивості головно виробу. Раніше проблема використання тонких первинних волоконних полотен полягала в тому, що вони легко ламалися під час укладання з можливістю їхньою взаємного перекриття або під час якої-небудь іншої оброблювальної операції. В даному випадку тонкі первинні волоконні полотна розміщують одне поверх одного, внаслідок чого одержують суміщене первинне волоконне полотно більшої товщини. Проте таке суміщене волоконне полотно не обов'язково товще, ніж звичайне первинне волоконне полотно, і його можна легко обробляти на існуючому устаткуванні. Перші і другі первинні волоконні полотна, як правило, мають поверхневу масу, яка дорівнює 100 - 600 г/м2, переважно 150 - 400 г/м2, іноді 175 - 250 г/м2. Поверхнева маса суміщеного первинного волоконного полотна складає, як правило, 200 - 1200 г/м2, переважно 300 - 800 г/м2. Таким чином, перше і друге первинні волоконні полотна, як правило, мають компактність, яка дорівнює приблизно 5-25 кг/м3, типово 10 - 20 кг/м3, перед їх розміщенням одне поверх одного для формування суміщеного первинного волоконного полотна. Як правило, значення компактності між двома волоконними полотнами відрізняється один від одного не більше ніж на 15 кг/м3, типово на 10 кг/м3. Як правило, первинні волоконні полотна, що використовуються, містять зв'язуючу речовину, яку додають вже на стадії формування волокон перед їх збиранням. Як правило, готовий виріб містить, щонайменше, 0,2 % мас, більш переважно, що 9 найменше, 0,5 % мас, і не більше ніж 7 % мас, більш переважно, не більше ніж 5 % мас. зв'язуючої речовини і/або інших добавок Типова зв'язуюча речовина являє собою, наприклад, фенолформальдегідну смолу. Зв'язуюча речовина і/або можлива добавка, що використовуються, можуть бути органічними або неорганічними. У відповідності до даного винаходу перше і друге первинні волоконні полотна не однакові відносно своїх властивостей, тобто вони характеризуються наявністю, щонайменше, однієї властивості, значення якої не є таким же, як в першому і другому первинних волоконних полотнах. Таким чином, перше і друге первинні волоконні полотна характеризуються наявністю, щонайменше, однієї властивості, відносно які два волоконних полотна не є ідентичними. Перше і друге первинні мінерально-волоконні полотна можуть, проте, бути однорідними волоконними полотнами, тобто в межах окремого первинного волоконного полота всі властивості полотна підтримуються практично постійними, наскільки це можливо. Як правило, готовий виріб, який одержують шляхом укладання двох первинних волоконних полотен з можливістю їхнього взаємного перекриття, розташованих одне поверх одного, є таким, який має низьку або нульову здатність поглинати воду. Фактично він може вважатися водонепоглинаючим. Поглинання води є небажаною властивістю ізоляційного матеріалу для будівель або конструкцій, оскільки при такому використанні водопоглинаюча здатність ізоляційного матеріалу могла б легко привести до проблем, пов'язаних з появою цвілі. Типове первинне волоконне полотно має ширину, яка, як правило, визначається шириною збиральної поверхні збирального елемента, що використовується. Ширина первинного волоконного полотна складає, як правило. 1,5 - 4,8 м, переважно 1,8 - 3,6 м. Подовжній напрям первинного волоконного полотна, тобто основний напрям, як правило, співпадає з напрямом обробки і с перпендикулярним поперечному напряму первинного волоконного полотна. Як правило, волокна первинного волоконного полотна вирівняні головним чином в подовжньому напрямі полотна. В одному з варіантів здійснення даного винаходу мінеральні волокна по суті рівномірно вирівняні у всіх напрямах в площині первинного волоконного полотна. Таким чином, у відповідності до даного винаходу щонайменше, два первинні волоконні полотна розміщують, щонайменше, частково одне поверх одного для формування суміщеного первинного волоконного полотна, яке транспортують в першому напрямі. Перший напрям може співпадати з основним напрямом або відрізнитися від нього. Суміщене первинне волоконне полотно мас першу і другу краєві ділянки і середню ділянку між ними. Залежно від того, як розташовані первинні волоконні полотна одне поверх одного, краєві ділянки суміщеного волоконного полотна можуть містити лист як першого, так і другого первинного волоконного полотна або лише одного з первинних волоконних полотен. Середня ділянка 90442 10 суміщеного первинного волоконного полотна, як правило, містить лист як першого, так і другого первинного волоконного полотна. В деяких випадках краєві ділянки суміщеного волоконного полотна можуть містити лист як першого, так і другого первинного волоконного полоша, завдяки чому середня ділянка містить тільки лист або першого, або другого первинного волоконного полотна. Вторинне волоконне полотно має дві великі поверхні, які паралелі одна одній і які утворюють великі поверхні готового виробу. Відстань між великими поверхнями після укладання з можливістю взаємного перекриття визначає висоту вторинного волоконного полотна, і ці поверхні, щонайменше, частково утворені краєвими ділянками суміщеного первинного волоконного полотна У відповідності до одного з варіантів здійснення даного винаходу два первинні волоконні полотна розміщують одне поверх одного, після чого отримане суміщене волоконне полотно укладають з можливістю його взаємного перекриття для формування вторинного волоконного полотна. В даному випадку різні шари утворюватимуть відрізки або послідовність, що повторюються, (-Β-Α-А-Β) n-, де А означає шар, який бере початок з першого первинного волоконного мату, а В означає шар, який бере початок з другого первинного волоконного мату. У відповідності до іншого варіанту здійснення даного винаходу будь-яка з вибраних властивостей може змінюватися у напрямі ширини першого або другого первинного волоконного полотна таким чином, що після укладання суміщеного волоконного полотна з можливістю його взаємного перекриття одержують відповідну зміну у напрямі висоти вторинного волоконного полотна. Крім того, одне з первинних волоконних полотен містить, щонайменше, два відрізки, які тягнуться в подовжньому напрямі полотна. Первинні волоконні полотна, що використовуються, можуть, таким чином, бути неоднорідними, внаслідок чого вони містять в подовжньому напрямі первинного волоконного полотна два або більше відрізки, які відрізняються один від одного однією або більше властивостями. Краєві ділянки первинного волоконного полотна можуть, наприклад, містити мінеральні волокна, середня довжина волокна яких менше середньої довжини волокна в середній частині первинного волоконного полотна. В даному випадку первинне волоконне полотно містить три відрізки в подовжньому напрямі полотна. Всі ці відрізки можуть мати однакову ширину або мають різну, симетричну або несиметричну, ширину. Наприклад, відрізки поблизу краєвих ділянок можуть мати однакову ширину, але в той же час бути істотно більш вузькими, ніж середній відрізок. Шляхом зміни властивостей першого і/або другого первинного волоконного полотна стає можливим також в межах окремою первинного волоконного полотна збільшити ступінь зміни властивості в готовому виробі. Наявність відрізків в подовжньому напрямі первинного волоконного полотна дозволяє, після укладання з можливістю його взаємного перекриття, утворювати явно виражені шари у напрямі висоти вторинного волоконного полотна. Наприклад, якщо вміст 11 зв'язуючої речовини змінюється у напрямі ширини первинного волоконного полотна, може бути отримано вторинне волоконне полотно з вмістом зв'язуючої речовини, який змінюється у напрямі висоти. У відповідності до одного з варіантів здійснення даного винаходу вміст зв'язуючої речовини у вторинному волоконному полотні у великих поверхонь на 25 % мас. вище, ніж в середній частині полотна. У відповідності до одного з варіантів здійснення даного винаходу середній діаметр волокна і/або середня довжина волокна в першому первинному волоконному полотні відрізняється, щонайменше, на 10 %, але не більш ніж на 50 %, від середнього діаметра волокна в другому первинному волоконному полотні. В цьому випадку стає можливим одержувати вироби, в яких кожний шар через один додає їм хороші теплоізоляційні властивості, а кожний інший шар через один додає їм механічну міцність. Таким чином, стає можливим об'єднати, наприклад, ці властивості, які привносяться різними видами волокон, в одному єдиному виробі новим і несподіваним чином. Як правило, середній діаметр волокна в першому первинному волоконному полотні складає 3,0 - 4,5 мкм, переважно 3,3 - 4,0 мкм. Як правило, середня довжина волокна в першому первинному волоконному полотні складає 1,0 - 4,0 мм, переважно 1,2-3,0 мм. Середній діаметр волокна може бути отриманий шляхом вимірювання за допомогою мікроскопа з, наприклад. 500-кратним збільшенням Вимірювання здійснюють на просіяній фракції волокон, де розмір волокна складає