以矿物纤维为基的产品,生产这样的纤维的装置和生产方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200480012130.1

申请日:

2004.05.07

公开号:

CN1784361A

公开日:

2006.06.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C03B37/04(2006.01); E04B1/74(2006.01); C03C13/06(2006.01)

主分类号:

C03B37/04

申请人:

圣戈班伊索福公司;

发明人:

J·-P·马里古; D·居约

地址:

法国库伯瓦

优先权:

2003.05.07 FR 03/05564

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

苏娟

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内容摘要

通过内部离心和高温气流牵伸以及卷曲加工生产以矿物纤维为基的隔热和/或者隔声的隔离产品,其特征在于,该产品不含有反玻璃化和/或者非纤维状的颗粒:所述纤维的长度最多等于2厘米,最好小于1.5厘米,所述纤维具有的细度小于或者等于每5克为4,特别是在每5克2.5-4之间,或者具有的细度小于或者等于18l/mn,尤其是在11-15l/mn,最好在12-13l/mn。

权利要求书

1.  通过内部离心和高温气流的牵伸以及卷曲操作而获得的以纤维为基的隔热和/或者隔声的隔离产品,其特征在于,该产品不包括反玻璃化的颗粒和/或者非纤维化的颗粒,所述纤维的长度最多等于2厘米,最好小于1.5厘米,所述纤维具有小于或者等于4/5克的细度,尤其在2.5/克和4/5克之间的细度,或者小于或者等于18l/mn的细度,特别是在11-15l/mn的细度,尤其是大约12-13l/mn的细度。

2.
  根据权利要求所述的产品,其特征在于,该产品具有的密度至少等于40kg/m3,尤其在60-200kg/m3,尤其等于或者大于80kg/m3,特别是小于120kg/m3

3.
  根据权利要求1或者2所述的产品,其特征在于,该产品由内部离心开始通过熔融玻璃流入到设有孔的筐(2)而获得,该主要流束(5)从所述孔中向离心机(1)的所述外周带(11)排出,该离心机还包括一些使长丝(50)从中排出的孔,所述被排出的长丝被以至少1500摄氏度,最好至少1600摄氏度,尤其在1500-1650摄氏度的温度从燃烧器(3)的出口射出的高温气体牵伸。

4.
  根据权利要求1-3中任一项所述的产品,其特征在于,该产品是这样获得的:从离心机(1)排出的长丝(50)在高温气流下被牵伸,该高温气流从至少等于600mmCE,最好大约为650mmCE压力的燃烧器(3)的出口射出。

5.
  根据上述权利要求中任一项所述的产品,其特征在于,该产品通过熔融玻璃流入到设有多个孔的筐(2)中,由内部离心作用获得,主要的流束(5)从所述孔中朝向离心机(1)的外周带(11)排出,该离心机(1)还包括一些使所述长丝(50)排出的孔,该筐的底部(20)大致处于该离心机的最下面的部分(14)的高度处。

6.
  根据权利要求3-5中任一项所述的产品,其特征在于,该产品是这样获得的:从该离心机(1)排出的长丝借助气体射流类型的气动装置(4)引导,使得生产出一些纤维,所述纤维利用壁类型的机械装置(6)在其旋转时还被引导并且调整长度,所述纤维撞击在该机械装置(6)上。

7.
  根据上述权利要求中任一项所述的产品,其特征在于,所述矿物纤维是由根据重量百分比的下述玻璃组分获得:

  SiO2  57-70%  Al2O3  0-5%  CaO  5-10%  MgO  0-5%  Na2O+K2O  13-18%  B2O3  2-12%  F  0-1.5%  P2O5  0-4%  杂质  <2%

当该铝的重量百分比等于或者大于1%时包括多于0.1%的重量百分比的磷的七氧化物。

8.
  根据权利要求1-6中任一项所述的产品,其特征在于,所述矿物纤维是由根据摩尔百分比含量的下述玻璃组分获得:  SiO2  55-70  B2O3  0-5  Al2O3  0-3  TiO2  0-6  铁的氧化物  0-2  MgO  0-5  CaO  8-24  Na2O  10-20  K2O  0-5  氟化物  0-2


9.
  根据权利要求1-6中任一项所述的产品,其特征在于,所述矿物纤维是由按照重量百分比下述的玻璃组分获得,铝的含量的重量百分比最好大于或者等于16%, SiO2  35-60% Al2O3  12-27% CaO  0-35% MgO  0-30% Na2O  0-17% K2O  0-17% R2O(Na2O+K2O)  10-17% P2O5  0-5% Fe2O3  0-20% B2O3  0-8% TiO2  0-3%


10.
  根据上述权利要求中任一项所述的产品,其特征在于,该产品用于生产这样的屋顶板:密度在80-150kg/m3,粘合剂比率在10%,在时效处理后的抗撕扯强度至少为20kPa,对于大约50毫米的厚度来说抗压强度为70kPa,或者对于厚度为80毫米抗压强度为55kPa,以及导热率至多为35mW/m.K.。

11.
  通过内部离心形成矿物纤维的装置,包括:
·离心机(1),能够围绕特别是垂直的轴X旋转,其外周带(11)穿有多个孔(12),
·底部(20)与该离心机(1)的内部相连的筐(2),
·环形燃烧器(3)形式的高温气体牵伸装置,
·吹风环(4)形式的气动装置,用于引导/调整所述纤维的尺寸,
其特征在于,该装置包括含有一个设置在该离心机(1)周围且至少在该外周带(11)对面的壁(60)的机械装置(6),该筐(2)的底部(20)借助于使该筐相对离心机的上部下降和偏离的装置(23)大致在该离心机在的外周带(11)的最下面的部分(14)的高度处。

12.
  根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述下降和偏离的装置(23)包括一方面与该筐(2)相连另一方面与该离心机的上部分(16)相连的垫块。

13.
  根据权利要求11或者12所述的装置,其特征在于,该壁(60)被冷却并且至少部分为圆柱状或者为最好向上部分开口的截锥体形状。

14.
  根据权利要求11-13中任一项所述的装置,其特征在于,该燃烧器(3)的温度至少为1500摄氏度,最好至少为1600摄氏度

15.
  根据权利要求11-14中任一项所述的装置,其特征在于,该燃烧器(3)的压力至少等于600mmCE,最好大约为650mmCE。

16.
  形成根据权利要求1-10中任一项所述的以矿物纤维为基的产品的方法,该方法借助离心机(1)内部离心进行,熔融玻璃在该离心机中流动,并且从该离心机开始排出长丝(50),该方法还通过从燃烧器(3)射出的牵伸气流高温牵伸所述长丝并且通过该燃烧器将所述长丝转变为纤维,并且该方法还包括进行卷曲操作,其特征在于,根据熔融玻璃的温度调节该燃烧器的温度和/或者其压力。

17.
  根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该燃烧器的温度至少为1500摄氏度,最好至少为1600摄氏度。

18.
  根据权利要求16或者17所述的方法,其特征在于,该燃烧器的压力至少为600mmCE,最好大约为650mmCE。

19.
  根据权利要求16-18中任一项所述的方法,其特征在于,所述纤维通过气体射流类型的气动装置(4)被引导并且借助于壁型的机械装置(6)被调整长度,所述纤维撞击该机械装置(6)。

20.
  根据权利要求16-19中任一项所述的方法,其特征在于,所述从所述离心机(1)排出的长丝由一离心机获得,这个离心机的筐的底部(20)被降低使得大致处于该离心机的最下面的部分的高度处。

21.
  根据权利要求16-20中任一项所述的方法,其特征在于,该离心机的单位面积上的孔数被增加。

22.
  对根据权利要求11-15中任一项所述的装置或者根据权利要求16-21中任一项所述的方法的应用,用于生产隔热和/或者隔声的隔离产品。

说明书

以矿物纤维为基的产品, 生产这样的纤维的装置和生产方法
本发明涉及以矿物纤维为基的产品,例如以玻璃棉为基的产品,用于例如隔热和/或者隔声的产品的构成方法中。
所述产品通过与高温气流牵伸有关的内部离心方法生产。
已知,纤维生产的方法包括:将熔融的玻璃束引入到离心机中,所述离心机还称为纤维化底座,该离心机以高速度旋转并且在边缘穿有大量的孔,通过所述孔将玻璃在离心力作用下以长丝形式投射。所述长丝然后受到高温和高速的牵伸环流的作用,所述牵伸环流沿着该离心机的壁延伸,该环流使所述长丝变细并且将所述长丝转变成纤维。所形成的纤维被牵伸气流驱动向一个接收装置,该接收装置一般由一个透气带构成。
本发明特别地但非限定性地用于隔热和/或者隔声产品,该产品具有一些特别好的机械性能,用于需要所述性能的应用场合。本发明特别涉及具有适于支撑砖石件的毡子的形式,并且必须能抵抗强大的压力,例如用于隔离可在上面行走的平屋顶的元件。本发明还包括用作隔离外部并且需要抵抗撕扯作用的产品。
为了实现上述的性能,所述类型的隔离产品一般密度大,例如至少40kg/m3,并且在严格意义上的纤维化操作之后已经进行了这样操作:该操作用于使所述毡子内部的纤维采取尽可能多样的方向,而不是过于灵敏地改变来自离心作用的纤维层的整体取向。该操作特别在于卷曲所述纤维,该卷曲通过使纤维层在限定了上表面和下表面的两个系列的输送机之间通过,从一对以一定速度运动的输送机到一对比上述的输送机速度低的输送机导致的纵向压力而实现。这种操作例如描述在专利EP0133083中。
然而,注意到所述的卷曲操作并不总是允许获得在机械性能中期望的改进。
公开的专利申请WO01/38245就是用于改进隔热和/或者隔声的隔离产品的机械性能的改进(或者至少确保从一个产品到另一个产品的所述性能的非常好的稳定性),而不使所述性能降级,特别是将重点放在了受到了卷曲操作的高密度的隔离产品。
代替致力于改变通常弯曲操作的参数,该文件研究了该弯曲操作不总是令人满意的原因。对所述弯曲操作得出了结论,所述纤维没有足够地如所期望的那样各向同性的取向,而事实上这些是必须的,特别是他们的尺寸不是必须是最适合的:过长的纤维通过简单的卷曲操作难于如确保良好的抗撕扯强度和抗挤压强度所必须的那样随机取向。
该文件的目标还在于,改进调整所述纤维的尺寸的纤维化条件以便所述纤维较好地准备进行卷曲操作,特别是使所述纤维更加短。
一般现有技术的通过内部离心形成矿物纤维的形成装置包括:
·离心机,能够围绕一轴特别是垂直轴旋转,该离心机的外周带被穿有多个孔,
·环形燃烧器形式的高温气体牵伸装置,
·吹风环形式的气动装置,用于引导/调整所述纤维的尺寸。
事实上,简示地,作为吹风环的该气动装置产生的气体层并没有构成一个“密封地”气动隔板,因为所有的或者部分纤维,被一个足构的离心力驱动从而穿过该隔板。相反,该气动隔板使所述纤维制动,可能使该纤维的运动方向改变;而且还作用于所述纤维的尺寸:当所述纤维撞到冷的气体层时,导致的撞击足够大使得所述纤维能够断裂。
因此这是用于控制所述纤维长度的已知装置。然而并没有充分披露真的获得足够短的纤维长度从而控制一种在良好条件下的卷曲操作,同时不在纤维的隔离性能方面作出让步。
再者,该引用文件WO01/38245已经改变了通过现有技术常用的装置引导受到热气牵伸的纤维的方法。
因此,根据该文件还涉及了其他的所述气动装置,一种其他的装置包括:含有在该离心机的至少边缘带对面围绕离心机设置的冷却壁的机械装置。
该文件主张的附加机械装置表明非常有效地完成该吹风环的作用并且提供了控制所述纤维尺寸的更多可能。因此在这里涉及在该吹风环的气动隔板中加入一个另外的机械隔板,该机械隔板围绕该离心机超出该气动隔板设置,该机械隔板本身起到了两个作用:首先该机械隔板引导所有的纤维,在纤维接收元件下,全部纤维已经能够跨过所述第一气动隔板,然后该机械隔板允许更加精细调整所接收的纤维的长度:所述纤维在该物理壁上的撞击允许有效地缩短所述纤维以便获得优化的卷曲操作。另外,该壁被冷却使得所述接触该机械隔板并且相对较热的纤维不会粘结到该机械隔板上。
然而,由在近端并且在离心机的轴中设置的环形壁构成的机械装置的加入防止通有电流的环形感应器围绕该离心机设置,所述环形感应器在现有技术中已知并且在其存在时允许感应加热该离心机的外周壁的带的底部,该底部倾向于被冷却。所述冷却还因为加入了冷却壁而被强化。
事实上,该参考文件的装置没有环形感应器并且使用一个冷却环形壁,因此导致如下缺点:具有被冷却的带底部,从而倾向于导致随着时间所述长丝难于穿过该离心机的下部孔,从而不再生产长丝而是生产非纤维的和/或者反玻璃化的颗粒,甚至导致堵塞该孔。一些试验表明这种现象在生产“大直径”特别是如参考文件中那样大约10微米直径的纤维时是次要的,但是在致力于生产非常精细的纤维,特别是小于6微米直径的纤维时就特别显著地加强了这种现象。
再者,该参考文件的最终产品,特别是通过Saint-Gobain Isover公司获得的商标为LITOBAC的最终产品具有比通常获得的纤维短的纤维,但是可能有反玻璃化的颗粒,从而可能影响机械性能(抗挤压强度和抗撕扯强度)和热性能。
另外,该具有较短纤维的产品具有相对较粗的纤维,其大约为10微米直径,更精确地说具有在每5克6.8的细度。然而该纤维的尺寸导致手感粗糙,从而导致对其操作不方便。已知所述纤维的细度由纤维的每5克的细度(F)值决定。也称为细度指数的该细度的测量可以解释为当给定数量的从一个没有涂油的床垫取出的纤维受到一种气体—一般是空气或者氮气的给定的压力作用时因为测量气动载荷的损失而考虑的特定的表面。上述的测量一般是在生产矿物纤维单元中进行的,该测量是标准的(DIN53941或ASTMD14498)并且该测量使用了称为“细度装置”的装置。
本发明因此提供一种隔热和/或者隔声的产品,该产品由通过内部离心和高温气体流牵伸以及卷曲操作生产的矿棉而获得,该产品不具有现有技术的缺点而且改进了抗撕扯和抗挤压强度。
根据本发明,该产品的特征在于,不含有反玻璃化和/或者非纤维化的颗粒,该纤维的长度最大等于2厘米,最好小于1.5厘米,所述纤维具有的细度小于或者等于每5克4,特别是在每5克2.5-4之间,或者具有的细度小于或者等于18l/mn,特别是11-15l/mn,尤其是12-13l/mn。
在本发明的范围内通过测量一束纤维的长度限定该纤维的长度,该束纤维是通过夹子在没有粘结剂的产品样品中取出并且重量为0.5-1克,也就是说,在离心机下直接取出的产品或者去油的产品。
在本发明的范围内通过一种具有重量小于1%的颗粒的产品限定一种“不含有反玻璃化和/或者非纤维化的颗粒的产品,所述产品中的颗粒的外观直径大于40微米(例如小滴状的颗粒)。
因此,本发明的产品的优点在于使该产品通过其较短的纤维成为具有良好的抗撕扯和抗挤压的强度,通过纤维的较小的细度具有比LITOBAC的产品的更令人感兴趣(更小)的导热性并且产品的手感更舒适,比LITOBAC的产品更加软。
作为示例,注意到在本发明的范围内获得的细度值和纤维样品的平均直径值之间的对应关系。一般来说,大约12l/mn的细度值对应于3-3.5微米的平均直径,最后18l/mn对应于4-5微米。
根据一个特征,该产品具有至少等于40kg/m3的密度,最好在60-200kg/m3,尤其是等于或者大于80kg/m3,特别是小于120kg/m3
根据另一个特征,通过内部离心熔融玻璃流入到设有一些孔的筐中而获得该产品,从所述孔朝向一个离心机的外周带排出主要流束,该离心机还包括一些排出所述长丝的孔,所述排出的长丝被高温气体牵伸,所述高温气体以最少1500摄氏度,最好至少1600摄氏度,尤其是在1500-1650摄氏度从燃烧器的出口排出。
最好,该产品由牵伸长丝而获得,该长丝在从一个燃烧器的出口排出的高温气体下从离心机中排出,该燃烧器的压力最好至少等于600mmCE,尤其是大约650mmCE。
还可以由熔融玻璃流入到一个设有多个孔的筐中通过内部离心而获得,主要流束向一个离心机的外周带通过所述孔排出,该离心机包括排出所述长丝的孔,该筐的底部大致在该离心机的最下面的部分的高度处。
通过上述的实施例获得的产品,根据另一个特征,来自一些长丝,所述长丝从离心机排出,所述长丝的特征在于,借助于气动装置,气体射流引导所述长丝,使得生产这样的纤维;所述纤维在转动的被引导并且在长度上借助于机械装置被调整,该机械装置为壁类型的,所述纤维撞击该机械装置。
根据另一个特征,该产品由在专利申请EP0399320和EP0412878或者专利申请WO00/17117中描述的玻璃组分获得。
因此在下面引用了玻璃组分。
按重量比例:

  SiO2  57-70%  Al2O3  0-5%  CaO  5-10%  MgO  0-5%  Na2O+K2O  13-18%  B2O3  2-12%  F  0-1,5%  P2O5  0-4%  杂质  <2%

当铝的重量百分比等于或者大于1%时含有多余0.1%重量的磷的五氧化物。
或者为其他的组分,按摩尔%:
  SiO2  55-70  B2O3  0-5  Al2O3  0-3  TiO2  0-6  铁的氧化物  0-2  MgO  0-5  CaO  8-24  Na2O  10-20  K2O  0-5  氟化物  0-2

或者,玻璃组分按照重量比例,铝的含量最好大于或者等于16%重量 SiO2  35-60% Al2O3  12-27% CaO  0-35% MgO  0-30% Na2O  0-17% K2O  0-17% R2O(Na2O+K2O)  10-17% P2O5  0-5% Fe2O3  0-20% B2O3  0-8% TiO2  0-3%

最好,该产品被用于生产屋顶板,其密度在80-150kg/m3,粘合剂的含量为10%,具有在老化之后至少20kPa的抗撕扯强度和对于50毫米厚度来说大约70kPa的抗挤压强度或者对于大约80毫米厚度来说至少55kPa,以及最多35mW/m.K.的导热性。
本发明还涉及特别用于生产本发明的产品的,通过内部离心形成矿棉纤维的装置,该装置包括:
·离心机,能够围绕特别是垂直的轴旋转,其外周带穿有多个孔,
·底部与该离心机的内部相连的筐,
·环形燃烧器形式的高温气体牵伸装置,
·吹风环形式的气动装置,用于引导/调整所述纤维的尺寸,
其特征在于,该装置包括含有一个设置在该离心机周围且至少在该外周带对面的壁的机械装置,该筐的底部借助于使该筐相对离心机的上部下降和偏离的装置大致在该离心机的外周带的最下面的部分的高度处。
所述下降或者偏离装置特别包括一方面与该筐相连另一方面与该离心机的上部相连的垫块。
根据本发明的另一个特征,所述壁被冷却并且至少部分为圆柱形或者为截圆锥形式,该截圆锥最好上部扩大。
最好在该装置中,该燃烧器的温度至少等于1500摄氏度,最好至少等于1600摄氏度,该燃烧器的压力至少等于600mmCE,最好大约为650mmCE。
本发明还涉及一种形成该矿物纤维的方法,用于获得隔热和/或者吸声的隔离产品。该方法包括:通过离心机的内部离心,熔融玻璃流入到该离心机中并且从该离心机排出长丝;通过被燃烧器发射的牵伸气流进行高温气体牵伸;和进行卷曲加工,其特征在于,根据熔融玻璃的温度调节燃烧器的温度和/或者压力。
所述调节允许获得短的最多2厘米和细的纤维,该纤维的细度最多为4/5克或者最多18l/mn。
该燃烧器的温度必须至少为1500摄氏度,最好1600摄氏度,该燃烧器的压力必须至少为600mmCE,最好大约为650mmCE。
在该方法中所述纤维还可以通过气体射流类型的气动装置,被引导并且借助于壁类型的机械装置调整长度,所述纤维撞击该机械装置。
从该离心机排出的长丝还可以通过一个离心机获得,这个离心机的筐的底部被降低以便大致在该离心机的最下面的部分的高度处。
最好,还可以设计相对现有的离心机的孔的数目提高该离心机的单位面积的孔的数目。
本发明的其他的优点和特征在下面将参照附图进行更具体地描述,附图包括:
·图1和3是本发明的产品的部分视图的照片;
·图2和4是现有技术的产品的部分视图的照片;
·图5是本发明的产品和现有技术的产品沿同一方向撕开的视图照片;
·图6是本发明的纤维化装置的垂直截面视图;和
·图7是图6的部分放大视图。
通过所述照片1和2示出了在本发明产品和现有技术的产品之间的纤维长度的不同。
所述纤维取自矿棉产品,这里是玻璃棉产品,该产品通过从后面将描述的纤维化装置和卷曲装置开始的内部离心和高温气流牵伸并且进行卷曲操作而获得。
所述被检测的产品是20厘米×20厘米、厚度为50毫米的从较大尺寸的毡子上切割下来的样品。所述样品的尺寸作为示例用于本检测,但是当然可以是不同的,而下面将说明的在提取所述纤维之前的去油步骤没有改变。
所述产品具有至少等于40kg/m3的密度,这里为100kg/m3,细度为3.5/5克。
在从现有技术生产的产品的样品和本发明技术生产的产品的样品中取出纤维之前的去油步骤包括:根据下面的多个加热循环将所述样品放入炉子中3个小时:
·将所述样品放入在250摄氏度的温度下的炉子中,
·在一个小时中以250摄氏度加热的第一加热循环,
·通过将温度从250摄氏度提高到350摄氏度而在一个小时内加热的第二加热循环,
·通过将温度从350摄氏度提高到450摄氏度而在一个小时内加热的第三加热循环,
·在半个小时内进行在环境温度下冷却。
然后借助于拔毛钳通过撕扯一束纤维进行所述提取操作。然后,所述纤维束设置在一个尺子或者一个用于测量的刻度带子对面。
因此注意到如照片上可见的本发明的纤维的长度是短的,最多等于2厘米,对于这里示出的纤维来说为1.5厘米,而所述现有技术的纤维的长度为3-4厘米,甚至接近10厘米即大致为该长度的两倍。
除了纤维长度不同以外,注意到图3中示出的本发明的产品(对应于5厘米的样品的照片)上纤维的多方向分布非常均匀并且没有“孔”,与图4示出的现有技术的产品不同(对应于5厘米×5厘米样品的照片),对于现有技术的产品,倾向于形成彼此粘结的纤维块,从而导致在附图中附图标记T表示的孔。
因此很清楚对于本发明的产品,具有更加紧凑的结构,导致了各向同性的产品,从而因此确保该产品在撕扯检测中所述纤维的分开比现有技术(如图5)的情况不明显。事实上从图5看到当所述样品沿箭头方向被撕扯时,现有技术的产品(样品1)具有这样的纤维:该纤维与本发明的样品(样品2)不同,不再彼此“焊接”、连接。
令人惊讶地注意到本发明的产品相对现有技术的样品具有更加优良的机械性能。事实上,首先能够想到所述纤维是长的并且纠缠的一个样品与具有短纤维的样品一样抵抗机械应力。事实上,抗撕扯和抗压力的强度数值对于本发明的产品来说更好,正如在随后的概述的表格中所看到的那样。可以使更短的纤维允许的更紧凑的结构具有该效应。
随后的检测是对根据本发明和现有技术的样品进行的:
该撕扯检测是根据标准EN1607进行的。环形样品被夹在两个圆柱之间,该圆柱中的一个是固定的而另一个以300毫米/分钟的速度平移使得拉所述样品。一个力传感器测量样品发生断裂的力。一般实施两个撕扯检测,对生产完后获得的产品的第一检测,对被时效处理的产品的第二检测(高压锅后的强度),所述被时效处理的产品是在温度为107摄氏度并且湿度为100%的高压锅中存放45分钟的产品。
对压力的检测是根据标准EN826进行的。该检测在于在一个方形样品的表面上施加压力。力传感器测量了这样的力:使得该样品的挤压对应于相对其初始厚度变形10%。
本发明的产品是由接近现有技术的主要方法和纤维化装置获得的,已经对所述方法和装置进行了改进。这些改进证明对于生产良好品质的产品来说非常重要。
以对于现有技术公知的方式,该纤维化装置包括没有底部的类型的离心机1,具有实心底部的筐2,该筐2设置在离心机内部,环绕该离心机的环形燃烧器3和吹风环4。
所述没有底部1的离心机1固定在一个装置上,该装置保持在沿竖直安装的轴X旋转的中空轴10上,该轴被未示出的马达驱动。
该离心机1包括穿有大量的孔12的外周带11。所述孔的直径在9/10-6/10毫米,该孔根据从高向低分成三组的排列而形成:中间排列具有的孔径小于在高出和低处的排列的孔径至少0.1或者0.2毫米。
该具有实心底部20的筐2在该离心机内部设置,与该离心机连接,使得该筐2的开口位于该中空轴10的自由端的对面并且该筐2的壁21大致远离该外周带11。
该筐的所述圆柱壁21穿有少量的较大的孔22,例如该孔的直径为大约3毫米。
通过所述中空轴10,熔融的玻璃流束供应给该离心机,并且流入到该筐2中。该熔融玻璃穿过该筐的所述孔22,然后以主要流束5的形式被分配,所述主要流束5被引向该外周带11的内部,从该外周带11该主要流束5通过所述孔12在离心力作用下以长丝50的形式被排出。
用于本发明的产品的玻璃组分可以是不同的。在专利申请EP0399320和EP0412878中描述了一些组分的例子。
作为示例,一种组分如下所述,对于该组分来说,所述成分被以质量百分比描述。  SiO2  65.3  Al2O3  2.1  Na2O3  16.4  CaO  8.1  MgO  2.4  K2O  0.7  B2O3  4.5

还可以参照从专利申请WO00/17117的玻璃组分的另外的示例,该另外的示例具有改善的温度稳定性。所述组分以质量百分比描述如下。  SiO2  42.3  Al2O3  23.2  Fe2O3  4.9  CaO  15  MgO  0.6  Na2O  6.1  K2O  5.1  P2O5  0.1

该环形燃烧器3是根据登记的EP0189354的专利的。该环形燃烧器3导致了气体射流,该气体射流在该燃烧器的唇部处的温度在1500-1650摄氏度,最好等于1550摄氏度。
构成用于进行引导纤维的已知的气动装置的吹风环4包括一些气体射流生成元件,最好所述生成元件是单独的并且发散的,所述生成元件被连接到该外周带11的最下面的孔排列的下面。各实施例优选是:穿有多个孔的管状环,在该管状环上固定了一些突出部或者一系列的喷管。
这样形成的该气动隔板制动所述纤维,可能偏转它们的运动方向。另外,在撞击冷的气体层时所述纤维通过所导致的足够大的冲击而断裂。
与现有技术不同,本发明的装置不包括加热该外周带11的环形感应器。
根据本发明,该装置包括用于断裂所述纤维的机械装置,所述机械装置呈环形装置6的形式,该环形装置6设有不锈钢的外壁60,该外壁朝向该离心机1并且为朝向顶部扩大的截锥体形状。该装置6是根据文件WO01/38245的教导的。最好该装置6包括内部空腔61,该内部空腔61构成了用循环水冷却的系统从而确保接触所述纤维的该壁60保持足够小的温度以便该纤维不会在这里粘结,而是“弹起”并且可能在该冲击下断裂。
根据本发明,相对现有技术的其他改进包括:相对该中空轴10的自由端降低该筐2的底部20,使得该底部20大致在该离心机的外周带11的最下面的部分14的高度处,所述部分14也称为带底部(图7)。
相对该离心机的上部16的附加的降低或者间隔例如通过一个垫块23实现的,该垫块23通过例如螺纹连接,机械固定在所述筐2上,另一方面还固定在通常的悬吊部件15上,该悬吊部件15与该离心机1连接。该垫块确保了与该轴的自由端的附加间隔,因此保证了与该离心机的上部16的附加间隔。
该构造允许来自该筐的孔22的熔融玻璃分散在该离心机的带底部14上,因此保持该部分处于足够的温度下以便不堵塞所述内部孔12,然而通过离心力所述玻璃到达上部孔。因此向该离心机外部抛射的纤维基本上没有颗粒或者反玻璃化的颗粒。
最后,在本发明的装置的出口,在已经撞到所述壁60之后,所述纤维在于该离心机(未示出)下面喷洒粘合剂之后一般呈层地沉积在一个皮带上。因为与现有技术一样,不再示出用于使所述粘合剂成网状的热处理和根据专利EP-133083的教导的该层的卷曲操作。
根据本发明的装置的牵伸以及卷曲操作而获得的产品允许获得纤维细度对应于低于或者等于4/5克,特别是在2.5-5/克的细度;特别是3/5克的细度对应于在4-6微米的平均直径。本发明的产品因此具有这样的优点:含有一些细的纤维,正如在诸如样品1的现有技术的通常产品中存在,但是保持比申请WO01/38245的产品更好的细度,对于该产品所述细度达到5.8/5克。所述细度确保了更软的手感和导热性0.5-1mW/m.K的增益。
下面的表格I总结并且允许了比较根据申请WO01/38345称为LITOBAC的产品和本发明的产品以及根据现有技术的通常产品的特征,所述3个产品具有100kg/m3的密度和大约10%的相对玻璃棉的质量粘合率。特别涉及厚度为50毫米的用于可进入循环的平屋顶的隔离板。
                                               表格I  细度  用mW/m.K.表  示的导热率  在高压锅之前的  抗撕扯强度,用  kPa表示  在高压锅之后的  抗撕扯强度,用  kPa表示  抗压力强度,  用kPa表示  需用产品  3.5/5克  35  20  15  50  LITOBAC产品  6.8/5克  36.5  30  20  70  本发明的产品  3.5/5克  35  30  30  70

在上面的表格I中作为示例引用的本发明的产品因此来自这样装置:该装置具有相对现有技术的特殊性,包括冷却壁,所述纤维从该冷却壁上弹起并且断裂,以及该筐的底部降低到大致与该离心机的外周带的最下面的部分的高度同样高的地方。
上述的装置的不同实施例还允许获得一个具有短的并且细的纤维的本发明的产品,其直径比上述的产品的纤维的直径小。在这方面,该细度并没有在5克下描述而是用l/mn表示。所述纤维具有最多为18l/mn的细度。
因此,在一个变形中,该筐的降低不是必须的并且特别被去除,用于断裂所述纤维的机械装置6可以是次要的。生产所述纤维的方法包括:上致动所述气动装置,该气动装置有利于所述纤维的断裂,并且用于影响纤维细度的牵伸该纤维。
再者,最好调节该燃烧器3的温度和/或者压力。
特别地,保持该燃烧器的温度至少在1500摄氏度并且根据该玻璃的温度增加该燃烧器的温度,以便达到大约1600摄氏度的温度,甚至1650摄氏度。
互补地或者附加地,调整该燃烧器的压力以便该压力足够大,至少等于600mmCE,最好大约为650mmCE。
另外,为了作用于该纤维的细度,可以利用标准离心机,即该离心机的孔具有的直径在6/10和9/10mm之间,但是通过增加在该底座(离心机底座)的外周的整体上的孔数,然后降低通过孔喷射的玻璃流量而被改进。如果对于一定的直径来说,一个离心机具有大约26000孔,则最好构造具有28000,尤其是30000孔的相同直径的离心机。
方法的变形确保获得细度最多为18l/mn的纤维。
下面的表格II总结了来自燃烧器的温度为1600摄氏度,压力在650mmCE的所述方法变形的两个产品的特征。对于第二产品来说,该纤维化装置设计了将所述机械装置连接到所述气动装置上。
所述产品具有80kg/m3的密度,相对该玻璃棉的质量粘合剂率为大约10%,厚度为80毫米。
                                     表格II  本发明的产品  细度  导热率  单位mW/mk  抗撕扯强度  单位kPa  抗挤压强度  单位kPa  没有机械装置的方法  的变形  13l/mn  35  26  55  具有机械装置的方法  的变形  13l/mn  35  29  61

注意到所述获得的纤维具有13l/mn的细度(平均直径为3微米),伴有最多35mW/m.K.的导热率的增益。
对于第二产品来说的机械装置的应用赋予该第二产品一些性能,就抗撕扯强度和抗压强度来说,比第一产品更加高。
与该表格I相比,通过保证机械性能的良好水平,获得了具有低密度的等效的热性能,因为对于这些变形来说更加细的细度。

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通过内部离心和高温气流牵伸以及卷曲加工生产以矿物纤维为基的隔热和/或者隔声的隔离产品,其特征在于,该产品不含有反玻璃化和/或者非纤维状的颗粒:所述纤维的长度最多等于2厘米,最好小于1.5厘米,所述纤维具有的细度小于或者等于每5克为4,特别是在每5克2.54之间,或者具有的细度小于或者等于18l/mn,尤其是在1115l/mn,最好在1213l/mn。 。

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