Способ и устройство для удаления королька из минерального волокнистого материала


 


Владельцы патента RU 2554960:

РОКВУЛ ИНТЕРНЭШНЛ А/С (DK)

Изобретение относится к способу удаления королька из минеральных волокон. Технический результат изобретения заключается в увеличении количества удаляемого королька из получаемых волокон. Способ удаления королька из минеральных волокон включает получение собранного полотна минеральных волокон, содержащего королек, с последующим распутыванием собранного полотна волокон. Распутывание включает подачу собранного полотна на по меньшей мере один ролик, который вращается вокруг своей продольной оси и имеет острые шипы, выступающие из его периферической поверхности. Самые удаленные от центра точки ролика с шипами движутся со скоростью от 15 до 200 м/с. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке искусственного стекловолокнистого материала для снижения содержания неволокнистых включений (королька) в материале. В частности, изобретение относится к обработке волокон, которые потом не соединяются для образования связного холста, но, напротив, используются как несвязанные волокна.

Стандартной практикой для получения искусственных стекловидных волокон является вытягивание волокон из стекломассы в потоке воздуха, который движется к коллектору и тем самым образует облако первичных волокон, движущихся к коллектору, и сбор волокон в коллекторе в виде искусственного стекловолокна. Образование волокон обычно проводится с применением по меньшей мере одного центробежного волокнообразующего ротора. Часто используется несколько волокнообразующих роторов в форме каскада центрифуг.

При производстве искусственного стекловолокна очень часто образуется значительное количество неволокнистого материала, известного как гранулы или "королек". Во многих случаях королек может составлять до 45% от веса собранного минерального материала.

Присутствие королька в собранных минеральных волокнах обычно нежелательно, так как это снижает качество волокнистого материала. Когда искусственный стекловолокнистый материал должен применяться в целях изоляции, высокое содержание королька может не дать проявиться изоляционным свойствам материала. В частности, высокое содержание королька может привести к ненадлежащему качеству искусственных стекловолокон для определенных приложений, таких как звукоизоляция.

Присутствие королька может также повысить суммарную плотность искусственного стекловолокнистого материала, что является недостатком во многих приложениях.

Хотя способы удаления королька из минерального волокнистого материала известны, многие из них приводят к ненадлежащему удалению королька. Кроме того, там, где действительно существуют способы удаления достаточного количества королька, эти способы обычно будут очень экономически не выгодными для производства многих типов продуктов.

Поэтому целью настоящего изобретения было разработать способ и устройство, которые эффективны в удалении королька из минерального волокнистого материала и которые экономически выгодны для применения в промышленном процессе.

Настоящее изобретение особенно подходит при производстве искусственного стекловолокнистого материала для применения в областях, где допустимо присутствие некоторого количества королька, но где уровень королька, естественным образом возникающего в процессе получения минеральных волокон, слишком высокий. Для этих приложений особенно важно удерживать на минимуме расходы на любые последующие обработки искусственного стекловолокнистого материала, чтобы обеспечить экономическую жизнеспособность получаемого продукта.

Изобретение относится, в частности, к получению несвязанных волокон, которые не скрепляют друг с другом с образованием связного холста после сбора. Продукт в этой форме часто поставляется покупателю в виде тюков волокон и позднее наносится распылением. В этом контексте особенно важно максимально возможно избавиться от присутствия в искусственном стекловолокнистом материале больших кусков не преобразованного в волокно материала.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ удаления королька из минеральных волокон, включающий:

- получение собранного полотна минеральных волокон, содержащего королек;

- осуществление распутывания собранного полотна волокон;

- удерживание распутанных волокон во взвешенном состоянии в потоке первичного воздуха, тем самым позволяя отделить волокна от королька, и

- сбор волокон;

причем в волокнах, собранных из потока первичного воздуха, присутствует от 0% до менее 1 вес.% связующего.

Было найдено, что предлагаемый изобретением способ эффективен для удаления королька и к тому же он высокорентабелен, так как в отличие от многих способов предшествующего уровня техники способ и устройство по изобретению могут являться частью непрерывной линии производства искусственного стекловолокна. Это дает существенные преимущества в отношении скорости процесса и, как результат, стоимости получаемого продукта.

Согласно настоящему изобретению, предлагается также устройство для удаления королька из минерального волокна, содержащее:

- распутывающее устройство для распутывания полотна минеральных волокон, чтобы получить распутанные волокна,

- средство подачи полотна для подачи полотна в распутывающее устройство,

- средство обеспечения воздушного потока для подачи потока первичного воздуха, в котором удерживаются во взвешенном состоянии распутанные минеральные волокна,

- камеру просеивания, в которую волокна вносятся в потоке первичного воздуха и в которой королек отделяется от волокон,

- разгрузочное отверстие на нижнем конце камеры просеивания для сбора королька, отделенного от минеральных волокон, и

- коллектор для сбора распутанных минеральных волокон,

причем распутывающее устройство и камера просеивания отстоят друг от друга в поперечном направлении на расстояние по меньшей мере 0,5 метра, предпочтительно от 0,7 до 5 метров, более предпочтительно от 1 до 3 метров.

Было найдено, что когда камера просеивания так отстоит от распутывающего устройства, устройство может обеспечивать особенно эффективное удаление королька. Разнесение места процесса распутывания и, если таковая имеется, положения камеры просеивания также является предпочтительным признаком способа по изобретению.

Термин "королек", как он используется здесь, означает стекловидный материал, который не находится в форме удлиненных волокон. Обычно более крупные части неволокнистого материала считаются более существенным недостатком для свойств продукта, чем менее крупные части. Изобретение особенно подходит для применения для обработки полотен из минеральных волокон, содержащих королек с максимальным размером по меньшей мере 600 мкм. В некоторых вариантах осуществления удаляется по меньшей мере 90 или 95% королька этого размера. Настоящее изобретение особенно выгодно также для удаления королька с максимальным размером более 250 мкм. Часто удаляется по меньшей мере 70 или 80% королька этого размера. Но изобретение эффективно также для удаления королька с максимальным размером по меньшей мере 63 мкм и даже для удаления королька с максимальным размером по меньшей мере 25 мкм.

Содержание королька в искусственном стекловолокнистом материале, обработанном согласно изобретению, можно значительно снизить. Содержание королька с максимальным размером больше 63 мкм можно снизить, например, с 40 или 45 вес.% до всего 33%, 25% или даже до 20%.

Полученный в результате минеральный волокнистый материал с низким содержанием королька подходит для многих применений. Например, его можно распылять вместе с цементом, например, на стальные конструкции или потолки автостоянок в качестве изоляции.

Изобретение также особенно хорошо подходит для изготовления минерального волокнистого материала, подходящего для изоляции морских судов. В таких приложениях особое значение имеет низкая плотность.

Низкое содержание королька особенно выгодно также для получения звукоизоляции. Поэтому настоящее изобретение особенно полезно и в этом контексте.

Согласно способу по изобретению искусственный стекловолокнистый материал, собранный из потока первичного воздуха, содержит менее 1% связующего. Предпочтительно, чтобы искусственный стекловолокнистый материал содержал менее 0,7% связующего, более предпочтительно, чтобы присутствовало менее 0,5% связующего. Наиболее предпочтительно в искусственном стекловолокнистом материале, собранном из потока первичного воздуха, по существу не содержится связующего.

Однако материал может содержать и обычно содержит другие вещества в дополнение к искусственным стекловолокнам, такие как антистатики и/или смазки. Частными примерами являются силаны и технологическое масло. Эти дополнительные материалы обычно присутствуют в количестве менее 1% от полного веса искусственного стекловолокнистого материала, собранного из потока первичного воздуха. Обычно это количество составляет менее 0,5% или даже менее 0,2%.

Искусственные стекловолокна, обрабатываемые в настоящем изобретении, могут быть любыми искусственными стекловолокнами, но обычно это керамические волокна или каменные волокна. Предпочтительно обрабатываются каменные волокна. Каменная вата обычно имеет содержание оксида железа по меньшей мере 3% и содержание щелочноземельных металлов (оксид кальция и оксид магния) от 10 до 40% наряду с другими обычными составляющими минеральной ваты. Это оксид кремния, оксид алюминия, щелочные металлы (оксид натрия и оксид калия), которые обычно присутствуют в меньших количествах, присутствуют также оксид титана и другие несущественные оксиды.

Однако некоторые каменные волокна, особенно подходящие для изобретения, являются волокнами, содержащими менее 1 вес.% оксида железа, около 17-23 вес.%, предпочтительно 18-22 вес.%, оксида кремния, 34-39 вес.% оксида кальция и оксида магния в сумме и максимум 3 вес.% оксида натрия и оксида калия в сумме.

Диаметр волокон часто лежит в интервале от 3 до 20 микрон, в частности, как правило, от 5 до 10 микрон.

Термин "собранное полотно", как он используется здесь, включает любые минеральные волокна, которые были собраны на поверхности, т.е. они больше не увлекаются с воздухом.

Собранное полотно может быть первичным полотном, которое было образовано при сборе волокон на ленте конвейера и которое подается в процесс согласно изобретению без соединения внахлестку или иного скрепления. Альтернативно, собранное полотно может быть вторичным полотном, которое было образовано соединением внахлестку или иным скреплением первичного полотна. Предпочтительно собранное полотно является первичным полотном.

Распутывание волокон очень важно в настоящем изобретении, так как оно открывает и отделяет волокна друг от друга, тем самым высвобождая королек, который иначе остался бы захваченным внутри полотна. Распутывающее устройство предпочтительно представляет собой по меньшей мере один ролик, который вращается вокруг своей продольной оси и имеет острые шипы, торчащие из его окружной поверхности. Процесс распутывания предпочтительно содержит подачу собранного полотна на по меньшей мере один ролик, который вращается вокруг своей продольной оси и имеет острые шипы, выступающие из его периферической поверхности.

Предпочтительно ролик имеет диаметр, отсчитываемый от наиболее удаленной от центра точки шипа, от 20 см до 80 см, более предпочтительно от 30 см до 70 см, еще более предпочтительно от 45 см до 60 см и наиболее предпочтительно от 50 см до 60 см. Длина ролика обычно составляет от 50 см до 2 м, предпочтительно от 60 см до 1,5 м и более предпочтительно от 80 см до 1,2 м. Эти размеры ролика выгодны тем, что можно достичь относительно высоких скоростей на внешнем периметре, тогда как размер устройства не является недопустимо большим.

Было найдено, что быстрое вращение ролика особенно эффективно для достижения эффективного удаления королька из волокон. Поэтому в предпочтительных вариантах осуществления ролик вращается со скоростью от 500 об/мин до 5000 об/мин, предпочтительно от 1000 об/мин до 4000 об/мин, более предпочтительно от 1500 об/мин до 3500 об/мин и наиболее предпочтительно от 2000 об/мин до 3000 об/мин.

Высокая скорость вращения ролика может привести к тому, что его внешняя периферия перемещается с особо высокой скоростью. Согласно изобретению предпочтительно, чтобы внешняя периферия ролика перемещалась со скоростью от 15 до 200 м/с. Более предпочтительно скорость составляет от 25 до 150 м/с, еще более предпочтительно от 40 до 120 м/с и наиболее предпочтительно от 60 до 90 м/с. Эта скорость относится к скорости самых удаленных от центра точек шипов. Было обнаружено, что эти высокие скорости особенно эффективны для удаления королька из минерального волокнистого материала.

В некоторых вариантах осуществления имеется по меньшей мере два ролика. Эти ролики могут действовать в тандеме или последовательно.

Ролик предпочтительно находится внутри по существу цилиндрической камеры. Камера имеет входные отверстия, через которые минеральные волокна подаются к ролику. Камера также имеет выходные отверстия, через которые выбрасываются распутанные минеральные волокна. Предпочтительно они выталкиваются через выходное отверстие в поток первичного воздуха.

В предпочтительных вариантах осуществления минеральные волокна подаются к ролику сверху. Предпочтительно также, чтобы распутанные минеральные волокна сбрасывались с ролика вбок с нижней части его периферии. В наиболее предпочтительном варианте осуществления минеральные волокна переносятся роликом приблизительно на 180° прежде их сбрасывания.

Ролик предпочтительно занимает большую часть камеры. Предпочтительно кончики шипов меньше 10 см, более предпочтительно меньше 7 см и наиболее предпочтительно меньше 4 см от изогнутой стенки по существу цилиндрической камеры. Это приводит к тому, что воздушный поток, создаваемый роликом, будет больше и достигается более полное распутывание волокон воздушным потоком и самими шипами.

Согласно изобретению волокна находятся взвешенными в потоке первичного воздуха. Взвешиванием искусственного стекловолокнистого материала в потоке первичного воздуха можно отсеять более плотный королек и более тяжелые куски ваты, так как воздушный поток или потоки действуют на них в меньшей степени, так что они легче оседают под действием силы тяжести.

Термин "воздушный поток", как он используется здесь, следует понимать в широком смысле, так что он включает не только поток воздуха, содержащий газы в пропорциях, в каких они присутствуют в атмосфере Земли, но также поток любого подходящего газа или газов в любых подходящих пропорциях.

Распутанные волокна обычно сбрасываются с ролика в поток первичного воздуха. В некоторых вариантах осуществления ролик вносит вклад в поток первичного воздуха, но обычно вращение ролика (вместе с волокнами, переносимыми на ролике) будет единственным источником потока первичного воздуха.

Предпочтительно поток первичного воздуха имеет начальную скорость от 15 до 200 м/с, предпочтительно от 25 до 150 м/с, более предпочтительно от 40 до 120 м/с, наиболее предпочтительно от 60 до 90 м/с.

Устройство согласно изобретению требует средств создания воздушного потока для подачи потока первичного воздуха. Это средство создания воздушного потока может быть образовано как часть распутывающего устройства. Когда в качестве распутывающего устройства используется ролик с шипами, он обычно сам действует как средство для создания потока первичного воздуха, так как он создает поток распутанных минеральных волокон, взвешенных в воздушном потоке.

Согласно способу поток первичного воздуха предпочтительно вводится в камеру просеивания. В камере просеивания турбулентность потока первичного воздуха позволяет отсеять плотные частицы на дно камеры. Однако было найдено, что некоторое разнесение распутывающего устройства, обычно ролика с шипами, и камеры просеивания может привести к улучшенному удалению королька. Поэтому в способе по изобретению предпочтительно, чтобы минеральные волокна проходили от 0,5 до 5 метров, предпочтительно от 0,7 до 3 метров, более предпочтительно от 1 до 2 метров в потоке первичного воздуха, прежде чем они достигнут камеры просеивания.

В устройстве по изобретению камера просеивания отстоит от устройства распутывания в боковом направлении на расстояние по меньшей мере 0,5 метров, предпочтительно от 0,7 до 5 метров, более предпочтительно от 1 до 3 метров.

Когда поток первичного воздуха входит в камеру просеивания, в воздушном потоке создается значительная турбулентность. Обычно это желательно, так как считается, что это позволяет отсеять плотные частицы на дно камеры и способствует дальнейшему раскрытию пучков волокон, чтобы позволить корольку высвободиться.

Камера просеивания обычно включает разгрузочное отверстие на своем нижнем конце для сбора королька, отделенного от волокнистого материала. Камера просеивания обычно имеет также выходное отверстие для минеральных волокон на более высоком уровне, чем разгрузочное отверстие. Обычно выпускное отверстие для минеральных волокон также находится выше, чем входное отверстие, через которое волокна входят в камеру просеивания. Часто выход для минеральных волокон находится на верхнем конце камеры просеивания.

Минеральные волокна, находящиеся взвешенными в потоке первичного воздуха, в некоторых вариантах осуществления подвергают действию дополнительного воздушного потока, текущего в направлении, отличном от направления потока первичного воздуха. Это помогает создать дополнительную турбулентность в потоке первичного воздуха, что способствует раскрытию пучков волокон, чтобы высвободить королек и позволить переносить волокнистый материал в турбулентном воздушном потоке, тогда как королек, который намного более плотный, опускается под действием силы тяжести. Обычно первичный воздух течет в целом вбок, а дополнительный воздушный поток является в целом восходящим. В некоторых вариантах осуществления предусмотрено несколько дополнительных воздушных потоков.

В устройстве может иметься средство создания дополнительного воздушного потока, чтобы подавать дополнительный воздушный поток в поток первичного воздуха. Средства создания дополнительного воздушного потока, когда они имеются, предпочтительно помещаются на нижнем конце камеры просеивания и выполнены так, чтобы обеспечивать восходящий воздушный поток внутри камеры просеивания. Предпочтительно имеется по меньшей мере два средства создания дополнительного воздушного потока. В одном варианте осуществления эти средства создания воздушного потока адаптированы для подачи в целом восходящего дополнительного воздушного потока, но находятся под углом друг к другу.

Средства создания первичного воздушного потока предпочтительно находятся на боковой стороне камеры просеивания и способны подавать воздушный поток сбоку через камеру.

Было найдено, что особенно эффективное отделение королька от волокнистого материала получается, когда дополнительный воздушный поток имеет низкую скорость. Это справедливо, в частности, когда это сочетается с высокой скоростью потока первичного воздуха, обычно возникающего при быстром вращении ролика с шипами. Таким образом, предпочтительно, чтобы дополнительный воздушный поток имел скорость от 0,3 до 10 м/с, предпочтительно от 0,5 до 6 м/с, более предпочтительно от 1 до 5 м/с, наиболее предпочтительно от 1 до 3 м/с. Дополнительный воздушный поток, в частности, когда он направлен вверх, позволяет волокнистому материалу находиться во взвешенном состоянии большее время, в частности, в камере просеивания. Однако низкая скорость дополнительного воздушного потока или потоков позволяет более плотному корольку легче опускаться на дно камеры просеивания. Дополнительный воздушный поток в восходящем направлении позволяет также волокнистому материалу выходить из камеры просеивания через выходное отверстие на верхнем конце камеры, тогда как королек собирается через выходное отверстие на нижнем конце камеры. Если волокна выходят из камеры просеивания через выходное отверстие на верхнем конце, низкая скорость дополнительного воздушного потока, в частности, в указанных выше пределах, позволяет волокнам оставаться во взвешенном состоянии в камере просеивания более длительное время.

Чтобы вызвать полное просеивание волокон, предпочтительно выполнить устройство таким образом, чтобы среднее время пребывания волокон в камере просеивания составляло по меньшей мере 0,5 секунд, более предпочтительно по меньшей мере 2 секунды или даже по меньшей мере 3 секунды.

Объем камеры просеивания может меняться в широком диапазоне, но считается, что объем от 5 м3 до 20 м3, в частности от 7 м3 до 15 м3 и более предпочтительно от 8 м3 до 12 м3, дает оптимальные результаты в отношении удаления королька.

В особенно предпочтительном варианте осуществления после выхода из камеры просеивания минеральные волокна удаляются из воздушного потока в циклонную камеру.

Опционально, этот процесс может повторяться для дальнейшего удаления королька.

Способ может осуществляться как периодический процесс, но предпочтительно, чтобы способ осуществлялся на линии производства минеральной ваты. В этом случае первичное или вторичное полотно минеральной ваты может переноситься на процесс распутывания волокон непосредственно после сбора или, что также возможно, уложенных в полотно. Это гарантирует особенно рентабельный и эксплуатационно гибкий способ удаления королька из минеральных волокон.

Поэтому устройство по изобретению предпочтительно включает, кроме того, устройство формирования минеральных волокон. Это может быть любое устройство, подходящее для этой цели, например каскад центрифуг. В предпочтительных вариантах осуществления устройство формирования минеральных волокон представляет собой каскад центрифуг, который обычно производит значительное количество королька, требующего удаления. В любом случае подается минеральный расплав, и волокна производятся под действием центробежной силы устройства.

Там, где устройство формирования минеральных волокон входит в устройство по изобретению, это устройство будет также включать предварительный коллектор, предназначенный для приема волокон с волокнообразующего устройства. Устройство будет также включать всасывающие средства для обеспечения всасывания через коллектор и тем самым сбора волокон на коллекторе в виде полотна.

Предварительный коллектор предпочтительно имеет форму работающей в непрерывном режиме конвейерной ленты. Лента является проницаемой для воздуха. Волокна образуют первичное полотно на ленте. Такие средства размещаются сзади предварительного коллектора, чтобы позволить воздушному потоку течь через коллектор. Там, где предварительный коллектор является конвейерной лентой, он может также действовать как транспортирующее средство для переноса собранного полотна к распутывающему устройству. Иначе могут потребоваться другие транспортирующие средства.

Устройство может факультативно содержать средства для обработки первичного полотна любым способом, известным специалисту в данной области. Например, устройство может содержать качающийся транспортер для скрепления внахлестку первичного полотна на дальнейшей работающей в непрерывном режиме конвейерной ленте, чтобы образовать вторичное полотно минеральных волокон.

В предпочтительном варианте осуществления предварительный коллектор имеет форму конвейерной ленты, ведущей во входной канал. Входной канал может иметь конвейерные ролики на его верхнем краю, чтобы помочь перемещать минеральные волокна через входной канал.

Между предварительным коллектором (когда он имеется) и распутывающим устройством в некоторых вариантах осуществления имеется по существу вертикальный канал. Часто этот по существу вертикальный канал будет уже на своем нижнем конце, чем на верхнем конце.

Далее изобретение будет описано на примере с обращением к чертежу, на котором фиг.1 является схематическим чертежом устройства для удаления королька из волокон.

Устройство, подходящее для применения в способе по настоящему изобретению, показано на фиг.1, где волокнообразующее устройство и предварительный коллектор выполнены так, чтобы нести полотно минеральных волокон во входной канал 1.

Устройство содержит входной канал 1 для полотна искусственного стекловолокна. На нижнем краю входного канала 1 имеется конвейер 2, который несет минеральные волокна через входной канал 1. На верхнем краю входного канала, конвейерные ролики 3 помогают подавать минеральные волокна через входной канал 1. На конце входного канала 1 первое множество взаимно разделенных удлиненных элементов 4 распределены поперек конца входного канала 1. Они служат для разрыва более крупных кусков полотна минеральных волокон. В некоторых вариантах осуществления удлиненные элементы 4 имеют форму вращающихся щеток, которые протягивают минеральные волокна между собой, когда они вращаются.

Минеральные волокна, которые проходят через конец впускного канала 1, опускаются затем вниз в по существу вертикальный канал 5. В показанных вариантах осуществления второе множество взаимно разделенных удлиненных элементов 6 распределены поперек верхнего края канала. Во втором множестве удлиненные элементы обычно расположены ближе друг к другу, чем в первом множестве. В показанных вариантах осуществления второе множество удлиненных элементов вращается таким образом, чтобы позволить достаточно малым частям полотна минеральных волокон пройти через них, но более крупные куски уносятся через канал 7 рециркуляции полотна минеральных волокон.

Вертикальный канал 5 обычно сужается к его нижнему краю. В показанном варианте осуществления нижний конец вертикального канала образует вход 8 в по существу цилиндрическую камеру 9. Как показано, вход 8 находится в верхней части по существу цилиндрической камеры 9. При работе полотно минеральных волокон проходит через вертикальный канал 5 и через вход 8 в цилиндрическую камеру 9.

В альтернативном варианте осуществления вертикальный канал 5 опущен. Вместо него предусмотрен подающий механизм для подачи полотна минеральных волокон напрямую в цилиндрическую камеру 9. Подающий механизм может содержать, например, конвейерную ленту и факультативно один или более подающих роликов, установленных для контролируемого продвижения полотна в цилиндрическую камеру 9.

Цилиндрическая камера 9 содержит ролик 10 с шипами 11, выступающими из его окружной поверхности 12. Ролик 10, показанный на фиг.1, вращается против часовой стрелки, как показано на чертеже, так что минеральные волокна уносятся от входа 8 вокруг левой стороны ролика 10, как показано, и сбрасываются вбок в поток первичного воздуха в камеру просеивания 14.

Шипы могут быть жестко закреплены на ролике для оптимального сопротивления износу и разрыву. Например, шипы могут быть закреплены путем приклеивания или приваривания шипов в глухие отверстия, выполненные на внешней периферии ролика. Альтернативно, шипы могут быть сменными. Это можно осуществить, например, выполнив ролик как полый цилиндр с отверстиями в цилиндрической стенке. Далее, шипы могут, например, иметь головку и вставляться внутрь в отверстия. Таким образом, шипы можно заменять при поломке или износе. Далее, имея сменные шипы, можно менять модель шипов. Тем самым можно оптимизировать модель для различных типов материала, который надо распутать, например, в зависимости от того, как туго упакованы минеральные волокна.

В показанных вариантах осуществления поток первичного воздуха создается вращением ролика 10 в цилиндрической камере 9, в частности, там, где происходит движение шипа 11 и волокон через пространство между окружной поверхностью ролика и изогнутой стенкой 13 цилиндрической камеры 9.

Камера просеивания 14, показанная на фиг.1, содержит разгрузочное отверстие 16 и средства 15 создания дополнительного воздушного потока. При работе королек отделяется от волокнистого материала в камере просеивания 14 и собирается в разгрузочном отверстии 16. Средства 15 создания дополнительного воздушного потока содержат отверстия, через которые подается дополнительный воздушный поток. Сетки 17 установлены поперек отверстий в средствах 15 создания дополнительного воздушного потока. Эти сетки позволяют дополнительному воздушному потоку проходить через них в камеру просеивания 14, но предназначены предотвращать попадание материалов в средства 15. Средства 15 создания дополнительного воздушного потока направляют дополнительный воздушный поток вверх в камеру просеивания 14.

Дополнительный воздушный поток встречает поток первичного воздуха, содержащий распутанные волокна, в камере просеивания 14. Роль дополнительного воздушного потока заключается в переносе распутанных волокон вверх в камере просеивания 14. Более уплотненные волокна и королек из минерального материала не будут переноситься вверх в камере просеивания, а будут опускаться к нижнему краю и разгрузочному отверстию 16.

Распутанные волокна переносятся к верхней части камеры просеивания 14, где расположен отводящий канал 18, чтобы выносить смесь из камеры просеивания 14. Канал 19 возврата первичного воздуха соединен с отводящим каналом 18 и возвращает часть воздуха из отводящего канала 18 назад в средство 15 создания дополнительного воздуха.

Отводящий канал ведет в циклонную камеру 20. Циклонная камера 20 имеет канал 22 возврата вторичного воздуха, идущий от его верхнего конца к средству 15 создания дополнительного воздуха. Фильтр 21 соединен с каналом 22 возврата вторичного воздуха. При работе фильтр 21 удаляет случайные минеральные волокна из канала 22 возврата вторичного воздуха. По мере удаления воздуха из верхнего конца циклонной камеры 20 смесь распутанных волокон и связующего падают через выход 23 на нижнем конце циклонной камеры 20.

Коллектор 24 находится ниже выхода 23 циклонной камеры. В показанных вариантах осуществления коллектор 24 имеет форму конвейера, который уносит собранные волокна, чтобы упаковать их в тюки.

1. Способ удаления королька из минеральных волокон, включающий:
получение собранного полотна минеральных волокон, содержащего королек;
осуществление процесса распутывания собранного полотна волокон, где указанный процесс распутывания включает подачу собранного полотна на по меньшей мере один ролик, который вращается вокруг своей продольной оси и имеет острые шипы, выступающие из его периферической поверхности;
удерживание распутанных волокон во взвешенном состоянии в потоке первичного воздуха, тем самым, позволяя отделить волокна от королька, и
сбор волокон;
в котором в волокнах, собранных из потока первичного воздуха, присутствует от 0% до менее 1 вес. % связующего, и
в котором самые удаленные от центра точки ролика с шипами движутся со скоростью от 15 до 200 м/с.

2. Способ по п. 1, в котором в волокнах, собранных из потока первичного воздуха, содержится от 0 до 0,5 вес. % связующего.

3. Способ по п. 1, в котором ролик имеет диаметр, отсчитываемый от наиболее удаленных от центра точек шипов, от 20 см до 80 см, предпочтительно от 30 см до 70 см, более предпочтительно от 45 см до 65 см и наиболее предпочтительно от 50 см до 60 см.

4. Способ по п. 1, в котором ролик вращается со скоростью от 500 об/мин до 5000 об/мин, предпочтительно от 1000 об/мин до 4000 об/мин, более предпочтительно от 1500 об/мин до 3500 об/мин, наиболее предпочтительно от 2000 об/мин до 3000 об/мин.

5. Способ по п. 1, в котором самые удаленные от центра точки ролика с шипами движутся со скоростью от 25 до 150 м/с, более предпочтительно от 40 до 120 м/с, предпочтительно от 60 до 90 м/с.

6. Способ по п. 1, причем способ осуществляется на линии производства минеральной ваты, которая подает первичное или вторичное полотно минеральной ваты на процесс распутывания волокон.

7. Способ по п. 1, в котором минеральные волокна, удерживаемые во взвешенном состоянии в потоке первичного воздуха, подвергаются воздействию дополнительного воздушного потока, текущего в направлении, отличном от направления потока первичного воздуха.

8. Способ по п. 7, в котором поток первичного воздуха является по существу боковым, а дополнительный воздушный поток, по существу, восходящим.

9. Способ по п. 1, в котором поток первичного воздуха имеет начальную скорость от 15 до 200 м/с, предпочтительно от 25 до 150 м/с, более предпочтительно от 40 до 120 м/с, наиболее предпочтительно от 60 до 90 м/с.

10. Способ по п. 7, в котором дополнительный воздушный поток имеет скорость от 0,3 до 10 м/с, предпочтительно от 0,5 до 6 м/с, более предпочтительно от 1 до 5 м/с, наиболее предпочтительно от 1 до 3 м/с.

11. Способ по п. 1, в котором поток первичного воздуха переносит минеральные волокна в камеру просеивания.

12. Способ по п. 11, в котором волокна переносятся в потоке первичного воздуха на расстояние от 0,5 до 5 метров, предпочтительно от 0,7 до 3 метров, более предпочтительно от 1 до 2 метров, прежде чем достигнут камеры просеивания.

13. Способ по п. 7, в котором минеральные волокна проходят от 0,5 до 5 метров, предпочтительно от 0,7 до 3 метров, более предпочтительно от 1 до 2 метров в потоке первичного воздуха прежде, чем встретят дополнительный воздушный поток.

14. Устройство для удаления королька из минерального волокна, содержащее:
распутывающее устройство для распутывания полотна минеральных волокон, чтобы получить распутанные волокна,
средство подачи полотна для подачи полотна к распутывающему устройству,
средство создания воздушного потока для подачи потока первичного воздуха, в котором удерживаются во взвешенном состоянии распутанные минеральные волокна,
камеру просеивания, в которую волокна вносятся в потоке первичного воздуха и в которой королек отделяется от волокон,
разгрузочное отверстие на нижнем конце камеры просеивания для сбора королька, отделенного от минеральных волокон, и
коллектор для сбора распутанных минеральных волокон,
причем распутывающее устройство и камера просеивания отстоят друг от друга в поперечном направлении на расстояние по меньшей мере 0,5 метров, предпочтительно от 0,7 до 5 метров, более предпочтительно от 1 до 3 метров.

15. Устройство по п. 14, в котором средства создания дополнительного воздушного потока находятся на нижнем конце камеры просеивания.

16. Устройство по п. 14 или 15, в котором камера просеивания имеет объем от 5 м3 до 20 м3, предпочтительно от 7 м3 до 15 м3, более предпочтительно от 8 м3 до 12 м3.

17. Устройство по п. 15, в котором имеется по меньшей мере два средства создания дополнительного воздушного потока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства жестких минераловатных плит на основе минеральной ваты и битумно-дисперсного связующего и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов, а именно к устройствам для рулонирования ковра из минеральной ваты. .

Изобретение относится к производству и термообработке стеклоткани и может быть использовано в химической и электротехнической промышленности. .

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов и может быть использовано для получения минеральной ваты и изделий на ее основе. .
Наверх