專利名稱：用于制造含纖維元件的方法以及該方法生產(chǎn)的元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造含纖維復(fù)合材料的方法以及通過(guò)所述方法生產(chǎn)該新型的含纖維元件。本發(fā)明還涉及適合用于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置。本發(fā)明特別涉及通過(guò)壓制和固化礦物纖維和粘合劑的混合物的方式制成的含纖維元件，以便生產(chǎn)厚度通常為4mm至25mm的壓制板。這些板通常具有120kg/m3至IOOOkg/m3的密度，諸如170kg/m3至1000kg/m3的密度，以及可以用來(lái)作為建筑物外面的保護(hù)包層或
作為隔聲/吸聲天花板或墻壁板。
背景技術(shù)：
以前，已經(jīng)通過(guò)以下方式來(lái)生產(chǎn)這些產(chǎn)品使礦物棉和粘合劑的結(jié)合物經(jīng)過(guò)混合和成形過(guò)程，并且隨后將形成的混合物壓制和固化到所需的密度。粘合劑通常添加到作為干粘合劑的礦物棉中，或者在成纖過(guò)程和收集過(guò)程期間在已包含粘合劑的情況下使用未固化的礦物棉。這類產(chǎn)品在技術(shù)和商業(yè)上取得了成功，但我們發(fā)現(xiàn)還有改進(jìn)的空間。具體地，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的方法存在一個(gè)問(wèn)題使用的混合和成形過(guò)程具有在混合物中產(chǎn)生一些壓實(shí)的纖維(如礦物棉)球的趨向，或者至少?zèng)]有散開(kāi)這些壓實(shí)的纖維。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中使用的方法不包含任何用于將壓實(shí)的纖維從混合物中移除的裝置，所以將不均勻的分布帶入到了最終的產(chǎn)品中。如果在產(chǎn)品某些區(qū)域具有較高的纖維(例如礦物纖維)密度，那么這也會(huì)導(dǎo)致在該區(qū)域的粘合劑濃度較高。出于眾多原因，纖維和粘合劑在產(chǎn)品中不均勻分布是有問(wèn)題的。首先，存在粘合劑未徹底固化的產(chǎn)品區(qū)域。這將降低面板的整體強(qiáng)度和剛度。其次，如果存在組分的不均勻分布，那么這很有可能會(huì)損害吸聲天花板或墻壁板的聲學(xué)性能。第三，因?yàn)檫@種類型的面板通常在面板表面是可見(jiàn)的應(yīng)用中使用，因此，重要的是面板的美觀。面板內(nèi)不均勻的分布可導(dǎo)致不期望的不一致表面。如果較多的粘合劑集中在較小的區(qū)域中，那么這會(huì)導(dǎo)致在產(chǎn)品的表面上具有斑點(diǎn)。在一些情況下，面板表面將會(huì)被噴漆，而粘合劑未徹底固化的組分或區(qū)域的不均勻分布導(dǎo)致不會(huì)在整個(gè)表面上以均勻方式的噴漆不被接受。此外，在一些產(chǎn)品中，特別是那些用作建筑物外面包層的產(chǎn)品，到目前為止，一直需要使用相對(duì)較高水平的粘合劑，以使產(chǎn)品具有足夠的強(qiáng)度和剛度。需要較多的粘合劑在一定程度上是由于一些粘合劑被浪費(fèi)了，因?yàn)檎澈蟿┎槐馗邼舛鹊卮嬖谟诿姘宓囊恍﹨^(qū)域中，，這些區(qū)域在壓制之前就在混合物中存在壓實(shí)纖維。如上所述，粘合劑的全部好處不會(huì)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品上，在一定程度上是因?yàn)檎澈蟿┩粡氐坠袒?。在產(chǎn)品中具有較多粘合劑是比較昂貴的并且降低了產(chǎn)品的耐火性能。因此，希望的是，使用較少的粘合劑來(lái)提供一種具有同等強(qiáng)度和剛度的面板。因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于形成上述類型的、提高了強(qiáng)度和剛度或減少粘合劑水平或兩者兼顧的含礦物纖維元件的方法。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種形成上述類型的、同質(zhì)的、組分分布更均勻的含礦物纖維元件的方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)表面外觀更一致和均勻的含礦物纖維元件的方法。美國(guó)專利N0.2，682，085公開(kāi)了一種用于清潔和散開(kāi)諸如礦物棉纖維等脆性纖維的裝置。這種相當(dāng)老的現(xiàn)有技術(shù)(1949年提交)提出了一種用于散開(kāi)和清潔纖維以從中去除顆粒和污垢的較復(fù)雜的方法和裝置。纖維以纖維束或纖維塊的形式送入裝置中。在散開(kāi)和清潔后，以輕的、蓬松的、低密度的氈層或織物的形式收集纖維。US N0.2, 682, 085的目的是清潔和散開(kāi)纖維以形成輕的、蓬松的、低密度的織物。在該文件中沒(méi)有討論剛性面板的形成，并且在用作建筑物包層或用作天花板或墻壁板的這類壓制和固化面板的強(qiáng)度、剛度或任何其他性能的背景下，沒(méi)有指出解開(kāi)纖維并將他們懸浮在氣流中的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，使用用于制造含纖維元件的方法實(shí)現(xiàn)了上述目的，所述方法包括如下步驟:提供纖維，所述纖維的至少一部分是第一纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，并且占收集織物的形式的原材料的總重量的3wt%至98wt% ;提供粘合劑，所述粘合劑占原材料總重量^^%至30被％ ;將所述纖維懸浮在主氣流中；在主氣流中懸浮纖維之前、期間或之后混合粘合劑；提供諸如阻燃劑等填充劑，所述填充劑原材料總重量lwt%至55wt% ;在該方法的任何合適的步驟中，例如在主氣流中懸浮纖維之前、期間或之后添加填充劑；收集纖維、填充劑和粘合劑的混合物并壓制和固化該混合物以提供一種具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固結(jié)復(fù)合材料。提到的百分比基于原材料的干重。

可使用這種方法生產(chǎn)新型的含礦物纖維的元件。提到的百分比基于原材料的干重。使用如上所定義的根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了用于制造含纖維復(fù)合材料的通用且經(jīng)濟(jì)有效的方法。通過(guò)調(diào)整元件壓制的密度，能夠制作為特殊用途定制的各種不同的復(fù)合材料。可以通過(guò)改變各組分的量來(lái)產(chǎn)生各種性能(如在機(jī)械強(qiáng)度、熱絕緣能力、防火等級(jí)等方面)。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)讓纖維(如礦物纖維)經(jīng)過(guò)纖維解開(kāi)過(guò)程，壓實(shí)的礦物纖維被散開(kāi)并且纖維和粘合劑更均勻地分布在所生產(chǎn)的元件中。增加元件的均勻性通常會(huì)引起相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)元件增加機(jī)械強(qiáng)度水平。元件中的纖維和粘合劑的均勻分布還具有在元件的隔音性能方面的理想效果。此外，由本發(fā)明方法所生產(chǎn)的元件具有在單個(gè)元件的美觀和性能一致性方面的優(yōu)勢(shì)。添加附加材料可改變由本方法所生產(chǎn)復(fù)合材料的特定性能。根據(jù)實(shí)施例，該方法包括這樣的中間步驟:提供材料不同于第一纖維材料的第二纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，所述第二纖維占原材料的總重量3wt%至80wt%。在該步驟中，第二纖維可緊接著第一纖維添加或作為一部分第一纖維的替代物添加。由此，能夠使該方法更通用，從而生產(chǎn)為特殊用途定制的復(fù)合材料。優(yōu)選地，復(fù)合材料中的纖維總量不超過(guò)原材料的總重量的80wt%。根據(jù)實(shí)施例，第一纖維是礦物纖維，諸如巖棉纖維。礦物纖維強(qiáng)度高、防火并且是無(wú)機(jī)的，因此抵抗例如發(fā)霉。經(jīng)過(guò)測(cè)試，巖棉纖維在該過(guò)程中具有良好的效果。根據(jù)實(shí)施例，第二纖維是聚合物纖維。當(dāng)加熱時(shí)聚合物纖維變粘，這種性質(zhì)在一些過(guò)程和產(chǎn)品中比較有益。聚合物纖維能夠代替某些粘合劑。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，第一纖維是礦物纖維以及第二纖維是聚合物纖維。該實(shí)施例特別提供了較高水平的強(qiáng)度和內(nèi)聚力。填充劑可以是任何成分，諸如影響最終產(chǎn)品的性能的成分。這種成分的一個(gè)示例是阻燃劑，它可以是任何合適種類的阻燃劑。添加阻燃劑以通過(guò)降低復(fù)合材料的發(fā)熱量來(lái)提高所得復(fù)合材料的防火等級(jí)。通過(guò)提聞復(fù)合材料的防火等級(jí)，該復(fù)合材料可安裝在對(duì)火反應(yīng)具有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的地方，例如醫(yī)院、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)等。合適的阻燃劑包括例如任何合適的吸熱材料，諸如任何能分解成水或二氧化碳的材料，例如芒硝、水鎂石、三水鋁礦的三水合鋁或氫氧化鎂。當(dāng)這些材料暴露在升高的溫度中時(shí)，該材料會(huì)釋放例如水并且這個(gè)過(guò)程是吸熱的，這意味著這個(gè)過(guò)程吸收能量。根據(jù)實(shí)施例，填充劑是包含三水合鋁的阻燃劑。根據(jù)實(shí)施例，填充劑是包含氫氧化鎂的阻燃劑。

作為可選的或補(bǔ)充的填充劑材料，也可以添加阻燃劑，諸如含磷聚合物等。在該過(guò)程中，可在任何合適的節(jié)點(diǎn)添加粘合劑，然而，根據(jù)實(shí)施例，例如在生產(chǎn)纖維時(shí)，在將纖維懸浮在主氣流中之前進(jìn)行粘合劑和纖維的混合步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，粘合劑可以是在纖維生產(chǎn)期間所添加的液體粘合劑，這與在生產(chǎn)例如礦物棉纖維時(shí)添加液體粘合劑的常規(guī)做法一樣。可選地或補(bǔ)充地，在該過(guò)程中，可在任何方便的時(shí)間和位置添加液體或干粘合劑。在纖維生產(chǎn)時(shí)供應(yīng)粘合劑是相對(duì)簡(jiǎn)單和低成本的解決方案。另一方面，液體粘合劑可能污染生產(chǎn)線，從而需要更多的清潔和維護(hù)。此外，在該過(guò)程的晚期添加粘合劑有利于獲得更精確和可變的粘合劑的量。根據(jù)實(shí)施例，該方法包括提供作為顆粒材料的填充劑的步驟，填充劑具有0.1mm至15mm的間隔尺寸，優(yōu)選地具有0.5mm至IOmm的間隔尺寸。根據(jù)該方法的實(shí)施例，添加填充劑材料的步驟在收集混合物的步驟中完成。根據(jù)實(shí)施例，填充劑懸浮在主氣流中。這允許填充劑與纖維的徹底混合。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及通過(guò)本發(fā)明方法可獲得的含纖維復(fù)合材料。本發(fā)明還涉及一種含纖維復(fù)合材料，其包括:纖維，纖維的至少一部分其是第一纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維并且占原材料的總重量的3wt%至98wt% ;粘合劑，粘合劑占原材料的總重量的lwt%至30wt% ;填充劑,諸如阻燃劑,填充劑占原材料的總重量的1 〖％至55被％;其中，復(fù)合材料是大致均質(zhì)的并且被固化和壓制成具有在120kg/m3至1000kg/m3之間的密度。通過(guò)術(shù)語(yǔ)“大致均質(zhì)”，應(yīng)當(dāng)理解的是，復(fù)合材料在相對(duì)于最大不連續(xù)成分(例如最大顆粒尺寸的10倍)的比例下是目視均質(zhì)的。對(duì)于Imm(最大尺寸)的顆粒尺寸，例如IOOmm2的目視調(diào)查面積與混合物其他樣本(大致)相同。
優(yōu)選地，復(fù)合材料是在例如Imm2的微觀面積與混合物其他樣本(大致)相同的程度上是均質(zhì)的。本發(fā)明實(shí)施例涉及的復(fù)合材料還包括材料不同于第一纖維材料的第二纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維或纖維素纖維，第二纖維占原材料的總重量的3被％至80被％?？商砑舆@種第二纖維來(lái)提供復(fù)合材料的某些性能或來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)方法，或代替一部分第一纖維以節(jié)省成本或提供某些性能的復(fù)合材料。在含纖維復(fù)合材料的實(shí)施例中，填充劑是包含三水合鋁的阻燃劑。在含纖維復(fù)合材料的實(shí)施例中，填充劑是包含氫氧化鎂的阻燃劑。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，阻燃劑同時(shí)包含三水合鋁和氫氧化鎂。作為可選的或補(bǔ)充的填充劑材料，也可以添加諸如含磷聚合物等阻燃劑。填充劑可具有任何合適的形式、大小和形狀。根據(jù)實(shí)施例，填充劑是具有尺寸間隔為O.1mm至15mm的顆粒材料,優(yōu)選地具有尺寸間隔為O. 5mm至IOmm的顆粒材料,發(fā)現(xiàn)這種顆粒材料能提供具有良好性能的復(fù)合材料。還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的復(fù)合材料由于其均勻性而可以以類似于木材的方法進(jìn)行加工的。術(shù)語(yǔ)“可加工”，應(yīng)當(dāng)理解的是，復(fù)合材料可以在普通的木材成形機(jī)械中加工，諸如鋸和成形機(jī)(例如開(kāi)槽機(jī)、面銑刀等)。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料具有多種用途，主要用作建筑元件。特別是，產(chǎn)品可以是面板的形式。通常，該產(chǎn)品在機(jī)械穩(wěn)定性以及均勻表面光潔度和絕緣性能比較重要的應(yīng)用中使用。在一些應(yīng)用中，面板可用作吸聲天花板或墻壁板。在其他應(yīng)用中，面板可被用作建筑物的隔熱外包層。在實(shí)施例中，含纖維復(fù)合材料還包括覆蓋在復(fù)合材料的至少一個(gè)表面上的毛料覆蓋層。毛料覆蓋層可以是編織或非編織的玻璃纖維毛料或氈的織物。這種毛料覆蓋層可增加復(fù)合材料的完整性并且降低復(fù)合材料表面損壞的風(fēng)險(xiǎn)。毛料覆蓋層可在生產(chǎn)后粘附在復(fù)合材料的表面上或作為生產(chǎn)整體的一部分。例如，可直接在毛料覆蓋層上收集復(fù)合材料的原材料，并且隨后在生產(chǎn)中與作為載體織物的毛料覆蓋層一起固化和壓制。從而，在生產(chǎn)中保護(hù)復(fù)合材料的表面。優(yōu)選地，面板厚度為4mm至25mm。在一些實(shí)施例中,特別是在面板被用來(lái)作為建筑物的包層的情況下，面板的厚度優(yōu)選地為4mm至12mm,更優(yōu)選地為5mm至IOmm以及最優(yōu)選地為6mm至8mm。在可選實(shí)施例中，特別是在面板被用作為天花板壁的隔熱面板的情況下，面板的厚度優(yōu)選地為12mm至25mm,更優(yōu)選地為15mm至23mm以及最優(yōu)選地為18mm至21mm。根據(jù)適當(dāng)?shù)膽?yīng)用選擇在該方法中和在本發(fā)明復(fù)合材料中使用的纖維的精確量，以保持適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和適當(dāng)?shù)慕^熱值。纖維類型和纖維量影響復(fù)合材料的強(qiáng)度和絕熱值。應(yīng)當(dāng)注意的是，出于實(shí)際的原因，纖維量按照重量百分比來(lái)測(cè)量，所以纖維的相對(duì)量(纖維數(shù)量或纖維體積百分比)取決于纖維的密度，并且也取決于復(fù)合材料中其他材料的密度。較高含量的纖維增加復(fù)合材料的強(qiáng)度，但會(huì)降低絕熱值。這意味著3wt%的下限會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料具有非常良好熱絕緣性能，并且只有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，這可能對(duì)于強(qiáng)度不是很重要的一些復(fù)合材料比較有利。如果纖維的量較低，那么可添加額外的粘合劑以增加強(qiáng)度。第一和/或第二纖維可以是非礦物棉纖維，諸如聚合物纖維或纖維素纖維。這些纖維的固有密度在800kg/m3至1200kg/m3范圍內(nèi)，大約為礦物棉纖維密度(2800kg/m3)的三分之一。雖然最終復(fù)合材料的性能取決于纖維的選擇，但是明確的是，通過(guò)用非礦物棉纖維一比一地替換礦物棉纖維，可以以較低的纖維質(zhì)量負(fù)荷(即3%至80%、7%至65%、15%至50%)來(lái)制備機(jī)械堅(jiān)固的絕緣復(fù)合材料。可選的纖維材料包括例如芳香尼龍纖維和聚乙烯纖維(PE)?？商砑舆@種可選的纖維來(lái)獲得更具成本效益的復(fù)合材料或來(lái)進(jìn)一步提高強(qiáng)度。PE纖維在加熱時(shí)變粘，因此作為額外的粘合劑。如果復(fù)合材料的強(qiáng)度特別重要，那么第一纖維(特別是礦物纖維)的量可增加到或接近于98wt%上限的量。粘合劑的量也會(huì)影響復(fù)合材料的強(qiáng)度。如果強(qiáng)度特別重要，那么粘合劑的量應(yīng)當(dāng)不小于大約3wt%。粘合劑的量取決于粘合劑的類型(如干的或液體的)，并且如果粘合劑是液體的，通常需要較少的粘合劑。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，合適的復(fù)合材料包括的第一纖維量為30wt%至70wt%，或如果纖維是諸如巖棉纖維等相對(duì)較重的纖維，那么第一纖維量為40wt%至70wt%。大多數(shù)情況下，特別是如果纖維是例如巖棉纖維，那么第一纖維的合適量為50被％至60被％。如果使用諸如纖維素纖維等相對(duì)較輕的纖維作為第一纖維，那么第一纖維的重量百分比可降低例如高達(dá)三分之一。因此第一纖維量可為10被％至25被％或14wt%至25wt%,諸如16wt%至20wt%。如果添加第二纖維,那么如上所述可降低第一纖維的量。還基于所需的強(qiáng)度和成本再加上諸如對(duì)火反應(yīng)和絕熱值等性能來(lái)選擇粘合劑的量。lwt%的下限導(dǎo)致復(fù)合材料具有較低的強(qiáng)度(然而這對(duì)于一些應(yīng)用是足夠的)，而益處是具有相對(duì)較低的成本和潛在良好的熱絕緣性能。在需要較高機(jī)械強(qiáng)度的應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)使用較高量的粘合劑，例如達(dá)到30wt%的高限，但這會(huì)增加最終產(chǎn)品的成本并且有時(shí)還不利于對(duì)火的反應(yīng)，這取決于粘合劑的選擇。在第一纖維和/或第二纖維是礦物纖維的實(shí)施例中，該礦物纖維(也被稱為人造玻璃纖維或MMVF)可以是任何礦物纖維，包括玻璃纖維、陶瓷纖維或巖石纖維，但優(yōu)選地使用巖石纖維。巖棉纖維通常具有至少3%的氧化鐵含量和10%至40%的堿土金屬含量，以及礦物棉的其它通常氧化物成分。這些氧化物是通常以較低含量存在的二氧化硅、氧化鋁、堿金屬(氧化鈣和氧化鎂)，以及還可包括二氧化鈦和其它次要的氧化物。作為慣例，纖維直徑一般在3微米至20微米的范圍內(nèi)，特別是5微米至10微米。在一個(gè)實(shí)施例中，礦物纖維包括玻璃纖維的量?jī)?yōu)選地達(dá)到原材料總重量20%，更優(yōu)選地達(dá)到15%以及最優(yōu)選地達(dá)到10%。其余礦物纖維優(yōu)選地為巖石纖維。玻璃纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選地為IOmm至50mm,更優(yōu)選地為15mm至40mm以及最優(yōu)選地為20mm至30mm。這些玻璃纖維用于加強(qiáng)復(fù)合材料。在本發(fā)明的方法中以收集織物形式提供第一纖維，并且該方法包括讓收集的纖維織物經(jīng)過(guò)解開(kāi)過(guò)程。該解開(kāi)的纖維隨后懸浮在主氣流中。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“收集的織物”意在包括已經(jīng)在表面上收集在一起的任何纖維(如礦物纖維)，即它們不再夾帶在空氣中，例如顆粒、絨簇或回收的織物廢料。收集的織物可以是初級(jí)織物，這些織物通過(guò)收集纖維而形成在傳送帶上并提供作為沒(méi)有交叉重疊或以其他方式固結(jié)的原材料?？蛇x地，所收集的織物可以是次級(jí)織物，這些織物通過(guò)交叉重疊或以其他方式固結(jié)初級(jí)織物而形成。優(yōu)選地，所收集的織物是初級(jí)織物?？商峁┻M(jìn)料機(jī)構(gòu)以輸送織物。進(jìn)料機(jī)構(gòu)可包括一組驅(qū)動(dòng)進(jìn)料輥。例如，織物可夾持在進(jìn)料輥之間并由進(jìn)料輥驅(qū)動(dòng)，以使織物受控前進(jìn)到解開(kāi)過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中，解開(kāi)過(guò)程包括將纖維(如礦物纖維)的織物從具有相對(duì)較低氣流的導(dǎo)管輸送到具有相對(duì)較高氣流的導(dǎo)管。在該實(shí)施例中必然發(fā)生解開(kāi)，因?yàn)檫M(jìn)入具有相對(duì)較高氣流導(dǎo)管的纖維首先從織物的后面纖維中拉出來(lái)。這種類型的解開(kāi)對(duì)于生產(chǎn)散開(kāi)式纖維絨簇特別有效。相對(duì)較高氣流的速度為20m/s至150m/s或30m/s至120m/s。更優(yōu)選地為40m/s至80m/s以及最優(yōu)選地為50m/s至70m/s。相對(duì)較高的氣流可與主氣流分開(kāi),但更通常的是，它將輸送進(jìn)主氣流中。優(yōu)選地,相對(duì)較低氣流和相對(duì)較高氣流之間的速度差至少為20m/s，更優(yōu)選地至少為40m/s以及最優(yōu)選地至少為50m/s。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氣流”應(yīng)廣義理解為不僅包括空氣氣流，即含有地球大氣比例的氣體，而且也包括任何合適的氣體或任何合適比例的氣體的氣流。根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，解開(kāi)過(guò)程包括將所收集的織物輸送到至少一個(gè)輥?zhàn)由希撦佔(zhàn)訃@其縱軸軸線旋轉(zhuǎn)并且具有從其圓周表面突出的長(zhǎng)釘。在該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)軸通常還至少在一定程度上有助于形成相對(duì)較高氣流。通常，輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)是相對(duì)較高氣流的唯一來(lái)源。在一些實(shí)施例中，至少存在兩個(gè)輥?zhàn)印＿@些輥?zhàn)涌纱?lián)地或順序地操作。輥?zhàn)涌梢跃哂腥魏魏线m的尺寸，但在優(yōu)選的實(shí)施例中，基于長(zhǎng)釘?shù)淖钔恻c(diǎn)，輥?zhàn)拥闹睆綖?0cm至80cm或更優(yōu)選地為30cm至70cm。甚至更優(yōu)選地棍子的直徑為40cm至60cm以及最優(yōu)選地為45cm至55cm。輥?zhàn)涌梢砸匀魏魏线m的速度旋轉(zhuǎn)。對(duì)于大多數(shù)實(shí)施例來(lái)說(shuō)，輥?zhàn)拥暮线m旋轉(zhuǎn)速度為500rpm至5000rpm,優(yōu)選地為IOOOrpm至4000rpm,更優(yōu)選地為1500rpm至3500rpm,最優(yōu)選地為 2000rpm 至 3000rpm?？蛇x擇輥?zhàn)拥某叽绾秃托D(zhuǎn)速度以在輥?zhàn)訄A周處提供給定的速度。通常，較高的速度會(huì)導(dǎo)致更有效的解開(kāi)過(guò)程，盡管該速度取決于礦物棉使用的織物類型和輥?zhàn)拥拇_切形式。在大多數(shù)實(shí)施例中，輥?zhàn)娱L(zhǎng)釘?shù)淖钔恻c(diǎn)適合以20m/s至150m/s的速度移動(dòng)，優(yōu)選地為30m/s至120m/s,更優(yōu)選地為40m/s至80m/s,最優(yōu)選地為50m/s至70m/s。長(zhǎng)釘可永久固定在輥?zhàn)由弦栽谧畲蟪潭壬夏湍p和耐撕裂。例如可通過(guò)將長(zhǎng)釘膠合或焊接在沿輥?zhàn)油庵懿贾玫拿た字衼?lái)固定長(zhǎng)釘?？蛇x地，長(zhǎng)釘可以是可更換的。例如，這可例如通過(guò)中空?qǐng)A柱體的輥?zhàn)硬⑶以趫A柱壁中具有通孔的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)釘可例如具有頭部并且從內(nèi)側(cè)插入通孔。因此，如果長(zhǎng)釘損壞了或磨損了，就可更換它們。此外，通過(guò)可更換的長(zhǎng)釘能夠改變長(zhǎng)釘?shù)哪Ｊ?，因此，能夠?yōu)化待解開(kāi)的不同類型材料的模式，例如松散的礦物棉纖維，或浸潰有液體粘合劑的礦物棉纖維的收集織物。輥?zhàn)觾?yōu)選地定位在大致圓柱形的腔室內(nèi)。腔室具有入口導(dǎo)管，纖維(例如礦物纖維)和任選的粘合劑和填充劑通過(guò)入口導(dǎo)管輸送到輥?zhàn)犹?。腔室還具有出口，解開(kāi)的纖維和任選的粘合劑和填充劑通過(guò)出口排出。優(yōu)選地，它們通過(guò)出口排出到主氣流中。在優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維和任選的粘合劑和填充劑從上方輸送到輥?zhàn)犹?。還優(yōu)選的是，解開(kāi)的礦物纖維和任選的粘合劑和填充劑從輥?zhàn)訄A周下部橫向被拋出。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維在被拋出之前被輥?zhàn)舆\(yùn)送了大約180度。
輥?zhàn)觾?yōu)選地占據(jù)大部分腔室。優(yōu)選地，長(zhǎng)釘末端與大致圓柱形腔室的彎曲壁部之間相距小于10cm，更優(yōu)選地小于7cm，以及最優(yōu)選地小于4cm。這導(dǎo)致由輥?zhàn)赢a(chǎn)生的氣流更大并且通過(guò)氣流和通過(guò)長(zhǎng)釘本身更徹底地解開(kāi)纖維。優(yōu)選地，纖維從上方輸送到輥?zhàn)犹帯＝忾_(kāi)的纖維通常在主氣流中被拋出。在一些實(shí)施例中，輥?zhàn)佑兄诋a(chǎn)生主氣流。在其他實(shí)施例中，輥?zhàn)邮侵鳉饬鞯奈ㄒ粊?lái)源。當(dāng)使用時(shí)，可在過(guò)程中任何合適的節(jié)點(diǎn)添加第二纖維。在優(yōu)選的實(shí)施例中，將第二纖維提供到主氣流中。這允許第二纖維與第一纖維、粘合劑和填充劑(如果也懸浮在主氣流中)的徹底混合。第二纖維優(yōu)選地與第一纖維一起經(jīng)過(guò)解開(kāi)過(guò)程，以進(jìn)一步改善混合。根據(jù)本發(fā)明，纖維懸浮在主氣流中。懸浮在主氣流中的優(yōu)點(diǎn)是可以篩選出不需要的顆粒或結(jié)塊。此類顆粒是例如纖維微粒和諸如重毛料塊等結(jié)塊，它們還沒(méi)有被恰當(dāng)?shù)厣㈤_(kāi)成纖維，諸如所謂的口香糖。主氣流通常并不是沒(méi)有紊流。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在主氣流內(nèi)存在明顯的紊流，因?yàn)檫@促進(jìn)了纖維絨簇的散開(kāi)并且能夠改善不需要的顆粒和結(jié)塊的篩選。根據(jù)本發(fā)明，主氣流在其源頭的速度優(yōu)選地為20m/s至150m/s,更優(yōu)選地為30m/s至120m/s,甚至更優(yōu)選地為40m/s至80m/s以及最優(yōu)選地為50m/s至70m/s。主氣流優(yōu)選地進(jìn)入篩選腔室。在篩選腔室中，主氣流內(nèi)的紊流能將密集顆粒篩選到腔室的底部并且促進(jìn)纖維絨簇的散開(kāi)。為實(shí)現(xiàn)纖維的徹底篩選，優(yōu)選的是將裝置構(gòu)造成這樣篩選腔室內(nèi)的纖維的平均停留時(shí)間至少為O. 5s,更優(yōu)選地至少為2s,或甚至至少為3s。然而，篩選腔室內(nèi)的纖維的平均停留時(shí)間通常無(wú)需大于10s。更通常地，平均停留時(shí)間小于7s，以及最通常的是平均停留時(shí)間小于5s。在使用時(shí)，篩選腔室內(nèi)的環(huán)境溫度通常為20°C至100°C，更通常地為30°C至70°C。溫度可取決于外部空氣的溫度，即冬冷夏熱。可使用達(dá)到100°c的高溫來(lái)提供粘合劑在篩選腔室中的預(yù)固化。在具體實(shí)施例中，粘合劑是在一定條件下干燥、硬化或變得固化的材料。為方便起見(jiàn)，這些和類似這樣的過(guò)程在本文中被稱為“固化”。優(yōu)選地，“固化”是不可逆的并且能產(chǎn)生具有內(nèi)聚力的復(fù)合材料?？刹捎脽o(wú)機(jī)以及有機(jī)粘合劑。有機(jī)粘合劑是優(yōu)選的。此外，可使用干粘合劑以及濕粘合劑。粘合劑材料的具體示例包括但不限于苯酚甲醛粘合劑，脲甲醛粘合劑，酚脲醛粘合劑，三聚氰胺甲醛粘合劑，縮合樹(shù)脂，丙烯酸酯和其他的膠乳組合物，環(huán)氧聚合物，硅酸鈉，聚氨酯熱熔膠，聚乙烯，聚丙烯和聚四氟乙烯聚合物等。在一個(gè)實(shí)施例中使用干粘合劑?？墒褂萌魏魏线m的干粘合劑，但優(yōu)選的是使用苯酚甲醛粘合劑，因?yàn)檫@種類型的粘合劑容易獲得并且已被證明是有效的。使用干粘合劑可能比較有利，因?yàn)樵谝恍┣闆r下使混合變得容易并且還降低了設(shè)備維護(hù)的需求。此外，粘合劑相對(duì)穩(wěn)定和耐貯藏。根據(jù)可選的實(shí)施例使用濕粘合劑。與干粘合劑相比，濕粘合劑具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，以及與使用干粘合劑相比，使用濕粘合劑通常能夠減少粘合劑的使用量。粘合劑使用量的減少還能導(dǎo)致復(fù)合材料對(duì)火的反應(yīng)更好?？墒褂萌魏魏线m的濕粘合劑，但優(yōu)選的是使用苯酚甲醛粘合劑，因?yàn)檫@種類型的粘合劑容易獲得并且已被證明是有效的?？稍诮忾_(kāi)過(guò)程之前、期間或之后將粘合劑與礦物纖維進(jìn)行混合。在一些實(shí)施例中，特別是在粘合劑是濕粘合劑的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，在解開(kāi)過(guò)程之前將粘合劑與纖維進(jìn)行混合。特別是，纖維可以是包含濕粘合劑的未固化收集織物的形式。當(dāng)添加粘合劑時(shí)，填充劑可以已經(jīng)存在于纖維中，或可稍后添加填充劑。在一個(gè)實(shí)施例中，一起添加填充劑和粘合齊U。在一些實(shí)施例中，特別是在粘合劑是濕粘合劑的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，在解開(kāi)過(guò)程之前將粘合劑與纖維進(jìn)行混合。特別是，纖維可以是包含濕粘合劑的未固化收集織物的形式。當(dāng)使用干粘合劑時(shí)，例如，干粘合劑可以在解開(kāi)過(guò)程之前與礦物纖維收集織物進(jìn)行預(yù)混合。也可以在解開(kāi)過(guò)程期間和之后進(jìn)行進(jìn)一步的混合?？蛇x地，干粘合劑可以單獨(dú)供應(yīng)到主氣流并且在主氣流中混合。在一些實(shí)施例中，當(dāng)纖維(如礦物纖維)、粘合劑和填充劑懸浮在主氣流中時(shí)，它們?cè)谂c主氣流不同的方向上受到附加氣流。這有助于在主氣流中生成促進(jìn)纖維絨簇混合、篩選和散開(kāi)的附加紊流。通常，主氣流一般是橫向的，而附加氣流一般是向上的。在一些實(shí)施例中，提供了多個(gè)附加氣流。優(yōu)選地，附加氣流的速度為lm/s至20m/s,更優(yōu)選地為lm/s至13m/s,甚至更優(yōu)選地為2m/s至9m/s以及最優(yōu)選地為3m/s至7m/s。通過(guò)任何合適的裝置從主氣流中收集纖維、粘合劑和填充劑的混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，將主氣流導(dǎo)入旋風(fēng)室的頂部，旋風(fēng)室的下端是打開(kāi)的并且從旋風(fēng)室的下端收集混合物。在可選的實(shí)施例中，將主氣流引導(dǎo)通過(guò)多孔表面，在氣流經(jīng)過(guò)時(shí)，多孔表面捕獲混合物。在混合物已經(jīng)懸浮在主氣流中之后，但在壓制和固化混合物之前，纖維、粘合劑和填充劑的混合物優(yōu)選地經(jīng)過(guò)附加的纖維解開(kāi)過(guò)程。該附加的解開(kāi)過(guò)程可具有任何前述解開(kāi)過(guò)程的優(yōu)選特征。在特別優(yōu)選的方法中，纖維、粘合劑和填充劑的混合物優(yōu)選地在旋風(fēng)室中從主氣流中被去除，并輸送到具有從其圓周表面突出的長(zhǎng)釘?shù)男D(zhuǎn)輥?zhàn)犹?。附加解開(kāi)裝置的輥?zhàn)涌删哂腥魏闻c收集織物初始被輸送到的輥?zhàn)佑嘘P(guān)的上述特征。優(yōu)選地，從附加解開(kāi)過(guò)程把纖維、粘合劑和填充劑的混合物拋入成形腔中。在經(jīng)過(guò)附加的解開(kāi)過(guò)程后，纖維、粘合劑和填充劑的混合物被收集、壓制和固化。優(yōu)選地，在下方具有抽吸裝置的多孔傳送帶上收集混合物。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在固化和壓制之前除去已經(jīng)收集好了的纖維、粘合劑和填充劑的混合物的最上面一層。該方法可以分批來(lái)完成，然而，根據(jù)實(shí)施例，該方法在將主要或次要的礦物棉織物輸送進(jìn)纖維分離步驟時(shí)的礦物棉生產(chǎn)線中進(jìn)行，這提供了特別經(jīng)濟(jì)有效和通用的方法來(lái)在大的密度范圍內(nèi)提供具有良好機(jī)械性能和熱絕緣性能的復(fù)合材料。根據(jù)具體實(shí)施例，該方法作為礦物棉生產(chǎn)線中的在線工藝來(lái)完成。一旦纖維、粘合劑和填充劑的混合物已經(jīng)收集，就壓制和固化混合物來(lái)生產(chǎn)所需密度的復(fù)合材料。用于固化和壓制的壓力、溫度和保持時(shí)間取決于所使用的粘合劑類型等。在下文將提及在初始試驗(yàn)中使用的溫度和保持時(shí)間的示例。應(yīng)注意的是，在有關(guān)方法中描述的最終產(chǎn)品的任何優(yōu)選特征同樣適用于本發(fā)明的有關(guān)復(fù)合材料。本發(fā)明還涉及適合于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，其包括纖維供給裝置，其用于供應(yīng)夾帶在空氣中的纖維；粘合劑供給裝置，其用于給纖維供應(yīng)粘合劑；第一收集器，其被設(shè)置成接收來(lái)自纖維供給裝置的纖維；抽吸裝置，其用于通過(guò)收集器施加吸力，從而在收集器上收集作為織物的纖維；解開(kāi)裝置，其用于解開(kāi)織物以提供解開(kāi)的纖維；織物供給裝置，其用于給解開(kāi)裝置供應(yīng)織物；填充劑供給裝置；空氣供給裝置，其用于供應(yīng)主氣流以將解開(kāi)的纖維懸浮在主氣流中；第二收集器，其用于收集解開(kāi)的纖維、填充劑和粘合劑；以及壓力機(jī)，其用于壓制所收集的纖維、填充劑和粘合劑。纖維供給裝置可以是向裝置供應(yīng)纖維的任何開(kāi)口或輸送機(jī)?？蛇x地或補(bǔ)充地，纖維供給裝置可包括礦物纖維形成裝置。該礦物纖維形成裝置可以是適合上述用途的任何適當(dāng)裝置，例如，級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯。在裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，礦物纖維形成裝置是級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器。在各種情況下，通過(guò)裝置離心作用供應(yīng)熔融礦物并且生產(chǎn)纖維。粘合劑供給裝置向纖維(如礦物纖維)供應(yīng)粘合劑。它可被定位在第二收集器之前的任何節(jié)點(diǎn)，但優(yōu)選地定位在纖維形成裝置和第一收集器之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，粘合劑供給裝置被定位在第一收集器和第二收集器之間。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，粘合劑供給裝置被定位在第一收集器和解開(kāi)裝置之間。粘合劑供給裝置可適用于供應(yīng)濕粘合劑或供應(yīng)干粘合劑。優(yōu)選地，第一收集器是連續(xù)運(yùn)行的第一傳送帶的形式。該傳送帶可滲透空氣。纖維在傳送帶上形成初級(jí)織物。抽吸裝置被定位在第一收集器之后以允許氣流通過(guò)收集器。裝置可任選包括用于以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式處理初級(jí)織物的裝置。例如，裝置可包括用于在附加的連續(xù)運(yùn)行的傳送帶上交叉重疊初級(jí)織物的擺動(dòng)帶，以形成第二礦物棉織物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，第一收集器是通向入口導(dǎo)管的傳送帶的形式。入口的上部邊緣可具有輸送輥?zhàn)樱詤f(xié)助纖維(如礦物纖維)移動(dòng)通過(guò)入口導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，在第一收集器和解開(kāi)轉(zhuǎn)置之間存在大致豎直的導(dǎo)管。通常，該大致豎直導(dǎo)管的下端窄于其上端。裝置包括用于解開(kāi)主要或次要的織物以形成解開(kāi)的纖維的解開(kāi)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，解開(kāi)裝置具有用于運(yùn)送主要或次級(jí)織物的第一導(dǎo)管和與鄰接第一導(dǎo)管的第二導(dǎo)管。在該實(shí)施例中，解開(kāi)裝置包括用于在第二導(dǎo)管中以高于第一導(dǎo)管中的當(dāng)前速度的速度供應(yīng)氣流的裝置。特別是，解開(kāi)裝置可以是如上所述與本發(fā)明方法有關(guān)的輥?zhàn)拥男问?。參考附圖，在下文中更詳細(xì)地描述輥?zhàn)拥膶?shí)施例。本發(fā)明的裝置還需要用于供應(yīng)主氣流的空氣供給裝置。該空氣供給裝置可以形成作為解開(kāi)裝置的一部分。例如，用于在第二導(dǎo)管中以高于第一導(dǎo)管中的當(dāng)前速度的速度供應(yīng)氣流的裝置也可以供給主氣流。輥?zhàn)颖旧硪材軌虺洚?dāng)用于生成主氣流的裝置，因?yàn)樗a(chǎn)生了懸浮在氣流中的解開(kāi)礦物纖維的流。根據(jù)實(shí)施例，裝置還包括供應(yīng)任選的第二纖維的供應(yīng)裝置。該供應(yīng)裝置可定位在壓力機(jī)之前的任何合適節(jié)點(diǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，供應(yīng)任選的第二纖維的供應(yīng)裝置被設(shè)置成在解開(kāi)裝置之前供應(yīng)第二纖維。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，供應(yīng)任選的第二纖維的供應(yīng)裝置被設(shè)置成將第二纖維供應(yīng)到主氣流中。根據(jù)實(shí)施例，裝置可包括設(shè)置成接收成分混合物的附加解開(kāi)裝置。本發(fā)明的裝置包括填充劑供給裝置。可將填充劑供給裝置設(shè)置成將填充劑供應(yīng)到主氣流中?？蛇x地，填充劑供給裝置可設(shè)置成在解開(kāi)裝置之前將填充劑添加到纖維中。這些實(shí)施例提供了填充劑與其它成分最有效的混合。填充劑供給裝置的一個(gè)實(shí)施例包括具有大致圓柱形元件的料斗，圓柱形元件與料斗下端的開(kāi)口緊密配合。圓柱形元件具有在其表面切出的螺旋槽并且能夠圍繞料斗開(kāi)口中的固定軸線旋轉(zhuǎn)。在使用時(shí)，填充劑被送入到料斗中并且落入圓柱形元件的槽中。當(dāng)圓柱形元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，填充劑以均勻速率從螺旋槽被投加到裝置中。在填充劑供給裝置一個(gè)具體實(shí)施例中，螺旋槽沿其長(zhǎng)度方向被分成多個(gè)隔室。這能降低填充劑由于沿槽滑動(dòng)而脫離料斗的趨向?？纱嬖谟糜趯⒏郊託饬鞴?yīng)到主氣流中的附加的氣流供應(yīng)裝置。本發(fā)明的裝置優(yōu)選地包括如有關(guān)本發(fā)明方法所描述的篩選腔室。當(dāng)使用時(shí)，附加的氣流供應(yīng)裝置優(yōu)選地定位在篩選腔室的下端，并構(gòu)造成在篩選腔室內(nèi)供應(yīng)向上的氣流。主氣流供應(yīng)裝置優(yōu)選地定位在篩選腔室的側(cè)部，并構(gòu)造成供應(yīng)橫向穿過(guò)腔室的氣流。當(dāng)使用時(shí)，另外的氣流供應(yīng)裝置可具有橫跨其開(kāi)口設(shè)置的紗布，以阻止固體材料的進(jìn)入。在篩選腔室的下端優(yōu)選地存在卸料口，重粒料或壓實(shí)纖維掉入該卸料口中。在優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維、粘合劑和填充劑一起進(jìn)入篩選腔室并在一側(cè)懸浮在主氣流中。然后，混合物被向上吹動(dòng)并且通過(guò)定位在腔室下端的附加空氣供應(yīng)裝置進(jìn)一步混合。然后混合物經(jīng)由在篩選腔室上端的去除導(dǎo)管離開(kāi)篩選腔室。去除導(dǎo)管最終通向第二收集器。收集器可以是多孔帶的形式，在其后面定位有抽吸裝置?？蛇x地，收集裝置可包括能夠?qū)⒌V物纖維、粘合劑和填充劑的混合物與主氣流分開(kāi)的旋風(fēng)室。在該實(shí)施例中，旋風(fēng)室的下端具有開(kāi)口，通過(guò)開(kāi)口排出混合物，同時(shí)通過(guò)上端的導(dǎo)管除去氣流。旋風(fēng)室的上端尺寸大于其下端尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物從傳送帶上的旋風(fēng)室排出。優(yōu)選地存在用來(lái)接收纖維、粘合劑和填充劑的混合物的附加解開(kāi)裝置。附加解開(kāi)裝置可具有在有關(guān)用于解開(kāi)纖維收集織物的解開(kāi)轉(zhuǎn)置中描述的任何優(yōu)選特征。優(yōu)選地，附加解開(kāi)裝置用來(lái)從旋風(fēng)室下端的開(kāi)口接收纖維、粘合劑和填充劑的混合物。優(yōu)選地，存在用來(lái)從附加解開(kāi)裝置接收纖維的成形腔室。優(yōu)選地，成形腔室包括用于收集纖維、粘合劑和填充劑的混合物的多孔傳送帶。優(yōu)選的是，在壓力機(jī)之前提供剝離裝置。該裝置可構(gòu)造成回收所剝離的材料。
根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)裝置包括用于壓制和固化所收集的纖維、粘合劑和填充劑的混合物的壓力機(jī)。壓力機(jī)適合于將復(fù)合材料壓制到120kg/m3至1000kg/m3的密度。通常，壓力機(jī)適應(yīng)于加熱復(fù)合材料以固化粘合劑。在有關(guān)本發(fā)明方法中描述的任何優(yōu)選特征同樣適用于有關(guān)的裝置。同樣地，上文公開(kāi)的任何裝置特征同樣適用于本發(fā)明的有關(guān)方法。


下面將通過(guò)示例和參考附圖描述本發(fā)明。圖1是用于纖維分離和混合原材料的裝置的示意圖。圖2是如上所述的附加解開(kāi)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中可以看到適合在本發(fā)明方法中使用的裝置，其中，纖維形成裝置和收集器被構(gòu)造成將礦物纖維織物運(yùn)送到入口導(dǎo)管I，粘合劑供給裝置被設(shè)置將粘合劑供應(yīng)給礦物纖維并到入口導(dǎo)管中，示出的裝置也形成本發(fā)明的新型裝置的一部分。還可提供供應(yīng)第二纖維(未示出)的供給裝置以將第二纖維供應(yīng)到入口導(dǎo)管I。還提供填充劑供給裝置(未示出)以將填充劑供應(yīng)到例如入口導(dǎo)管I。裝置包括原材料(如粘合劑、礦物纖維和填充劑)的入口導(dǎo)管I。對(duì)于特殊原材料，裝置可在入口導(dǎo)管I處包括粉碎機(jī)(未示出)以至少部分切碎體積較大的物料。在入口導(dǎo)管的下邊緣處具有輸送機(jī)2，輸送機(jī)運(yùn)送通過(guò)入口導(dǎo)管I的原材料。在入口導(dǎo)管的上邊緣處，運(yùn)送輥3協(xié)助輸送通過(guò)入口導(dǎo)管I的原材料，在入口導(dǎo)管I的端部，第一組相互間隔的細(xì)長(zhǎng)元件4延伸橫跨入口導(dǎo)管I的端部。這些元件用來(lái)破碎大塊的原材料，例如礦物纖維織物。在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)元件4是旋轉(zhuǎn)刷的形式，這些旋轉(zhuǎn)刷在旋轉(zhuǎn)時(shí)拖拽在它們之間的原材料。原材料經(jīng)過(guò)入口導(dǎo)管的端部然后向下掉入大致豎直的導(dǎo)管5中。在示出的實(shí)施例中，第二組X相互間隔的細(xì)長(zhǎng)元件6延伸橫跨導(dǎo)管的上端。第二組細(xì)長(zhǎng)元件的間隔通常比第一組更緊密。在示出的實(shí)施例中，第二組細(xì)長(zhǎng)元件旋轉(zhuǎn)以允許足夠小塊的礦物纖維織物通過(guò)，同時(shí)經(jīng)由原材料回收導(dǎo)管7運(yùn)走較大塊的礦物纖維織物。豎直導(dǎo)管5的下端通常變窄。在示出的實(shí)施例中，豎直導(dǎo)管的下端形成了通向大致圓柱形腔室9的入口 8。如圖所示，入口 8在大致圓柱形腔室9的上部。在使用時(shí)，原材料經(jīng)過(guò)豎直導(dǎo)管5并通過(guò)入口 8進(jìn)入圓柱形腔室9。在可選的實(shí)施例中，省略了豎直導(dǎo)管5。取而代之的是，提供了直接將纖維織物輸送到圓柱形腔室9的進(jìn)料機(jī)構(gòu)。進(jìn)料機(jī)構(gòu)可例如包括傳送帶和任選的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料輥，進(jìn)料輥被設(shè)置成使織物受控前進(jìn)并引導(dǎo)織物進(jìn)入圓柱形腔室9。圓柱形腔室9容納輥?zhàn)?0并且輥?zhàn)?0具有從其圓周表面12突出的長(zhǎng)釘11。圖1中示出的輥?zhàn)?0如圖所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以便如圖所示從入口 8圍繞輥?zhàn)?0左側(cè)運(yùn)送原材料并且用主氣流將其橫向拋出進(jìn)入篩選腔室14中。圓柱形腔室9和輥?zhàn)?0 —起形成了解開(kāi)裝置。長(zhǎng)釘可永久固定在輥?zhàn)由弦栽谧畲蟪潭壬夏湍p和耐撕裂。例如可通過(guò)將長(zhǎng)釘膠合或焊接在沿輥?zhàn)油庵懿贾玫拿た字衼?lái)固定長(zhǎng)釘?？蛇x地，長(zhǎng)釘可以是可更換的。例如，這可例如通過(guò)中空?qǐng)A柱體的輥?zhàn)硬⑶以趫A柱壁中具有通孔的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)釘可例如具有頭部并且從內(nèi)側(cè)插入通孔。因此，如果長(zhǎng)釘損壞了或磨損了，就可更換它們。此外，通過(guò)可更換的長(zhǎng)釘能夠改變長(zhǎng)釘?shù)哪Ｊ?。因此，能夠?yōu)化待解開(kāi)的不同類型材料的模式，例如松散的礦物棉纖維，或浸潰有液體粘合劑的礦物棉纖維的收集織物。在示出的實(shí)施例中，通過(guò)輥?zhàn)?0在圓柱形腔室9內(nèi)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生主氣流，并且特別是通過(guò)長(zhǎng)釘11和原材料經(jīng)過(guò)輥?zhàn)訄A周表面和圓柱形腔室9的彎曲壁部13之間的空間的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生主氣流。圖1所示的篩選腔室14包括卸料口 16和附加氣流供給裝置15。附加氣流供給裝置15包括開(kāi)口，通過(guò)開(kāi)口供應(yīng)附加氣流。紗布17被設(shè)置成橫跨附加氣流供應(yīng)裝置15的開(kāi)口。這些紗布允許附加氣流經(jīng)過(guò)并進(jìn)入到篩選腔室14中，同時(shí)是為了阻止材料進(jìn)入供給裝置中。所示的附加氣流供給裝置15引導(dǎo)附加氣流向上進(jìn)入到篩選腔室14中。附加氣流在篩選腔室中與包含解開(kāi)的纖維的主氣流匯合。附加氣流具有在篩選腔室14內(nèi)向上運(yùn)送解開(kāi)的纖維、粘合劑和填充劑的混合物的作用。一些更壓實(shí)的纖維和礦物材料的微粒將不會(huì)在篩選腔室14內(nèi)被向上運(yùn)送，而是掉落到下端并通過(guò)卸料口 16。解開(kāi)的纖維和粘合劑的所需混合物被運(yùn)送到篩選腔室14的上部，在此位置設(shè)置有用于從篩選腔室14運(yùn)輸混合物的去除導(dǎo)管18。第一空氣循環(huán)導(dǎo)管19連接去除導(dǎo)管18并且使一些來(lái)自去除導(dǎo)管18的空氣循環(huán)回到附加氣流供給裝置15。去除導(dǎo)管通向旋風(fēng)室20。旋風(fēng)室20具有從其上端通向附加氣流供給裝置15的第二空氣循環(huán)導(dǎo)管22。過(guò)濾器21連接第二空氣循環(huán)導(dǎo)管。在使用時(shí)，過(guò)濾器21去除來(lái)自第二空氣循環(huán)導(dǎo)管22的任何零散礦物纖維和粘合劑。因?yàn)閺男L(fēng)室20的上端去除了空氣，因此解開(kāi)的纖維、粘合劑和填充劑的混合物在旋風(fēng)室20的下端下落通過(guò)旋風(fēng)室出口 23。收集器24被定位在旋風(fēng)室出口 23的下方。在示出的實(shí)施例中，收集器24是輸送機(jī)的形式，其將所收集的纖維和粘合劑運(yùn)送到壓制和固化裝置(未示出)。圖2示出了附加解開(kāi)裝置的實(shí)施例，其可任選地在該方法中使用。附加解開(kāi)裝置可定位在如圖1所示的收集器24的位置。示出的附加解開(kāi)裝置包括在結(jié)構(gòu)上與輥?zhàn)?0相同的輥?zhàn)?5。各組分的混合物從上方輸送到輥?zhàn)?5并被拋出進(jìn)入成型腔26中。成型腔26的下端包括多孔傳送帶27，在多孔傳送帶27下方定位有抽吸裝置28。剝離器29設(shè)置成剝離混合物的頂部以提供均勻的表面。然后可回收所剝離的材料。多孔傳送帶27將混合物運(yùn)送到壓力機(jī)(未示出)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造含纖維元件的方法，所述方法包括如下步驟: 提供纖維，所述纖維的至少一部分是第一纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，并且占收集織物的形式的原材料的總重量的3wt%至98wt% ； 提供粘合劑，所述粘合劑占原材料的總重量lwt%至30wt% ； 讓所述收集的纖維織物經(jīng)過(guò)解開(kāi)過(guò)程； 將所述纖維懸浮在主氣流中； 在解開(kāi)過(guò)程之前、期間或之后將所述粘合劑和所述纖維進(jìn)行混合； 提供諸如阻燃劑等填充劑，所述填充劑占原材料的總重量1被％至55wt% ； 在所述方法的任何合適的步驟中，例如在解開(kāi)過(guò)程之前、期間或之后添加所述填充劑； 收集纖維、填充劑和粘合劑的混合物并壓制和固化所述混合物以提供一種具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固結(jié)復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括這樣的中間步驟:提供材料不同于所述第一纖維材料的第二纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，所述第二纖維占原材料的總重量3wt%至80wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述第一纖維是礦物纖維，諸如巖棉纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述第二纖維是聚合物纖維。
5.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述填充劑是包含三水合鋁的阻燃劑。
6.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述填充劑是包含氫氧化鎂的阻燃劑。
7.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其包括提供作為顆粒材料的填充劑的步驟，所述填充劑具有0.1mm至15mm的間隔尺寸，優(yōu)選地具有0.5mm至IOmm的間隔尺寸。
8.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，添加所述填充劑材料的步驟在收集所述混合物的步驟中完成。
9.通過(guò)根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法能夠獲得的含纖維復(fù)合材料。
10.一種含纖維復(fù)合材料，其包括: 纖維，所述纖維的至少一部分是第一纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維并且占原材料的總重量的3wt%至98wt% ； 粘合劑，所述粘合劑占原材料的總重量的lwt%至30wt% ； 填充劑，諸如阻燃劑，所述填充劑占原材料的總重量的1 丨％至55wt% ； 其中，所述復(fù)合材料是大致均質(zhì)的并且被固化和壓制成具有在120kg/m3至1000kg/m3之間的密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含纖維復(fù)合材料，還包括材料不同于所述第一纖維材料的第二纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，所述第二纖維占原材料的總重量3wt%至80wt%。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的含纖維復(fù)合材料，其中，所述填充劑是包含三水合鋁的阻燃劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的含纖維復(fù)合材料，其中，所述填充劑是包含氫氧化鎂的阻燃劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的含纖維復(fù)合材料，其中，所述填充劑是顆粒材料，其具有0.1mm至15mm的間隔尺寸，優(yōu)選地具有0.5mm至IOmm的間隔尺寸。
15.一種用于生產(chǎn)含纖維復(fù)合材料的裝置，其包括: 纖維供給裝置，其用于供應(yīng)夾帶在空氣中的纖維； 粘合劑供給裝置，其用于給纖維供應(yīng)粘合劑； 第一收集器，其被設(shè)置成接收來(lái)自所述纖維供給裝置的纖維； 抽吸裝置，其用于通過(guò)所述收集器施加吸力，從而在所述收集器上收集作為織物的纖維； 解開(kāi)裝置，其用于解開(kāi)織物以提供解開(kāi)的纖維； 織物供給裝置，其用于給所述解開(kāi)裝置供應(yīng)織物； 填充劑供給裝置； 空氣供給裝置，其用于供應(yīng)主氣流以將解開(kāi)的纖維懸浮在所述主氣流中； 第二收集器，其用于收集所述解開(kāi)的纖維、填充劑和粘合劑； 壓力機(jī)，其用于壓制所收集的纖維、填充劑和粘合劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，還包括設(shè)置成接收所述解開(kāi)的纖維、填充劑和粘合劑的附加解開(kāi)裝置。
全文摘要
一種用于制造含纖維元件的方法，所述方法包括如下步驟提供纖維，該纖維的至少一部分是第一纖維，諸如礦物纖維、聚合物纖維、纖維素纖維或其他類型的纖維，占并且收集的織物的形式以原材料的總重量3wt%至98wt%；提供粘合劑，該粘合劑占原材料的總重量1wt%至30wt%；讓所收集的纖維織物經(jīng)過(guò)解開(kāi)過(guò)程；將纖維懸浮在主氣流中；在解開(kāi)過(guò)程之前、期間或之后將粘合劑和纖維進(jìn)行混合；提供諸如阻燃劑等填充劑，該填充劑占原材料的總重量1wt%至55wt%；在該方法的任何合適的步驟中，諸如在解開(kāi)過(guò)程之前、期間或之后添加填充劑；收集纖維、填充劑和粘合劑的混合物并壓制和固化該混合物以提供一種具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固結(jié)復(fù)合材料。可使用這種方法生產(chǎn)均質(zhì)的復(fù)合材料。
文檔編號(hào)D04H1/425GK103080396SQ201180037613
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者克里斯蒂安·斯科夫高·約爾根森, 戈姆·羅森貝赫, 肯·克里斯坦森 申請(qǐng)人:羅克伍爾國(guó)際公司