吊頂瓦制造中的礦物纖維的空氣分散的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于礦物棉的吸聲吊頂瓦的制造。
【背景技術(shù)】
[0002]基于礦物棉的吸聲吊頂瓦傳統(tǒng)上使用本領(lǐng)域中公知的Oliver或Fourdrinier機(jī)器在濕氈過程中被制造。礦物棉和粘結(jié)劑長期用于形成吸聲吊頂瓦。使用礦物棉的原因是它相對便宜且具有惰性。礦物棉典型地從它被制造的地點(diǎn)運(yùn)送到使用它來制造吸聲吊頂瓦的另一地點(diǎn)。典型地，礦物棉被壓縮成包以減小其體積從而便于裝卸和運(yùn)輸。礦物棉包可以被壓縮到至少8鎊每立方英尺的密度。
[0003]當(dāng)壓縮和捆綁成包時(shí)，單獨(dú)的礦物棉變?yōu)楸舜死p結(jié)。長久以來的慣例是使用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)金屬尖頭或指打開包和打碎它并且將粗分離的纖維團(tuán)塊傳送到混合罐。盡管由于包打開裝置的粗糙性礦物纖維的密度變化很大，但是例如可以為5到6鎊每立方英尺。在混合罐中，高速旋轉(zhuǎn)葉輪用于打開和分離纖維，同時(shí)混合將形成的瓦底墊的其它成分。傳統(tǒng)做法是依賴于混合罐葉輪的混合槳葉解開礦物纖維纏結(jié)，原因是纖維將接收在罐中并且混合葉片將用于通過罐中的所有水分散其它成分。
[0004]然而，已發(fā)現(xiàn)該程序?qū)ΦV物棉產(chǎn)生有害影響。圓形混合作用具有將纖維卷成具有比預(yù)期更大的密度的小球或結(jié)節(jié)的趨勢。纖維斷裂導(dǎo)致完成的瓦的減小強(qiáng)度并且結(jié)節(jié)會由于孔隙率的損失而減小可能的NRC(降噪系數(shù))值。結(jié)節(jié)不會與其它成分互鎖或共混。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是用于制造具有改善的吸聲性能的基于礦物棉的吸聲吊頂瓦的過程。本發(fā)明的過程擔(dān)當(dāng)在充滿水的混合罐中完全分離礦物纖維的傳統(tǒng)任務(wù)并且將該任務(wù)向上游移動(dòng)，其中礦物纖維的分散在空氣環(huán)境中機(jī)械地實(shí)現(xiàn)。通過用在空氣中操作的機(jī)械裝置和可選地用空氣流，已發(fā)現(xiàn)礦物纖維可以成功地和充分地分離，如在纖維的體積密度方面所測得的，使得產(chǎn)生具有改善性質(zhì)的吊頂瓦。分散纖維時(shí)較少發(fā)生纖維包捆，而沒有在水混合罐中明顯攪拌的情況，允許吊頂瓦中的纖維含量減小而沒有強(qiáng)度的損失。對于指定厚度的瓦，減小的纖維含量導(dǎo)致更大的孔隙率并且因此導(dǎo)致更高的NRC值。減小或消除纖維結(jié)節(jié)也增加減小總纖維含量的能力。否則由通過高速浸水葉輪產(chǎn)生的延長纖維混合產(chǎn)生結(jié)節(jié)。結(jié)節(jié)是相對致密的并且因此不有助于成比例地聲音減小。在混合罐的上游的空氣中的纖維分離可以具有減小指定體積的礦物棉中的渣質(zhì)(g卩，未纖維化部分)的含量的有益效果。
【附圖說明】
[0006]圖1是用于制備用于濕氈吸聲吊頂瓦的礦物纖維的稀釋漿和粘結(jié)劑的現(xiàn)有技術(shù)的過程的示意性表示；
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于制備礦物纖維的稀釋漿的示例性過程的示意性表示；以及
[0008]圖3示出用于礦物纖維分離的精細(xì)控制的多站系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]傳統(tǒng)上，在基于礦物棉的濕氈吸聲瓦的制造中，使用礦物纖維的稀釋水漿和淀粉和/或乳膠的粘結(jié)劑，以及其它少量的固體成分。漿從混合罐分配到有時(shí)簡稱為金屬絲的移動(dòng)金屬網(wǎng)上。用于漿的混合罐在圖1中示出為10。通常的做法是從制造商或其它來源接收通過帶或以另外方式保持在壓縮狀態(tài)的礦物棉的大包U。作為例子，包11可以具有重量為1000-1300鎊并且包中的礦物棉可以壓縮到例如約60到約65鎊每立方英尺之間的密度。當(dāng)約束帶釋放時(shí)，包11將自身獨(dú)立地稍稍膨脹。松包11傳送到碎包站12，其中釘輥?zhàn)ト〔⑶覍⒌V物棉的團(tuán)塊13從松包11分離。從包11分離的團(tuán)塊由釘輥和或槽道(未顯示)引導(dǎo)到混合罐10中。一般做法是用高速葉輪14將棉的團(tuán)塊13分離到松纖維中，所述高速葉輪同時(shí)用于混合和懸浮罐水中的其它成分。
[0010]團(tuán)塊13的體積密度為大約5-1/2鎊每立方英尺。為了分散礦物棉團(tuán)塊13的纖維，典型的混合時(shí)間可以在約12到15分鐘之間的范圍內(nèi)。
[0011]葉輪14傾向于翻滾礦物纖維并且引起纖維形成緊球或結(jié)節(jié)。纖維結(jié)節(jié)限制纖維包含在其中的瓦的強(qiáng)度。纖維結(jié)節(jié)降低瓦的可能的吸聲能力，原因是它們減小均勻性。
[0012]參考圖2，描繪本發(fā)明的過程的例子，其用于在傳送到常規(guī)混合罐10中之前有效地彼此分散礦物棉的纖維從而消除混合罐中的進(jìn)一步纖維分散作用的需要。上述特征的包11從它們的捆綁釋放并且沿著路徑運(yùn)載，所述路徑最終將充分分散的礦物纖維傳送到常規(guī)混合罐1。包11在初步打開站15處被接收，其中反向旋轉(zhuǎn)輥17上的網(wǎng)狀釘或尖頭16將包11分離成隨后給送到纖維分離器19中的棉團(tuán)塊或束18。作為例子但非限制，纖維分離器19可以是美國專利4，111，493和4，978，252中公開的類型。包11的相對致密的小碎片或團(tuán)塊18被引導(dǎo)到纖維分離器19的料斗21，其中它們在其上循環(huán)并且導(dǎo)致通過料斗出口 22落下。團(tuán)塊18接收在平行桿的柵格23(垂直于圖2的平面延伸)上。礦物棉團(tuán)塊18由旋轉(zhuǎn)軸26上的尖頭或釘24轉(zhuǎn)換成分離的纖維。尖頭24穿過柵格23的平面，使它們能夠作用于團(tuán)塊18。軸28上的第二組尖頭27嚙合在第一組尖頭24之間以進(jìn)一步分離纖維。纖維通過尖頭27的切向運(yùn)動(dòng)并且通過重力向下推動(dòng)到星輪式給送器29中。傳送到給送器29的下部分的纖維通過高于大氣壓的壓縮空氣從纖維分離器19氣動(dòng)地強(qiáng)力排出到管道31。
[0013]管道31排出到混合罐10的頂部開口中。礦物纖維被分散到它們具有優(yōu)選約2鎊每立方英尺并且最優(yōu)選在1.2到1.0鎊每立方英尺之間的體積密度的程度。
[0014]優(yōu)選地，罐10填充有水和瓦組分，其包括淀粉和/或乳膠的粘結(jié)劑和可選成分，如膨脹珍珠巖，紙纖維，諸如粘土的填料，和玻璃纖維。優(yōu)選地，在將機(jī)械空氣分散的礦物纖維傳送到混合罐10中之前預(yù)混合這些成分。該預(yù)混合可以最小化分散的礦物纖維暴露于混合器轉(zhuǎn)子或葉輪14的斷裂和結(jié)節(jié)效應(yīng)。理想地，當(dāng)達(dá)到期望的稠度時(shí)礦物纖維漿立即從罐排出
[0015]楽從罐10排出到諸如Oli ver或Fourdrinier機(jī)器的濕租機(jī)的移動(dòng)網(wǎng)上。
[0016]在空氣環(huán)境中將來自壓實(shí)棉包11的礦物棉纖維充分地分散的能力，例如通過機(jī)械指和用空氣流氣動(dòng)地運(yùn)送纖維到它們充分地解開纏結(jié)和分散的狀態(tài)的能力在吸聲吊頂瓦的制造中具有顯著優(yōu)點(diǎn)。相比于通常通過現(xiàn)有技術(shù)的水分散所獲得的，通過在空氣中分散產(chǎn)生的礦物纖維的均勻性和分離可以導(dǎo)致完成的吊頂瓦中的更開放的墊。
[0017]本發(fā)明預(yù)料到在空氣中分散礦物纖維以便直接在水漿中使用而不在水漿中顯著混合的方式的變型。使用旋轉(zhuǎn)、往復(fù)和/或振動(dòng)機(jī)械指或尖頭和/或空氣噴射和/或空氣流的各種布置可以在從包接收站到漿混合罐的路徑中實(shí)現(xiàn)。在纖維被引入到混合罐中之前這些裝置和手段應(yīng)當(dāng)將纖維的密度減小到至少2鎊每立方英尺。空氣流可以由高于大氣壓操作的空氣源或低于大氣壓操作的抽吸裝置提供。盡管以上公開的相對簡單的纖維分離系統(tǒng)已證明獲得吸聲瓦的性能的改善，但是可以預(yù)期可以使用具有更加大的成功和更高的產(chǎn)量的更精細(xì)的空氣分散過程。
[0018]圖3示出更擴(kuò)展的纖維分離系統(tǒng)，其對礦物纖維分離提供的控制可以比圖2的系統(tǒng)提供的控制更多。系統(tǒng)36包括使用從一個(gè)或多個(gè)制造商可商購的包和纖維處理單元的多個(gè)站。第一站37提供用于壓實(shí)礦物纖維的未捆包39的傾卸單元38。傾卸單元38將礦物纖維的未捆包39堆放到包括系統(tǒng)36的第二單元的開包器42的傳送器41上。開包器42包括將包39碎裂成未壓實(shí)纖維的釘輥43。纖維從開包器42傳送到表示系統(tǒng)36的第三站的輔助纖維分離單元46。輔助纖維分離單元46可以減小礦物纖維流的渣質(zhì)含量。
[0019]纖維從輔助單元46的旋轉(zhuǎn)槳輪47輸送到最后或第四站51。在第四站中接收的纖維被傳送到并提升到稱重料斗52，在該處很好分離的礦物纖維被收集直到聚集預(yù)定重量或質(zhì)量的這樣的纖維。當(dāng)纖維重量達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，打開料斗52以將纖維釋放到混合罐53中，所述混合罐起到與上面結(jié)合圖1和2描述的罐10相同的功能。
[0020]將顯而易見本公開僅僅作為例子并且可以通過增加、修改或消除細(xì)節(jié)進(jìn)行各種變化而不脫離本公開中所包含的教導(dǎo)的合理范圍。所以本發(fā)明不限于本公開的特定細(xì)節(jié)，除非達(dá)到以下權(quán)利要求必然這樣被限制的程度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形成稀釋水漿的方法，所述稀釋水漿用于水氈制吸聲吊頂瓦的底墊，所述方法包括在拆包站處傳送具有至少8鎊每立方英尺的密度的壓縮礦物棉的包，釋放將所述包保持在壓縮的捆綁，用機(jī)械工具和可選地用空氣流在所述拆包站和混合罐之間的路徑中的站處機(jī)械地分離礦物棉包的纖維，所述工具或空氣流和可選地一個(gè)或多個(gè)傳送器布置成沿著所述路徑將分離的纖維引導(dǎo)到所述罐的入口，將纖維分離工具布置成在使纖維通過所述罐入口之前將纖維分離到小于2鎊每立方英尺的大體均勻密度，以及導(dǎo)致分離的礦物纖維傳入所述混合罐中以便與水懸浮粘結(jié)劑接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由高于大氣壓操作的空氣源產(chǎn)生所述空氣流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由抽吸裝置產(chǎn)生所述空氣流，所述抽吸裝置操作以在所述路徑中形成低于大氣壓的空氣壓力。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在濕氈底墊的生產(chǎn)中使用的粘結(jié)劑和其它可選成分材料在所述罐中通過旋轉(zhuǎn)葉片機(jī)械地混合，所述分離的礦物纖維被引導(dǎo)到所述旋轉(zhuǎn)葉片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中當(dāng)分離的礦物纖維接收在所述罐中時(shí)所述混合罐的內(nèi)容物被排出，由此避免通過混合葉片產(chǎn)生的由其攪拌引起的分離的礦物纖維的結(jié)節(jié)和斷裂。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種形成稀釋水漿的方法，所述稀釋水漿用于水氈制吸聲吊頂瓦的底墊，所述方法包括在拆包站處傳送具有至少8磅每立方英尺的密度的壓縮礦物棉的包，釋放將所述包保持在壓縮的捆綁，用機(jī)械工具機(jī)械地分離礦物棉包的纖維，所述機(jī)械工具布置成在使纖維通過罐入口之前將纖維分離到小于2磅每立方英尺的大體均勻密度，以及導(dǎo)致分離的礦物纖維傳入混合罐中以便與水懸浮粘結(jié)劑接觸。
【IPC分類】D21B1/06
【公開號】CN105637143
【申請?zhí)枴緾N201480055121
【發(fā)明人】M·W·布朗
【申請人】Usg內(nèi)部有限責(zé)任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月14日
【公告號】CA2927100A1, US8894811, WO2015057602A1