吊頂瓦制造中的礦物纖維的空氣分散的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及基于礦物棉的吸聲吊頂瓦的制造。
【背景技術】
[0002]基于礦物棉的吸聲吊頂瓦傳統上使用本領域中公知的Oliver或Fourdrinier機器在濕氈過程中被制造。礦物棉和粘結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運送到使用它來制造吸聲吊頂瓦的另一地點。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]當壓縮和捆綁成包時，單獨的礦物棉變為彼此纏結。長久以來的慣例是使用電動旋轉金屬尖頭或指打開包和打碎它并且將粗分離的纖維團塊傳送到混合罐。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，高速旋轉葉輪用于打開和分離纖維，同時混合將形成的瓦底墊的其它成分。傳統做法是依賴于混合罐葉輪的混合槳葉解開礦物纖維纏結，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，已發現該程序對礦物棉產生有害影響。圓形混合作用具有將纖維卷成具有比預期更大的密度的小球或結節的趨勢。纖維斷裂導致完成的瓦的減小強度并且結節會由于孔隙率的損失而減小可能的NRC(降噪系數)值。結節不會與其它成分互鎖或共混。
【發明內容】
[0005]本發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。本發明的過程擔當在充滿水的混合罐中完全分離礦物纖維的傳統任務并且將該任務向上游移動，其中礦物纖維的分散在空氣環境中機械地實現。通過用在空氣中操作的機械裝置和可選地用空氣流，已發現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，使得產生具有改善性質的吊頂瓦。分散纖維時較少發生纖維包捆，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度的損失。對于指定厚度的瓦，減小的纖維含量導致更大的孔隙率并且因此導致更高的NRC值。減小或消除纖維結節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生的延長纖維混合產生結節。結節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(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劑的現有技術的過程的示意性表示；
[0007]圖2是根據本發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控制的多站系統。
【具體實施方式】
[0009]傳統上，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/或乳膠的粘結劑，以及其它少量的固體成分。漿從混合罐分配到有時簡稱為金屬絲的移動金屬網上。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。當約束帶釋放時，包11將自身獨立地稍稍膨脹。松包11傳送到碎包站12，其中釘輥抓取并且將礦物棉的團塊13從松包11分離。從包11分離的團塊由釘輥和或槽道(未顯示)引導到混合罐10中。一般做法是用高速葉輪14將棉的團塊13分離到松纖維中，所述高速葉輪同時用于混合和懸浮罐水中的其它成分。
[0010]團塊13的體積密度為大約5-1/2鎊每立方英尺。為了分散礦物棉團塊13的纖維，典型的混合時間可以在約12到15分鐘之間的范圍內。
[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節。纖維結節限制纖維包含在其中的瓦的強度。纖維結節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，描繪本發明的過程的例子，其用于在傳送到常規混合罐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載，所述路徑最終將充分分散的礦物纖維傳送到常規混合罐1。包11在初步打開站15處被接收，其中反向旋轉輥17上的網狀釘或尖頭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塊18被引導到纖維分離器19的料斗21，其中它們在其上循環并且導致通過料斗出口 22落下。團塊18接收在平行桿的柵格23(垂直于圖2的平面延伸)上。礦物棉團塊18由旋轉軸26上的尖頭或釘24轉換成分離的纖維。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之間以進一步分離纖維。纖維通過尖頭27的切向運動并且通過重力向下推動到星輪式給送器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氣動地強力排出到管道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選約2鎊每立方英尺并且最優選在1.2到1.0鎊每立方英尺之間的體積密度的程度。
[0014]優選地，罐10填充有水和瓦組分，其包括淀粉和/或乳膠的粘結劑和可選成分，如膨脹珍珠巖，紙纖維，諸如粘土的填料，和玻璃纖維。優選地，在將機械空氣分散的礦物纖維傳送到混合罐10中之前預混合這些成分。該預混合可以最小化分散的礦物纖維暴露于混合器轉子或葉輪14的斷裂和結節效應。理想地，當達到期望的稠度時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機器的濕租機的移動網上。
[0016]在空氣環境中將來自壓實棉包11的礦物棉纖維充分地分散的能力，例如通過機械指和用空氣流氣動地運送纖維到它們充分地解開纏結和分散的狀態的能力在吸聲吊頂瓦的制造中具有顯著優點。相比于通常通過現有技術的水分散所獲得的，通過在空氣中分散產生的礦物纖維的均勻性和分離可以導致完成的吊頂瓦中的更開放的墊。
[0017]本發明預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、往復和/或振動機械指或尖頭和/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現。在纖維被引入到混合罐中之前這些裝置和手段應當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已證明獲得吸聲瓦的性能的改善，但是可以預期可以使用具有更加大的成功和更高的產量的更精細的空氣分散過程。
[0018]圖3示出更擴展的纖維分離系統，其對礦物纖維分離提供的控制可以比圖2的系統提供的控制更多。系統36包括使用從一個或多個制造商可商購的包和纖維處理單元的多個站。第一站37提供用于壓實礦物纖維的未捆包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碎裂成未壓實纖維的釘輥43。纖維從開包器42傳送到表示系統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含量。
[0019]纖維從輔助單元46的旋轉槳輪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定重量或質量的這樣的纖維。當纖維重量達到預定水平時，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、修改或消除細節進行各種變化而不脫離本公開中所包含的教導的合理范圍。所以本發明不限于本公開的特定細節，除非達到以下權利要求必然這樣被限制的程度。
【主權項】
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或多個傳送器布置成沿著所述路徑將分離的纖維引導到所述罐的入口，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，以及導致分離的礦物纖維傳入所述混合罐中以便與水懸浮粘結劑接觸。2.根據權利要求1所述的方法，其中由高于大氣壓操作的空氣源產生所述空氣流。3.根據權利要求1所述的方法，其中由抽吸裝置產生所述空氣流，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.根據權利要求1所述的方法，其中在濕氈底墊的生產中使用的粘結劑和其它可選成分材料在所述罐中通過旋轉葉片機械地混合，所述分離的礦物纖維被引導到所述旋轉葉片。5.根據權利要求4所述的方法，其中當分離的礦物纖維接收在所述罐中時所述混合罐的內容物被排出，由此避免通過混合葉片產生的由其攪拌引起的分離的礦物纖維的結節和斷裂。
【專利摘要】本發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，用機械工具機械地分離礦物棉包的纖維，所述機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，以及導致分離的礦物纖維傳入混合罐中以便與水懸浮粘結劑接觸。
【IPC分類】D21B1/06
【公開號】CN105637143
【申請號】CN201480055121
【發明人】M·W·布朗
【申請人】Usg內部有限責任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月14日
【公告號】CA2927100A1, US8894811, WO2015057602A1