RU2539462C1 - Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing - Google Patents
Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539462C1 RU2539462C1 RU2013155780/03A RU2013155780A RU2539462C1 RU 2539462 C1 RU2539462 C1 RU 2539462C1 RU 2013155780/03 A RU2013155780/03 A RU 2013155780/03A RU 2013155780 A RU2013155780 A RU 2013155780A RU 2539462 C1 RU2539462 C1 RU 2539462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- mineral wool
- furnace
- production line
- panels
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 24
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 24
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 24
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 6
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 6
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims description 4
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 10
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 7
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 7
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 7
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 4
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012814 acoustic material Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000011509 cement plaster Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- -1 preferably basalt Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003238 silicate melt Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Группа изобретений относится к области строительства, а именно к отделочным строительным материалам, способу изготовления акустических (звукоизолирующих) панелей или плит и технологической линии для их производства.The group of inventions relates to the field of construction, namely to finishing building materials, a method for the manufacture of acoustic (soundproofing) panels or plates and a technological line for their production.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Акустические панели (плиты) используют для формирования внутренних поверхностей, например потолочные плиты, стеновые панели и другое применение в промышленных, общественных или жилых зданиях. Панели в основном имеют плоскую форму и включают акустический слой, содержащий комбинацию материалов, выбираемых для обеспечения подходящего звукопоглощения при сохранении достаточной прочности. Такие плиты имеют прекрасный внешний вид и обладают хорошим звукопоглощением, огнестойкостью, стойкостью к деформации, низким водопоглощением, низкой теплопроводностью, легким весом и т.д.Acoustic panels (slabs) are used to form internal surfaces, such as ceiling slabs, wall panels and other applications in industrial, public or residential buildings. The panels are generally flat in shape and include an acoustic layer containing a combination of materials selected to provide suitable sound absorption while maintaining sufficient strength. Such plates have an excellent appearance and have good sound absorption, fire resistance, resistance to deformation, low water absorption, low heat conductivity, light weight, etc.
Обычные материалы, используемые в настоящее время для формирования акустических панелей, включают минеральную вату, стекловолокно, пеноперлит, глину, полугидрат сульфата кальция, частицы дигидрата сульфата кальция, карбонат кальция, бумагу с включениями волокна, измельченную макулатуру и связующие, например крахмал или латекс. Чаще всего используют минеральную вату, так как она способствует созданию пористой волокнистой структуры, таким образом обеспечивая хорошие звукопоглощающие характеристики.Typical materials currently used to form acoustic panels include mineral wool, fiberglass, foam perlite, clay, calcium sulfate hemihydrate, calcium sulfate dihydrate particles, calcium carbonate, fiber-coated paper, shredded waste paper, and binders such as starch or latex. Most often, mineral wool is used, since it contributes to the creation of a porous fibrous structure, thus providing good sound-absorbing characteristics.
Минеральная вата - волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей. Производство минеральной ваты состоит из следующих операций: подготовки сырьевых материалов, плавления сырья в печи и получения расплава, переработки минерального расплава и волокна, осаждения ваты (волокон), формирования минераловатного ковра в камере волокноосаждения.Mineral wool is a fibrous material obtained from silicate melts of rocks, metallurgical slag and mixtures thereof. The production of mineral wool consists of the following operations: preparation of raw materials, melting of raw materials in a furnace and obtaining a melt, processing of mineral melt and fiber, deposition of wool (fibers), formation of mineral wool carpet in the fiber deposition chamber.
Способы и устройства для производства минеральной ваты известны, например, из патента США №5,554,324, опубликованного 10.09.1996, патента РФ №2358919, опубликованного 20.06.2009, патента РФ №2352531, опубликованного 20.04.2009, и др.Methods and devices for the production of mineral wool are known, for example, from US patent No. 5,554,324, published September 10, 1996, RF patent No. 2358919, published June 20, 2009, RF patent No. 2352531, published April 20, 2009, and others.
Многие акустические панели изготавливают способами, сходными с используемыми в обычном бумажном производстве способами свойлачивания разбавленных водных дисперсий минеральной ваты, перлита, связующего и, по мере необходимости, других ингредиентов.Many acoustic panels are manufactured by methods similar to those used in conventional paper manufacturing methods for spreading dilute aqueous dispersions of mineral wool, perlite, a binder, and, as necessary, other ingredients.
В подобных способах, как известно, дисперсия затекает на непрерывно движущуюся сетчатую опору (которую обычно называют «сеткой»), например, такую, как используют в бумагоделательных машинах Фурдринье. Дисперсия сначала обезвоживается под действием собственного веса, а затем путем отсоса под разрежением. Мокрый материал сушат в конвекционной печи, после чего высушенный материал разрезают в соответствии с требуемыми размерами, по мере необходимости покрывают краской и получают готовую панель. Связующим веществом, пригодным для использования, является крахмал, использование которого в звукоизолирующих композициях на основе минеральной ваты хорошо известно по причине его экономической эффективности. Другие связующие вещества, которые могут использоваться как совместно с крахмалом, так и без него, можно выбрать из различных термопластичных связующих веществ (латексов), традиционно используемых в звукоизолирующей плитке на основе минеральной ваты. Латекс, однако, является наиболее дорогим ингредиентом, применяемым в составе плиты потолка; поэтому желательно ограничить применение данного относительно дорогостоящего ингредиента. Примерами таких латексных связующих веществ являются: поливинилацетат, винил ацетат/акриловая эмульсия, винилиденхлорид, поливинилхлорид, стирол/акриловый сополимер и карбоксилированный стирол/бутадиена. Типичными термопластичными латексами являются стирол-акрильные латексы. Крахмал и целлюлоза, однако, являются гидрофильными и имеют тенденцию притягивать воду в течение обработки и вызывать проблемы сильного поверхностного натяжения. Кроме того, звукоизолирующие композиции могут включать неорганические наполнители, такие как слюда, волластонит, кремнезем, гипс, цементная штукатурка и карбонат кальция, а также другие легковесные заполнители, поверхностно-активные вещества, биоциды и флокулянты. Данные ингредиенты для изготовления композиций для звукоизолирующей плитки хорошо известны специалистам.In such methods, as is known, the dispersion flows onto a continuously moving mesh support (which is usually called a "mesh"), for example, such as is used in Furdrinier paper machines. The dispersion is first dehydrated by its own weight, and then by suction under vacuum. The wet material is dried in a convection oven, after which the dried material is cut in accordance with the required dimensions, coated with paint as needed and a finished panel is obtained. A suitable binder is starch, the use of which in soundproofing compositions based on mineral wool is well known because of its economic effectiveness. Other binders that can be used both with and without starch can be selected from various thermoplastic binders (latexes) traditionally used in mineral wool soundproofing tiles. Latex, however, is the most expensive ingredient used in ceilings; therefore, it is desirable to limit the use of this relatively expensive ingredient. Examples of such latex binders are: polyvinyl acetate, vinyl acetate / acrylic emulsion, vinylidene chloride, polyvinyl chloride, styrene / acrylic copolymer and carboxylated styrene / butadiene. Typical thermoplastic latexes are styrene-acrylic latexes. Starch and cellulose, however, are hydrophilic and tend to attract water during processing and cause problems of strong surface tension. In addition, sound insulating compositions may include inorganic fillers such as mica, wollastonite, silica, gypsum, cement plaster and calcium carbonate, as well as other lightweight aggregates, surfactants, biocides and flocculants. These ingredients for the manufacture of compositions for soundproofing tiles are well known in the art.
Из уровня техники известен способ изготовления звукопоглощающей плиты, раскрытый в патенте РФ №2469156, опубликованном 10.12.2012, который осуществляется методом мокрого или влажного свойлачивания, включающий приготовление водной суспензии из крахмала и различных целевых добавок, нагревание суспензии до готовности крахмала и образования крахмального клейстера, который затем смешивают с минеральным волокном, дозируют в поддоны и сушат в конвекционной туннельной сушилке. После сушки проводят необходимую финишную обработку. При сушке полученного продукта удаляется вода, и происходит превращение полимерного связующего в жесткую структурную сетку для обеспечения обработки поверхности. Основным недостатком такого способа является то, что в процессе испарения воды при сушке возникает высокое поверхностное натяжение на компонентах плиты, которое обычно вызывает уплотнение поверхности плиты с образованием менее пористой структуры и деформации. Следовательно, чтобы достигнуть приемлемого снижения шума для полученных мокрой укладкой плит потолка, требуется дополнительная обработка, например, перфорирование плиты. Таким образом, хотя способ мокрой выкладки может быть приемлемым благодаря высоким скоростям производства и возможности применять дешевые материалы, применение воды в качестве транспортной среды приводит к уменьшению экономической эффективности способа и конечных продуктов, когда акустические свойства являются важными для продукта. Кроме того, сушка плиты в поддонах ведет к значительным отходам производства при освобождении плитки от поддона, а сушка при одинаково высокой температуре влияет на равномерность просушки и, следовательно, на конечные свойства изделия.The prior art method for the manufacture of a sound-absorbing plate, disclosed in RF patent No. 2469156, published December 10, 2012, which is carried out by wet or wet sampling, including the preparation of an aqueous suspension of starch and various target additives, heating the suspension until the starch is ready and the formation of starch paste, which is then mixed with mineral fiber, metered into pallets and dried in a convection tunnel dryer. After drying, the necessary finishing is carried out. When drying the resulting product, water is removed and the polymer binder is converted into a rigid structural network to provide surface treatment. The main disadvantage of this method is that during the evaporation of water during drying, high surface tension arises on the components of the plate, which usually causes the surface of the plate to compact with the formation of a less porous structure and deformation. Therefore, in order to achieve an acceptable noise reduction for wet laid ceiling tiles, additional processing is required, for example, perforation of the tile. Thus, although the wet laying method may be acceptable due to the high production rates and the ability to use cheap materials, the use of water as a transport medium reduces the economic efficiency of the method and the final products when acoustic properties are important for the product. In addition, drying the plate in pallets leads to significant production waste when the tile is freed from the pallet, and drying at the same high temperature affects the uniformity of drying and, therefore, the final properties of the product.
Из патента РФ №2489541, опубликованного 10.08.2013, известен аэродинамический холстоформирующий способ получения нетканого материала, используемого в качестве акустической потолочной плиты, включающий смешение и диспергирование сырья - минерального волокна и связующего, подачу сырья в холстоформирующую головку, формирование аэродинамической холстоформирующей сети, при необходимости прессование, нагревание для расплавления термопластичного связующего и охлаждение, финишную обработку. Аэродинамический холстоформирующий способ исключает потребность транспортировать и удалять воду; однако все компоненты в составе должны быть транспортабельны в воздушном потоке. В аэродинамической холстоформирующей машине волокнистые ингредиенты являются флюидизированными в воздухе или другом газовом потоке, осаждаемом на поверхности носителя, например, такого как пористый проволочный холст, грубый холст или другой пористый материал. Это способ позволяет добиться хороших эксплуатационных показателей для акустических плит, но он достаточно энергоемок вследствие необходимости подготовки исходных компонентов, образующих холст для подачи их в аэродинамическую головку.From the patent of the Russian Federation No. 2489541, published on 08/10/2013, an aerodynamic canvas forming method is known for producing a non-woven material used as an acoustic ceiling plate, including mixing and dispersing raw materials — mineral fiber and a binder, supplying raw materials to the canvas forming head, forming an aerodynamic canvas forming network, if necessary pressing, heating to melt the thermoplastic binder and cooling, finishing. Aerodynamic canvas forming method eliminates the need to transport and remove water; however, all components in the composition must be transportable in the air stream. In an aerodynamic canvas forming machine, the fibrous ingredients are fluidized in air or another gas stream deposited on the surface of a carrier, such as, for example, a porous wire canvas, coarse canvas, or other porous material. This method allows to achieve good performance for acoustic plates, but it is quite energy intensive due to the need to prepare the initial components that form the canvas for feeding them into the aerodynamic head.
Известен способ изготовления звукоизолирующей панели с низкой плотностью и улучшенным звукопоглощением, описанный в патенте РФ №2475602, опубликованном 20.02.2013, включающий формирование водной композиции, включающей минеральную вату в количестве 70-95%, термопластичное связующее вещество и/или крахмал, и распределение композиции на пористый носитель для обезвоживания с образованием основного мата посредством самотечного дренажа для удаления воды под действием силы тяжести, а далее посредством дифференцированного вакуум-отсоса, который регулируется таким образом, чтобы мат обезвоживался без воздействия на него статического давления, которое сжимает основной мат. Мат высушивается при постоянной температуре в конвекционной сушилке, в которой предусмотрено несколько зон вакуума, до содержания влаги около 2 вес.%, образуя звукоизолирующее потолочное изделие, которое имеет низкую плотность и превосходные звукопоглощающие свойства. Изделие, полученное указанным способом, вследствие достаточно большого количества минеральной ваты обладает низкой плотностью, открытой структурой и в связи с этим хорошими звукопоглощающими свойствами. Причем, чем больше толщина панели, тем больше коэффициент шумоподавления. Но полученная плита является мягкой, что не позволяет его перфорировать. В предпочтительном варианте в качестве связующего используют смесь крахмала и латекса, что ведет к удорожанию продукта. Мягкие плиты не устойчивы к провисанию.A known method of manufacturing a soundproofing panel with a low density and improved sound absorption described in the patent of the Russian Federation No. 2475602 published 02.20.2013, including the formation of an aqueous composition comprising mineral wool in an amount of 70-95%, a thermoplastic binder and / or starch, and distribution of the composition on a porous carrier for dehydration with the formation of the main mat through gravity drainage to remove water under the action of gravity, and then through a differentiated vacuum suction, which reg liruetsya so that the dehydrated mat without subjecting it to the static pressure which compresses the mat core. The mat is dried at a constant temperature in a convection dryer, in which several vacuum zones are provided, up to a moisture content of about 2 wt.%, Forming a sound-insulating ceiling product that has a low density and excellent sound-absorbing properties. The product obtained in this way, due to a sufficiently large amount of mineral wool, has a low density, open structure and, therefore, good sound-absorbing properties. Moreover, the greater the thickness of the panel, the greater the noise reduction coefficient. But the resulting plate is soft, which does not allow it to be perforated. In a preferred embodiment, a mixture of starch and latex is used as a binder, which leads to higher cost of the product. Soft boards are not sag resistant.
Из патента РФ №2456396, опубликованного 20.07.2012, известен способ изготовления акустических панелей (плит), включающий приготовление водной композиции минеральной ваты, связующего, например сваренный крахмал или латекс, и других добавок, например глину, перлит, вермикулит, в зависимости от типа изготавливаемого материала, формирование неупорядоченного волокнистого материала путем осаждения водной композицию на подвижной сетчатой опоре, нагревание для связывания композиции, удаление части воды, сушку и обработку. Подобные способы изложены во многих патентах, например патентах США №№5,320,677; 5,817,262; 6,010,596; 6,197,235; 6,221,521; 6,406,779; 6,416,695; 6,508,895; 6,605,186; 6,733,261; 7,056,460. Но везде, где в качестве связующего используется крахмал, он вводится в композицию либо в сваренном виде, либо композицию нагревают перед формованием. Использование крахмального связующего, уже способного к связыванию всех ингредиентов в мате, а также сильно удерживающего воду, ведет к затруднению при транспортировании мата на сетчатой опоре, а также затрудняет удаление части воды из сырого мата до его сушки. Поскольку крахмал является гидрофильным компонентом, то дальнейшее удаление воды при нагревании приводит к резкому росту поверхностного натяжения на компонентах плиты, что вызывает уплотнение материала и ухудшение акустических свойств готового продукта.From the patent of the Russian Federation No. 2456396, published on July 20, 2012, there is a known method for manufacturing acoustic panels (slabs), including the preparation of an aqueous composition of mineral wool, a binder, such as cooked starch or latex, and other additives, such as clay, perlite, vermiculite, depending on the type manufactured material, the formation of a disordered fibrous material by deposition of the aqueous composition on a movable mesh support, heating to bind the composition, removing part of the water, drying and processing. Similar methods are set forth in many patents, for example, US Pat. Nos. 5,320,677; 5,817,262; 6,010,596; 6,197,235; 6,221,521; 6,406,779; 6,416,695; 6,508,895; 6,605,186; 6,733,261; 7,056,460. But wherever starch is used as a binder, it is introduced into the composition either in a cooked form, or the composition is heated before molding. The use of a starch binder, already capable of binding all the ingredients in the mat, as well as strongly retaining water, makes it difficult to transport the mat on a mesh support, and also makes it difficult to remove part of the water from the raw mat before it is dried. Since starch is a hydrophilic component, further removal of water during heating leads to a sharp increase in surface tension on the components of the plate, which causes compaction of the material and deterioration of the acoustic properties of the finished product.
Наиболее близким является способ получения устойчивой к прогибу (провисанию) панели из минеральной ваты, раскрытый в патенте США №5,250,153, опубликованном 05.10.1993, включающий приготовление водной дисперсии, включающей минеральную вату 30-95% в зависимости от требуемой плотности панели, латексное связующее, как дополнение к латексному связующему добавляют предварительно сваренный крахмал, и наполнители: перлит, глина, гипс, целевые добавки: флокулянт, ПАВ, антипирен, пигменты и т.п., обезвоживание мата путем транспортирования по сетке и приложения дифференцированного вакуум-отсоса воды и сушку сначала вне камеры сушки при температуре 16-47°C в комбинации с вакуум-отсосом, а затем в камере сушки при температуре примерно 118-188°C путем пропускания горячего воздуха через мат при помощи вакуумных камер в течение 5-10 минут. Полученные сухие панели имеют плотность 208-240 кг/м3, модуль разрыва 1,69 Па и модуль упругости 157,3 Па, устойчивость к прогибу (провисанию) после 24-часового хранения при 90% влажности 0,04 см. Данных о звукоизолирующих или шумопоглощающих свойствах панелей нет.The closest is a method of obtaining resistant to sagging (sagging) of a panel of mineral wool, disclosed in US patent No. 5,250,153, published 05.10.1993, including the preparation of an aqueous dispersion comprising mineral wool 30-95% depending on the desired density of the panel, latex binder, as an addition to the latex binder, pre-cooked starch is added, and fillers: perlite, clay, gypsum, target additives: flocculant, surfactant, flame retardant, pigments, etc., dehydration of the mat by transportation on a grid and is applied I differentiated vacuum suction of water and drying first outside the drying chamber at a temperature of 16-47 ° C in combination with a vacuum suction, and then in a drying chamber at a temperature of approximately 118-188 ° C by passing hot air through the mat using vacuum chambers in within 5-10 minutes. The resulting dry panels have a density of 208-240 kg / m 3 , a fracture modulus of 1.69 Pa and an elastic modulus of 157.3 Pa, resistance to deflection (sagging) after 24-hour storage at 90% humidity 0.04 cm. Sound insulation data or the sound-absorbing properties of the panels are not.
К недостаткам способа можно отнести использование в качестве связующего достаточно дорогих полимерных латексов, потери которых при удалении воды вакуум-отсосом также значительны, что ведет к удорожанию изделия. Для панелей с высокой плотностью используют 60-95% минерального волокна, а для панелей с низкой плотностью 30-45%. Изделие является многослойным, так как имеет с обеих сторон подложку из перфорированного тканного или нетканого материала, который также дополнительно пропитывают связующим, что обеспечивает сцепление с достаточно мягкой сердцевиной из минерального волокна. Благодаря подложке прочность на разрыв материала увеличивается почти в 4 раза. Сушка с применением вакуума способствует уплотнению структуры, что ведет к ухудшению акустических свойств, так как изделие становится менее пористым. С целью удешевления материала совместно с полимерным связующим используют небольшое количество сваренного крахмала. Однако в основном используют термопластичное связующее, которое отрицательно влияет на экологические характеристики готового продукта. Дальнейшее удаление воды в сушильной камере при одинаково высокой температуре приводит к резкому росту поверхностного натяжения на компонентах плиты, что также вызывает внутренние и внешние деформации, уплотнение материала из-за применения вакуума и неравномерное просушивание и, как следствие, ухудшение акустических свойств готового продукта. Кроме того, полученное многослойное изделие не способно к дальнейшей финишной обработке: шлифовке, перфорации поверхности, изменению профиля поверхности, так как такая обработка нарушит верхние покрывные слои материала, что приведет к уменьшению прочности, жесткости, влагостойкости и т.п.The disadvantages of the method include the use of a rather expensive polymer latexes as a binder, the losses of which when removing water by vacuum suction are also significant, which leads to an increase in the cost of the product. For panels with a high density, 60-95% of mineral fiber is used, and for panels with a low density 30-45%. The product is multilayer, as it has a substrate on both sides of a perforated woven or non-woven material, which is also additionally impregnated with a binder, which provides adhesion to a sufficiently soft core of mineral fiber. Thanks to the substrate, the tensile strength of the material increases by almost 4 times. Drying using vacuum helps to densify the structure, which leads to deterioration of acoustic properties, since the product becomes less porous. In order to reduce the cost of the material, a small amount of cooked starch is used together with the polymer binder. However, they mainly use a thermoplastic binder, which negatively affects the environmental characteristics of the finished product. Further removal of water in the drying chamber at an equally high temperature leads to a sharp increase in surface tension on the components of the plate, which also causes internal and external deformation, compaction of the material due to the use of vacuum and uneven drying and, as a result, deterioration of the acoustic properties of the finished product. In addition, the resulting multilayer product is not capable of further finishing: grinding, surface perforation, changing the surface profile, since such processing will violate the upper coating layers of the material, which will lead to a decrease in strength, stiffness, moisture resistance, etc.
Независимо от типа и стоимости связующего два основных фактора, влияющих на стоимость производства, это энергозатраты и время, затрачиваемые на обезвоживание и сушку сырого мата.Regardless of the type and cost of the binder, the two main factors affecting the cost of production are energy costs and time spent on dewatering and drying the raw mat.
Описание изобретенияDescription of the invention
Задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, заключается в создании экономичного способа изготовления акустических панелей и непрерывной технологической линии, осуществляющей способ, с очень высокой производительностью за счет использования собственного минерального волокна, отсутствия дорогого полимерного связующего, а также за счет усовершенствований, примененных на стадиях формования и сушки, и получении в результате реализации способа и технологической линии экологически чистого, высококачественного материала с отличными акустическими характеристиками: звукопоглощение, звукоизоляция, и эксплуатационными свойствами: высокая влагостойкость, огнестойкость, светоотражение, экологическая чистота, высокая плотность, которая обуславливает хорошую способность к перфорации, тем самым обеспечиваются большие дизайнерские возможности для разнообразной финишной обработки изделий.The problem to which the claimed group of inventions is directed is to create an economical method for the manufacture of acoustic panels and a continuous technological line that implements a method with a very high productivity due to the use of its own mineral fiber, the absence of an expensive polymer binder, as well as due to improvements applied to stages of molding and drying, and obtaining as a result of the implementation of the method and technological line of environmentally friendly, high-quality m A series with excellent acoustic characteristics: sound absorption, sound insulation, and operational properties: high moisture resistance, fire resistance, light reflection, environmental cleanliness, high density, which leads to good perforation ability, thereby providing great design opportunities for a variety of finishing products.
Технический результат - экономичность и экологичность способа, высокая производительность, а также высокие акустические и эксплуатационные характеристики готовых изделий.The technical result - the efficiency and environmental friendliness of the method, high performance, as well as high acoustic and operational characteristics of the finished product.
Указанный технический результат достигается способом изготовления акустических панелей, включающим изготовление минеральной ваты, приготовление водной суспензии из минеральной ваты, связующего, наполнителя и целевых добавок, нанесение полученной суспензии в виде сырого мата на непрерывно движущуюся ленту с сеткой, прессование с помощью вакуума до влажности сырого мата 55-60%, резку, сушку в формующей сушильной печи с тремя зонами нагрева, соответственно: 270-280°C, 330°C и 240°C, при этом изменение температуры в поперечном профиле плиты составляет +/-5°C, а влажность плит на выходе из формующей сушильной печи не более 0,5%, и финишную обработку. Минеральную вату, предпочтительно, используют в количестве 35-65%.The specified technical result is achieved by the method of manufacturing acoustic panels, including the manufacture of mineral wool, the preparation of an aqueous suspension of mineral wool, a binder, a filler and target additives, applying the resulting suspension in the form of a raw mat to a continuously moving belt with a mesh, vacuum pressing to wet the raw mat 55-60%, cutting, drying in a forming drying oven with three heating zones, respectively: 270-280 ° C, 330 ° C and 240 ° C, while the temperature change in the transverse profile of the plate is em +/- 5 ° C, and the humidity of the plates at the outlet of the forming drying oven is not more than 0.5%, and finishing. Mineral wool is preferably used in an amount of 35-65%.
Изготовление минеральной ваты включает плавление в печи минерального сырья, предпочтительно базальта, волокнообразование с помощью полых центрифуг и волокноосаждение.The manufacture of mineral wool includes melting in a furnace mineral raw materials, preferably basalt, fiber formation using hollow centrifuges and fiber deposition.
В качестве связующего используют крахмал, наполнитель выбирают из группы: перлит, глина, гипс, макулатура, целевые добавки выбирают из группы: флокулянт, антипирен, ПАВ, биоцид.Starch is used as a binder, the filler is selected from the group: perlite, clay, gypsum, waste paper, target additives are selected from the group: flocculant, flame retardant, surfactant, biocide.
Финишная обработка включает шлифование, грунтовку, покраску, финишную сушку, перфорацию.Finishing includes grinding, priming, painting, finishing drying, perforation.
Указанный технический результат достигается также тем, что в технологической линии для производства акустических панелей, включающей линию производства минеральной ваты, блок подготовки водной суспензии из минеральной ваты, связующего, наполнителя и целевых добавок, линию формирования мата, снабженную непрерывно движущейся лентой с сеткой, вакуумными камерами, оборудование водяной резки и подъемно-транспортную роликовую систему транспортировки панелей в сушильную печь, сушильную формующую печь, снабженную тремя горелками, обеспечивающими три зоны нагрева, соответственно: 270-280°C, 330°C и 240°C и оборудование для финишной обработки панелей.The specified technical result is also achieved by the fact that in the processing line for the production of acoustic panels, including a line for the production of mineral wool, a unit for preparing an aqueous suspension of mineral wool, a binder, a filler and target additives, a line for forming a mat equipped with a continuously moving belt with a mesh, vacuum chambers , water cutting equipment and a lifting and transport roller system for transporting panels to a drying oven, a drying forming furnace equipped with three burners, ensure ayuschimi three heating zones, respectively: 270-280 ° C, 330 ° C and 240 ° C and equipment for finishing the panels.
Горелки сушильной печи обеспечивают изменение температуры в поперечном профиле печи +/-5°C.The burners of the drying oven provide a temperature change in the transverse profile of the furnace +/- 5 ° C.
В предпочтительном варианте подъемно-транспортная система выполнена 12-уровневой. Печь снабжена системой рециркуляции воздуха и рекуперации тепла, что позволяет тепло из сушильной печи использовать в системе отопления здания и для разогрева воздуха, поступающего на сушильную печь. Система рекуперации тепла является одним из основных энергосберегающих элементов производства.In a preferred embodiment, the lifting and transport system is made 12-level. The furnace is equipped with an air recirculation and heat recovery system, which allows the heat from the drying oven to be used in the heating system of the building and for heating the air entering the drying oven. The heat recovery system is one of the main energy-saving elements of production.
Линия производства минеральной ваты включает конвейер, бункер для сырья, печь, снабженную газовыми горелками, волокнообразующие центрифуги с дисками, воздуходувку, подающую воздух от вентилятора высокого давления в сопла, размещенные по периметру дисков центрифуги, камеру волокноосаждения, соединенную с воздуходувкой с помощью коллектора, на выходе из камеры с помощью роликового конвейера минеральную вату транспортируют в блок подготовки водной суспензии.The mineral wool production line includes a conveyor, a raw material hopper, a furnace equipped with gas burners, fiber-forming centrifuges with disks, a blower supplying air from a high-pressure fan to nozzles located around the perimeter of the centrifuge disks, a fiber deposition chamber connected to the blower using a collector, on Mineral wool is transported out of the chamber using a roller conveyor to the aqueous suspension preparation unit.
Блок подготовки водной суспензии включает систему разбивки ваты, поступающей от линии производства минеральной ваты, дробильные емкости, смесители для приготовления суспензии, резервуар для хранения суспензии.The unit for preparing an aqueous suspension includes a system for breaking up the wool from the mineral wool production line, crushing tanks, mixers for preparing the suspension, and a reservoir for storing the suspension.
Оборудование финишной обработки включает поперечную пилу, шлифовальную машину, валики для грунтовки и покраски, оборудование для перфорации, оборудование для нанесения песка, финишную сушилку.Finishing equipment includes a cross saw, a grinder, rollers for priming and painting, equipment for perforation, equipment for applying sand, a finish dryer.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сущность заявленной группы изобретений поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема технологической линии производства акустического материала.The essence of the claimed group of inventions is illustrated in the drawing, where figure 1 presents a diagram of a technological line for the production of acoustic material.
Осуществление группы изобретенийThe implementation of the group of inventions
На фиг.1 представлена схема производства акустического материала. Основным сырьем для производства минерального волокна является базальт. Допускается добавление вспомогательных материалов с целью изменения характеристик минеральной ваты. Сырье хранится вне помещения с технологическими линиями. Материалы забираются из внешнего хранилища при помощи экскаватора, который загружает сырье в тот или иной бункер 1, также расположенный вне помещения. Внизу каждого бункера смонтирована вибросистема, позволяющая дозировать объем поступающего из бункера материала. Вибросистемы подают сырье на ленту конвейера, проходящую под бункерами. Конвейер транспортирует материалы к сервисному бункеру, установленному на печи 2. Сырье подается в печь 2 при помощи гидравлического толкателя (питателя).Figure 1 presents a diagram of the production of acoustic material. The main raw material for the production of mineral fiber is basalt. Addition of auxiliary materials is allowed in order to change the characteristics of mineral wool. Raw materials are stored outdoors with processing lines. Materials are taken from an external storage facility using an excavator that loads raw materials into a particular bin 1, also located outdoors. At the bottom of each hopper, a vibration system is mounted that allows you to dose the amount of material coming from the hopper. Vibrosystems supply raw materials to the conveyor belt passing under the hoppers. The conveyor transports the materials to the service hopper installed on the furnace 2. Raw materials are fed into the furnace 2 using a hydraulic pusher (feeder).
Процесс плавления в печи подразделяется на три этапа. На первом этапе сырье находится в твердой фазе и располагается на дне печи. На втором этапе сырье плавится и гомогенизируется в части печи. На третьем этапе расплавленное сырье готово для волокнообразования. В ходе этих трех этапов материал переходит из твердого в жидкое состояние за счет нагрева установленными на печи газовыми горелками. К горелкам также подается предварительно нагретый воздух. Расплавленный материал вытекает через сливной желоб V-образного сечения и поступает на участок центрифуги 3, где образуются волокна. Волокнообразующая система может работать с дисками, полыми центрифугами или раздувающими платиновыми форсунками. Предпочтительно, в способе используют полые центрифуги.The melting process in the furnace is divided into three stages. At the first stage, the raw material is in the solid phase and is located at the bottom of the furnace. In the second stage, the raw material is melted and homogenized in the furnace part. In a third step, the molten feed is ready for fiber formation. During these three stages, the material changes from solid to liquid by heating gas burners installed on the furnace. Preheated air is also supplied to the burners. The molten material flows through a V-shaped drain chute and enters the centrifuge section 3 where the fibers are formed. The fiber-forming system can work with discs, hollow centrifuges, or inflating platinum nozzles. Preferably, the method uses hollow centrifuges.
На центрифуге установлено четыре диска волокнообразования 5. Она установлена на рельсах, по которым перемещается в рабочее положение. Кроме того, рельсы позволяют опускать центрифугу на уровень пола для обслуживания или замены. Первый диск центрифуги оснащен водяным охлаждением. Образующиеся в ходе волокнообразования избыток волокна и нерасплавившийся агломерат (твердые включения) отводятся под центрифугу при помощи валика, а затем транспортируются в мусоросборник, установленный вне помещения.Four fiber forming discs 5 are installed on the centrifuge. It is mounted on rails along which it moves to the working position. In addition, the rails allow the centrifuge to be lowered to floor level for maintenance or replacement. The first centrifuge disk is water-cooled. Excess fiber and non-molten agglomerate (solid inclusions) formed during fiber formation are discharged under a centrifuge using a roller, and then transported to a garbage collector installed outdoors.
Воздуходувка 6 подает воздух от вентилятора высокого давления в сопла, размещенные по периметру дисков центрифуги. Воздуходувка соединена коллектором с камерой волокноосаждения. Коллектор обеспечивает проверку работоспособности центрифуги и установленных на ее валу распылителей. Данная система создает туман из смеси воды и воздуха, сквозь который под действием центробежной силы проходят минеральные волокна. На коллекторе установлены ролики и лента конвейера, перемещающаяся от камеры волокноосаждения. Эти узлы предназначены для удаления попадающих на ленту тяжелых и загрязненных волокон и их транспортировки в мусоросборник.The blower 6 supplies air from the high-pressure fan to the nozzles located around the perimeter of the centrifuge disks. The blower is connected by a collector to the fiber deposition chamber. The collector provides a test of the centrifuge and the nozzles mounted on its shaft. This system creates fog from a mixture of water and air through which mineral fibers pass through a centrifugal force. The rollers and the conveyor belt are mounted on the collector, moving from the fiber deposition chamber. These units are designed to remove heavy and contaminated fibers falling onto the tape and transport them to the waste bin.
Поток воздуха из воздуходувки растягивает волокна и направляет их в камеру волокноосаждения 7, которая работает при пониженном давлении, создаваемом работой двух вентиляторов, соединенных с панельными статическими фильтрами. Внутри камеры формируется первичный слой волокон. На выходе из камеры установлен конвейер, который передает минеральное волокно на технологическую линию производства плит или на линию, преобразовывающую волокно в тюки.A stream of air from the blower stretches the fibers and directs them to the fiber deposition chamber 7, which operates under reduced pressure created by the operation of two fans connected to panel static filters. Inside the chamber, a primary layer of fibers is formed. A conveyor is installed at the exit of the chamber, which transfers the mineral fiber to the slab production line or to the line that converts the fiber into bales.
Основные материалы производственной линии для получения плит: минеральная вата, крахмал в качестве связующего вещества и другие добавки, включая влагостойкий агент, диспергаторы, флокулянты и т.д.The main materials of the production line for the production of plates: mineral wool, starch as a binder and other additives, including a moisture-resistant agent, dispersants, flocculants, etc.
Минеральная вата, глина, связующее, суспензия макулатуры, вода и всякого рода добавки смешиваются в соответствии с определенным соотношением в специальных смесительных емкостях с мешалкой. Сырье смешивают с водой в смесительных баках 8, после чего смесь хранится в резервуарах. Смешанная суспензия будет перекачиваться в главный резервуар 9 и поток автоматически распределяется на сетку формирования главной машины 10.Mineral wool, clay, a binder, a suspension of waste paper, water and all kinds of additives are mixed in accordance with a certain ratio in special mixing tanks with a stirrer. The raw materials are mixed with water in the mixing tanks 8, after which the mixture is stored in tanks. The mixed slurry will be pumped to the main reservoir 9 and the flow will be automatically distributed to the formation grid of the main machine 10.
Из резервуаров для хранения смесь закачивают в бак постоянного уровня и направляют под действием силы тяжести к непрерывно движущейся ленте с сеткой, где воду отделяют от твердого продукта. Вода из суспензии стекает в естественный раздел обезвоживания. Конвейер сетки двигается вперед, вода из суспензии перемещается под действием силы тяжести в трехуровневой вакуумной камере 11. Затем мокрый мат движется к началу раздела формирования. Мокрый мат движется через вакуумные ролики 12 и влажность отсасывается отрицательным давлением в вакуумной емкости. Спрессованный мокрый мат режется оборудованием водяной резки 13 высокого давления на панели (плиты). Сформированные плиты имеют влажность около 55-60%. Эта влага будет удалена в сушильной печи 14. Система сушки состоит из дозатора, устройства трансфера, сушильной печи, системы рециркуляции горячего воздуха и сепарационной машины для панелей (плит). Мокрые плиты сначала входят в первую зону с высокой температурой 270-280°C и высокой влажностью, где происходит очень быстрое испарение воды и так называемая «закалка» панели (плиты) - происходит резкий внутренний рост температуры, внутри образуется пар и начинает распространяться наружу. За счет быстрого испарения воды не происходит разрушение панели (плиты) паром (кратерообразований). Затем панели (плиты) входят во вторую зону 330°C, где происходит «желатинизация» крахмала и его связывание с другими составляющими. Крахмал внутри плиты превращается в пасту и происходит реакция связывания и постепенно завершается. Когда плиты входят в заднюю часть формирующей сушильной печи с температурой 240°C, происходит затвердевание крахмала и досушка оставшейся влаги. Время нахождения панели (плиты) в сушильной печи 60 минут, по 20 минут в каждой сушильной зоне. Изменение температуры в поперечном профиле камеры печи составляет +/-5°C, что способствует равномерной просушки панели (плиты) по всей поверхности (не возникает внутренних и поверхностных деформаций, статических напряжений, которые могут привести к деформации, плита не подгорает). Система транспортировки в сушильной печи состоит из 3-18-этажного роликового конвейера, который в отличие от ленточного конвейера дает более плавное и быстрое передвижение плиты. Печь снабжена визуализацией на каждом этапе и системой рекуперации тепла (экономия энергоресурсов). Источниками тепла в сушильной печи являются 3 газовые горелки. Кроме того, печь выполнена с системой рециркуляции горячего воздуха. Содержание воды в панелях (плитах), на выходе из сушильной печи, контролируют в соответствии с температурой сушки, тепловой мощностью и скоростью транспортировки панели (плиты). Содержание влаги в панелях (плитах) не более 0,5%, что обеспечивает более простую шлифовку плиты (влажная плита плохо шлифуется) и более качественное дальнейшее нанесение отделочного слоя - грунтовки, покраски (т.к. по мокрому слою не красят). Если влаги в панели больше 0,5%, необходимо менять способ финишной обработки плиты (например, клеить или приваривать сверху стеклохолст).From storage tanks, the mixture is pumped into a constant-level tank and directed under the action of gravity to a continuously moving belt with a net, where water is separated from the solid product. Water from the suspension flows into the natural section of dehydration. The mesh conveyor moves forward, the water from the suspension moves under the action of gravity in a three-level vacuum chamber 11. Then the wet mat moves to the beginning of the formation section. The wet mat moves through the vacuum rollers 12 and the humidity is sucked off by negative pressure in the vacuum tank. The compressed wet mat is cut with high pressure water cutting equipment 13 on a panel (plate). Formed plates have a moisture content of about 55-60%. This moisture will be removed in drying oven 14. The drying system consists of a dispenser, a transfer device, a drying oven, a hot air recirculation system and a separation machine for panels (boards). Wet slabs first enter the first zone with a high temperature of 270-280 ° C and high humidity, where there is a very rapid evaporation of water and the so-called “hardening" of the panel (slab) - a sharp increase in temperature occurs, steam forms inside and begins to spread outward. Due to the rapid evaporation of water, the panel (plate) is not destroyed by steam (crater formation). Then the panels (slabs) enter the second zone of 330 ° C, where the “gelatinization” of starch and its binding to other components takes place. The starch inside the plate turns into a paste and a binding reaction takes place and gradually ends. When the slabs enter the back of a forming drying oven with a temperature of 240 ° C, the starch solidifies and the remaining moisture dries. The time spent by the panel (stove) in the drying oven is 60 minutes, 20 minutes in each drying zone. The temperature change in the transverse profile of the furnace chamber is +/- 5 ° C, which contributes to uniform drying of the panel (plate) over the entire surface (there are no internal and surface deformations, static stresses that can lead to deformation, the plate does not burn). The conveying system in the drying oven consists of a 3-18-story roller conveyor, which, in contrast to the conveyor belt, gives a smoother and faster movement of the plate. The furnace is equipped with visualization at each stage and a heat recovery system (energy saving). The heat sources in the drying oven are 3 gas burners. In addition, the furnace is made with a hot air recirculation system. The water content in the panels (cookers) at the outlet of the drying oven is controlled in accordance with the drying temperature, heat output and the transport speed of the panel (cooker). The moisture content in the panels (slabs) is not more than 0.5%, which provides a simpler grinding of the slab (a wet slab is poorly sanded) and better quality further application of the finishing layer - primers, painting (because they do not paint on the wet layer). If the moisture in the panel is more than 0.5%, it is necessary to change the way the plate is finished (for example, glue or weld fiberglass on top).
После того как панели (плиты) высушат в сушильной печи, панели передают на линию финишной обработки посредством ленточного или роликового конвейера.After the panels (slabs) are dried in a drying oven, the panels are transferred to the finishing line by means of a belt or roller conveyor.
На финишной линии верхнюю сторону панелей (плит) отшлифовывают с помощью шлифовальной машины 15, наносят грунтовку 16 и краску с помощью валика и/или в покрасочной камере 17, обрезают до необходимого размера с помощью продольной и поперечной пилы 18.At the finish line, the upper side of the panels (boards) is ground with a grinder 15, a primer 16 and paint are applied with a roller and / or in a spray booth 17, cut to the required size using a longitudinal and transverse saw 18.
В таблице представлена сравнительная характеристика акустических и эксплуатационных свойств материала, изготовленного способом, использующим традиционную сушку при температуре 118-188°C в соответствии с ближайшим аналогом, патент США №5,250,153, и по заявленному изобретению в трех зонах: 270-280°C, 330°C и 240°С. Производительность в таблице указана при использовании в производстве 12-уровневой сушильной печи.The table shows a comparative characteristic of the acoustic and operational properties of a material made by a method using traditional drying at a temperature of 118-188 ° C in accordance with the closest analogue, US patent No. 5,250,153, and according to the claimed invention in three zones: 270-280 ° C, 330 ° C and 240 ° C. The performance in the table is indicated when using a 12-level drying oven in production.
В известном из патента США №5,250,153 способе сушку изделий проводят под вакуумом, пропуская горячий воздух через мат, что ведет к резкому росту поверхностного натяжения на компонентах материала, вызывает внутренние и внешние деформации. Кроме того, такой способ сушки не приемлем при использовании в качестве связующего только крахмала. Вследствие желатинизации крахмал создает плотную гелеобразную структуру, препятствующую прохождению воздуха через сырой мат, что ведет к деформации и неравномерной просушке материала. В отличие от известного в заявленном способе сушка обеспечивает сначала «закалку» материала и высвобождение значительного количества воды, а затем равномерное затвердевание и сушку, что влияет не только на внешние качества материала, но и на акустические и эксплуатационные характеристики.In the method known from US Pat. No. 5,250,153, the products are dried under vacuum, passing hot air through the mat, which leads to a sharp increase in surface tension on the components of the material, causing internal and external deformations. In addition, this drying method is not acceptable when using only starch as a binder. Due to gelatinization, starch creates a dense gel-like structure that prevents the passage of air through the raw mat, which leads to deformation and uneven drying of the material. In contrast to the known in the claimed method, the drying provides first "hardening" of the material and the release of a significant amount of water, and then uniform hardening and drying, which affects not only the external qualities of the material, but also on the acoustic and operational characteristics.
Использование в известном способе в качестве основного термопластичного связующего ведет не только к значительному удорожанию способа, но и, как известно, термопласты под влиянием различных факторов, в течение длительного времени выделяют в воздух квартиры ароматические углеводороды, т.е. являются источником фенола, формальдегида, винилхлорида.The use in the known method as the main thermoplastic binder leads not only to a significant increase in the cost of the method, but also, as is known, thermoplastics, under the influence of various factors, for a long time release aromatic hydrocarbons into the apartment’s air, i.e. are a source of phenol, formaldehyde, vinyl chloride.
В известном из патента США №5,250,153 способе акустический материал с высокой плотностью до 300 кг/м3 и выше получают при достаточно высоком содержании минерального волокна 65-95%. Такая панель, а точнее сердцевина панели в указанном патенте, является нежесткой и гибкой. Для придания необходимых эксплуатационных свойств изделию: жесткость, влагостойкость, прочность, изделие изготавливают многослойным, т.е. сверху и снизу изделие имеет дополнительные слои тканного или нетканого материала (например, стеклохолст), пропитанного полимерным связующим. Это также ведет к ухудшению огнестойкости, удорожанию материала и усложнению технологии. Кроме того, такое изделие не желательно подвергать дальнейшей финишной обработке: шлифовке, перфорации, изменению профиля, так как это приведет к нарушению целостности изделия и соответственно его свойств. В заявленном способе акустическая панель содержит 35-65% минерального волокна, а в качестве связующего только крахмал, что обеспечивает высокую плотность, жесткость и прочность.In a method known from US Pat. No. 5,250,153, acoustic material with a high density of up to 300 kg / m 3 and higher is obtained with a sufficiently high mineral fiber content of 65-95%. Such a panel, or rather the core of the panel in said patent, is non-rigid and flexible. To impart the necessary operational properties to the product: stiffness, moisture resistance, strength, the product is made multilayer, i.e. above and below the product has additional layers of woven or non-woven material (for example, fiberglass) impregnated with a polymer binder. It also leads to deterioration of fire resistance, rise in price of material and complication of technology. In addition, such a product is not desirable to be subjected to further finishing: grinding, perforation, profile change, as this will lead to a violation of the integrity of the product and, accordingly, its properties. In the claimed method, the acoustic panel contains 35-65% of mineral fiber, and only starch as a binder, which provides high density, rigidity and strength.
Благодаря высокой плотности и жесткости акустические панели по изобретению меньше подвержены деформациям, более влагостойкие, хорошо перфорируются, обеспечивая большие дизайнерские возможности для разнообразной финишной обработки изделий.Due to the high density and stiffness, the acoustic panels of the invention are less prone to deformation, more moisture resistant, well perforated, providing great design opportunities for a variety of finishing products.
За счет использования многоуровневой системы сушки производительность вышеописанного производства значительно выше.Through the use of a multi-level drying system, the performance of the above production is much higher.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013155780/03A RU2539462C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013155780/03A RU2539462C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2539462C1 true RU2539462C1 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=53288536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013155780/03A RU2539462C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539462C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2600813C1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Method of making sound-insulating panels or blocks |
| RU2680571C1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-02-22 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of producing honeycomb three-layer panels of complex curvature |
| RU2771545C2 (en) * | 2016-12-14 | 2022-05-05 | Юэсджи Интериорс, Ллс | Method for removing moisture from acoustic panels |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250153A (en) * | 1987-01-12 | 1993-10-05 | Usg Interiors, Inc. | Method for manufacturing a mineral wool panel |
| RU2132834C1 (en) * | 1997-09-19 | 1999-07-10 | Еворенко Геннадий Исидорович | Method of fabricating porous building parts |
| RU2265091C2 (en) * | 2000-09-04 | 2005-11-27 | Роквул Интернэшнл А/С | Method for manufacture of mineral fiber panel containing one or more cavities of predetermined shape |
| RU2485229C2 (en) * | 2008-04-03 | 2013-06-20 | Ю Эс Джи Интериорс, Инк. | Non-woven fabric and method of manufacture of such material |
-
2013
- 2013-12-17 RU RU2013155780/03A patent/RU2539462C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250153A (en) * | 1987-01-12 | 1993-10-05 | Usg Interiors, Inc. | Method for manufacturing a mineral wool panel |
| RU2132834C1 (en) * | 1997-09-19 | 1999-07-10 | Еворенко Геннадий Исидорович | Method of fabricating porous building parts |
| RU2265091C2 (en) * | 2000-09-04 | 2005-11-27 | Роквул Интернэшнл А/С | Method for manufacture of mineral fiber panel containing one or more cavities of predetermined shape |
| RU2485229C2 (en) * | 2008-04-03 | 2013-06-20 | Ю Эс Джи Интериорс, Инк. | Non-woven fabric and method of manufacture of such material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Минераловатные акустические изделия. http://www.tiho.ru/articles/3.shtml. Размещено 24.09.2009. Найдено 26.09.2014 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2600813C1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Method of making sound-insulating panels or blocks |
| RU2771545C2 (en) * | 2016-12-14 | 2022-05-05 | Юэсджи Интериорс, Ллс | Method for removing moisture from acoustic panels |
| RU2680571C1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-02-22 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of producing honeycomb three-layer panels of complex curvature |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6949008B2 (en) | Sound absorbing ceiling tile | |
| CA2709690C (en) | Acoustic ceiling tiles made with paper processing waste | |
| RU2475602C2 (en) | Method to manufacture soundproof panel with low density and improved sound absorption | |
| EP2101942B1 (en) | Expanded perlite annealing process | |
| CN101108503A (en) | Flame retardant medium density fiberboard and manufacturing method therefor | |
| CN1761633A (en) | Acoustical panel comprising interlocking matrix of set gypsum and method for making same | |
| US20080299413A1 (en) | Acoustical gypsum board panel and method of making it | |
| CN108247803B (en) | Preparation method of aldehyde-free mildew-free non-combustible bamboo shaving board | |
| CN107428026A (en) | method and apparatus for manufacturing fiber cement board | |
| CN106738184B (en) | Production method and production device of aldehyde-free medium-density fiberboard | |
| RU2539462C1 (en) | Method to manufacture acoustic panels and process line for their manufacturing | |
| CN110590211A (en) | Method for producing recycled aggregate by using sorted decoration garbage as raw material | |
| KR101952441B1 (en) | Ceiling tile base mat | |
| US5681428A (en) | Method of manufacturing an inorganic board | |
| CN110423086A (en) | High fire protecting performance composite calcium silicate plate and preparation method thereof | |
| KR101654604B1 (en) | Fiber plate and method for manufacturing the same | |
| US10464846B2 (en) | Method for production of acoustical panels | |
| CN103862568A (en) | Process for manufacturing fiber reinforced rib-containing composite board by adopting spreading method | |
| KR930009271B1 (en) | Method for manufacturing a mineral panel | |
| WO1994003318A1 (en) | Continuous processing equipment for making fiberboard | |
| CN117285312B (en) | Sound-absorbing board and preparation method thereof | |
| US3573083A (en) | Surface-layered felted fiber substrate and method of producing same | |
| JP4939144B2 (en) | Mineral fiberboard and manufacturing method thereof | |
| CN215106804U (en) | Integrated partition plate of veneer system | |
| RU2344936C2 (en) | Wallboard for interior works and its manufacture method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151218 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161010 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161011 |