Способ изготовления теплоизоляционных волокнистых изделий

 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к способам производства теплоизоляционных плит и скорлупы для теплоизоляции труб. Способ производства теплоизоляционных волокнистых плит и теплоизоляции для труб заключается в прошивке волокнистой массы лазерным лучом с образованием трубок сплавленного волокна. Для получения теплоизоляции для труб волокнистой массе придается форма скорлупы для труб, а затем производится прошивка лазерным лучом. Новым в данном способе является сплавление волокнистой массы лучом лазера. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к способам производства теплоизоляционных плит и скорлупы для теплоизоляции труб.

Известен способ производства теплоизоляционных плит из минеральной ваты или стекловолокна с применением различного типа связующих, которые, равномерно распределяясь в волокнистой массе, обеспечивают склеивание волокон и возможность формирования различных изделий, в частности плит [1].

Недостатком данного способа является применение в качестве связующего экологически вредных веществ, загрязняющих окружающую среду.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ производства теплоизоляционных волокнистых плит путем сплавления холста супертонких волокон из основных горных пород в установке для термообработки при температуре от 750 до 900^оС с одновременной подпрессовкой под давлением 1,0-4,0 г/см² [2].

Недостатком данного способа является сплавление холста по всему объему, что приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств и увеличению объемной массы изделий.

Цель изобретения - улучшение качества за счет уменьшения теплопроводности и получение изделий различной формы и жесткости без увеличения объемной массы.

Цель достигается тем, что в известном способе производства волокнистых плит путем сплавления волокнистой массы сплавление производится лучом лазера с образованием трубок сплавленного материала диаметром до 0,5 мм до полной глубины материала, и различная жесткость придается изделиям изменением количества трубок на единицу объема. Причем для получения теплоизоляции для труб волокнистой массе придается форма скорлупы для труб различного диаметра на установке, а затем производится сплавление лучом лазера с помощью приспособления, содержащего вращающуюся лазерную головку для фокусировки и ротации луча лазера, расположенного внутри трубы. Жесткость готовых изделий регулируется скоростью прохождения волокнистой массы в установке, т. е. количеством трубок сплавленного материала на единицу объема. Это позволяет получать плиты различной жесткости при объемной массе до 60 кг/м³ с теплоизоляционными свойствами, превышающими известные образцы.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ производства теплоизоляционных плит отличается тем, что сплавление производится лазерным лучом. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна". Анализ технических решений (аналогов) в исследуемой области, т.е. в производстве теплоизоляционных матов и смежных областях, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе производства теплоизоляционных плит, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображена установка по производству теплоизоляционных плит; на фиг.2 - установка по производству скорлупы для труб.

Установка по производству теплоизоляционных плит (фиг.1) содержит конвейер 1 для перемещения волокнистой массы 2, пригрузочную сетку 3, создающую давление от 1,0 до 4,0 г/см², механизм 4 горизонтального перемещения лазерной головки 5 и механизм качания лазерной головки 6. В состав установки также входит источник 7 лазера.

Установка работает следующим образом.

Волокнистая масса 2, подпрессованная пригрузочной сеткой 3, перемещается с помощью конвейера 1. Сплавление волокнистой массы 2 производится лазерным лучом, сфокусированным лазерной головкой 6, которая перемещается механизмом 4 горизонтального перемещения, что позволяет обрабатывать всю ширину материала. Механизм качания лазерной головки 6 позволяет получать трубки сплавленного волокна, имеющие различные углы наклона.

Установка по производству скорлупы для труб (фиг.2) содержит трубу 8, механизм 9 перемещения и подпрессовки волокнистой массы 10, лазерную головку 11 для фокусировки и ротации луча лазера, механизм 12 вращения лазерной головки 11, волновод 13 и источник лазера (условно не показан).

Установка работает следующим образом.

Волокнистая масса 10 перемещается по трубе 8 механизмом 9 перемещения и подпрессовки, лазерный луч, сгенерированный источником лазера (условно не показан), проходит по волноводу 13 и поступает во вращающуюся лазерную головку 11, служащую для фокусировки и ротации луча лазера.

Лазерный луч воздействует на волокнистую массу, образует в ней трубки сплавленного волокна, придающие скорлупе монтажную жесткость.

Использование теплоизоляционных матов и скорлупы, полученных данным способом, позволит значительно уменьшить потери тепла через теплоизоляцию; уменьшить объемный вес теплоизоляции; упростить процесс монтажа теплоизоляции для труб; увеличить срок службы теплоизоляции для труб.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий формирование слоя волокнистой массы, подпрессовку при давлении 1,0 - 4,0 г/см² при одновременном сплавлении волокон, отличающийся тем, что сплавление производят лазерным лучом с образованием сквозных трубок диаметром до 0,5 мм в слое волокнистой массы, при этом количество трубок в единице объема массы изменяют в соответствии с заданной жесткостью изделий.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью получения теплоизоляции для труб различного диаметра, слой волокнистой массы формируют в виде скорлупы соответствующего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2