JP7356641B2 - Oven, fibrous insulation material manufacturing device, and fibrous insulation material manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、オーブン、繊維系断熱材の製造装置、および繊維系断熱材の製造方法に関する。 The present invention relates to an oven, an apparatus for manufacturing a fibrous insulation material, and a method for manufacturing a fibrous insulation material.
近年の省エネルギ需要の高まりから、建築物等において、断熱することが重要となっている。断熱材としては、様々な材料が使用されており、例えば、ガラスウールやロックウール等を含む繊維系断熱材や、発泡プラスチック系断熱材等が使用されている。 Due to the increasing demand for energy conservation in recent years, it has become important to insulate buildings and the like. Various materials are used as the heat insulating material, and for example, fiber-based heat insulating materials including glass wool, rock wool, etc., foamed plastic-based heat insulating materials, and the like are used.
特許文献１は、繊維系断熱材の製造方法を開示しており、特に、溶融ガラス等を遠心法等により繊維化して、それに熱硬化性樹脂等の結合剤を付与し、得られた繊維集合体を加熱装置（オーブン）で加熱して結合剤を硬化させるとともに成形することにより繊維系断熱材を製造することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a fiber-based heat insulating material, and in particular, a fiber aggregate obtained by forming molten glass into fibers by centrifugation or the like, adding a binder such as a thermosetting resin to the fibers, etc. It is disclosed that the fiber-based insulation material is manufactured by heating the body with a heating device (oven) to harden the binder and forming it.
繊維系断熱材は、繊維が３次元構造において互いに交差結合されており、復元性を有する。そのため、繊維系断熱材は、輸送や保管時には、作業性、収容効率等を高めるため、製品厚さの１／２から１／８程度に圧縮梱包され、使用時の開梱において厚さが復元する。 The fiber-based insulation material has fibers cross-linked to each other in a three-dimensional structure and has resilience. Therefore, during transportation and storage, fiber-based insulation materials are compressed and packed to about 1/2 to 1/8 of the product thickness to improve workability and storage efficiency, and the thickness is restored when unpacked during use. do.
繊維系断熱材が梱包されるときの圧縮率が高いと、繊維系断熱材はコンパクトになり、輸送や保管時における、作業性、収容効率等が高くなり、コスト面で有利である。この場合、繊維系断熱材は、高圧縮率で圧縮されても、使用時において、所定の厚さに復元することが求められる。 When the fiber-based heat insulating material is packed with a high compression ratio, the fiber-based heat insulating material becomes compact, improving workability, storage efficiency, etc. during transportation and storage, and is advantageous in terms of cost. In this case, even if the fiber-based heat insulating material is compressed at a high compression ratio, it is required to restore to a predetermined thickness during use.
そこで、本発明は、高い復元性を備えた繊維系断熱材を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fiber-based heat insulating material with high resilience.
本発明者らは、オーブンにおける、繊維集合体を圧縮搬送するコンベアの搬入側の間隔より搬出側の間隔を小さくすることで、上記課題が解決されることを見出した。 The present inventors have found that the above problem can be solved by making the interval on the output side of the conveyor for compressing and conveying the fiber aggregate in the oven smaller than the interval on the input side.
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明のオーブンは以下の構成を備える。
オーブンであって、
互いに対面する、上側コンベアと、下側コンベアとを備え、
前記上側コンベアと、前記下側コンベアは、その間で結合剤が付与された繊維集合体を加熱成形するよう構成され、
前記上側コンベアと、前記下側コンベアとの間隔が、前記繊維集合体の前記上側コンベアと前記下側コンベアへの搬入側より搬出側の方が小さいこと、を特徴とするオーブン。
In order to achieve the object of the present invention, for example, the oven of the present invention has the following configuration.
An oven,
Comprising an upper conveyor and a lower conveyor facing each other,
The upper conveyor and the lower conveyor are configured to heat-form the fiber aggregate to which a binder has been applied between them,
An oven characterized in that the distance between the upper conveyor and the lower conveyor is smaller on the carry-out side of the fiber aggregate than on the carry-in side to the upper conveyor and the lower conveyor.
本発明によれば、高い復元性を備えた繊維系断熱材を提供する。 According to the present invention, a fiber-based heat insulating material with high resilience is provided.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the claimed invention, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the invention. Two or more features among the plurality of features described in the embodiments may be arbitrarily combined. In addition, the same or similar configurations are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.
本発明のオーブンは、互いに対面する、上側コンベアと、下側コンベアコンベアと、を備えるものであって、両者の間隔が、繊維集合体の搬入側（入口）より搬出側（出口）の方が小さい（両者の間隔が出口より入口の方が大きい）ものである。このように、オーブンのコンベアの入口間隔を出口間隔より大きくすることで、繊維集合体が一般的なオーブンに比べより低密度の状態で結合剤が硬化し、高い復元性を備えた繊維系断熱材を製造することができる。 The oven of the present invention includes an upper conveyor and a lower conveyor facing each other, and the distance between them is larger on the unloading side (exit) than on the loading side (inlet) of the fiber aggregate. It is small (the gap between the two is larger at the inlet than at the outlet). In this way, by making the inlet spacing of the oven conveyor larger than the outlet spacing, the binder hardens in a state where the fiber aggregate has a lower density than in a typical oven, creating a fiber-based insulation with high resilience. material can be manufactured.
図１は本実施形態に係る繊維系断熱材の製造装置の概略図である。本実施形態に係る繊維系断熱材の製造装置１０は、本発明のオーブンを備えるものであるため、以下、繊維系断熱材の製造装置１０の説明において、本発明のオーブンもあわせて説明する。 FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for a fiber-based heat insulating material according to this embodiment. Since the fibrous heat insulating material manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment includes the oven of the present invention, the oven of the present invention will also be described below in the description of the fibrous heat insulating material manufacturing apparatus 10.
一実施形態において、繊維系断熱材の製造装置１０は、繊維化ユニット２０と、搬送機３０と、オーブン４０と、を含んでいる。オーブン４０は、上側コンベア４１、および下側コンベア４２を備え、上側コンベア４１と下側コンベア４２の入口間隔Ｇ１より、それらの出口間隔Ｇ２の方が小さい。なお、下側コンベア４２から上側コンベア４１の向きを上向き（上側）、その逆を下向き（下側）ということがあり、また、上下方向は鉛直方向である。 In one embodiment, the apparatus 10 for manufacturing a fibrous heat insulating material includes a fiberizing unit 20, a conveyor 30, and an oven 40. The oven 40 includes an upper conveyor 41 and a lower conveyor 42, and the outlet interval G2 between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 is smaller than the inlet interval G1. Note that the direction from the lower conveyor 42 to the upper conveyor 41 is sometimes referred to as upward (upper side), and the opposite direction is sometimes referred to as downward (lower side), and the up-down direction is the vertical direction.
（繊維化ユニット）
繊維化ユニット２０は、繊維５０を提供する。一実施形態において、繊維５０は、無機繊維とすることができ、例えば、ガラス繊維である。繊維化ユニット２０は、繊維５０の化学組成と実質的に同一の化学組成を有する原料（ガラス等）が溶融した溶融物を受容することができ、その溶融物を繊維化することができる。繊維化ユニット２０は、例えば、周囲に小孔を多数有するスピナーを備えるもので、スピナーを高速回転させて、受容した溶融物を矢印のように噴出させることにより、繊維５０を提供する。溶融物の粘度、および回転スピードを調整することで、１ないし１０μｍ程度の直径の繊維５０を提供することができる。また、別の実施形態において、繊維化ユニットは、火焔法、吹き飛ばし法等の各種方法を実施可能なものとすることができる。
(Fiberization unit)
Fiberizing unit 20 provides fibers 50. In one embodiment, fibers 50 can be inorganic fibers, such as glass fibers. The fiber forming unit 20 can receive a melt obtained by melting a raw material (such as glass) having substantially the same chemical composition as the chemical composition of the fiber 50, and can form the melt into a fiber. The fiberizing unit 20 includes, for example, a spinner having a large number of small holes around the periphery, and provides the fibers 50 by rotating the spinner at high speed and spouting the received melt in the direction of the arrow. By adjusting the viscosity of the melt and the rotation speed, fibers 50 having a diameter of about 1 to 10 μm can be provided. In another embodiment, the fiberizing unit may be capable of performing various methods such as a flame method and a blow-off method.
（繊維集合体形成手段）
繊維系断熱材の製造装置１０は、繊維集合体形成手段を備える。一実施形態において、繊維集合体形成手段は、繊維集合体を形成するための結合剤の付与装置が含まれる。結合剤の付与装置は、例えば、繊維化ユニット２０の下側に設けられた噴霧装置６０である。繊維化ユニット２０により提供された繊維５０には、結合剤の噴霧装置６０によって、矢印のように結合剤が噴霧される。一実施形態において、噴霧装置６０は、繊維５０を取り囲むように、環状、または環状に配置される。結合剤が付与された繊維５０は、搬送機３０に向かって移動（落下）しながら、複数の繊維５０が集合し、繊維集合体７０を形成する。別の実施形態において、繊維５０が搬送機３０に堆積後に、結合剤が付与されてもよい。
(Fiber aggregate forming means)
The fibrous heat insulating material manufacturing apparatus 10 includes fiber aggregate forming means. In one embodiment, the fiber aggregate forming means includes a binder application device for forming the fiber aggregate. The binder application device is, for example, a spray device 60 provided below the fiberization unit 20. The fibers 50 provided by the fiberizing unit 20 are sprayed with a binder by a binder spraying device 60 as indicated by the arrow. In one embodiment, the spray devices 60 are arranged in an annular or annular manner so as to surround the fibers 50 . While the fibers 50 to which the binder has been applied move (fall) toward the conveyor 30, a plurality of fibers 50 are aggregated to form a fiber aggregate 70. In another embodiment, the binder may be applied after the fibers 50 are deposited on the conveyor 30.
結合剤は、繊維５０への濡れ性と付着性に優れ、硬化後に繊維との接着性に優れるものである。一実施形態において、結合剤は、熱硬化性結合剤を含むものとすることができ、例えば、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。また、ホルムアルデヒドを実質的に放出しない、天然由来の材料を結合剤として用いてもよい。 The binder has excellent wettability and adhesion to the fibers 50, and has excellent adhesion to the fibers after curing. In one embodiment, the binder may include a thermosetting binder, such as a phenolic resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a melamine resin, a polyvinyl alcohol resin, and the like. Naturally derived materials that do not substantially emit formaldehyde may also be used as binders.
結合剤の含有率は、目的とする繊維系断熱材の密度や用途に依存し、繊維集合体の総重量に対して、一実施形態において１重量％以上、別の実施形態において３重量％以上、さらなる実施形態において５重量％以上、さらなる実施形態において７重量％以上とすることができ、また、一実施形態において２０重量％以下、別の実施形態において１５重量％以下、さらなる実施形態において８重量％以下とすることができる。 The content of the binder depends on the density and use of the intended fiber-based insulation material, and is 1% by weight or more in one embodiment, and 3% by weight or more in another embodiment, based on the total weight of the fiber aggregate. , in a further embodiment 5% by weight or more, in a further embodiment 7% by weight or more, and in one embodiment 20% by weight or less, in another embodiment 15% by weight or less, in a further embodiment 8% by weight. It can be less than % by weight.
（搬送機）
一実施形態において、繊維集合体７０は、繊維化ユニット２０の略鉛直方向下に、その一部が配置された搬送機３０上に堆積する。一実施形態において、搬送機３０は、有孔のエンドレスベルトを備え、また、繊維集合体７０が堆積する搬送ラインの反対側（搬送機３０の下側）に１以上の吸引装置８０を備える。これにより、繊維集合体７０を搬送機３０上に堆積させる際に、繊維集合体７０を吸引装置８０により吸引しながら堆積させることができ、搬送装置３０に繊維集合体を効率よく集積させることができる。
(Carrier machine)
In one embodiment, the fiber aggregate 70 is deposited on the conveyor 30, a portion of which is disposed approximately vertically below the fiberizing unit 20. In one embodiment, the conveyor 30 includes a perforated endless belt, and includes one or more suction devices 80 on the opposite side of the conveyor line where the fiber aggregates 70 are deposited (underside of the conveyor 30). Thereby, when depositing the fiber aggregates 70 on the conveyor 30, the fiber aggregates 70 can be deposited while being sucked by the suction device 80, and the fiber aggregates can be accumulated on the conveyor 30 efficiently. can.
繊維集合体７０は、搬送ライン上でマット状になり、エンドレスベルトによってオーブン４０に搬送される。一実施形態において、搬送機３０は、搬送方向に平行な搬送ラインの両側端部に仕切板を設けてもよい。 The fiber aggregate 70 becomes matted on the conveyance line and is conveyed to the oven 40 by an endless belt. In one embodiment, the conveyance machine 30 may provide partition plates at both ends of the conveyance line parallel to the conveyance direction.
（オーブン）
一実施形態において、繊維集合体７０が搬送されるオーブン４は、ハウジング４３を備え、ハウジング４３内に、互いに対面する上側コンベア４１と下側コンベア４２が配置される。一実施形態において、上側コンベア４１と下側コンベア４２は、エンドレスコンベアである。
(oven)
In one embodiment, the oven 4 to which the fiber aggregate 70 is conveyed includes a housing 43 in which an upper conveyor 41 and a lower conveyor 42 facing each other are arranged. In one embodiment, upper conveyor 41 and lower conveyor 42 are endless conveyors.
ハウジング４３は、繊維集合体７０の搬入側（入口側）に搬入口、および繊維集合体７０の搬出側（出口側）に搬出口を備えている。搬入口は、上側コンベア４１、下側コンベア４２、およびハウジング４３の壁によって画定され、搬入口の高さは、上側コンベア４１と下側コンベア４２との間隔（入口間隔Ｇ１）に依存する。同様に、搬出口も、上側コンベア４１、下側コンベア４２、およびハウジング４３の壁によって画定され、搬出の高さは、上側コンベア４１と下側コンベア４２との間隔（出口間隔Ｇ２）に依存する。 The housing 43 includes an inlet on the inlet side (inlet side) of the fiber aggregate 70 and an outlet on the outlet side (exit side) of the fiber aggregate 70. The entrance is defined by the walls of the upper conveyor 41, the lower conveyor 42, and the housing 43, and the height of the entrance depends on the interval between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 (inlet interval G1). Similarly, the discharge exit is also defined by the walls of the upper conveyor 41, the lower conveyor 42, and the housing 43, and the height of the discharge depends on the distance between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 (exit distance G2). .
上側コンベア４１、および下側コンベア４２の搬送面は、両端部を除き、略平面であり、上側コンベア４１と下側コンベア４２との間隔は、上側コンベア４１と下側コンベア４２の対向する略平面の縁の間の距離と定義できる。 The conveyance surfaces of the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 are substantially flat except for both ends, and the interval between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 is approximately the same as the plane where the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 face each other. can be defined as the distance between the edges of
上側コンベア４１と下側コンベア４２との入口間隔Ｇ１は、上側コンベア４１と下側コンベア４２との出口間隔Ｇ２より大きい。一実施形態において、下側コンベア４２の搬送面は、水平面と略平行（搬送機３０の搬送ラインの搬送面と略平行）であるのに対して、上側コンベア４１の搬送面は、水平面に対して所定角度を有するように傾斜されて配置されている。 The entrance interval G1 between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 is larger than the exit interval G2 between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42. In one embodiment, the conveyance surface of the lower conveyor 42 is approximately parallel to the horizontal plane (approximately parallel to the conveyance surface of the conveyance line of the conveyor 30), whereas the conveyance surface of the upper conveyor 41 is approximately parallel to the horizontal plane. It is arranged so as to be inclined at a predetermined angle.
図２は、別の実施形態に係るオーブンの概略図を示す。図２は、繊維系断熱材の製造装置のオーブン付近のみ示している。別の実施形態に係るオーブン２４０では、上側コンベア２４１の搬送面が、水平面と略平行（搬送機２３０の搬送ラインの搬送面と略平行）であるのに対して、下側コンベア２４２の搬送面は、水平面に対して所定角度を有するように傾斜されて配置されている。 FIG. 2 shows a schematic diagram of an oven according to another embodiment. FIG. 2 shows only the vicinity of the oven of the fibrous insulation material manufacturing apparatus. In the oven 240 according to another embodiment, the conveying surface of the upper conveyor 241 is approximately parallel to the horizontal plane (approximately parallel to the conveying surface of the conveying line of the conveying machine 230), whereas the conveying surface of the lower conveyor 242 are arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal plane.
図３は、さらに別の実施形態に係るオーブンの概略図を示す。図３は、繊維系断熱材の製造装置のオーブン付近のみ示している。さらに別の実施形態に係るオーブン３４０では、上側コンベア３４１、および下側コンベア３４２の搬送面が、両者とも、水平面（搬送機２３０の搬送ラインの搬送面）に対して所定角度を有するように傾斜されて配置されている（ハの字状）。 FIG. 3 shows a schematic diagram of an oven according to yet another embodiment. FIG. 3 shows only the vicinity of the oven of the fibrous insulation material manufacturing apparatus. In the oven 340 according to yet another embodiment, the conveyance surfaces of the upper conveyor 341 and the lower conveyor 342 are both inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal plane (the conveyance surface of the conveyance line of the conveyance machine 230). It is arranged as follows (in a V-shape).
出口間隔Ｇ２に対する入口間隔Ｇ１の比率（Ｇ１／Ｇ２）は、一実施形態において１．１以上、別の実施形態において１．２以上、さらに別の実施形態において１．３以上、さらに別の実施形態において１．４以上である。このような比率（Ｇ１／Ｇ２）とすることで、高い復元性を備えた繊維系断熱材が得られる。また、出口間隔Ｇ２に対する入口間隔Ｇ１の比率（Ｇ１／Ｇ２）は、一実施形態において２.０以下、別の実施形態において１．８以下、さらに別の実施形態において１．７以下、さらに別の実施形態において１．６以下である。このような比率（Ｇ１／Ｇ２）とすることで、所定の厚さの繊維系断熱材が得られる。 The ratio (G1/G2) of the inlet spacing G1 to the outlet spacing G2 is 1.1 or more in one embodiment, 1.2 or more in another embodiment, 1.3 or more in yet another embodiment, and in yet another embodiment. The morphology is 1.4 or more. By setting such a ratio (G1/G2), a fiber-based heat insulating material with high resilience can be obtained. Further, the ratio (G1/G2) of the inlet interval G1 to the outlet interval G2 is 2.0 or less in one embodiment, 1.8 or less in another embodiment, 1.7 or less in another embodiment, and still another In the embodiment, it is 1.6 or less. By setting such a ratio (G1/G2), a fiber-based heat insulating material having a predetermined thickness can be obtained.
また、上側コンベア４１と下側コンベア４２の出口間隔は、一実施形態において２０ｍｍ以上、別の実施形態において５０ｍｍ以上、さらに別の実施形態において８０ｍｍ以上、さらに別の実施形態において１００ｍｍ以上、さらに別の実施形態において１４０ｍｍ以上とすることができ、一実施形態において４００ｍｍ以下、別の実施形態において３００ｍｍ以下、さらに別の実施形態において２５０ｍｍ以下、さらに別の実施形態において２００ｍｍ以下、さらに別の実施形態において１７０ｍｍ以下とすることができる。 Further, the exit interval between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 is 20 mm or more in one embodiment, 50 mm or more in another embodiment, 80 mm or more in another embodiment, 100 mm or more in another embodiment, and further another embodiment. may be 140 mm or more in an embodiment, 400 mm or less in one embodiment, 300 mm or less in another embodiment, 250 mm or less in yet another embodiment, 200 mm or less in yet another embodiment. It can be set to 170 mm or less.
本実施形態の繊維系断熱材の製造装置において、上側コンベア４１と下側コンベア４２の互いの位置（間隔）は、固定されて構成されても、変更可能に構成されてもよい。上側コンベア４１と下側コンベア４２の互いの位置を変更可能に構成する場合、公知の変更可能技術を採用することができる。 In the fibrous heat insulating material manufacturing apparatus of this embodiment, the mutual positions (intervals) of the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 may be configured to be fixed or may be configured to be changeable. When the mutual positions of the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42 are configured to be changeable, a known changeable technique can be employed.
一実施形態において、オーブン４０は、熱風通過式オーブンとすることができ、繊維集合体７０は、上側コンベア４１と下側コンベア４２の間で加熱成形され、結合剤が加熱硬化し、オーブン４０の搬出口から繊維系断熱材９０が搬出される。 In one embodiment, the oven 40 may be a hot air passage oven, and the fiber assembly 70 is heat-formed between the upper conveyor 41 and the lower conveyor 42, the binder is heat-cured, and the fiber assembly 70 is heat-cured in the oven 40. The fiber-based heat insulating material 90 is carried out from the carrying-out port.
オーブン４における繊維集合体７０の加熱温度は、一実施形態において１８０℃以上、別の実施形態において１９０℃以上、さらに別の実施形態において２００℃以上、さらに別の実施形態において２２０℃以上、さらに別の実施形態において２４０℃以上で加熱される。このような加熱温度とすることで、所定の熱性能の繊維系断熱材９０が得られる。オーブン４０における繊維集合体７０の加熱温度は、一実施形態において３００℃以下、別の実施形態において２９０℃以下、さらに別の実施形態において２８０℃以下、さらに別の実施形態において２７０℃以下、さらに別の実施形態において２６０℃以下で加熱される。このような加熱温度とすることで、所定の強度の繊維系断熱材９０が得られる。 The heating temperature of the fiber aggregate 70 in the oven 4 is 180° C. or higher in one embodiment, 190° C. or higher in another embodiment, 200° C. or higher in another embodiment, 220° C. or higher in yet another embodiment, and In another embodiment, it is heated to 240° C. or higher. By setting the heating temperature to such a temperature, the fiber-based heat insulating material 90 having a predetermined thermal performance can be obtained. The heating temperature of the fiber aggregate 70 in the oven 40 is 300° C. or lower in one embodiment, 290° C. or lower in another embodiment, 280° C. or lower in yet another embodiment, 270° C. or lower in yet another embodiment, and In another embodiment, it is heated to 260° C. or less. By setting the temperature to such a heating temperature, the fiber-based heat insulating material 90 having a predetermined strength can be obtained.
オーブン４０における繊維集合体７０の加熱時間は、一実施形態において３０秒以上、別の実施形態において６０秒以上、さらに別の実施形態において９０秒以上、さらに別の実施形態において１２０秒以上、さらに別の実施形態において１５０秒以上とされる。このような加熱時間とすることで、所定の強度の繊維系断熱材９０が得られる。オーブン４０における繊維集合体７０の加熱時間は、一実施形態において３００秒以下、別の実施形態において２７０秒以下、さらに別の実施形態において２４０秒以下、さらに別の実施形態において２１０秒以下、さらに別の実施形態において１８０秒以下で加熱される。このような加熱温度とすることで、生産性が向上する。 The heating time of the fiber aggregate 70 in the oven 40 is 30 seconds or more in one embodiment, 60 seconds or more in another embodiment, 90 seconds or more in another embodiment, 120 seconds or more in yet another embodiment, and In another embodiment, it is 150 seconds or more. By using such a heating time, the fiber-based heat insulating material 90 having a predetermined strength can be obtained. The heating time of the fiber aggregate 70 in the oven 40 is 300 seconds or less in one embodiment, 270 seconds or less in another embodiment, 240 seconds or less in yet another embodiment, 210 seconds or less in still another embodiment, and In another embodiment, it is heated for 180 seconds or less. By using such a heating temperature, productivity is improved.
（コンベア間隔と復元性の関係）
本発明者らは、繊維系断熱材の復元性は、結合剤が硬化する際の繊維系断熱材の厚さ（コンベアの間隔）に依存すること、および、結合剤は、コンベアにおける繊維集合体の搬送とともに、繊維集合体の上下表面から中央に向かって徐々に硬化し、コンベアにおける搬送方向の中央付近（図４のｘ矢印付近）で、結合剤のほぼ全量が硬化するため、その中央付近の上側コンベア４４１２と下側コンベア４４２１の間隔を大きくすることで、繊維系断熱材４９０２の復元性が高くなることを見出した。
(Relationship between conveyor interval and restorability)
The present inventors discovered that the resilience of the fiber-based insulation material depends on the thickness of the fiber-based insulation material (conveyor spacing) when the binder hardens, and that the binder As the fiber aggregate is conveyed, it gradually hardens from the upper and lower surfaces of the fiber aggregate toward the center, and almost the entire amount of the binder hardens near the center of the conveyor in the conveyance direction (near the x arrow in Figure 4). It has been found that by increasing the distance between the upper conveyor 4412 and the lower conveyor 4421, the restorability of the fiber-based heat insulating material 4902 becomes higher.
次に、コンベアの間隔と繊維系断熱材の復元について、図４を参照しながら説明する。図４は、繊維系断熱材の復元を説明する図である。図４における、（ｔ１）の横方向は、従来技術の繊維系断熱材の復元（厚さ）の状態を示しており、（ｔ２）の横方向は、本実施形態の繊維系断熱材の復元（厚さ）の状態を示している。 Next, the spacing between the conveyors and the restoration of the fiber-based heat insulating material will be explained with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a diagram illustrating restoration of the fiber-based heat insulating material. In FIG. 4, the horizontal direction (t1) shows the state of restoration (thickness) of the fiber-based heat insulating material of the conventional technology, and the horizontal direction of (t2) shows the state of restoration (thickness) of the fiber-based heat insulation material of the present embodiment. (thickness).
また、図４における、（ａ）の縦方向は、従来技術と本実施形態の繊維系集合体がオーブンのコンベアで加熱成形されている状態を示している。（ｂ）の縦方向は、従来技術と本実施形態の繊維系断熱材がオーブンから搬出された際の状態を示している。（ｃ）の縦方向は、従来技術と本実施形態の繊維系断熱材が圧縮梱包された状態を示している。（ｄ）の縦方向は、従来技術と本実施形態の繊維系断熱材が開梱された状態を示している。 Further, in FIG. 4, the vertical direction (a) shows the state in which the fiber-based aggregates of the prior art and the present embodiment are heated and formed on a conveyor of an oven. The vertical direction in (b) shows the state in which the fiber-based heat insulating materials of the prior art and this embodiment are taken out of the oven. The vertical direction in (c) shows the state in which the fiber-based heat insulating materials of the prior art and this embodiment are compressed and packed. The vertical direction in (d) shows the state in which the fiber-based heat insulating materials of the prior art and this embodiment are unpacked.
ｔ１－ａ、およびｔ２－ａは、（ａ）の状態の繊維集合体のオーブン出口における従来技術と本実施形態の厚さを示している。ｔ１－ｂ、ｔ２－ｂ、ｔ１－ｃ、ｔ２－ｃ、ｔ１－ｄ、およびｔ２－ｄは、各状態（（ｂ）から（ｄ））の繊維系断熱材の従来技術と本実施形態の厚さを示している。 t1-a and t2-a indicate the thicknesses of the fiber aggregate in the state of (a) at the oven exit in the prior art and in this embodiment. t1-b, t2-b, t1-c, t2-c, t1-d, and t2-d are the conventional technology and the present embodiment of the fiber-based insulation material in each state ((b) to (d)). It shows the thickness.
従来技術の繊維系断熱材の製造では、図４の（ｔ１）に示されるように、対向する上側コンベア４４１１と下側コンベア４４２１が略平行に配置されており、加熱成形後の繊維系断熱材４９０１の厚さｔ１－ｂが、繊維集合体４７０１のオーブン出口における厚さｔ１－ａと、略同一である。（ｃ）のように、この繊維系断熱材４９０１を圧縮梱包後、（ｄ）のように開梱すると、従来技術の繊維系断熱材４９０１の厚さｔ１－ｄは、繊維集合体４７０１のオーブン出口における厚さｔ１－ａと同程度、もしくは、それより薄くなる。 In the manufacturing of the fiber-based heat insulating material according to the conventional technology, as shown in (t1) in FIG. The thickness t1-b of the fiber assembly 4901 is approximately the same as the thickness t1-a of the fiber assembly 4701 at the oven exit. When this fiber-based heat insulating material 4901 is compressed and packed as shown in (c) and then unpacked as shown in (d), the thickness t1-d of the fiber-based heat insulating material 4901 of the prior art is The thickness is equal to or thinner than the thickness t1-a at the exit.
本実施形態の繊維系断熱材の製造では、図４の（ｔ２）に示されるように、対向する上側コンベア４４１２と下側コンベア４４２２の入口間隔Ｇ１が、出口間隔Ｇ２より大きくなるように配置される。また、本実施形態のオーブン出口における繊維集合体４７０２の厚さｔ２－ａは、従来技術のオーブン出口における繊維集合体４７０１の厚さｔ１－ａと同じになるように、出口間隔Ｇ２は設定されている。 In manufacturing the fiber-based heat insulating material of this embodiment, as shown in (t2) in FIG. 4, the upper conveyor 4412 and the lower conveyor 4422 that face each other are arranged so that the inlet interval G1 is larger than the outlet interval G2. Ru. Further, the outlet interval G2 is set so that the thickness t2-a of the fiber aggregate 4702 at the oven outlet of this embodiment is the same as the thickness t1-a of the fiber aggregate 4701 at the oven outlet of the conventional technology. ing.
本実施形態の加熱成形後の繊維系断熱材４９０２の厚さｔ２－ｂは、繊維集合体４７０２のオーブン出口における厚さｔ２－ａより厚くなる。（ｃ）のように、この繊維系断熱材４９０２を圧縮梱包後、（ｄ）のように開梱すると、繊維系断熱材４９０２の厚さｔ２－ｄは、繊維集合体４７０２のオーブン出口における厚さｔ２－ａより厚くなる。 The thickness t2-b of the fiber-based heat insulating material 4902 after thermoforming in this embodiment is thicker than the thickness t2-a of the fiber aggregate 4702 at the oven exit. When this fiber-based heat insulating material 4902 is compressed and packed as shown in (c) and then unpacked as shown in (d), the thickness t2-d of the fiber-based heat insulating material 4902 is the thickness at the oven exit of the fiber aggregate 4702. It becomes thicker than t2-a.
これは、結合剤がコンベアにおける繊維集合体の搬送とともに、繊維集合体の上下表面から中央に向かって徐々に硬化し、コンベアにおける搬送方向の中央付近（図４のｘ矢印付近）で硬化し、繊維系断熱材４９０２の厚さｔ２－ｂが繊維集合体４７０２のオーブン出口における厚さｔ２－ａより厚くなり、繊維系断熱材４９０２の復元性が高くなると考えられる。 This is because the binder gradually hardens from the upper and lower surfaces of the fiber aggregate toward the center as the fiber aggregate is conveyed on the conveyor, and hardens near the center of the conveyor in the conveyance direction (near the x arrow in FIG. 4). It is considered that the thickness t2-b of the fiber-based heat insulating material 4902 is thicker than the thickness t2-a of the fiber aggregate 4702 at the oven exit, and the resilience of the fiber-based heat insulating material 4902 is increased.
また、本実施形態の繊維系断熱材の製造では、オーブン出口付近の上側コンベア４４１２と下側コンベア４４２２の間隔が、従来技術のオーブン出口付近の上側コンベア４４１１と下側コンベア４４２１の間隔と同じであるため、繊維集合体４７０２に対する押圧力が十分であり、繊維系断熱材４９０２の平滑性も優れている。 In addition, in manufacturing the fiber-based heat insulating material of this embodiment, the interval between the upper conveyor 4412 and the lower conveyor 4422 near the oven exit is the same as the interval between the upper conveyor 4411 and the lower conveyor 4421 near the oven exit in the conventional technology. Therefore, the pressing force against the fiber aggregate 4702 is sufficient, and the smoothness of the fiber-based heat insulating material 4902 is also excellent.
なお、繊維系断熱材の厚さは、ＪＩＳ Ａ９５２１、およびＪＩＳ Ａ９５０４に準拠し、測定され得る。また、復元性は、繊維系断熱材を圧縮梱包し、一定期間後の厚さを測定し、その厚さが所定の厚さ（保証値）を上回るかどうかで評価され得る。本発明の繊維系断熱材が高い復元性を有するとは、繊維系断熱材を従来の圧縮率より高い圧縮率で梱包しても、一定期間後の厚さが所定の厚さ（保証値）を上回る、もしくは、繊維系断熱材を従来と同じ圧縮率で梱包しても、従来より長い保管期間での厚さが所定の厚さ(保証値)を上回るということである。 Note that the thickness of the fiber-based heat insulating material can be measured in accordance with JIS A9521 and JIS A9504. Further, the resilience can be evaluated by compressing and packing the fiber-based heat insulating material, measuring the thickness after a certain period of time, and determining whether the thickness exceeds a predetermined thickness (guaranteed value). The fact that the fiber-based insulation material of the present invention has high resilience means that even if the fiber-based insulation material is packed with a higher compression rate than the conventional one, the thickness after a certain period of time will be the specified thickness (guaranteed value). Or, even if the fiber-based insulation material is packed with the same compression ratio as before, the thickness will exceed the specified thickness (guaranteed value) during a longer storage period than before.
（本実施形態に係る繊維系断熱材の製造方法）
本実施形態の繊維系断熱材の製法方法は、結合剤が添加された繊維集合体をオーブンで加熱して、結合剤を硬化させるとともに、繊維集合体を成形するものであって、繊維集合体が搬送されるオーブンの互いに対面する上側コンベアと下側コンベアの間隔が、入口側より出口側が小さいものである。
(Method for manufacturing fiber-based heat insulating material according to this embodiment)
The method for producing a fiber-based heat insulating material according to the present embodiment is to heat a fiber aggregate to which a binder has been added in an oven to harden the binder and mold the fiber aggregate. The distance between the upper and lower conveyors facing each other in the oven, on which the oven is conveyed, is smaller on the outlet side than on the inlet side.
一実施形態の繊維系断熱材の製造方法は、繊維化工程、繊維集合体形成工程、搬送工程、および繊維集合体の硬化・成形工程を備えている。上記の繊維系断熱材の製造装置の説明において、各工程で使用され得る装置、設定条件等を示しているので、以下では、重複する説明を省略し、具体的な繊維系断熱材の製造方法について説明する。 A method for manufacturing a fibrous heat insulating material according to one embodiment includes a fiberization step, a fiber aggregate forming step, a conveyance step, and a fiber aggregate curing/forming step. In the above description of the manufacturing equipment for fiber-based insulation materials, the equipment, setting conditions, etc. that can be used in each process are shown, so redundant explanations will be omitted below, and the specific method for manufacturing fiber-based insulation materials will be omitted. I will explain about it.
まず、繊維化工程において、所望の繊維の化学組成と実質的に同一の化学組成を有する原料（ガラス等）を溶融し、スピナーにて、溶融物を噴出させて、１ないし７μｍ程度の直径の繊維を製造する。 First, in the fiberization process, a raw material (such as glass) having substantially the same chemical composition as the desired fiber is melted, and the melt is ejected using a spinner to form a fiber with a diameter of about 1 to 7 μm. Manufacture fibers.
次に、繊維集合体形成工程において、得られた繊維に、繊維集合体の総重量に対するフェノール系樹脂の含有率を１から２０重量％程度となるように付与し、搬送機上に吸引装置で吸引しながら堆積させる。一実施形態において、フェノール系樹脂の含有率は、繊維系断熱材が、例えば５から４０ｋｇ／ｍ３の密度を有するように選択し得る。次に、搬送工程において、繊維集合体を搬送機によって熱風通過式オーブンに搬送する。 Next, in the fiber aggregate forming step, the obtained fibers are given a phenolic resin content of about 1 to 20% by weight based on the total weight of the fiber aggregate, and a suction device is placed on the conveyor. Deposit while suctioning. In one embodiment, the content of phenolic resin may be selected such that the fibrous insulation has a density of, for example, 5 to 40 kg/m 3 . Next, in the conveyance step, the fiber aggregate is conveyed to a hot air passage type oven by a conveyor.
繊維集合体の硬化・成形工程において、繊維集合体がオーブンの上側コンベアと下側コンベアの間に搬入され、上側コンベアと下側コンベアによって、例えば、オーブン出口における厚さが約１００ｍｍとなるように圧縮された状態で、加熱温度を約２４０℃、加熱時間を約９０秒で結合剤を加熱硬化させ、繊維系断熱材を製造する。このとき、コンベアの出口間隔に対する入口間隔の比率を１．２とする。例えば、コンベアの入口間隔を１４４ｍｍとし、出口間隔を１２０ｍｍとすると、復元性の良い繊維系断熱材が得られた。 In the curing/forming process of the fiber aggregate, the fiber aggregate is carried between the upper and lower conveyors of the oven, and is transported by the upper and lower conveyors so that the thickness at the oven exit is approximately 100 mm, for example. In the compressed state, the binder is cured by heating at a heating temperature of about 240° C. and a heating time of about 90 seconds to produce a fiber-based heat insulating material. At this time, the ratio of the inlet interval to the outlet interval of the conveyor is set to 1.2. For example, when the conveyor inlet interval was set to 144 mm and the outlet interval to 120 mm, a fiber-based heat insulating material with good resilience was obtained.
（本実施形態の繊維系断熱材）
本実施形態に係る繊維系断熱材は、断熱性を有し、さらに、遮音性、吸音性等も有することができる。繊維系断熱材は、これらの機能が必要とされる分野で、繊維系断熱材で利用されることができる。一実施形態において、繊維系断熱材は、建築用部材、自動車用部材、保温用部材、保冷用部材（冷蔵庫、冷凍庫等）等で利用することできる。
(Fiber-based heat insulating material of this embodiment)
The fiber-based heat insulating material according to this embodiment has heat insulating properties, and can also have sound insulating properties, sound absorbing properties, and the like. Fiber-based insulation materials can be used in fields where these functions are required. In one embodiment, the fiber-based heat insulating material can be used in construction members, automobile members, heat retaining members, cold retaining members (refrigerators, freezers, etc.), and the like.
繊維系断熱材の密度は、一実施形態において５ｋｇ／ｍ３以上、別の実施形態において８ｋｇ／ｍ３以上、さらに別の実施形態において１０ｋｇ／ｍ３以上、さらに別の実施形態において１５ｋｇ／ｍ３以上とすることができ、一実施形態において４０ｋｇ／ｍ３以下、別の実施形態において３５ｋｇ／ｍ３以下、さらに別の実施形態において３０ｋｇ／ｍ３以下、さらに別の実施形態において２５ｋｇ／ｍ３以下とすることができる。 The density of the fibrous insulation material is 5 kg/m 3 or more in one embodiment, 8 kg/m 3 or more in another embodiment, 10 kg/m 3 or more in yet another embodiment, and 15 kg/m 3 or more in yet another embodiment. 3 or more, in one embodiment 40 kg/m 3 or less, in another embodiment 35 kg/m 3 or less, in yet another embodiment 30 kg/m 3 or less, and in yet another embodiment 25 kg/m 3 It can be 3 or less.
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention.
１０ 繊維系断熱材の製造装置、２０ 繊維化ユニット、３０、２３０、３３０ 搬送機、４０、２４０、３４０ オーブン、４１、２４１、３４１、４４１１、４４１２ 上側コンベア、４２、２４２、３４２、４４２１、４４２２ 下側コンベア、５０ 繊維、６０ 結合剤の噴霧装置、７０、２７０、３７０、４７０１、４７０２ 繊維集合体、８０ 吸引装置、９０、２９０、３９０、４９０１、４９０２ 繊維系断熱材、Ｇ１ 入口間隔、Ｇ２ 出口間隔 10 Fiber insulation material manufacturing device, 20 Fiberization unit, 30, 230, 330 Conveyor, 40, 240, 340 Oven, 41, 241, 341, 4411, 4412 Upper conveyor, 42, 242, 342, 4421, 4422 Lower conveyor, 50 Fiber, 60 Binder spray device, 70, 270, 370, 4701, 4702 Fiber aggregate, 80 Suction device, 90, 290, 390, 4901, 4902 Fiber-based insulation material, G1 Inlet spacing, G2 Outlet spacing
Claims (7)
互いに対面する、上側コンベアと、下側コンベアとを備え、
前記上側コンベアと、前記下側コンベアは、その間で結合剤が付与された無機繊維集合体を加熱成形するよう構成され、
前記上側コンベアと、前記下側コンベアとの間隔が、前記無機繊維集合体の前記上側コンベアと前記下側コンベアへの搬入側より搬出側の方が小さく、
前記上側コンベアと前記下側コンベアの搬出側の間隔に対する搬入側の間隔の比率が、１．１から２.０である、ことを特徴とするオーブン。 An oven,
Comprising an upper conveyor and a lower conveyor facing each other,
The upper conveyor and the lower conveyor are configured to heat-form an inorganic fiber aggregate to which a binder has been applied between them,
The interval between the upper conveyor and the lower conveyor is smaller on the carry-out side of the inorganic fiber aggregate than on the carry-in side to the upper conveyor and the lower conveyor,
An oven characterized in that the ratio of the interval between the upper conveyor and the lower conveyor on the carry-in side to the interval on the carry-out side is from 1.1 to 2.0.
無機繊維化ユニットと、
搬送機と、
オーブンと、を備え、
前記オーブンが請求項１から３のいずれか一項に記載のオーブンである、ことを特徴とする無機繊維系断熱材の製造装置。 A manufacturing device for inorganic fiber-based insulation material,
an inorganic fiber unit;
A transport machine,
Equipped with an oven,
An apparatus for manufacturing an inorganic fiber-based heat insulating material, characterized in that the oven is the oven according to any one of claims 1 to 3.
無機繊維を提供すること、
前記無機繊維に結合剤を付与して無機繊維集合体を形成すること、
前記無機繊維集合体を搬送機でオーブンに搬送すること、および、
前記無機繊維集合体を前記オーブンで加熱して、前記結合剤を硬化させるとともに、前記無機繊維集合体を成形することであって、前記オーブンは、互いに対面する、上側コンベアと、下側コンベアとを備え、前記無機繊維集合体は、前記上側コンベアと、下側コンベアとの間を搬送される、前記無機繊維集合体を成形すること、とを備え、
前記上側コンベアと、前記下側コンベアとの間隔が、前記無機繊維集合体の前記上側コンベアと前記下側コンベアへの搬入側より搬出側の方が小さく、
前記上側コンベアと前記下側コンベアの搬出側の間隔に対する搬入側の間隔の比率が、１．１から２.０である、ことを特徴とする無機繊維系断熱材の製法方法。 A method for manufacturing an inorganic fiber-based heat insulating material, the method comprising:
providing inorganic fibers;
applying a binder to the inorganic fibers to form an inorganic fiber aggregate;
Conveying the inorganic fiber aggregate to an oven using a conveyor, and
heating the inorganic fiber aggregate in the oven to harden the binder and molding the inorganic fiber aggregate, the oven having an upper conveyor and a lower conveyor facing each other; The inorganic fiber aggregate is transported between the upper conveyor and the lower conveyor, and the inorganic fiber aggregate is formed.
The interval between the upper conveyor and the lower conveyor is smaller on the carry-out side of the inorganic fiber aggregate than on the carry-in side to the upper conveyor and the lower conveyor,
A method for manufacturing an inorganic fiber-based heat insulating material, characterized in that the ratio of the interval between the upper conveyor and the lower conveyor on the carry-in side to the interval on the carry-out side is from 1.1 to 2.0.
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