[发明专利]无机纤维生产废料再循环的方法与设备

说明书

本发明涉及无机纤维生产技术，更具体地涉及废料在这些生产设备中再循环。

在现代工业中，对生态和环保的关心激发人们采用一切手段研究循环使用任何性质的废物。于是，每种工业不仅寻找这些废物本身的循环使用，而且一般地还寻找不论何种来源的任何废物的循环使用。

无机纤维工业，具体地基本上用于绝缘的矿棉工业，即玻璃棉或岩石棉工业，在不同的生产阶段都产生废料。重要的是采用一种名为“自循环”的操作能够循环使用这些废料。但是，另外，还循环使用其他来源的废料，甚至某些不含任何无机纤维的废料也都是有效的。这时涉及可以称之“杂循环”的操作。

工业上，基本上用于绝缘的毡垫可以采用两段法制造得到，即首先熔融玻璃态物质经拉伸与凝固生产出严格意义上的纤维，然后将非常大量的纤维合并起来构成垫。在两段之间，往玻璃纤维或岩石纤维喷洒在第二段之后会聚合的粘合剂。一旦制成垫，还要进行最后加工操作以得到准备使用的产品。具体地，应该切下带的纵向边以便使其非常整齐。这种操作得到了废料，即垫的边，希望这些废料要再使用。同样地，以后使用板或辊得到的一些废料是副产物，它们最好能够循环使用。例如涉及不同装饰板、玻璃纱、牛皮纸、塑料薄膜等。这些板被认为不符合质量要求，在生产线终端检查时被弃去，或者甚至被不满意的顾客所退回。

当生产矿棉时，有不同的技术可将不同来源的废料循环使用。这些技术不同之处在于加废料时的生产时刻。

矿棉生产方法可归并成两类，即玻璃棉生产方法与所述的“岩石”棉生产方法。在第一种方法中，构成玻璃组合物的原料，主要是氧化物混合物，在炉中在控制非常好的条件下进行加热，然后将熔融玻璃化物质加到离心机，例如在EP-B-0 091 866专利中描述的离心机，生成单根纤维。一般以完全不同的方式加工用于生产岩石棉的熔融玻璃化物质。这些原料(各种不同的岩石，如玄武岩或铁熔渣)由冲天炉(cubilot)顶部随碳氢燃料(碳)一起同时加入。它们下降时，熔融并均化。在下部，回收熔融玻璃化物质。将该物质加到成纤机，例如在EP-A-0 059 152专利申请中描述的所述“外离心”成纤机。这种机器也生产单根无机纤维。

最常用的加入废料的方法是在单根纤维通过树脂结合成垫时进行的。在上面指出的第二种方法中，该方法一般使用唯一一种纤维源，这些废料呈薄片状，注入到接受罩(hotte de reception)中，这些薄片与传送带上的新纤维同时被抽吸，而传送带是一种生产最前面垫的打了孔的传送带。在其他的方法中，使用串联的多个生产纤维设备，应用了两种技术，即或者在两个生产纤维头之间的传送带上面加入薄片状废料，或者根据FR2 559 793专利中描述的技术，直接加入到一个或多个接受罩中。

可能将待循环物质再加入矿棉生产线的接受罩中的量是可变的；其量主要取决于所生产产品与待循环产品的各自密度。其量还取决于期待生产这种产品的市场。无论如何，可以加入的量太少，不能吸纳全部希望能够再循环的废料，甚至仅仅基于无机纤维的废料。

一种另外的实施再循环废料的技术是将这些废料加入原料之中。这些技术按照所涉及的是玻璃炉(玻璃棉)还是冲天炉(cubilot)(石棉)而有不同。在第一种情况下，将这些废料原样加入原料之中。这种炉子一般是电炉，其电炉整个表面覆盖粉状原料。FR2 199 856专利申请特别提出了加入硫酸盐或硝酸盐，补偿因燃烧有机物质所产生的还原作用。事实上，已知将矿棉与它们的粘合剂一起加入熔融玻璃化物质槽中严重地干扰了玻璃生产，会产生泡沫、渣皮，它们严重阻碍并干扰成纤操作。

专利US-A-4 422 862提出处理在原料表面上的玻璃废料，以便炉子的气体可使粘合剂燃烧。这种灵巧技术不是非常可信的，因为粉状原料覆盖物是不均匀的，哪里覆盖物薄，哪里就不均匀，哪里也就更缺少覆盖物，这些废料立刻掉落在该炉中，就有所述的缺陷；在生产玻璃时，人们观察到一种不可控制干扰，这是一种难以处理的化学反应。另一方面，当原料覆盖物很厚时，它使其上沉积的废料严重隔热，因此不能保证粘合剂燃烧。

在生产用于制造岩石棉的熔融玻璃化物质时使用的冲天炉(cubilot)中，通常加入粉状原料的方式是首先将其成型为小砖块状。这种技术还用于将从冲天炉(cubilot)排放烟中回收的粉状废物循环，这种技术还用于循环使用以无机纤维为主要成分的废料。生产小砖块是一种相当昂贵的技术，因此人们试图将这种技术限制用于唯一一种可使用技术中。使用一种能够直接循环废料，而不需要如制小砖之类的称之补充中间操作的技术。