[发明专利]确定矿棉垫纤维结构方向的方法

说明书

本发明涉及矿棉垫、尤其是绉缩矿棉垫的纤维结构方向的方法。

对于本发明将具体描述绉缩矿棉垫的情况，但并不局限在该具体产品类型上，任何基于矿棉的产品类型均落在本发明的范围内。

绉缩矿棉垫、即，其中纤维方向是拟随机，而非平行于一个平面的那种矿棉垫，可用于各种应用，尤其是当需要或是在其上施加压力不会引起严重压碎、或是在其上施加拉力不会引起分层的场合。

通常，矿棉垫是层叠的并通过在传送带上沉积纤维连续地制成，纤维是由气流携带的。

当纤维被沉积到传送带上以前，它们被涂以树脂成分，用以使纤维相互粘接，于是在构成的垫中形成聚合力。以液体方式施加的树脂成分被在垫上进行的热处理形成网键连接，该垫已预先制成所需厚度及所需密度。

形成垫的传统方法所产生的产品其特性不能完全满足某些专门应用的所有要求。除了以完全一般方式所要求的隔离性能外，有时也必需要求所使用的产品具有非常特殊的机械性能。例如，支承砖石砌筑单元的产品就是这种情况，该产品由此必须承受高的压力，以使得该产品能用于可进入气流的平顶屋顶的隔离。用于与外界隔离并尤其必需承受撕拉力的产品也是属于这种情况。

为了获得具有这些专门特性的产品，必需改善制造这类垫的传统方法。

在传统方法中，通过在接受传送带或类似装置上沉积纤维形成的垫产生了在各个方向上不均匀的紊乱。

经验表明，纤维具有平行于接受表面布置的强烈趋势。纤维愈长，这种趋势愈突出。这种垫结构有利于它们的隔离性能并也有利于它们在纵向上的抗拉力。

因而，对于许多应用，这种结构是有利的。但是，可以理解，这种结构有时不是最合适的，例如，当该产品应承受压力或在厚度方向的撕拉力时。    

用于提供纤维的“拟随机”定向的方法是公知的。对此，欧洲专利申请EP-A-0 133 083提出：被接受在接受装置上的纤维垫当其在厚度方向承受了压力后可以从一对以一定速度驱动的一对传送装置被送到比上述传置速度低的一对传送装置在纵向上连续地受到压缩。当在多个相继步骤上进行压缩时可获得很高的压缩率，尤其是对于不形成皱纹很难一次实现压缩的垫来说更是如此。同样地，对于相同的最终压缩率，当以多个步骤进行压缩时产品的性能可得以改善。

同样，广泛认同的是，这类产品的热机械性能是和垫中纤维的布置紧密相关的。

至今，卷曲被用来作质量上的评价，这就是说，根据视觉上的估计，但是，绉缩率或鉴于传送器之间的速度变化的压缩率不能代表所获得产品的普遍性能。毕竟，视觉的估计不能重现地、系统地确定产品的几何性能与它的热机械性能之间的可能联系。

此外，这样的质量检验绝对不能用于生产线上、例如用来作产品检验。

但是，证明有用的是，能够检验垫中纤维的布置并由此检验所制造产品的性能，尤其是它们的热及机械性能。首先这可通过检验对标准的偏离来保证最终产品的稳定质量，并可通过存储每个产品的制造“历史”以用于今后凭经验的检验。另外，可以考虑，根据这些数据对生产进行控制。

为了不伤害被测产品的几何结构，因此应该进行无接触的测量，其测量结果应实时地知道并也能被存储，以便对它们进行处理。

本发明旨在取得矿棉垫中以不同比例出现的纤维占优势的方向。

为此，可任意地设定一个垂直参考基准，以便确定纤维垂直比率，这实际上相应于基于宏观比例的纤维整体竖直性。根据宏观比例，我们将确定出纤维布置的各向同性特征，以下我们将称其为“绉缩度”(finesse du crepage)。本发明人已经证实，不需要观察每一根纤维，而观察较大或较小的“块”是足具代表性的。

因此，本发明的目的是，创立一种确定矿棉垫纤维结构方向、尤其是绉缩矿棉垫纤维结构方向的方法，它能够确定出垂直纤维比率及绉缩度。

根据本发明，该结果是由以下方法得到的：

·以一定倾斜入射角照亮矿棉垫的确定区域；

·在基本垂直于该区域平面的轴上所放置的摄像机上记录所述区域的至少一个图象；

·对图象的每个点分配一个相应于其光强度的数字信号，该数字化处理是直接在摄象机中或安装在后面的数字化级上进行的，

·借助一个图象处理系统，根据光强度的数字信号来确定垂直纤维比率及绉缩度。

因此本发明提供了一种方法，借助该方法能以简单方式且无需昂贵的光学设备就能定量地确定出矿棉垫中的纤维布置。在矿棉垫附近所需用于检测的设备仅包括照明装置及一个摄象机，将该设备直接放置在矿棉垫生产线上将无任何困难。