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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines bandförmigen Polsf. er- und/oder Isolif'rrnaterials
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines bandförmigen Polster- und/oder Isoliermaterials, bei dem aus pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Fasern bestehende Tex- tilstoffe durch zunächst pulverförmiges, durch Hitze und/oder Druck polymerisierbares Kunstharz gebun- den werden.
Bei einem bekannten Verfahren werden Fasern aus einem Polster- oder Isoliermaterial vorerst zu einem Band ausgewalzt und erst anschliessend mit dem Kunstharz versehen. Das Kunstharz wird entweder durch Aufblasen eines pulverförmigen Kunstharzes oder durch Tränken mit einem gelösten flüssigen Kunst- harz auf das Faserband aufgebracht. Die Erzeugnisse dieser bekannten Verfahren weisen den Nachteil einer begrenzten Elastizität und Weichheit sowie einer mangelhaften Festigkeit auf.
Bei einem andern bekannten Verfahren zur Herstellung einer Matte werden Kartenvliese übereinan- der gelegt und dann mit einem flüssigen Kunstharz getrankt. Diese Kartenvliese wirken wie Filter und verhindern ein gleichmässiges Eindringen des flüssigen Kunstharzes in die Faserschichten.
Der Grund der minderen Qualität solcher Erzeugnisse beruht im wesentlichen darauf, dass das Kunstharz erst nach der Herstellung der Faserschicht bzw. des Faserbandes auf dieses aufgebracht wird. Wird das Kunstharz in pulverförmigem Zustand auf ein Faserband aufgeblasen, dann vermag es dieses nicht in seiner vollen Stärke gleichmässig zu durchdringen und bleibt vornehmlich auf der Bandoberfläche haften.
Bei der anschliessenden Polymerisation und Druckbehandlung kann diese ungleiche Verteilung des Kunstharzes nicht behoben werden und ergibt Produkte mit verhältnismässig harter Oberfläche aber geringer Festigkeit ihrer Keii1partie.
Solche Polster- und Isoliermaterialien sind für Poisterzwecke nur bedingt geeignet. Wird das Kunstharz aber in flüssiger Form auf das Faserband aufgebracht, dann verliert dieses durch die Tränkung seinen lockeren und flockigen Charakter. Das Faserbana wird klumpig und ballig und dicht und ergibt ein Erzeugnis, das nicht luftdurchlässig ist und eine geringe Elastizität aufweist und das für Polsterzwecke nur bedingt verwendbar ist.
Die Erfindung bezweckt, eine erhebliche Ersparnis bei der Herstellung von Polsterungen unter Ausgang von Textilfasern beliebiger Art zu erzielen, u. zw. mittels eines kontinuierlich ausübbaren Verfahrens, welches eine beträchtliche Vereinfachung der Herstellung gestattet, und dessen Eigenheiten die Herstellung eines Endproduktes ermöglichen, dessen Eigenschaften von einer sehr grossen Nachgiebigkeit und Leichtigkeit, welche mit denen der Schaumstoffe aus Gummi und Kunststoffen vergleichbar sind, bis zu einer grossen Kompaktheit und Härte gehen, welche denen des Holzes entsprechen. Ferner behalten diese Produkte ihre Textileigenschaften hinsichtlich des hygroskopischen Austausches, der Wärmespeicherung, der Sterilität, usw.
Gemäss der Erfindung wird zur Erreichung dieses Zieles ein Verfahren geschaffen, das darin besteht,
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dass die in bekannter Weise in einen flockigen Zustand überführten Textilstoffe mit dem pulverförmigen
Kunstharz beladen und im trockenen Zustand als Faser-Kunstharzpulvermischung zu einem Band ausge- walzt werden, das zur Polymerisation des pulverigen Kunstharzes innerhalb der Faserschicht einem Heiss- luftstrom unterworfen und zur Bindung der faserigen Textilstoffe in heissem Zustand gewalzt wird, worauf das Faserband mit Kaltluft behandelt, in einem Kalender gegebenenfalls nach vorheriger Tränkung mit
Feuerschutz und/oder keimtötenden Mitteln auf die gewünschte Stärke gebracht, mit glatten oder ge- musterten Oberflächen versehen und in gewünschte Formate zerlegt oder auf Vorratsrollen aufgewickelt wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Vorrichtung benutzt, die einen die pflanzlichen, tie- rischen oder synthetischen Fasern aufnehmenden Förderer und eine Einrichtung zum Zuführen von Kunst- stoff zu den am Förderer liegenden Fasern besitzt.
Gemäss der Erfindung wird nun eine solche Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver- fahrens in der Weise verbessert, dass der die Fasern aufnehmende Förderer und die Einrichtung zum do- sierten Beladen des am Förderer liegenden Fasergutes mit Kunststoff einer Vakuumkammer vorgeschaltet sind, die einerseits einen Zerteiler für die Fasern, anderseits Trommeln zum Ansaugen der Fasern und zur Bildung eines Faserbandes enthält, und dass dieser Vakuumkammer ein Satz Walzen zum Verdichten des Faserbandes und eineHeissluftkammer mit entlang desFaserbandes angeordnetenHeissluftstromhaubenzum Polymerisieren des Kunstharzpulvers nachgeschaltet sind, wobei im Bereich der Heissluftkammer übereinanderliegende endlose, durch Walzen unterstützte,
Gitterbänder zum Erfassen des polymerisierten Faserbandes unter Druck und Überführen in eine Kühlluftkammer angeordnet sind, welch letzterer ein Kalender mit geheizten, unter Druck stehenden Walzen zur Oberflächenbehandlung des Faserbandes und entweder eine Schneideinrichtng samt Unterlage zum Zerschneiden des Faserbandes oder eine A ufrollvor- richtung nachgereiht sind.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige Darstellung schematisch die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte der kontinuierlichen Herstellung von Streifen oder Rollen zur Polsterung oder Isolierung mittels des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt.
Der Ausgangsrohstoff, nämlich Textilfasern in Flocken oder in gezupftem Zustand, wird mittels einer selbsttätigen Zufuhrvorrichtung 1 auf einen endlosen Förderer 2 in einer mehr oder weniger dicken Schicht gebracht, welche von dem Förderer unter eine Dosiervorrichtung 3 zur Zufuhr von pulverför- migem Kunstharz gebracht wird, die mit einer Riffelzufuhrwalze 4 versehen ist. Hierauf gelangt das Material in eine geschlossene Kammer 5, in welcher ein gewisser Unterdruck durch einen Ventilator 6 erzeugt wird, welcher an zwei gelochte Trommeln 7 und 7'angeschlossen ist. Eine mit Stahlspitzen besetzte Trommel 8 nimmt die Fasern mit und unterteilt sie. Durch den Unterdruck werden die so vorbereiteten Fasern von den Trommeln 7, 7'angesaugt, zwischen welchen sie anschliessend hindurchlaufen und ein Faserband bilden.
Nach dem Durchgang zwischen den Trommeln und nach dem Austritt aus der Kammer 5 wird das Faserband von einem Satz 9 von Walzen mit regelbarem Druck erfasst, zwischen welchen es die ge- wünschte Kompaktheit durch den eingestellten Druck empfängt, worauf es durch einen Tunnel 11 läuft, in welchem es von einem endlosen Förderer 10 transportiert wird, welcher durch ein Band aus Stahl-
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verläuft. Das obere Band 25 läuft über die festen oberen Walzen 26 und über die unteren Walzen 27, welche an einer Traverse angebracht sind, deren Höhe entsprechend der gewünschten Dicke des Faserbandes einstellbar ist. Das Gitterband wird angetrieben und ist mit einer Spannvorrichtung 28 versehen.
Die beiden Trumms 10'und 10" des Gitterbandes 10 laufen in dem Tunnel 11. Die Abplattung des Faserbandes zwischen den Trumms 10'und 25'gestattet, eine Waffelung auf seinen beiden Seiten und insbesondere eine grosse Regelmässigkeit herzustellen.
In dem Tunnel 11 wird das Faserband dauernd einem heissen Luftstrom ausgesetzt, welcher es vollständig durchdringt. Dieser Luftstrom wird in einer Heissluftanlage 12 erzeugt, in welche die Luft durch einen Filter 13 gesaugt wird. Die auf eine Temperatur von 200 bis 2200C erwärmte Luft wird durch eine Zufuhrleitung 14 in mehrere über dem Förderer 10 angebrachte Verteilungskegel 15 geleitet.
An den Rändern des Förderers sind Blechstreifen angeordnet, um ihn abzudichten und so die Luft zu zwingen, durch das Faserband zu strömen, anstatt seitlich auf dem Weg des geringsten Widerstandes aus-
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zutreten. Nach ihrem Durchgang durch das Faserband wird diese Luft durch Verteilungskegel 15'gesaugt, welche in umgekehrter Anordnung unterhalb des Förderers angeordnet und mit einer Ruckführ- leitung 16 verbunden sind. Die heisse Luft strömt so in einem geschlossenen Kreislauf, was eine zweckmässige Ausnutzung und hiedurch eine Brennstoffersparnis gewährleistet.
Durch die Einwirkung dieses heissen Luftstromes erfolgt die Polymerisierung. Das Zusammenbacken der das Faserband bildenden Fasern wird dann durch den Durchgang desselben zwischen ebenfalls in dem Tunnel 11 angeordneten Walzzylindern 17 erzeugt. Diese Walzzylinder 17 können gewaffelt sein, um bei dem Durchgang des Faserbandes der Oberfläche desselben eine Musterung zu geben. Die oberen Walzzylinder sind an der gleichen Traverse angebracht wie die unteren Walzen 27 des Gitterbandes 25.
Das Faserband gelangt hierauf in eine Kühlzone, welche durch einen zweiten kürzeren Tunnel 18 gebildet wird, in welchem es von einem Kaltluftstrom durchströmt wird, der von einem Ventilator 19 in Verteilungskegel 20 gefördert wird, deren Zahl kleiner als die der Kegel in dem ersten Tunnel ist, wobei ebenfalls Blechstreifen zurAbdichtung vorgesehen sind. Die Luft wird hierauf durch einen Ventilator 19'in die unteren Kegel 201 gesaugt und ins Freie abgeführt.
In der gleichen Zone wird das Faserband gegebenenfalls befeuchtet und gleichzeitig mit Feuerschutzmitteln und Keimtötungsmitteln versehen.
Das Faserband gelangt hierauf in einen Kalander 21 mit geheizten Walzen zur Fertigbearbeitung durch Herstellung einer kompakten glatten Oberfläche. Je nach dem Druck, welchem das Faserband beim
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Method and device for the continuous production of a strip-shaped pole f. er and / or insulating material
The invention relates to a method for the continuous production of a strip-shaped cushioning and / or insulating material, in which textile materials consisting of vegetable, animal or synthetic fibers are bound by initially powdery synthetic resin polymerizable by heat and / or pressure.
In a known method, fibers from a cushioning or insulating material are first rolled out into a tape and only then provided with the synthetic resin. The synthetic resin is applied to the sliver either by blowing a powdery synthetic resin on it or by impregnating it with a dissolved liquid synthetic resin. The products of these known methods have the disadvantage of limited elasticity and softness and poor strength.
In another known method for producing a mat, card fleeces are laid one on top of the other and then soaked with a liquid synthetic resin. These card fleeces act like filters and prevent the liquid synthetic resin from penetrating evenly into the fiber layers.
The reason for the inferior quality of such products is essentially based on the fact that the synthetic resin is only applied to the fiber layer or the fiber band after it has been produced. If the synthetic resin is blown onto a fiber band in a powdery state, then it is not able to penetrate this evenly in its full thickness and mainly adheres to the band surface.
During the subsequent polymerization and pressure treatment, this uneven distribution of the synthetic resin cannot be remedied and results in products with a relatively hard surface but low strength in their keii1partie.
Such padding and insulating materials are only conditionally suitable for poister purposes. However, if the synthetic resin is applied to the sliver in liquid form, it loses its loose and flaky character due to the impregnation. The fiber bandage becomes lumpy and convex and dense and results in a product that is not permeable to air and has a low elasticity and which can only be used to a limited extent for upholstery purposes.
The invention aims to achieve a considerable saving in the production of upholstery starting from textile fibers of any type, u. betw. by means of a continuously practicable process, which allows a considerable simplification of the production, and whose peculiarities enable the production of an end product whose properties range from a very high flexibility and lightness, which are comparable to those of foams made of rubber and plastics, up to one great compactness and hardness, which correspond to those of wood. Furthermore, these products retain their textile properties in terms of hygroscopic exchange, heat storage, sterility, etc.
According to the invention, a method is created to achieve this goal, which consists in
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that the in a known manner in a fluffy state converted textile materials with the powdery
The synthetic resin is loaded and, in the dry state, rolled out as a fiber-synthetic resin powder mixture to form a band that is subjected to a stream of hot air to polymerize the powdery synthetic resin within the fiber layer and is rolled in a hot state to bind the fibrous textile materials, after which the fiber band is treated with cold air , in a calendar if necessary after watering beforehand
Fire protection and / or germicidal agents are brought to the desired strength, provided with smooth or patterned surfaces and broken down into desired formats or wound up on supply rolls.
To carry out this method, a device is used which has a conveyor that receives the vegetable, animal or synthetic fibers and a device for feeding plastic to the fibers lying on the conveyor.
According to the invention, such a device for carrying out the method according to the invention is improved in such a way that the conveyor receiving the fibers and the device for metered loading of the fiber material lying on the conveyor with plastic are connected upstream of a vacuum chamber, which on the one hand has a splitter for the fibers, on the other hand drums for sucking in the fibers and for forming a sliver, and that this vacuum chamber is followed by a set of rollers for compacting the sliver and a hot air chamber with hot air flow hoods arranged along the fiber sliver for polymerizing the synthetic resin powder, with endless rollers lying one above the other in the area of the hot air chamber supported,
Lattice belts for gripping the polymerized sliver under pressure and transferring it into a cooling air chamber are arranged, the latter of which is lined up with a calendar with heated, pressurized rollers for surface treatment of the sliver and either a cutting device including a base for cutting the sliver or a roll-up device.
The invention is explained below by way of example with reference to the drawing, the single representation of which shows schematically the successive work steps of the continuous production of strips or rolls for padding or insulation by means of the method according to the invention.
The starting raw material, namely textile fibers in flakes or in the plucked state, is brought by means of an automatic feed device 1 onto an endless conveyor 2 in a more or less thick layer, which is brought by the conveyor under a metering device 3 for the supply of powdery synthetic resin, which is provided with a corrugated feed roller 4. The material then passes into a closed chamber 5 in which a certain negative pressure is generated by a fan 6 which is connected to two perforated drums 7 and 7 ′. A drum 8 fitted with steel tips takes the fibers with it and divides them. As a result of the negative pressure, the fibers prepared in this way are sucked in by the drums 7, 7 ′, between which they then pass and form a sliver.
After passing between the drums and after exiting the chamber 5, the sliver is picked up by a set 9 of rollers with adjustable pressure, between which it receives the desired compactness through the set pressure, whereupon it passes through a tunnel 11, in which it is transported by an endless conveyor 10, which is driven by a belt made of steel
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runs. The upper belt 25 runs over the fixed upper rollers 26 and over the lower rollers 27, which are attached to a cross member, the height of which is adjustable according to the desired thickness of the sliver. The grid belt is driven and is provided with a tensioning device 28.
The two strands 10 'and 10 "of the grating belt 10 run in the tunnel 11. The flattening of the sliver between the strands 10' and 25 'makes it possible to produce a waffle on both sides and, in particular, a high degree of regularity.
In the tunnel 11, the sliver is continuously exposed to a stream of hot air which penetrates it completely. This air flow is generated in a hot air system 12, into which the air is sucked through a filter 13. The air, heated to a temperature of 200 to 2200 ° C., is passed through a supply line 14 into a plurality of distribution cones 15 mounted above the conveyor 10.
Sheet metal strips are arranged on the edges of the conveyor to seal it off and thus force the air to flow through the sliver instead of sideways on the path of least resistance.
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kick. After it has passed through the sliver, this air is sucked through distribution cones 15 ′, which are arranged in reverse order below the conveyor and connected to a return line 16. The hot air thus flows in a closed circuit, which ensures efficient use and thus fuel savings.
Polymerization occurs through the action of this hot air stream. The caking of the fibers forming the sliver is then produced through the passage of the same between rolling cylinders 17 which are also arranged in the tunnel 11. These rolling cylinders 17 can be waffled in order to give a pattern to the surface of the sliver as it passes through. The upper roller cylinders are attached to the same crossbeam as the lower rollers 27 of the mesh belt 25.
The sliver then passes into a cooling zone, which is formed by a second shorter tunnel 18, in which it is traversed by a cold air stream which is conveyed by a fan 19 into distribution cones 20, the number of which is smaller than that of the cones in the first tunnel , whereby sheet metal strips are also provided for sealing. The air is then sucked into the lower cones 201 by a fan 19 ′ and discharged into the open.
In the same zone, the sliver is optionally moistened and at the same time provided with fire retardants and germicides.
The sliver then passes into a calender 21 with heated rollers for finishing by producing a compact, smooth surface. Depending on the pressure that the sliver is at
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