CH719004A2 - Verfahren zur Herstellung von saugfähigem faserbasiertem Granulat mit pelletartigen Einheiten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von saugfähigem faserbasiertem, insbesondere cellulosefaserbasiertem, Granulat mit pelletartigen Einheiten, wobei faserbasierte Ausgangsmaterialteile durch einen Granulierdurchgang mit einem Zuführbereich, einem Verdichtungsbereich und einem Auflockerungsbereich gepresst und zwischen zwei Walzen gequetscht werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von saugfähigem faserbasiertem Granulat aus faserbasiertem Ausgangsmaterial. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung die dazu ausgelegt ist das Verfahren durchzuführen.

[0002] Saugfähiges Granulat wird typischerweise dort eingesetzt, wo Flüssigkeiten gebunden werden sollen. Beispielsweise wird saugfähiges Granulat eingesetzt zur Verhinderung von Verschmutzungen und Unfällen infolge von ausgelaufenem Öl oder ausgelaufenen Chemikalien. Saugfähiges Granulat kommt auch bei der Reinigung von Oberflächen nach Unfällen bei denen Öl oder Chemikalien ausgelaufen sind zum Einsatz. Saugfähige Granulate kommen aber auch dort zum Einsatz wo Flüssigkeiten gebunden werden sollen, um Geruchsemissionen zu reduzieren, beispielsweise in Grüngutabfallbehältern oder an Orten wo Haustiere Exkremente hinterlassen.

[0003] Ein solches saugfähiges Granulat muss fähig sein, Flüssigkeit in kurzer Zeit in möglichst grossen Mengen aufzunehmen. Des Weiteren muss ein solches Granulat gut fliessfähig sein, damit es einfach dosiert und am Einsatzort einfach homogen verteilt werden kann. Die gute Fliessfähigkeit trägt auch dazu bei, dass sich das Granulat für den Benutzer angenehm anfühlt. Dabei kann der Benutzer eine Person sein welche das Granulat händisch ausbringt oder auch ein Haustier welches mit dem Granulat in Berührung kommt, beispielsweise wenn es auf dem Granulat läuft bzw. sich darauf bewegt. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Zustand in dem das Granulat Flüssigkeit gebunden hat am Granulat erkennbar ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn saugfähiges Granulat im Zustand in dem es Flüssigkeit gebunden hat, einfach mit frischem Granulat ersetzbar ist.

[0004] Saugfähige Granulate, die diese Eigenschaften aufweisen sind bekannt. Typischerweise weisen solche Granulate Einheiten, beispielsweise Partikel, Teilchen, Körner, Stäbchen, Pellets usw., mit anorganischer Zusammensetzung auf. Diese Einheiten haben eine bestimmte Porosität und besitzen die Fähigkeit Flüssigkeit über die Poren aufzunehmen und zu binden. Typischerweise ändert sich mit der Aufnahme und Bindung von Flüssigkeit auch die optische Erscheinung des Granulats, was den Zustand, in dem das Granulat Flüssigkeit gebunden hat, erkennbar macht. Typischerweise sind die Einheiten auch so geartet, dass sie im Zustand in dem sie Flüssigkeit aufgenommen haben aneinanderhaften, sodass ein Ersetzen durch frisches Granulat einfach ermöglicht wird.

[0005] Saugfähige Granulate mit Einheiten anorganischer Zusammensetzung haben den Nachteil, dass das Granulat ein hohes Schüttgewicht aufweist. Das hohe Schüttgewicht des Granulats macht dessen Transport und Anwendung aufwändig. Auch ist die Saugfähigkeit pro Gewichteinheit des Granulats durch das Hohe Gewicht des Granulats beschränkt verbesserbar. Da sich das Gewicht der gebundenen Flüssigkeit zum Gewicht des anorganischen Granulats addiert ist auch der Transport und dessen Ersatz mit frischem Granulat aufwändig. Ein weiterer Nachteil an anorganischen saugfähigen Granulaten ist, dass bei der Benutzung dieser Granulate Feinstäube erzeugt werden die für die Gesundheit des Benutzers ein Risiko darstellen können. Im Zusammenhang mit der Entsorgung von anorganischen saugfähigen Granulaten ergeben sich weitere Nachteile, da die Entsorgung ressourcenintensiv ist und das Recycling von gebrauchtem Granulat kaum erfolgt und ebenso ressourcenintensiv wäre.

[0006] Es sind auch saugfähige Granulate bekannt deren Einheiten eine, zumindest zu einem grossen Teil, organische Zusammensetzung aufweisen. Beispielsweise können solche Einheiten als Hauptbestandteil Zellulosefasern aufweisen. Zur Herstellung wird typischerweise ein Ausgangsmaterial, welches die Zellulosefasern bereitstellt, beispielsweise Holz, Papier, gemahlene Maiskolben, Faserschnitzel usw., mittels einer Pelletier-Presse zu Pellets verpresst. Solche Einheiten haben eine beachtliche Härte und sind auch zu einem beachtlichen Grad verdichtet. Deshalb haben solche organischen Granulate oft den Nachteil, dass sie Flüssigkeit nur sehr langsam aufnehmen können und im Verhältnis zu ihrem Gewicht auch nur in geringer Menge. Des Weiteren fühlen sich solche Granulate für den Benutzer aufgrund der beachtlichen Härte und möglichen Kanten an den Einheiten auch nicht angenehm an.

[0007] Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung von saugfähigem faserbasiertem Granulat mit pelletartigen Einheiten ermöglicht, wobei das Granulat eine verbesserte Saugfähigkeit aufweist.

[0008] Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung eines solchen Granulats, das in sehr kurzer Zeit eine grosse Menge an Flüssigkeit binden kann, ermöglicht.

[0009] Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung eines solchen Granulats mit geringem Schüttgewicht ermöglicht.

[0010] Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung eines solchen Granulats, das eine hohe spezifische Saugfähigkeit hat, ermöglicht.

[0011] Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das eine im Wesentlichen rückstandslose Herstellung eines solchen Granulats ermöglicht.

[0012] Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung eines solchen Granulats, das gut fliessfähig ist und Einheiten aufweist, die sich für einen Benutzer angenehm anfühlen ermöglicht.

[0013] Es ist insbesondere eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung eines solchen Granulats, das ressourcenschonend entsorgt werden kann, ermöglicht.

[0014] Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung, die eine Durchführung des Verfahrens ermöglicht, bereitzustellen.

[0015] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 13. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.

[0016] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von saugfähigem faserbasiertem, insbesondere cellulosefaserbasiertem, Granulat mit pelletartigen Einheiten, aufweisend die Verfahrensschritte: o Bereitstellen eines faserbasierten Ausgangsmaterials, o Zerteilen des Ausgangsmaterials in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit einer bestimmten Grösse, o Auflockern und Durchmischen der faserbasierten Ausgangsmaterialteile, o Pressen von aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteilen in einer Pressrichtung durch einen Granulierdurchgang einer Matrize, welcher Granulierdurchgang o einen offenen Durchgang durch die Matrize bildet, und o einen Zuführbereich, o einen Verdichtungsbereich, und o einen Auflockerungsbereich in der Matrize aufweist, wobei die Bereiche so ausgestaltet, angeordnet und miteinander verbunden sind, dass aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile beim Pressen durch den Granulierdurchgang o über den Zuführbereich zum Verdichtungsbereich geführt, o im Verdichtungsbereich verdichtet, o darauffolgend im Auflockerungsbereich aufgelockert, und o zu einem Granulat mit pelletartigen Einheiten, insbesondere mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, gepresst werden, und o Quetschen des Granulats zwischen sich drehenden Walzen und mittels der sich drehenden Walzen, insbesondere sodass die jeweiligen pelletartigen Einheiten durch die Quetschung aufgelockert werden.

[0017] Das faserbasierte Granulat weist dabei zu einem Grossteil Cellulosefasern, Derivate davon, organische Fasern, Zellstoff, natürliche Fasern oder Biofasern auf. Dabei sind diese Fasern, die in dem Granulat zu einem Grossteil vorhanden sind, natürlichen Ursprungs. Dies ermöglicht eine ressourcenschonende Entsorgung von gebrauchtem Granulat beispielsweise mittels Kompostierung oder auch Verbrennung, wobei die Verbrennung im Wesentlichen rückstandslos erfolgen kann.

[0018] Des Weiteren weist ein solches Granulat aufgrund seiner Zusammensetzung ein geringes Schüttgewicht auf, beispielsweise im Vergleich zu Granulaten mit anorganischen pelletartigen Einheiten.

[0019] Des Weiteren weist ein solches Granulat unter Anderem aufgrund des geringen Schüttgewichts eine hohe spezifische Saugfähigkeit auf.

[0020] Das faserbasierte Ausgangsmaterial kann cellulosefaserbasiert, zellstoffbasiert, organische-faser-basiert, natürliche-faser-basiert, biofaserbasiert sein. Solches faserbasiertes Ausgangsmaterial fällt typischerweise bei der Papierproduktion, beispielsweise bei der Herstellung von Küchenpapier, Servietten, Tischbedeckungen oder auch bei der Herstellung von Taschentüchern, Pflegetüchern usw. als Abfall an. Dadurch wird diesen Stoffen, die normalerweise direkt entsorgt werden, ein weiterer Lebenszyklus gegeben.

[0021] Das faserbasierte Ausgangsmaterial kann beispielsweise in Form von kompaktierten ballenartigen Einheiten vorliegen.

[0022] Das Zerteilen des Ausgangsmaterials kann mittels Zerschneidens, Zerfetzens oder Auseinanderreissens des Ausgangsmaterials erfolgen, sodass danach Teile des faserbasierten Ausgangsmaterials mit einer bestimmten Grösse vorliegen. Das Zerteilen kann beispielsweise mittels rotierender Schneiden oder einer Schreddervorrichtung erfolgen. Die bestimmte Grösse kann sich dabei auf eine maximale Grösse beziehen, sodass faserbasierte Ausgangsmaterialteile vorliegen, die die maximale Grösse nicht überschreiten. Dadurch wird eine weiter verarbeitbare und einheitliche Form des Ausgangsmaterials erzeugt.

[0023] Das Auflockern und Durchmischen der faserbasierten Ausgangsmaterialteile trägt auch zur Erzeugung der weiter verarbeitbaren und einheitlichen Form des Ausgangsmaterials bei und ermöglicht gleichzeitig die Beigabe von weiterem Ausgangsmaterial. Dabei kann das weitere Ausgangsmaterial auch andersartig sein im Vergleich zum faserbasierten Ausgangsmaterial und beispielsweise eine spezifische Funktion bereitstellen. Das weitere Ausgangsmaterial kann beispielsweise die Funktion eines Bindemittels bereitstellen und dazu in kontrollierbaren Mengen beigegeben werden.

[0024] Das Auflockern und Durchmischen kann beispielsweise mittels eines Luftstroms, mittels Vibration oder durch den Transport der faserbasierten Ausgangsmaterialteile auf einem Transportband erfolgen.

[0025] Beim Durchmischen kann das faserbasierte Ausgangsmaterial bzw. das faserbasierte Ausgangsmaterial und das weitere Ausgangsmaterial befeuchtet werden, wobei die Befeuchtung mittels Wasser erfolgen kann.

[0026] Die so aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile werden einer Presse zugeführt. Eine solche Presse kann beispielsweise eine Pelletier-Presse sein. Die Presse presst die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile dann durch die Granulierdurchgänge einer Matrize. Dabei kann das Pressen beispielsweise mittels rotierender Walzen erfolgen.

[0027] Das Zuführen der aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile zur Presse und das Pressen erfolgt so, dass pelletartige Einheiten aus den Granulierdurchgängen austreten. Die Zuführung ist kontinuierlich. Das Pressen durch die Granulierdurchgänge erfolgt so, dass kein kontinuierlicher Materialstrang aus den Granulierdurchgängen austritt, sondern direkt die pelletartigen Einheiten austreten. Beispielsweise wird ein Granulierdurchgang von einer rotierenden Walze überwalzt währenddessen ein Pressen erfolgt und danach von der Walze freigegeben bis zu einem Zeitpunkt zu dem der Granulierdurchgang erneut von einer Walze überwalzt wird. Im Zustand in dem der Granulierdurchgang freigegeben ist, erfolgt kein Pressen.

[0028] Der Zuführbereich des Granulierdurchgangs ist dabei so ausgestaltet, dass die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile dem Verdichtungsbereich zugeführt werden und beim Zuführen keine wesentliche Verdichtung erfolgt. Diese Verdichtung erfolgt dann beim Eintritt oder Übertritt vom Zuführbereich in den Verdichtungsbereich. D.h. die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile werden eine allmähliche oder stufenweise kontinuierliche Verdichtung erfahren und nicht abrupt verdichtet wie dies der Fall ist bei üblichen Granulierdurchgängen, welche keinen Zuführbereich, sondern nur einen Verdichtungsbereich, beispielsweise eine zylindrische Bohrung, aufweisen. Der Verdichtungsbereich kann beispielsweise eine zylindrische Bohrung sein.

[0029] Analog dazu ist der Auflockerungsbereich der Granulierdurchgänge so ausgestaltet, dass die verdichteten Ausgangsmaterialteile beim Austritt oder Übertritt vom Verdichtungsbereich in den Auflockerungsbereich ein Entspannen bzw. Auflockern erfahren. Dabei ist der Auflockerungsbereich so ausgestaltet, dass diese Entspannung bzw. Auflockerung allmählich oder stufenweise kontinuierlich erfolgt und nicht abrupt, wie dies der Fall ist bei üblichen Granulierdurchgängen, welche keinen Auflockerungsbereich aufweisen.

[0030] Die aus den Granulierdurchgängen austretenden pelletartigen Einheiten haben somit nach der Verdichtung in dem Verdichtungsbereich ein erstes Mal eine Auflockerung im Auflockerungsbereich erfahren.

[0031] Die pelletartigen Einheiten, bzw. das Granulat wird den sich drehenden Walzen zugeführt.

[0032] Typischerweise sind die Walzen horizontal ausgerichtet und drehen sich um jeweilige horizontale Achsen.

[0033] Die Walzen sind typischerweise zueinander beabstandet angeordnet, sodass ein Spalt zwischen den Walzen besteht.

[0034] Die Zuführung zu den Walzen kann dadurch erfolgen, dass das Granulat in den Spalt zwischen den Walzen fallengelassen wird. Beispielsweise kann das Granulat durch Fallenlassen von einem Transportband in den Spalt gestreut/geschüttet werden.

[0035] Die pelletartigen Einheiten werden zwischen den Walzen so gequetscht, dass keine merkliche Verdichtung erfolgt, sondern die pelletartigen Einheiten ein zweites Mal eine Auflockerung erfahren. Die Auflockerung wird durch ein Aufbrechen der pelletartigen Einheiten, insbesondere ein Aufbrechen einer verdichteten Haut oder eines verdichteten Oberflächenbereichs der pelletartigen Einheiten erreicht.

[0036] Dadurch, dass nach der Verdichtung eine erste und eine zweite Auflockerung erfolgt, wird der Zugang zu Bereichen der pelletartigen Einheiten, welche Flüssigkeiten aufsaugen erleichtert bzw. werden mehr solcher Bereiche einfacher für eine aufzusaugende, bzw. zu absorbierende Flüssigkeit zugänglich gemacht, wodurch eine verbesserte Saugfähigkeit erreicht wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist mit den Auflockerungen eine Oberflächenvergrösserung, der Oberfläche über welche Flüssigkeit aufgenommen/absorbiert werden kann verbunden.

[0037] Des Weiteren weisen stark verdichtete pelletartige Einheiten eine verminderte Saugfähigkeit auf, unter anderem auch weil eine starke Verdichtung die Geschwindigkeit mit der eine Flüssigkeit aufgesaugt bzw. absorbiert werden kann stark vermindert ist. Deshalb führt die erste und zweite Auflockerung zu einer verbesserten Saugfähigkeit der pelletartigen Einheiten des Granulats.

[0038] Des Weiteren führt die erste und zweite Auflockerung zu gut fliessfähigen pelletartigen Einheiten, die sich für einen Benutzer angenehm anfühlen.

[0039] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens verengt sich der Zuführbereich in Pressrichtung, insbesondere und ist trichterförmig oder konusförmig ausgebildet, und/oder sind der Zuführbereich und der Auflockerungsbereich über den Verdichtungsbereich miteinander verbunden, und/oder ist der Granulierdurchgang im Verdichtungsbereich am stärksten verengt, und/oder weitet sich der Auflockerungsbereich in Pressrichtung auf, insbesondere und ist trichterförmig oder konusförmig ausgebildet.

[0040] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens drehen sich die Walzen in Bezug zum Granulat gleichläufig und mit gleichen oder relativ zueinander unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten.

[0041] Gleichläufig bezieht sich dabei auf die Bewegungsrichtung des Granulats das zwischen die Walzen geführt wird. Wird das Granulat beispielsweise mittels Fallenlassens zwischen die Walzen gestreut/geschüttet, dann bewegt sich das Granulat in Richtung der Schwerkraft. Die Walzen drehen sich dann bezogen auf den Bereich, wo die Quetschung erfolgt im Gleichlauf zu der Richtung der Schwerkraft. D.h. die Oberflächen der Walzen bewegen sich im Bereich, wo die Quetschung erfolgt in Richtung der Schwerkraft bzw. in Richtung des fallenden Granulats.

[0042] Die relativ zueinander unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten führen dazu, dass die pelletartigen Einheiten Scherkräfte erfahren wodurch ein Auseinanderziehen der pelletartigen Einheiten und somit eine Auflockerung erfolgt und damit verbunden eine Oberflächenvergrösserung, der Oberfläche über welche Flüssigkeit aufgenommen/absorbiert werden kann.

[0043] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens werden zum Quetschen des Granulats, die pelletartigen Einheiten mittels Rillen in einer Walzenoberfläche, insbesondere in beiden Walzenoberflächen, zwischen die Walzen geführt.

[0044] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Zusammenlagern von aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteilen zu Agglomeraten auf, wobei das Granulat durch Pressen der Agglomerate durch den Granulierdurchgang erhalten wird.

[0045] Dadurch kann erreicht werden, dass das Zuführen des Materials zur Presse kontinuierlich aber ausgeprägter portionenweise erfolgt.

[0046] Das Zusammenlagern kann beispielsweise auch durch zusammenschieben oder anhäufen der aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile erfolgen.

[0047] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Benetzen der faserbasierten Ausgangsmaterialteile mit Wasser auf.

[0048] Ein Benetzen kann beispielsweise mittels eines Sprühnebels erfolgen. Dadurch können beispielsweise Eigenschaften der aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile wie das Aneinanderhaften und/oder Gleiten im Granulierdurchgang kontrolliert werden.

[0049] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Zerteilen folgende Verfahrensschritte auf: o Grobzerteilung des Ausgangsmaterials in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit unbestimmter Grösse, und o Feinzerteilung der faserbasierten Ausgangsmaterialteile mit unbestimmter Grösse in die faserbasierten Ausgangsmaterialteile mit der bestimmten Grösse,wobei die bestimmte Grösse einen Grössenschwellenwert betrifft, sodass die bestimmte Grösse diesem Grössenschwellenwert entspricht oder kleiner ist als dieser Grössenschwellenwert.

[0050] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Trocknen des Granulats und Quetschen des getrockneten Granulats zwischen den und mittels der sich drehenden Walzen auf, insbesondere sodass das getrocknete Granulat durch die Quetschung aufgelockert wird.

[0051] Die Trocknung kann beispielsweise mittels eines warmen Luftstroms erfolgen.

[0052] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Trennen des Granulats von losem faserbasiertem Material auf.

[0053] Das bei der Herstellung an unterschiedlichen Orten entstehende bzw. anfallende lose faserbasierte Material (Abfall), wie beispielsweise Faserstäube, kann gesammelt werden, beispielsweise mittels Absaugung/Filterung oder Auffangen. Das so gesammelte lose faserbasierte Material kann dann wiederum dem Herstellungsprozess zugeführt werden. Dadurch wird eine im Wesentlichen rückstandslose Herstellung des Granulats ermöglicht.

[0054] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Zugabe von während des Verfahrens anfallendem losem faserbasierten Material zum faserbasierten Ausgangsmaterial und/oder zu faserbasierten Ausgangsmaterialteilen auf.

[0055] Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den Verfahrensschritt Zugabe von mindestens einem Zusatz, aus der folgenden Liste von Zusätzen auf: Duftstoff, Geruchsbinder, Desinfektionsmittel, Ober- bzw. Grenzflächenaktive Substanz, Bentonit, und Kreide.

[0056] Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von saugfähigem, faserbasiertem, insbesondere cellulosefaserbasiertem, Granulat mit pelletartigen Einheiten nach einem erfindungsgemässen Verfahren, aufweisend o eine Aufnahme für faserbasiertes Ausgangsmaterial, o eine Zerteilvorrichtung, dazu ausgelegt das Ausgangsmaterial in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit einer bestimmten Grösse zu zerteilen, o eine Mischvorrichtung, dazu ausgelegt faserbasierte Ausgangsmaterialteile aufzulockern und zu durchmischen, und o eine Presse mit o einer Matrize, die einen Granulierdurchgang aufweist, welcher Granulierdurchgang • einen offenen Durchgang durch die Matrize bildet, und • einen Zuführbereich, • einen Verdichtungsbereich, und • einen Auflockerungsbereich in der Matrize aufweist, wobei die Bereiche so ausgestaltet, angeordnet und miteinander verbunden sind, dass aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile beim Pressen in einer Pressrichtung durch den Granulierdurchgang • über den Zuführbereich zum Verdichtungsbereich geführt, • im Verdichtungsbereich verdichtet, • darauffolgend im Auflockerungsbereich aufgelockert, und • zu einem Granulat mit pelletartigen Einheiten, insbesondere mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, gepresst werden, wobei o der Zuführbereich sich in Pressrichtung verengt, o der Zuführbereich und der Auflockerungsbereich über den Verdichtungsbereich miteinander verbunden sind, o der Granulierdurchgang im Verdichtungsbereich am stärksten verengt ist, o der Auflockerungsbereich sich in Pressrichtung aufweitet, und die Vorrichtung eine Quetschvorrichtung mit drehbaren Walzen umfasst, die dazu ausgelegt ist das Granulat zwischen den und mittels der drehbaren Walzen zu quetschen, insbesondere sodass die jeweiligen pelletartigen Einheiten durch die Quetschung aufgelockert werden.

[0057] Die Aufnahme kann beispielsweise ein Sammeltrichter sein der das faserbasierte Ausgangsmaterial aufnimmt und aufgrund seiner Ausgestaltung der Zerteilvorrichtung zuführt. Die Aufnahme kann auch ein Transportband sein, das das faserbasierte Ausgangsmaterial aufnimmt und der Zerteilvorrichtung zuführt.

[0058] Die Zerteilvorrichtung kann beispielsweise eine Schreddervorrichtung oder eine Vorrichtung mit sich drehende Schneiden sein.

[0059] Die Mischvorrichtung kann beispielsweise ein Gebläse sein oder eine Schüttel-/Rüttel-Einrichtung oder eine Vibriereinrichtung. Die Funktion der Mischvorrichtung kann auch durch die Art des Transports der faserbasierten Ausgangsmaterialteile erfüllt werden.

[0060] Die Presse kann eine pelletierpressenartige Presse sein, mit einer Matrize und Walzen, die die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile durch die Matrize pressen.

[0061] Das faserbasierte Ausgangsmaterial, die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile und das Granulat werden typischerweise mittels Transportbänder bei der Herstellung transportiert.

[0062] Gemäss einer Ausführungsform der Vorrichtung ist der Zuführbereich trichterförmig, insbesondere konusförmig, ausgebildet und/oder ist der Auflockerungsbereich trichterförmig, insbesondere konusförmig, ausgebildet.

[0063] Gemäss einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Walzen dazu konfiguriert, sich in Bezug zum Granulat, gleichläufig und mit relativ zueinander gleichen oder unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten zu drehen, insbesondere drehen sich die Walzen, in Bezug zum Granulat, gleichläufig und mit relativ zueinander unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten.

[0064] Gemäss einer Ausführungsform der Vorrichtung sind in einer Walzenoberfläche, insbesondere in beiden Walzenoberflächen, Rillen ausgebildet, die dazu ausgelegt sind die pelletartigen Einheiten zum Quetschen des Granulats zwischen die Walzen zu führen.

[0065] Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung sind im Folgenden rein beispielhaft anhand konkreter in den Figuren dargestellter Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen erfindungsgemässen Granulierdurchgang, aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile, verdichtete Ausgangsmaterialteile, eine pelletartige Einheit und eine Walze, die aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile durch den Granulierdurchgang presst; und Figur 2 eine schematische Darstellung zweier sich drehender Walzen und pelletartiger Einheiten, die zwischen den Walzen gequetscht werden.

[0066] Figur 1zeigt in einer rein schematischen Schnittdarstellung einen Granulierdurchgang 3 gemäss der Erfindung. Der Granulierdurchgang 3 ist in einer Matrize 4 angeordnet und bildet einen Durchgang durch die Matrize. Des Weiteren zeigtFigur 1eine rein schematische Schnittdarstellung von aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteilen 1, die mittels einer Walze 11, beispielsweise in der Gestalt eines Kollergangs, der Presse durch den Granulierdurchgang 3 gepresst werden. Dabei dienen die schwarzen Punkte der rein schematischen Veranschaulichung der Verdichtungsverhältnisse in den unterschiedlichen Bereichen.

[0067] Der in derFigur 1gezeigte Granulierdurchgang 3 weist in Pressrichtung 2 hintereinander angeordnet einen Zuführbereich 5, einen Verdichtungsbereich 6 und einen Auflockerungsbereich 7 auf. Dieser Zuführbereich 5 ist konusförmig ausgebildet, verengt sich in Pressrichtung 2 und führt die aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteile 1 dem Verdichtungsbereich 6 zu. Der Zuführbereich 5 kann auch trichterförmig oder kegelförmig ausgebildet sein. Der Zuführbereich 5 bewirkt, dass aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile über einen bestimmten Weg aus einem ersten räumlich weiter ausgedehnten Bereich dem räumlich weniger ausgedehnten Verdichtungsbereich 6 zugeführt werden.

[0068] Der inFigur 1gezeigte Verdichtungsbereich 6 ist, im Wesentlichen, zylinderförmig ausgebildet. Der Verdichtungsbereich 6 ist der Bereich des Granulierdurchgangs 3, welcher den Granulierdurchgang am stärksten verengt.

[0069] Der inFigur 1gezeigte Auflockerungsbereich 7 ist konusförmig ausgebildet und weitet sich in Pressrichtung 2 auf und gibt den verdichteten Ausgangsmaterialteilen über einen bestimmten Weg Raum sich zu entspannen. Dadurch ist der im Auflockerungsbereich 7 vorherrschende Verdichtungsgrad geringer als derjenige der im Verdichtungsbereich vorherrscht. Aus dem Granulierdurchgang 3 tritt die pelletartige Einheit 9 aus.

[0070] Figur 2zeigt in einer rein schematischen Darstellung zwei sich drehende Walzen 10, 10' zwischen denen das herunterfallende Granulat 8 bzw. die herunterfallenden pelletartigen Einheiten 9 gequetscht werden. Die Quetschung führt zu einer einheitlicheren Ausgestaltung/Form/Geometrie der pelletartigen Einheiten 9 und einem Aufbrechen ebendieser, im Wesentlichen ohne eine Verdichtung zu bewirken. Die beiden Walzen 10, 10' sind beabstandet zueinander und um eine jeweilige horizontale Achse drehbar angeordnet. Die Walzen 10, 10' drehen sich in Bezug auf die Fallrichtung 12 des Granulats 8 bzw. in Richtung der Schwerkraft gleichläufig und mit gleichen oder unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten V1und V2.

[0071] Eine oder beide Walzenoberflächen können Rillen aufweisen, die das fallende Granulat gleichmässig zwischen die Walzen führen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von saugfähigem faserbasiertem, insbesondere cellulosefaserbasiertem, Granulat mit pelletartigen Einheiten, aufweisend die Verfahrensschritte: o Bereitstellen eines faserbasierten Ausgangsmaterials, o Zerteilen des Ausgangsmaterials in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit einer bestimmten Grösse, o Auflockern und Durchmischen der faserbasierten Ausgangsmaterialteile, o Pressen von aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteilen (1) in einer Pressrichtung (2) durch einen Granulierdurchgang (3) einer Matrize (4), welcher Granulierdurchgang (3) o einen offenen Durchgang durch die Matrize (4) bildet, und o einen Zuführbereich (5), o einen Verdichtungsbereich (6), und o einen Auflockerungsbereich (7) in der Matrize (4) aufweist, wobei die Bereiche (5, 6, 7) so ausgestaltet, angeordnet und miteinander verbunden sind, dass aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile (1) beim Pressen durch den Granulierdurchgang (3) o über den Zuführbereich (5) zum Verdichtungsbereich (6) geführt, o im Verdichtungsbereich (6) verdichtet, o darauffolgend im Auflockerungsbereich (7) aufgelockert, und o zu einem Granulat (8) mit pelletartigen Einheiten (9) gepresst werden, und o Quetschen des Granulats (8) zwischen sich drehenden Walzen (10, 10') und mittels der sich drehenden Walzen (10, 10').

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei o der Zuführbereich (5) sich in Pressrichtung (2) verengt, insbesondere und trichterförmig oder konusförmig ausgebildet ist, und/oder o der Zuführbereich (5) und der Auflockerungsbereich (7) über den Verdichtungsbereich (6) miteinander verbunden sind, und/oder o der Granulierdurchgang (3) im Verdichtungsbereich (6) am stärksten verengt ist, und/oder o der Auflockerungsbereich (7) sich in Pressrichtung (2) aufweitet, insbesondere und trichterförmig oder konusförmig ausgebildet ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Walzen (10, 10') sich in Bezug zum Granulat (8) gleichläufig und mit relativ zueinander gleichen oder unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten (V1, V2) drehen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zum Quetschen des Granulats (8), die pelletartigen Einheiten (9) mittels Rillen in einer Walzenoberfläche, insbesondere in beiden Walzenoberflächen, zwischen die Walzen (10, 10') geführt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend den Verfahrensschritt Zusammenlagern von aufgelockerten und durchmischten Ausgangsmaterialteilen (1) zu Agglomeraten, wobei das Granulat (8) durch Pressen der Agglomerate durch den Granulierdurchgang (3) erhalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend den Verfahrensschritt Benetzen der faserbasierten Ausgangsmaterialteile (1) mit Wasser.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Zerteilen folgende Verfahrensschritte aufweist: o Grobzerteilung des Ausgangsmaterials in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit unbestimmter Grösse, und o Feinzerteilung der faserbasierten Ausgangsmaterialteile mit unbestimmter Grösse in die faserbasierten Ausgangsmaterialteile mit der bestimmten Grösse, wobei die bestimmte Grösse einen Grössenschwellenwert betrifft, sodass die bestimmte Grösse diesem Grössenschwellenwert entspricht oder kleiner ist als dieser Grössenschwellenwert.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend den Verfahrensschritt Trocknen des Granulats (8) und Quetschen des getrockneten Granulats zwischen den und mittels der sich drehenden Walzen (10, 10').

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend den Verfahrensschritt Trennen des Granulats (8) von losem faserbasiertem Material.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend den Verfahrensschritt Zugabe von während des Verfahrens anfallendem losem faserbasierten Material zum faserbasierten Ausgangsmaterial und/oder zu faserbasierten Ausgangsmaterialteilen (1).

11. Vorrichtung zur Herstellung von saugfähigem, faserbasiertem, insbesondere cellulosefaserbasiertem, Granulat mit pelletartigen Einheiten nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend o eine Aufnahme für faserbasiertes Ausgangsmaterial, o eine Zerteilvorrichtung, dazu ausgelegt das Ausgangsmaterial in faserbasierte Ausgangsmaterialteile mit einer bestimmten Grösse zu zerteilen, o eine Mischvorrichtung, dazu ausgelegt faserbasierte Ausgangsmaterialteile aufzulockern und zu durchmischen, und o eine Presse mit o einer Matrize (4), die einen Granulierdurchgang (3) aufweist, welcher Granulierdurchgang (3) • einen offenen Durchgang durch die Matrize (4) bildet, und • einen Zuführbereich (5), • einen Verdichtungsbereich (6), und • einen Auflockerungsbereich (7) in der Matrize (4) aufweist, wobei die Bereiche so ausgestaltet, angeordnet und miteinander verbunden sind, dass aufgelockerte und durchmischte Ausgangsmaterialteile (1) beim Pressen in einer Pressrichtung (2) durch den Granulierdurchgang (3) • über den Zuführbereich (5) zum Verdichtungsbereich (6) geführt, • im Verdichtungsbereich (6) verdichtet, • darauffolgend im Auflockerungsbereich (7) aufgelockert, und • zu einem Granulat (8) mit pelletartigen Einheiten (9) gepresst werden,wobei o der Zuführbereich (5) sich in Pressrichtung (2) verengt, o der Zuführbereich (5) und der Auflockerungsbereich (7) über den Verdichtungsbereich (6) miteinander verbunden sind, o der Granulierdurchgang (3) im Verdichtungsbereich (6) am stärksten verengt ist, o der Auflockerungsbereich (7) sich in Pressrichtung (2) aufweitet, und o die Vorrichtung eine Quetschvorrichtung mit drehbaren Walzen (10, 10') umfasst, die dazu ausgelegt ist das Granulat (8) zwischen den und mittels der drehbaren Walzen (10, 10') zu quetschen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei o der Zuführbereich (5) trichterförmig, insbesondere konusförmig, ausgebildet ist,

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei o der Auflockerungsbereich (7) trichterförmig, insbesondere konusförmig, ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Walzen (10, 10') dazu konfiguriert sind, sich in Bezug zum Granulat (8), gleichläufig und mit relativ zueinander gleichen oder unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten (V1, V2) zu drehen, insbesondere wobei die Walzen sich, in Bezug zum Granulat (8), gleichläufig und mit relativ zueinander unterschiedlichen Umdrehgeschwindigkeiten drehen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei in einer Walzenoberfläche, insbesondere in beiden Walzenoberflächen, Rillen ausgebildet sind, die dazu ausgelegt sind die pelletartigen Einheiten (9) zum Quetschen des Granulats (8) zwischen die Walzen zu führen.