DD251808B5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mineralfaservliesstoffen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mineralfaservliesstoffen Download PDF

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Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaservliesen, insbesondere zur verlustfreien Einbringung von Bindemitteln in diese Faservliese, mittels dem die Fasern auf ein endloses Band gesaugt werden, und das Bindemittel durch Sprühdüsen zugegeben wird, wobei die Faservliesbindung in einem kontinuierlichen Prozeß in einer Faserabsetzkammer erfolgt und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, daß die Bindemittelzuführung bei der Herstellung von Faserprodukten in Abhängigkeit vom Faserbildungsprozeß nach dem Verfahren durchgeführt wird, die in den Patentschriften CH 501 564; DE AS 1 901 858 und GB 1 294 740 sowie in der US PS 3 050 427 offenbart sind.
So zeigen die CH EP 501 564 und die US PS 3 050427 ein Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen, entsprechend denen bei der Faserbildung nach dem Schleuderverfahren der aus dem Schmelzaggregat kontinuierlich austretende Schmelzestrahl durch die Zentrifugalkraft eines oder mehrerer Zentrifugierräder in Fasern gezogen wird. Diese werden mit einem annähernd parallel zur Achse der Zentrifugierräder wirkenden Luft-bzw. Gasstrom in eine nachfolgende Faserabsetzkammer befördert und auf ein endloses, luftdurchlässiges Drahtnetzförderband aufgesaugt. Zur Benetzung der Fasern mit Bindemittel wird im Prozeß der Faserabblasung mit Hilfe von Bindemitteldüsen, die in gleicher Ebene wie die Luftaustrittskanäle angeordnet sind, nach dem
Sprühverfahren feiner Bindemittelnebel an die Fasern gestäubt. Verfahrensbedingt werden dabei auch nichtzerfaserte Bestandteile der Schmelze, die als Abfall in einen unterhalb des Zerfaserungsaggregates befindlichen Fördertrog fallen, mit Bindemittel benetzt, so daß an dieser Stelle bereits erhebliche Bindemittelverluste entstehen. Darüber hinaus wird nur ein Teil des in die Faserabsetzkammer gelangenden Bindemittels zur Benetzung der Fasern nutzbar, während der übrige Teil durch die Wirkung der Aufsauger in die Atmosphäre oder nachgeschaltete Filter- bzw. Reinigungsanlagen transportiert wird oder sich an den Anlagenteilen absetzt und zu starken Verunreinigungen der gesamten Faserabsetzkammer des Transportbandes sowie der Absaugkanäle führt. Teilweise lösen sich Ansätze, die sich an den Wänden der Faserabsetzkammer bilden, wieder ab und verursachen Qualitätsminderungen oder zum Teil Brandherdeinschlüsse in den Fertigungserzeugnissen. Insgesamt betragen die beschriebenen Bindemittelverluste erfahrungsgemäß bis zu 40% der eingesetzten Mengen. Neben den erhöhten Kosten für einzusetzende Bindemittelmengen ergeben sich daraus hohe Umweltbelastungen, da die bekannterweise verwendeten Bindemittel Schadstoffe enthalten, bzw. sehr hohe Aufwendungen für Reinigungsanlagen zur Verringerung der Umweltbelastungen erforderlich sind. Besonders hohe Verluste treten dann auf, wenn sehr dünne Faservliese angesammelt werden, wie z. B. bei der Faservliesbildung nach dem Pendelbandprinzip oder wenn die nachfolgende herzustellende Erzeugnisqualität diese dünnen Faservliese erfordert. Zur Vermeidung der im Bereich der Faserbildung bereits entstehenden Bindemittelverluste werden zum Teil Variationen des Sprühverfahrens angewendet, bei denen Bindemitteldüsen innerhalb der Faserabsetzkammer angeordnet sind. Aus eigenen Versuchen geht jedoch hervor, daß es hierbei zu häufigen Störungen der Bindemittelzuführung durch Verunreinigungen der Düsen selbst bei Anbringung entsprechender Abdeckungen kommt und eine weitere Verschlechterung der ohnehin unzureichenden Steuerbarkeit der Bindemittelverteilung im Faservlies eintritt. Die DE AS 1 904 858 offenbart ein weiteres Verfahren das dadurch gebildet ist, daß die Bindemittelzuführung als Zentrumseindüsung erfolgt, bei der eine speziell konstruierte, trichterförmige Verteilerdüse auf einem der Zentrifugierräder aufgesetzt ist und die Zuführung des Bindemittels über eine durch die Achse des Zentrifugierrades geführte Hohlwelle erfolgt. Bei diesem Verfahren werden zwar ebenfalls die Verluste durch Benetzung nichtzerfaserter und nicht in die Faserabsetzkammer gelangender Bestandteile der Schmelze vermieden, jedoch sind die übrigen Nachteile des oben beschriebenen Sprühverfahrens in gleicher Weise wirksam. Hinzu kommt eine hohe Störanfälligkeit, die eine Breitenanwendung unmöglich macht. Weiterhin ist ein drittes Verfahren der Bindemitteleinbringung als Naßverfahren aus der GB PS 1 294 740 bekannt; dabei wird das Faservlies nach dem Verlassen der Faserabsetzkammer mit Bindemittel durchtränkt. Das Naßverfahren wird vorwiegend an Anlagen angewendet, an denen die Faserbildung nach dem Düsenblasverfahren, das die Anwendung des Sprühverfahrens für die Bindemittelzuführung aus technischen Gründen ausschließt, erfolgt. Das Naßverfahren besitzt gegenüber den anderen bekannten Verfahren einige Vorteile vorallem bei der Erzielung höherer Bindemittelgehalte, keine Verluste bei der Bindemitteleinbringung, einer besseren Bindemittelverteilung, hat jedoch den Nachteil, daß für die meisten Erzeugnisqualitäten eine starke Verdünnung des Bindemittels erforderlich ist, um die gewünschten Bindemittelgehalte im Fertigungserzeugnis zu gewährleisten. Durch den zwangsläufig hohen Feuchtigkeitsgehalt im Rohfaservlies steigt der Energieaufwand für den nachfolgenden Trocknungs- und Aushärteprozeß und damit auch der anlagentechnische Aufwand für die Härtekammer um ein Mehrfaches.
Deshalb wird das Naßverfahren nur an Produktionsanlagen mit geringer Durchsatzleistung zur Herstellung bestimmter Spezialerzeugnisse angewendet.
Weitere Nachteile ergeben sich dahingehend, daß durch die starke Verdünnung des Bindemittels wieder Qualitätseinbußen in Kauf genommen werden müssen und die Auswahlmöglichkeiten der einzusetzenden Bindemittel eingeschränkt sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaservliesen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen eine wirksame, verlustarme Bindemittelverteilung im Faservlies bei gleichzeitiger Verbesserung der Prozeßsteuerung und Erhöhung der Möglichkeiten des Einsatzes verschiedener Bindemittelarten gestattet ist, wobei im Rahmen einer Durchführung des Verfahrens eine Belastung der Umwelt vermindert werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Aufsaugkammer ohne eine Zuführung von Bindemitteln auf an sich bekannte Weise die Fasern beruhigt, zu einem dünnen Faservlies vereinigt und anschließend in eine von der Aufsaugkammer völlig getrennte Sprüh- und Sammelkammer befördert werden.
In dieser Kammer wird das dünne Faservlies nach dem Verlassen des Aufsaugbandes oder eines dazu geschalteten Übergabebandes wieder aufgelöst und in Form von Einzelfasern und/oder Faseragglomeraten durch Schwerkraft abwärts bewegt. Während des freien Falles werden diese Einzelfasern über Bindemitteldüsen gleichmäßig mit Bindemitteln besprüht und danach auf einem Sammelband, dessen Geschwindigkeit so eingestellt ist, daß sich das Rohfaservlies in der für die Weiterverarbeitung erforderlichen Dicke ansammelt, absetzt und kontinuierlich weitertransportiert wird. Es ist im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Aufsaugkammer für alle zu produzierenden Sortimente mit gleichen Einstellwerten betrieben wird und die erforderlichen Variationen der Dicke des fertigen Rohfaservlieses über die Veränderung der Transportgeschwindigkeit des Sammelbandes realisiert werden. Dabei ist es vorteilhaft, daß sowohl das Aufsaugband als auch das Sammelband in automatische Bandgeschwindigkeitsregulierungseinrichtungen zur Kompensation von Leistungsschwankungen der Schmelzaggregate eingebunden sind.
Es ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, daß die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Vorrichtung eine Faserabsetzkammer aufweist die in eine Aufsaugkammer und eine Sprüh- und Sammelkammer unterteilt ist. Die Kammern sind gegeneinander abgedichtet, wobei in der Aufsaugkammerzum Beruhigen und Absetzen sowie zum Weiterbefördern der Fasern ohne den Zusatz von Bindemitteln ein luftdurchlässiges Aufsaugband unter einem definierten Winkel angeordnet ist, unter dem sich mit Absaugkanälen versehene Kästen befinden.
Dabei sind in der Sprüh- und Sammelkammer Bindemitteldüsen zum Besprühen der vom Aufsaugband zum Sammelband durch die Schwerkraft herabfallenden Fasern, die sich auf dem Sammelband absetzen und sich zum endgültigen Rohfaservlies ausbilden, angeordnet. Das Sammelband wird am unteren Teil der Sprüh- und Sammelkammer waagerecht geführt. Unter dem Sammelband befindet sich eine Auffangwanne für das überschüssige Bindemittel und eine Bandreinigung. Es ist eine Ausbildungsform der Erfindung, daß zwischen dem Aufsaugband und der Sprüh- und Sammelkammer ein kurzes Übergabeband angeordnet ist, wobei vorteilhafterweise die Bindemitteldüsen verstellbar und in eine entsprechende Schrägstellung nach unten bewegbar sind.
Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, daß die Bindemitteldüsen, zur Gewährleistung einer exakten Dosierbarkeit, in einem mehrstufig kombinierbaren System angeordnet und entsprechend den Eigenschaften des Bindemittels austauschbar sind,
wobei weiterhin an der Übergabestelle der Sprüh- und Sammelkammer eine Faseraufbereitungsvorrichtung angeordnet ist, die je nach gewünschtem Auflösungsgrad des dünnen Vlieses in Einzelfasern zu- oder ausgeschaltet werden kann. Vorteilhaft
ausgebildet ist die Erfindung dadurch, daß zur Beseitigung von größeren festen Teilchen im dünnen Faservlies, direkt unter dem Ende des Aufsaugbandes oder des kurzen Übergabebandes, zwei Walzen in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind, wodurch die festen Teilchen zerkleinert werden, während die Fasern ungehindert passieren können.
Im weiteren Sinne der Erfindung ist es, daß direkt unter dem kurzen Übergabeband zwei Walzen in einem geringen Abstand
voneinander angeordnet sind.
Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß zunächst in einer Aufsaugkammer ohne gleichzeitige Bindemittelzufuhr ein gleichmäßiger aber sehr dünner Faserbelag auf einem kontinuierlich fördernden Aufsaugband gebildet und anschließend in eine von der Aufsaugkammer getrennte nachfolgende Kammer befördert, in der sich der dünne Faserbelag wieder auflöst und die Fasern durch Schwerkraft nach unten bewegt und auf einem Sammelband abgesetzt werden.
Während der Abwärtsbewegung werden die Fasern gleichmäßig und in gewünschter Konzentration und Menge mit Bindemittel besprüht.
Je nach angestrebter, für die Weiterverarbeitung notwendiger Dicke des bindemittelbenetzten Rohfaservlieses wird die
Bandgeschwindigkeit des Sammelbandes gegenüber der des Aufsaugbandes entsprechend verlangsamt. Nicht an die Fasern gelangendes Bindemittel wird unterhalb des Sammelbandes aufgefangen, aufbereitet und in den Produktionsprozeß
zurückgeführt. Die Gewährleistung eines gleichmäßig verteilten Faserbelags erfolgt in der Regel vorteilhaft durch einmalige
Einstellung der Verblasung, Aufsaugung und Bandgeschwindigkeit in der Aufsaugkammer und die Einbindung in automatische Bandgeschwindigkeitsregeleinrichtungen, da die Belegung des Aufsaugbandes für alle Sortimente konstant gehalten werden kann und die notwendigen Veränderungen mit der Geschwindigkeit des Sammelbandes einstellbar sind.

Claims (9)

1. Verfahren zur verlustfreien Einbringung von Bindemittel in Mineralfaservliese, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aufsaugkammer ohne Zuführung von Bindemittel, in an sich bekannter Weise die Fasern beruhigt, zu einem dünnen Faservlies vereinigt und anschließend in eine von der Aufsaugkammer völlig getrennte Sprüh- und Sammelkammer befördert werden, in der das dünne Faservlies nach dem Verlassen des Aufsaugbandes oder eines dazwischengeschalteten Übergabebandes wieder aufgelöst und in Form von Einzelfasern und/oder Faseragglomeraten durch Schwerkraft abwärts bewegt, während des freien Falles über Bindemitteldüsen gleichmäßig mit Bindemittel besprüht wird und sich danach auf ein Sammelband bewegt, das eine Geschwindigkeit aufweist, bei der sich das Rohfaservlies in der für die Weiterverarbeitung erforderlichen Dicke ansammelt, absetzt und kontinuierlich weitertransportiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsaugkammer für alle zu produzierenden Sortimente mit gleichen Einsteilwerten betrieben wird und die erforderlichen Variationen der Dicke des fertigen Rohfaservlieses über die Veränderung der Transportgeschwindigkeit des Sammelbandes realisiert werden, wobei sowohl das Aufsaugband als auch das Sammelband in automatische Bandgeschwindigkeitsregulierungseinrichtungen zur Kompensation von Leistungsschwankungen des Schmelzaggregates eingebunden werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserabsetzkammer in eine Aufsaugkammer (1) und eine Sprüh- und Sammelkammer (5) unterteilt ist, die gegeneinander abgedichtet sind, wobei in der Aufsaugkammer (1) zum Beruhigen, Absetzen und Weiterbefördern der Fasern ohne Zusatz von Bindemittel ein luftdurchlässiges Aufsaugband (2) unter einem definierten Winkel angeordnet ist, unter dem sich mit Absaugkanälen (3) versehene Absaugkästen befinden, während in der Sprüh- und Sammelkammer (5) Bindemitteldüsen (7) zum Besprühen dervom Aufsaugband (2) zum Sammelband (8) durch Schwerkraft fallenden Fasern, die sich auf dem Sammelband (8) absetzen und zum endgültigen Rohfaservlies (9) ausbilden, angeordnet sind, wobei das Sammelband (8) im unteren Teil der Sprüh- und Sammelkammer (5) waagerecht geführt wird und sich unter dem Sammelband (8) eine Auffangwanne (11) für das überschüssige Bindemittel und eine Bandreinigung (10) befinden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufsaugband (2) und der Sprüh- und Sammelkammer (5) ein kurzes Übergabeband angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemitteldüsen verstellbar gestaltet und in eine entsprechende Schrägstellung nach unten bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemitteldüsen mehrstufig angeordnet und entsprechend den Eigenschaften des Bindemittels austauschbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergabestelle zur Sprüh- und Sammelkammer (5) eine schaltbare Faseraufbereitungsvorrichtung (12) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß direkt unter dem Ende des Aufsaugbandes (2) zwei Walzen in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß direkt unter dem kurzen Übergabeband zwei Walzen in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind.
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