DD297197B5

DD297197B5 - Method and device for producing mineral fiber fleece

Info

Publication number: DD297197B5
Application number: DD34328690A
Authority: DD
Inventors: Dieter Gessner; Rainer Dipl-Ing Steckert
Original assignee: Daemmstoff Gmbh
Priority date: 1990-08-07
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1994-04-14

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineral faservliesMethod and device for producing mineral fiber fleece

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaservlies und/oder ähnlichen Fasermaterialien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Fasern zur Erzielung bestimmter Qualitätsmerkmale des Endproduktes Bindemittel zugesetzt werden und die Faservliesbildung in einem kontinuierlichen Prozeß erfolgt.The invention relates to a method for the production of mineral fiber fleece and / or similar fiber materials and a device for carrying out the method with the fibers to achieve certain quality characteristics of the final product binder are added and the fiber fleece formation takes place in a continuous process.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, bei Faservliesbildungsverfahren die im Zerfaserungsprozeß entstehenden Fasern durch einen Luftstrom in eine Faserabsetzkammer zu fördern und auf ein perforiertes, kontinuierlich laufendes Transportband aufzusaugen. Unmittelbar nach der Entstehung der Fasern, größtenteils noch während der Flugphase, werden die Fasern mit Bindemittel, das über Düsenanordnungen zugegeben wird, benetzt. Die notwendige Dicke des angesammelten Vlieses ist abhängig vom fertigen Sortiment oder technologisch bedingt und wird über die Geschwindigkeit des Transportbandes reguliert. Gravierende Nachteile ergeben sich bei diesem Verfaliren vor allem daraus, daß auf Grund der technologisch bedingten hohen Luftgeschwindigkeiten, Undefinierte, häufig wechselnde turbulente Strömungsverhältnisse entstehen, die sich unmittelbar auf die Qualität des Endproduktes auswirken, indem sowohl die Fasern als auch das Bindemittel ungleichmäßig verteilt sind. Ein Teil des zugegebenen Bindemittels, in Extremfällen bis zu 40 %, gelangt in den unzerfaserten Abfall oder wird mit dem Luftstrom, der de Fasern auf das Transportband aufsaugt, abgeführt und verursacht Umweltbelastungen, weiterhin müssen aufwendige Gasreinigungsanlagen nachgeschaltet werden. Sowohl die Wände der Faserabsetzkammern als auch die Absaugkästen, die meist in mehrere, getrennt voneinander regulierbare Kanäle unterteilt sind, werden durch anhaftendes Bindemittel und Fasern stark verunreinigt und müssen mit hohem Aufwand turnusgemäß gesäubert werden.It is known in fiber web forming processes to promote the fiber resulting in the defibration process by a stream of air into a Faserabsetzkammer and absorb it on a perforated, continuously moving conveyor belt. Immediately after the formation of the fibers, mostly during the flight phase, the fibers are wetted with binder which is added via nozzle arrangements. The necessary thickness of the accumulated fleece depends on the finished assortment or technological reasons and is regulated by the speed of the conveyor belt. Serious disadvantages arise in this Verfaliren mainly from the fact that due to the technologically induced high air velocities, Undefined, frequently changing turbulent flow conditions arise, which directly affect the quality of the final product by both the fibers and the binder are distributed unevenly. A portion of the added binder, in extreme cases up to 40%, gets into the undefibered waste or is removed with the air stream, which sucks de fibers on the conveyor belt, and causes environmental pollution, further complex gas purification systems must be followed. Both the walls of Faserabsetzkammern and the suction boxes, which are usually divided into several, separately adjustable channels are heavily contaminated by adhering binder and fibers and must be cleaned at regular expense turnusgemäß.

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Anhaftende und klumpig von den Kammerwänden herabfallende Materialien führen zu Qualitätseinbußen. Darüber hinaus ist bei der Herstellung von Erzeugnissen mit hoher Dichte und/oder Dicke trotz hoher Absaugluftmengen Überdruck in der Faserabsetzkammer, der durch die hohe Dicke und den hohen Luftwiderstand des angesammelten Vlieses verursacht wird, nicht zu vermeiden. Dies führt zu weiteren Verschlechterungen der Umwelt- und Arbeitsplatzbedingungen. Es zeigte sich in der Vergangenheit, daß trotz vielfältiger Versuche, technische Maßnahmen zur Einflußnahme auf die Strömungsverhältnisse zu realisieren, keine definierten Bedingungen mit gravierenden Verbesserungen der dargelegten Nachteile erreicht werden konnten. Aus den Angaben der einschlägigen Literatur ist es bekannt, das Bindemittel tangierend zum Faserstrom oder auch im Winkel auf ein bereits gebildetes Faservlies hinzuführen und damit zu durchmischen, bzw. mit entsprechenden Vorrichtungen auf das Vlies aufzutragen. Vliesstoffe, P. Böttcher, G.Schröder, W.Moschler ; Fachbuchverlag Leipzig 1976, 1. Auflg.s.94.Adhesive and lumpy falling from the chamber walls materials lead to quality losses. Moreover, in the production of products of high density and / or thickness, despite high suction air volumes, overpressure in the fiber settling chamber caused by the high thickness and high air resistance of the accumulated nonwoven fabric is unavoidable. This leads to further deterioration of environmental and workplace conditions. It was found in the past that, despite many attempts to implement technical measures to influence the flow conditions, no defined conditions with serious improvements of the disadvantages presented could be achieved. From the information in the relevant literature, it is known to bring the binder tangent to the fiber flow or at an angle to an already formed nonwoven fabric and thus to mix, or apply with appropriate devices on the nonwoven. Nonwovens, P. Böttcher, G. Schroeder, W. Mosschler; Fachbuchverlag Leipzig 1976, 1. Auflg.s.94.

Weiterhin ist das Pendelbandverfahren bekannt. Die vorhandenen Nachteile vorher angegebener Verfahren werden bezogen auf die Verteilung der Fasern und des Bindemittels weitgehend beseitigt. Die Faservliesbildung erfolgt bei diesem Verfahren in einem zweistufigen Prozeß.Furthermore, the pendulum belt method is known. The existing disadvantages of previously mentioned methods are largely eliminated based on the distribution of the fibers and the binder. The non-woven fabric formation takes place in this process in a two-stage process.

Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt schräg auf einem aufsteigenden Aufsaugband unabhängig vom Sortiment ein sehr dünnes Vlies angesammelt. Hier tritt bereits eine Vergleichmäßigung der Faserverteilung ein, da durch die Anordnung des Aufsaugbandes und den geringen Luftwiderstand des Faservlieses wesentlich günstigere Stromungsverhältnisse mit verbesserten Regulierungsmöglichkeiten erzielt werden.First of all, a very thin fleece is accumulated obliquely on an ascending absorbent strip in a first method step independently of the assortment. Here, an equalization of the fiber distribution already occurs, since the arrangement of the absorption belt and the low air resistance of the fiber web substantially better flow conditions are achieved with improved regulatory options.

In einem zweiten Verfahrensschritt wird nach einem entsprechend der Anlagengeometrie gestalteten Umlenkmechanismus das dünne Vlies über ein quer zur Transportrichtung des eigentlichen Sammelbandes pendelndes und dessen gesamte Breite erfassendes Transportband auf diesem Sammelband lagenweise in der geforderten Dicke angesammelt. Auf diese Weise erfolgt der Ausgleich der nach dem Absetzprozeß noch bestehenden Ungleichmäßigkeiten. Die Bindemittelverluste und deren Folgen werden bei dem Verfahren nicht gemindert oder beseitigt.In a second process step, the thin fleece is accumulated in layers along the required thickness in this collecting belt, by means of a deflection belt that oscillates transversely to the transport direction of the actual collecting belt and covers its entire width, according to a system geometry designed in accordance with the system geometry. In this way, the compensation of the after the Absetzprozeß still existing irregularities takes place. The binder losses and their consequences are not reduced or eliminated in the process.

Das Gegenteil ist der Fall. Da Ort und Art der BindemittelzufUhrung beibehalten werden, jedoch ein wesentlich dünneres Vlies gebildet wird, geht noch mehr Bindemittel verloren und verursacht spürbare Umweltbelastungen und erhebliche Verschmutzungen der Absaugkanäle. Dieser Nachteil wird mit dem Verfahren gemäß DD-PS 251 808 beseitigt. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt zunächst ähnlich dem Pendelbandverfahren im Absaugprozeß ein dünnes Faservlies gebildet, jedoch trocken ohne jegliche Bindemittelzugabe. In einem zweiten Verfahrejisschritt wird das Vlies wieder aufgelöst und im freien Fall auf das eigentliche Sammelband geleitet. Während der Abwärtsbewegung erfolgt die Bindemittelzugabe über ein Düsensystem in einer separaten Kammer. Eine verfahrensbedingte Aufsaugung ist in der Prozeßstufe der Bindemittelzuführung nicht mehr erforderlich. Zur Gewährleistung der Umweltbedingungen kann an der separaten Sprüh- und Sammelkammer eine Absaugung mit geringerem Luftdurchsatz vorgesehen werden. Die Bindemittelverluste und ihre Folgen werden somit auf ein Minimum beschränkt. Allerdings kann die Verteilung der Fasern und des Bindemittels im Vlies nicht in gleichem Maße verbessert werden, wie beim Pendelbandverfahren.The opposite is the case. As the location and type of binder feed are maintained but a substantially thinner web is formed, even more binder is lost causing significant environmental stress and significant contamination of the suction channels. This disadvantage is eliminated by the method according to DD-PS 251 808. In a first process step, similar to the pendulum belt method, a thin fiber fleece is initially formed in the suction process, but dry without any addition of binder. In a second step of moving the fleece is dissolved again and directed in free fall on the actual anthology. During the downward movement, the binder is added via a nozzle system in a separate chamber. A process-related absorption is no longer necessary in the process stage of the binder feed. To ensure the environmental conditions, a suction with lower air flow can be provided on the separate spray and collection chamber. The binder losses and their consequences are thus kept to a minimum. However, the distribution of the fibers and the binder in the web can not be improved to the same extent as in the pendulum belt method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaservlies oder ähnlichen aus Einzelfasern oder Faseragglomeraten unter Zugabe von Bindemitteln entstehenden Faservliesen durch lagenweises Aufpendeln eines in einem Anfangsprozeß entstandenen dünnen Vlieses auf ein Sammelband sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem bei gleichmäßig hoher Qualität des Produktes und der Materialökonomie die ökologischen Belastungen gesenkt und der Wartungsund Instandhaltungsaufwand der Vorrichtung gemindert werden sowie ein streuungsfreies, verlustarmes Zusetzen des Bindemittels auf ein Faservlies vorgenommen werden kann.The invention has for its object to provide a process for the production of mineral fiber fleece or similar resulting from single fibers or fiber agglomerates with the addition of binders fiber webs by layering pendulum of a resulting in an initial process thin fleece on an accumulation belt and an apparatus for performing the method, in which with uniformly high quality of the product and the material economy, the ecological burden is reduced and the maintenance and repair costs of the device are reduced and a scatter-free, low-loss clogging of the binder can be made on a non-woven fabric.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das dünne Faservlies trocken ohne Bindemittelzugabe einer separaten Einrichtung zugeführt wird und die Bindemittelzugabe erst während der Zuführung erfolgt. Es ist im Sinne der Erfindung, daß das dünne Faservlies vor bzw. bei der Zuführung zur Pendeleinrichtung über an sich bekannte Faseraufberei-According to the invention the object is achieved in that the thin nonwoven fabric is supplied dry without binder addition to a separate device and the binder addition occurs only during the supply. It is within the meaning of the invention that the thin nonwoven fabric before or during the supply to the pendulum device via known per se Faseraufberei-

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tungsvorrichtungen wieder in Einzelfasem oder Faseragglomerate zerlogt wird, wobei in einer Ausübungsform der Erfindung, daß aus Recycling zugefUhrte Fasoragglomerate v/eiter aufbereitet, wieder mit Bindemittel benetzt zu Endprodukten verarbeitet werden.,tungsvorrichtungen again is broken down into Einzelfasem or fiber agglomerates, being processed in an exercise form of the invention that recycled from recycled Fasoragglomerate v / eiter, again wetted with binder to final products.,

Die Erfindung ist dargestellt, wenn die Pendeleinrichtung schachtförmig ausgebildet ist und die Fasern während der durch Schwerkraftwirkung hervorgerufenen Abwärtsbewegungen in diesem Pendelschacht durch seitlich an oder in den Schachtwandungen angebrachte Düsensysteme mit Bindemittel benetzt werden.The invention is shown when the pendulum device is formed like a shaft and the fibers are wetted during the gravity caused by downward movements in this pendulum shaft by laterally attached to or in the shaft walls nozzle systems with binder.

Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß das auf bekannte Weise gebildete dünne Vlies in trockenem Zustand ohne vorherige Bindemittelzugabe der Pendeleinrichtung zugeführt wird und erst während des Transports durch die Pendeleinrichtung mit Bindemittel benetzt wird. Zuvor kann eine Auflösung des dünnen Vlieses in Einzelfasern oder Faseragglomerate über eine geeignete Faseraufbereitungsvorrichtung erfolgen. Außerdem ist es vorteilhaft möglich, an der Übergalesteile aus Recyclingmaterial hergestellte Faseragglomerate zuzuführen, die dann wie das normale Fasermaterial mit Bindemittel benetzt werden und bei entsprechender vorheriger Aufbereitung nicht mehr zwangsläufig zu Qualitätseinbußen führen. Das fertige Rohvlies wird weiterhin in bekannter Weise durch Aufpendeln der Fasern, Faseragglomerate oder des dünnen Vlieses nach dem Verlassen der Pendeleinrichtung auf einem Sammelband gebildet. Die Pendeleinrichtung ist vorteilhaft als Schacht ausgebildet, in dem sich die Fasern unter Schwerkrafteinwirkung abwärts bewegen und seitlich in oder an den Wänden angebrachte Düsensysteme die Bindemittelbenetzung vornehmen.It is an advantage of the inventive solution that the thin web formed in a known manner is supplied in a dry state without previous binder addition of the shuttle and is wetted only during transport by the shuttle with binder. Previously, a dissolution of the thin web into single fibers or fiber agglomerates can be done via a suitable fiber conditioning device. In addition, it is advantageously possible to supply to the superalloy parts made of recycled material fiber agglomerates, which are then wetted as the normal fiber material with binder and no longer inevitably lead to loss of quality with appropriate previous preparation. The finished nonwoven fabric is further formed in a known manner by floating the fibers, fiber agglomerates or the thin web after leaving the shuttle on a collecting belt. The shuttle is advantageously designed as a shaft in which the fibers move downward under the action of gravity and laterally mounted in or on the walls of nozzle systems make the binder wetting.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Die in üblicher Weise hergestellten Fasern werden ohne Bindemittelzusatz mit Hilfe eines Luftstromes in eine Aufsaugkammer geleitet und auf einem sinnvoller Weise schräg angeordneten Aufsaugband abgelegt sowie kontinuierlich abtransportiert.The fibers produced in the usual way are passed without the addition of binder with the aid of an air flow in a suction chamber and stored in a meaningful way obliquely arranged Abssaugband and transported away continuously.

Die unter dem Aufsaugband angeordnete Absaugeinrichtung ist, wie allgemein üblich, in einzelne, für sich regulierbare Kanäle und Schächte unterteilt, um die Verteilung der Fasern auf dem Band beeinflussen zu können. Unabhängig vom zu produzierenden Sortiment wird die Geschwindigkeit des Auf saug-The suction device arranged under the suction belt is, as is customary, subdivided into individual, self-adjustable channels and shafts in order to be able to influence the distribution of the fibers on the belt. Regardless of the assortment to be produced, the speed of the suction

bandes in Abhängigkeit von der Leistung des vorgeschalteten Schmelzaggregates so eingestellt, daß sich stets nur ein gegenüber den weiterzuverarbeitenden fertigen Vliesen sehr dünner Faserbelag bildet, dessen Dicke nur wenige Zentimeter, vorzugsweise ca. 20-50 mm, beträgt. Der folgende Verfahrensschritt ist abhängig von der Anordnung der Produktionsanlage. Wird die Produktionsrichtung der Anlage nach dem Faserabsetzprozeß beibehalten, wird das dünne Vlies vor dem Pendelvorgang um 90° umgelenkt. Hierzu können aus der Anwendung des Pendelbandverfahrens bekannte Umlenkeinrichtungen verwendet werden oder Umlenkfördereinrichtungen, die nach dem Wendeltreppenprinzip angeordnet sind. Wird die Produktionsrichtung des Sammelbandes und der nachfolgenden Aggregate um 90° geändert, kann die Übergabe des dünnen Vlieses direkt und geradlinig vom Aufsaugband, gyC über ein kurzes Zwischenband, in den Pendelschacht erfolgen. Der Pendelschacht pendelt ähnlich dem bekannten Pendelband über die Breite des Sammelbandes und legt die benetzten Fasern lagenweise auf das Sammelband ab, wobei die erforderliche Dicke des weiterverarbeitungsfähigen Vlieses über die Geschwindigkeit des Sammelbandes geregelt wird. Das Benetzen der Fasern \nit Bindemittel erfolgt während der Abwärtsbewegung im Pendelschacht Über Düsensysteme, die in die Wandungen des Schachtes eingelassen sind.Bandes set depending on the performance of the upstream melting unit so that always only one compared to the weiterzuverarbeitenden finished nonwovens very thin fiber coating forms whose thickness is only a few inches, preferably about 20-50 mm. The following process step depends on the arrangement of the production plant. If the production direction of the plant is maintained after the fiber settling process, the thin web is deflected by 90 ° before the pendulum operation. For this purpose, can be used from the application of the pendulum belt method known deflection or Umlenkfördereinrichtungen, which are arranged on the spiral staircase principle. If the production direction of the collecting belt and the following aggregates is changed by 90 °, the transfer of the thin fleece can take place directly and rectilinearly from the absorption belt, gyC via a short intermediate belt, into the pendulum shaft. The pendulum shaft oscillates similarly to the known pendulum belt across the width of the collecting belt and deposits the wetted fibers in layers on the collecting belt, wherein the required thickness of the further processed nonwoven fabric is controlled by the speed of the collecting belt. The wetting of the fibers with binder takes place during the downward movement in the pendulum shaft via nozzle systems embedded in the walls of the shaft.

Im Bereich der BindemitteldUsen ist abhängig vom Sprühkegel der Düsen, der Dicke des Faservlieses und des einzubringenden Bindemittels eine räumliche Erweiterung des Schachtes vorgesehen. In der Regel sind die Düsen beiderseits des Faservlieses angeordnet und bewirken in der Sprührichtung das gezielte Ansammeln der benetzten Fasern ohne starke Turbulenzen auf dem Sammelband bzw. auf den, dem Sammelband vorgelagerten Auftragswalzen. Bedingt durch die Bindemittelbenetzung ist auch das Einbringen von Mehrkomponentenbindemitteln möglich. Der Pendelschacht kann Rechteckform besitzen mit starren Wänden, aber auch mit Transportbändern, wie beim Pendelband, die an den Stellen der Bindemittelzuführung unterbrochen sind. Zur weiteren Verbesserung der Stromungsverhältnisse sind auch strömungstechnisch günstigere Formen des Pendelschachtes, z. B. in der Form einer Laval-DUse, denkbar.In the field of binding agents, a spatial extension of the shaft is provided depending on the spray cone of the nozzles, the thickness of the fiber fleece and the binder to be introduced. In general, the nozzles are arranged on both sides of the fibrous web and cause in the spray direction the targeted accumulation of wetted fibers without strong turbulence on the collector belt or on the collecting belt upstream applicator rollers. Due to the binder wetting and the introduction of multi-component binders is possible. The pendulum shaft may have a rectangular shape with rigid walls, but also with conveyor belts, as in the pendulum belt, which are interrupted at the points of the binder feed. To further improve the flow conditions are also aerodynamically favorable forms of the pendulum shaft, z. B. in the form of a Laval-DUse, conceivable.

Claims

claims

.1. A process for the production of mineral fiber fleece or similar fiber webs resulting from single fibers and / or fiber agglomerates with the addition of binders by carrying out a layer-wise Auffpndelns a formed in a vacuuming process on an accumulation tape thin fleece, characterized in that the thin fiber fleece dry without prior binder addition of a separate device is fed and the binder addition takes place only during the supply.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Bindeinittelzugabe is made during transport through the device which is designed as a shuttle.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in / that the thin nonwoven fabric before or at the supply to the shuttle over per se known fiber processing devices again into individual fibers or fiber agglomerates is decomposed.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that further recycled from recycled fiber agglomerates, again wetted with binder to end products are processed.

5. Apparatus for producing mineral fiber nonwovens, characterized bekenn- records that the shuttle has a pendulum shaft, are provided in the nozzle for wetting the nonwoven fabric with binder.

6. Apparatus according to claim 6, characterized in that the nozzles are arranged laterally in the walls of the pendulum shaft.