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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Regeneratfasern und ein Verfahren zur Herstellung einer Regeneratfaser-/Daunen-Mischung, aufbereitete Regeneratfasern sowie eine Regeneratfaser-/Daunen-Mischung.
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Regeneratfasern sind cellulosische Fasern, die aus natürlich vorkommenden, nachwachsenden Rohstoffen über chemische Prozesse hergestellt werden. Dabei handelt es sich vor allem um Zellulosederivate aus Holz, insbesondere aus Eukalyptus-, Buchen- oder Pinienholz. Von besonderer Bedeutung ist die sogenannte Lyocell-Faser, welche in einem Spinnverfahren aus Zellulose hergestellt wird, welche man zuvor mit Hilfe eines tertiären Aminoxids, beispielsweise N-Methylmorpholin-N-Oxid (NMMO) als Lösungsmittel verflüssigt hat. Die Faser zeichnet sich durch eine sehr hohe Trocken- und Nassfestigkeit aus, ist weich und absorbiert Wasser sehr gut. Im Handel wird die Lyocell-Faser auch als Tencel® bezeichnet.
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Aus der Druckschrift
US 7,074,242 B2 ist bekannt, Lyocell-Fasern mit Daunen zu mischen, um Füllmaterial für Betten, Kissen und dergleichen zu erhalten, das besonders gut Feuchtigkeit aufnimmt. In der Druckschrift wird offenbart, dass die unbehandelte Lyocell-Faser während des Spülens der Daunen mit kaltem Wasser direkt den in einer Waschmaschine bereits gewaschenen Daunen zugegeben wird.
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Lyocell-Fasern für die Verwendung als Füllmaterial in Betten, Kissen und dergl. Bettzeug weisen eine Faserlänge im Bereich von etwa 10 bis 15 mm auf. Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher insbesondere auf Regeneratfasern mit einer solchen oder vergleichbaren Faserlänge.
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Bei den bisher bekannten Daunen-/Lyocell-Mischungen wurde jedoch beobachtet, dass die Lyocell-Fasern in dem Gemisch oft zum Verklumpen neigen und die Mischung insgesamt inhomogen wird. Dies bewirkt eine Verschlechterung der Wärmeisolierung der hieraus hergestellten Bettwaren.
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Aus der Druckschrift
WO 2009/006656 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer cellulosischen Faser bekannt, die insbesondere gut zur Mischung mit Daunen geeignet ist. Bei dem bekannten Verfahren wird die cellulosische Faser mit einem Einzelfasertiter von 0,7 bis 6,0 dtex während der Kabelnachbehandlung in einer Stauchkammer zu einer Bogenzahl von mindestens 18 Bögen/10 cm gekräuselt, anschließend geschnitten und mit einer aminofunktionalisierten Avivageauflage versehen.
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Dieses Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Fasern ist vergleichsweise aufwendig.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, ein einfaches Verfahren anzugeben, durch das ein Verklumpen der Regeneratfasern in einer Mischung mit Daunen verhindert werden kann. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, Regeneratfasern bzw. eine Regeneratfaser-/Daunen-Mischung zu schaffen, welche sich besonders gut für die Herstellung von Bettzeug eignet und weniger zum Verklumpen neigt als herkömmliche Produkte.
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Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Regeneratfasern vor der Mischung mit Daunen in einer Sortiereinrichtung behandelt werden.
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Eine Sortiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung in der die Regeneratfasern mittels eines Vakuumluftstroms entlang eines Luftweges über mehrere Kammern hinsichtlich ihrer Bauschkraft (auch Füllkraft, filling power genannt) sortiert werden. Die Sortierung erfolgt dabei dadurch, dass die leichteren, weiter geöffneten Fasern mit höherer Bauschkraft in eine entlang des Luftwegs weiter hinten liegenden Kammer gelangen, während die schweren, sich nicht öffnenden Fasern mit geringerer Bauschkraft in einer vorderen Kammer verbleiben. Ein Vorteil der Behandlung der Regeneratfasern in der Sortiereinrichtung besteht darin, dass die Faserknäule, die sich nicht öffnen lassen und die demzufolge auch in einer Regeneratfaser-/Daunen-Mischung zum Verknäulen neigen würden, aussortiert werden. Die in den vorderen Kammern verbleibenden, schweren Regeneratfasern werden nicht mit den Daunen vermischt, lediglich die in die letzte Kammer der Sortiereinrichtung transportieren leichten, geöffneten Regeneratfasern mit höherer Bauschkraft gelangen in die Daunen-/Regeneratfaser-Mischung. Ferner bewirkt der Sortiervorgang aufgrund des Luftstroms und der Verwirbelung mittels Schlägelwellen in jeder Kammer eine bessere Öffnung der Regeneratfasern, so dass diese sich besser mit den Daunen vermischen lassen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufbereitungsverfahrens wird die Sortiereinrichtung so eingestellt, dass die Regeneratfasern, die in die letzte Kammer gelangen, eine Bauschkraft von mindestens 95 mm/20 g (etwa 310 cm3/g), vorzugsweise mindestens 100 mm/20 g (etwa 327 cm3/g), aufweisen. Die Regeneratfasern mit der angegebenen Bauschkraft lassen sich sehr gut mit Daunen vermischen und neigen auch nach längerem Gebrauch, beispielsweise in einer Zudecke, nicht zum Verklumpen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Bauschkraft (Füllkraft) nach der Europäischen Norm EN 12130:1998 mit einem Füllkraft-Messgerät der Fa. Minitec gemessen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Aufbereitung der Regeneratfasern eine Sortiereinrichtung verwendet, die mindestens 3 Kammern aufweist, wobei jede Kammer eine Höhe hat, die mindestens 6,5 m beträgt. Hierbei wird als Kammerhöhe die Abmessung der Kammer in dem Bereich, in dem sich die Regeneratfasern beim Sortieren bewegen können, bezeichnet. Die Höhe der Kammer bewältigen die Regeneratfasern zwei Mal, ein erstes Mal beim Herunterfallen auf den Kammerboden aufgrund ihrer Masse und ein zweites Mal beim Aufsteigen in der Kammer aufgrund des Vakuumluftsogs. Anders ausgedrückt beträgt der minimale Luftweg, den die Fasern zwischen dem Eingang der ersten Kammer und dem Boden der letzten Kammer in der Regel überwinden, mindestens 30 m, vorzugsweise mindestens 40 m. Durch einen derart langen Luftweg werden tatsächlich nur die Regeneratfasern aus dem Fasergemisch aussortiert, die sich aufgrund ihrer Bauschkraft und ihren Öffnungseigenschaften besonders gut für die Mischung mit Daunen eignen.
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Es ist bereits bekannt, Daunen beziehungsweise Daunen-/Feder-Mischungen in derartigen Vakuumluftstrom-Sortiereinrichtungen zu sortieren, um bestimmte Feder- oder Daunenqualitäten für bestimmte Einsatzzwecke zu erhalten. Es ist das Verdienst des Erfinders, erkannt zu haben, dass sich nicht alle von den Herstellern der Fasern in großen gepressten Ballen gelieferten Regeneratfasern für die Mischung mit Daunen eignen. Erst durch die Aufbereitung und Sortierung in einer Sortiereinrichtung mit Vakuumluftstrom wird eine Regeneratfasermenge hergestellt, die für die Mischung mit Daunen gewünschten Eigenschaften insbesondere hinsichtlich Bauschkraft und Öffnungsverhalten aufweist. Die Bauschkraft der Regeneratfasermenge nach dem Sortieren wird gegenüber der Menge vor dem Sortieren insbesondere durch Aussortieren des Anteils mit einer zu kleinen Bauschkraft erreicht. Durch den Sortiervorgang wird die Bauschkraft der Regeneratfasermenge um mindestens 10%, vorzugsweise um mindestens 15%, besonders bevorzugt um mindestens 20% gegenüber der Bauschkraft des Ausgangsmaterials erhöht. Etwa 20 Gew.% bis 35 Gew.% des Ausgangsmaterials wird in der Sortiereinrichtung aussortiert, d. h. es wird nicht für eine Mischung mit Daunen herangezogen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Regeneratfasern nach der Behandlung in der Sortiereinrichtung in einer Waschmaschine gewaschen (dabei auch gespült), danach zentrifugiert und anschließend getrocknet. Das Waschen der Regeneratfasern dient insbesondere dazu, Verunreinigungen zu entfernen.
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Weiter bevorzugt ist, dass die Regeneratfasern nach dem Trocknen zusätzlich einer Kühl-/Entstäubungseinrichtung behandelt werden. Mittels der Kühl-/Entstäubungseinrichtung wird das aus dem Trockner kommende heiße Fasermaterial auf Raumtemperatur gekühlt und der feine Staub, der während des Waschvorgangs frei geworden ist, vom Fasermaterial getrennt.
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Erfindungsgemäß werden die aufbereiteten Regeneratfasern dann zur Herstellung der Regeneratfaser-/Daunen-Mischung mit den Daunen in einer Waschmaschine im vorgegebenen Mischungsverhältnis gemischt und gemeinsam mit einem entsprechenden Waschmittel (z. B. Seifen, vorzugsweise biologisch abbaubare Seifen) gewaschen (einschließlich anschließender Spülung mit Wasser). Durch das gemeinsame Waschen der Regeneratfasern mit den Daunen wird eine bessere Durchmischung der beiden Materialien erreicht.
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Anschließend wird die Regeneratfaser-/Daunen-Mischung zentrifugiert, in einem Trockner, vorzugsweise bei etwa 100°C, getrocknet und danach in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Kühl-/Entstäubungseinrichtung behandelt.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Mischungsverhältnis Daunen/Regeneratfasern mindestens 65 Gew.%/35 Gew.%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.%/30 Gew.%. Dieses Mischungsverhältnis ist besonders gut für eine Bettzeug-Füllung geeignet und weist besonders gute Eigenschaften hinsichtlich Feuchtigkeitsaufnahme und Wärmeisolierung auch nach längerem Gebrauch auf.
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Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch Regeneratfasern bzw. eine Regeneratfaser-/Daunenmischung gelöst, welche nach den oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird bzw. nach den obigen Verfahren herstellbar ist.
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Für die Mischung mit Daunen wird erfindungsgemäß insbesondere eine Regeneratfaser, vorzugsweise eine Lyocell-Faser, verwendet, welche eine Bauschkraft von mindestens 95 mm/20 g, vorzugsweise mindestens 100 mm/20 g, aufweist. Wie oben bereits erläutert wurde, lässt sich eine Regeneratfaser mit einer solchen Bauschkraft besonders gut mit Daunen mischen und neigt weniger zum Verklumpen.
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Für eine Mischung derartiger Regeneratfasern mit Daunen wird bevorzugt das oben bereits angegebene Mischungsverhältnis verwendet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es zeigen schematisch:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Regeneratfaser-/Daunen-Mischung einschließlich eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufbereitung der Regeneratfasern,
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2 die Sortiereinrichtung zur Behandlung der Regeneratfasern in einer Ansicht von der Seite,
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3 einen Teil der Sortiereinrichtung gemäß 2 im Querschnitt und
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4 eine Kammer der Sortiereinrichtung gemäß 2 im Querschnitt.
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In 1 ist ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Regeneratfaser-/Daunenmischung dargestellt.
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Zunächst werden die von dem Regeneratfaser-Hersteller gelieferten Regeneratfasern 5, die in großen gepressten Ballen von 100 kg geliefert werden, aufgeschnitten und in Schritt 10 in einer Sortiereinrichtung behandelt. Diese Behandlung wird weiter unten genauer beschrieben.
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Die Behandlung in der Sortiereinrichtung in Schritt 10 dauert für eine Regeneratfaser-Menge von 10 kg etwa 20 Minuten. Diese Behandlungszeit ist um etwa 100% länger als die Sortierzeit der gleichen Menge einer Daunen-/Feder-Mischung.
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Nach Abschluss der in der Sortiereinrichtung durchgeführten Behandlung werden ca. 10 kg der in der letzten Kammer vorliegenden, aussortierten Regeneratfasern in Schritt 12 in eine Waschmaschine gegeben, in der die Regeneratfasern mittels Seifen, beispielsweise Dehalin 6321 der Fa. CHT, über eine Zeitraum von 25 Minuten gewaschen und anschließend mit Wasser gespült. Die während des Waschvorgangs zugeführten Waschmittel lösen die Schmutzpartikel im Wasser. Der im Waschprozess aufgelockerte Schmutz wird im Spülprozess ausgespült. Das Waschen kann bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise im Bereich von 40°C erfolgen, um den Wascheffekt zu verstärken. Als Waschmaschinen können sowohl Trommel- als auch Rührwerksmaschinen verwendet werden. In einer Trommelmaschine kann die in dem nachfolgenden Schritt 14 verwendete Schleudereinrichtung mit der Waschmaschine integriert vorliegen.
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Eine Trommel-Waschmaschine kann als Frontlader mit einer Aufhängung an einer Seite für Fasermengen im Bereich zwischen 1 kg und 100 kg ausgebildet sein. Alternativ kann eine Waschmaschine eingesetzt werden, welche durch eine Hohlwelle beladen wird und eine Aufhängung an beiden Seiten aufweist. Diese kann für Regeneratfaser-Mengen im Bereich zwischen 50 kg und 400 kg verwendet werden. Solche Waschmaschinen sind sehr gut für automatisierte Waschvorgänge geeignet. Sie haben einen geringen Wasserverbrauch und einen geringen Energieverbrauch. Ferner ist das Entwässern beim Schleudern effektiv. Bei Materialwechsel kann die Maschine schnell gesäubert werden.
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Bei einer Rührwerkswaschmaschine ist vorzugsweise eine Zentrifuge und zusätzlich ggf. eine automatische Entleerungseinrichtung vorgesehen. Eine Rührwerksmaschine hat Kapazitäten im Bereich von 5 kg bis 300 kg Regeneratfaser-Material. Die Konstruktion ist einfach und erfordert daher nur einen geringen Wartungsaufwand. Allerdings ist der Wasserverbrauch höher als bei der Wasch-/Schleudereinrichtung als Frontlader und Trommelwaschmaschine.
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Nach dem Spülen werden die Regeneratfasern in Schritt 14 mittels einer Schleudereinrichtung (Zentrifuge) 15 Minuten bei 600 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert (geschleudert) und danach in Schritt 16 in einem Heißluft-Trockner bei einer Temperatur von 130°C über 15 Minuten bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 35% bis 40% getrocknet.
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Der Trockner weist einen doppelwandigen und dampfbeheizten Zylinder auf, in dem durch ein eingebautes Rührwerk das Regeneratfaser-Material ständig bewegt wird. Die heiße Trockenluft wird durch einen angebauten Lufterhitzer aufgeheizt und fließt durch den Zylinder in alternierender Richtung. Die von den Regeneratfasern abgegebene feuchte Luft wird in einen Filter geleitet. Der Trockenvorgang wird durch einen Feuchtigkeitsregler überwacht. Ferner ist der Trockner mit einer Einspritzeinrichtung für flüssige Zusatzmittel ausgerüstet.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann für die Schritte 12 bis 16 eine kombinierte Waschmaschine/Schleudereinrichtung/Trockner eingesetzt werden, welche vorzugsweise eine Trommel aufweist.
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Anschließend werden die Regeneratfasern in Schritt 18 einer Kühl-/Entstäubungseinrichtung zugeführt, in dem das aus dem Trockner 16 entnommene Material auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Während des Kühlvorgangs wird der feine Staub, der während des Waschvorgangs frei wurde, vom Material getrennt.
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Die Kühl-/Entstäubungseinrichtung besteht aus einem großen Zylinder, der mit Sieben ausgerüstet ist, um die Kühlluft durchfließen zu lassen. Das Material wird durch ein eingebautes Rührwerk ständig bewegt. Es bleibt für eine Zeit von 15 Minuten in der Maschine, bis es mittels einer Pneumatik in eine weitere Einrichtung oder einen Vakuum-Aufsackkasten gesaugt wird.
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Die sortierten, gewaschenen, zentrifugierten, getrockneten und ggf. gekühlten/entstäubten Regeneratfasern 20 werden dann in einem zweiten Waschschritt 42 in einer Waschmaschine mit einem vorgegebenen Mischungsverhältnis, beispielsweise mindestens 65 Gew.% Daunen und höchstens 35 Gew.% Regeneratfasern, mit Daunen 30, vorzugsweise Gänse- und/oder Entendaunen, vermischt, gemeinsam gewaschen und mit Wasser gespült. Anschließend wird das Gemisch in Schritt 44 geschleudert, in Schritt 46 getrocknet und in Schritt 48 in einer Kühl-/Entstäubungseinrichtung behandelt. Für die Schritte 42 bis 48 können die oben im Zusammenhang mit den Schritten 12 bis 18 beschriebenen Einrichtungen verwendet werden.
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Das Waschen der Daunen-/Regeneratfasermischung in Schritt 42 erfolgt vorzugsweise bei 40°C mittels Seifen, beispielsweise Dehalin 6321 der Fa. CHT, über 25 Minuten. Die Mischung wird in Schritt 44 über 10 Minuten bei 600 Umdrehungen pro Minute geschleudert und in Schritt 46 bei 130°C über 15 Minuten getrocknet. Das Kühlen und Entstauben in Schritt 48 erfolgt über 10 Minuten.
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Das so hergestellte erfindungsgemäße Daunen-/Regeneratfaser-Gemisch 50, das sich durch hohe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Wärmeislolationseigenschaften auszeichnet und nicht zum Verklumpen neigt, hat nun Raumtemperatur und kann jetzt beispielweise als Füllung für Kopfkissen oder eine Zudecke verwendet oder verpackt werden, um einen entsprechenden Verarbeitungsbetrieb hiermit zu beliefern.
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Im Folgenden soll noch detaillierter auf das Sortieren der Regeneratfasern in Schritt 10 bzw. die hierfür verwendete Sortiereinrichtung, die in den 2 bis 4 dargestellt ist, eingegangen werden.
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Zunächst gelangen die aus den von dem Regeneratfaser-Hersteller gelieferten Paketen entnommenen Regeneratfasern in eine Beschickungseinrichtung 61, in die beispielsweise 10 kg des Regeneratfaser-Rohmaterials 5 eingefüllt wird. Durch den Zugang 67 gelangen die Fasern von der Beschickungseinrichtung 61 in den eigentlichen Sortierer mit dem Vorzylinder 65, in dem das Regeneratfaser-Material durch eine von einer Saugeinrichtung 69 erzeugten Luftströmung (Vakuumsog) nach oben und über eine entsprechende Öffnung in die erste Kammer 71 transportiert wird. In der Sortiereinrichtung ist der Weg der Regeneratfasern durch den Vorzylinder 65 und die Kammern 71 bis 74 mittels einer gestrichelten Linie 68 veranschaulicht.
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Insgesamt durchläuft ein Großteil die Regeneratfasern nach dem Vorzylinder 65 die erste Kammer 71, die zweite Kammer 72 und die dritte Kammer 73 bis dieser schließlich die vierte Kammer 74 erreicht und an deren Boden abgelagert wird. Der Luftstrom zieht die Regeneratfasern in jeder Kammer 71 bis 73 entlang eines U-förmigen Wegs bis in die vierte Kammer 74. Je nach Eigengewicht und Öffnung der Regeneratfaser werden diese entweder bereits im Vorzylinder 65 oder in einer der Kammern 71, 72, 73 oder 74 abgelagert. Eine schwere, geschlossene Regeneratfaser bleibt bereits im Vorzylinder 65 oder in der ersten Kammer 71 liegen, wohingegen eine leichtere offene Faser durch den Luftstrom weiter bis in die dritte Kammer 73 oder vierte Kammer 74 transportiert wird. Die leichtesten, offensten Fasern gelangen bis in die vierte Kammer 74. Hinsichtlich der Öffnung der Fasern und der Schwere der Fasern erfolgt somit eine Sortierung von dem Vorzylinder 65 bis zur vierten Kammer 74 in Richtung offenere und leichtere Fasern.
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Den Aufbau der Sortiereinrichtung in jeder Kammer 71 bis 74 wird in 4 beispielhaft anhand der zweiten Kammer 72 gezeigt und anhand der 3 und 4 nun erläutert.
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Die Regeneratfasern gelangen durch eine Öffnung 101 am oberen Ende der linken Kammerwand 103 sowie eine Öffnung 105 am oberen Ende einer verschiebbaren Innenwand 77a der Kammer 72 aus der ersten Kammer 71 in die zweite Kammer 72. Die Regeneratfasern fallen dabei zunächst aufgrund ihres Eigengewichts nach unten auf den Kammerboden 106, der durch zwei während des Sortiervorgangs geschlossene Klappen 107, 108 gebildet wird.
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Innerhalb der Kammer 72 sind jeweils zwei am Kammerboden 106, senkrecht zur Abbildungsebene der 4 angeordnete, sich drehende Wellen 109, 110 vorgesehen, welche in radialer Richtung davon abstehende, nicht dargestellte Schlegel alternierend aufweisen. Diese dienen dazu, das auf den Boden 106 der jeweiligen Kammer herabsinkende Regeneratfaser-Material aufzuwirbeln und in Bewegung zu halten. Hierdurch wird zusätzlich die Öffnung des Regeneratfaser-Materials begünstigt.
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In der vierten Kammer 74, die bei dem Sortiervorgang mit geöffneten Klappen 125 versehen ist, werden die auf dem Kammerboden in den Speicher 75 absinkenden Regeneratfasern durch die an einer sich drehenden Welle 126 angeordneten, radial abstehenden, nicht dargestellten Schlägel aufgewirbelt.
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Der Vakuumsog der an der vierten Kammer 74 angeordneten Saugeinrichtung 69, der durch die Gitter 70 in das Kammersystem in der vierten Kammer 74 aufgebracht wird, bewirkt, dass die in der Kammer 72 heruntergesunkenen Regeneratfasern, die genügend leicht und offen sind, wieder nach oben transportiert werden und durch die Öffnung 113 in einer verschiebbaren Innenwand 77 und die Öffnung 114 in der rechten Kammerwand 115 in die dritte Kammer 73 gelangen.
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Jede der Kammern 71, 72 und 73 weist auf der rechten Seite eine in horizontaler Richtung, beispielsweise über Rollen verschiebbare Wand 76, 77 bzw. 78 auf, durch welche der Querschnitt der Kammern vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Alternativ kann eine Kammer auch, wie in 4 anhand von Kammer 72 gezeigt wird, sowohl auf der linken Seite als auch auf der rechten Seite jeweils eine in horizontaler Richtung verschiebbare Wand 77a, 77 aufweisen. Wird beispielsweise die Wand 77 weiter nach rechts verschoben, so vergrößert sich der Querschnitt B der zweiten Kammer 72, was eine Schwächung des Luftsogs bewirkt. Bei einer Vergrößerung der Kammern wird die Sortierung feiner. Dies bedeutet, dass in die vierte Kammer 74 insgesamt leichtere Regeneratfasern mit größerer Bauschkraft transportiert werden als bei kleinerem Kammerquerschnitt und dadurch verstärktem Luftsog. Ein Verschieben der Wände 76, 77, 78 nach links bewirkt eine Verkleinerung der jeweiligen Kammer 71, 72 und 73 und damit eine gröbere Sortierung. Die Wände 76, 77, 77a, 78 können mittels Elektromotoren verstellt werden.
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Für die Weiterverarbeitung mit den Daunen wird nur das Regeneratfaser-Material verwendet, das auf den Boden vierten Kammer 74 in den Speicher 75 gelangt. Es enthält die größte Öffnung und die leichtesten Fasern.
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Für die Sortierung der Regeneratfasern wird etwa eine Luftgeschwindigkeit von ca. 60 m/s bis 65 m/s verwendet. Die für den Sortiervorgang notwendige Luft wird durch einen Staubfilter 77 gereinigt und wieder zurück in die Kammern 71 bis 74 der Sortiereinrichtung geführt.
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Am Ende des Sortiervorgangs, der für 10 kg Regeneratfasern etwa 20 Minuten dauert, werden die unteren Klappen in den Kammern 71, 72, 73, beispielsweise die Klappen 107, 108 in Kammer 72, geöffnet, so dass das auf dem Kammerboden 106 angeordnete Fasermaterial nach unten in den jeweiligen Speicher, in Kammer 72 beispielsweise in Speicher 121, fällt und von dort in entsprechende Aufsackkästen 80, 81, 82, 83, 84 abgesaugt werden kann. In jedem Speicher (analog zu Speicher 121 in Kammer 72) ist eine in senkrecht zur Bildebene der 4 verlaufende, sich drehende Welle (siehe Welle 123 in Speicher 121 der Kammer 72) mit nicht dargestellten in radialer Richtung von dieser abstehenden Schlägeln vorgesehen, die für eine Verwirbelung des in dem jeweiligen Speicher angeordneten Fasermaterials sorgt.
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In der vierten Kammer 74 wird das Fasermaterial bei geöffneten Klappen 125 bereits während des Sortiervorgangs bis in den Speicher 75 transportiert. Beim Absaugen des in dem Speicher 75 angeordneten Fasermaterials werden die darüber angeordneten Klappen 125 geschlossen, so dass das Material in den Aufsackkasten 84 transportiert wird, ohne das in anderen Kammern abgelagerte Material ebenfalls eingesaugt wird.
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Der erste Aufsackkasten 80 gehört zu dem Vorzylinder 65, der zweite Aufsackkasten 81 zu der ersten Kammer 71 usw.
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Alternativ zu der in 2 bis 4 abgebildeten Vier-Kammer-Sortiereinrichtung kann eine Drei-Kammer-Sortiereinrichtung oder auch eine Sortiereinrichtung mit mehr als vier Kammern verwendet werden, die einen entsprechend kürzeren bzw. längeren Luftweg ausbildet und demzufolge vergleichsweise insgesamt schwerere und geschlossenere Fasern bzw. leichtere und offenere Fasern in der letzten Kammer ergibt. Die Bauschkraft der in der letzen Kammer verbleibenden Fasern hängt auch, wie vorstehend bereits erläutert wurde, von dem Kammerquerschnitt B, der durch die Stellung der Innenwände verändert werden kann, und von der Höhe H der Kammern ab. Die in 2 bis 4 dargestellte Sortiereinrichtung weist eine Höhe H von etwa 8,8 m auf.
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Durch die erfindungsgemäße Aufbereitung in der in den 2 bis 4 dargestellten Sortiereinrichtung wird etwa 30 Gew.% der Regeneratfasern aussortiert und nur 70 Gew.% des Ausgangsmaterials, das die erforderliche Öffnung und das erforderliche geringe Gewicht aufweist, wird in der vierten Kammer 74 abgelagert und für die Mischung mit Daunen weiter verwendet.
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Vor dem Sortieren weist das Regeneratfaser-Material eine Bauschkraft von 83 mm/20 g auf. Das für die Mischung mit Daunen verwendete Regeneratfaser-Material weist nach dem Sortieren eine Bauschkraft von 100 mm/20 g auf.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Regeneratfaser-Material hergestellt werden, das besonders leicht zusammen mit Daunen zu einer Regeneratfaser-/Daunen-Mischung weiterverarbeitet werden kann. Die Mischung zeichnet sich durch besonders gute Feuchtigkeitsaufnahme und geringe Neigung zum Verklumpen auf.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Regeneratfasern
- 10
- Sortierschritt
- 12
- Waschschritt
- 14
- Schleuderschritt
- 16
- Trocknungsschritt
- 18
- Kühl-/Entstäubungsschritt
- 20
- Regeneratfasern nach dem Sortieren, Waschen, Schleudern, Trocknen und ggf. Kühlen/Entstäuben
- 30
- Daunen
- 42
- zweiter Waschschritt
- 44
- zweiter Schleuderschritt
- 46
- zweiter Trocknungsschritt
- 48
- zweiter Kühl-/Entstäubungsschritt
- 50
- Daunen-/Regeneratfaser-Gemisch
- 61
- Beschickungseinrichtung
- 67
- Zugang
- 65
- Vorzylinder
- 68
- Weg der Regeneratfasern durch die Sortiereinrichtung
- 69
- Saugeinrichtung
- 70
- Gitter
- 71, 72, 73, 74
- Kammer
- 75
- Speicher
- 80, 81, 82, 83, 84
- Aufsackkasten
- 76, 77, 77a, 78
- Innenwand
- 77
- Staubfilter
- 101, 105
- Öffnung
- 103
- linke Wand der Kammer 72
- 106
- Kammerboden
- 107, 108
- Klappe
- 109, 110
- Welle
- 113, 114
- Öffnung
- 115
- linke Wand der Kammer 72
- 121
- Speicher
- 123
- Welle
- 125
- Klappe
- B
- Querschnitt der Kammer 72
- H
- Höhe der Kammer 72
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7074242 B2 [0003]
- WO 2009/006656 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm EN 12130:1998 [0012]
