DE102016101819B4

DE102016101819B4 - Process for the production of a mineral fiber nonwoven

Info

Publication number: DE102016101819B4
Application number: DE102016101819.8A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: DE102016101819A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaservliesstoffes, wobei ein Stapelvlies (5) zumindest aus einer mineralischen Endlosfaser gebildet und das Stapelvlies (5) anschließend verfestigt wird, wobei die Verfestigung ausschließlich durch Aufschmelzen eines in das Stapelvlies (5) eingebrachten thermoplastischen Kunststoffs (7) erreicht wird, wobei der thermoplastische Kunststoff in Form einer Faser (Kunststofffaser) in dem Stapelvlies appliziert wird dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststofffasern gleichzeitig zu den Mineralfasern abgelegt werden, wobei ein oder mehrere Extrusionsdüsen zur Herstellung der Endlosmineralfasern mit einer Spinndüse für eine thermoplastische Kunststofffaser gleichlaufend gekoppelt sind.Method for the production of a mineral fiber nonwoven, whereby a staple nonwoven (5) is formed from at least one continuous mineral fiber and the staple nonwoven (5) is then solidified, the solidification being achieved exclusively by melting a thermoplastic (7) introduced into the staple nonwoven (5), where the thermoplastic plastic is applied in the form of a fiber (plastic fiber) in the staple fleece, characterized in that the thermoplastic plastic fibers are deposited at the same time as the mineral fibers, one or more extrusion nozzles for producing the continuous mineral fibers being coupled with a spinneret for a thermoplastic plastic fiber in the same direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaservliesstoffes.The invention relates to a method for producing a mineral fiber nonwoven.

Bei Vliesstoffen handelt es sich um textile Flächengebilde, die nicht in einem Web- bzw. Wirk- oder Strickprozess entstanden sind. Zur üblichen Herstellung eines Vliesstoffes wird zunächst aus der zugrunde gelegten Faser ein loses Fasergebilde, ein sogenanntes Vlies oder ein sogenannter Flor hergestellt. Dieser wird unter Verwendung unterschiedlicher Methoden anschließend zu einem Vliesstoff verfestigt, so dass ein einheitliches, zusammenhängendes Flächengebilde entsteht.Nonwovens are textile fabrics that are not created in a weaving, knitting or knitting process. For the usual production of a nonwoven fabric, a loose fiber structure, a so-called nonwoven or a so-called pile, is first produced from the underlying fiber. This is then consolidated into a nonwoven using different methods, so that a uniform, cohesive surface structure is created.

Vliesstoffe für technische Anwendungen, insbesondere mit besonders hohen Temperaturbelastungen, können auch aus Mineralfasern hergestellt werden. Mineralfasern haben gegenüber Naturfasern und Kunststofffasern den Vorteil, dass sie auch erhöhten Temperaturen von 500 C und deutlich darüber hinaus widerstehen können. Anwendungsbereiche für derartige Vliesstoffe sind insbesondere Dämm-, Isolations- und Lagerungsmatten in thermisch besonders beanspruchten Bereichen, wie beispielsweise Abgaskatalysatoren und Abgasrohre.Nonwovens for technical applications, especially those with particularly high temperature loads, can also be made from mineral fibers. Mineral fibers have the advantage over natural fibers and synthetic fibers that they can withstand elevated temperatures of 500 C and well above. Areas of application for such nonwovens are, in particular, insulation, insulation and storage mats in areas that are particularly exposed to thermal stress, such as, for example, exhaust gas catalytic converters and exhaust pipes.

Natürliche und künstlich hergestellte Mineralfasern haben jedoch den Nachteil, dass sie gesundheitsgefährdend sein können, weil kurze Faserabschnitte mitunter lungengängig sind und so Atemwegserkrankungen bis hin zum Lungenkrebs hervorrufen können. Vor diesem Hintergrund ist es erforderlich, den Austritt von gesundheitsgefährlichen Faserabschnitten aus dem Vliesstoff zu minimieren, um den Schutz eines Verarbeiters zu gewährleisten bzw. den späteren Austritt in die Umgebung zu verhindern.Natural and man-made mineral fibers, however, have the disadvantage that they can be hazardous to health because short fiber sections are sometimes lung-accessible and can thus cause respiratory diseases including lung cancer. Against this background, it is necessary to minimize the leakage of harmful fiber sections from the nonwoven in order to guarantee the protection of a processor or to prevent later leakage into the environment.

Zur Verfestigung ist es bekannt, Mineralfaservliese mit einem keramischen bzw. mineralischen Bindemittel zu versehen. Dieses wird mit einer wässrigen Lösung bzw. Suspension in das Mineralfaservlies eingebracht und nach dem Austrocknen des Wasseranteils durch ein Brennen mit dem Mineralfaservlies verbunden. Hierbei ist nachteilig, dass zwischen der Vliesbildung und der eigentlichen Verfestigung ein zusätzlicher zeit- und energieintensiver Trocknungsschritt erfolgen muss. Weiterhin ist es erforderlich, insbesondere bei kurzfaserigen Vliesen erhebliche Mengen des Bindemittels einzusetzen, um einen sicheren Einschluss der gesundheitsgefährdenden Fasern sicherzustellen.For strengthening purposes, it is known to provide mineral fiber fleeces with a ceramic or mineral binder. This is introduced into the mineral fiber fleece with an aqueous solution or suspension and, after the water content has dried out, is connected to the mineral fiber fleece by firing. The disadvantage here is that an additional time-consuming and energy-intensive drying step must take place between the formation of the fleece and the actual consolidation. Furthermore, it is necessary to use considerable amounts of the binder, especially in the case of short-fiber nonwovens, in order to ensure that the fibers which are hazardous to health are safely enclosed.

Weiterhin ist es bekannt, Mineralfaservliese aus sogenannten Endlosfasern herzustellen. Bei diesen werden die einzelnen Faser-Filamente durch einen kontinuierlichen Extrusionsprozess hergestellt und ohne weiteren Zuschnitt zu einem Vlies gelegt. Endlosfasern als solche sind aufgrund ihrer makroskopischen Länge nicht lungengängig und stellen daher keine Gesundheitsgefahr dar. Jedoch werden Mineralfaservliese aus Endlosfasern durch Vernähen oder Vernadeln verfestigt. Bei diesen Verfestigungsverfahren wird jedoch eine erhebliche mechanische Belastung auf das Faservlies ausgeübt, so dass die das Vlies bildenden Endlosfasern unter Bildung von gesundheitsgefährdenden Kurzfasern zerbrechen. Hierdurch ergeben sich die gleichen Gesundheitsbedenken wie bei einem aus Schnittfasern hergestellten Vliesstoff.It is also known to produce mineral fiber fleeces from so-called continuous fibers. With these, the individual fiber filaments are produced by a continuous extrusion process and laid to form a fleece without further cutting. Due to their macroscopic length, continuous fibers as such are not respirable and therefore do not pose a health risk. However, mineral fiber fleeces made from continuous fibers are consolidated by sewing or needling. In these consolidation processes, however, a considerable mechanical load is exerted on the fiber fleece, so that the continuous fibers forming the fleece break with the formation of short fibers that are hazardous to health. This gives rise to the same health concerns as with a nonwoven fabric made from cut fibers.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus US 2014/ 0 050 886 A1 bekannt.A method according to the preamble of claim 1 is known from US 2014/0 050 886 A1.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Mineralfaservliesstoffes dahingehend zu verbessern, dass die Bildung und Freisetzung von gesundheitsgefährdenden lungengängigen Kurzfasern vermieden wird.Against this background, the invention is based on the object of improving the production of a mineral fiber nonwoven in such a way that the formation and release of short fibers which are hazardous to health and which can penetrate the lungs is avoided.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.The subject matter of the invention and the solution to this problem is a method according to claim 1. Preferred embodiments are specified in the dependent subclaims.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaservliesstoffes wird zunächst ein Stapelvlies mit zumindest einer mineralischen Endlosfaser gebildet und das Stapelvlies anschließend verfestigt. Die Art der Vliesbildung ist dabei nicht beschränkt und kann insbesondere Wirrlagenvliese, orientierte Vliese oder Kreuzlagenvliese hervorbringen. Erfindungsgemäß wird die Verfestigung ausschließlich durch Aufschmelzen eines in das Stapelvlies eingebrachten thermoplastischen Kunststoffs erreicht. Beim Aufschmelzen wird der thermoplastische Kunststoff, vorzugsweise ein Polyolefin, beispielsweise Polyethylen (PE), so weit erhitzt, dass er fließ- bzw. klebfähig wird. Durch anschließendes Abkühlen wird die Verbindung zwischen den Filamenten des Endlosfaservlieses und dem thermoplastischen Kunststoff stabilisiert. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die mineralischen Endlosfasern (Filamente) durch Aufschmelzen eines thermoplastischen Kunststoffes besonders einfach und faserschonend miteinander verbunden und so zu einem Vliesstoff verfestigt werden können. Dabei ist es unschädlich, wenn bei einem späteren Einsatz des Mineralfaservliesstoffes die Betriebstemperatur oberhalb des Schmelzpunktes bzw. sogar oberhalb der Zersetzungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffes liegt. Die stabilisierende Wirkung durch die Verfestigung mit dem thermoplastischen Kunststoff ist vor allem während der Weiterverarbeitung und Montage des Mineralfaservliesstoffes erforderlich. Ein aus dem Mineralfaservliesstoff hergestelltes Bauteil ist im montierten Zustand üblicherweise so abgestützt, dass eine innere Stabilisierung durch den thermoplastischen Kunststoff nicht mehr erforderlich ist. Ohne Biege- bzw. Verwindungsbewegungen des Vliesstoffes halten die einzelnen Filamente aufgrund von Reibung und Verschlingung sicher zusammen, wodurch ein Austritt von Fasern verhindert wird. Sollten dennoch Fasern sich aus dem Vliesstoff lösen, stellen diese aufgrund ihrer Größe keine Gesundheitsgefahr dar.In a generic method for producing a mineral fiber nonwoven fabric, a staple nonwoven with at least one mineral continuous fiber is first formed and the staple nonwoven is then solidified. The type of web formation is not restricted and can in particular produce random-layer webs, oriented webs or cross-layer webs. According to the invention, the solidification is achieved exclusively by melting a thermoplastic material introduced into the stacking fleece. During melting, the thermoplastic material, preferably a polyolefin, for example polyethylene (PE), is heated to such an extent that it becomes flowable or adhesive. The connection between the filaments of the continuous fiber fleece and the thermoplastic is stabilized by subsequent cooling. The advantage of the method according to the invention is that the mineral continuous fibers (filaments) can be connected to one another in a particularly simple and fiber-friendly manner by melting a thermoplastic and thus solidified to form a nonwoven. It is harmless if, when the mineral fiber nonwoven is used later, the operating temperature is above the melting point or even above the decomposition temperature of the thermoplastic material. The stabilizing effect due to the solidification with the thermoplastic is particularly necessary during further processing and assembly of the mineral fiber nonwoven. A component made from the mineral fiber nonwoven is usually supported in the assembled state in such a way that internal stabilization by the thermoplastic material is not possible more is required. Without any bending or twisting movements of the nonwoven fabric, the individual filaments hold together securely due to friction and entanglement, which prevents fibers from escaping. However, should fibers become detached from the nonwoven, they do not pose a health risk due to their size.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Stapelvlies mehrlagig mit einer ersten Faserlage und einer daran angrenzenden zweiten Faserlage gebildet. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Anzahl der Faserlagen ist nicht begrenzt und kann mit Hinblick auf die gewünschte Stärke des Vliesstoffes sowie dessen Materialeigenschaften ausgebildet werden. Zuvor können in der Grenzschicht zwischen der ersten Faserlage und der zweiten Faserlage verstärkt bzw. zusätzlich Anteile des thermoplastischen Kunststoffes vor der Verfestigung eingebracht werden. Hierdurch lässt sich der Zusammenhalt zwischen den einzelnen Faserlagen verstärken.In a preferred embodiment, the stacked fleece is formed in multiple layers with a first fiber layer and a second fiber layer adjoining it. The number of fiber layers used in the context of the invention is not limited and can be designed with a view to the desired strength of the nonwoven fabric and its material properties. Beforehand, reinforcements can be made in the boundary layer between the first fiber layer and the second fiber layer or additional portions of the thermoplastic material can be introduced before the solidification. This allows the cohesion between the individual fiber layers to be strengthened.

Besonders bevorzugt werden die erste Faserlage und die zweite Faserlage in unterschiedlichen Legearten hergestellt. Insbesondere können die Filamente innerhalb einer Faserlage längs, quer oder längs und quer abgelegt werden. Eine weitere Möglichkeit der Ablage besteht aus ein oder mehreren oszillierend oder kreisförmig bewegten Extrusionsdüsen, welche gegenüber einer Ablagefläche, insbesondere einem Transportband linear bewegt werden. Durch die gezielte Ablage der einzelnen Faserlagen kann trotz des Verzichts auf Webe- und Wirktechniken ein strukturiertes Fasergebilde mit definierten mechanischen Eigenschaften bereitgestellt werden.The first fiber layer and the second fiber layer are particularly preferably produced in different laying types. In particular, the filaments can be deposited lengthways, crossways or lengthways and crossways within a fiber layer. Another way of depositing consists of one or more oscillating or circularly moving extrusion nozzles, which are moved linearly with respect to a depositing surface, in particular a conveyor belt. Due to the targeted placement of the individual fiber layers, a structured fiber structure with defined mechanical properties can be provided despite the waiver of weaving and knitting techniques.

Zusätzlich kann der thermoplastische Kunststoff auf das Stapelvlies während oder nach dessen Bildung aufgestreut werden. Der Kunststoff kann hierzu zweckmäßigerweise in Pulver-, Schnitzel- oder Pelletform zugeführt werden. Der kleinteilige aufgestreute Kunststoff kann besonders gut in das Faservlies eindringen und sich in diesem verteilen. Bei mehrlagig hergestellten Vliesen bietet sich das wiederholte, separate Aufbringen auf die einzelnen Faserlagen an.In addition, the thermoplastic material can be sprinkled onto the pile fleece during or after its formation. For this purpose, the plastic can expediently be supplied in powder, chip or pellet form. The small-sized scattered plastic can penetrate particularly well into the nonwoven fabric and distribute itself in it. In the case of multi-layered nonwovens, repeated, separate application to the individual fiber layers is recommended.

Zusätzlich kann der thermoplastische Kunststoff an zumindest einer Außenseite des Stapelvlieses angelegt werden. Bei mehrlagigen Vliesen kann eine entsprechende Folie auch an einer oder mehreren Grenzflächen zwischen zwei benachbarten Faserlagen eingelegt werden. Durch die Verwendung einer vorgefertigten Folie lässt sich der thermoplastische Kunststoff mit einfachen technischen Mitteln besonders einfach gleichmäßig in der Fläche des Faservlieses verteilen. Auch kann hierdurch an den Außenseiten eine Schicht mit besonders großem Kunststoffanteil erzeugt werden, welche den Austritt von Mineralfasern aus dem Innern des Faservliesstoffes zusätzlich behindert.In addition, the thermoplastic plastic can be applied to at least one outside of the stacking fleece. In the case of multi-layer nonwovens, a corresponding film can also be inserted at one or more interfaces between two adjacent fiber layers. By using a prefabricated film, the thermoplastic plastic can be distributed evenly over the surface of the fiber fleece in a particularly simple manner using simple technical means. In this way, a layer with a particularly large proportion of plastic can also be produced on the outside, which layer additionally impedes the escape of mineral fibers from the inside of the nonwoven fabric.

Erfindungsgemäß wird der thermoplastische Kunststoff in Form einer Faser in dem Stapelvlies appliziert werden. Die Kunststofffasern sind nicht auf Endlosfasern beschränkt. Dabei werden die thermoplastischen Kunststofffasern gleichzeitig zu den Mineralfasern abgelegt, so dass sich die beiden Materialien optimal durchmischen können. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, ein oder mehrere Extrusionsdüsen zur Herstellung der Endlosmineralfasern mit einer Spinndüse für eine thermoplastische Kunststofffaser gleichlaufend zu koppeln.According to the invention, the thermoplastic material is applied in the form of a fiber in the staple fleece. The plastic fibers are not limited to continuous fibers. The thermoplastic fibers are laid down at the same time as the mineral fibers, so that the two materials can be optimally mixed. For this purpose, it is provided according to the invention to couple one or more extrusion nozzles for the production of the continuous mineral fibers with a spinneret for a thermoplastic fiber in the same direction.

Als weitere Alternative oder zusätzliche Maßnahme können die thermoplastischen Kunststofffasern als vorgefertigtes oder vor Ort hergestelltes Kunststofffaservlies dem Stapelvlies zugeführt werden.As a further alternative or additional measure, the thermoplastic synthetic fibers can be fed to the staple fleece as a prefabricated or locally manufactured synthetic fiber fleece.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die Endlosfaser wird die Endlosfaser aus Silica (amorphem Siliciumdioxid) gebildet. Diese weist bei vergleichsweise geringen Herstellungskosten eine besonders gute Temperaturbeständigkeit bis zu etwa 1.000°C auf. In besonders hoch beanspruchten Bereichen bis etwa 1.100°C kann auch das teurere Aluminiumoxid (Al₂O₃) als Grundstoff für die Endlosmineralfaser verwendet werden. Niedrigere Temperaturanforderungen lassen die Verwendung von günstigem E-Glas (bis 550°C), S-Glas (bis 750°C) oder Basaltfasern (bis 800°C) zu.In a particularly preferred embodiment, the continuous fiber is formed from silica (amorphous silicon dioxide). This has a particularly good temperature resistance of up to about 1,000 ° C at comparatively low production costs. In particularly highly stressed areas up to around 1,100 ° C, the more expensive aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) can also be used as the base material for the continuous mineral fibers. Lower temperature requirements allow the use of inexpensive E-glass (up to 550 ° C), S-glass (up to 750 ° C) or basalt fibers (up to 800 ° C).

Besonders bevorzugt wird in dem Stapelvlies ein einziges Material zur Herstellung der Endlosfaser verwendet. Bei mehrlagigen Vliesen ist auch eine mehrschichtige Anordnung, insbesondere mit von einer Außenlage zu der gegenüberliegenden Außenlage abnehmender Temperaturbeständigkeit denkbar.A single material is particularly preferably used in the staple fleece to produce the continuous fiber. In the case of multi-layer nonwovens, a multi-layer arrangement is also conceivable, in particular with a temperature resistance that decreases from one outer layer to the opposite outer layer.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Verfestigung des Stapelvlieses in einer zumindest abschnittsweise beheizbaren Presse. In einer Presse kann das Stapelvlies auf eine definierte Dicke gefahren werden, wobei der Mineralfaservliesstoff nach dem Erkalten des aufgeschmolzenen Kunststoffes zumindest näherungsweise in der komprimierten Stärke verbleibt. Üblicherweise werden Vliesstoffe als Flächengebilde hergestellt, die gegenüber ihrer lateralen Ausdehnung eine vergleichsweise geringe Dicke aufweisen. Mit entsprechend ausgeformten Heizpressen ist es jedoch auch möglich, dreidimensionale Objekte aus verfestigtem Vlies mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen.In a preferred embodiment, the stacking fleece is consolidated in a press that can be heated at least in sections. In a press, the stacked nonwoven can be run to a defined thickness, the mineral fiber nonwoven remaining at least approximately in the compressed thickness after the melted plastic has cooled down. Usually, nonwovens are produced as flat structures which have a comparatively small thickness compared to their lateral extent. With appropriately shaped heating presses, however, it is also possible to produce three-dimensional objects from solidified fleece using the method according to the invention.

Besonders bevorzugt erfolgt die Befestigung kontinuierlich in einer zumindest abschnittsweise beheizbaren Doppelbandpresse. Unter einer Doppelbandpresse ist eine Einrichtung mit zwei gegenüberliegenden endlos umlaufenden Transportbändern zu verstehen, zwischen denen ein zu verfestigendes Vlies mit einer definierten Spaltdicke geführt werden kann. In der Doppelbandpresse wird das Vlies während des Aufschmelz- und Abkühlvorganges mit einer einstellbaren Spaltbreite geführt. Falls das Stapelvlies vor der Verfestigung noch komprimiert werden muss, kann die Doppelbandpresse zweckmäßigerweise einen Einlaufabschnitt mit aufeinander zu laufenden Anfangsabschnitten der Transportbänder ausgebildet sein. Zur Verhinderung einer Beschädigung des Mineralfaservliesstoffes bzw. Stapelvlieses und zur Vermeidung von einer Verschmutzung der Transportbänder sind diese zweckmäßiger mit einer Antihaftbeschichtung, insbesondere aus Polytetrafluorethylen (Handelsname Teflon) versehen.The fastening is particularly preferably carried out continuously in a double belt press that can be heated at least in sections. A double belt press is to be understood as a device with two opposite, endlessly revolving conveyor belts, between which a fleece to be consolidated can be guided with a defined gap thickness. In the double belt press, the fleece is fed with an adjustable gap width during the melting and cooling process. If the pile fleece still has to be compressed before solidification, the double belt press can expediently be designed as an inlet section with starting sections of the conveyor belts running towards one another. In order to prevent damage to the mineral fiber nonwoven or staple nonwoven and to avoid soiling the conveyor belts, it is more practical to provide them with a non-stick coating, in particular made of polytetrafluoroethylene (trade name Teflon).

Für Anwendungen, in denen eine nachträgliche Aufweitung des Mineralfaserstoffes bei thermischer Beanspruchung erforderlich ist, können den thermoplastischen Kunststoff durch Temperatureinfluss aktivierbare Blähmittel, beispielsweise Blähgraphit oder Blähglimmer zugesetzt werden: Diese werden durch die beschriebenen Auftragungsmethoden gleichmäßig mit in den Mineralfaservliesstoff eingebracht. Beim Überschreiten einer Aktivierungstemperatur, welche zweckmäßigerweise oberhalb der Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes liegt, vergrößert sich das Volumen der Blähmittel durch physikalische und/oder chemische Prozesse, was zu einer Volumenzunahme des Mineralfaservliesstoffes führt. Zusätzlich kann die Ausdehnung durch den Wegfall der Bindungswirkung des geschmolzenen oder sogar zersetzen thermoplastischen Kunststoffes verstärkt werden. For applications in which a subsequent expansion of the mineral fiber is necessary in the event of thermal stress, the thermoplastic can be added to blowing agents that can be activated by the influence of temperature, for example expandable graphite or expanded mica: These are evenly incorporated into the mineral fiber nonwoven using the application methods described. When an activation temperature is exceeded, which is expediently above the melting temperature of the thermoplastic material, the volume of the blowing agent increases through physical and / or chemical processes, which leads to an increase in the volume of the mineral fiber nonwoven. In addition, the expansion can be increased by eliminating the binding effect of the melted or even decomposed thermoplastic material.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fasergebilde mit einer mineralischen Endlosfaser. Erfindungsgemäß ist die mineralische Endlosfaser durch einen aufgeschmolzenen und wieder erstarrten thermoplastischen Kunststoff verfestigt.The invention also relates to a fiber structure with a continuous mineral fiber. According to the invention, the continuous mineral fiber is solidified by a melted and re-solidified thermoplastic material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:

1 Draufsicht auf eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
2 Seitenansicht aus der Darstellung aus 1.

The invention is explained below with reference to schematic drawings showing only one exemplary embodiment. They show schematically:

1 Top view of a system for carrying out the method according to the invention and
2 Side view from the illustration 1 .

In der Draufsicht der 1 ist ein Transportband 1 erkennbar, welches in der Transportrichtung x verfährt. Darauf wird in einer ersten Legevorrichtung 2 eine erste Mineralfaserlage mit im Wesentlichen längsverlaufenden Endlosmineralfaserfilamenten aufgelegt. Die Filamente können dabei gekräuselt sein.In the top view of the 1 is a conveyor belt 1 recognizable which moves in the transport direction x. Then in a first laying device 2 a first mineral fiber layer with essentially longitudinal continuous mineral fiber filaments is placed. The filaments can be crimped.

In einer zweiten Legevorrichtung 3 wird anschließend eine zweite Faserlage aufgelegt, wobei die die Endlosfasern bildenden Extrusionsdüsen Oszillationsbewegungen quer zur Transportrichtung x ausführen, wodurch die zweite Faserlage im Wesentlichen aus quer zu den Fasern der ersten Faserlage verlaufenden Filamenten gebildet ist.In a second laying device 3 a second fiber layer is then placed, the extrusion nozzles forming the continuous fibers perform oscillating movements transverse to the transport direction x, whereby the second fiber layer is essentially formed from filaments running transversely to the fibers of the first fiber layer.

In einer anschließenden dritten Legevorrichtung 4 führen die die Mineralfaser auswerfenden Düsen kreisförmige Bewegungen aus, wodurch eine dritte, schlaufig gelegte Faserlage entsteht. Die unterschiedliche Orientierung und Legearten der einzelnen Faserlagen garantieren einen Zusammenhalt der Fasern auch nach Wegfall des thermoplastischen Bindemittels.In a subsequent third laying device 4th the nozzles ejecting the mineral fibers perform circular movements, creating a third, looped fiber layer. The different orientations and types of laying of the individual fiber layers guarantee that the fibers will stick together even after the thermoplastic binder has been removed.

Als nächster Schritt im Herstellungsprozess wird auf das so hergestellte Faservlies 5 in einer Streustation 6 ein pulverförmiger thermoplastischer Kunststoff 7 aufgestreut. Anschließend wird das Mineralfaservlies in einer abschnittsweise temperierbaren Doppelbandpresse 8 verfestigt.The next step in the manufacturing process is on the nonwoven fabric produced in this way 5 in a scattering station 6th a powdery thermoplastic material 7th scattered. The mineral fiber fleece is then placed in a double belt press that can be heated in sections 8th solidified.

Die Doppelbandpresse 8 weist zwei endlos umlaufende, mit einer Antihaftbeschichtung versehene Transportbänder 9 auf, die in einem ersten Einlaufabschnitt aufeinander zulaufen. Hierdurch wird das unverfestigte Vlies komprimiert und verdichtet.The double belt press 8th has two endless conveyor belts with a non-stick coating 9 that converge in a first inlet section. This compresses and compacts the non-bonded fleece.

Der zweite Abschnitt der Doppelbändpresse ist beidseitig mit Heizvorrichtungen 10 versehen. Hierdurch wird der eingestreute thermoplastische Kunststoff 7 in dem Vlies aufgeschmolzen, so dass er sich mit den Mineralfasern verbinden kann.The second section of the double belt press has heating devices on both sides 10 Mistake. This causes the interspersed thermoplastic plastic 7th melted in the fleece so that it can bond with the mineral fibers.

In einem weiteren Abschnitt der Doppelbandpresse 8 sind beidseitig Kühlvorrichtungen 11 vorgesehen, welche den Kunststoff 7 unter seinen Schmelzpunkt abkühlen und so für eine Stabilisierung und Fixierung des nunmehr verfestigten Vliesstoffes 12 sorgen. Dieser behält nach Verlassen der Doppelbandpresse 8 durch die innere Verbindung mit dem thermoplastischen Kunststoff 7 die durch die Spaltbreite der Doppelbandpresse 8 eingestellte Schichtstärke.In another section of the double belt press 8th are cooling devices on both sides 11 provided which the plastic 7th cool below its melting point and so for a stabilization and fixation of the now solidified nonwoven fabric 12th to care. This remains after leaving the double belt press 8th through the internal connection with the thermoplastic material 7th due to the gap width of the double belt press 8th set layer thickness.

Claims

Method for the production of a mineral fiber nonwoven, whereby a staple nonwoven (5) is formed from at least one continuous mineral fiber and the staple nonwoven (5) is then solidified, the solidification being achieved exclusively by melting a thermoplastic (7) introduced into the staple nonwoven (5), whereby the thermoplastic plastic is applied in the form of a fiber (plastic fiber) in the staple fleece, characterized in that the thermoplastic plastic fibers are simultaneously to the Mineral fibers are deposited, with one or more extrusion nozzles for the production of the continuous mineral fibers with a spinneret for a thermoplastic fiber are coupled concurrently.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the stacked fleece is formed in multiple layers with at least one first fiber layer and a second fiber layer adjoining it.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the first fiber layer and the second fiber layer are produced in different laying types.

Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the thermoplastic plastic (7) is sprinkled onto the pile fleece (5) during and / or after its formation.

Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the thermoplastic plastic (7) is applied in the form of a film to at least one outside of the stacking fleece.

Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the thermoplastic plastic (7) is applied in the form of a fiber on the stacked fleece.

Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the continuous mineral fiber is formed with silica.

Procedure according to Claim 7 , characterized in that only silica is used as mineral fiber in the stacking fleece (5).

Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the consolidation of the stacking fleece (5) takes place in a press that can be heated at least in sections.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the solidification takes place continuously in a double belt press (8) which can be heated at least in sections.