DE10359902A1

DE10359902A1 - Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten

Info

Publication number: DE10359902A1
Application number: DE10359902A
Authority: DE
Inventors: Johannes Horres; Joachim Mellem
Original assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-21
Also published as: EP1571247B1; ES2329129T3; EP1571247A2; EP1571247A3; DE502004009648D1; DK1571247T3; PL1571247T3; ATE434676T1; ES2329129T5; EP1571247B2; DK1571247T4; PL1571247T5

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten, bei dem das Mineralwollematerial eines Primärvlieses (2) aufgeschlossen und erst danach zur Bildung des Endvlieses (4) rekombiniert wird. Durch Feinaufschluß zu Einzelfasern oder Grobaufschluß zu Mineralwolleflocken (9) ergibt sich eine Beseitigung aller Inhomogenitäten und Fehlstellen im Primärvlies (2). Weiter kann ein hoher Anteil an unverzogenen Bestandteilen (Perlen) erheblich abgesenkt werden. Ein Endvlies (4) aus verdichteten Mineralwolleflocken (9) führt zu Produkten mit dreidimensionaler, isotroper Faserausrichtung, welche gegenüber konventionellen gestauchten Produkten erheblich preiswerter und von höherer Qualität sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Herstellung von Mineralfasern sind verschiedene Verfahren bekannt und in Gebrauch, so etwa Zerfaserung mit innerer Zentrifugierung (sog. TEL-Verfahren), Verfahren mit äußerer Zentrifugierung wie Kaskaden-Schleuderverfahren (sog. REX-Verfahren), Düsenblasverfahren und andere. Bei all diesen bekannten Verfahren werden die erzeugten Fasern mit großen Volumenströmen von Luft und sonstigen Gasen etwa aus der Verbrennung, die für die Zerfaserung benötigt werden, in eine Sammelkammer, hier Fallschacht genannt, eingebracht. Zur Erzeugung gebundener Mineralwolleprodukte werden die Fasern im Fallschacht mit Bindemittel versehen. Im Fallschacht werden weiterhin auch andere verfahrensrelevante Stoffe zugesetzt, wie etwa Öl, Hydrophobierungsmittel und dergleichen.

Die so behandelten Fasern werden an einem bewegten, perforierten Element, das eine der Begrenzungen des Fallschachtes darstellt, abgeschieden und vom begleitenden Luftstrom getrennt. Als solche Elemente sind zum Beispiel Siebgewebe, perforierte Plattenkettenbänder (Flight-Bänder), Siebtrommeln usw. bekannt. Beim Abscheiden der Fasern auf den Elementen entstehen endlose Vliese, die in bezug auf Flächengewicht, Breite, Faserorientierung und Homogenität die entsprechenden Eigenschaften des nachfolgenden Produktes vorgeben; diese Eigenschaften können nachträglich nicht mehr wesentlich geändert werden, so daß bei der Abscheidung aus dem Fallschacht erzeugte Orientierungen der Fasern im Vlies oder Inhomogenitäten, sowie – wenn das Vlies nicht nachträglich aufgespalten oder aufgedoppelt, oder zu nebeneinander liegenden Bahnen getrennt wird – auch Flächengewicht und Breite des Vlieses im späteren Produkt vorgegeben sind.

Das Flächengewicht wird bei konstantem Fasereintrag durch Variation der Geschwindigkeit des Abscheideelementes beeinflußt. Die Breite des Vlieses kann durch Variation des Abstandes der seitlichen Begrenzungswände verändert werden. Die gesamte Luft/Gas-Menge muß das sich bildende Vlies passieren. Je nach Flächengewicht und zur Verfügung stehender Absaugfläche werden unterschiedliche Unterdrücke in der Absaugung benötigt. Mit höher werdendem Flächengewicht muß der Absaugunterdruck erhöht werden. Bei Verringerung der Fallschachtbreite, welche die Vliesbreite bestimmt, wird die Absaugfläche verkleinert. Dadurch erhöht sich die notwendige Strömungsgeschwindigkeit durch das sich bildende Vlies. Dazu muß auch der Unterdruck in der Absaugung erhöht werden. Das bedeutet, daß der Energiebedarf mit steigendem Flächengewicht und Reduzierung der Fallschachtbreite zunimmt.

Ebenfalls ungünstig ist der hohe Unterdruck in der Absaugung für die Erreichung besonders geringer Rohdichten im Endvlies. Durch die hohen Unterdrücke wird das Vlies bereits im Fallschacht so zusammengepreßt, daß die erreichbaren minimalen Rohdichten im Endprodukt eingeschränkt sind.

Zur Reduzierung der notwendigen Unterdrücke sind Verfahren bekannt, bei denen relativ dünnere Primärvliese erzeugt und diese durch mehrfaches Übereinanderlegen zu einem Endvlies kombiniert werden. Beispielhaft sei hier das Pendelablegen quer oder längs zur Fertigungsrichtung genannt, oder die Mehrfachvliesbildung aus verschiedenen Fallschächten. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, Primärvliese mit unterschiedlichen Eigenschaften miteinander zu kombinieren. Die so gebildeten Vliese gelangen dann zur Weiterverarbeitung.

Von dieser bekannten Erzeugung von Primärvliesen, die relativ geringe Dicke haben können, geht die Erfindung im Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Bei der Vliesbildung im Fallschacht sind Inhomogenitäten bei jedem bekannten Zerfaserungsverfahren unvermeidlich. Es kann sich dabei um Inhomogenitäten in der Wolleverteilung handeln, wobei an einzelnen Stellen eine verminderte Mineralwolle menge und an anderen eine erhöhte Mineralwollemenge zu liegen kommt. Weiter führen Fehlstellen wie Bindemittelbatzen oder unsauber zerfaserte Glasteile zu Qualitätseinbußen. Insbesondere bei der Faserherstellung durch äußere Zentrifugierung oder auch das Düsenblasverfahren fallen darüber hinaus hohe Anteile an unverzogenen Glasbestandteilen an, sog. „Perlen". Diese erhöhen den Materialaufwand und die Rohdichte, ohne aber dämmtechnisch wirksam zu sein.

Auch treten Inhomogenitäten der Bindemittelverteilung auf, wie mehrfach benetzte Wolleflocken, die durch Rückströmungen mehrfach in den Bereich der Bindemittelbesprühung gelangt waren, oder Flocken, die den Bereich der Besprühung zu schnell passiert haben. Derartige Bindemittelmangelstellen oder -anreicherungen sind im Endprodukt durch Farbunterschiede erkennbar. Für die Erzielung der vollen Funktionalität der Bindung muß wegen der inhomogenen Verteilung des Bindemittels eine größere Menge an Bindemittel zugegeben werden als theoretisch notwendig.

Die inhomogene Wolleverteilung wirkt sich in lokal unterschiedlichen Flächengewichten des Vlieses aus, die aus Stellen unterschiedlicher Rohdichte resultieren. Derartige Schwankungen in der Wolleverteilung beeinflussen Qualitätsmerkmale negativ, wie insbesondere etwa den Wärmedurchlaßwiderstand, aber auch die mechanische Festigkeit. Besonders bei niederen Rohdichten, bei denen die Bereiche mit verminderter Rohdichte optisch erkennbar sind, wird die erzielbare Mindestrohdichte durch derartige Inhomogenitäten erhöht, schon um sichtbare Fehlstellen wie Löcher zu vermeiden. Im Ergebnis muß also mit einer im Mittel höheren Rohdichte als eigentlich nötig gefahren werden, um diesen Inhomogenitäten der Wolleverteilung Rechnung zu tragen. Dies führt zu höheren Gestehungskosten und damit höheren Produktkosten sowie zur Verminderung des Wärmedurchlaßwiderstands aufgrund der höheren Rohdichte. Die Folge ist ein insgesamt relativ teureres Produkt, welches eine Qualität aufweist, die von der theoretisch möglichen Qualität abweicht.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Auswir kungen der bei den unterschiedlichen Herstellungsverfahren produktionstechnisch unvermeidbaren Inhomogenitäten im Endprodukt minimiert sind und so nach Möglichkeit eine verbesserte Produktqualität bei zumindest gleichen Kosten wie bei herkömmlichen Verfahren erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß das Mineralwollematerial des Primärvlieses aufgeschlossen und so die Relativlage der Fasern zueinander in zufallsbedingter Weise geändert wird, erfolgt eine „automatische" Homogenisierung der im Primärvlies enthaltenen Inhomogenitäten und Fehlstellen. Bei der Rekombination des Mineralwollematerials zur Bildung des Endvlieses ergibt sich die Ablagestelle der Mineralwollefasern ebenfalls zufallsbedingt, so daß diese zufällige Verteilung einer erneuten Bildung von Inhomogenitäten entgegenwirkt. Es ergibt sich im Endvlies somit eine Ablage, welche die bei der Ablage im Fallschacht produktionstechnisch unvermeidbaren Inhomogenitäten vermeidet und so zu einem erheblich homogeneren Produkt führt.

Dieser Effekt kann auch zur Herstellung von bindemittelfreien Mineralwolleprodukten wie Drahtmatten oder Nadelfilz genutzt werden. Wenn jedoch gemäß Anspruch 2 bei der Erzeugung des Primärvlieses den Mineralwollefasern Bindemittel zugesetzt wird, so kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens noch besser zum Tragen, da hiermit auch die Bindemittelverteilung homogenisiert wird, welche sich insbesondere auf die Festigkeiten des Produktes vorteilhaft auswirkt.

Der Aufschluß des Mineralwollematerials des Primärvlieses kann gemäß Anspruch 3, zum Beispiel mittels Kammwalzen, Kardiermaschinen oder ähnlichen Apparaten im Sinne eines Feinaufschlusses unter Bildung einzelner oder einiger weniger, lose zusammenhängender Fasern erfolgen. Ohne weiteres Zutun kommen diese, ähnlich wie bei der Produktion selbst, wieder in einer im wesentlichen laminaren Ablage zu liegen.

Gemäß Anspruch 4 kann das Mineralwollematerial des Primärvlieses jedoch, beispielsweise mittels Schlägerwalzen oder ähnlicher Zerflockungswalzen, unter Bildung von Mineralwolleflocken im Sinne eines Grobaufschlusses aufgeschlossen werden. Beim Herausschlagen von Flocken aus dem Primärvlies werden die eine Flocke bildenden Fasern Druckkräften ausgesetzt, so daß die Fasern in einer Flocke gegenüber der Rohdichte des Primärvlieses vorverdichtet erhalten werden können.

Bei Bedarf können gemäß Anspruch 5 Einzelfasern und Mineralwolleflocken auch hintereinander erzeugt werden, wobei die etwa in einer Kardiermaschine als erster Aufschlußstation zunächst gebildeten Einzelfasern als Zwischenvlies abgelegt und so einer weiteren Aufschlußstation in Form eines Flockenbildungsapparats mit Zerflockungswalze zugeführt und dort zu Flocken agglomeriert werden. Dabei ergibt sich eine besonders intensive Homogenisierung.

Der Feinaufschluß eignet sich insbesondere für Endvliese mit weitgehend homogener Faserorientierung, während der Grobaufschluß zu eher chaotischer Ablage im Endvlies führt. Bei auf den Feinaufschluß folgender Aggregation zu Flocken kann ein aus Flocken aufgebautes Endvlies mit eher homogener Faserorientierung gebildet werden.

Gemäß Anspruch 6 haben die Wolleflocken bevorzugt eine mittlere Ausdehnung von 2 bis 200 mm, vorzugsweise von 5 bis 50 mm, insbesondere von 10 bis 30 mm.

Infolge des Aufschlusses und der nachfolgenden Rekombination des Mineralwollematerials des Primärvlieses können gemäß Anspruch 7 Flächengewicht und/oder Breite des Endvlieses von denjenigen des Primärvlieses abweichen. Das Primärvlies kann somit unabhängig von Flächengewicht und Breite des Endvlieses/Produktes unter rein produktionstechnischen Gesichtspunkten optimiert werden.

Gemäß Anspruch 8 können im Zuge des Aufschlusses weitere Zuschlagstoffe zugegeben werden, die sich auf der Oberfläche von Mineralwolleflocken ablagern oder zur Benetzung einzelner Fasern in das Wollematerial eindringen.

Gemäß Anspruch 9 ist es bevorzugt, daß die aufgeschlossenen Mineralwollefasern vor der Ablage zum Endvlies einer Ausrichtung unterzogen und im Endvlies ausgerichtet abgelegt werden. Wenn die Mineralwollefasern gemäß Anspruch 10 im Endvlies im wesentlichen laminar abgelegt werden, so ergibt sich ein Produkt, dessen Faserorientierung im wesentlichen der laminaren Ausrichtung im Primärvlies entspricht, also ein grundsätzlich ähnliches Produkt (wenn auch ggf. unterschiedlichen Flächengewichts), jedoch befreit von den produktionstechnisch unvermeidbaren Inhomogenitäten. Unter laminarer Ausrichtung ist dabei eine Faserausrichtung im wesentlichen parallel zur Auflagefläche zu verstehen.

Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten wird jedoch häufig angestrebt, die laminare Faserausrichtung durch eine andere Faserausrichtung zu ersetzen, welche zu besseren Produkteigenschaften insbesondere hinsichtlich der Festigkeit führt. So haben Mineralfaserplatten mit laminarer Faserausrichtung eben infolge dieser Faserausrichtung geringe Festigkeiten gegen Zug- und Druckkräfte an den Großflächen, welche die Platte zusammenzudrücken bzw. aufzureißen suchen. Daher werden mechanische Eigenschaften wie Druckfestigkeit und Abreißfestigkeit verbessert, oder insoweit geforderte Werte bereits bei geringerer Rohdichte erreicht, wenn ein erheblicher Teil der Fasern senkrecht zur Fertigungsebene verläuft. Weithin angewendet wird hierzu ein Aufstauchen der Fasern in einer Stauch- oder Crepage-Anlage. In diesem Verfahrensschritt werden vor der Aushärtung des Bindemittels die überwiegend waagerecht in der Fertigungsebene orientierten Fasern teilweise in Richtung der Senkrechten orientiert. Hierdurch ergibt sich in Längsrichtung sowie vor allem in Dickenrichtung des Produkts eine unkontrollierte, zufällige Wellung der Fasern und so deren Umorientierung, während in Breitenrichtung lediglich ein minimales „Verziehen" der Faserstränge oder „Ketten" erfolgt, die Fasern aber im wesentlichen in ihrer laminaren Lage verbleiben. Die Umorientierung der Fasern beim Stauchen erfolgt somit in nur zwei Dimensionen.

Ein solcher Effekt kann beim erfindungsgemäßen Aufschluß des Primärvlieses ebenfalls mit erreicht werden. Hierzu könnte eine bestimmte bevorzugte Faserausrichtung durch geeignete Leit- oder Prallelemente vor der Ablage der aufgeschlossenen Fasern zum Endvlies herbeigeführt werden. Besonders bevorzugt ist jedoch nach Anspruch 11, wenn die Fasern im Endvlies im wesentlichen chaotisch abgelegt werden. Dies ergibt sich besonders einfach dadurch, daß der Aufschluß zu Mineralwolleflocken etwa mit einigen Zentimetern Durchmessern erfolgt, die dann in zufälliger Orientierung zum Endvlies rekombiniert werden, so daß im Ergebnis etwa gleiche Faseranteile in sämtlichen Hauptrichtungen des Produkts vorliegen. Hierdurch wird im Gegensatz zu einem sehr feinen Aufschluß bis zu einzelnen Fasern vermieden, daß die Fasern bei der Ablage zum Endvlies erneut eine bevorzugte Faserausrichtung einnehmen. Auf diese Weise läßt sich also infolge der chaotischen Ablage erstmals ein gewissermaßen dreidimensional gestauchtes Produkt mit Orientierung etwa gleicher Faseranteile in allen drei Hauptrichtungen erzeugen.

Gemäß Anspruch 12 ist bevorzugt, daß das aufgeschlossene Mineralwollematerial zur Bildung des Endvlieses einem Vliesbildner mit besaugtem Transportorgan zugeführt wird. Hierdurch erfolgt eine Ablage aufgrund ähnlicher Mechanismen wie bei der Ablage im Fallschacht, wobei jedoch die Einführung von Inhomogenitäten dadurch vermieden ist, daß die Fasern vor der Ablage nicht den Produktionsprozeß durchlaufen, sondern lediglich einen Aufschlußschritt.

Gemäß Anspruch 13 wird bevorzugt als Transportorgan ein bodenseitiges Transportband verwendet. Dieses kann gemäß Anspruch 14 für die Herstellung der Endvliesbreite, die von der Primärvliesbreite abweichen kann, bewegliche Seitenwände aufweisen. Wenn dabei gemäß Anspruch 15 die Seitenwände des Vliesbildners aus Transportbändern gebildet werden, so wird eine besonders schonende seitliche Führung erreicht, welche Inhomogenitäten durch randseitige Reibungen oder dergleichen verhindert.

Gemäß Anspruch 16 kann dem Vliesbildner eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Wolleverteilung zu- oder nachgeordnet sein. Hierbei kann die Wolleverteilung durch lokal unterschiedlich wirksame Absaugleistungen oder auch durch Luftlanzen oder mechanische Einwirkung je nach Bedarf beeinflußt werden. Diese kann gemäß Anspruch 17 die Wolleverteilung weiter vergleichmäßigen, um möglichst absolut homogene Wolleverteilung zu erzielen. Für bestimmte Produkte kann es jedoch auch angezeigt sein, daß diese Vorrichtung gemäß Anspruch 18 die Wolleverteilung gesteuert unterschiedlich gestaltet, und die Wollemenge beispielsweise am Rand des Vlieses erhöht.

Es ist bekannt und für viele Mineralwolleprodukte unerläßlich, daß im Produkt Zonen unterschiedlicher Rohdichte erzeugt werden, etwa um die Oberfläche des Produktes stärker belasten zu können. Dabei wird entweder ein Teil des Vlieses abgespalten und einem Verdichtungsverfahren, Aufstauchung oder einer anderen Verfestigung unterzogen sowie danach wieder mit dem Grundvlies zusammengeführt, oder aber ein in einem separaten Fallschacht erzeugtes Vlies wird nach entsprechender Bearbeitung mit einem Grundvlies zusammengefahren. Im letzteren Falle kann das im separaten Fallschacht erzeugte Vlies unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, wie etwa höheren Bindemittelgehalt.

Insoweit ist auch erfindungsgemäß gemäß Anspruch 19 vorteilhaft vorgesehen, daß das aufgeschlossene Primärvlies bei der Endvliesbildung mit weiterem Mineralwollematerial zur Bildung eines Verbundproduktes kombiniert wird. Im einfachsten Fall kann das Mineralfasermaterial des aufgeschlossenen Primärvlieses auf dem weiteren, ggf. andersartigen Mineralwollematerial einfach abgelegt und zusammen mit diesem weiteren Bearbeitungsschritten wie einer Verdichtung unterzogen werden.

Gemäß Anspruch 20 kann vorgesehen sein, daß das aufgeschlossene Primärvlies zuvor von dem das weitere Mineralwollematerial ergebenden Vlies abgetrennt wurde, was herstellungstechnisch am wenigsten Aufwand bereitet. Besonders vorteilhaft wird dabei gemäß Anspruch 21 erst das aus dem Primärvlies bereits gebildete Endvlies mit dem weiteren Mineralwollematerial zur Bildung des Verbundproduktes kombiniert. Bevorzugt kann das Endvlies dabei gemäß Anspruch 22 vor seiner Kombination mit dem weiteren Mineralwollematerial einer Verdichtung und/oder Stauchung (Crepage) unterzogen werden. Auf diese Weise können Verbundprodukte mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften der Schichten erzeugt werden, so etwa ein Verbundprodukt mit einem inneren Mineralwollekörper und wenigstens einer stabilen äußeren Schutzschicht, wobei letztere in ihrer Rohdichte nicht wesentlich von derjenigen des Grundkörpers abweicht.

Besonders vorteilhaft kann gemäß Anspruch 23 das aufgeschlossene Primärvlies in einem separaten Fallschacht erzeugt werden und weist z.B. einen höheren Gehalt an Bindemittel und/oder sonstigen verstärkenden Stoffe im Vergleich zu dem weiteren Mineralwollematerial auf. Hierdurch kann die Festigkeit der Deckschicht auch bei annähernd gleicher Rohdichte noch weiter erhöht werden.

Gemäß Anspruch 24 kann das Primärvlies in mehrere Teilvliese aufgeteilt werden, und können diese mehreren Aufschlußanlagen zugeführt werden. Auf diese Weise lassen sich die Teilvliese gezielt in der jeweils gewünschten Weise aufschließen. Weiterhin können gemäß Anspruch 25 aus den aufgeschlossenen Teilvliesen gebildete Teil-Endvliese unterschiedlichen Weiterverarbeitungsanlagen zugeführt werden und so je nach Wunsch mit geeigneten Eigenschaften versehen werden.

Gemäß Anspruch 26 kann das weitere Mineralwollematerial ebenfalls aus wenigstens einem aufgeschlossenen Primärvlies erzeugt bzw. aus dem daraus gebildeten Endvlies hergestellt werden. Hierdurch lassen sich bei einem Verbundprodukt die erfindungsgemäßen Vorteile wie kostengünstige Qualitätsverbesserung gezielt in allen Schichten oder Lagen nutzen.

Gemäß Anspruch 27 kann das insgesamt durch die zuvor erläuterten Maßnahmen gebildete Endvlies, ggf. hergestellt aus einer Mehrzahl von aufgeschlossenen Primär vliesen, einer Verdichtung und/oder einer Stauchung und einem Aushärteofen für das Bindemittel zugeführt werden, um das Bindemittel in allen Schichten gleichzeitig auszuhärten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
1 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Aufschlußstation für das erfindungsgemäße Verfahren;
2 eine schematisch vereinfachte Schnittdarstellung gemäß Linie II-II in 1;
3 eine schaubildliche Darstellung eines gestauchten Produktes nach dem Stand der Technik unter Zug- und Druckbelastung,
4 eine 3 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Produktes,
5 eine grafische Darstellung der Wärmeleitfähigkeit über der Rohdichte, und
6 in einer den 3 und 4 entsprechenden Darstellung ein erfindungsgemäß hergestelltes Produkt mit verfestigter Oberflächenschicht.
In 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Station zum Aufschließen von Mineralwollematerial eines Primärvlieses 2 veranschaulicht. Die Aufschlußstation 1 ist zwischen einer gemäß Förderrichtung Pfeil 3 stromauf liegenden Zerfaserungsstation und einem stromab liegenden Aushärteofen angeordnet. Die Zerfaserungsstation und der Aushärteofen können von jeder beliebigen bekannten Bauart sein und sind daher nicht näher dargestellt.
Das Primärvlies 2 wird in der Zerfaserungsstation dadurch hergestellt, daß aus der Schmelze erzeugte Mineralfasern aus einem großvolumigen Förderluftstrom an einem besaugten perforierten Element abgelegt werden, etwa einem Siebgewebe, welches in Produktionsrichtung fortschreitend bewegt wird. Hierdurch ergibt sich eine Faserablage im Primärvlies 2 derart, daß die Mineralfasern überwiegend parallel zur Auflagefläche bzw. zu den Großflächen des Primärvlieses 2 angeordnet sind, gewissermaßen also „liegen". Eine solche Faserablage wird als „laminar" bezeichnet.
Im Beispielsfalle möge zur Herstellung eines gebundenen Mineralwolleproduktes dem Faserstrom vor der Abscheidung auf dem perforierten Element ein Bindemittel zugegeben worden sein, welches in einem stromabliegenden üblichen Aushärteofen ausgehärtet wird, um so dem Mineralwolleprodukt seine stabile endgültige Form zu verleihen. Zwischen Zerfaserungsstation und Aushärteofen liegt das Bindemittel noch unausgehärtet vor, und können die Fasern, die noch gegeneinander beweglich sind, im Sinne einer Umorientierung beeinflußt werden. Hierzu ist es bekannt, das Mineralwollematerial dadurch zu „stauchen", daß das Primärvlies 2 in einer Stauchstation oberflächenseitig zunehmend gebremst wird, so daß sich die Fasern unter diesem Stauchdruck aufzurichten beginnen und in größerer Anzahl eine Hauptrichtung senkrecht zu den Großflächen des Produkts erhalten. Hierdurch wird die Festigkeit des Produktes gegen Flächendruck und Flächenzug deutlich gesteigert, jedoch nimmt umgekehrt die Biegefestigkeit ab.
Es ist weiter bekannt, vor dem Einlauf in den Aushärteofen mehrere Primärvliese übereinander zu fahren oder pendelnd aufeinander abzulegen. Hierdurch kann jedes Primärvlies unter produktionstechnisch optimierten Bedingungen hergestellt werden und anschließend zu einem komplexeren, dickeren Produkt kombiniert werden. Auch können dadurch gezielt die Eigenschaften von Schichten oder Lagen von Verbundpro dukten beeinflußt werden. Die grundsätzlich laminare Faserablage ändert sich dadurch nicht. Bei Bedarf kann eine Stauchung (Crepage) zur Anwendung kommen.
Erfindungsgemäß ist nun zwischen Zerfaserungsstation und Aushärteofen die Aufschlußstation 1 angeordnet. In dieser wird das Mineralwollematerial des Primärvlieses 2 aufgeschlossen, also aus seinem Verbund heraus vereinzelt, und neu zur Bildung eines Endvlieses 4 abgelegt.
Hierzu läuft das Primärvlies 2 unter einer Preßwalze 5 in die Aufschlußstation 1 ein, und wird unter Verdichtungsstiften 6 gehalten. In dieser Position erfolgt eine Vereinzelung der Mineralfasern aus dem Verbund im Primärvlies 2 heraus durch zwischen den Verdichtungsstiften 6 hindurchgreifenden Zerflockungsstiften 7 einer Zerflockungswalze 8, die das Primärvlies 2 von unten her beaufschlagt und zwischen den Verdichtungsstiften 6 unter Bildung von Mineralwolleflocken 9 vereinzelt.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, kann die Anordnung und Ausbildung der Zerflockungswalze sowie der Verdichtungsstifte beliebig variiert werden, um Flocken unterschiedlicher Größe und Konsistenz zu erhalten. Ebenso kann durch Einsatz unterschiedlicher Apparate wie beispielsweise Kammwalzen oder Kardiermaschinen eine weitergehende Vereinzelung der Mineralfasern erreicht werden, so daß diese einzeln oder in geringer Zahl lose zusammenhängend erzeugt werden. Auch kann einer Aufschlußstation 1 mit Zerflockungswalze 8 in nicht näher dargestellter, jedoch ohne weiteres ersichtlicher Weise eine Kardiermaschine vorgeschaltet werden, um zunächst ein Zwischenvlies aus Einzelfasern zu erhalten, das dann zerflockt wird.
Der aufgeschlossene Faserstrom 10 wird im Beispielsfalle einem bodenseitigen perforierten Transportband 11 zugeführt und auf diesem abgelegt. Im Raum 12 unterhalb des Transportbandes 11 erfolgt eine Luftabsaugung, so daß die Faserablage auf dem Transportband 11 durch eine großvolumige Luftströmung unterstützt wird. Insofern ähnelt die Faserablage auf dem Transportband 11 derjenigen auf dem perforierten Element in der Zerfaserungsstation. Wenn demzufolge die Fasern in der Aufschlußsta tion 1 weitgehend vereinzelt wurden, so ergibt sich auf dem Transportband 11 wiederum eine Faserablage, die überwiegend laminar, jedoch homogenisiert ist. Dieser Feinaufschluß eignet sich insbesondere für Mineralwolle großer Faserfeinheit, wie sie mit einem Zerfaserungsverfahren mit innerer Zentrifugierung (TEL-Verfahren) erhalten wird.
Wenn hingegen in der Aufschlußstation 1 relativ kompakte Flocken erzeugt werden, die durch die Einwirkung der Zerflockungsstifte auch bereits eine gewisse Vorverdichtung gegenüber der Rohdichte im Primärvlies 2 erfahren haben, so erfolgt die Ablage der Flocken in einer zufälligen Orientierung und ist die Faserausrichtung im Endvlies 4 chaotisch, d.h. isotrop. Im Beispielsfalle nach entsprechender, nicht näher dargestellter Vorverdichtung gelangt das Material mit dieser isotropen Ausrichtung in den Aushärteofen, in dem das Bindemittel aushärtet. Je nach Bedarf kann vor dem Aushärteofen auch noch eine weitere Faserbeeinflussung etwa durch eine Stauchung erfolgen.
An der Unterseite das Faserstromes 10 kann ein Führungselement 13 angeordnet werden, welches in seinem stromab liegenden Bereich den Faserstrom 10 in Richtung auf seine Ablagestelle auf dem Transportband 11 führt, und mit seinem stromaufseitigen Ende in nicht näher dargestellter Weise abgestützt ist und zwischen die Zerflockungsstifte 7 der Zerflockungswalze 8 eingreift, um eine Bildung von Faseransammlungen dort zu verhindern.
Weiterhin können in den lockeren Faserstrom 10 Zuschlagstoffe wie etwa Hydrxide oder Fremdfasern eingeführt werden, um gewünschte Eigenschaften zu erzeugen oder zu unterstützen.
Ebenso wie bei der Vliesbildung in der Zerfaserungsstation kann der das Transportband 11 umfassende Vliesbildner in nicht näher dargestellter Weise mit an sich bekannten, im Abstand zueinander verstellbaren Seitenwänden versehen werden, um das Endvlies 4 seitlich zu führen und zu begrenzen. Dem Vliesbildner kann weiter eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Wolleverteilung zu- oder nachgeordnet werden, welche insbesondere bei geringen Flächengewichten des Endvlieses 4 die Wolle weiter vergleichmäßigt, um bei der Ablage aus den Faserstrom 10 etwa aufgetretene Inhomogenitäten der Wolleverteilung weiter zu vergleichmäßigen oder aber eine gewünschte Wolleverteilung herbeizuführen. Hierzu kann die Wolleverteilung durch lokal unterschiedlich wirksame Absaugleistungen oder auch durch Luftlanzen oder mechanische Einwirkung je nach Bedarf beeinflußt werden.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, können derartige Aufschlußstationen 1 im Bereich zwischen Zerfaserungsstation und Aushärteofen vielfältig zur Anwendung gelangen. Eine Aufschlußstation 1 kann zunächst einmal überall dort angewendet werden, wo bislang eine Stauchstation vorgesehen war. Sie kann auch jedes einzelne Primärvlies für sich homogenisieren und dabei entweder laminar belassen oder isotrop umformen, wonach die an Stelle jedes einzelnen Primärvlieses 2 so gebildeten Endvliese 4 sodann übereinander gefahren oder aufeinander abgelegt werden können. Es ist aber auch möglich, in Form eines weiteren Primärvlieses 2 oder Endvlieses 4 weiteres Mineralwollematerial auf das Transportband 11 zu fördern, und auf dessen Oberseite das Endvlies 4 als weitere Lage zu bilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren schränkt somit die Anwendbarkeit bekannter Vorgehensweisen nirgends ein, sondern erweitert diese um die Möglichkeit, jedes beliebige Vlies, ob nun erfindungsgemäß oder anderweitig vorbehandelt oder nicht, als Primärvlies 2 einer Aufschlußstation 1 zuzuführen und so in jedem Falle zu homogenisieren sowie bei Bedarf zusätzlich in eine isotrope Faserorientierung umzuformen.
Auch bei Bildung eines im wesentlichen laminare Endvlieses 4 ergibt sich durch die Aufschlußstation 1 der wesentliche Vorteil, daß im Primärvlies 2 enthaltene Inhomogenitäten etwa bezüglich Bindemittelverteilung, Wolleverteilung sowie durch Fehlstellen in der Aufschlußstation 1 dadurch egalisiert werden, daß die Faserelemente gewissermaßen neu gemischt werden, so daß sich eine von Inhomogenitäten und Fehlstellen weitestgehend freie Ausbildung des Endvlieses 4 ergibt. Dies hat weitreichende Vorteile in Bezug auf Verminderung der Produktionskosten und Erhöhung der Produktqualität, wie dies eingangs näher geschildert ist.
In 3 ist schaubildartig eine konventionell gestauchte Platte dargestellt, wie sie Flächenzug bzw. Flächendruck ausgesetzt wird. Wie in der Zeichnung angedeutet, führt die Stauchung (Crepage) je nach Art der zur Stauchung verwendeten Einrichtung zu einer unterschiedlichen Ausbildung an der mit 21 bezeichneten Seitenfläche des Produkts 20, welches in einer Produktionsrichtung gemäß Pfeil 3 produziert wurde. Die Ausbildung der Seitenfläche 21 reicht je nach verwendeter Einrichtung von einer ausgeprägten Wellenform bis zu einer weitgehend regellosen Wirrlage, wie sie in 3 veranschaulicht ist. Eine solche weitgehend regellose Wirrlage an der Seitenfläche 21 läßt sich etwa mit einer Hochleistungs-Stauchanlage gemäß der EP 1 144 742 B1 erzielen, auf die wegen weiterer Einzelheiten insoweit vollinhaltlich verwiesen wird.
An den Großflächen 22 hingegen ist nur eine mehr oder weniger ausgeprägte Wellung erkennbar, welche von den Stauchwalzen oder Stauchbändern herrührt, die über diese Flächen die Stauchkräfte eingebracht haben.
An den mit 23 bezeichneten Stirnflächen des Produktes 20, die bei der Ablängung von Platten aus der gehärteten Mineralwollebahn entstehen, ist hingegen nach wie vor eine laminare Ablage der Fasern erkennbar. Alle bei der Stauchung aufgetretenen Kräfte haben nur senkrecht zu dieser Stirnfläche 23 gewirkt, so daß quer zur Produktionsrichtung gemäß Pfeil 3 liegende Faserstränge oder „Ketten" zwar möglicherweise gedreht oder gekippt wurden, so daß in Produktionsrichtung gemäß Pfeil 3 liegende Fasern in Richtung der Senkrechten orientiert wurden, quer zur Produktionsrichtung gemäß Pfeil 3 liegende Fasern des laminaren Produktes wurden jedoch in ihrer Ausrichtung nicht beeinflußt. Insoweit ist das Produkt 20 über seine stirnseitige Breite an der Stirnfläche 23 gesehen auch nach der Stauchung noch laminar.
Das Produkt 20 muß für bestimmte Flächenzug- bzw. Flächendruckbelastungen ausgelegt werden, denen es im Einsatz ausgesetzt ist. Um diese Festigkeiten zu erzielen, muß eine gewisse Rohdichte eingehalten werden, da das Produkt mit höherer Rohdichte fester wird. Um beispielsweise eine Flächenzugfestigkeit von 30 kN/m² zu erhalten, möge beim Produkt 20 eine Rohdichte von 130 kg/m³ erforderlich sein. Um eine Flächendruckfestigkeit von 60 kN/m² zu erreichen, möge eine Rohdichte von 160 kg/m³ erforderlich sein. Erhöhte Rohdichte führt zu erhöhtem Materialeinsatz und damit erhöhten Kosten sowie oberhalb einer Rohdichte von etwa 50 bis 70 kg/m³ zu einer Verminderung des Wärmedurchlaßwiderstandes durch Erhöhung der Wärmebrücken an den Fasern, also zu einem Qualitätsabfall.
In 4 ist ein beispielhaftes erfindungsgemäß erhaltenes Produkt 30 in einer Darstellung entsprechend 3 dargestellt. Das Produkt 30 ist erhalten worden durch Grobaufschluß eines Primärvlieses zur Bildung von Flocken sowie Rekombination der Flocken zu einem Endvlies 4, welches in gewünschter Weise vorverdichtet und sodann im Aushärteofen unter Verdichtung auf seine Enddicke ausgehärtet wurde.
In den einzelnen Mineralwolleflocken 9 liegen die Fasern in überwiegend nicht paralleler Anordnung, so, wie sie die Zusammenwirkung der Zerflockungsstifte 7 mit den Verdichtungsstiften 6 ausgebildet hat. Im Faserstrom 10 werden die Flocken gegeneinander bewegt und schließlich regellos auf dem Transportband 11 zur Bildung des Endvlieses 4 abgelegt. Auf diese Weise ist die zuvor laminare Faserablage des Primärvlieses 2 zu einer völlig regellosen, isotropen Faserablage im Endvlies 4 umorientiert worden. Nach Verdichtung sind die einzelnen Mineralwolleflocken 9 im Endvlies 4 nicht mehr erkennbar, sondern ist die abgelegte Flockenmasse zu einer homogenen und integralen neuen Struktur geworden.
Optisch zeigt sich dies daran, daß die Fasern an Seitenfläche 31, Großfläche 22 und Stirnfläche 23 völlig regellos angeordnet sind. Während bei einer Stauchung gemäß 3 eine lediglich zweidimensionale Umorientierung der Fasern erfolgt, welche die Breitenrichtung im wesentlichen unbeeinflußt läßt, erfolgt bei der Erfindung gemäß 4 somit eine vollständig dreidimensionale Umorientierung, welche alle drei Hauptrichtungen voll erfaßt.
Durch diese isotrope Ausrichtung der Fasern und ihre Freiheit von Inhomogenitäten ergibt sich bei gleichem Bindemittelgehalt wie bei einer gestauchten Platte gemäß 3 eine Flächenzugfestigkeit von 30 kN/m² bereits bei einer Rohdichte von etwa 95 kg/m³, und eine Flächendruckfestigkeit von über 60 kN/m² bereits bei einer Rohdichte von etwa 105 kg/m³. Dies ergibt somit eine Verminderung der Rohdichte von mehr als 25 %, und infolge verminderten Materialeinsatzes eine dementsprechende Verminderung der Produktkosten.
Andererseits ergibt sich verbesserte Qualität infolge verbesserten Wärmedurchlaßwiderstandes: Bei gleichen Abmessungen und sonstigen Parametern der Produkte gemäß 3 und 4 ergab sich beim erfindungsgemäß hergestellten Produkt gemäß 4 eine um 4 bis 5 mW/(m·K) verminderte Wärmeleitfähigkeit. Neben der homogenen Konsistenz des erfindungsgemäß hergestellten Produktes gemäß 4 ergibt sich die Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit auch daraus, daß die Verminderung der Rohdichte oberhalb des Optimums von etwa 50 bis 70 kg/m³ zu einer Verminderung der Materialleitung von Wärme durch die Fasern und somit zur Erhöhung des Wärmedurchlaßwiderstandes führt.
Bei geringen Rohdichten unterhalb von etwa 50 kg/m³ steigt die Wärmeleitfähigkeit zwangsläufig wieder an, da mit geringerer Rohdichte der Einschluß ruhender Luft zwangsläufig immer schlechter gelingt. Produkte dämmen ja bekanntlich nicht durch das Dämmaterial selbst, sondern durch die vom Dämmaterial eingeschlossene ruhende Luft. Während bei hohen Rohdichten die Leitung durch das Dämmaterial selbst immer stärker in den Vordergrund tritt und die Wärmeleitfähigkeit erhöht, spielt dies bei geringen Rohdichten keine wesentliche Rolle mehr, dafür aber gelingt der Einschluß eines ruhendes Luftpolsters zwangsläufig immer schlechter.
Dies ist in der graphischen Darstellung gemäß 5 näher veranschaulicht. Die dortige strichpunktiert veranschaulichte Kurve 40 zeigt einen typischen Verlauf der Wärmeleitfähigkeit über der Rohdichte bei laminarem, mit innerer Zentrifugierung hergestelltem Mineralwollematerial. Dem gegenüber veranschaulicht die mit ausgezogener Linie veranschaulichte Kurve 41 den entsprechenden Verlauf bei einem erfindungsgemäß hergestellten, durch Aufschluß homogenisierten Material mit im wesentlichen laminarer Ablage und sonst gleichen Parametern wie das Wollematerial der Kurve 40. Wie daraus ersichtlich ist, verschiebt sich ein Punkt A gleicher Wärmeleitfähigkeit bei erfindungsgemäß hergestelltem Material um einen Betrag a in Richtung auf verminderte Rohdichte. Dies bedeutet, daß Produkte, welche eine bestimmte Rohdichte zur Erzielung eines gewünschten Wärmeleitwertes bislang nicht unterschreiten konnten, erfindungsgemäß mit dem gegenüber verminderter Rohdichte hergestellt werden können, was zu entsprechenden Einsparungen führt. Gerade bei den Materialien mit geringer Rohdichte, wie sie etwa für die Zwischensparrendämung verwendet werden, ergibt jede zulässige Absenkung der Rohdichte infolge der außerordentlich hohen Produktionsmengen einen erheblichen Kostenvorteil.
Die zulässige Absenkung der Rohdichte bei leichten Materialien ergibt sich im wesentlichen durch die erfindungsgemäß erzielte Homogenisierung der Wolle- und Bindemittelverteilung im Produkt. Dadurch wird das Produkt immer weiter seinem theoretischen Idealzustand angenähert, und es braucht nicht mit Materialüberschüssen gefahren zu werden, nur um auch an Mangelstellen noch ausreichend Material vorliegen zu haben.
Darüber hinaus kann erfindungsgemäß problemlos mit einem Primärvlies 2 geringen Flächengewichts gearbeitet werden, welches entsprechend geringe Kompression bei der Abscheidung aus dem Luftstrom in der Zerfaserungsstation erfährt. Damit kann die Aufschlußstation 1 mit sehr leichtem Material beschickt werden. In der Aufschlußstation 1 kann sodann mit einer Kamm-, Kardierwalze oder dergleichen eine Feinaufschließung bis in den Bereich von Einzelfasern erfolgen, die dann mit geringem Unterdruck im Raum 12 sanft auf das Transportband 11 abgelegt werden können, um so eine minimale Rohdichte von unter 10 kg/m³ überhaupt erst zu erreichen. Je nach Geschwindigkeit des Transportbandes 11 kann dabei bereits ein relativ dickes Endvlies 4 erhalten werden, welches bei geringem Unterdruck im Raum 12 dennoch mit sehr ge ringer Rohdichte erhalten werden kann. Zur Erzielung höherer Dämmdicken können auch mehrere Endvliese 4 übereinander gefahren werden, bevor die Aushärtung erfolgt.
Die im wesentlichen laminare Ablage im Endvlies 4 vermindert die Leitfähigkeit in Dickenrichtung, da kaum Fasern in Dickenrichtung verlaufen. Andererseits ist die Faseranzahl pro Volumeneinheit bei so geringen Rohdichten ohnehin gering, so daß die Wärmeleitung durch die Fasern selbst nur noch untergeordnete Rolle spielt. Deshalb ist es vorteilhaft auch möglich, Material geringer Rohdichte aus Mineralwolleflocken 9 herzustellen, wie sie von der Zerflockungswalze 8 gebildet werden. Hier ist darauf zu achten, daß mit einem Primärvlies 2 möglichst geringer Rohdichte gearbeitet wird, und der Mechanismus der Flockenbildung an der Zerflockungswalze 8 nur zu geringer Vorverdichtung der Flocken führt. So läßt sich auch aus Mineralwolleflocken 9 eine Endvlies 4 sehr geringer Rohdichte erzeugen. Durch die isotrope Ausrichtung der Fasern und den guten Lufteinschluß in den Flocken ergeben sich auch hier bei sehr geringer Rohdichte hervorragende Wärmeleitwerte, obwohl rund ein Drittel der Faserelemente in Wärmestromrichtung liegt.
Umgekehrt kann aber auch bei einem Punkt B gleicher Rohdichte gearbeitet werden. Dann ergibt sich eine Verbesserung a des Wärmeleitwertes, also bei gleichem Materialeinsatz eine erhebliche Verbesserung der Wännedämmeigenschaften und ggf. eine bessere Wärmeleitfähigkeitsgruppe.
Schließlich kann sowohl die Rohdichte um einen gegenüber dem Wert a geringeren Wert a₁ vermindert als auch die Wärmeleitfähigkeit um einen gegenüber dem Wert b verminderten Wert b₁ verbessert werden, wie dies in 5 durch Pfeil c veranschaulicht ist. Dies empfiehlt sich etwa dann, wenn die Verbesserung der Wämleitfähigkeit um den Wert b₁ bereits ausreicht, um eine angestrebte bessere Wärmeleitfähigkeitsgruppe zu erzielen, so daß eine weitere Absenkung der Wärmeleitfähigkeit nicht mehr erforderlich ist und stattdessen um den noch zur Verfügung stehenden Wert a₁ an Rohdichte gespart werden kann.
Ein wesentliches weiteres Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung liegt in Verbundprodukten, wobei der Einsatz der Erfindung zumindest immer dort erfolgen kann, wo konventionell mit Stauchvorgängen (Crepage) gearbeitet wurde.
Ein solches Verbundprodukt ist in 6 als Produkt 50 dargestellt. Ein solches Produkt, beispielsweise eine Fassadendämmplatte, weist eine laminare Dämmschicht 51 sowie eine feste Oberflächenschicht 52 auf. Die feste Oberflächenschicht 52, üblicherweise eine Stauchplatte relativ hoher Rohdichte, dient zum Schutz der Dämmschicht 51 gegen punktähnlich aufgebrachte Kräfte. Im Falle einer Fassadendämmplatte werden diese Kräfte von Haltedübeln aufgebracht, welche die Fassadendämmplatte mit der festen Oberflächenschicht nach außen gegen die Gebäudewand festlegen und gegen Schwerkraft und Windkräfte halten. Aus Gründen des Montageaufwandes ist dabei anzustreben, mit möglichst wenigen Dübeln auszukommen.
In einem solchen Falle treten in der festen Oberflächenschicht im Bereich der Ränder des Dübeltellers, der bei 53 angedeutet ist, erhebliche Scherkräfte auf. Die Dübeldurchzugsfestigkeit der Fassadendämmplatte ergibt sich aus der Aufnahmefähigkeit der festen Oberflächenschicht 52 gegen diese Scherkräfte an den Dübelrändern.
Wird die feste Oberflächenschicht 52 aus einer gestauchten Platte konventionell hergestellt, so enthält diese zwar eine Vielzahl in Dickenrichtung liegender Fasern, welche eine Einbuchtung der festen Oberflächenschicht im Bereich des Dübeltellers 53 (Matratzeneffekt) vermeiden, jedoch gegen Scherkräfte an den Dübelrändern nur sehr begrenzte Festigkeit aufweisen, da sie gegeneinander verschoben werden können. Daher sind sehr hohe Rohdichten und vergleichsweise hohe Dicken der festen Oberflächenschichten 52 erforderlich, was infolge des stark verminderten Wärmedurchlaßwiderstandes der festen Oberflächenschicht zu einer erhöhten erforderlichen Dicke der gesamten Fassadendämmplatte führt.
Wird die feste Oberflächenschicht 52, wie dies in 6 schaubildlich veranschaulicht ist, erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß ein Primärvlies 2 zur Bildung von Mineralwolleflocken 9 grob aufgeschlossen und zu einem Endvlies 4 rekombiniert wird, so ergibt die dreidimensionale, isotrope Faserablage eine Ausrichtung der Fasern in alle Richtungen. Auf diese Weise sind einerseits genügend Fasern vorhanden, welche einer Einbuchtung (Matratzeneffekt) entgegenwirken, jedoch auch ausreichende Fasern, welche im Bereich der Dübelränder quer zu den dort eingeleiteten Scherkräften verlaufen und diese somit sauber abfangen. So wurden an einem Produkt entsprechend dem Produkt 50 einmal mit gestauchter fester Oberflächenschicht und einmal mit erfindungsgemäß geflockter fester Oberflächenschicht 52 bei gleichen Bindemittelgehalten und Rohdichten die Dübeldurchzugsfestigkeit gemessen, also diejenige Dübelkraft, bei der die feste Oberflächenschicht 52 über den Dübelteller 53 geschoben oder gezogen wird. Dieser Vergleichsversuch ergab im Falle der gestauchten festen Oberflächenschicht eine Dübeldurchzugskraft von gut 500 N, im Falle der erfindungsgemäß hergestellten festen Oberflächenschicht 52 hingegen eine Dübeldurchzugskraft von fast 1000 N.
Somit wird die erforderliche Dübeldurchzugskraft bei einer erfindungsgemäß hergestellten festen Oberflächenschicht 52 bereits mit erheblich verminderter Dicke und/oder Rohdichte erzielt, was dementsprechend zu einer Verminderung des Materialeinsatzes bei gleichzeitiger Verbesserung der Dämmwirkung führt.
Hinzu kommt, daß bei einer festen Oberflächenschicht aus gestauchtem Material Inhomogenitäten vorhanden sind. Diese bestehen beispielsweise in Bereichen höherer und geringerer Bindemittelgehalts, also härteren und weicheren Stellen. Überdies kann auch die Rohdichte lokal erheblich variieren. Derartige Inhomogenitäten führen dazu, daß die lokale Aufnahmefähigkeit für Scherkräfte drastisch absinkt. Wenn also eine derartige Dichteschwankung in den Bereich eines Dübelrandes kommt, so kann der Dübel ausreißen, obwohl die Dübeldurchzugsfestigkeit der gesamten Platte, gemessen an vielen anderen Stellen, ausreicht. Aus diesem Grund muß Dübeldurchzugsfestigkeit in der gestauchten Platte gewissermaßen „vorgehalten" werden, um auch für den Fall, daß der Dübel an einer Schwachstelle zu sitzen kommt, noch ausreichende Dübeldurch zugsfestigkeit zu haben. Dies führt wiederum zu höheren erforderlichen Dicken oder Rohdichten der festen Oberflächenschicht.
Erfindungsgemäß hergestellte Harthäute sind infolge des Aufschlusses und der damit einhergehenden Auflösung von Inhomogenitäten im Primärvlies 2 erheblich homogener und weisen so gut wie keine Fehlstellen auf. Sowohl die Bindemittelverteilung als auch die Wolleverteilung sind erheblich gleichmäßiger. Damit schwanken die Dübeldurchzugsfestigkeiten an verschiedenen Stellen einer Fassadendämmplatte auch nur unwesentlich, so daß keine Dübeldurchzugsfestigkeit „vorgehalten" werden muß, um Schwachstellen auszugleichen. Dies ist ein zusätzlicher Grund dafür, warum erfindungsgemäß hergestellte feste Oberflächenschichten 52 mit gegenüber der obigen Schilderung noch weiter verminderten Dicken und/oder Rohdichten auskommen können.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten, bei dem zunächst wenigstens ein Primärvlies (2) erzeugt wird, welches sodann zu einem Endvlies (4) weitergebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwollematerial des Primärvlieses (2) aufgeschlossen und erst danach zur Bildung des Endvlieses (4) rekombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mineralwollefasern bei der Erzeugung des Primärvlieses (2) Bindemittel zugesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwollematerial des Primärvlieses (2) unter Bildung einzelner Fasern oder einiger weniger, lose zusammenhängender Fasern fein aufgeschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwollematerial des Primärvlieses (2) unter Bildung von vorzugsweise vorverdichteten Mineralwolleflocken (9) grob aufgeschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwollematerial des Primärvlieses (2) zunächst fein aufgeschlossen und sodann zu Mineralwolleflocken (9) vor-rekombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralwolleflocken (9) eine mittlere Ausdehnung von 2 bis 200 mm, vorzugsweise von 5 bis 50 mm, insbesondere von 10 bis 30 mm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Endvlies (4) in Breite und/oder Flächengewicht vom Primärvlies (2) abweicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des Aufschließens Zuschlagstoffe wie Hydroxid oder Fremdfasern zugegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeschlossenen Mineralwollefasern vor der Ablage zum Endvlies (4) einer Ausrichtung unterzogen und ausgerichtet im Endvlies (4) abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralwollefasern im Endvlies (4) im wesentlichen laminar abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralwollefasern im Endvlies (4) im wesentlich chaotisch abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschlossene Mineralwollematerial zur Bildung des Endvlieses (4) einem Vliesbildner mit besaugtem Transportorgan (11) zugeführt wird.
Verfahren nach Ansprüche 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportorgan ein vorzugsweise bodenseitiges Transportband (11) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesbildner mit für die Herstellung der Endvliesbreite beweglichen Seitenwänden verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Seitenwände des Vliesbildners Transportbänder verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vliesbildner eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Wolleverteilung nachgeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeordnete Vorrichtung die Wolleverteilung vergleichmäßigt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeordnete Vorrichtung die Wolleverteilung gesteuert ungleichmäßig ausbildet, insbesondere zum Rand des Vlieses zusätzliches Wollematerial transportiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschlossene Primärvlies (2) bei der Endvliesbildung mit weiterem Mineralwollematerial (51) zur Bildung eines Verbundproduktes (50) kombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschlossene Primärvlies (2) zuvor von dem das weitere Mineralwollematerial (51) ergebenden Vlies abgetrennt wurde.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß erst das aus dem Primärvlies (2) gebildete Endvlies (4) mit dem weiteren Mineralwollematerial (51) zur Bildung eines Verbundproduktes (50) kombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Endvlies (4) vor seiner Kombination mit dem weiteren Mineralwollematerial (51) einer Verdichtung und/oder Stauchung (Crepage) unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschlossene Primärvlies (2) bzw. das hierdurch hergestellte Endvlies (4) einen höheren Gehalt an Bindemittel und/oder an sonstigen verstärkenden Stoffen im Vergleich zu dem weiteren Mineralwollematerial (51) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschlossene Primärvlies (2) in mehrere Teil-Endvliese aufgeteilt wird und diese unterschiedlichen Aufschlußanlagen (1) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil-Endvliese verschiedenen Weiterverarbeitungsanlagen zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mineralwollematerial (51) ebenfalls aus wenigstens einem aufgeschlossenen Primärvlies (2) erzeugt bzw. aus dem daraus gebildeten Endvlies (4) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das so gebildete Endvlies (4) einer Verdichtung und/oder Stauchung und einem Aushärteofen für das Bindemittel zugeführt wird.