DE1635545A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasermatten - Google Patents

Description

Hatec-Holdiag S.A.« Zug

(Schweiz)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasermatten.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fasermatten bei dem die gelockerten Vasern von einem Kardlerzyllnder In einen Kanal geschleudert und darin, von einem Luftstrom auf eine zum Ablagern der Fasern vorgesehene Slebtromel getragen werden.

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Bei der Herstellung von j?a&ermatten v/erden die gelockerten Fasern durch einen Luftstrom aufgewirbelt und lagern sich unter dem Einfluss ihres eigenen Gewichtes oder des Luftetromes auf einer ruhenden oder bewegten Unterlage ab. Die regellos abgelagerten Fasern sind im allgemeinen leicht miteinander verflochten, was einen genügenden Zusammenhalt für eine anschliessende, auf die lockere Verbindung abgestimmte Weiterverarbeitung gibt» ohne dass die lockere Schicht schon die Haltbarkeit einer Fasermatte hätte.

Die für den Gebrauch notwendige Festigkeit erhalten solche Fasermatten erst dann, wenn sie genadelt oder verfilzt oder Bit einem Bindemittel versehen werden. Welches dieser Verfahren verwendet wird, hängt von der Art der für die Hatte verwendeten Fasern und von der Bestimmung der Hatte ab. Ale Bindemittel werden bevorzugt wässrige oder nichtwässrige Dispersionen oder Lösungen von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren sowie sprtthfahige Thermoplaste und Duroplaste verwendet·

Unter Binderflüssigkeit werden im Folgenden die Lösungeoder Verteilungs- oder Verdünnungsmittel des Binders verstanden.

Zum Verfestigen der Matte mit Hilfe von Bindern in flüssiger Fora werden heute im wesentlichen drei Verfahren benutBt·

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Bei einem ersten wird die Oberfläche der Matte mit dem flüssigen Sinder besprüht öder beschäumt oder mit Hilfe einer Auftragswalze benetzt* Dabei wird immer nur die Oberfläche der Matte mit Bindemittel versehen, weshalb dickere Matten eine^rmittlere, ungebundene Schichtj die zwischen zwei gebundenen Deckschichten liegt, besitzen.

Ein zweites Verfahren besteht darin, die Matte durch Eintauchen in den flüssigen Binder zu tränken* Babei dringt der Binder in die gesamte Matte ein. Das hat mindestens zwei nachteilige Polgen» Die Binderflüssigkeit muss vor dem Trocknen wieder aus der Matte entfernt werden, was durch Auspressen oder Verdampfen oder Verdunsten geschehen kann, und wozu je nach der Art der verwendeten Binderflüssigkeit beträchtliche Energiemengen aufgebracht werden müssen. Weiter können leicht benetz- oder quellbare fasern beim Tränken Binderflüssigkeit aufnehmen, was eine Strukturänderung der Matte bewirken kann. Beispielsweise besitzen getränkte Matten eine grössere Dichte als Matten aus gleichen Ausgangematerialien, die nach einem anderen Verfahren behandelt-wurden. Bin wichtiges Anwendungsgebiet der Fasermatten ist deren Verwendung als akustisches Isoliermaterial und gerade dafür 1st eine möglichst geringe Dichte erwünscht.

Bin drittes Verfatetü warn. "Tsrfestigeti von Matte» mit Hilfe ■ 4er, Äaeeiaprägaierußg

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fasern in eine ait eines Bindernebel gefüllte Mischkammer BU blasen. Dabei beladen eich die Fasern mit dem zernebelten Binder und setzen sich, mit einer dünnen, oberflächlichen Binderschicht versehen, ab. Dieses Verfahren ist nur für relativ schwere Fasern geeignet, beispielsweise Glasfasern oder Steinwolle, während leichte Textilfasera dazu neigen, im Bindernebel der Mischkammer Flocken zu bilden, wodurch eine gleichmässige Schichtbildung in der Matte nicht mehr möglich ist.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, das die Vorteile der bekannten Verfahren in sich vereinigt, ohne deren Nachteile zu besitzen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel unmittelbar vor oder während der Faserablagerung mittels einer Zerstäuberdüse auf die Fasern aufgebracht wird.

Auf diese Welse können sich die aufgewirbelten Fasern ungehindert abset&en und gleichzeitig kann die Matte in ihrer ganzen Dicke und nicht nur oberflächlich mit eine» Binder durchsetzt werden, dessen mengenmässiger Anteil so gering gehalten werden kann, dass die Binderflüseigkeit mit wenig Energie auegetrieben werden kann. Auch bei der Verwendung leichter Vaeern können sich auf diese Weise keine Flocken bilden» wodurch eine sehr gleiohmäeeige feaef ablagerung ermöglicht wird.

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Als Bindemittel werden bevorzugt wässrige Dispersionen oder Lösungen verwendet. Es können aber auch in Lösungsmitteln gelöste Binder und sprühbare Thermoplaste verwendet werden, Thermoplaste haben dabei den Vorteil, dass die Hatte nicht gotrocknet und das Bindemittel nicht gehärtet werden muss, sondern es gentigt, die Matte zwischen zwei Siebbändern im Frischluftstrom abzukühlen« Sie sprühbaren Thermoplaste können entweder vor dem Austritt aus der Sprühdüse über ihren Schmelzpunkt vorgewärmt oder als feines Pulver in den vorgeheizten Luftstrom eingeblasen . werden, wobei der Luftstrom das Pulver vor dem Auftreffen auf die.die Hatte bildenden Fasern schmilzt.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Figur, die den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt, an einigen Ausführungebeispielen näher erläutert werden.

Vor der Einlassöffnung der Vorrichtung befindet eich ein Transportband 10, da· um eine Waise 11 läuft uaä auf seiner Oberfläche die zu verarbeitenden Fasern 12 transportiert. Unmittelbar neben der das Transportband umlenk@n^em Waise 11 sind zwei Ubereinanderetehende Riffelwalze^ 13» 14 angebracht, auf deren anderer Seite sieh die 15 d«e Kardengetiäu·®« befindet« Im
I®3rflitrsyliKd®r 16 gelagerte der ·&ηβ& DuvoS ο» und «la« B?&it@ voa '■ m t>®sitit

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(nicht gezeigten) Motor rasch gedreht wird. Ausaer der für die Pasern bestimmten Bingangsöffnung 15 besitzt das Kardengehäuse noch eine lufteintrittaÖffnung 17, durch die luft, die von einem Gebläse 1Θ durch die Rohrleitungen 19» 20 getrieben wird, eintritt. Zwischen den beiden Seilen der Rohrleitung ist ein Lufterhitzer 21 eingebaut, der den Luftstrom bis auf 14O⁰C erhitzen kann. Der Ausgang 22 des Kardengehäuses ist zugleich der Eingang des Wirbelräumes 23· Der l/irbelraum wird an seinem dem Ausgang des Kardengehäuses gegenüberliegenden Ende von einer Siebtrommel 24 die ebenso breit ist wie der Kardierzylinder, deren Durchmesser aber nur 60 cm beträgt und die um eine horizontale Achse drehbar ist, abgeschlossen. Die Oberfläche der Siebtrommel besitzt einen Ueberzug aus !Teflon. Heben dem Wirbelraum ist eine Dosierkammer 25 angebracht in der ein Kleber oder eine KleberlÖBung oder -Aufschlämmung mit Luft, die durch das Leitungsrohr 26 in die Kammer eintritt, gemisoht wird. Am Auegang der Doaiorkammer befindet sich ein Bohr 27, das in den Wirselraum 23 eingeführt ist. An Ende dieses Rohres, β trie SG om von der Oberfläche der Siebtrommel 24 entfernt, befixräefi sieh vier parallel euaiaande? liegende DUßöis 23, Mt SprUhwinkel diese? Büstn ist bö eingestellt, öas?s <äi@ geeamte_t des Sprühdüse η gegenüberliegest Breite aer- 31ebt2»Bne! 24 _f bwprUfet wi3?i* Ah be£4tn Seit^ss der B"5ä1is?&s?i<l befindet «loh «t& lote 29t iss äiWQft, ©ist Ηοίίΐ^:^»ίϋί*ι5ι*.Γ^ Jö alt

Wirbelraum 23 gegenüberliegenden Seite der Siebtrommel befinden sich zwei horizontal laufende, übereinander angeordnete Siebbänder 33» 34 von denen jedes tun zwei TTalenkroilen 35, 36 bzw. 37» 3S geführt wird und die mit einem (nicht geaeigten) Motor angetrieben werden. Der senkrechte Abstand zwischen den beiden Bändern kann verstellt werden. Die Bänder sind perforiert und es ist ein Gebläse 39 vorgesehen, das wahlweise Kalt- oder Warmluft in senkrechter Richtung durch die Siebbänder hindurchbläst. Zwischen den Siebbändern und der Siebtrommel ist noch eine Führungswalze 32 angeordnet. Das Innere der Siebtrommel ist zwischen dem unteren Ende des Wirbelraumes 23 und der Höhe dieser Führungswalze durch einen Hantel 31» dessen Form sich der Siebtrommel angleicht, abgedeckt.

Im Folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung erläutert werdent

Die EU verarbeitenden Fasern 12 werden auf dem Siebband 10 zwischen die Riffelwalzen 13» 14 geführt, deren Umärehungegesohwindigkeit so abgestimmt ist, dass die Waisen die züge führ ten Fasern abnehmen können. Am Ausgang der Eiffelwalzen werden die Fasern von dom sich mit grosser Geschwindigkeit drehende» XariliessyllnAer 16 erfasset _s aus den Eiffo^walzen htravuucevieaeii vmü in den WirbelsaaiB geaohleudert. Der Vlrbelreum ist fall eine» <pe»l geschlossenen

tesli ümm ^bl^*e.l8 ü« Eohrleituagen

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19» 20 sum Wirbelraum, von dort in die Siebtrommel und über die Rohrleitung 30 sum Gebläse zurückgeführt wird. Dieser Luftstrom der durch die Eintrittsöffnung 1? in den Wirbelraum eintritt, übernimmt die vom Kardierzylinder abgeschleuderten Fasern und trägt sie bis zur Siebtrommel. Auf der sich mit 2 bis 5 Umdrehungen/Hin, drehenden Trommel werden die Fasern abgelagert, während der Luftstrom durch die locker liegenden Fasern und das Sieb hindurchtritt. Die durch die Rohrleitung 26 in die. Dosierkammer 25 eintretende Luft reisst einen Seil der dort befindlichen Kleberlösung mit, die dann durch die Düsen 2G auf die sich auf der Siebtrommel absetzenden Fasern und auf die im Entstehen begriffene Fasermatte zerstäubt wird. Dadurch werden die Fasern sehr gleichmässig mit der KIeberlusung benetzt· Die auf der Siebtrommel liegende mit dem Bindemittel benetzte Hatte wird dann von der Führungswalze 32 abgenommen und zwischen die beiden perforierten Siebbänder geleitet zwischen denen es geführt und durch den vom Gebläse 39 erzeugten Luftstrom getrocknet wird.

Die beiden Siebbänder, zwischen denen die Matte zum Trocknen oder Aushärten geführt wird, können auch in einem Tunnelofen eingebaut sein, durch den die Matte zum Trocknen oder Polymerisieren des Bindere geführt wird· Der Ofen . kann durch umgewälzte Warmluft, Infrarotstrahlen oder Hoohfrtqu«ne erwärmt werde»·

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Der Wirbelraum kann auch durch zwei parallel zueinander und übereinander angeordnete Siebtrommeln, deren Drehsinn gegenläufig iat, abgeschlossen sein. Bei dieser Aueführungsform können vor jeder Trommel eine oder mehrere Sprühdüsen angeordnet werden. Sie Drehrichtung der Siebtrommeln ist so, dass die auf jeder Trommel abgelagerten und mit dem Bindemittel besprühten Fasern zwischen den beiden Trommeln durchgeführt werden und eine Hatte' bilden.

Der Ueberzug aus Teflon (geschütztes Warenzeichen) auf der Siebtrommel dient dazu, das Ankleben der Matte auf der Trommel zu verhindern. Di· gleiohe Wirkung kann beispielsweise auch durch einen Ueberzug der Trommel aus Silikon erreicht werden.

Mit der erfindungsgeaäeeen Vorrichtung können aueser dem Bindemittel auoh andere, bei der faeerBattenheretellung verwendete Hilfistoffe aufgebracht werden, beispielsweise nassen* und Yerrottungssohutz, Mottenecht-? Weioimaohungs-, Hydrophobicr- und Hydrophillereittti, sowie farbstoff· und Pigment·.

Beispiel 1

Strei Teil· Bauawoll-Linttrs und ein Teil Bäusswoli-Bifilbohte werden, tu f eiaea Oeffner iaaif eesisoht utid in siJiliohet viele lisitlfesem eerier*· fro Minute w«£d«s eiwA 4 kf €m eeaisobes der Torriehtea« eegeftthrt «si tois i«i

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dierzylinder, der sich mit 4000 Umdrehungen/Min, dreht, in den Wirbelkanal geschleudert und von dem Luftstrom auf die Siebtrommel getrieben. Gleichseitig werden durch die Diiee pro Minute etwa 2 kg einer Aorylharzdiepersion alt etwa 20?* Irockenaubstans auf die Fasern zerstäubt. Die Siebtrommel dreht eich mit 3 Umdrehungen pro Minute und es entsteht eine zirka 4 cm dicke, leichte Matte. Diese Matte wird dann zvriechen den Siebbändern durch einen Warmluftstrom von 150⁰C geführt» in dem es trocknet und der Binder polymerisiert« Die am Ende der Siebbänder abgenommene Matte hat eine Bioke von 10 - 15 mm.

Beispiel 2

Bin auf einem Oeffner hergestelltem Fasergemisch aus gerissenen Polyamidabfällen und gerissenen Polyesterabfällen deren Mengenanteile sich wie " ti verhalten wird der Vorrichtung augeführt und von de» mit 12Ü0 Touren laufenden Kardierayllnder gegen die Slebtromnl geschleudert. Aue der Düse werden dis fasern stit einer 505*1 gen wässrigen lesung eines Mtltrtii4tanMtoi!f»VoifccaA*B*&t·· btetttubt, wobei eis eint Gewicht esusehgftf ν er; Matte wird alt Hochfrequenz und aet und dee fiinder^liitel kondensiert·

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Beispiel 3

Bine Jasereiechung aus gleicnen Mengen Uoll-Effiloches und Baumwoll-EffilocheB wird auf einem Oeffner gelockert und der Vorrichtung augeführt und dem mit 15Ö0 Touren laufenden Kardierzylinder vorgelegt. Die lasern werden durch einen auf 14O⁰C erwärmten Luftstrom auf die Siebtrom mel geschleudert und zugleich aufgeheizt und mit einem auf 12β°0 vorgewärmten Polyäthylen besprüht. Dabei erfolgt eine Gewichtszunahme der Fasern von 10 - 20£>, Die gebilde te Hatte wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Sek. zwischen swei Siebbändern abgeführt und durch einen Frischluftstrom gekühlt. Die Hatte wird dadurch verfestigt, ohne dass eine Erwärmung notwendig ist..

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Claims (1)

1. - 12 Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung von Pasermatten, bei dem gelockerte Fasern von einem Kardierzylinder (IG) in einen Kanal (23) geschleudert und darin von einem Luftstrom auf eine zum Ablagern der Fasern vorgesehene Siebtrommel (24) getragen und mit einem Bindemittel versetzt werden dadurch gekennzeichnet. dass das Bindemittel unmittelbar vor oder während der Faserablagerung mittels einer Zerstäuberdose (2<0 auf die Fasern aufgebracht v/ird.

   2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer oder mehrerer Zerstäuberdüsen (2d) unmittelbar vor der der Matten bildung dienenden Siebtrommel (24).

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel wässrige oder nichtwässrige Lösungen oder Dispersionen von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren oder sprühfähige Thermoplaste und Duroplaste verwendet werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, does die lasern zwischen Kardlerzylinder (16) und Siebtrommel (24) durch einen Heiesluftstroa vorgehe!et werden. ,

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   "5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die geformte Matte zwischen Siebbändern ( ;3»34) geführt und durch einen Frischluftstrom abgekühlt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass neben den Bindemittsln gleichzeitig auch Hilfsmittel zur Verbesserung der Matteneigenscliaften cufgebracht werden.

   7. Vorrichtimg nach Anoprujii 2, dadurch .^ckennseioiinct, dass eine Einrichtung (Pl) zur Erhifcsung dos augeführten Luftstromes vorhanden ist.

   ü. Vorrichtung nach Annpruch 2, dadurch ^-o dass der Abotand dor Zßrstflubfjrdüoe o.-3er -Dünen (? >) von der Siebtrommel (24) 10 - ^r>0 cm beträgt.

   17.Ί.1966 / 109811/1917

   SAD

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