DE1938930A1 - Verfahren zur Herstellung von Daemm-Matten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Daemm-Matten

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Description

1938830
Pos. GW 1496
Verfahren zur Herstellung von Däiran-Matten
Glanzstoff AG Wuppertal
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dämm-Matten aus Gemischen von aus synthetischen fasern bestehenden Abfällen.
Mit dem Ansteigen der Synthesefasererzeugung ist die Verwertung der Faserabfälle ein immer größeres Problem geworden. Insbesondere durch das Kachgeben der Grundstoff-Preise ist eine Rückgewinnung der Grundstoffe aus den Polymeren häufig nicht mehr wirtschaftlich. Weiterhin sind die Qnaiitätsforderungen an textlies Faserraaterial synthetischen Ursprungs ständig gestiegen, so ds3 bei geringfügigen Betriebsstörungen oftmals größere Mengen Faserniaterial nur noch als Abfall betrachtet werden können.
Vorschläge zur nutzbringenden Verwendung dieser aus synthetischen Fasern bestehenden Abfälle sind bereits bekannt. Soweit die Rückgewinnung der Grundstoffe nicht mehr lohnend war, wurden die Abfälle beispielsweise im Filz- und Grobgarnspinnbereich benutzt«
009887/1766
1938S30
Poa. GW 1496
Auch ist vorgeachlagen wurden, Gemische, die aus synthetischen Fasern und aus Fremdfasern wie Wolle, Baumwolle, Zellwolle und Kunstseiden bestehen, zu zer«chnitzeln und zwischen zwei Deckfolien durch Druck und Wärme unter Schmelzen bzw. Lösen der synthetischen Fasern zu Platten oder Bahnsn zu formen (deutsches Wirtschaftspatent 61 094). Diesf: durch farbige Folien gemusterten oder getönten Platten dienen, bedingt durch das eingesetzte Material und die relativ aufwendige Herstellung, vorwiegend als Preßspanplatten- bzw. Sperrhoizersatz, also als Werkstoff für gehobene Ansprüche.
Weiterhin ist es bekannt (österr. Patent Nr. 262 C36), aus Schaumstoffflocken, Eolienstreifen, Papicrschnitzeln, Fasern, Fäden od.dgl. ein vernadeltes Flächengebilde herzustellen, welches als Wärme-, Kälte-, Druck-, Stoß- uud Feuchtigkeits-Dämmschicht eingesetzt werden kann. Wegen der leicht verrottenden und brennbaren Bestandteile dieser Dämmschictiten - sie sollen auch Kork, Stroh, Holzwolle, Schilf, Palmblätter u.a. enthalten - sind diese nur dann vielseitig einsetzbar, wenn sie mit Schädlingsbekämpfungsmitteln und Feuerschutzmittel imprägniert sind. Aber selbst dann sind sie als Dämm-Matten gegenüber herkömmlichen Dämm-Matten beispielsweise aus Mineralfasern nicht konkurrenzfähig.
Dia der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung von Dämm-Matten, welche beispielsweise im Hochbau, im Tiefbau oder im Kraftfahrzeugbau als Wärme- bzw. Kälteschutzmatten oder zur Schallisolierung eingesetzt werden können und welche entsprechend den auf den genannten Gebieten üblichen Vorschriften nicht brennbar bzw. feuerhemmend sind und welche bezüglich ihrer Dämm-Eigenschaften mit den Dämm-Matten bekannter Art mindestens vergleichbar sind.
009887/1766 "3" 6AD original
1938S30
- 3 - Pos. GW 1496
Zugleich soll mit der Erfindung ein ernstes Problem der Chemiefaserherstellung gelöst werden, nämlich eine möglichst vollständige Verwertung der frisch anfallenden bzw. bereits auf Halden liegenden Faserabfälle.
Beim Chemiefaserhersteller fallen je nach Produktionsstufe folgende Abfälle ans
Gruppe 0: Granulat;
Gruppe I: unverstrecktes Düsengewölle einschließlich
kleiner Schmelzebrocken; Gruppe IX: spinnverstrecktas, aber noch nicht nachver-
strecktes Endlosfasermateriai; Gruppe III: nachverstrecktes, ungezwimtes Material, welches
mit einem Schutzdrall versehen sein kann; Gruppe IV: verzwirntes Material;
Gruppe V: Material der Gruppe IX bis IV, evt3. mit anderem verstreckten Fasermaterial? beispielsweise textariertem Garn, versehen, gegebenenfalls unter Susatz von Stapelfasern.
In den einzelnen Gruppen können unterschiedliche Titer enthalten sein, außürdem können matte, glänzende, profilierte oder hohle Fasern dabei sein.
Es ist möglich, die laufend anfallenden Abfälle, nach obengegenannten Gruppen sortiert, aus den einzelnen Produktionsstufen zu ziehen und sie der für die jeweilige Gruppe zweckmäßigsten Verv.'ertungsart vorzubehalten. Da sich bei der Beseitigung von Faserabfällen Beimengungen von Fremdstoffen wie Wolle, Baumwolle usw. vermeiden lassen, können dia bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Dämm-Matten erforderlichen Gemische von nur aus synthetischen Fasern bestehenden Abfälle ohne weiteres bereit gestellt werden.
009887/17 6 G .
193883C
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die geschnittenen und/oder gerissenen Abfälle aufbereitet werden, daß aus dar aufbereiteten Fasermasse aerodynamisch ein Vlies gebildet und dieses Vlies thermisch verfestigt wird, wobei währead der Aufbereitung der Faserabfälle oder der aerodynamischen Vlies- , bildung ein thermoplastisches Bindemittel eingebracht wird. Unter "Fasern" sollen sowohl Endlos- als auch Stapelfasern verstanden werden.
Es hat sich herausgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Dämm-Matten aus Faserabfallen zu einem Produkt führt, welches, wie weiter unten ausgeführt, gegenüber nach bekannten Herstellungsverfahren hergestellten Produkten wesentliche Vorteile besitzt und durch seine Eigenschaften bekanntem Dämm-Material teilweise sogar überlegen ist.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, Abfälle von verschiedenen synthetischen Folymeren miteinander zu vermischen und di.oss Gemische dem erfindungsgemäßen Verfahren zu unterziehen, ist es wegen der anschließenden thermischen Behandlung zweckmäßig, nur Abfälle eines. Polymers zu verwenden. Je nach der Temperaturempfindllchkeit des zu verarbeitenden Polymers lassen sich dann optimale Temperaturen und Arbeitsgeschwindigkeiten anwenden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Abfälle aus Polyester bestehen, wail die Polyester-Dämm-Matte, insbesondere die aus Polyäthylenterephthalat, sehr gute Dämm-Warte besitzt.
Desgleichen führt das erfindungsgemäße Verfahren zu guten Ergebnissen, wenn die Abfälle aus Polyamid oder aus einem Gemisch aus Polyester und Polyamid bestehen.
009887/176 6
6AD ORIGINAL
- 5 - Pos· GW 1496
Grundsätzlich ist es möglich, jede dar obengenannten Gruppen I c... V, gegebenenfalls unter Zusatz von geringer. Mengen Graiulat, für die Dämm-Matten-Herstellung nach dem ertindungsgemäßen Verfallron zu verwenden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn nur die Gruppen II, III, IV oder V zur Verwendung gelangen, also die eingesetzten Abfälle aus spinnverstrecktem, aus nachverstrecktem, ungezwirntem und/oder aus gezwirntem Material bestehen.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise auf Abfälle der Gruppen II bis V angewendet werden soll, so soll damit zum Ausdruck kommen, daß Schmelzebrocken und Granulat bei der Aufbereitung störend wirken und die Dämmeigenschaften nachteilig beeinflussen können. Auf der anderen Seite können derartige Nachteile u. ü. in Kauf genommen werden, um besondere Effekte in den Matten hervorzurufen.
Das während der Aufbereitung bzw. bei der Vliesbildung In die Faseiiaasse eingebrachte Bindemittel thermoplastischer Natur kann in Form von Pulver, Fasern, Plättchen od.dgl. vorliegen.
Zweckrnäßigerweice wird als Bindemittel Polyamid in Faserform eingebracht. Grundsätzlich ist dabei jedoch darauf zu achten, daß der Schmelzpunkt des Bindemittels deutlich niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Abfall eingesetzten Polymeren.
Um die Karstellungskosten der Dämm-Matten gering ?u halten, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, als Bindemittel einen pulverförmigen thermoplastischen Binder, insbesondere Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt zwischen llo°C und 12o°C, einzusetzen. Auch Phenolharze können erfolgreich verwendet werden.
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Pos. GW 1496
Vorzugsweise liegt der Anteil das Bindemittels, bezogen auf die MasFe des eingesetzten Materials (also Abfall und Bindemittel zusammen), zwischen 8% und 12%. In diesem Bereich wird bei den Dämm-Matten eine ausreichende Festigkeit sowohl bezüglich des inneren Zusammenhalts als*auch bezüglich der Steifigkeit erzielt.
Je nach der Arbeitsbreite der Vliesbildungcvcrrichtung und nach dem geplanten Einsatzgebiet der Dämm-Matten ist es zweckmäßig, den thermisch verfestigten Vliesstoff im abgekühlten Zustand zu Bahnen und/oder zu Platten zu zerteilen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Bei- · spiels näher erläutert:
Beispiel
Polyäthylenterephthalat-Abfälle der Gruppen II bis V werden geschnitten und anschließend einem Reißprozeß unterzogen. Das aufbereitete Fasermaterial liegt in flockiger, leicht bis mittelstark vernoppter Form vor. Die Schüttgowichte des nach Gruppen getrennten aufbereiteten Matcrialc sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Tabelle I
Gruppe II Schüttgewicht bis 0,014 g/cm
Polyester III 0,012 bis 0,012 g/cm
Polyester IV 0,010 bis 0,015 g/cm
I
Polyester		 V 0,014 bis 0,014 g/cm
Polyester 0,013
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1938S3C.
Pos. GW 1496
Die aufbereiteten Abfälle werden gruppenweise bei gleichzeitigem Einbringen eines thermoplastischen Bindemittelpulvers -Bindemi ttelantei.1 10% - mittels Luft zum Vlies geblasen.
Als Bindemittelpulver gelangen die in Tabelle II genannten Pulver zur Anwendung:
Tabellen
Material Schiris Izpunkt I Korngröße Schüttgewicht j
Phenolhar2 60 .. . 120°C ! 100 ptl 0,375 g/cm3
Polyäthylen
I 		lliV . 120°C 1 250 pvc. j
1		 0,300 g/cm3
Das aerodynamisch gebildete Vlies wird übsr ein Siebband kontinuierlich durch einen Trockenofen geführt, dessen Temperaturen zwischen 190°C und 22OGC liegen. Beim Durchlaufen des Trockners wird das Vlies von oben abgedeckt. Die Verweilzeit des Vlieses im Trockenofen ist abhängig von der Dicke des Vlieses, vom Schmelzpunkt des Bindemittels und der im Trockner herrschenden Luftzirkulation.'Bei schwacher Luftzirkulation beträgt die Verweilzeit etwa 8 Minuten.
Während der Vliesverfestigung erfährt das Vlies eine von eier Umluftgeschwindigkeit abhängige Reduzierung der Schichtdicke, welche auf das Aufschmelzen des Bindemittels zurückzuführen ist.
Das gebundene, aber noch nicht transportfähige oder schneidfähige Vlies wird anschließend abgekühlt und besitzt als Matte, d.h. in verfestigtem Zustand, die in Tabelle III genannte Rohdichte. Grundsätzlich läßt sich die Rohdichte durch den Bindemittelanteil und durch die Bedingungen im Trockenofen variieren. Dem
009887/176G
Pos. GW 1496
Einsatzzweck entsprechend können leicht versteifte bis stark versteifte Matten erhalten werden. Bei den in Tabelle III genannten Rohdichten handelt es sich um solche von mittelsteifen Matten? die Rohdichte xzt das scheinbare spezifische Gewicht.
Tabelle III
Gruppe II Vlies
vor Verfestigung		 cm dicke
nach		 Verfe cm stigung Rohdichte g/cm3
Polyester III 10 cm 6 cm 0,033 g/cm"1
Polyester !
IV		 10 cm 6 cm 0,018 g/cm
Polyester V 10 cm 6 cm f.
j 0,029		 g/cm"
Polyester IO
0,028
Der verfestigte Vliesstoff kann anschließend durch Schneiden oder Stanzen in Bahnen und/oder Platten zerteilt und folgendem Verwendungszweck zugeführt werden:
A. Hoch- und Tiefbaus Isolierung gegen Wärme bzw. Kälte und
Schall bei Holzbalkendecken, Holzfußböden auf Lagerhölzern, abgehängten Decken, Schallschluckdecken, Dachschrägen, Leichtdächern, Fachwerkwänden, mehrschaligen Massivwänden, mehrschaligen Leichtwänden, Beton-Fertigteilen?
B. Fahrzeugbau;
Innenverkleidung von Karosserieteilen, Motorraumabdeckungen, Kühlaufbauten, Tankwagen, Straßenbahn, Eisenbahn usw.
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— Q «·
BAD
Pos. GW 1496
c' Weitere Einsatzgebiete .lassen sich überall dort finden, wo es auf eine gute Wärme-, Kälte- oder Schalldämmung ankommtf wie bei
Kühlschrankisolierungen, Isolierungen bei Warmhaltekannen usw.
Die folgenden Vergleichstabellen sollen verdeutlichen, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt mit auf dem Markt bereits erhältlichen Produkten durchaus vergleichbare F.igenscnaf-cen besitzt.
Dabei ist in Tabelle IV der Schallabsorptionsgrad nach DIN 52 212 für eine Dämm-Katte aus Polyester bei verschiedenen Frequenzen im Vergleich au anderen Dämm-Matten daxgestelit. Das Verhältnis der nicht reflektierten zur auftreffenden
2 Schallintensität bezieht sich dabei auf eine Fläche von 12 m . Tabelle IV zeigt, daß das nach dem erfindnngsgemäßen verfahren hergestellte Produkt im Bereich kleiner Frequenzen (-^-180 Hz) und im Bereich großer Frequenzen ( >» 2000 Hz) herkömmlichen Schalldämmstoffen überlegen ist.
Tabelle IV
Material Dicke IOC Hz 2OC S
Hz		 challab
800 Kz		 sorptiom
1000 Hs		 86 sgrad
4000 Ez 		08 63CO H2
Polyester V 60 mm Of 46 0, 35 0,84 0, 94 1, 93 1
Mineralfaser 50 mm 0, 18 0, 39 0,98 0, 16 0, 38 1
!Teppichboden 4,5 mm 0, 01 0, 02 0,11 0, 76 0, 82 0
Holzwolle,
zementgebunden		 60 mm 0, 16 0, 19 0,71 0, 18 0, 16 o,
VollziegelmauerJ 100 mm o, 14 o, 16 0,16 0, 0, O1
r 15
roo
,40
91
16
009887/1766
- 10 -
1 93 8-S 3,0.
- ίο -
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In Tabelle V sind die ungefähren Wärmeleitzahlen zwischen 0 C und 1000C und la Tabelle VI die Wärmedurchlaßwiderstände ir. Abhängigkeit von der Dämmschichtdicke D bei verschiedenen Dämm-Materialien dargestellt.
T a be 1 1 e V
Material Wärmeleitzahlen j^*^ j
Polystyrol-Hartschaurap.latten 0,025
Mineralfaserplatten (Glas) 0,035 bis 0,045
Polyester V 0,042
Holzwoll-Leichtbauplatten 0,080
Tabelle VI1
Material D=30 mm irwedurchlc
\ d=40 ram		 ißwiderstan
D=50 mm		 D=80 mm
Polystyrol 1,2 1,6 2,0 3,25
Glasfaser ] 0,B5 1,O 1,43 2,3
[Polyester V '?
1 \ 		0,65 0,90 1,2 1,9
Holzwolle I O,40 0,5 0,75 1,15
Beide Tabellen zeigen, daß Polyester-Dämm-Matten nach der. anmeldungsgemäßen Verfahren auch bezüglich ihrer thermischen
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009887/1766
BAD ORIGINAL
- li -
Pos. GW 1496
Eigenschaften eine gute Stellung innerhalb der bisher üblichen Damm-Stoffe einnehmen. Die gegenüber Polystyrol und Glasfasern notwendigen Überdicken werden durch die geringen Material- und Verarbeitungskcsten weitgehend wettgemacht.
Schließlich soll in Tabelle VII noch gezeigt werden, daß die nach dem erfindnngsgemäßen Verfahren hergestellten Dämm-Matten auch bezüglich ihrer Rohdichte, d.h. ihres scheinbaren spezifischen Gewichts, durchaus mit anderen Erzeugnissen vergleichbar sind, ja sogar je nach Abfall-Gruppe am günstigsten liegen.
TaLeIIe VlI
Material Rohdichte . 0, 033 g/cm3
0,018 .»...,. . or 030 g/cm
Glasfaser-Platten
(		 0,025
I
Glasfaser-Estrich-Plntten		 0,040 g/ei"
-		 . 0, 100 g/cm
Steinfaser-Platten 0,030
Kork-Platten 3
0,300 g/cra
- 12 -
009887/ 176G

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    ■Al.I Verfahren zur Herstellung von Dämm-Matten aus Gemischen
    v-/ von aus synthetischen Fasern bestehenden Abfällen, dadurch
    gekennzeichnet, daß die geschnittenem und/oder gerissenen Abfälle aufbereitet werden, daß aus der aufbereiteten Fasermasse aerodynamisch ein Vlies gebildet und dieeas Vlies thermisch verfestigt wird, wobei während der Aufbereitung der w Faserabfälle oder der aerodynamischen Vliesbildung ein thermoplastisches Bindemittel eingebracht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle aus Polyester bestehen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet t daß die Abfälle aus Polyamid bestehen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle ein Gemisch aus Polyester und Polyamid sind.
  5. ) 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Abfälle aus spinnverstrecktem, aus nachverstrecktem, ungezwirntein und/oder aus gezwirntem Material bestehen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Polyamid in Faserform eingebracht wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein pulverförmiger, thermoplastischer Binder eingebracht wird.
    -13-
    009BR 7 / ι 7'.Uv
    BAD ORIGINAL
    r . .π
    - 13 - Pos. GW"lO6
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt zwischen llo°C und 12o°C eingebracht wird. ^ .
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels zwischen 8% und 12% liegt.
    lo. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der thermisch verfestigte Vliesstoff im abgekühlten Zustand su Bahnen und/oder Platten zerteilt wird.
    BAD ORIGlNAU 009887/1766
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