DE1946017C3 - Vorrichtung zur Herstellung eines imprägnierten Vlieses - Google Patents

Description

Streckenabschnitt bis zur Umlenkwalze bis gegen 0 konvergierend verkleinert und zwischen Umlenkwalze und der nachfolgenden Saugeinrichtung wieder auf etwa 5 mm vergrößert, wobei die Umlenkwalze vollständig in das Tränkbad eintaucht und die zur Umlenkwalze hinführenden Trums der beiden Bänder mit den von der Umlenkwalze abführenden Trums einen spitzen Winkel, jedoch mindestens von 10°, einschließen.

Von Vorteil ist hierbei, daß die Fasern auf der gesamten Strecke ihrer Feuchtbehandlung durc:i den endlosen porösen Träger unterstützt sind, so daß die Gleichmäßigkeit des Faserverbandes jederzeit aufrechterhalten wird, was beim Übergang der noch nicht mit Bindemittel gekränkten Fasern von einem zum "5 anderen Band nicht gewährleistet werden kann. Die Fasern werden von diesem Träger erst dann freigegeben, wenn sie in die Trockenstufe gelangen und dort von einem anderen endlosen Träger weitergeführt werden. Es findet eine homogene Verteilung des Bindemittels über alle Fasern statt, ohne daß die homogene Schicht aus lockeren Fasern verformt oder infolge verstopfter Poren des Trägers heterogen wird, und das noch nicht trockene Vlies ist überraschenderweise auch ohne Härtung des Bindemittels in genügendem Masse selbsttragend und kann ohne Beschädigung von dem endlosen Band der Trockenstufe übernommen werden.

Durch die Führung der beiden endlosen Bänder vor dem Bindemittelbehälter wird infolge des Zusammenpressen der Faserschicht bei ihrem Umlauf um die Walze zwischen Träger und Abdeckband das noch vorhandene Suspensionsmittel größtenteils aus ihr abgepreßt. Der Preßdruck nimmt aber bald wieder ab, so daß dann die Bindemitteldispersion in die Faserschicht eingesaugt werden kann. Die beiden Bänder weisen zwar beim Umlaufen um die Walze in der Bindemitteldispersion zwangsläufig einen Geschwindigkeitsunterschied auf, doch treten keine störenden Scherkräfte auf. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, daß die in das Bindemittel eintauchende Walze vergleichsweise klein ist, so daß die auf die Fasersuspension einwirkenden Kompressionskräfte nur in einem kleinen Bereich voll wirksam werden und keinen negativen Einfluß auf den Zusammenhalt der Fasern ausüben können. Die Entfernung von überschüssigem Suspensionsmittel wird dadurch wirksam unterstützt, daß der Winkel zwischen den beiden umlaufenden, die Fasersuspension einschließenden Bändern einerseits und der Walze andererseits sowohl auf der Zulauf- als auch auf der Ablaufstrecke klein, nämlich ein spitzer Winkel ist, wodurch die Kompressionskräfte tatsächlich auf einen sehr kleinen Bereich beschränkt sind und zunächst ansteigen, um dann wieder abzufallen.

In der Vorrichtung gemäß der Erfindung können als organische synthetische Fasern vorzugsweise Polyamid- oder Polyesterfasern, jedoch auch Fasern anderer Polymerarten, und als anorganische Fasern vorzugsweise Glas- oder Asbestfasern sowie deren Mischungen, suspendiert in Wasser und wassermischbaren Lösungsmitteln behandelt und mit einem Bindemittel imprägniert werden.

Der benutzte bandförmige Träger kann aus jedem ausreichend porösen Werkstoff hergestellt sein; vorzugsweise wird ein Träger aus synthetischem Werkstoff eingesetzt. Das Abdeckband besteht zweckmäßig aus dem gleichen Werkstoff. Der Durchmesser der Umlenkwalze im Bindemittelbehälter liegt zwischen 10 und 60 cm, abhängig von der Größe der Maschine. Bei zu großem Durchmesser zeigen die gebildeten Vliese zunächst geringe, später stärkere Heterogenitäten.

Ein Ausführungsbeispiel der Verrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Das die Fasern tragende endlose poröse Band 1 wird über die Rollen 2, 3, 4 und 5 geführt. In Laufrichtung dieses Bandes sind nacheinander die Vorrichtung 6 zum Einspeisen der Fasersuspension und die Absaugvorrichtungen 7 und 8 angeordnet, die dazu dienen, den Wasser-, Lösungsmittel- bzw. Bindemitteldispersionsüberschuß so weitgehend wie möglich zu entfernen. Das abdeckende Band 9 läuft über die Rollen 10 und 11 und ebenso wie das tragende Band 1 unter der Umlenkwalze 12 in einer mit Bindemitteldispersion gefüllten Tränkwanne 13. Waschvorrichtungen 14 und 15 reinigen beide Bänder durch Spülen. Ist die Vorrichtung in Betrieb, so bewegt sich das tragende Band 1 über die Rollen 2,3,17, 16, 4, 5 und unter einer bestimmten Spannung um die Umlenkwalze 12. Hier dient das tragende Band 1 als Antriebsorgan für das abdeckende Band 9, das zwischen Band 1 und Walze 12 hindurchgeführt wird. Die Fasersuspension aus beispielsweise Polyamid- und/oder Glasfasern und Wasser wird über die Einspeisevorrichtung 6 auf das Band 1 aufgespritzt und anschließend durch die Absaugvorrichtung 7 teilweise entwässert, beispielsweise bis zu einem Trockenstoffgehalt von ca. 40%. Diese teilweise entwässerte Fasersuspension, die an dieser Stelle noch nicht selbsttragend ist, kommt mit ihrer Oberseite mit dem abdeckenden Band 9 in Kontakt. Das tragende Band 1 mit der teilweise entwässerten fasersuspension und das abdeckende Band 9 laufen dann gemeinsam um die vollständig in das in der Wanne 13 befindliche Tränkbad eintauchende Umlenkwalze 12 und dann über eine Rolle 16 zur Absaugvorrichtung 8, unter deren Einwirkung sich das tragende Band 1 und die bindemittelhaltige Faserschicht vom abdeckenden Band 9 lösen. Dieses Band 9 läuft über die Rolle 10 unter der Waschvorrichtung 15 hindurch und über die Rolle 11 nach der Stelle zurück, wo es wiederum mit der teilweise entwässerten Fasersuspension auf dem tragenden Band 1 in Kontakt kommt.

Das die bindemi'.telhaltige Faserschicht tragende Band 1 wird durch die Absaugvorrichtung 8 weitestgehend von der Bindemitteldispersion befreit, worauf das Band selbst über die Rollen 4 und 5 unter die Waschvorrichtung 14 hindurch und über die Rollen 2 und 3 wieder der Einspeisevorrichtung 6 zugeführt wird. Das bei 8 gebildete feuchte Vlies wird an der Rolle 4 in selbsttragender Form von dem Band 1 genommen und auf einem durch die Trocken- und Aushärtungsstufe laufenden Band 18 weitertransportiert.

Damit der an der Umlenkwalze 12 entstehende Abpreß- und Aufsaugeffekt möglichst groß ist, wird der Winkel zwischen dem Ab- und Auftrum des Bandes 9 möglichst spitz gewählt und beträgt mindestens 10°. Die beiden Bänder 1 und 9 werden während des Durchlaufens der Kontaktstrecke nicht hart aneinander gepreßt, vielmehr konvergieren sie abwärts zur Umlenkwalze 12 hin von ca. 5 mm bis praktisch 0 und divergieren aufwärts zur Rolle 16 hin wiederum bis zu etwa 5 mm. So läßt sich eine gute und äußerst homogene Verteilung des Bindemittels über die Fasern erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Herstellung eines imprägnierten Vlieses aus einer wäßrigen Suspension anorganischer oder synthetischer organischer Fasern, bestehend im wesentlichen aus einem bandförmigen porösen Träger, Vorrichtungen zum Absaugen des Suspensionsmittels durch den Träger hindurch, einem die Fasern abdeckenden porösen Band, einer im Bindemittelbehältei angeordneten Umlenkwalze sowie Vorrichtungen zum Absaugen überschüssigen Bindemittels hinter der Tränkwanne, dadurch gekennzeichnet, daß längs des die Fasern tragenden Bandes (1) nacheinander die Suspensions-Einspeisevorrichtung (6), Absaugvorrichtung (7), die Tränkvorrichtung (10, 11, 12, 13), weitere Absaugvorrichtungen (8) sowie eine Vlies-Abgabevorrichtung angeordnet sind und aas abdeckende Band (9) hinter der Absaugvorrichtung (7) beginnend mit einem Abstand von etwa 5 mm von dem tragenden Band (1) derart angeordnet ist, daß der Abstand sich auf dem Streckenabschnitt bis zur Umlenkwalze (12) bis gegen 0 konvergierend verkleinert und zwischen Umlenkwalze (12) und der nachfolgenden Saugeinrichtung (8) wieder auf etwa 5 mm vergrößert, wobei die Umlenkwalze (12) vollständig in das Tränkbad (13) eintaucht und die zur Umlenkwalze (12) hinführenden Trums der beiden Bänder (1 und 9) mit den von der Umlenkwalze (12) abführenden Trums einen spitzen Winkel, jedoch mindestens von 10°, einschließen.

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   Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Vlies aus anorganischen oder synthetischen organischen Fasern, die von sich aus im Gegensatz zu natürlichen Fasern bei Berührung mit wäßrigen Flüssigkeiten keinen Zusammenhalt zeigen, dadurch herzustellen, daß von einer Suspension dieser Fasern in einem wäßrigen Suspensionsmittel ausgegangen wird und diese Fasern, abgelegt auf einem Träger, ohne völlige Entfernung des Suspensionsmittels, d. h. unter Erhaltung des Feuchtzu-Standes des Faserverbandes imprägniert werden, und zwar ohne Verschieben der abgelegten Fasern auf dem Träger während des Imprägnieren sowohl beim Einais auch beim Herausführen in die und aus der Imprägnierflüssigkeit (Bindemittel) und auch beim Übergang zur Trockenstufe.

   Die Herstellung von Faservliesen auf nassem Wege erfolgt in den meisten Fällen durch Auftragen einer homogenen wäßrigen Suspension synthetischer organischer oder anorganischer Fasern und des Bindemittels auf einen porösen Träger, Absaugen des Wassers und Trocknen, worauf das geformte Faservlies von dem Träger genommen wird. Hierbei wird ein hoher Prozentsatz des Bindemittels zusammen mit dem Wasser abgesaugt und entfernt, so daß entweder zu wenig Bindemittel in dem Faservlies zurückbleibt oder aber mit einem großen Überschuß gearbeitet werden muß. Außerdem ist es nicht möglich, die imprägnierte nasse Fasermatte selbsttragend von dem Träger, auf dem die Entwässerung erfolgt, auf den nächsten Träger, der das Vlies durch die Trocken- und Härtungsvorrichtung hindurchführt, zu übertragen, weil Zusammenhang und Festigkeit des Vlieses dazu nicht ausreichen. Um diesen Nachteil zu beheben, könnte man zwar die Vorgänge des Tränkens, Trocknens und Härtens auf ein und demselben porösen Band durchführen, wie dies beispielsweise in der GB-PS 5 70 411 beschrieben ist, doch läßt sich das Bindemittel, das auf den porösen Träger selbst gelangt ist, nach dem Trocknen- und Härtungsvorgang nicht mehr in einfacher Weise von dem Träger entfernen. Es verstopfen sich so mehrere Poren des Trägers, und bei der nächsten Drehung des Trägers findet an den verstopften Stellen keine Entwässerung statt, so daß dort auch keine Fasern auf dem Träger abgelagert werden, was zu Dünnstellen oder Löchern in dem Fertigvlies führt.

   Aus der US-PS 28 43 505 ist es bekannt, zur Herstellung eines imprägnierten Faservlieses die Fasern in Form eines porösen Filzes, als gewebter oder nicht gewebter Stoff, kardiert oder gekrempelt trocken einem endlosen bandförmigen Träger zuzuführen, mit einem endlosen Band abzudecken und eingeschlossen zwischen diesen beiden Bändern durch ein Imprägniermittel hindurchzuführen, wobei die Bänder um eine Walze, deren Achse oberhalb des Flüssigkeitsspiegeis des Imprägnierbehälters verläuft, in einem sehr flachen Winkel herumgeführt und von dem Imprägniermittel durchtränkt werden. Hierbei wird von einem trockenen Faserverband, nicht aber von einer Fasersuspension ausgegangen, und dieser Faserverband ist, obwohl er während der Imprägnierung geführt we.den muß, im trockenen Zustand selbstverständlich vergleichsweise einfacher zu handhaben als eine Fasersuspension, aus der zunächst das Suspensionsmittel entfernt werden muß, bevor man die noch feuchten Fasern mit dem Imprägniermittel in Berührung bringt. Gemäß der GB-PS 8 98 464 wird das Fasermaterial wiederum im trockenen Zustand mit Flüssigkeiten behandelt, während es zwischen zwei endlosen Bändern eingeschlossen durch den Flüssigkeitsbehälter läuft. Auch hier werden die Bänder jeweils flachwinklig um Walzen in der Flüssigkeit und aus dieser herausgeführt.

   Die DT-PS 6 67 054 und die FR-PS 7 72 882 beschreiben zwar die Behandlung einer noch feuchten Faserbahn mit einem Bindemittel durch Herumführen der von einem endlosen Band getragenen Faserbahn um eine im Bindemittelbehälter angeordnete Walze, doch handelt es sich hierbei um auch im feuchten Zustand selbsttragende Faserbahnen, die erst im Bindemittelbehälter von dem bandförmigen Träger aufgenommen werden.

   Erfindungsgemäß handelt es sich dagegen um eine Vorrichtung mit der die eingangs erläuterte Aufgabe der Erfindung gelöst wird. Diese Vorrichtung zur Herstellung eines imprägnierten Vlieses aus einer wäßrigen Suspension anorganischer oder synthetischer organischer Fasern, bestehend im wesentlichen aus einem bandförmigen porösen Träger, Vorrichtungen zum Absaugen des Suspensionsmittels durch den Träger hindurch, einem die Fasern abdeckenden porösen Band, einer im Bindemittelbehälter angeordneten Umlenkwalze sowie Vorrichtungen zum Absaugen überschüssigen Bindemittels hinter der Tränkwanne, ist dadurch gekennzeichnet, daß längs des die Fasern tragenden Bandes nacheinander die Suspensions-Einspeisevorrichtung. Absaugvorrichtung, die Tränkvorrichtung, weitere Absaugvorrichtungen sowie eine Vlies-Abgabevorrichtung angeordnet sind und das abdeckende Band hinter der Absaugvorrichtung beginnend mit einem Abstand von etwa 5 mm von dem tragenden Band derart angeordnet ist, daß der Abstand sich auf dem