DE2223683B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von MineraHaser-Wirrvliesen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern-Wirrvliesen oder -Platten aus langen und kurzen Fasern, wobei ein Teil der Fasern unmittelbar vor der Vliesbildung aus einer Schmelze erzeugt wird.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Mineralwollen bekannt, beispielsweise Ausziehen von Glasstäben unter Verwendung von heißen Gasen, oder durch Schleudern von Mineralschmelze auf in waagrechter Ebene rotierende Scheiben, durch Ausziehen von Fasern mittels Platin-Rhodium-Düsen oder durch Schleudern von Schmelze in Behältern, die in waagrechter Ebene rotieren und an ihren Seilenwänden Düsenöffnungen tragen oder aber auch durch Schleudern von Mineralschmelze auf Kränze von in vertikaler Ebene rotierenden Scheiben.

Je nach Art des angewendeten Verfahrens können Fasern hergestellt werden, die entweder sehr lang oder verhältnismäßig kurz sind und die im Durchmesser sehr unterschiedlich sind.

Es hat sich gezeigt, daß es schwierig ist, mit den vor stehend letzgenannten Schleuderverfahren Filze oder Platten herzustellen, die die gleiche Reißfestigkeit aufweisen wie Filze, die aus langen Fasern hergestellt sind, Bei Platten ergibt sich dabei noch eine weitere Schwierigkeit, daß diese nämlich in Deckenkonstruktionen, in denen sie nur an den Rändern mit wenigen Millimetern auf Metallprofilen aufliegen, durchhängen und dadurch in derartigen Konstruktionen kaum anwendbar sind. Da kurze Fasern, und insbesondere die nach dem letztgenannten Verfahren hergestellten, sehr dünne Fasern ein gegenüber langen Fasern verhältnismäßig hohes Raumgewicht aufweisen, wirkt sich dieses auf die Reißlänge des Vlieses sowie auf das Durchhängen horizontal aufgehängter Platten nachteilig aus.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem Schleuderverfahren relativ lange Mineralfasern hergestellt werden. Die erzeugten Fasern wandern unter Schwerkraftwirkung nach unten und bilden einen Schleier, in den kontinuierliche Fäden bzw. Glasfasersträhne zur Verstärkung eingeführt werden.

Bei einem bekannten Glas- oder Mir-^lhsererzeugnis ist über die Masse von voneinander unabhängigen, willkürlich angeordneten Mineralfasern eine Verstärkung in Gestalt einer kontinuierlichen Glasfaserstrahne verteilt. Auch hier dient die kontinuierliche Glasfasersträhne als Verstärkung.

Es ist ferner bekannt, zur Herstellung eines nonwoven-Textilmaterials zur Verwendung als Filtertuch auf beide Seiten einer sich bewegenden durchlässigen Unterlage Fasern aufzubringen, wobei auf einer Seite die Verteilung der Fasern zufällig erfolgt, während die Fasern der zweiten Seite sich überlappend angebracht werden, um eine möglichst gleichmäßige zweidimensionale Unterlage von außerordentlicher Festigkeit zu bilden. Die Fasern der einen Seite werden dann mit den Fasern der anderen Seilen mit Hilfe eines durch die Unterlage und Fasernaufiagen geführten Flüssigkeitsstromes miteinander geometrisch verbunden und anschließend verklebt.

Demgegenüber fiegt der Erfindung die Aufgabe zu gründe, ein Verfahren und eine Verrichtung anzugeben, mittels der Mineralfaser-Wirrvliese oder -Platten aus langen und kurzen Fasern einfach hergestellt werden können, wobei ein Teil der Fasern unmittelbar vor der Vliesbildung aus der Schmelze erzeugt wird und das Vlies weitgehend bereits ohne Verklebung mit Kunstharzen verhältnismäßig reißfest sein soll.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlicherr dadurch gelost, daß die kurzen Fasern mittels einer Schleuderspinnmaschine erzeugt werden und noch im Status nascendi mit Bindemitteln und mit durch ein Gebläse eingeblasenen langen Fasern innig vermischt werden, worauf die Ablage zum Vlies mittels Absaugung der Luft durch ein Siebband erfolgt.

Diese Zumischung der eingeblasenen langen Fasern kann z. B. dadurch erfolgen, daß unmittelbar neben der oder den Schleudermaschinen die langen Fasern zugesetzt werden. Dadurch wird eine sehr innige und vollkommene Vermischung von langen und kurzen Fasern, die sich hinter der Schleudermaschine in einer sogenannten Sammelkammer mittels Absaugung auf ein rotierendes Band ablegen, erreicht. Die Zuführung der langen Fasern kann aber auch in der der Spinnmaschine nachgeschaiteten Sammelkammer erfolgen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß für die langen Fasern Abfälle aus der Fertigung von Textilien, Glas- oder Mineralfasern verwendet werden.

Ein besonders vorteilhaftes Wirrvlies ergibt sich

dann, wenn in der Mischung die doppelte bis zehnfache Menge an kurzen Fasern gegenüber der Menge an langen Fasern enthalten ist.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Wirrvliesen bzw. -Platten aus langen oder kurzen Fasern, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Schleudermaschine zur Herstellung kurzer Fasern, einer Vorrichtung zur Erzeugung und/oder Aufbereitung langer Fasern, einer Mischkammer für die langen und kurzen Fasern, an deren Anfang sich die Schleudermaschine befindet, sowie aus Düsen zum Einblasen der langen Fasern in die Mischkammer, einem Transportband mit einer darunter angeordneten Absaugvorrichtung als untere begrenzende Mischkammer sowie Düsen zur Zufuhr von Bindemitteln, welche in der Mischkammer münden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Düsen zum Einblasen langer Fasern und die Bindemittelzufuhrdüsen in gleichen Abständen kranzförmig die Schleuderteller der Schleudermaschine für die kurzen Fasern u.ngeben.

Durch die erfindungsgemäße Zumischung der langen Fasern zu den kurzen Fasern im Status nascendi ergibt sich eine feste Verbindung dieser Fasern, so daß eine in sich relativ steife Platte aus dieser Mischung herstellbar ist. Durch das Einbringen von Klebemitteln wird die Verkoppelung zwischen langen und kurzen Fasern und den einzelnen Fasern untereinander noch besonders verstärkt. Vorteilhaft ist es auch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr viele lange Fasern zugeführt werden können, wobei die Einstellung des Mischungsverhältnisses mit relativ einfachen Mitteln ermöglicht ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert, die sch.ematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt. Dabei zeigt

F i g. 1 sche'iatisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgiimäßen Verfahrens,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel. F i g. 3 und 4 Ausführungsbeispiele der Mischanordnung an Spinnmaschinen und

F i g. 5 eine Platte mit erfindungsgemäß gemischten kurzen und langen Fasern.

Fig. 1 zeigt rein schem&tisch eine Vorrichtung, mit der kurzen Fasern im Status nascendi lange Fasern zugemischt werden. Die Erzeugung der kurzen Fasern erfolgt dabei mit Hilfe einer Spinnmaschine 1. in der Schleuderschiiben 2 angeordnet sind. Oberhalb der Spinnmaschine 1 ist ein Schmelzbehälter (Wannenvorherd oder Kupolofen) 3 angebracht, mit einer Auslaufvorrichtung, von der die Schmelze in einem Strahl auf die Spinnmaschine fließt. Von den Schleuderscheiben weg werden Fasern kurzer Länge abgeschleudert und mittels Preßluft aus einem Düsenring 20 in eine Sammelkammer 7 angebracht.

In einer IFaseraufbereitungsmaschine 4 wird entweder aus langen Fasergemischen oder aus Abfallfasern durch Aufbereitung ein lockerer Faserstrom hergestellt, der mittels Gebläsen 5 Faserdüsen 6 zugeführt werden. Die Fase'düsen 6 umgeben dabei die Schleuderscheiben 2, die insbesondere auch aus F i g.

und 4 ersichtlich sind. Hinter der Spinnmaschine 1 mischen sich lange Fasern 13 mit kurzen Fasern 14. In der Sammelkammer 7 ist in an sich bekannter Weise ein Transportband 8 angebracht, unter dem sich eine Ab-S saugvorrichtung 9 befindet. Das Fasergemisch legt sich auf das Transportband 8 und bildet ein Vlies 15, welches aus der Sammelkammer 7 mit dem Transportband 8 abtransportiert wird. Um eine innige Verbindung der Fasern zu erzielen, werden Klebstoffmittel in die Sammelkammer 7 eingegeben, vorzugsweise durch eine oder mehrere Klebmitteldüsen 10.

Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zumischung der langen Faser auch abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel nicht an der Spinnmaschine 1, sondern unmittelbar am Eingang der Sammelkammer 7 erfolgen. Dies zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2. Die Zumischung der langen Fasern kann in diesem Falle folgendermaßen erfolgen:

Aus der Faseraufbereitungsmaschine 4 werden lange Fasern in einen Sammelbehälter li> transportiert Aus dem Sammelbehälter 16 fallen die langen Fasern auf einen Wanderkondenser 17, in dem die Fasern nochmals separiert und über die gesamte Breite der Sammelkammer 7 in den Faserstrom der kurzen Fasern 14 eingestreut werden.

Als Klebemittel werden beispielsweise Phenolharz-Bindcmittc! verwendet, welche in diesem Falle auch pulverföimig eingeblasen werden körnen. Die Zugabe 3c von dem pulverförmiger! Harz erfolgt über einen Vorratsbehälter 18 durch eine Maschine 19.

Das Mischungsverhältnis der kurzen Fasern zu den langen Fasern läßt sich durch die Steuerung der Zufuhrmengcn einstellen. Vorteilhafterweise beträgt es 35, zwischen 1 : 1 bis 1 : 10. Als lange Fasern können beispielsweise Glasfasern verwendet werden, während als kurze Fasern Mineralwollefasern dienen.

Es ist auch möglich, die Mischung mit Phenoiharzpu· der zu bestreuen und dann das erzeugte Vlies im Härteofen zu erwärmen, so daß dann daraus Filze oder Planen entstehen.

Die mit 4 gekennzeichnete Faseraufbereitungsmaschine kann somit entweder eine Herstellungsmaschine zur Erzeugung langer Fasern oder eine Aufbcreitungsmaschine zur Verwendung von langen Abfallfasern sein.

Die F i g. 3 und 4 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Faserdüsen 6 und/bzw. zwischen den Schieuderscheiben 2.

In F i g. 5 ist schematisch eine nach dem erfindungs-3er: äßen Verfahren hergestellte Platte dargestellt, dabei sind — um der Deutlichkeit willen — in übertriebener Größe einzelne sich kreuzende ktirwe und lange Fasern dargestellt. An den Berührungspunkten sind KIebestellen 12 angedeutet.

Die Art der kurzen und langen Fasern sowie ihre jeweilige Herstellung ist an sich beliebig. Wichtig und wesentlich für die vorliegende Erfindung ist Zeitpunkt und Ort der Vermischung, nämlich unmittelbar im Status nascendi der kurzen Fasern.

Die Platten 11 sind selbsttragend und können ohne Verwendung von Abdeckungen aus Papier, Pappe oder Bitunienpapier zur isolierung verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Ij Verfahren zur Herstellung von Mjneralfaser-Wiftvliesen oder -Platten aus langen und kurzen Fasern, wobei ein Teil der Fasern unmittelbar vor !er Vliesbildung aus einer Schmelze erzeugt wird, adurch gekennzeichnet, daß die kurzen asern mittels einer Schleuderspinnmaschine ereugt werden und noch im Status nascendi mit Bin- «lemittel und mit durch ein Gebläse eingeblasenen langen Fasern innig vermischt werden, worauf die Ablage zum Vlies mittels Absaugung der Luft durch ein Siebband erfolgt

   Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die fangen Fasern Abfälle aus der Fertigung von textlien. Glas- oder Mineralfasern verwendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung die doppelte bis lOfache Menge an kurzen Fasern gegenüber der Menge an langen Fasern enthalten ist.

   4. Vorrichtung zum Herstellen von Wirrvliesen bzw. Platten aus langen und kurzen Fasern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende zum Teil an sich bekannte Merkmale: eine Schleudermaschine zur Herstellung kurzer Fasern; eine Vorrichtung zur Erzeugung und/oder Aufbereitung langer Fasern; eine Mischkammer für die langen und kurzen Fasern, an deren Anfang sich die Schleudermaschine befindet, sowie Düsen zum Einblasen der langen Fasern in die Mischkammer ein Transportband mit einer darunter angeordneten Absaugvorrichtung als untere Begrenzung der Mischkammer; Düsen zur Zufuhr von Bindemittel, welche in die Mischkammer münden.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen zum Einblasen langer Fasern und die Bindemittelzufuhrdüsen in gleichen Abständen kranzförmig die Schleuderteller der Schleudermaschine für die kurzen Fasern umgeben