DE2732415A1 - Verfahren zum herstellen einer mineralfasern enthaltenden unterlegmatte o.dgl. - Google Patents
Verfahren zum herstellen einer mineralfasern enthaltenden unterlegmatte o.dgl.Info
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Description
Verfahren zum Herstellen einer Mineralfasern enthaltenden
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer im wesentlichen aus Mineralfasern und einem Bindemittel bestehenden
bahn- oder bogenförmigen Unterlegmatte od.dgl., bei dem zunächst eine Suspension der Fasern in Wasser, daraufhin aus dieser
Suspension durch Entwässern eine entsprechende Faserbahn und schließlich aus dieser Faserbahn durch Trocknen die Matte gebildet
wird.
Dei der Herstellung von Bodenbelägen ist es bekannt, dieselben an Ihrer Unterseite mit einer filzförmigen Schicht oder Unterlegmatte
zu versehen, die im wesentlichen aus Asbest besteht. Da As best jedoch gesundheitsschädlich sein kann, ist es auch schon bekanntgeworden,
für solche Unterlegmatten statt Asbestfilz Mineral wolle zu verwenden, die beispielsweise aus Steinwolle oder Glaswolle
bestehen kann und bei der genannten Anwendung kein Gesund- heitsrisiko mit sich bringt. Ersetzt man jedoch den früher verwendeten
Asbest einfach durch eine entsprechende Menge an Mineralwolle, so erhält man eine Faserbahn, deren Zugfestigkeit, Flexi
bilität und Druckbeständigkeit wesentlich schlechter ale diejenigen von entsprechenden Asbestmatten sind. Die künstlichen Mineral-
fasern sind im Unterschied zu den Asbestfasern vollkouMn glatt
und fordern deshalb von den angewendeten Bindemitteln «ine wesentlich stärkere Wirkung als bei Asbest. Aber selbst, wenn man
die zur Verfügung stehenden verhältnismäßig teueren Bindemittel in einem ganz unwirtschaftlichen größeren Maße einsetzt, hat sich
der vorgenannte Unterschied der Fasereigenschaften nicht über-
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brücken lassen. Durch die Bindemittelanhäufung entstehen vielmehr
unerwünschte Änderungen der angestrebten Eigenschaften der Beläge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so zu vervollkommnen, daß die nach diesem Verfahren hergestellten bahn- oder bogenförmigen Unterlegmatten
aus Mineralfasern eine größere Zugfestigkeit, Flexibilität und Druckfestigkeit als bisher erhalten.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bindemittel zu einem ersten Teil der Fasersuspension und zu
einem restlichen Teil der nassen Faserbahn zugeführt wird.
Es hat sich gezeigt, daß eine auf diese Weise hergestellte Unterlegmatte aus einer Mineralfaserbahn oder einem Mineralfaserbogen nahezu die gleichen Eigenschaften wie entsprechende Asbesterzeugnisse aufweist und diese damit ohne weiteres ersetzen kann,
wobei die geteilte Zugabe des Bindemittels zudem auf verhältnismäßig kleine Mengen beschränkt bleiben kann. Zugleich haben sich
solchen Faserbahnen und Faserbogen damit weitere Anwendungsmöglichkeiten erschlossen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der restliche Teil des Bindemittels der nassen Faserbahn frühestens
kurz vor Beendigung ihrer Entwässerung zugeführt.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Fasersuspension gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als
Bindemittel ein Akrylatlatex oder eine damit vergleichbare Dis
persion zugeführt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn
gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung eine der Fasersuspension zugeführte Dispersion vorzugsweise noch vor ihrer
Zuführung koaguliert wird, da es in diesem Falle leichter ist, den Koagulierungsverlauf zu überwachen. Die Koagulierung wird
im übrigen in üblicher Weise durch eine Veränderung des pH-Wertes
durchgeführt, beispielsweise durch Zusetzen einer Alaun-Lösung.
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Mach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung wird der nassen, am besten jedoch bereits nahezu ganz entwässerten
Faserbahn alü Bindemittel ein Styren-Butadien-Latex oder eine
damit vergleichbare Dispersion zugeführt. Da es für die Güte der Bindemittelwirkung von ausschlaggebender Bedeutung ist, daß das
bindemittel so gleichmäßig wie möglich verteilt wird, ist gemäß einer v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, das
Bindemittel auf die nasse Faserbahn aufzuspritzen. Da es indessen
schwierig ist, die von der Spritzvorrichtung ausgehende VJolke aus
Iiindemitteltröpfchen bei hohem Verstoffungsgrad in der gewünschten
Gleichmäßigkeit über die ganze Bogenbreite zu verteilen, hat es sich geruüß einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung ale
vorteilhaft erwiesen, das Bindemittel auf die nasse Faserbahn elektrostatisch aufzuspritzen.■
Entsprechend ien unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten der
hergestellten Paserbahnen können sich recht unterschiedliche Mengen an Bindemittel, auf eine bestimmte Fasermenge bezogen, ergeben.
Dementsprechend hat es sich gezeigt, daß sowohl der Fasersuspension als auch der nassen Faserbahn vorteilhaft jeweils eine
2 bis 25% deren Fasergewichtes entsprechende Menge an Bindemittel,
dabei vorteilhaft insgesamt eine 10 bis 40% und vorzugsweise 20 bis 30% des Fasergewichtes entsprechende Menge an Bindemittel
zugeführt wird. Die erforderliche Festigkeit wird am wirtschaftlichsten erreicht, wenn gemüß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung
der Fasersuspension eine etwa 15% deren Gewichtes und der nassen Faserbahn eine etwa 10% deren Gewichtes entsprechende Menge
an Bindemittel zugeführt wird.
Außerdem hat es sich gezeigt, daß eine weitere wesentliche Verbesserung
der Bindemittelwirkung dadurch erreicht werden kann, daß gemäß einer noch anderen Ausgestaltung der Erfindung die Faserbahn
unter gleichzeitiger Zusammenpressung getrocknet wird· Diese Verbesserung dürfte dadurch begründet sein, dan die - insbesondere
der nassen Faserbahn zugeführten - BindemitteltrOpfohea
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bei ihrem Trocknen und Verfestigen so einschrumpfen, daß sie bei einer nur losen vorherigen Verbindung mit den Fasern dadurch
leicht eine ausreichende Verbindung zu diesen Fasern verlieren. Wird der Abstand der Fasern aber nach dem vorgenannten Vorschlag
verringert, dann bleibt auch eine innigere Verbindung zwischen den Fasern und den in der Bindemittel-Dispersion enthaltenen eigentlichen
Bindemittelteilchen gewährleistet. Wenn die Faserbahn nach ihrer Trocknung wieder entlastet wird, dann ist die Bindung bereits
fertiggestellt und entsprechend haltbar. Besonders gute Ergebnisse haben sich gezeigt, wenn gemäß wiederum anderen Ausgestaltungen
der Erfindung die Faserbahn wenigstens um 20%, vorzugsweise jedoch wenigstens um 40% ihrer Dicke zusammengepreßt
wird, wobei es sich wiederum als vorteilhaft gezeigt hat, wenn nach einer noch anderen Ausgestaltung der Erfindung die Faserbahn
zwischen einem Trockenzylinder und einem entsprechend der gewünschten Zusammendrückung gespannten Trockenfilz od.dgl. getrocknet
wird. Statt eines Trockenfilzes kann dabei beispielsweise eine Trockenvira benutzt werden. Dabei kann der Trockenfilz
den Trockenzylinder mehr oder weniger vollständig umschließen.
Gewünschtenfalls können auch mehrere aufeinanderfolgende Trockenzylinder
benutzt werden, wobei es dann vorteilhaft ist, die Zusammenpressung
an den verschiedenen Trockenzylindern et v/a gleichgroß beizubehalten, wogegen es zugelassen werden kann, wenn die
Zusamnenpressung der Faserbahn ζ v/i sehen aufeinanderfolgenden
25 Trockenzylindern mehr oder weniger aufgehoben wird.
Nachstehend ist das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Ergebnis anhand einiger Beispiele mit bisher bekannten
Verfahren verglichen. Wie aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich ist, wurden sechs Versuche A, B, C, D, E und F durchgeführt,
wobei in allen Fällen zunächst eine Fasersuspension bereitet wurde, deren Anteil an Steinwollefasern 0,1% ist. Zu dieser Suspension
wurde eine im voraus koagulierte Latexdispersion aus einem Akrylatpolymer zugesetzt. Aus der damit gegebenen binde-
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— ^· —
nittelhaltigcn 7asersuspenaion wurde auf einem rilzband nach der
?.rt ' Voithhydroformcr" ein Rogen hergestellt, welcher durch Absaugung
irittels Vakuum auf etwa 40% Trockensubstanzgehalt entwässert
wurde. Entsprechend den Beispielen B, D und E wurde der nogen nach der Kntwüsserung mit einem Gtyren-Butadien-Latex bespritzt.
Die anschließende Trocknung erfolgte entlang einem Trockenzylinder, um den eine in ihrer Zugkraft einstellbare
Trockcnvira gespannt \nirde, vjobei der Bogen nach dem Verlassen
:lefj Trockenzylinders j;raktiscli wasserfrei v/ar.
ORfG/NAL INSPECTED
ζ co
| Versuch | A | B | C | ylat | D | 15% | - | |
| Bindemittelzuführung zu | 0 | 0 | 30% | 15% | Akrylat | 30% | ||
| der Fasersuspension | Akr | Akrylat | ja | .-Jcrylat | ||||
| Ausgefälltes Bindemittel | nein | nein | ja | kp/cm | ja |
10% Styren-
Eutadien- Late:; |
ja | |
|
Bindemittelzuführung nach
Bildung des Bogens |
0 |
25% Styren-
Butadien- Latex |
0 |
10% Styren-
Eutadien- Latex |
20 kp/cr,i | 0 | ||
| O co |
Zugkraft an der Vira | 0,4 kp/cm | 0,4 kp/cm | 0,4 | 0,4 kp/cn | 20 kp/cn | ||
| co co |
Zusammenpressung während | 10% | 10% | 10% | 10% | 50% | ||
| des Trocknens | :!/3cr. | |||||||
|
co
co |
Zugfestigkeit: | :73er; | CC :73er; | |||||
| in Längsrichtung | 2,7 :73cm | 9,2 ::/3cm | 3,7 | 20,5 :73er. | 53 ''/2c | 34 ::/3cr·. | ||
| in Querrichtung | 2,C !73CTi | 3,7 :73cm | 3,3 | 7 ΠΓ. | I / f J - / J Ol - | 27 "73c,.. | ||
| Eindruckbeständigkeit: | 1 ΓΧ1 | 0,5 C — | ||||||
| rindrucktief e unter oelastung | 1,93 mir. | 1,2 | C,3 Γ τ~ | :,71 rcr. | ||||
| Lincrucktiefe nacn Entlastung | 1,90 irr | ι,ς; | 1 ,25 r.·=?. | |||||
ro -j co r-o
cn
eine Stahlkugel von 20 mn 0 belastet die "ahn we'hrencl 5 n-.in, ;;o:iach die I -inüruckticfc rreriessen '.-i:
5 min nach Entlastung v.'ircl Cie Cann noch verbliebene Hindrucktiefe gene.ssen
I ie üuR der Tabelle ersichtlich ist, hat die Zuführung des
■-iiideniittelG in zwei Stufen und tie "usarmienpressung des Bogens
wehren.! r.ciner Yrocknung offensichtlich zu den besten Werten,
sowohl an iiugfesti'jkeit als auch an Druckfestigkeit geführt.
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ORIGINAL INSPECTED
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen einer im wesentlichen aus Mineralfasern
und einem Bindemittel bestehenden bahn- oder bogenförmigen Unterlegmatte od.dgl., bei dem zunächst eine Duspension der
Fasern in Hasser, daraufhin aus dieser Suspension durch Entv/ässern
eine entsprechende Faserbahn und schließlich aus dieser Faserbahn durch Trocknen die Matte gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bindemittel zu einem ersten Teil der Fasersuspension und zu einem restlichen Teil der nassen Faserbahn zugeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Teil des Bindemittels der nassen Faserbahn frühestens
kurz vor Beendigung ihrer Entwässerung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasersuspension als Bindemittel ein Akrylatlatex oder eine
15 damit vergleichbare Dispersion zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Fasersuspension zugeführte Dispersion zum Koagulieren gebracht
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion noch vor ihrer Zuführung zur Fasersuspension koaguliert
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der nassen Faserbahn als Bindemittel ein Styren-Butadien-Latex oder eine damit vergleichbare Dispersion
25 zugeführt; wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Bindemittel auf die nasse Faserbahn aufge-
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ORlGlMAL INSPECTED
spritzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf die nasse Faserbahn elektrostatisch aufgespritzt
uird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fasersuspension und der nassen Faserbahn jeueils eine 2 bis 25% deren Fasergewichtes entsprechende Menge
an Bindemittel zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fasersuspension eine etwa 15% deren Fasergewichtes entsprechende Fenge an Bindemittel zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der nassen Faserbahn eine etwa 10% deren Fasergewichtes entsprechende
Ilencje an Bindemittel zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß insgesamt eine 10 bis 40% des Fasergewichtes
entsprechende Menge an Bindemittel zugeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt
eine etwa 20 bis 30% des Fasergewichtes entsprechende
20 Menge an Bindemittel zugeführt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn unter gleichzeitiger Zusaitmenpressung
getrocknet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn wenigstens um 20% ihrer Dicke zusammengepreßt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Faserbahn wenigstens um 40% ihrer Dicke zusammengepreßt wird.
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17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Faserbahn zv.'inchen einem Trockenzylinder und
einem entsprechend der gev/ünschten riusammendrücliung gespannten
Trockenfilz od.dgl. getrocknet wird.
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