DE4139745C2

DE4139745C2 - Anwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Dämmplatte aus Glasfasern

Info

Publication number: DE4139745C2
Application number: DE19914139745
Authority: DE
Original assignee: TECHNO PHYSIK ENGINEERING GmbH
Current assignee: TECHNO PHYSIK ENGINEERING GmbH
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: DE4139745A1

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Dämmplatte aus Microglasfasern. - Dämmplatten bezeichnet im Rahmen der Erfindung Wärmedämmplatten, Schalldämmplatten und Platten für andere Dämmzwecke, beispielsweise zur Dämmung oder Dämpfung von mechanischen Beanspruchungen. Insbesondere handelt es sich um die Herstellung einer Wärmedämmplatte. Die Wärmedämmung und/oder Schalldämmung verlangt einen entsprechenden Aufbau der Dämmplatte, die zwar ausreichend fest sein muß, um eine plattenförmige Konstitution aufzuweisen und entsprechend gehandhabt werden zu können, die Struktur muß jedoch den Regeln genügen, die im Rahmen der Wärmedämmung, der Schalldämmung oder auch bei mechanischen Dämmaufgaben zu berücksichtigen sind.

Bei einem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht (DE 39 35 601 A1), werden Glasfasern gebrochen, die gebrochenen Glasfasern mit Wasser zu einer möglichst homogenen Faser/Wasser-Suspension angemacht sowie die Faser/Wasser-Suspension in eine Plattenform mit Siebunterlage eingebracht, wobei das Wasser aus der Suspension mit einer Beimischung von Feinstfaseranteilen abgesaugt und im Kreislauf geführt sowie auf einem Siebboden ein Naßfaser-Vlies gebildet wird. Das Naßfaser-Vlies ist ein Vorprodukt, das durch mechanischen Druck zu einem Formkörper verdichtet und dabei entwässert sowie anschließend getrocknet wird. Im Rahmen dieser bekannten Maßnahmen wird vorgeschrieben, eine binderfreie Ausgangs-Suspension zu erzeugen. Versuche haben gezeigt, daß so hergestellte Dämmplatten, auch nach mechanischer Verdichtung, in festigkeitsmäßiger Hinsicht den Anforde rungen häufig nicht genügen, - und daß die mechanische Verdichtung außerdem die Wärmedämmung und/oder die Schalldämmung, aber auch die Dämmung bei mechanischen Beanspruchungen beeinträchtigt.

Ferner ist bekannt (US 27 72 603), daß sehr feine und kurze Glasfasern auch als Bindemittel für längere Glas fasern eingesetzt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, Dämmplatten herzustellen, deren Dämmwirkung in bezug auf Wärmedämmung und/oder Schalldämmung, aber auch bei mechanischer Dämmung den bekannten Platten überlegen ist, nichtsdestoweniger jedoch in festigkeitsmäßiger Hinsicht allen Anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Dämmplatte aus Glasfasern, wobei die Glasfasern gebrochen, die gebrochenen Glasfasern mit Wasser zu einer möglichst homogenen Faser/Wasser-Sus pension angemacht sowie die Faser/Wasser-Suspension in eine Plattenform mit Siebunterlage eingebracht wird und wobei das Wasser aus der Suspension mit einer Beimischung von Bindefaseranteilen abgesaugt und im Kreislauf geführt wird sowie auf einem Siebboden ein Naßfaser-Vlies gebildet wird, welches Naßfaser-Vlies zu der Dämmplatte getrocknet wird, auf die Herstellung einer Dämmplatte aus Microglasfasern, deren Faserdurchmesser im Bereich zwischen 0,5 µm und 3 µm liegt und die eine Faserlänge von 100 µm bis 10 mm aufweisen, wobei der Feinstfaseranteil die Bindefasern bildet, deren Länge unter 1,5 µm liegt, mit der Maßgabe, daß die Suspension mit Feinstfaseranteile aufweisendem Wasser angemacht wird, mit der weiteren Maßgabe, daß Microglasfasern und das die Feinstfaseranteile aufweisende Wasser zunächst gemischt und danach mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahl zur Suspension angemacht wird, und mit der Maßgabe, daß durch das Absaugen des Wasservolumens aus der Suspension die Dicke der fertigen Dämmplatte eingestellt und danach das Naßfaser-Vlies auf der Siebunterlage in einem Ofen getrocknet wird. - Der Hochdruckwasserstrahl soll einen möglichst hohen Druck aufweisen, beispielsweise von 50 bis 100 bar oder sogar mehr. Auf diese Weise gelingt es, kurzfristig eine sehr stabile Suspension zu erzeugen. Das die Feinstfaseranteile aufweisende und im Kreislauf geführte Wasser soll mit einer Gleichgewichtskonzentration in bezug auf den Feinst faseranteil eingestellt sein. Auf diese Weise gelangt der aus dem Feinstfaseranteil in der Suspension bestehende Binder in der jeweils gewünschten Menge gleichsam von selbst in die Suspension. In dem Merkmal, daß das Naßfaser-Vlies auf der Siebunterlage in einem Ofen getrocknet wird, kommt zum Ausdruck, daß eine mechanische Verdichtung des Naßfaser-Vlieses durch eine Presse oder dergleichen nicht erforderlich ist, wenn auch eine geringfügige Verdichtung, je nach dem Verwendungszweck der hergestellten Dämmplatte, zugelassen werden kann. Die Trocknung des Naßfaser-Vlieses in dem Trocknungsofen wird bei einer Temperatur von über 100°C, vorzugsweise von etwa 130°C durchgeführt. Dabei funktionieren die Feinstfaseran teile überraschenderweise als Binder zwischen den einzelnen Microglasfasern im Vlies. Beim Trocknen wandert ein über schüssiger Anteil von Feinstfasern aus dem Feinstfaser anteil an die Oberfläche der Dämmplatten, wodurch die Dämmfunktion aber nicht beeinträchtigt wird. Vielmehr wird im Inneren der hergestellten Dämmplatten eine Struktur erzeugt, die die Dämmwirkung verbessert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es bei der Herstellung von Dämmplatten des eingangs beschriebenen Aufbaues und der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung äußerst vorteilhaft ist, nicht binderfrei, sondern mit einem Binder zu arbeiten, wenn dieser Binder, wie vor stehend beschrieben, eingerichtet ist. Erfindungsgemäß entsteht der Binder gleichsam autogen im Verfahren. Die Feinstfaseranteile bilden den Binder in Wechselwirkung mit dem Wasser, in dem sie sich befinden, und zwar sowohl durch hydrolytische Vorgänge als auch durch Hydratationsvorgänge. Die Mengeneinstellung ist einfach. Die Erfindung lehrt dazu, daß die Menge der in der Dämmplatte für die Binderverfestigung verbleibenden Feinstfaseranteile durch die Maschenweite der Siebunterlagen eingestellt wird. Jedenfalls wird im Rahmen der Erfindung die Faser/Was ser-Suspension zu einer stabilen Suspension angemacht, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine störende Sedimen tation nicht erfährt. Dabei kann die Dicke der fertigen Dämmplatten durch das Volumen der Suspension eingestellt werden, welches in die Plattenform eingegeben wird.

Für die meisten Verwendungszwecke der Dämmplatten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, ist es ausreichend in der beschriebenen Art und Weise mit einem Feinstfaseranteil als autogenem Binder zu arbeiten. Das schließt nicht aus, daß die Möglichkeit besteht, dem Micro glasfasern und/oder den Feinstfaseranteil aufweisenden Wasser und/oder dem Hochdruckwasserstrahl zumindest einen fremden Binder, insbesondere einen organischen Binder beizugeben, und diesen beim Trocknen des Naßfaser-Vlieses auszubrennen. Ein organischer Binder wird also zusätzlich zu dem Feinstfaseranteil beigegeben, wenn es, z. B. bei einem sehr dünnen Naßfaser-Vlies zum Zwecke der Herstellung von sehr dünnen Dämmplatten darauf ankommt, dem Naßfaser-Vlies eine besondere Festigkeit zu verleihen.

Bei dem Ausgangsprodukt, den Microglasfasern, handelt es sich um ein Produkt, welches handelsüblich ist, welches jedoch für andere Zwecke eingesetzt wird. Handelsüblich ist ein solches Produkt aus Microglasfasern, die mit einem shot versehen sind. Dabei handelt es sich um eine gleichsam tröpfchenförmige Verdickung an einem Ende der Microglas fasern. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise mit shotfreien Microglasfasern gearbeitet. Besitzt das Ausgangsprodukt die beschriebenen shots, so lehrt die Erfindung dieses Ausgangsprodukt zunächst von den shots zu befreien, wozu im Stand der Technik verschiedene Verfahren zur Verfügung stehen. Um Dämmplatten herzustellen, die in mechanischer Hinsicht und/oder in dämmtechnischer Hinsicht verschiedene Eigenschaften aufweisen und verschiedenen Forderungen genügen, lehrt die Erfindung, mit Microglasfasern unterschiedlichen Faserdurchmessers in der Mischung zu arbeiten. Das Mischungsverhältnis wird nach den jeweiligen Anforderungen an die hergestellte Dämmplatte experimental ermittelt, was ohne Schwierigkeiten geschehen kann. In dem Feinstfaseranteil wird nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung durch Einstellung der Siebverhältnisse mit Feinstfasern gearbeitet, deren Länge vorzugsweise bei etwa 0,5 µm liegt. Bewährt hat es sich, mit Microglasfasern zu arbeiten, die lediglich einen sehr geringen Anteil an Al₂O₃ aufweisen oder frei von Al₂O₃ sind. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß mit Microglasfasern und damit Feinstfasern im Feinstfaseranteil gearbeitet wird, die der folgenden Richtanalyse genügen:

SiO₂\|59,0%-69,0%
B₂O₃	1,0%-10,5%
FeO + Fe₂O₃	0%-0,5%
MgO	0,3%-3,2%
CaO	1,9%-16,5%
Na₂O	10,0%-15,7%
K₂O	1,0%-3,0%
Al₂O₃	0%-5,8%

Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich durchgeführt werden, wobei im allgemeinen eine oder mehrere Plattenformen taktweise befüllt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, kontinuierlich zu arbeiten, jedoch mit zumindest einem Becken für das Anmachen der Faser/Wasser-Suspension.

Claims

1. Anwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Dämmplatte aus Glasfasern,
wobei die Glasfasern gebrochen, die gebrochenen Glasfasern mit Wasser zu einer möglichst homogenen Faser/Wasser-Suspension angemacht sowie die Faser/Wasser-Suspension in eine Plattenform mit Siebunterlage eingebracht wird und
wobei das Wasser aus der Suspension mit einer Beimischung von Bindefaseranteilen abgesaugt und im Kreislauf geführt sowie auf einem Siebboden ein Naßfaser-Vlies gebildet wird, welches Naßfaser-Vlies zu der Dämmplatte getrocknet wird, auf die Herstellung einer Dämmplatte aus Microglasfasern, deren Faserdurchmesser im Bereich zwischen 0,5 µm und 3 µm liegt und die eine Faserlänge von 100 µm bis 10 mm auf weisen, wobei der Feinstfaseranteil die Bindefasern bildet, deren Länge unter 1,5 µm liegt, mit der Maßgabe, daß die Suspension mit Feinstfaseranteile aufweisendem Wasser angemacht wird, mit der weiteren Maßgabe, daß die Microglasfasern und das Feinstfaseranteile aufweisende Wasser zunächst gemischt und danach mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahl zur Suspension angemacht wird, und mit der Maßgabe, daß durch das Absaugen des Wasservolumens aus der Suspension die Dicke der fertigen Dämmplatte eingestellt und danach das Naßfaser-Vlies auf der Siebunterlage in einem Ofen getrocknet wird.

2. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in der Dämmplatte für die Binderverfestigung verbleibenden Feinstfaseranteile durch die Maschenweite der Siebunterlage eingestellt wird.

3. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Faser/Wasser-Suspension zu einer stabilen Suspension angemacht wird.

4. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß den Microglasfasern und/oder dem die Feinstfaseranteile aufweisenden Wasser und/oder dem Hoch druckwasserstrahl zusätzlich zu dem Feinstfaseranteil zu mindest ein organischer Binder beigegeben und dieser beim Trocknen des Naßfaser-Vlieses ausgebrannt wird.

5. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß mit shotfreien Microglasfasern gearbeitet wird.

6. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß mit Microglasfasern unterschiedlichen Faserdurchmessers in Mischung gearbeitet wird.

7. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Feinstfaseranteil mit Feinst fasern gearbeitet wird, deren Länge bei etwa 0.5 µm liegt.

8. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Microglasfasern lediglich einen geringen Gehalt an Al₂O₃ aufweisen oder frei von Al₂O₃ sind.

9. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Microglasfasern und damit Feinst fasern im Feinstfaseranteil gearbeitet wird, die der fol genden Richtanalyse genügen: SiO₂|59,0%-69,0% B₂O₃ 1,0%-10,5% FeO + Fe₂O₃ 0%-0,5% MgO 0,3%-3,2% CaO 1,9%-16,5% Na₂O 10,0%-15,7% K₂O 1,0%-3,0% Al₂O₃ 0%-5,8%

10. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß diskontinuierlich gearbeitet wird und dabei eine oder mehrere Plattenformen taktweise befüllt werden.

11. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich gearbeitet wird, jedoch mit zumindest einem Becken für das Anmachen der Faser/Wasser-Suspension.