DE69909454T3

DE69909454T3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Mineralfaserprodukts

Info

Publication number: DE69909454T3
Application number: DE69909454T
Authority: DE
Inventors: Ian Cridland; Luis Norgaard; Jeppe Rasmussen
Original assignee: Rockwool International AS
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2019-03-20
Also published as: EP1064437B1; DE69909454T2; WO1999047765A8; EP1064437B2; AU2826799A; ATE244799T1; DE69909454D1; EP1064437A1; WO1999047765A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaserprodukts, welches Zonen mit unterschiedlichen Dichten umfasst.
Im Stand der Technik zur Herstellung von Mineralfaserprodukten ist bekannt, dass eine Anzahl individuell hergestellter und/oder behandelter primärer Mineralfaserbahnen kombiniert wird, um eine sekundäre Mineralfaserbahn zu erhalten, und dass eine solche sekundäre Bahn bearbeitet wird, um verschiedene Produkte zur Verfügung zu stellen.
US-A-4 950 355 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Mineralfaser-Isolierbahn mit einer dichten und starren Schicht an einer Oberfläche und/oder einer Anzahl solcher Schichten. Eine nicht ausgehärtete, nicht gewobene Mineralfaserbahn wird mit einem Bindemittel behandelt, mit Walzen kompakt gemacht und in wenigstens zwei sekundäre Bahnen getrennt, von denen zumindest eine über die anfängliche Kompaktierung der primären Bahn hinaus komprimiert wird. Dann werden die beiden sekundären Mineralfaserbahnen wieder zusammengefügt und ausgehärtet, um ein Mineralfaserprodukt zu schaffen, das zwei Schichten mit unterschiedlicher Dichte aufweist.
Ein ähnliches Verfahren zur Bereitstellung eines Schichtmineralfaserprodukts ist in CA-1 057 183 offenbart, und WO 91/06407 offenbart ein Verfahren, in dem ein Schichtprodukt aus zwei individuell hergestellten primären Mineralfaserbahnen erhalten wird.
Für einige Anwendungen ist es erwünscht, dass solch eine sekundäre Bahn, die eine Anzahl von Zonen mit unterschiedlichen Eigenschaften umfasst, in Längsrichtung komprimiert wird, um eine in Längsrichtung komprimierte tertiäre Bahn zu bekommen. Auf diese Weise ist es möglich, die Eigenschaften der Produkte, die sich aus der tertiären Bahn erhalten lassen, zu beeinflussen. Außerdem besteht die Möglichkeit, verschiedene Produkte mit einer Anzahl von Zonen zu erzielen, die unterschiedliche Eigenschaften besitzen, wobei diese Zonen eher mit einer Form versehen, d. h. eher gekrümmt oder gewinkelt sind als eben und wobei sie sandwichartig übereinandergelagert sind.
WO 97/01006 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen Isolierfaserabdeckung, durch welches Verfahren eine Anzahl individueller Mineralfaserbahnen übereinandergelagert wird, um eine sandwichartige sekundäre Bahn zu erhalten, die den folgenden Schritten unterzogen wird: Bewegen der Bahn in Längsrichtung, Falten der Bahn quer in Bezug auf die Längsrichtung, indem die Bahn verlangsamt wird, um eine ungestützte in Längsrichtung komprimierte Bahn mit Wellungen zu erhalten, die zwei Gruppen von Wellungsgipfeln einschließen, die sich in entgegengesetzte Richtungen in Bezug zueinander und in Bezug auf eine parallel zur Längs- und Querrichtung verlaufende Trennungsebene erstrecken, Trennen der Wellungsgipfelgruppen entlang der Ebene, wobei jeder individuelle Wellungsgipfel getrennt wird, um eine semi-ringförmige Isoliermaterialfaser- Halbabdeckung zu erhalten, und Kombinieren zweier derartiger Halbabdeckungen zu einer ringförmigen Isolierabdeckung.
WO 97/36034 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserprodukten, in dem eine sekundäre Mineralfaserbahn, die eine Anzahl primärer Bahnschichten umfasst, in einer Kompressionszone sowohl in Höhen- als auch in Längenrichtung komprimiert wird, um entweder eine homogenere Bahn und/oder eine Korrugation zu erzeugen, wobei die Bahn anschließend gegebenenfalls in Höhenrichtung geteilt wird und eine der abgeteilten tertiären Bahnen sogar weiter komprimiert wird, woraufhin die Bahnen wieder zusammengefügt und gemeinsam ausgehärtet werden, um ein zweischichtiges Produkt mit dualer Dichte zu bilden.
Jedoch wurde herausgefunden, dass die Produkte, die mittels der obengenannten Verfahren, welche die Längskompression laminierter sekundärer Bahnen nutzen, erhalten werden, während und/oder nach der Herstellung die Tendenz haben zu delaminieren, d. h. in separate Schichten zu zerfallen. Es wird angenommen, dass diese Delaminationswirkung zumindest teilweise durch die Spannung bedingt ist, die im Produkt hervorgerufen wird, wenn die Bahn in die tertiäre Bahn zerteilt wird, d. h. durch mikro- und/oder makroskopisches Biegen, Falten und/oder Längstrunkierung der Bahn und ihrer Bestandteile. Unglücklicherweise ist eine Erhöhung der optionalen Menge an Bindemittel, angeordnet zwischen den die Bahn bildenden Schichten zwecks Steigerung der Haftung, aus ökonomischen und technischen Gründen sowie aus Gründen der Feuersicherheit gewöhnlich nicht erwünscht.
Weiterhin besteht ein Hauptnachteil der Verfahren des Stands der Technik darin, dass sich die Größe der verschiedenen Zonen, d. h. die Dicke der Schichten, nicht völlig kontrollieren lässt. Aufgrund des Umgangs mit den verschiedenen Bahnen während der Bildung der sekundären Bahn können nur Bahnen mit einer bestimmten Dicke und einem bestimmten Kohäsionsvermögen verarbeitet werden. Folglich lassen sich nur Produkte erzielen, welche Zonen mit einer bestimmten Größe, d. h. Schichten mit einer bestimmten Dicke, umfassen.
Dementsprechend stellt es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserprodukten des obengenannten Typs zu bieten, und zwar ohne die weiteren Eigenschaften der Produkte in Bezug auf Einfachheit und Kosten von Produktion, Handling und allgemeiner Funktionalität zu beeinträchtigen.
Dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Schritten erreicht, die bestehen im Bereitstellen einer primären Mineralfaserbahn, die ein Bindemittel umfasst, Komprimieren der primären Bahn in mindestens einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone, um eine anhaltende Dichtezunahme in besagter Zone herbeizuführen, Bewirken, dass sich die primäre Bann selbst überlappt, indem sie im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der primären Bahn ausgelegt wird, um eine sekundäre Bahn zu bilden, die eine Anzahl von Schichten mit unterschiedlichen Dichten umfasst, Fördern der sekundären Mineralfaserbahn in der Längsrichtung, Verlangsamen der Längsbewegung der sekundären Bahn, um eine in Längsrichtung komprimierte tertiäre Bahn zu erhalten, Aushärten oder Härten des Bindemittels in der tertiären Bahn und Zuschneiden des Produkts aus der ausgehärteten oder gehärteten tertiären Bahn.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als möglich erwiesen, die Delaminationseigenschaften der Produkte signifikant zu verbessern, d. h. es eröffnet sich nun die Möglichkeit, das Delaminationsproblem im Wesentlichen zu beseitigen.
Dies ist sogar erzielbar, wenn weniger Bindemittel eingesetzt wird als im Verfahren, wie es bisher allgemein Anwendung fand. Hierdurch bietet sich die Möglichkeit, Produkte auf kosteneffizientere und ökologischere Weise sowie Produkte zum Einsatz in brandfördernder Umgebung zu gewinnen.
Weiterhin hat es sich als möglich erwiesen, Produkte mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhalten, in denen die Zone(n) mit einer verhältnismäßig hohen Dichte dünner ist bzw. sind als beim Verfahren des Stands der Technik.
Dadurch, dass die primäre Bahn zwecks Erhalts der sekundären Bahn quer ausgelegt wird, bilden die in Längsrichtung komprimierten Zonen der primären Bahn Schichten in der sekundären Bahn, die eine höhere Dichte im Hinblick auf die Bahn im Allgemeinen aufweisen, wobei die Schichten parallel zur oberen/unteren Fläche der Bahn sind.
Das Auslegen der primären Bahn kann gemeinhin in irgendeiner Weise erfolgen, die sich eignet, um eine sekundäre Bahn mit einer Anzahl von Schichten zu erhalten, die der Anzahl komprimierter und nicht komprimierter Zonen der primären Bahn entspricht. Das Auslegen der sekundären Bahn ausgehend von der primären Bahn wird vorzugsweise mittels eines Pendelverteilers vorgenommen, wie z. B. in WO 97/01006 oder WO 88/03509 offenbart.
Weiterhin wurde herausgefunden, dass das allgemeine Auslegen mittels des Pendelverteilers erleichtert wird, wenn die primäre Bahn in einer Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender Zonen komprimiert wird, wie offenbart. Es besteht die Annahme, dass dies zumindest teilweise durch das gesteigerte Kohäsionsvermögen der primären Bahn bedingt ist, das durch die Kompression bewirkt wird. So hat sich ein Erhöhen der Produktionsgeschwindigkeit gegenüber dem Verfahren des Stands der Technik als möglich erwiesen.
Einen großen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt es dar, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Vergleich zu den Vorrichtungen des Stands der Technik recht einfach ausfällt. Separate Stationen zum Herstellen, Trennen und/oder Zusammenfügen mehrerer Bahnen sind nicht erforderlich, um das erfindungsgemäße Verfahren vorzunehmen und die gewünschten Produkte zu erhalten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es möglich ist, verschiedene Produkte mit Zonen unterschiedlicher Dichte, die an beliebigen Stellen im Produkt platziert sind, durch simples Komprimieren des bzw. der entsprechenden Teile der primären Bahn zu gewinnen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine sich in Längsrichtung erstreckende Zone entlang jeder der beiden Kanten der primären Bahn komprimiert. Hierdurch bilden die komprimierten Zonen eine dichte Schicht an der oberen und unteren Fläche der sekundären Bahn, mit einer weicheren Schicht dazwischen, und so ist die Möglichkeit gegeben, Produkte mit einer dichten Außenschicht und einem weicheren Kern aus der tertiären Bahn zu erhalten.
Als Alternative dazu kann die primäre Bahn entlang einer der Kanten komprimiert werden. Hierdurch lassen sich Produkte erhalten, die auf einer Seite eine dichte Oberflächenschicht besitzen.
Im Allgemeinen kann die primäre Bahn in Abhängigkeit von der gewünschten Beschaffenheit des gewonnenen Produkts komprimiert werden.
Gemäß dem erfinderischen Verfahren bietet sich sogar die Möglichkeit, zwischen einer Anzahl verschiedener, inline hergestellter Produkte zu wechseln, indem einfach die Position und/oder Anzahl komprimierter Zonen verändert wird bzw. werden. Dies kann durch Verlagern und/oder Ändern des zum Komprimieren der primären Bahn eingesetzten Kompressionsmittels auf einfache Weise erfolgen, was einen großen Vorteil gegenüber dem Verfahren des Stands der Technik darstellt, in dem eine Anzahl diskreter Bahnen genutzt wird und die Anzahl und/oder Reihenfolge der Bahnen neu festgelegt werden müsste.
Beim Komprimieren der primären Bahn ist es erwünscht, dass die Bahn Kompressionshilfe enthält. Trockene neu gebildete Fasern neigen dazu, sehr eisigem Schnee in einer Art zu ähneln, dass sie sich sehr schwer in einem komprimiertem Zustand halten lassen. Mittels einer Kompressionshilfe ist es möglich, ein großes Maß der Dichtezunahme zu bewahren, die in der primären Bahn während der Kompression herbeigeführt wird.
Überraschenderweise wurde herausgefunden, dass Flüssigkeiten die Fähigkeit besitzen zu bewirken, dass die Fasern ähnlich reagieren wie schmelzender Schnee und die Beibehaltung der beaufschlagten Kompression erleichtern, indem sie die einzelnen Fasern zusammenhalten. Somit hat die Kompressionshilfe vorzugsweise im Wesentlichen die Form einer Flüssigkeit, die den Kompressionszonen der primären Bahn vor, während und/oder kurz nach Beaufschlagen der Kompressionskraft hinzugegeben wird.
Ein Vorteil des Verwendens einer Kompressionshilfe liegt darin, dass sie ein gesteigertes Dichteverhältnis ermöglicht zwischen Schichten, die aus komprimierten Zonen bestehen, und Schichten, die aus Zonen bestehen, die nicht komprimiert worden sind.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass aufgrund der verbesserten Eigenschaften der Schicht mit hoher Dichte der mittels des vorliegenden Verfahrens hergestellten Isolierplatten die Schichten mit hoher Dichte dünner gefertigt werden können, wobei weniger Mineralfasern benutzt werden und sich somit eine Verringerung der durchschnittlichen Dichte des Mineralfaserprodukts ermöglichen lässt. Dementsprechend können sowohl Herstellungs- als auch Transportkosten gesenkt werden.
Noch ein weiterer großer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die notwendige Menge herkömmlichen Bindemittels, die der primären Bahn normalerweise zugeführt wird, um die Härte der Schicht mit hoher Dichte zu verbessern, sogar noch weiter reduziert werden kann, womit die Kosten gesenkt werden und die Brandschutzfähigkeit verbessert wird.
Die Menge einer solchen Flüssigkeit, die zur Erzielung der gewünschten Wirkung notwendig ist, hängt von der Art der betreffenden Flüssigkeit ab. Die praktische Untergrenze wird durch die Mindestmenge festgelegt, bei der sich eine tatsächliche Wirkung wahrnehmen lässt, und die Obergrenze wird mehr oder weniger dadurch festgelegt, ob und/oder in welchem Ausmaß Kompressionshilfe in einer späteren Stufe zu entfernen ist. Allerdings wird in der Praxis gemeinhin die Verwendung einer Menge von 0,1–10 Gew.-% flüssiger Kompressionshilfe, insbesondere 0,5–5 Gew.-% Kompressionshilfe bevorzugt, gemessen in Bezug auf die nicht ausgehärtete Bahn.
Zu den einsetzbaren, im Wesentlichen flüssigen Kompressionshilfen zählen die meisten organisch und anorganisch basierten Flüssigkeiten, z. B. Öle (sowohl organisches als auch bevorzugt siliziumbasiertes Öl), Wasser, Tenside, Suspensionen oder Lösungen, welche Farbstoff oder einen oder mehrere Färbungsmittel umfassen, Suspensionen von Bindemitteln (z. B. Phenolformaldehydharz oder Melaminharz), kolloidale Suspensionen und/oder dergleichen oder jedwedes Gemisch daraus.
Überraschenderweise hat sich Wasser als sehr geeignet für den Einsatz als Kompressionshilfe erwiesen, weshalb es aus ökonomischen und ökologischen Gründen eine besonders bevorzugte flüssige Kompressionshilfe darstellt.
Was die Kompressionshilfe anbelangt, wird Wasser vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,2–2 Gew.-% oder in einer solchen Menge hinzugegeben, dass die Gesamtmenge an Wasser in den Kompressionszonen ungefähr 0,8–3 Gew.-% beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Öl als Kompressionshilfe eingesetzt. Verwendbare Öle umfassen jedes beliebige Öl, das in der Lage ist, die Fasern zusammenzuhalten, d. h. die Kompressionswirkung aufrechtzuerhalten. Aus Gründen des Brandschutzes basiert das verwendete Öl vorzugsweise auf Silizium.
Das Öl wird vorzugsweise zur Kompressionszone der primären Bahn in einer Gesamtmenge von ungefähr 0,2–2 Gewichtsprozent hinzugegeben. Allerdings kann die gesamte primäre Bahn aus anderen Gründen eine Menge an Öl umfassen, in welchem Fall das zur Kompressionszone dazugegebene Öl vorzugsweise in einer Menge zugefügt wird, die etwa 0,4–1 Gewichtsprozentpunkte über der durchschnittlichen Ölmenge in den nicht zu komprimierenden Zonen der primären Bahn liegt.
Um ein im Wesentlichen trockenes Produkt bereitzustellen, kann der überschüssige Teil der angewandten flüssigen Kompressionshilfe aus dem Produkt unmittelbar vor, während und/oder zu jeder beliebigen Zeit nach dem Aushärten des Produkts entfernt oder umgewandelt werden. In Abhängigkeit von der Art der Kompressionshilfe kann er z. B. verdampft, verbrannt, gehärtet oder ausgehärtet werden.
Außer im Wesentlichen flüssigen Kompressionshilfen können im Wesentlichen nicht flüssige Kompressionshilfen benutzt werden. Derartige im Wesentlichen nicht flüssige Kompressionshilfen können Adhäsive, Derivate von Zellulose oder Acrylaten, wasserlösliche Polymere, thermoplastische Polymere, Tenside, kolloidale Substanzen, Diatomit, Gels (z. B. Silicagel oder Wasserglas), Farbstoff oder Färbungsmittel, Tonarten oder Gemische daraus umfassen. Die hier aufgeführten Substanzen können auch in Kombination mit einer oder mehreren im Wesentlichen flüssigen Substanzen verwendet werden, z. B. in Form einer der obengenannten im Wesentlichen flüssigen Substanzen.
Von den Kompressionshilfen abgesehen können weitere Additive hinzugefügt werden, die in der Lage sind, die verschiedenen Eigenschaften des Mineralfaserprodukts, das sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten lässt, in Bezug auf verschiedene spezifische Verwendungszwecke zu verbessern.
Ein Vorteil der obenerwähnten im Wesentlichen nicht flüssigen Kompressionshilfen liegt darin, dass in den meisten Fällen weder während noch nach dem Aushärten des Produkts eine spezielle Maßnahme zu treffen ist, um ein Trägermittel oder die Kompressionshilfe selbst zu entfernen.
Gewöhnlich können die zu komprimierenden Zonen der primären Bahn in jedem beliebigen Maß komprimiert werden, das sich zum Herbeiführen einer andauernden Dichtezunahme in besagter Zone eignet. Allerdings erfolgt die Kompression der primären Bahn bevorzugt in einem Maß, das dem Komprimieren der Zonen mittels Walzen entspricht, die mit einem Druck von ungefähr 2,5 kN pro Meter Walzenbreite bis 30 kN pro Meter Walzenbreite arbeiten.
Es wurde herausgefunden, dass sich besonders vorteilhafte Produkte durch Komprimieren der primären Bahn in einem Maß von etwa 5–20 kN/m, möglichst von etwa 7,5–15 kN/m gewinnen lassen.
Das Komprimieren der primären Bahn in einem Maß von unter etwa 1,5 kN/m hat keine signifikante Auswirkung auf die Endprodukte.
Die Kompression der primären Bahn kann mithilfe irgendeines bekannten Kompressionsmittels, z. B. Walzen, Endlosbänder, Kolben oder Ähnliches, vorgenommen werden. Die Oberfläche des Kompressionsmittels kann glatt oder gekrümmt sein oder auch ein Muster aufweisen. Ferner kann der beaufschlagte Druck konstant sein oder im Verlauf der Zeit und/oder der Kompressionszone variiert werden.
Vorzugsweise werden Walzen genutzt, um einen konstanten und einheitlichen Druck auf die gesamte Kompressionszone zu beaufschlagen. Eine Anzahl von Walzen, die jeweils eine separate Aufhängung haben, wird bevorzugt eingesetzt. Durch Anwenden einer Anzahl individuell aufgehängter Kompressionsmittel besteht die Möglichkeit, die von jedem der Mittel beaufschlagte Kompressionskraft separat zu steuern, und somit auch die Möglichkeit, rasch zwischen Gestaltungsmöglichkeiten für komprimierte Zonen zu wechseln.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich die Verwendung von Walzen oder Rädern, die etwas Elastizität besitzen, als vorteilhaft erwiesen. Bevorzugte Walzen umfassen eine flexible Aufhängung und/oder eine Gummibeschichtung, z. B. eine Art Reifen. Auf diese Weise sind die Walzen in der Lage, die Unebenheit der primären Bahn auszugleichen.
Weiterhin eröffnet sich durch Verwendung von Walzen mit solch einer elastischen Oberfläche oder Aufhängung die Möglichkeit, den Schaden, der auf der primären Bahn durch die Kompression herbeigeführt wird, zu mindern, was die Anzahl beschädigter oder gebrochener Fasern anbelangt.
Allerdings hat sich die Verwendung von Walzen mit einer glatten nicht klebenden Druckbeaufschlagungsfläche, z. B. aus Metall oder Polytetrafluorethylen, als besonders vorteilhaft bewährt. Hierdurch wird erreicht, dass die primäre Bahn nicht an den Walzen klebt, was andernfalls zu einem schwerwiegenden Problem während des Kompressionsschritts werden könnte.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass lediglich eine geringfügige Veränderung der bestehenden Vorrichtungen zur Mineralfaserherstellung erforderlich ist, z. B. bezüglich der Anordnung einer oder mehrerer Kompressionswalzen, die gegen die primäre Bahn auf dem Formungsdraht pressen, um die Herstellung von Mineralfaserprodukten mit den gewünschten Eigenschaften zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Kompressionsverfahren kann beliebige Male wiederholt werden. Durch Anwendung von mehr als einem Kompressionsschritt eröffnet sich die Möglichkeit, ein niedrigeres Kompressionsverhältnis zu benutzen als bei Anwendung von nur einem einzigen Kompressionsschritt, und so wird die mechanische Spannung, die während der Kompression auf die Bahn ausgeübt wird, verringert, wodurch sich die Anzahl gebrochener und/oder beschädigter Fasern senkt.
Wenn mehr als ein Kompressionsschritt angewandt wird, kann das Kompressionsverhältnis bei jedem Schritt entweder das gleiche sein oder variieren, z. B. im Hinblick auf allmähliches Senken oder Anheben des Kompressionsverhältnisses nacheinander.
Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die primäre Bahn in zumindest einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone so komprimiert, dass der beaufschlagte Druck im Wesentlichen kontinuierlich in Querrichtung der Zone zunimmt, um einen Kompressionsgradienten in besagter Richtung herbeizuführen. Durch dieses Verfahren eröffnet sich die Möglichkeit, Produkte mit einem oder mehreren kontinuierlichen Dichtegradienten zu erhalten.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Längskompression durch Korrugieren der sekundären Mineralfaserbahn vorgenommen, um eine tertiäre Mineralfaserbahn mit Wellungen zu erhalten, die sich in Querrichtung der tertiären Bahn erstrecken und jeweils eine Gruppe von Wellungsgipfeln aufweisen, die sich in entgegengesetzte Richtungen in Bezug zueinander und senkrecht zu einer Trennungsebene erstrecken, die in Längs- und Querrichtung in der Mitte der tertiären Bahn verläuft.
Durch Anwenden genannter Schritte ist es möglich, Produkte mit einer Anzahl von Zonen mit unterschiedlichen Dichten zu erhalten, wobei bei diesen Produkten die Zonen eher geformt oder gekrümmt sind als lediglich eben und übereinandergelagert. Es stellt einen großen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, dass diese vorteilhaften Produkte nun erhältlich sind, ohne dass die Gefahr einer Delamination besteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um Rohrabschnitte zu erhalten.
Rohrabschnitte lassen sich problemlos herstellen durch Trennen der gewellten tertiären Bahn entlang der Trennungsebene, um zwei Gruppen entgegengesetzter Wellungsgipfel zu erhalten, und durch Schneiden von Halbteilen von Rohrabschnitten aus einer Gruppe von Wellungsgipfeln, was das Erhalten von Gruppen halbringförmiger Teile anbelangt, z. B. wie in WO 97/01006 offenbart. Anschließend können komplette Rohrabschnitte gefertigt werden, indem zwei Halbteile kombiniert werden.
Die primäre Bahn kann in einer Zone entlang einer der Kanten komprimiert werden. Hierdurch umfasst jede Gruppe der Wellungen einen Wellungsgipfel mit einem dichten Kern und einen entsprechenden gegenüberliegenden Wellungsgipfel mit einer dichten Außenfläche. Dementsprechend lassen sich z. B. Rohrabschnitte erhalten, die entweder eine dichte Außenflächenschicht oder eine dichte Innenflächenschicht aufweisen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Mineralfaserrohrabschnitte mit einer dichten Schicht an der Außenfläche zu erhalten. Dies macht den Rohrabschnitt witterungsbeständiger und bietet die Möglichkeit, Farbe oder Ähnliches unmittelbar auf die Oberfläche des Rohrabschnitts aufzutragen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Mineralfaserrohrabschnitte mit einer dichten Schicht an der Innenfläche zu erhalten. Dadurch, dass eine verhältnismäßig dichte Schicht in unmittelbarer Nachbarschaft des vom Rohrabschnitt abzudeckenden Rohrs vorhanden ist, hat es sich überraschenderweise als möglich erwiesen, die Isoliereigenschaften gegenüber der Benutzung herkömmlicher Rohrabschnitte zu erhöhen.
Weiterhin stellt es gemeinhin ein Problem dar, dass sich die gängigsten Bindemittel zersetzen, falls sie mit sehr heißen Dingen, etwa heißen Rohren, in Kontakt gebracht werden. Sobald das Bindemittel nicht mehr vorhanden ist, geht die dimensionale Stabilität des Rohrabschnitts verloren. Dies wirft besonders dann ein Problem auf, wenn die Oberflächentemperatur des zu isolierenden Gegenstands etwa 250°C überschreitet.
Allerdings haben sich die Rohrabschnitte, die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten lassen und eine dichte Innenflächenschicht aufweisen, gegenüber ähnlichen Produkten des Stands der Technik als besonders dimensionsstabil erwiesen. Dementsprechend ist es von großem Vorteil, derartige Rohrabschnitte mit dichten Innenflächenschichten gemäß der Erfindung einzusetzen, um Dinge mit einer hohen Oberflächentemperatur, vor allem Dinge mit einer Temperatur über etwa 250°C, zu isolieren.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Zone entlang beiden Kanten der primären Bahn komprimiert, und so werden Produkte mit all den obigen vorteilhaften Eigenschaften auf einfache und effiziente Weise verfügbar gemacht.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich Rohrabschnitte erhalten, die insbesondere zum Isolieren von Rohren mit einer Oberflächentemperatur über etwa 250°C eingesetzt werden können.
Ein weiterer Weg zur Behandlung der korrugierten Bahn besteht darin, die sekundäre Bahn zu korrugieren, wie obenerwähnt, und die Korrugationen der so in Längsrichtung komprimierten tertiären Bahn durch Abflachen der Korrugationsgipfel in mehr oder weniger quadratische Formationen zu zwingen.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, kastenförmige Produkte zu erhalten, bei denen die jeweiligen Mineralfaserschichten innerhalb des Produkts an zwei Stellen mehr oder weniger um 90° gebogen sind, und somit die Möglichkeit, Produkte, die eine Schicht mit hoher Dichte aufweisen, befindlich an drei Oberflächen der sechs Oberflächen eines solchen kastenförmigen Produkts, aus einer sekundären Bahn zu erhalten, die eine Schicht mit hoher Dichte an einer einzigen Seite umfasst. Folglich wird das Produkt die Schicht mit hoher Dichte an der Oberfläche, die dem Korrugationsgipfel entspricht, und an zwei Seitenflächen aufweisen, die sich im Wesentlichen senkrecht zum abgeflachten Korrugationsgipfel verhalten, wobei die beiden Seitenflächen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Ein solches Produkt, das sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten lässt, eignet sich besonders zur Verwendung als Pflanzenwachstumsmedium und besitzt bevorzugt die Form eines Würfels oder eines kastenförmigen Blocks.
Eine Pflanze kann am abgeflachten Korrugationsgipfel platziert werden und ihre Wurzeln nach unten in den Block strecken. Aufgrund der erhöhten Dichte der oberen Schicht sitzt die Pflanze richtig fest im Block. Ferner erleichtert die Schicht mit hoher Dichte bedingt durch die Kapillarwirkung die Wasserverteilung und -aufnahme des Blocks.
Ein großer Vorteil eines solchen Mediums zur Pflanzenzucht besteht darin, dass die beiden harten Seitenflächen verhindern, dass die Pflanze ihre Wurzeln in Richtung besagter Seiten streckt und löst so ein gängiges Problem im technischen Stand der Pflanzenzucht, nämlich dass der Block zur Pflanzenzüchtung entweder in eine undurchdringbare Folie oder Ähnliches gewickelt oder aber mit Abstand platziert werden muss, um die Wurzeln einer in einem Block platzierten Pflanze daran zu hindern, in einen anderen Block zu wachsen.
Selbstverständlich kann das Pflanzenwachstumsmedium mit jeder beliebigen Kombination aus Schichten mit hoher und niedriger Dichte sowie bevorzugt mit Dichtegradienten hergestellt werden.
Obwohl es vorzuziehen ist, dass das Pflanzenwachstumsmedium mehr oder weniger kastenförmig ist, kann es auch semi-zylindrisch oder dergleichen sein. Die obengenannten Vorteile gelten auch für solche Produkte.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Längenkompression als Längen-/Höhenkompression (LHC).
Unter Längen-/Höhenkompression ist eine Längskompression der sekundären Bahn zu verstehen, durch welche die Höhe der erhaltenen tertiären Bahn im Wesentlichen gleich oder kleiner ist als die Höhe der komprimierten sekundären Bahn. Dementsprechend wird die Längskompression vorgenommen, während gleichzeitig die Höhe der sekundären Bahn beibehalten oder sogar gleichzeitig die Höhe der Bahn verringert wird.
In einer mehr oder weniger konventionell hergestellten primären und sekundären Mineralfaserbahn sind die Fasern überwiegend in Ebenen ausgerichtet, die sich eher parallel als senkrecht zum Formungsdraht verhalten, auf dem die Bahn geformt wurde, d. h. zur oberen/unteren Fläche der Bahn.
Wenn eine herkömmlich hergestellte sekundäre Mineralfaserbahn, bei der die Mineralfasern vorherrschend in zu den Oberflächen der Bahn parallelen Ebenen ausgerichtet sind, in Längsrichtung komprimiert wird, werden die Fasern zumindest teilweise neu angeordnet, so dass sie sich nach der Längskompression in einer signifikant höheren Anzahl in Ebenen erstrecken, die sich zur oberen/unteren Flächenebene der Bahn senkrecht verhalten.
Daraus resultieren eine erheblich höhere Steifigkeit und Stärke in Höhenrichtung der tertiären Bahn und demzufolge in der entsprechenden Richtung der erzielbaren Produkte, worauf z. B. auch ein geringerer Selbstverbiegungsgrad der Produkte hindeutet.
Es stellt einen großen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, dass sich diese vorteilhaften Produkte nun erhalten lassen, ohne dass die Gefahr einer Delamination besteht, selbst wenn die sekundäre Bahn mehr als zwei Schichten mit unterschiedlichen Dichten umfasst.
Es wurde herausgefunden, dass sich besonders vorteilhafte Produkte erzielen lassen, wenn das Längskomprimieren der sekundären Bahn mit einem Verhältnis im Bereich von 1,3:1 bis 5:1 und speziell mit einem Verhältnis im Bereich von 1,5:1 bis 2,5:1 erfolgt.
Die Längskompression kann mittels eines an sich bekannten Verfahrens durchgeführt werden, wie z. B. im CH-Patent Nr. 620 861 offenbart, dem zufolge eine Mineralfaserbahn sukzessive zwischen mindestens zwei Paaren zusammenwirkender Förderbänder transportiert wird und das erste Förderbandpaar die Faserbahn mit einer Geschwindigkeit fördert, die höher ist als jene des zweiten Paares.
Außerdem kann die Längskompression mittels zwei oder mehr Walzenpaaren vorgenommen werden, wobei die Fördergeschwindigkeit der Walzenpaare in Bewegungsrichtung verringert wird, vgl. US-Patent Nr. 2,500,690.
Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften der Mineralfaserprodukte, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbar sind, kann erreicht werden, indem die sekundäre Mineralfaserbahn während der Längskompression einer Höhenkompression unterzogen wird und/oder indem die in Längsrichtung komprimierte tertiäre Mineralfaserbahn nach der Längskompression, aber vor dem Aushärten einer Höhenkompression unterzogen wird. Die Höhenkompression wird bevorzugt mit einem Verhältnis von bis zu 2 und besonders bevorzugt mit einem Verhältnis von 1 bis 1,3 vorgenommen.
Da die Produkte, die sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten lassen, mit einer oder mehreren harten und steifen Schichten hoher Dichte versehen sind, welche Schichten sich besonders zum Verteilen einer punktförmigen Kompressionskraft eignen, die senkrecht zu den Schichten über einen größeren Bereich beaufschlagt wird, können sie einer solchen Kompression besser standhalten. Die erfindungsgemäßen Produkte besitzen allgemein eine höhere Punktstärke, d. h. die Fähigkeit, einer punktförmigen Last ohne Beschädigung standzuhalten, als die Produkte des Stands der Technik.
Dies ist u. a. höchst vorteilhaft, wenn die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren Produkte zum Isolieren von Dächern oder als Fundament für Fußbodenkonstruktionen benutzt werden, da die Produkte keinen Schaden nehmen, wenn man über sie geht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann allgemein an einer primären Bahn mit einem Oberflächengewicht im Bereich von 200 bis 1000 g/m² angewandt werden. Allerdings weist die typische primäre Bahn für die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbaren Produkte eine erste durchschnittliche Dicke von etwa 3–7 cm, bevorzugt von etwa 4–6 cm auf und besitzt ferner eine Dichte von etwa 8–17 kg/m³, bevorzugt von etwa 10–15 kg/m³ (etwa 400–600 g/m², bevorzugt etwa 450–550 g/m² Oberflächengewicht).
Weiterhin wird angenommen, dass sich Art und Menge des verwendeten Bindemittels auf die Eigenschaften der Mineralfaserprodukte auswirken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Bindemittelmenge von 0,5–15 Gew.-%, bevorzugt von 0,5–10 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,5–5 Gew.-% zur primären Bahn gegeben, gemessen im Endprodukt. Selbst bei Verwendung einer so geringen Bindemittelmenge wie rund 0,5–2 Gew.-% besteht die Möglichkeit, das höchst vorteilhafte Produkt zu erhalten.
Das Bindemittel wird bevorzugt in Form einer wässrigen Suspension hinzugefügt, etwa aus Phenolformaldehydharnstoff, Acrylcopolymer, Resorcin, Furan oder Melaminharz. Vorzugsweise erfolgt die Zugabe des Bindemittels vor der Kompression der primären Bahn.
Weiterhin wurde herausgefunden, dass sich Bindemittel des obigen Typs sehr gut eignen, um Mineralfaserplatten mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Der Begriff primäre Mineralfaserbahn, soweit hierin gebraucht, bezeichnet eine neu gebildete Mineralfaserbahn mit einer typischen Höhe (Dicke) von 3–7 cm, die mit einer Anzahl entsprechender primärer Bahnschichten, die vorzugsweise von der selben primären Bahn gebildet werden, sandwichartig angeordnet werden soll, um eine sekundäre Bahn zu erhalten. Ein besonders bevorzugter Weg, derartige primäre und sekundäre Mineralfaserbahnen per se zu erhalten, ist in WO 97/01006 offenbart.
Der Begriff Mineralfaser, soweit hierin gebraucht, umfasst alle Arten vom Menschen erzeugter Mineralfasern, wie z. B. Stein-, Glas- oder Schlackenfasern, insbesondere Fasern, die in Materialien für die obigen Zwecke, als Füller in Zement, Kunststoffen oder anderen Substanzen oder auch als Züchtungsmedium für Pflanzen verwendet werden.
Der Begriff Steinfaser, soweit hierin gebraucht, bezeichnet Fasern, die eine Zusammensetzung aufweisen mit gewöhnlich etwa 34–62 Gew.-% und bevorzugt etwa 41–53 Gew.-% SiO₂, gewöhnlich etwa 0,5–25 Gew.-% und bevorzugt etwa 5–21 Gew.-% Al₂O₃, gegebenenfalls etwa 0,5–15 Gew.-% und bevorzugt etwa 2–9 Gew.-% insgesamt an Eisenoxiden, gewöhnlich etwa 8–35 Gew.-% und bevorzugt etwa 10–25 Gew.-% CaO, gewöhnlich etwa 2,5–17 Gew.-% und bevorzugt etwa 3–16 Gew.-% MgO, gegebenenfalls etwa 0,05–1 Gew.-% und bevorzugt etwa 0,06–0,6 Gew.-% MnO, gewöhnlich etwa 0,4–2,5 Gew.-% und bevorzugt etwa 0,5–2 Gew.-% K₂O und ferner mit Na₂O in einer Menge unter etwa 5 Gew.-%, bevorzugt unter etwa 4 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen etwa 1 und 3,5 Gew.-% sowie TiO₂ in einer Menge von über etwa 0,2–2 Gew.-%. Vorzugsweise umfassen Steinfasern kein BaO oder Li₂O in irgendeiner erheblichen Menge, und der B₂O₃-Gehalt liegt vorzugsweise unter 2%. Steinfasern besitzen typischerweise eine Glasübergangstemperatur (Tg) über 700°C, bevorzugt über 730°C und besonders bevorzugt zwischen ungefähr 760 und 870°C. Die Steinfaserdichte beträgt typischerweise über etwa 2,6 g/cm³ und bevorzugt zwischen etwa 2,7 und 3 g/cm³. Der Brechungsindex von Steinfasern liegt typischerweise über etwa 1,55 und bevorzugt zwischen etwa 1,6 und 1,8.
Der Begriff Bindemittel, soweit hierin gebraucht, umfasst jedwedes Material, das sich als Bindemittel in Mineralfasermaterialien für die obigen Produkte eignet, z. B. organische Binder, wie etwa Phenolformaldehydharnstoff, Acrylcopolymer, Resorcin, Furan oder Melaminharz, und/oder anorganische Binder, wie etwa Aluminiumphosphate oder Silizium enthaltende Bindemittel, z. B. Kieselsol oder Wasserglas. Derartige Bindemittel werden dem Mineralfasermaterial vorzugsweise in Form wässriger Suspensionen zugeführt.
Der Begriff Walzen, soweit hierin gebraucht, umfasst sowohl Walzen, Räder und Bänder, die im Wesentlichen als Walzen fungieren. Die Walzen können massiv, perforiert oder hohl sein, und sie können Reifen und/oder beliebige gerade, gekrümmte oder mit Muster versehene Druckbeaufschlagungsflächen aufweisen.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, wie in Anspruch 8 definiert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst weiterhin Mittel zum Korrugieren der sekundären Mineralfaserbahn, um eine tertiäre Mineralfaserbahn mit Wellungen zu erhalten, die sich in Querrichtung der tertiären Bahn erstrecken und jeweils eine Gruppe von Wellungsgipfeln aufweisen, die sich in entgegengesetzten Richtungen in Bezug zueinander und senkrecht zu einer Trennungsebene erstrecken, die in Längs- und Querrichtung in der Mitte der tertiären Bahn verläuft.
Eine sogar noch stärker bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst weiterhin Mittel zum Teilen der tertiären Bahn in im Wesentlichen quadratische Wellungen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst weiterhin Mittel zum Trennen der tertiären Bahn entlang der Trennungsebene, um zwei Gruppen gegenüberliegender Wellungsgipfel zu erhalten, und ferner zum Schneiden des Produkts aus einer Gruppe von Wellungsgipfeln.
Im Folgenden wird die Erfindung zwecks Veranschaulichung detaillierter beschrieben.
1 zeigt einen Weg zur Herstellung quadratischer Korrugationsgipfel.
2 stellt dar, wie quadratische Korrugationsgipfel getrennt werden können.
3 veranschaulicht ein Produkt, das aus einem abgetrennten quadratischen Korrugationsgipfel herausgeschnitten ist.
4 erläutert ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Kompression der primären Bahn und zur Bildung der sekundären Bahn.
Wie aus 1 ersichtlich, lässt sich der quadratische Korrugationsgipfel dadurch formen, dass die korrugierte Bahn in einen Spalt unveränderlicher Größe gezwungen wird.
Ansonsten können die quadratischen Korrugationsgipfel behandelt werden, wie in WO 97/01006 offenbart, und getrennt werden, wie in 2 abgebildet.
3 veranschaulicht ein Produkt, das aus einem quadratischen Wellungsgipfel geschnitten ist und sowohl eine dichte Schicht an drei Oberflächen als auch einen Kern mit niedriger Dichte aufweist. Solch ein Produkt eignet sich besonders als Pflanzenwachstumsmedium.
In 4 sind die Schritte zur Herstellung der sekundären Bahn erläutert, aus der die Produkte schließlich geschnitten werden. Der erste Schritt involviert die Bildung von Mineralfasern aus einer Schmelze zur Mineralfaserbildung, die in einem Ofen 1 erzeugt und aus einem Auslauf 2 des Ofens 1 zu einer Gesamtheit von vier sich schnell drehenden Spinnrädern 3 geleitet wird, denen die Schmelze zur Mineralfaserbildung in Form eines Schmelzstroms 4 zur Mineralfaserbildung zugeführt wird. Während der Schmelzstrom 4 zur Mineralfaserbildung den Spinnrädern 3 in zu ihnen radialer Richtung zugeführt wird, wird gleichzeitig ein Gasstrom den sich schnell drehenden Spinrädern 3 in zu ihnen axialer Richtung zugeleitet, der die Bildung von einzelnen Mineralfasern oder Mineralfaserbündeln oder auch -büscheln bewirkt, die aus den sich schnell drehenden Spinnrädern 3 herausgestoßen oder -gesprüht werden, wie Bezugsziffer 5 anzeigt. Der Gasstrom kann ein sogenannter Temperaturbehandlungsgasstrom, normalerweise ein Kühlgasstrom sein. Das Mineralfaserspray 5 wird auf einem kontinuierlich betriebenen ersten Förderband 6 aufgefangen, das die primäre Mineralfaserbahn 7 formt. Außerdem wird gegebenenfalls ein wärmeaushärtbares Bindemittel zur primären Mineralfaserbahn 7 hinzugegeben, entweder direkt zur primären Mineralfaserbahn 7 oder in der Stufe des Herausstoßens der Mineralfasern aus den Spinnrädern 3, d. h. in der Stufe zur Bildung der einzelnen Mineralfasern. Beim Binder kann es sich selbstverständlich um jedweden bekannten Binder zur Verwendung in Kombination mit Mineralfasern handeln, d. h. auch um einen thermoplastischen Binder. Das erste Förderband 6 besteht, wie aus 4 hervorgeht, aus zwei Förderbandsektionen. Eine erste Förderbandsektion neigt sich in Bezug auf die horizontale Richtung und in Bezug auf eine zweite im Wesentlichen horizontale Förderbandsektion. Die erste Sektion bildet eine Auffangsektion, wohingegen die zweite Sektion eine Fördersektion darstellt. Dies kann natürlich in jeder beliebigen anderen Weise ausgeführt werden, die im Stand der Technik bekannt ist. Das bzw. die Förderbänder, die zum Auffangen der Fasern genutzt werden, sind vorzugsweise durchstoßen und mit (nicht dargestellten) Mitteln zum Saugen von Luft durch die Bänder ausgerüstet, um das Schichten der Fasern zu erleichtern. Dadurch wird die Homogenität der primären Bahn 7 sogar noch weiter erhöht, indem eine bessere Verteilung der Fasern, d. h. in Bezug auf Stellen mit geringer Faserdichte, welche die höchste Luftströmung durch das Band aufweisen, gewährleistet wird, was dann zum Aufschichten mehrerer Fasern an diesen Stellen führt, etc..
Die Kompression der primären Bahn 7 wird mittels einer Walze 8 vorgenommen, die sich nur teilweise in der Breitenrichtung der primären Bahn erstreckt, und zwar in solch einer Weise, dass die primäre Bahn 9 nach der teilweisen Kompression ein wesentliches Maß der Kompression beibehält, die in einer längs verlaufenden Spur entlang einer Seite herbeigeführt wird. Die Walzenlänge und -anzahl lässt sich natürlich so anpassen, dass jedwede gewünschte Größe und Anzahl komprimierter Zonen angelegt wird. Verschiedene bekannte Mittel, z. B. hinsichtlich Kompressionshilfen oder dergleichen, können vorteilhaft genutzt werden, um sicherzustellen, dass die Zunahme der Dichte im Endprodukt beibehalten/erzielt wird.
Die erste Sektion des ersten Förderbands 6 bildet, wie oben dargelegt, eine Auffangsektion, wohingegen die zweite Sektion des Förderbands 6 eine Fördersektion darstellt, durch welche die primäre Mineralfaserbahn, die den kontinuierlichen Kompressionsgradienten in der Breitenrichtung aufweist, zu einem zweiten und einem dritten kontinuierlich betriebenen Förderband überführt wird, die jeweils mit Bezugsziffer 10 und 11 bezeichnet sind und synchron mit dem ersten Förderband 6 betrieben werden, wobei die komprimierte primäre Mineralfaserbahn 9 zwischen zwei benachbarten Oberflächen jeweils des zweiten und dritten Förderbands 10 und 11 sandwichartig angeordnet ist.
Das zweite und dritte Förderband 10 und 11 kommunizieren jeweils mit einem vierten Förderband 12, das ein Aufnahmeförderband darstellt, auf dem eine sekundäre Mineralfaserbahn 13 aufgenommen wird, während das zweite und dritte Förderband 10 und 11 jeweils über die obere Außenfläche des vierten Förderbands 12 in Querrichtung in Bezug auf das vierte Förderband 12 geschwungen sind. Folglich wird die sekundäre Mineralfaserbahn 13 dadurch erzeugt, dass die primäre Mineralfaserbahn 9 in einem überlappenden Verhältnis im Allgemeinen in der Querrichtung des vierten Förderbands 12 angeordnet wird.
Durch Fertigen der sekundären Mineralfaserbahn 13 aus der teilweise komprimierten primären Mineralfaserbahn 9, wie in 4 offenbart, wird eine sekundäre Bahn hergestellt, die eine harte Schicht mit hoher Dichte am oberen Teil und eine weichere Schicht mit niedrigerer Dichte am unteren Teil umfasst. Ferner wird durch Komprimieren einer Spur entlang jeder Seite der primären Schicht eine sekundäre Bahn mit einer harten Schicht auf jeder Seite und einer weichen Schicht in der Mitte erzeugt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels detaillierter beschrieben.
Das vorliegende Beispiel bezieht sich auf ein Produkt, das dem anhand 3 veranschaulichten Produkt entspricht.
Eine primäre Mineralfaserbahn mit einem Gewicht pro Bereich von 400 g/m² und einer Breite von 1,8 m wird auf einem Formungsdraht geformt. Die primäre Bahn wird in einer 30–35 cm breiten, sich in Längsrichtung erstreckenden Zone entlang beiden Kanten komprimiert. Mittels eines Pendelverteilers wird bewirkt, dass sich die primäre Bahn selbst überlappt und eine sekundäre Bahn bildet, die ungefähr zwölf Schichten der primären Bahn umfasst. Die sekundäre Bahn wird mit einem Betrag von 1,5:1 in Längsrichtung komprimiert, indem eine tertiäre Bahn mit Wellungen geformt wird. Die 140 mm hohe tertiäre Bahn wird in quadratische Formationen mit einer halben Periodenlänge von ungefähr 120 mm Höhe geteilt und die Bahn zu einer endgültigen Höhe von 120 mm komprimiert, woraufhin das Aushärten der Bahn erfolgt. Die ausgehärtete tertiäre Bahn wird dadurch in zwei Gruppen quadratischer Wellungsgipfel geteilt, dass sie an der die Gruppen trennenden mittleren Ebene horizontal zerschnitten wird. Von jedem Wellungsgipfel werden Blöcke mit einer Seitenlänge von 120 mm und einer Höhe von 6 mm zugeschnitten. Die durchschnittliche Dichte der Blöcke beläuft sich auf 60 kg/m³. Jeder Block umfasst sowohl eine 6 mm harte Außenflächenschicht mit 135 kg/m³ an der oberen Fläche und an zwei Seitenflächen als auch eine weiche innere Zone mit 45 kg/m³.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaserprodukts, umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer primären Mineralfaserbahn (7), die ein Bindemittel umfasst, – Komprimieren der primären Bahn (7) in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone entlang einer oder beiden Kanten der primären Bahn (7), um eine anhaltende Dichtezunahme in der bzw. den Zonen herbeizuführen, – Bewirken, dass sich die primäre Bahn (7) selbst überlappt, indem sie im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der primären Bahn (7) ausgelegt wird, um eine sekundäre Bahn zu bilden, die eine Anzahl von Schichten umfasst, – Fördern der sekundären Mineralfaserbahn (13) in der Längsrichtung, gekennzeichnet durch – Verlangsamen der Längsbewegung der sekundären Bahn (13), um eine in Längsrichtung komprimierte tertiäre Bahn zu erhalten, – Aushärten oder Härten des Bindemittels in der tertiären Bahn, – Zuschneiden der ausgehärteten oder gehärteten tertiären Bahn, wobei der Komprimierungsschritt der primären Bahn (7) in der sich in Längsrichtung erstreckenden Zone entlang einer oder beiden Kanten der primären Bahn (7) so ausfällt, dass eine Bahn, welche Zonen mit verschiedenen Dichten aufweist, erhalten wird, so dass die Schichten der sekundären Bahn (13) deswegen ebenfalls verschiedene Dichten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Längskompression durchgeführt wird durch Wellen der sekundären Mineralfaserbahn, um eine tertiäre Mineralfaserbahn mit Wellungen zu erhalten, die sich in der Querrichtung der tertiären Bahn erstrecken und jeweils eine Gruppe von Wellungsgipfeln aufweisen, die sich in entgegengesetzte Richtungen in Bezug zueinander und senkrecht zu einer Trennungsebene erstrecken, die in der Längs- und Querrichtung in der Mitte der tertiären Bahn verläuft.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend die Schritte des Teilens der tertiären Bahn in im Wesentlichen quadratische Wellungen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, weiterhin umfassend die Schritte des Trennens der tertiären Bahn entlang der Trennungsebene, um zwei Gruppen gegenüberliegender Wellungsgipfel zu erhalten, und des Schneidens des Produkts aus einer Gruppe von Wellungsgipfeln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskompression als Längen-/Höhenkompression durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Längskompression mit einem Verhältnis von 1,3:1 bis 5:1 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die tertiäre Bahn in der Höhenrichtung in einem Maß von 1:1 bis 2:1 komprimiert wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines Mineralfaserprodukts, umfassend: – Mittel zum Bereitstellen einer primären Mineralfaserbahn (7), die ein Bindemittel umfasst, – Mittel (8) zum Komprimieren der primären Bahn (7) in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone, ausschließlich entlang einer Kante, ohne Komprimieren der übrigen primären Bahn, oder in sich in Längsrichtung erstreckenden Zonen, ausschließlich entlang beiden Kanten der primären Bahn (7), ohne Komprimieren einer Zone zwischen den Kanten, um eine anhaltende Dichtezunahme in der bzw. den Zonen herbeizuführen, – Mittel (10, 11), die bewirken, dass sich die primäre Bahn (7) selbst überlappt, indem sie im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der primären Bahn (7) ausgelegt wird, um eine sekundäre Bahn (13) mit einer Anzahl von Schichten zu bilden, – Mittel (12) zum Fördern der sekundären Mineralfaserbahn in der Längsrichtung, gekennzeichnet durch – Mittel zum Verlangsamen der Längsbewegung der sekundären Bahn, um eine in Längsrichtung komprimierte tertiäre Bahn zu erhalten, – Mittel zum Aushärten oder Härten des Bindemittels in der tertiären Bahn, – Mittel zum Schneiden der ausgehärteten oder gehärteten tertiären Bahn, wobei die Mittel zum Komprimieren der primären Bahn (7) in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone entlang einer oder beiden Kanten der primären Bahn (7) so ausfallen, dass sie eine nachhaltige Dichtezunahme in der Zone herbeiführen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, umfassend Mittel zum Wellen der sekundären Mineralfaserbahn, um eine tertiäre Mineralfaserbahn mit Wellungen zu erhalten, die sich in der Querrichtung der tertiären Bahn erstrecken und jeweils eine Gruppe von Wellungsgipfeln aufweisen, die sich in entgegengesetzten Richtungen in Bezug zueinander und senkrecht zu einer Trennungsebene erstrecken, die in der Längs- und Querrichtung in der Mitte der tertiären Bahn verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, umfassend Mittel zum Teilen der tertiären Bahn in im Wesentlichen quadratische Wellungen.
Vorrichtung nach Anspruch 8–10, umfassend Mittel zum Trennen der tertiären Bahn entlang der Trennungsebene, um zwei Gruppen gegenüberliegender Wellungsgipfel zu erhalten, und zum Schneiden des Produkts aus einer Gruppe von Wellungsgipfeln.