DE922880C

DE922880C - Method and device for the production of molded parts from inorganic fibers and binders

Info

Publication number: DE922880C
Application number: DEG12024A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl-Chem Voeste
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1953-06-21
Filing date: 1953-06-21
Publication date: 1955-01-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formstücken aus anorganischen Fasern und Bindemitteln Es ist bekannt, Filze, Vliese, Platten und ähnliche Formstücke aus anorganischen Fasern, wie Glaswolle, Steinwolle, Schlackenwolle u. dgl., herzustellen, indem man wäßrig gelöste dispergierte oder emulgierte Bindemittel dem sich fortlaufend bewegenden Fasergefüge im Überschuß beigibt und das mit dem Bindemittel getränkte Fasergefüge mittels Wärmeeinwirkung trocknet und härtet. Nach diesen bekannten Verfahren läßt sich jedoch ein gleichmäßig festes Endprodukt nur dann erzielen, wenn das Fasergefüge pro Zeiteinheit fortlaufend die gleiche Bindemittelmenge in sich aufnimmt. Die Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges hängt erfahrungsgemäß nicht nur von der Dichte, sondern auch von der Struktur ab. In der Praxis läßt sich eine völlig gleichmäßige Struktur des Fasergefüges ebensowenig erreichen, wie sich Schwankungen in der Dichte desselben restlos vermeiden lassen. Infolgedessen ist auch die Aufnahmefähigkeit und damit die Filterwirkung des Fasergefüges unterschiedlich. Je nach der Filterwirkung, die das Fasergefüge ausübt, ist die Bindemittelmenge, die von ihm aufgenommen wird und in ihm verbleibt, schwankend. Bei der anschließenden Trocknung und Härtung des getränkten Fasergefüges mittels Wärmeeinwirkung führt aber der unterschiedliche Bindemittelgehalt zu einer ungleichmäßigen Festigkeit des Enderzeugnisses.Method and device for the production of shaped pieces from inorganic Fibers and binders It is known, felts, fleeces, plates and similar shaped pieces from inorganic fibers, such as glass wool, rock wool, slag wool and the like. by adding dispersed or emulsified binders dissolved in water to the continuously adding moving fiber structure in excess and the soaked with the binder The fiber structure dries and hardens when exposed to heat. According to these known methods however, a uniformly solid end product can only be achieved if the fiber structure continuously absorbs the same amount of binder per unit of time. The receptivity of the fiber structure depends not only on the density, but also on the structure. In practice, a completely uniform structure of the fiber structure can be achieved just as little can be achieved, as fluctuations in its density avoid each other completely permit. As a result, the absorption capacity and thus the filter effect is also of the fiber structure different. Depending on the filter effect that the fiber structure exercises, is the amount of binder that is absorbed by it and remains in it, wavering. During the subsequent drying and hardening of the soaked fiber structure however, by the action of heat, the different binder content leads to a uneven strength of the final product.

Gegenstand der Erfindung ist es, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man die Konzentration des Bindemittels während des Arbeitsvorganges veränderlich hält und laufend der je nach Struktur und Dichte veränderten Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges anpaßt, indem man bei stärkerer Aufnahmefähigkeit schwächere Bindemittelkonzentrationen und bei schwacher Aufnahmefähigkeit stärkere Bindemittelkonzentrationen zuführt. Wird beispielsweise bei normaler Aufnahmefähigkeit und Filterwirkung des Fasergefüges zum Herstellen von Formstücken einer bestimmten gewünschten Festigkeit eine Bindemittelkonzentration von einem Teil Bindemittel auf ioo Teile Verdünnungsmittel benötigt, so kann bei einer stärkeren Filterwirkung zur Erzielung der gleichen Festigkeit eine Konzentration von i : iao ausreichen, während bei einer schwächeren Aufnahmefähigkeit eine Konzentration von i : 8o notwendig sein kann, um die gleiche Festigkeit des Enderzeugnisses zu gewährleisten.The object of the invention is to eliminate this disadvantage by that you can change the concentration of the binder during the process maintains and continuously the absorption capacity of the, which changes depending on the structure and density Adjusts the fiber structure by using weaker binder concentrations with a higher absorption capacity and if the absorption capacity is weak, stronger ones Binder concentrations feeds. Is used, for example, with normal absorption capacity and filter effect of the Fiber structure for the production of shaped pieces of a certain desired strength a binder concentration of one part binder to 100 parts diluent required, a stronger filter effect can be used to achieve the same strength a concentration of i: iao is sufficient, while with a weaker receptivity a concentration of i: 8o may be necessary to obtain the same strength of the End product.

Die Veränderung der Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges für die Bindemittelflüssigkeit kann daran festgestellt werden, daß bei einer größeren Aufnahmefähigkeit als im Normalfall weniger Bindemittel überschüssig bleibt und .in den Mischbehälter zurückfließt, während bei einer geringeren Aufnahme der Rückfluß der Bindemittelflüssigkeit aus dem Fasergefüge größer wird. Werden derartige Veränderungen beobachtet, so kann die Konzentration der Bindemittelflüssigkeit der Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges angepaßt werden, indem man dem Mischbehälter entweder mehr Verdünnungsflüssigkeit oder mehr Grundsubstanz zuführt.The change in the absorption capacity of the fiber structure for the binder liquid can be determined from the fact that with a greater absorption capacity than in Normally less binding agent remains in excess and flows back into the mixing tank, while at a lower uptake the reflux of the binder liquid is off the fiber structure becomes larger. If such changes are observed, so can the concentration of the binder liquid the absorption capacity of the fiber structure be adjusted by adding either more diluting liquid to the mixing tank or supplies more basic substance.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Konzentration des Bindemittels in eine zwingende Abhängigkeit von der Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges zu bringen und damit die jeweils notwendige Veränderung der Konzentration selbsttätig zu regeln.It has proven to be particularly advantageous to concentrate of the binder in a compelling dependency on the absorption capacity of the fiber structure to bring about the necessary change in concentration automatically to regulate.

Dies kann in überraschend einfacher Weise folgendermaßen bewirkt werden: In an sich bekannter Weise wird dem Mischbehälter, in dem die Lösung, Emulsion oder Dispersion dem Fasergefüge zugeführt wird und in den die überschüssige Bindemittelflüssigkeit durch Abtropfen von der Faser wieder zurückfließt, die pro Meter Platte, Vlies oder Filz zu verbrauchende, d. h. in dem Fasergefüge verbleibende Sollmenge der Bindemittelflüssigkeit laufend neu zugeführt. Abweichend von den hierfür bekannten Vorrichtungen wird jedoch der Nachschub der Bindemittelflüssigkeit nicht mit einer Zuleitung, sondern mit zwei Zuleitungen vorgenommen, und zwar in der Weise, daß die eine Leitung eine stärkere Bindemittelkonzentration zuführt als für die Herstellung von Formstücken der gewünschten Festigkeit benötigt wird, während die andere Zuleitung lediglich Verdünnungsmittel in den Mischbehälter einbringt. In dem Mischbehälter wird ein Schwimmer angeordnet, der mit dem Hahn der Zuleitung für das Verdünnungsmittel verbunden ist und den Zufluß an Verdünnungsmittel steuert.This can be achieved in a surprisingly simple way as follows: In a known manner, the mixing container in which the solution, emulsion or Dispersion is fed to the fiber structure and into which the excess binder liquid by dripping off the fiber flows back again, which per meter plate, fleece or Felt to be consumed, d. H. Target amount of binder liquid remaining in the fiber structure constantly re-supplied. In contrast to the devices known for this purpose, however the replenishment of the binder liquid not with a supply line, but with made two leads, in such a way that one line is a stronger one Binder concentration supplies as desired for the production of shaped pieces Strength is needed, while the other supply line is only diluent introduces into the mixing container. A float is placed in the mixing tank, which is connected to the tap of the supply line for the diluent and the inflow controls on diluent.

Die Wirkungsweise des Schwimmers ergibt sich aus folgendem Beispiel: Nimmt man an, daß normalerweise zur Herstellung einer bestimmten Festigkeit eine Bindemittelkonzentration von einem Teil Bindemittel und ioo Teilen Verdünnungsmittel notwendig ist und daß bei gleichbleibender Aufnahmefähigkeit und Filterwirkung des Fasergefüges in einer Längeneinheit ein Zehntel der Bindemittelflüssigkeit in dem Fasergefüge verbleibt, so fließen neun Zehntel als Überschuß in den Mischbehälter zurück. Um den Flüssigkeitsspiegel auf der gleichen Höhe zu halten, muß also pro Längeneinheit ein Zehntel der Bindemittelflüssigkeit nachgeschoben werden. Statt das eine Zehntel, das pro Längeneinheit verbraucht wird, in einer Konzentration von i : ioo nachzuschieben, wird erfindungsgemäß eine Konzentration von beispielsweise i :8o nachgeschoben und der Zufluß des fehlenden Verdünnungsmittels durch eine gesonderte Zuleitung vorgenommen. Mit dem Hahn dieser Zuleitung wird der Schwimmer verbunden und so eingestellt, daß bei gleichbleibender Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges, d. h. bei gleichbleibendem Rückfluß des Bindemittelüberschusses in den Mischbehälter, das fehlende Verdünnungsmittel dem Mischbehälter zufließt. Fließt infolge einer stärkeren Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges weniger Bindemittelflüssigkeit in den Mischbehälter zurück, so läßt der mit dem Flüssigkeitsspiegel sinkende Schwimmer mehr Lösungsmittel zufließen und verringert damit die Konzentration der Bindemittelflüssigkeit, während er im umgekehrten Fall die Zufuhr drosselt und die Konzentration der Bindemittelflüssigkeit verstärkt.The function of the float results from the following example: Assuming that normally to produce a certain strength, a Binder concentration of one part binder and 100 parts diluent is necessary and that with the same absorption capacity and filter effect of the Fiber structure in a unit length one tenth of the binder liquid in the If the fiber structure remains, nine tenths will flow into the mixing tank as excess return. In order to keep the liquid level at the same level, so must pro Unit of length one tenth of the binder liquid can be added. Instead of one tenth that is consumed per unit length in one concentration of i: ioo, according to the invention, a concentration of, for example i: 8o pushed in and the inflow of the missing diluent through a separate one Lead made. The float is connected to the tap of this supply line and adjusted in such a way that with the same absorption capacity of the fiber structure, d. H. with constant reflux of the excess binding agent into the mixing tank, the missing diluent flows into the mixing tank. Flows as a result of a greater absorption capacity of the fiber structure less binder liquid in the Mixing container back, so leaves the float sinking with the liquid level more solvent flows in and thus reduces the concentration of the binder liquid, while in the opposite case it throttles the supply and the concentration of the binder liquid reinforced.

Tritt, z. B. bei der Verwendung von Dispersionen, der Fall ein, daß der Überschuß der Bindemittelflüssigkeit in schwächerer Konzentration in den Mischbehälter zurückfließt, als diese dem Fasergefüge zugeführt wird, so kann man dies durch eine entsprechende Einstellung des Schwimmers ausgleichen.Step, e.g. B. when using dispersions, the case that the excess of the binder liquid in a weaker concentration in the mixing container flows back when this is fed to the fiber structure, this can be done by a compensate for the corresponding setting of the float.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Mischbehälter möglichst klein im Verhältnis zur aufgenommenen Flüssigkeitsmenge zu halten, da auf diese Weise die Umwälzung der Bindemittelflüssigkeit beschleunigt und somit eine rasche Anpassung der Bindemittelkonzentration an die Aufnahmefähigkeit des Fasergefüges erreicht wird.It has been found to be particularly advantageous to use the mixing container to keep it as small as possible in relation to the amount of liquid absorbed, because in this way the circulation of the binder liquid is accelerated and thus a rapid adaptation of the binder concentration to the absorption capacity of the Fiber structure is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of shaped pieces from inorganic Fibers and binders, which are dissolved, emulsified or dispersed in water continuously moving fiber structures are added in excess, characterized in that that the concentration of the binder liquid varies during the process held and each of the different absorption capacity of the fiber structure for the binder is adjusted. a. Device for carrying out the method according to Claim i, characterized in that for the replacement of the used binder liquid two lines leading into the mixing container are provided, one of which one more concentrated binder liquid and the other only dilution liquid supplies, and that in that Mixing tank a float is arranged, which the supply of the dilution liquid depending on the from the fiber structure in the Mixing tank controls the amount of binder liquid flowing back. 3. Device according to claim z, characterized in that the mixing container for acceleration the circulation of the binder liquid in relation to the amount of liquid absorbed is kept small.