DE1635572B2

DE1635572B2 - Verfahren zur Herstellung von Glasfaservliesstoffen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1635572B2
Application number: DE1635572A
Authority: DE
Inventors: Allen L. Newark Ohio Simison (V.St.A.)
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1965-07-15
Filing date: 1966-07-12
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE1635572C3; SE332137B; BE683958A; US3381069A; NL131118C; DE1635572A1; GB1141815A; LU51552A1; NL6609795A; FR1486364A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaservliesstoffen, bei welchem Lagen zerkleinerter und gekämmter Glasfasern von einer Reißtrommel erfaßt und unter Einwirkung eines Luftstromes in ein Luft-Faser-Gemisch umgewandelt werden, welches mit flüssigem Bindemittel besprüht wird, worauf die Fasern auf einem perforierten Transportband abgelagert werden, wobei die Luft durch das Transportband abgesaugt wird.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit einer sich drehenden, an ihrer Oberfläche mit Zähnen versehenen Reißtrommel, von welcher auf ihr befindliche zerkleinerte und gekämmte Glasfasern abg^pschleudert und mittels eines Luftstromes nach Einsprühen mit einem Bindemittel auf einem von einer Haube umgegebenen, perforierten Transportband zur Bildung einer fibrösen Matte ablegbar sind, mit einer Absaugeinrichtung unterhalb des Transportbandes.

Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind bekannt aus der USA.-Patentschrift 2619 151. Die bekannte Vorrichtung weist eine Reißtrommel auf, auf welche das Fasergut zunächst aufgebracht wird. Zur Abnahme des Faserguts von der Reißtrommel ist eine Bürstenrolle vorgesehen, die sich mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht und dadurch einen beträchtlichen Luftstrom erzeugt, der um die Bürstenrolle in Drehnchtung herum läuft und zumindest teilweise dazu verwendet wird, die von der Reißtrommel auf die BürstenroUe übertragenen und von dieser auf Grund der entwickelten Zentrifugalkraft abgestoßenen Fasern wegzutragen. Es ist also die Bürstenrolle, die auf Grand ihrer Zentrifugalwirkung und des dadurch erzeugten Luftstromes eine Entfernung der Fasern und eine Verteilung derselben in einem Luftstrom bewirkt, dabei ist es jedocn noch notwendig, der Bürstenrolle eine weitere sogenannte Luftrolle zuzuordnen, die sich entgegengesetzt zur Bürstenrolle dreht und selbst einen Luftstrom erzeugt, der offensichtlich zusammen mit dem durch die hohe Rotation der Bürstenrolle erzeugten Luftstrom das in Richtung auf das Transportband erfolgende Auswerfen der Fasern bewirkt. Dabei befinden sich BürstenroUe und Luftrolle schon innerhalb einer Haube, die das Zusammenhalten des erzeugten Luft-Faser-Gemischs bewirkt und in welcher auch die Sprüheinrichtungen zum Einsprühen des Luft-Faser-Gemischs mit einem Bindemittel angeordnet sind. Unterhalb des Transportbandes ist eine Absaugvorrichtung vorgesehen, die mit ihrer Sogwirkung durch das Transportband hindurchgreift und das Luft-Faser-Gemisch in seiner Geschwindigkeit noch beschleunigend auf das Transportband zieht. Eine solche bekannte Vorrichtung ist nicht in der Lage, für eine gezielte Beförderung und eine einwandfreie und innige Vermischung der Fasern mit dem Bindemittel zu sorgen, auch ist es nicht möglich, das Auftreffen und Ablagern des mit Bindemittel versehenen Luft-Faser-Gemischs auf dem Transportband in bemessener Weise zu steuern.

Schnell drehende R.eißtrommeln mit Umdrehungsgeschwindigkeiten bis zu 1300 U/min sind weiterhin bekannt aus dem Aufsatz von Klima in der Zeitschrift Textilverbundstoffe, VEB-Verlag Leipzig, 1963, S. 73, die dort gezeigten Vorrichtungen dienen zur Herstellung von Vliesstoffen aus Baumwolle, wobei die Fasern von dem Vorreißer, also der Reißtrommel, mittels eines Luftstromes abgenommen und auf einer nachfolgenden Siebtrommel verdichtet und dann als Vlies mittels Walzen auf einem Transportband abgeführt werden. Genauere Angaben über die effektive und daher entscheidende Umfangsgeschwindigkeit fehlen jedoch.

Eine weitere Vorrichtung zur Verarbeitung von Fasern, und zwar genauer gesagt zur Trennung von Baumwollfasern von den Baumwollsamen ist bekannt aus dem USA.-Patent 2 607 958; dabei gelangt der Baumwollsamen, nachdem er von arbeitenden Messern zerhackt worden ist, auf eine erste sich drehende Trommel und wird von dieser dann von einer sich schnell drehenden Reißtrommel abgenommen und nach etwa einer Viertelumdrehung der Reißtrommel von dieser unter Einwirkung der dadurch entstehenden Zentrifugalkraft abgeschleudert und von mit Hilfe von Absauganordnungen erzeugten Luftströmen weiterbefördert.

Allgemein kann die Verarbeitung von Glasfasern zu Glasfaservliesstoffen noch entnommen werden dem USA.-Patent 3 050 427, wobei eine aus längeren Fasern gebildete Glasfasermatte unmittelbar nach ihrer Herstellung von Messtxwalzen zerhackt und in die

unter Schwerkrafteinwirkung nach unten fallenden kurzen Faserstücke ein Bindemittel eingesprüht wird. Die Faserstücke fallen dann auf ein weiteres Transportband auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

gründe, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem sich eine besonders feine und gleichmäßige Verteilung von Fasern und Bindemittel in der herzustellenden Matte erreichen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß die gezahnte Reißtrommel mit einer derart hohen Geschwindigkeit gedreht wird, daß die erfaßten Fasern durch den von der Trommel selbst erzeugten Primär-

ao luftstrom in einen langsameren Trägerluftstrom geschleudert werden, nach Durchlauf durch einen Führungskanal in einer Expansionskammer mit weiterer Luft verdünnt werden, daß sich dieses Lutt-Faser-Geinisch dann durch einen freien Raum weiterbewegt, wobei es von oben und unten mit Bindemittel in feiner Verteilung besprüht wird, worauf nach Eintritt in einen ummantelten Vliesbildungsbereich die Ablagerung zum Vlies in bekannter Weise erfolgt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht dabei aus von der eingangs als bekannt vorausgesetzten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß zur Aufnahme der von der Reißtrommel abgeschleuderten Glasfasern unmittelbar an diese angrenzend ein sich in horizontaler Richtung erstreckender Führungskasten vorgesehen ist, dem eine eine horizontale, breit und flach verlaufende Austrittsöffnung aufweisende Luftdüse vorgeordnet ist, daß dem Führungskasten ein horizontal in einen freien, nicht ummantelten Raum einmündender Expandierkasten nachgeordnet ist mit einem freien Zwischenraum zwischen beiden zur Aufnahme weiterer Luftmassen und daß über und unter dem horizontal aus dem Expandierkasten austretenden Luft-Faser-Gemisch Sprühdüsen für das Bindemittel angeordnet sind.

Die Erfindung besteht also darin, daß man die Reißtrommel zunächst mit einer besonders hohen Umfangsgeschwindigkeit drehen läßt, was zj einer sehr hohen Auflösung der zu öffnenden Faserbahn

führt und man im Extremfall zu einer Auflösung von einer Faser pro Zahn gelangt. Auf Grund der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit wird von den Zähnen der Reißtrommel ein Luftstrom erzeugt, der zur Ablösung der Fasern ohne Zusatzluftstrom oder mechanische Mittel erfolgt. Dieser schnelle Faserluftstrom wird dann in geeignetem Maße in einer Expandierkammer abgebremst und weiterverdünnt, und es werden dann die Fasern im Zustand großer Verdünnung mit Bindemittel besprüht, wodurch vor Ablagerung noch ein gewisser Zeitraum freien Falls verbleibl zum Antrocknen des Bindemittels. Die Bahn des Luft-Faser-Gemischs ausgehend von der Reißtrommel verläuft also im wesentlichen zunächst horizontal bei einwandfreier Führung und intensiver Durchmischung mit Luft, die Zuführung der Bindemitteltröpfchen wird in einem freien Raum vor Eintritt ir die das Transportband umgebende Haube vorgenom men, so daß man eine absolut gleichmäßige Vertei

lung des Bindemittels über das gesamte Luft-Faser-Gemisch erreicht. Man kann auf diese Weise relativ dicke Glasfaservliese aufbauen, da die einzelnen Fasern vom Bindemittel einwandfrei benetzt einen festen Zusammenschluß ohne Fehlstellen und Faseranhäufungen ohne Bindemittel sichern.

Wegen der gleichmäßigen Verteilung von Fasern und Bindemittel in dem fertigen Vlies läßt sich dieses aucli beträchilich besser weiterverarbeiten, da das Vlies auch bei einer Deformation oder Biegung seinen Zusammenhalt bewahrt und nicht bricht. Ein solches Vlies eignet sich besonders zur Herstellung von Rohrve^r!:kidungen "ind als Däiupfungs- und Isoliermaterial.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß auf Grund der hohen Auflösung dei zu öffnenden Faserbahn bei der Erfindung auch Abfälle von Faserprodukten sowie anfallender Ausschuß wieder verwendet und zu einwandfreien Endprodukten verarbeitet werden kann. Hierzu wird nur verhältnismäßig wenig Bindemittel auf Grund der guten Verteilung desselben benötigt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegensiand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise eines ^usfiihrungsbeispiels einer Verrichtung zur Durchführung des Verfahrens an Hand der Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Dabei zc.gt

F i g. 1 in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt d« au^i J'.seitige Ende ;i:er Garnettmaschine y-.d weitere zur V. iichtung ge'^rende Teile bis zum Einlaß in die das Transportband -.nigehende Haube,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig.l,

F i g. 3 in einer größeren Detaildarstellung ur»d teilweise :m Schnitt die Reißtrommel mit Führungskasten und w eiteren Einzelheiten,

Fig. 4 eine Gesamtansic der Vorrichtung in Seitendarstellung und

Fig. 5 eine Praufsichi auf die Darstellung der Fig. 4.

Aus den Einzelneren der Zeichnung ist ersichtlich, daß ein auslaßseitiges Ende einer Garnettmaschine 11 von einem Fundament 10 getragen wird. Eine langsam laufende Filet-Trommel 12 entfernt die Matte der bearbeiteten Fasern aus einer ersten Haupttrommel (nicht gezeigt) der Garnettmaschine. Zur Herstellung eines Faservlieses mit einer endgültigen Breite von 2,50 m fertigt die hier gezeigte Garnettmaschine zunächst eine Matte von 1,85 m Breite an.

Eine kleine Abstreifwalze 16 dient dazu, die Übertragung der Matte von der Filet-Trommel 12 auf eine letzte schnell laufende Reißtrommel 14 vorzunehmen, während eine verhältnismäßig langsam laufende Arbeitswalze 17 die Fasern der Matte kämrat, ehe die Matte von der Reißtrommel in die Bahn eines Luftstromes aus einem länglichen Auslaß 19 benachbarter Luftdüsen 18 geschleudert wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Reißtrommel 14 einen Durchmesser von 76 cm und eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 1100 U min, so daß die Fasern von dieser Reißtrommcl mit einer linearen Geschwindigkeit von 2,6 km/min abgeschleudert werden.

Werden Abfälle verarbeitet, so wciJen diese zunächst durch eine Schnitzelmaschine hindurchgeschickt, in der die Teilchen auf eine mittlere Länge von ungefähr 4 cm zugeschnitten werden. Anschließend werden die teilweise noch zusammenhängenden Fasern getrocknet, sofern sich noch Feuchtigkeit in den Abfällen befindet. Die Abfälle können mit Hilfe eines Rechenförderers in ganz bestimmten Mengen pro Zeiteinheit einem Transportband zum Anfördern des Rohmaierials zugeführt werden. Sofern es sich bei diesem Rohmaterial um zerkleinerte Glasfadenstränge handelt, kann diesen noch eine gewisse Menge von Abfällen aus Glasfasermaterial hinzugefügt werden; der Anteil der Abfälle kann beispielsweise dreißig Prozent ausmachen. Die Bestandteile werden dann vermischt und weiter zerkleinert, worauf sie über einen Luftschacht einer Garnettmaschine zugeführt werden. Die mit Zähnen versehenen Trommeln sowie die Arbeitswalzen dieser Maschine trennen dann die Fasern voneinander und richten sie in einer Richtung aus, worauf sie, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird, frei fliegend weiterbefördert werden.

Der zunächst horizontale Strom aus Fasern und Luft wird dann in Richtung auf das perforierte Transportband umgelenkt, auf dem sich die Fasern zu einer Matte oder einem Vlies absetzen.

Die auf dem Transportband abgesetzten Fasern bilden eint Matte mit geringer Dichte und einer Dicke, die von verschiedenen l·aktoren abhängt, ur. ter anderem von der Laufgeschwindigkeit des Transportbandes: zweckmäßigerweise ist diese Matte ungefähr 15 bis 20 cm dick. Sie wird dann durch einen der Härtung oder dem Abbinden des Bindemittels dienenden Oten hindurchgeführt, und zwar vorteilhafte rweise zwischen zwei Transportbändern, die das Vlies so weil zusammenpressen, bis es die eewünschte Dicke und Dichte aufweist; die Dielte des verdichteten Vlieses liegt üblicherweise zwischen 2.5 und 7,5 cm. Dann härtet das Bindemittel aus, so daß die Matte die gewünschte Dicke und Dichte beibehält, jedoch ist sie nach wie vor verhältnismäßie flexibel. Nach Verlassen des Ofens kann sie in Längsrichiung auf die gewünschte Breite zugeschnitten werden, wobei es dann zweckmäßig ist, gleichzeitig die Kanten der Matte zu beschneiden. Durch quer zur Längsrichtung der Matte verlaufende Schneidmesser wird diese schließlich in Einzelmatten zerschnitten.

An der Oberfläche der Reißtrommel 14 befinden sich 75 Zähne pro cm². Unter günstigen Umständen würde jeder Zahn eine Faser tragen. Damit ist eine ausreichende hohe Auflösung und Trennung bzw. Ausbreitung über die Zähne gesichert, und das sich ergebende dünne Gebilde wird durch den von den Zähnen erzeugten Luftstrom mit hoher Geschwindigkeil: in den langsameren Luftstrom aus den Luftdüsen 18 geschleudert.

Wie in Fi g. 3 deutlich ersichtlich ist, befindet sich ein offener Bereich 23 oberhalb der Reißtrommel 14, in den die Fasern hineingcschleudert werden. Dann fliegt das lockere Luft-Faser-Gemisch durch einen Führungskasten 20. Eine Decke 21 des Führungskastens wird so angeordnet, daß der hindurchführende Luftkanal die gewünschte Höhe aufweist.

Um ein Festhängen der Fasern an der Vorderkante des Bodens des Führungskastens 20 zu vermeiden, ist neben diesem eine kleine Hilfswalze 24 mit 5 cm Durchmesser angebracht. Diese kann durch einen Antrieb in Pfeilrichtung z.B. mit 100U/min

angetrieben werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Hilfswalze durch den über sie hinwegführenden Luftstrom genügend angetrieben wird, um ihre Aufgabe zu erfüllen.

Der Führungskasten 20 besteht vorzugsweise aus einem Acrylharz oder aus anderem elektrisch isolierenden Material. Beim Durchlaufen der Garnettmaschine laden sich die Fasern gegebenenfalls elektrisch auf, was zur Folge hat, daß sich die Fasern an metallischen Wänden des Führungskastens festsetzen wurden. Die Isoliereigenschaften des verwendeten Acrylglases unterbinden diese Anziehung, so daß die Oberflächen frei von Fasern bleiben. Der Führungskasten 20 des Ausführungsbeispiels ist so dimensioniert, daß sich ein Durchlaß für die Luft von 5 cm Höhe, 1,8 m Breite und 60 cm Länge ergibt. Es fließen dann ungefähr 126 m³ Luft pro Minute mit einer Geschwindigkeit von 1350 m/min durch den Führungskasten 20.

Vom verhältnismäßig begrenzten Durchlaß durch den Führungskasten 20 werden die frei fliegenden Fasern in einen Expandierkasten 27 geleitet, der zur Verringerung der elektrostatischen Anziehungskraft ebenfalls aus dem Acrylglas besteht. Durch die Zwischenräume zwischen den Führungskästen wird eine beträchtliche Menge zusätzlicher Luft eingesogen. Ein oberes und ein unteres I citblech 29 bzw. 30 am Auslaß des Expandierkastens 27 sind so angebracht, daß der Strom des Luft-Faser-Gemisches auf einem möglichst geeigneten Weg in die Haube 34 fliegt. Der Durchlaß durch den Expandierkasten ist 15 cm hoch, 1.98 m breit und 120 cm lang. Der größere Querschnitt des Expandierkastens 27 ermöglicht eine starke Ausdehnung der Luftmenge bei gleichzeitiger Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Führungskasten 20 kommenden Luft-Faser-Gemisches.

In einem vom Luft-Faser-Gemisch vor der anschließenden Haube durchströmten freien Bereich sind dann vorzugsweise über und unter dem horizontalen Strom des Luft-Faser-Gemisches Sprühdüsen 40 für das Bindemittel angeordnet, die das flüssige Bindemittel oder in einer Trägerflüssigkeit verteilte Bindemittelteilchen gleichmäßig auf die im Luftstrom verteilten Fasern aufsprühen.

Während das Luft-Faser-Gemisch 32 in die Haube gelangt, werden ihm daher Bindemitteltröpfchen 33 durch Sprühdüsen 40 zugeführt; es sind ober- und unterhalb des Luft-Faser-Gemisches im Abstand von jeweils 30 bis 38 cm voneinander jeweils 16 Sprühdüsen in einer Reihe angebracht. Die Luft wird durch Luftleitungen 41 zu den Düsen geleitet, während die Bindemittellösung den Sprühdüsen über Zuleitungen 42 durch Dosierpumpen 44 zugeführt wird. Ventile 45 an den Zuleitungen dienen zum Abschalten für den Fall, daß nicht alle Sprühdüsen gebraucht werden.

Durch die Anzahl und enge Anordnung der Sprühdüsen im Abstand von etwas mehr als 10 cm wird das Bindemittel durch jede Sprühdüse mengenmäßig so reduziert, daß es gründlich und fein zerstäubt werden kann. Durch die dosierte Zuführung wird eine äußerst gleichmäßige und wirksame Verteilung der Bindemittekröpichen in den Fasern erreicht. Die Winzigkeit der Tröpfchen in Verbindung mit der Luftmasse, in die sie hineingeführt werden, bewirkt eine schnelle Verdunstung der Trägerflüssigkeit oder des Lösungsmittel« für das Bindemittel. Auf diese Weise bleibt nur wenig Feuchtigkeit (für den Fall.

daß die Trägerflüssigkeit Wasser ist) an den abgelagerten Teilchen haften, so daß vor dem Härten des Bindemittels keine Hitze zum Trocknen benötigt wird.

Die feine Zerstäubung der Bindemittellösung ergibt Bindemitteltröpfchen mit einem mittleren Durchmesser von nur ungefähr 10 μ, und nur sehr wenige davon erreichen einen Durchmesser von 100 μ.

in Eine bevorzugte Zusammensetzung eines Bindemittels weist 10 °o Phenolformaldehyd-Wasserlösung auf, wobei das Harz im »A«-Polymerisationszustand ist. Dieses Harz wird von den Sprühdüsen in einem solchen Maß aufgesprüht, daß das zurückbleibende Bindemittel 15° Ό des Gesamtgewichts des Vliesfertigprodukts ausmacht. Bei einer verhältnismäßig hohen Produktionsleistung werden dann ungefähr 180 cm^s/min der wäßrigen Bindemittelsuspension durch jede einzelne Sprühdüse zerstäubt. Je nach dem gewünschten Grad der Festigkeit und Beschaffenheit des Endproduktes kann jedoch mehr oder weniger Bindemittel benutzt werden. Selbstverständlich können außer dem hier vorgeschlagenen Bindemittel auch andere natürliche oder synthetische BindemiUel verwendet werden.

Die winzigen Bindemitteltröpfchen gelangen in den Strom aus Luft und Fasern und breiten sich dort aus. Die aus dem Expandierkasten 27 strömende Luftmenge, angereichert um die hinter dessen Auslaß hiazukommende Luft, ergibt einen Luftdurchsatz, der 560 m⁸ in der Minute übersteigt. In dieser Luftmasse sind die Glasfasern gleichmäßig verteilt, deren Volumenanteil sich zu demjenigen der Luft wie etwa 1 :300 000 verhält, und sie treten meistens als einzelne, frei schwebende Fasern oder in kleinen Ansammlungen auf, die bis zu 50 Fasern enthalten. Die Verteilung der Fasern und der winzigen Bindemiiteltröpfchen in der Luft ist jedoch so gründlich, daß jeweils 10 cm³ Luft ungefähr 1 bis 2 Fasern und rund

*o 13 Bindemitteltröpfchen enthalten. Es ist somit gewährleistet, daß an jede Faser wenigstens ein Bindemitteltröpfchen gelangt und dieser anhaftet. Es gibt keine wesentliche Anzahl von Faseransammlungen mit einer solchen Größe, daß das Bindemittel etwa nicht ausreichend verteilt wird, obwohl die Kraft der Bindemitteltröpfchen, in die Faserklümpchen hineinzudringen, begrenzt ist.

Die mit den Bindemitteltröpfchen vermischten Fasern werden durch ihr Gewicht und den nach unten durch das Transportband in eine Absaugwanne 38 gesaugten Luftstrom auf das 2,75 m breite Transportband gezogen. Eine seitlich angebrachte Gruppe von Luftrohren 39, 49. 51 und 53 (F i g. 4) bildet die Luftwege für die Luft, die aus der Absaugwanne 38 durch dafür vorgesehene Gebläse in einen gemeinsamen Luftschacht 54 geleitet wird (F i g 5). Durch Verstellen von Schiebern 37 in den Luftrohren kann der Luftsog längs der Absaugwanne gesteuert werden.

Die aus den Luftdüsen 18 in die Haube 34 strömende Luft wird durch die Luftmenge vermehrt, die von der Oberfläche der Reißtrommel weggetrieben wird, sowie durch zusätzliche Luft, die in den Expandierkasten eingezogen wird, und durch kleinere Luftmengen aus den Sprühdüsen sowie hauptsächlich durch Luft, die in die offene Vorderseite der Haube eintritt. Außerdem gelangt in die Haube zusätzlich Luft durch öffnungen 58 in Deckenplatten

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59 und durch öffnungen 55 über Seitenwände 56 der weniger als 0,03 g/cm³ beträgt. Das Vlies wird zi Haube. Weitere Teile der Haube sind durch Decken- diesem Zweck zwischen zwei Transportbänder geplatten 60 und Seitenwände 62 verschlossen. preßt, wobei Luft auf 177° C erhitzt und durch die

Die Geschwindigkeit des Lufi-Faser-Gemisches 32 perforierten Transportbänder hindurch und in die ge·

vom Auslaß des Expandierkastens 27 erreicht schät- 5 preßte Matte gedrückt wird, so daß das Bindemittel

zungsweise 1200 m/min bei einem ungefähren VoIu- abbindet und damit das Vlies in der gewünschten

men von 420 m³; dies führt zu einem großen Zu- Stärke und Dichte hält.

strom aus der umgebenden Luft in die 60 cm vom Nach dem Abbinden werden die Kanten des Vlie-

Expandierkasten entfernt liegende Haubenöffnung. ses beschnitten, und das Vlies selbst wird in Streifen

Diese zusätzliche Luft verringert die Geschwindigkeit io und auf Länge geschnitten, um Teile gewünschtei

und verbreitert den Faserstrom so weit, daß die Fa- Breite und Länge zu erhalten. Bei dem Ausführungs-

sern mit den Bindemitteltröpfchen durch den LuftM-.g beispiel ist das Vlies nach der Kantenbeschneidung

nach unten auf das Transportband geleitet werden. noch 2.40 m breit, und es wird in der Mitte zerschnit-

Dieser in die unterhalb des Transportbandes liegende ten, so daß 1,20 m breite Rollen entstehen, die auf

Absaugwanne 38 gerichtete Luftsog ist so groß, daß 15 Dorne gewickelt werden. Die Kantenreste kommen

der größte Teil der Fasern schnell auf das vordere zum Rohmaterial, wo sie wieder im neuen Arbeits-

Teilstück des Transportbandes gezogen wird. prozeß Verwendung finden.

Die längs der Ränder des Luft-Faser-Gemischs Durch die feine Zerstäubung des Bindemittels und

geschlossenen Haubenseitenwände und der Sog an die grundliche, gleichmäßige Verteilung der Teilchen

den Kanten des Transportbandes verteilen die Fasern 20 in dem Luft-Faser-Gemisch sind die Eigenschaften

mit den Bindemitteltröpfchen über das Transport- des Endprodukts, insbesondere dessen Festigkeit und

band. Die Luft fließt durch das perforierte Trans- Zusammenhalt, außergewöhnlich gleuhmäßig. Je

portband hindurch, das die Fasern aus der Luft her- nach dem gewünschten Grad der Stärke und Wider-

ausfiltert. Die Fasern wiederum dienen als Filterkör- Standsfähigkeit können verschiedene Mengenanteile

per für die Bindemitteltröpfchen, mit denen sie ver- 25 des Bindemittels verwendet werden, jedoch ist wegen

mischt sind. des ursprünglich flüssigen Zustands sowie wegen der

Luftwirbel im oberen Haubenteil werden durch gleichmäßigen Verteilung nur eine geringe Menge cr-

Luftströmungen durch die Öffnungen 57. 58 und die forderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist be-

öffnungen 55 hindurch vermindert. In dem beschrie- sonders wertvoll, wenn eine Mischung von Fasern

benen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die °,1 m 30 verschiedener Länge und Größe verarbeitet werden

lange Haube 34 1.22 m über der Oberfläche des soll.

Transportbandes 36. und sie ist ebenso wie iias Die Hauptmerkmale, die zum Erfolg dieser Krfin-

Transportband ungefähr 2,75 m breit. Die vui η und dung führen, sind somit diejenigen, durch die das

oben an der Haube liegenden öffnungen 57. 58 sind Luft-Faser-Gemisch hoher Geschwindigkeit gelenkt

1,50 m lang und 90 cm breit, während die Öffnungen 35 und expandiert wird; wesentlich sind ferner das Aus-

55 oberhalb der Seitenwände 56 3 m lang und stoßen der Fasern durch einen offenen Raum, ehe sie

30.5 Cii breit sind. Im übrigen sind die Decke und in die Haube gelangen, das Zerstäuben des Bindemit-

die Seitenwände der Haube bis zu deren Auslaß ge- tels auf gegenüberliegenden Seiten des LuIt-I ascr-

schlossen. Gemisches in dem offenen Raum, die Dosierung des

Das gebildete Vlies mit den Bindemittelteilchen 40 Bindemittels mittels einer großen Zahl eng aneinan-

wird aus der Haube 34 durch einen üblichen Ab- dergefügter Sprühdüsen, dazu kommt noch der ge-

binde- oder Härtungsofen hindurchbefördert. Dort steuerte Luftstrom in die Haubenöffnung und durch

wird das Vlies oder die Matte auf die gewünschte die Öffnungen an der Decke und den Seitenwänden

Stärke (kaum mehr als 7.5 cm) komprimiert, so daß der Haube, der bis zum perforierten Transportband

die Dichte maximal 0,16 g/cm³, in der Regel jedoch 45 hinuntcrgcleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfaservliesstoffen, bei welchen Lagen zerkleinerter und gekämmter Glasfasern von einer Reißtrommel erfaßt und unter Einwirkung eines Luftstromes in ein Luft-Faser-Gemisch umgewandelt v/erden, welches mit flüssigem Bindemittel besprüht wird, worauf die Fasern auf einem perforierten Transpürtband abgelagert werden, wobei die Luft durch das Transportband abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnte Reißtrommel mit einer derart hohen Geschwindigkeit gedreht wird, daß die erfaßten Fasern durch den von der Trommel selbst erzeugten Primärluftstrom in einen langsameren Trägerluft- strom geschleudert werden, nach Durchlauf durch einen Führungskanal in einer Expansionskammer mit weiterer Luft verdünnt werden, daß ao sich dieses Luft-Faser-Gemisch dann durch einen freien Raum weiterbewegt, wobei es von oben und unten mit Bindemittel in feiner Verteilung besprüht wird, worauf nach Eintritt in einen ummantelten Vliesbildungsbereich die Ablagerung as zum Vlies in bekannter Weise erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel von oben und unten in dem freien Raum so frühzeitig in das Luft-Faser-Gemisch eingesprüht wird, daß bei Auftreffen des Luit-Faser-Gemischs auf das Transportband eine Trägerflüssigkeit für die Bindemittelteilchen weitgehend verdunstet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den vom oberen Teil der Reißtrommel abgeschleuderten Fasern vor Ablagerung auf dem Transportband insgesamt so viel Luft zugeführt wird, daß das Volumenverhältnis zwischen Fasern und Luft ungefähr 1 :300 000 beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels zum Anteil der Fasern etwa wie 1 : 4 bemessen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, mit einer sich drehenden, an ihrer Oberfläche mit Zähnen versehenen Reißtrommel, von welcher auf ihr befindliche zerkleinerte und gekämmte Glasfasern abgeschleudert und mittels eines Luftstromes nach Einsprühen mit einem Bindemittel auf einem von einer Haube umgebenen perforierten Transportband zur Bildung einer fibrösen Matte ablegbar sind, mit einer Absaugeinrichtung unterhalb des Transportbandes, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der von der Reißtrommel (14) abgeschleuderten Glasfasern unmittelbar an diese angrenzend ein sich in horizontaler Richtung erstreckender Führungskasten (20) vorgesehen ist, dem eine eine horizontale, breit und flach verlaufende Austrittsöffnung (19) aufweisende Luftdüse (18) vorgeordnet ist, daß dem Führungskasten (20) ein horizontal in einen freien, nicht ummantelten Raum einmündender Expandierkasten (27) nachgeordnet ist mit einem freien Zwischenraum zwischen beiden zur Aufnahme weiterer Luftmassen und daß über und unter dem horizontal aus dem Expandierkasten (27) austretenden Luft-Faser-Gemisch Sprühdüsen (40) für das Bindemittel angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Führungskasten (20) und Expandierkasten (27) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, vorzugsweise aus einem Acrylharz sind und daß der Führungskasten (20) eine Höhe von etwa 5 cm und der Expandierkasten (27) eine Höhe von etwa 15 cm aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (40) einen mittleren Abstand von etwa 13 cm zueinander haben.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen und unteren Rand der Austrittsöffnung des Expandierkastens (27) einstellbare Leitbleche (29, 30) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißtromme! (14) eine Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 450 U/min aufweist und Teil einer Garnettmaschine (11) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bit 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Teil der Einlaßöffnung des Führungskastens (20) und der gezahnten Reißtrommel (14) eine drehbare Hilfswalze (24) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Anspräche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (38) unterhalb des Transportbandes (36) so ausgebildet ist, daß ein längs der Haube (34) variierender und einstellbarer Sog aufrechterhalten ist und daß die Seitenwände (56) sowie die Decke (59) der Haube (34) Öffnungen (55, 57, 58) aufweisen, wobei die öffnungen (57, 58) in der Decke (59) entlang der oberen Längskanten der Haube (34) angeordnet sind und sich zwischen diesen öffnungen und den öffnungen (55) in den Seitenwänden (56) Wandteilstücke befinden.