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WO1994017004A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von glasfasern - Google Patents

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WO1994017004A1
WO1994017004A1 PCT/DE1994/000007 DE9400007W WO9417004A1 WO 1994017004 A1 WO1994017004 A1 WO 1994017004A1 DE 9400007 W DE9400007 W DE 9400007W WO 9417004 A1 WO9417004 A1 WO 9417004A1
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WO
WIPO (PCT)
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starch
silicone
glass
binder
nozzles
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Application number
PCT/DE1994/000007
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Schiwek
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE4325267A external-priority patent/DE4325267A1/de
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Priority to BR9406219A priority patent/BR9406219A/pt
Priority to PL94309942A priority patent/PL177272B1/pl
Priority to AU58311/94A priority patent/AU686128B2/en
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Priority to EP94904125A priority patent/EP0680459A1/de
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Priority to US08/495,472 priority patent/US5690715A/en
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    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/465—Coatings containing composite materials
    • C03C25/475—Coatings containing composite materials containing colouring agents

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of glass fibers from sand, recycled glass and additives which, after melting to liquid glass, are pressed through a plurality of openings in the rotary plate, whereupon the still hot glass fibers are sprayed with water and then a binder, and then to be brought by printing in mat form or the like.
  • the invention also relates to a system for carrying out the method with a liquid glass container with an outlet opening, a rotary plate with openings, gas burners and feed rings with downstream nozzles for the water and the binder and a premix container for the binder.
  • the liquid glass is pressed through the openings of a rotary plate, which rotates at high speed.
  • the correspondingly fine glass fibers are then rinsed off with water and sprayed with a binder so that the individual glass fibers can subsequently be folded into mats or rolls and also remain in this form when they have left the drying oven.
  • a binder consisting essentially of vinyl resin and silicone, the end products then being given an intensely yellow color by the resin.
  • the disadvantage here is that the resin can also partially escape as an insulating material during later processing or during use, which results in environmental problems.
  • a further disadvantage is that the binding effect is completely or partially eliminated, especially when water penetrates.
  • a binder is known from European Patent 129 227 which consists of starch to which other substances such as silicone are admixed. This product is used as a binder for paper, insulating material, plastic, textiles u. ⁇ . used.
  • European Patent 129 227 which consists of starch to which other substances such as silicone are admixed. This product is used as a binder for paper, insulating material, plastic, textiles u. ⁇ . used.
  • US Pat. No. 5,006,140 to spray the glass fibers with a binder mixture of starch and silicone after spraying with water. The procedure was obviously the same as for the use of vinyl resin, namely by spraying 4 to 4.5% of binder onto the glass fibers.
  • the result is a white glass fiber mat which can be rolled up and also processed, but which has areas where it partially or completely collapses and which, above all, do not have bulk densities above 18 to 20 kg / m 3 .
  • liquid starch which is sprayed onto the glass fibers with the silicone, tends to form lumps, so that spraying through the nozzles is also made more difficult. Finally, precipitation occurs with medium service lives, so that the binder mixture can then no longer be used at all.
  • the invention has for its object to provide a method and a system with which vinyl-free glass wool can be produced safely, inexpensively and permanently for practically any density.
  • the binder is used as a mixture of starch (polysaccharides) and silicone in an amount of 6 to 8%, that a long-chain starch is used as the starch, which is initially heated to 50 to 60 ° C. and is kept at this temperature until spraying and is stirred in the process, starch and silicone being sprayed onto the glass fibers at the same time, however, via separate nozzles.
  • the long-chain starch brings an advantageously uniformly bonded and glued glass fiber mixture, so that very uniform mats and plates can be produced.
  • the long-chain starch used there are no problems with the lines and nozzles clogging, but it is possible to keep the starch so fluid that it is can be sprayed onto the glass fibers properly. Since starch and silicone are sprayed onto the glass fibers via separate devices, there can be no service life problems, and it can also be advantageously ensured over the entire batch that the correct proportions of starch and silicone are used in each case.
  • the provided 6 to 8% binder based on glass wool it is possible to coat the total amount of glass wool or glass fibers so that the desired hydrophobization is also ensured at the same time.
  • the optimum is achieved when using 6.5% binder. Sheets of 100 kg per cubic meter bulk density and more can be produced safely.
  • the starch is expediently also heated up to the spray nozzles during the feed, which always ensures that a uniform viscosity liquid reaches the outlet of the spray nozzles. This reliably prevents blockages and dripping flags.
  • a particularly stable mat or plate made of glass fibers for use as insulation material can be produced if starch and silicone are added in a ratio of 94 to 96% starch and 6 to 4% silicone as a binder in an amount of 6.5%.
  • the starch (94 to 96% dry) must first be dissolved with an appropriate amount of water, i.e. H. be boiled, so that a correspondingly hot liquid is then advantageously available, which is stored and processed in this state or else is heated accordingly before being supplied.
  • Another expedient training provides that an emulsion is generated from silicone resin, silicone oil, a dust binder and the starch, which is atomized at a temperature of 18 to 200 ° C, preferably 40 to 60 ° C and sprayed onto the glass fibers passed.
  • an emulsion is generated from silicone resin, silicone oil, a dust binder and the starch, which is atomized at a temperature of 18 to 200 ° C, preferably 40 to 60 ° C and sprayed onto the glass fibers passed.
  • environmentally friendly insulation mats or corresponding insulation rolls, but also other products can be produced, with the use of uniformly produced ones and always the same metered emulsion ensures a consistently constant formation of the corresponding fibers, so that waste glass can also be used for the glass melt.
  • the glass fibers correspondingly sprayed uniformly and prepared for consolidation can be compressed uniformly over the entire width and length due to the treatment according to the invention, so that they fully meet the properties intended for use as insulating material.
  • Silicone resin, silicone oil and correspondingly common dust-binding agents are processed together with the starch and kept at temperature and then sprayed onto the glass fibers flowing past or passed by at a corresponding temperature. Since the glass fibers virtually turn when they are passed, the spray nozzles are directed onto the glass fiber strand from all sides and a corresponding temperature ensures the uniform distribution of the emulsion on the fibers, so the further processing of the glass fibers into mats and plates as well as rolls possible without problems.
  • the drying temperature is 180 to 220 ° C. and is maintained in the appropriately designed drying oven in order to ensure the solidification of the mats or rolls.
  • the emulsion is admixed with silane as a catalyst and that the starch is partially or completely replaced by epoxy, methylon, polyester resin or synthetic resins having the same or similar effect, 3 to 7% by weight of resin and 0 , 5 to 4% by weight of silicone are added.
  • the silane offers the possibility of combining organic and inorganic substances so effectively that a uniform resin-silane emulsion is formed, which can then be processed as intended, ie sprayed onto the glass fibers.
  • the use of a corresponding synthetic resin has the advantage that longer service lives are achieved because the organic parts of the binder are correspondingly less or stabilized by the use of synthetic resin.
  • the emulsion can contain polydimethylsiloxanes, methylpoly- siloxanes or silicone methyl resin emulsions can be added for simultaneous hydrophobization and binding. Even when the starch is completely replaced by epoxy or similar resin, a stabilized and nevertheless sufficiently flexible glass fiber fabric is obtained.
  • This product is ideal for use as an insulation material because it cannot be influenced by temperature, moisture and other factors. Outgassing or the like is also not possible, so that such an insulating material is particularly environmentally friendly. From a purely theoretical point of view, it is possible to reuse such insulation material after use only by washing it out with water to remove dust or the like, ie to recycle it.
  • the invention provides that a thin glass fleece or tapes woven from glass fibers are applied, preferably glued, to the glass fiber mat on all or all sides .
  • This glass fleece or the tapes gives the mats particular dimensional stability without adversely affecting their effect, in particular adsorber effects.
  • the glass fleece or the tapes facilitate both the storage and the subsequent processing of the mats produced accordingly.
  • the amount of binder applied is around 6 to 10% even when using epoxy resin.
  • waste glass is possible because, in particular, the epoxy resin works in conjunction with the silicone as an optimal binder. It is provided that before spraying the binder onto the glass fibers from waste glass, which is freed of foreign matter and crushed without color and other division and brought together with additives to 800 to 1000 ° C, melted liquid glass and then ver ⁇ to glass fibers will work.
  • the proportion of waste glass can be varied by increasing the proportion of binder with increasing waste glass.
  • the use of 100% waste glass is possible when using up to 10% by weight epoxy resin.
  • a dam made of 100% waste glass or recycled material can be used according to the previously known method, a dam made of 100% waste glass or recycled material.
  • a system with a liquid glass container with an outlet opening, a rotary plate with openings, gas burners and feed rings with downstream nozzles for the water and the binder and a premixing container for the binder, one feed ring for the starch or resin and an additional one Feed rings for the silicone are provided, the feed ring for the starch being followed by nozzles with enlarged nozzle openings and tear-off edges and the premix container being heatable and the feed lines to the nozzles being at least heat-insulating.
  • a glass wool can be produced from the jet of liquid glass, which is sprayed with water and thus cooled, and then sprayed approximately simultaneously through the closely spaced feed rings for the binder components silicone and starch or resin to become.
  • Flawless spraying and, above all, spraying which does not interfere with operation are achieved by using nozzles with an enlarged opening and a preheated premixing container for the starch. It is also conceivable to give the nozzle openings a shape such that clogging of the nozzles is ruled out even if small lumps of thickness are not provided. The tear-off edges prevent that disadvantageous product flags are formed which could later form disadvantageous nests. Seen as a whole, a system is created which can be used safely in continuous operation without producing problems, but in particular produces a uniform glass wool which can be processed into sheets or mats as desired.
  • a sieve with openings adapted to the nozzles between the premixing container and the feed line and to provide a density meter in the feed line shortly before the feed ring.
  • the lumps of starch which might still be present in the starch would then be pressed through the sieve by the pump pressure and thus crushed at the same time, so that they can then be conveyed through the nozzles.
  • the density meter can be used to continuously determine whether a perfect starch liquid is available, in order to adjust the viscosity of the starch solution if necessary by increasing the heating temperature and other measures.
  • the invention provides that the nozzles on the feed ring for the starch and the silicone are covered with respect to the nozzles on the feed ring for the water, thereby eliminating the cooling effect that has previously occurred on the nozzles, which leads to the starch already cooling before it emerges from the nozzle, so that the described disadvantageous product flags arise.
  • the starch nozzle remains unaffected in terms of temperature and the starch can be safely sprayed onto the glass fibers flowing past by the pumps.
  • the invention is characterized in particular by the fact that a method and a system are created by means of which glass fibers can be produced as before, in order then to be sprayed with an environmentally friendly but nevertheless very safe and inexpensive binder.
  • the method and system ensure that spraying is so uniform over the long term that mats and panels of practically any desired spatial density can be produced.
  • These boards and mats are advantageously suitable for processing as insulation material in any area, especially in interior construction, these products being both water-repellent and fire-retardant. This ensures that at least the area of application of the products previously bound with vinyl resin can be supplied with this new product.
  • these mats and panels are also suitable for absorbing oil and petroleum-like products and thus as adsorbers, for example for combating oil-related catastrophes.
  • Fig. 1 a plant for the production of
  • FIG. 2 a premixing container in section
  • FIG. 3 a container for resin
  • FIG. 4 a plant for the production of corresponding glass fibers from wholly or partly recycled glass.
  • Fig. 1 shows first of all a glass melt in which the glass for the system 1 is melted.
  • the liquid glass container is designated by 2, from which the liquid glass can emerge through an outlet opening 3 as a uniform glass jet 4.
  • This glass jet strikes a rotary plate 5, which is provided with openings 6 on the outer edge.
  • the rotating glass plate 5 presses the liquid glass through the openings 6 and leaves the plate glass as a single fiber, with the gas burners 7 providing the necessary temperature in this area.
  • a further feed ring 10 is provided, by means of which the binder component silicone is sprayed onto the glass fibers 8.
  • the feed ring 11, via which the binder component starch is sprayed, is located closely behind it.
  • the individual feed rings 10, 11 are equipped with nozzles 13, 14, which can be discharged uniformly via the respective binder component, the nozzles 14 having a larger diameter than the nozzles 13, in order to ensure that the binder component starch emerges evenly.
  • Feed ring 12 can be provided, as indicated in FIG. 3, via which a binder mixture of vinyl resin and silicone is to be sprayed on.
  • FIG. 1 shows an arrangement in which is arranged between the feed ring 9 for the water and the feed ring 10 for the silicone and the feed ring 11 for the starch, the feed ring 11 being provided with a cover 20 in order to To prevent the nozzles 14 from being influenced by the sprayed water.
  • 15 denotes the feed line via which the starch is sprayed onto the glass fiber mat 16.
  • the feed line 15 is connected to the premixing container 17 which, according to FIG. 2, has a special design to ensure that the binder component starch can be kept uniformly warm at about 50 to 60 ° C. in order to keep it at this temperature through the feed line 15, which is at least isolated according to FIG. 2, to be fed to the nozzles 14.
  • the premix container 17 has a mixer 21 in order to keep the starch in motion and thus to prevent the formation of disadvantageous lumps.
  • Heating pipes 22 can be laid in the wall of the premixing container in order to heat the starch or to maintain the temperature accordingly.
  • the temperature can be set and maintained precisely using temperature measuring devices.
  • FIG. 2 shows a different design in that the feed line 15 additionally has a heating winding 23 is provided in this way to still heat the starch even during transport to the nozzles 14 or to maintain the uniform temperature thereof.
  • FIG. 3 finally shows a container 18 in which vinyl resin or a binder made of vinyl resin and silicone is held.
  • this binder is sprayed onto the glass fibers 8 by a further feed ring 12, 12 nozzles 14 being arranged or distributed over the circumference of the additional feed ring.
  • This glass material is first passed through a comminution unit 31 in order to then be transferred to a washing system 32 or a corresponding belt 33.
  • This slow-moving belt carries the glass material under a kind of shower device, which is supplied with the necessary cleaning water via a water distribution 34.
  • Different chemicals can be mixed into this cleaning water, for which purpose the solvent tank 35 is provided. Instead of this one solvent tank 35, solid chemicals can be provided.
  • the chemicals are mixed with the water and then sprayed onto the product to be cleaned via the nozzles 36, 37.
  • the wash water is collected in a trough and then treated again so that it can be used again.
  • the material passes into a mill 38, where it is ground down to the required grain size.
  • the required additive is fed into the mill 38, with this additive being held in corresponding additive bunkers 39, 40. will.
  • the glass dust or the waste glass material is injected into the glass melt 41.
  • the glass material melts over the flame at 800 to 1,000 ° C., so that the liquid glass can then be fed to an intermediate container 42, where it is kept at the temperature until it can be further processed.
  • a rotation plate 43 is provided on which the liquid glass jet strikes.
  • the glass material is then pressed outwards via the nozzles provided in the rotation plate 43, so that thin glass fibers and thus a glass wool 45 are formed.
  • the overall process can also be referred to as the "Schiwi process", whereby it ensures a complete reprocessing of waste glass, even of inferior quality, to high-quality end products.

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Abstract

Zur Herstellung von Dämmstoffen mit umweltfreundlicher Bindemittelkomponente ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem als Bindemittel neben dem Silikon eine langkettige Stärke eingesetzt wird, die auf 50 bis 60° erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten getrennt vom Silikon auf die Glasfasern aufgesprüht wird. Dabei werden 6 bis 8 % Bindemittel, d. h. Stärke und Silikon zugegeben, woraufhin eine Glaswollematte oder eine Platte geformt werden kann, die bei rund 180 °C getrocknet wird. Überraschend ergibt sich daraufhin eine Glasfasermatte (16) bzw. eine Dämmstoffmatte oder Dämmstoffplatte oder ein Absorber, die ausschließlich durch Stärke, Harz und Silikon hydrophobiert und zusammengehalten ist, die einwandfreieingesetzt werden kann und eine durchgehend gleichmäßige Raumdichte aufweist. Bei der hierzu vorgesehenen Anlage (1) ist ein Zuführungsring für Wasser (9), Harz (10) und Silikon (11) vorgesehen, wobei die Düsen (13, 14) für den Zuführungsring (11) eine vergrößerte Öffnung und Abreißkanten aufweisen. Der Vormischbehälter (17) sowie die Zuführungsleitung (15) sind beheizbar bzw. wärmeisoliert. Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass aus Silikonharz, Silikonöl, einem Staubbindemittel und der Stärke eine Emulsion erzeugt wird, die mit einer Temperatur von 18 bis 200 °C zerstaubt und auf die vorbeigeführten Glasfasern aufgesprüht wird.

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Glasfasern
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus Sand, recycelte Glas und Zusätzen, die nach dem Aufschmelzen zu flüssigem Glas durch eine Vielzahl von Öffnungen des Rotationstellers gedrückt werden, woraufhin die noch heißen Glasfasern mit Wasser und dann einem Bindemittel besprüht werden, um dann durch Druck in Mattenform o. ä. ge¬ bracht zu werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Flüssigglasbehälter mit Austrittsöffnung, einem Rotationsteller mit Öffnungen, Gasbrennern sowie Zuführungsringen mit nachgeschalteten Düsen für das Wasser und das Bindemittel und einem Vormischbehälter für das Bindemittel.
Bei der Herstellung von Glasfasern wird das flüssige Glas durch die Öffnungen eines Rotationstellers gedrückt, der sich dabei mit hoher Geschwindigkeit dreht. Die entsprechend feinen Glasfasern werden dann mit Wasser abgespült und mit einem Bindemittel besprüht, damit die einzelnen Glasfasern anschließend zu Matten oder Rollen zusammengelegt werden kön¬ nen und auch in dieser Form bleiben, wenn sie den Trocknungs¬ ofen verlassen haben. Bekannt ist es hierzu, ein Bindemittel aus im wesentlichen Vinylharz und Silikon einzusetzen, wobei die Endprodukte dann durch das Harz eine intensiv gelbe Fär¬ bung erhalten. Nachteilig dabei ist, daß das Harz bei der späteren Verarbeitung bzw. während des Einsatzes auch als Dämmstoff teilweise entweichen kann, wodurch sich Umweltpro¬ bleme ergeben. Nachteilig ist darüber hinaus, daß auch der Bindemitteleffekt insbesondere bei Eindringen von Wasser ganz oder teilweise aufgehoben wird. Aus dem europäischen Patent 129 227 ist ein Bindemittel bekannt, das aus Stärke besteht, der weitere Stoffe wie beispielsweise Silikon zugemischt wer¬ den. Dieses Produkt wird als Bindemittel für Papier, Isolier- material, Plastik, Textilien u. ä. eingesetzt. Aus der US-PS 5 006 140 ist es schließlich bekannt, die Glasfasern nach dem Besprühen mit Wasser mit einem Bindemittelgemisch aus Stärke und Silikon zu besprühen. Hierbei ist man offensichtlich so vorgegangen wie bei der Verwendung von Vinylharz, indem man nämlich 4 bis 4,5 % Bindemittel auf die Glasfasern aufge¬ sprüht hat. Es ergibt sich eine weiße Glasfasermatte, die aufgerollt und auch verarbeitet werden kann, die allerdings Bereiche hat, wo sie teilweise oder ganz in sich zusammen¬ fällt und die vor allem Raumdichten über 18 bis 20 kg/m3 nicht aufweisen. Die flüssige Stärke, die mit dem Silikon auf die Glasfasern aufgesprüht wird, neigt zum Bilden von Klum¬ pen, so daß darüber hinaus ein Aufsprühen durch die Düsen erschwert wird. Schließlich kommt es bei mittleren Standzeiten zu Ausfällungen, so daß dann das Bindemittelge¬ misch überhaupt nicht mehr einsetzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit denen vinylfreie Glaswolle praktisch für jede beliebige Raumdichte sicher, preiswert und dauerhaft hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bindemittel als Gemisch von Stärke (Polysacchariden) und Si¬ likon in einer Menge von 6 bis 8 % eingesetzt wird, daß als Stärke eine langkettige Stärke verwendet wird, die zunächst auf 50 bis 60° C erwärmt und bis zum Aufsprühen auf dieser Temperatur gehalten und dabei gerührt wird, wobei Stärke und Silikon gleichzeitig aber über getrennte Düsen auf die Glas¬ fasern aufgesprüht werden.
Die langkettige Stärke bringt ein vorteilhaft gleichmä¬ ßig gebundenes und verklebtes Glasfasergemisch, so daß sehr gleichmäßige Matten und Platten hergestellt werden können. Trotz der zum Einsatz kommenden langkettigen Stärke kommt es nicht zu die Leitungen und Düsen verstopfenden Problemen, sondern es gelingt die Stärke so flüssig zu halten, daß sie einwandfrei auf die Glasfasern aufgesprüht werden kann. Da Stärke und Silikon über getrennte Einrichtungen auf die Glas¬ fasern gesprüht werden, kann es zu Standzeitproblemen nicht kommen, wobei auch vorteilhaft über die gesamte Charge si¬ chergestellt werden kann, daß jeweils genau die richtigen Anteile an Stärke und Silikon zum Einsatz kommen. Bei Einsatz der vorgesehenen 6 bis 8 % Bindemittel bezogen auf Glaswolle ist es möglich, die Gesamtmenge der Glaswolle bzw. Glasfasern so zu umhüllen, so daß auch gleichzeitig damit die gewünschte Hydrophobierung gesichert ist. Bei Verwendung von 6,5 % Bin¬ demittel ist das Optimum erreicht. Platten von 100 kg pro Kubikmeter Raumdichte und mehr können so sicher hergestellt werden. Zweckmäßigerweise wird die Stärke auch während der Zuführung bis in die Sprühdüsen erwärmt, wodurch immer si¬ chergestellt ist, daß eine gleichmäßige Viskosität aufweisen¬ de Flüssigkeit bis an den Austritt der Sprühdüsen gelangt. Verstopfungen und Tropffahnen sind so sicher verhindert.
Eine besonders stabile Matte bzw. Platte aus Glasfasern zur Verwendung als Dämmstoff kann hergestellt werden, wenn Stärke und Silikon im Verhältnis 94 bis 96 % Stärke und 6 bis 4 % Silikon als Bindemittel in einer Menge von 6,5 % zugeben werden. Die Stärke (94 bis 96 % trocken) muß mit einer ent¬ sprechenden Menge Wasser zunächst einmal aufgelöst, d. h. aufgekocht werden, so daß dann bereits vorteilhaft eine ent¬ sprechend heiße Flüssigkeit zur Verfügung steht, die in die¬ sem Zustand vorgehalten und verarbeitet wird oder aber vor dem Zuführen entsprechend aufgeheizt wird.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß aus Silikonharz, Silikonöl, einem Staubbindemittel und der Stärke eine Emulsion erzeugt wird, die mit einer Temperatur von 18 bis 200° C, vorzugsweise 40 bis 60° C zerstäubt und auf die vorbeigeführten Glasfasern aufgesprüht wird. Damit können umweltfreundlich einsetzbare Dämmstoffmatten bzw. entspre¬ chende Dämmstoffrollen, aber auch andere Produkte hergestellt werden, wobei durch den Einsatz der gleichmäßig hergestellten und immer gleich dosierten Emulsion eine durchgehend gleich¬ bleibende Ausbildung der entsprechenden Fasern gesichert ist, so daß auch Altglas für die Glasschmelze mit eingesetzt wer¬ den kann. Die entsprechend gleichmäßig besprühten und für die Verfestigung vorbereiteten Glasfasern können aufgrund der erfindungsgemäßen Behandlung über die gesamte Breite und Län¬ ge gleichmäßig verdichtet werden, so daß sie die für den Ein¬ satz als Dämmstoff vorgesehenen Eigenschaften voll erfüllen. Silikonharz, Silikonöl und entsprechend übliche Staubbinde¬ mittel werden zusammen mit der Stärke verarbeitet und auf Temperatur gehalten und dann mit einer entsprechenden Tempe¬ ratur auf die vorbeifließenden bzw. vorbeigeführten Glasfa¬ sern aufgesprüht. Da die Glasfasern sich beim Vorbeiführen quasi drehen, die Sprühdüsen von allen Seiten auf den Glasfa¬ serstrang gerichtet sind und eine entsprechende Temperatur die gleichmäßige Verteilung der Emulsion auf die Fasern ge¬ währleistet, ist so die weitere Verarbeitung der Glasfasern zu Matten und Platten sowie Rollen ohne Probleme möglich. Die Trockentemperatur liegt bei 180 bis 220° C und wird im ent¬ sprechend ausgebildeten Trockenofen eingehalten, um so die Verfestigung der Matten bzw. Rollen zu gewährleisten.
Zur weiteren Optimierung ist vorgesehen, daß der Emul¬ sion als Katalysator Silan zugemischt und daß die Stärke teilweise oder ganz durch Expoxy-, Methylon-, Polyesterharz oder gleich- oder ähnlichwirkende Kunstharze ersetzt wird, wobei 3 bis 7 Gew.-% Harz und 0,5 bis 4 % Gew.-% Silikon zu¬ gegeben werden. Durch das Silan ist die Möglichkeit gegeben, organische und anorganische Stoffe so wirksam miteinander zu verbinden, daß eine gleichmäßige Harz-Silan-Emulsion ent¬ steht, die dann wie vorgesehen verarbeitet, d. h. auf die Glasfasern aufgesprüht werden kann. Der Einsatz von entspre¬ chendem Kunstharz hat den Vorteil, daß höhere Standzeiten erreicht werden, weil die organischen Teile des Bindemittels entsprechend geringer bzw. durch den Einsatz mit Kunstharz stabilisiert sind. Neben Epoxidharz und dem dazugehörigen Härter können der Emulsion Polydimethylsiloxane, Methylpoly- siloxane bzw. Silikonmethylharzemulsionen zur gleichzeitigen Hydrophobierung und Bindung zugesetzt werden. Auch bei völ¬ ligem Ersatz der Stärke durch Expoxid- o. ä. Harz ergibt sich ein stabilisiertes und dennoch ausreichend flexibles Glasfa¬ sergewebe. Dieses Produkt ist gerade für den Einsatz als Dämmstoff ideal, weil eine Beeinflussung durch Temperatur, Feuchtigkeit und sonstiges nicht möglich ist. Auch ein Aus¬ gasen o. ä. ist nicht möglich, so daß ein derartiges Dämm¬ stoffmaterial besonders umweltfreundlich ist. Rein theore¬ tisch ist es möglich, derartiges Dämmstoffmaterial nach einem Einsatz lediglich durch Auswaschen mit Wasser zur Entfernung von Staub o. ä. erneut einzusetzen, d. h. also zu recyceln.
Um den Einsatz des Dämmstoffes, insbesondere in Form von Platten zu erleichtern, insbesondere bei Platten geringer Raumdichte, sieht die Erfindung vor, daß auf die Glasfaser¬ matte mehr- oder allseitig ein dünner Glasvlies oder aus Glasfasern gewebte Bänder aufgebracht, vorzugsweise aufge¬ klebt werden. Dieses Glasvlies oder die Bänder gibt den Mat¬ ten besondere Formstabilität ohne deren Wirkung, insbesondere Adsorbereffekte nachteilig zu beeinflussen. Das Glasvlies oder die Bändern erleichtern sowohl die Lagerung wie auch die spätere Verarbeitung der entsprechend hergestellten Matten.
Die Menge des aufgebrachten Bindemittels beträgt auch bei Verwendung von Epoxidharz rund 6 bis 10 %. Dabei ist der Einsatz von Altglas möglich, weil insbesondere das Epoxidharz im Zusammenwirken mit dem Silikon als optimaler Binder wirkt. Dabei ist vorgesehen, daß vor dem Aufsprühen des Bindemittels auf die Glasfasern aus Altglas, das von Fremdstoffen befreit und ohne farbliche und sonstige Aufteilung zerkleinert und mit Zusatzmitteln zusammen auf 800 bis 1 000° C gebracht wird, flüssiges Glas erschmolzen und dann zu Glasfasern ver¬ arbeitet wird. Dabei kann der Altglasanteil variiert werden, indem der Anteil an Bindemittel mit zunehmendem Altglas grö¬ ßer gewählt wird. Letztlich ist bei Einsatz bis zu 10 Gew.-% Epoxidharz der Einsatz von 100 % Altglas möglich. Durch die bessere Klebewirkung des Epoxidharzes kann dabei im Gegensatz zum Phenolharz bzw. Vinylharz gemäß dem bisherigen bekannten Verfahren ein Däm aterial aus 100 % Altglas bzw. recyceltem Material eingesetzt werden. Damit ist ein für die Umwelt wichtiger Schritt getan, weil es bisher nicht möglich war, die insgesamt zu erreichenden Altglasmengen zu 100 % wieder zu recyceln. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß aus sol¬ chem Recyclingmaterial ein hochwertiges Produkt hergestellt werden kann, das darüber hinaus hohe Standzeiten gewähr¬ leistet also nicht in absehbarer Zeit wieder als Altmaterial anfällt. Dieses Material kann sogar wieder recycelt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Anlage mit einem Flüssigglasbehälter mit Austrittsöffnung, einem Rota¬ tionsteller mit Öffnungen, Gasbrennern sowie Zuführungsringen mit nachgeschalteten Düsen für das Wasser und das Bindemittel und einem Vormischbehälter für das Bindemittel, wobei ein Zuführungsring für die Stärke oder Harz und ein zusätzlicher Zuführungsring für das Silikon vorgesehen sind, wobei dem Zu¬ führungsring für die Stärke Düsen mit vergrößerten Düsenöff¬ nungen und Abreißkanten nachgeschaltet sind und wobei der Vormischbehälter beheizbar und die Zuführungsleitungen zu den Düsen zumindest wärmeisolierend ausgebildet sind. Mit einer derartigen Anlage kann wie bisher aus dem Strahl des flüssigen Glases eine Glaswolle erzeugt werden, die mit Was¬ ser besprüht und damit abgekühlt wird, um dann annähernd gleichzeitig durch die dicht hintereinanderliegenden Zufüh¬ rungsringe für die Bindemittelkomponenten Silikon und Stärke bzw. Harz besprüht zu werden. Dabei wird ein einwandfreies Aufsprühen und vor allem den Betrieb nicht störendes Aufsprü¬ hen dadurch erreicht, daß Düsen mit vergrößerter Öffnung und ein vorbeheizter Vormischbehälter für die Stärke zum Einsatz kommen. Denkbar ist es dabei auch, den Düsenöffnungen eine solche Form zu geben, daß selbst bei nicht vorgesehener Zu¬ führung von kleinen Klümpchen in der Stärke ein Zusetzen der Düsen ausgeschlossen ist. Über die Abreißkanten wird verhin¬ dert, daß sich nachteilige Produktfahnen bilden, die beim späteren Endprodukt nachteilige Nester bilden könnten. Ins¬ gesamt gesehen ist so eine Anlage geschaffen, die sicher im Dauerbetrieb eingesetzt werden kann, ohne daß sich dabei Pro¬ duktionsprobleme ergeben, insbesondere aber wird eine gleich¬ mäßige Glaswolle erzeugt, die beliebig zu Platten oder Matten verarbeitet werden kann.
Bei entsprechender Pumpenleistung kann es vorteilhaft sein, zwischen Vormischbehälter und Zuführungsleitung ein Sieb mit den Düsen angepaßten Öffnungen anzuordnen und in der Zuführungsleitung kurz vor dem Zuführungsring einen Dichte¬ messer vorzusehen. Durch den Pumpendruck würden dann evtl. noch in der Stärke enthaltene Klümpchen durch das Sieb hin¬ durch gedrückt und damit gleichzeitig zerkleinert, so daß sie anschließend durch die Düsen hindurch gefördert werden kön¬ nen. Über den Dichtemesser kann kontinuierlich festgestellt werden, ob eine einwandfreie Stärkeflüssigkeit zur Verfügung steht, um ggf. durch Erhöhung der Aufheiztemperatur und ande¬ re Maßnahmen die Viskosität der Stärkelösung anzupassen.
Soll aus technischen Problemen neben dem Bindemittel Stärke und Silikon auch das bisher übliche Bindemittel Vinyl¬ harz und Silikon oder ein anderes Harz eingesetzt werden, so ist dies ohne Probleme dadurch möglich, daß dem Rotationstel¬ ler ein weiterer zusätzlicher Zuführungsring für das Binde¬ mittel Harz (Vinylharz oder Epoxidharz) zugeordnet ist, der mit Düsen geringeren Austrittsquerschnittes bestückt ist. Es versteht sich, daß dieser zusätzliche Zuführungsring, also quasi der vierte Zuführungsring mit den Beschickungspumpen und Zuführungsleitungen verbunden ist, so daß er im Bedarfs¬ fall sehr kurzfristig in Betrieb genommen werden kann. Ein quasi stillstandsfreier Übergang von einem Bindemittel auf das andere ist somit möglich.
Um das Bilden der nachteiligen Produktfahnen an den Dü¬ sen für das Bindemittel, insbesondere die Stärke zu verhin¬ dern, sieht die Erfindung vor, daß die Düsen am Zuführungε- ring für die Stärke und das Silikon gegenüber den Düsen am Zuführungsring für das Wasser abgedeckt sind, dadurch ent¬ fällt der bisher auftretende Abkühlungseffekt an den Düsen, der dazu führt, daß sich die Stärke bereits vor dem Austritt aus der Düse abkühlt, so daß die geschilderten nachteiligen Produktfahnen entstehen. Durch das Abdecken gegenüber den Wasserdüsen bleibt die Stärkedüse temperaturmäßig unbeein¬ flußt und die Stärke kann durch die Pumpen sicher auf die vorbeifließenden Glasfasern aufgesprüht werden.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Anlage geschaffen sind, über die Glasfasern wie bisher erzeugt werden können, um dann mit einem umweltfreundlichen und dennoch sehr sicheren und auch preiswerten Bindemittel besprüht zu werden. Durch Verfahren und Anlage ist ein so gleichmäßiges Besprühen auch auf Dauer sichergestellt, daß damit Matten und Platten praktisch belie¬ biger Raumdichte erzeugt werden können. Diese Platten und Matten eignen sich vorteilhaft für die Verarbeitung als Dämm¬ stoff in beliebigen Bereichen vor allem auch im Innenausbau, wobei diese Produkte sowohl wasserabstoßend wie auch brand¬ hemmend sind. Damit ist sichergestellt, daß zumindest der Einsatzbereich der bisher mit Vinylharz gebundenen Produkten mit diesem neuen Produkt versorgt werden kann. Aufgrund der umweltfreundlichen Ausbildung ist es aber auch möglich, in bisherigen Problembereichen diese Matten und Platten einzu¬ setzen, beispielsweise auch als Dämmstoffmatten bei Herden und Öfen, wo bisher durch die Temperaturbeaufschlagung das Ausgasen insbesondere der in Matten enthaltenden Vinylnester zu befürchten war. Darüber hinaus eignen sich diese Matten und Platten auch zum Aufsaugen von Öl und erdölähnlichen Pro¬ dukten und damit als Adsorber beispielsweise zur Bekämpfung von ölumweltkatastrophen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen¬ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei- spiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung von
Glasfasern in schematischer Darstel¬ lung, Fig. 2 einen Vormischbehälter im Schnitt, Fig. 3 einen Behälter für Harz, Fig. 4 eine Anlage zur Herstellung entspre¬ chender Glasfasern aus ganz oder teilweise recyceltem Glas.
Fig. 1 zeigt zunächst einmal eine Glasschmelze, in der das Glas für die Anlage 1 erschmolzen wird. Mit 2 ist der Flüssigkeitsglasbehälter bezeichnet, aus dem das flüssige Glas durch eine Austrittsöffnung 3 geformt als gleichmäßiger Glasstrahl 4 austreten kann.
Dieser Glasstrahl trifft auf eine Rotationsteller 5, der am äußeren Rand mit Öffnungen 6 versehen ist. Durch den ro¬ tierenden Rotationsteller 5 wird das flüssige Glas durch die Öffnungen 6 hindurchgepreßt und verläßt den Rotationsteller als einzelne Faser, wobei über die Gasbrenner 7 für die not¬ wendige Temperatur in diesem Bereich gesorgt wird.
Im Abstand zum Zuführungsring 9 ist ein weiterer Zufüh¬ rungsring 10 vorgesehen, über den die Bindemittelkomponente Silikon auf die Glasfasern 8 aufgesprüht wird. Dicht dahinter liegt der Zuführungsring 11, über den die Bindemittelkompo¬ nente Stärke aufgesprüht wird. Die einzelnen Zuführungsringe 10, 11 sind mit Düsen 13, 14 bestückt, die über die jeweilige Bindemittelkomponente gleichmäßig ausgetragen werden kann, wobei die Düsen 14 einen größeren Durchmesser als die Düsen 13 aufweisen, um ein gleichmäßiges Austreten der Bindemittel¬ komponente Stärke zu gewährleisten.
Hinter den Zuführungsringen 9, 10, 11 kann ein weiterer Zuführungsring 12 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 3 ange¬ deutet ist, über den ein Bindemittelgemisch aus Vinylharz und Silikon aufzusprühen ist.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der zwischen dem Zufüh¬ rungsring 9 für das Wasser und dem Zuführungsring 10 für das Silikon und der Zuführungsring 11 für die Stärke angeordnet ist, wobei der Zuführungsring 11 mit einer Abdeckung 20 vor¬ gesehen ist, um eine Beeinflussung der Düsen 14 durch das ausgesprühte Wasser zu verhindern. Mit 15 ist die Zuführungs¬ leitung bezeichnet, über die hier die Stärke auf die Glasfa¬ sermatte 16 aufgesprüht ist.
Richtiger gesagt handelt es sich hier allerdings noch nicht um die Glasfasermatte 16, sondern vielmehr um die ein¬ zelnen Glasfasern 8, die erst nach dem Besprühen mit dem Bin¬ demittel zu Glasfasermatten 16 zusammengefaßt und dann dem hier nicht dargestellten Trocknungsofen zugeführt werden.
Die Zuführungsleitung 15 ist mit dem Vormischbehälter 17 verbunden, der nach Fig. 2 eine besondere Ausbildung hat, um sicherzustellen, daß die Bindemittelkomponente Stärke gleich¬ mäßig warm auf etwa 50 bis 60° C gehalten werden kann, um sie in dieser Temperatur durch die Zuführungsleitung 15, die ge¬ mäß Fig. 2 zumindest isoliert ist, den Düsen 14 zuzuführen.
Der Vormischbehälter 17 verfügt über einen Mischer 21, um die Stärke jeweils in Bewegung zu halten und so das Bilden von nachteiligen Klümpchen zu verhindern. In der Wandung des Vormischbehälters können Heizrohre 22 verlegt sein, um so eine Erwärmung der Stärke zu erreichen bzw. um die Temperatur entsprechend zu halten. Durch Temperaturmeßgeräte kann die Temperatur genau eingestellt und eingehalten werden.
Fig. 2 zeigt insofern eine andere Ausbildung, als hier die Zuführungsleitung 15 zusätzlich mit einer Heizwicklung 23 versehen ist, um auf diese Art und Weise die Stärke auch wäh¬ rend des Transportierens zu den Düsen 14 noch zu erwärmen bzw. ihr die gleichmäßige Temperatur zu bewahren.
Fig. 3 schließlich zeigt einen Behälter 18, in dem Vi¬ nylharz bzw. ein Bindemittel aus Vinylharz und Silikon vor¬ gehalten wird. Dieses Bindemittel wird, wie weiter vorne er¬ läutert, durch einen weiteren Zuführungsring 12 auf die Glas¬ fasern 8 aufgesprüht, wobei über den Umfang des zusätzlichen Zuführungsringes 12 Düsen 14 angeordnet oder verteilt sind.
Fig. 4 erläutert das Gesamtverfahren, wobei mit 30 der Glassammelbehälter bezeichnet ist, in dem das Altglas, unab¬ hängig von der Entstehungsart bzw. Ausbildung gesammelt wird. Metallische Teile sind bereits abgeschieden, so daß hier ein mehr oder weniger verschmutztes Glasmaterial vorliegt.
Dieses Glasmaterial wird zunächst durch ein Zerkleine¬ rungsaggregat 31 geführt, um dann auf eine Waschanlage 32 bzw. ein entsprechendes Band 33 übergeben zu werden. Dieses langsamlaufende Band trägt das Glasmaterial unter einer Art Duschvorrichtung, die über eine Wasserverteilung 34 mit dem nötigen Reinigungswassser versorgt wird. Diesem Reinigungs¬ wasser können unterschiedliche Chemikalien zugemischt werden, wozu der Lösungsmitteltank 35 vorgesehen ist. Statt dieses einen Lösungsmittelstanks 35 können feste Chemikalien vorge¬ sehen werden. Die Chemikalien werden mit dem Wasser gemischt und dann über die Düsen 36, 37 auf das zu reinigende Produkt aufgesprüht. Das Waschwasser wird in einer Rinne aufgefangen und dann wieder aufbereitet, so daß es erneut eingesetzt wer¬ den kann.
Nach Abschluß des Säuberungsprozesses gelangt das Mate¬ rial in eine Mühle 38, wo es auf die benötigte Korngröße her¬ untergemahlen wird. Gleichzeitig wird in der Mühle 38 das benötigte Zusatzmittel zugeführt, wobei hier dieses Zusatz¬ mittel in entsprechenden Zusatzmittelbunkern 39, 40 vorgehal- ten wird .
Nach Abschluß des Misch- und Zerkleinerungsprozesses wird der Glassstaub bzw. das Altglasmaterial in die Glas¬ schmelze 41 eingedüst. Über die Flamme erfolgt bei 800 bis 1 000 °C ein Aufschmelzen des Glasmaterials, so daß das flüs¬ sige Glas dann einem Zwischenbehälter 42 zugeführt werden kann, wo es so lange auf Temperatur gehalten wird bis es wei¬ terverarbeitet werden kann.
Zur Weiterverarbeitung ist hier ein Rotationsteller 43 vorgesehen, auf den der flüssige Glasstrahl auftrifft. Das Glasmaterial wird dann über die im Rotationsteller 43 vorge¬ sehenen Düsen nach außen gepreßt, so daß dünne Glasfasern und damit eine Glaswolle 45 entsteht.
Über den Gasbrenner 44 wird hier eine entsprechende Tem¬ peratur eingehalten, so daß auch über die Bindemittelzugabe 46 die weiter vorn beschriebene Emulsion vor allem aus Epoxy- Harz und Silikonharz wirksam auf die einzelnen Glasfasern 3, 4 aufgebracht werden kann. Weitere Einzelheiten zu dem Wei¬ terverarbeitungsverfahren sind anhand der Fig. 1 gezeigt und erläutert worden.
Das Gesamtverfahren kann auch als "Schiwi-Verfahren" bezeichnet werden, wobei es eine vollständige Aufarbeitung von Altglas auch minderer Qualität zu hochwertigen Endproduk¬ ten sicherstellt.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin¬ dungswesentlich angesehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus Sand, recyceltem Glas und Zusätzen, die nach dem Aufschmelzen zu flüssigem Glas durch eine Vielzahl von Öffnungen des Rota¬ tionstellers gedrückt werden, woraufhin die noch heißen Glas¬ fasern mit Wasser und dann einem Bindemittel besprüht werden, um dann durch Druck in Mattenform o. ä. gebracht zu werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß das Bindemittel als Gemisch von Stärke (Polysacchariden) und Silikon in einer Menge von 6 bis 8 % eingesetzt wird, daß als Stärke eine langkettige Stärke verwendet wird, die zu¬ nächst auf 50 bis 60° C erwärmt und bis zum Aufsprühen auf dieser Temperatur gehalten und dabei gerührt wird, wobei Stärke und Silikon gleichzeitig aber über getrennte Düsen auf die Glasfasern aufgesprüht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß Stärke und Silikon im Verhältnis 94 bis 96 % Stärke und 6 bis 4 % Silikon als Bindemittel in einer Menge von 6,5 % zu¬ geben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß aus Silikonharz, Silikonöl, einem Staubbindemittel und der Stärke eine Emulsion erzeugt wird, die mit einer Tempera¬ tur von 18 bis 200° C, vorzugsweise 40 bis 60° C zerstäubt und auf die vorbeigeführten Glasfasern aufgesprüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß der Emulsion als Katalysator Silan zugemischt und daß die Stärke teilweise oder ganz durch Expoxy-, Methylon-, Po¬ lyesterharz oder gleich- oder ähnlichwirkende Kunstharze er- setzt wird, wobei 3 bis 7 Gew.-% Harz und 0,5 bis 4 % Gew.-% Silikon zugegeben werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf die Glasfasermatte mehr- oder allseitig ein dünner Glasvlies oder aus Glasfasern gewebte Bänder aufgebracht, vorzugsweise aufgeklebt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor dem Aufsprühen des Bindemittels auf die Glasfasern aus Altglas, das von Fremdstoffen befreit und ohne farbliche und sonstige Aufteilung zerkleinert und mit Zusatzmitteln zusammen auf 800 bis 1 000° C gebracht wird, flüssiges Glas erschmolzen und dann zu Glasfasern verarbeitet wird.
7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden An¬ sprüche, mit einem Flüssigglasbehälter mit Austrittsöffnung, einem Rotationsteller mit Öffnungen, Gasbrennern sowie Zufüh¬ rungsringen mit nachgeschalteten Düsen für das Wasser und das Bindemittel und einem Vormischbehälter für das Bindemittel d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Zuführungsring (11) für die Stärke oder Harz und ein zusätzlicher Zuführungsring (10) für das Silikon vorgesehen sind, daß dem Zuführungsring (11) für die Stärke Düsen (14) mit vergrößerten Düsenöffnungen und Abreißkanten nachgeschal¬ tet sind und daß der Vormischbehälter beheizbar und die Zu¬ führungsleitungen (15) zu den Düsen zumindest wärmeisolierend ausgebildet sind.
8. Anlage nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen Vormischbehälter (17) und Zuführungsleitung (15) ein Sieb mit den Düsen (14) angepaßten Öffnungen angeordnet und daß in der Zuführungsleitung (15) vor dem Zuführungsring (11) ein Dichtemesser angeordnet ist.
9. Anlage nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Rotationsteller (5) ein weiterer zusätzlicher Zufüh¬ rungsring (12) für das Bindemittel Epoxyharz oder auch Vinyl¬ harz zugeordnet ist, der mit Düsen (13) geringeren Austritts- querschnittes bestückt ist.
10. Anlage nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß die Düsen (13, 14) am Zuführungsring (10, 11) für die Stärke und das Silikon gegenüber den Düsen am Zuführungsring (9) für das Wasser abgedeckt sind.
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