DE19614572A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern sowie damit hergestelltes Mineralfaserprodukt - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zum Zerfasern von minerali­ schen Schmelzen zur Herstellung von Mineralwolleprodukten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7, die mit dem Verfahren hergestellte Mineralfaser sowie das daraus gewonnene Mine­ ralwolleprodukt.

Mit herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen wurden bislang Mineralwolleprodukte aus Mineralfasern aus einer einzigen Schmelze hergestellt (vgl. U.S.-A 4,203,774 oder U.S.-A 4,203,748). Nach dem sogenannten TEL-Verfahren, wie z. B. beim Trommelschleuder-Blasverfahren, wird hierzu einem Schleuderorgan eines Zerfaserungsaggregates, das in seiner Umfangswandung eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, eine mineralische Schmelze zugeführt und zentrifugiert. Die zen­ trifugierte Schmelze wird bei solchen Zerfaserungsaggrega­ ten in der Regel einem zusätzlichen Auszieheffekt einer Gasströmung unterworfen. Diese wird üblicherweise durch einen ringförmigen Brenner erzeugt, wie beispielsweise in der WO 93/02977 beschrieben. Die Weiterentwicklung solcher Vorrichtungen wurde beispielsweise darauf gerichtet, immer höhere Arbeitstemperaturen zu ermöglichen. Solche Hochlei­ stungs-Zerfaserungsaggregate sind beispielsweise in der EP 0 583 791 A1 oder in der EP 0 583 792 A1 offenbart.

Wenngleich mit den beschriebenen Verfahren hergestellte Mineralfasern und die damit gewonnenen Mineralwolleprodukte bereits gute Wärmedämmeigenschaften aufweisen, können mit solchen üblichen Verfahren und Vorrichtungen Fasern aus zwei unterschiedlichen Schmelzen nicht erzeugt werden.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Mischfasern sind bereits aus der U.S.-A 2,998,620 bekannt. Dabei wird das TEL-Verfahren verwendet, wobei jedoch zwei mineralische Schmelzen unterschiedlicher Zusammensetzung mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten dem Schleuderorgan zugeführt werden. Schmelzeströme beider Schmelzen fließen durch eine gemeinsame Öffnung und gelan­ gen dabei in flächigen Kontakt miteinander. Der so erzeugte Dualschmelzestrom wird als einzelner Faden zentrifugiert und anschließend dem Auszieheffekt einer Gasströmung unter­ worfen. Damit wird eine Mischfaser aus zwei unterschiedli­ chen mineralischen Schmelzen gewonnen, bei deren Abkühlung infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten eine Kräuselung eintritt, so daß diese Mischfaser nach der Aushärtung die Grundform eines helixförmig aber unregelmä­ ßig gewundenen Fadens aufweist.

Aus der WO 95/12700 ist eine weitere Vorrichtung bzw. ein weiteres Verfahren bekannt. Das dortige Schleuderorgan weist auf der Innenseite der Umfangswandung abschnittsweise angeordnete Kammern zur getrennten Führung der beiden Schmelzen auf, wobei im Grenzbereich zweier benachbarter, durch eine Trennwand separierter Kammern mit darin befind­ lichen unterschiedlichen Schmelzen diesen eine gemeinsame schlitzförmige Öffnung zugeordnet ist, durch welche die beiden unterschiedlichen Schmelzen ebenfalls in flächigen Kontakt gebracht und zentrifugiert werden können. Ferner ist eine ähnliche Vorrichtung aus der WO 95/29881 bekannt, bei der die Öffnungen einen "Y"- bzw. "V"-förmigen Verlauf aufweisen. Mit solchen Vorrichtungen sind ebenfalls Misch­ fasern aus zwei nebeneinander liegenden Lagen unterschied­ licher Schmelzen herstellbar.

Die Herstellung solcher Mischfasern aus zwei unter­ schiedlichen Schmelzen mit den beschriebenen Verfahren bzw. mit den bislang bekannten Vorrichtungen ist wegen der hohen Fertigungskosten für geeignete Zerfaserungsaggregate bei­ spielsweise infolge der komplexen Geometrie der Öffnungen, der komplizierten Schmelzenführung und der damit verbunde­ nen aufwendigen Bauweise des Schleuderorgans noch extrem teuer. Zudem ist der Schmelzedurchsatz bei diesen Zerfase­ rungsaggregaten und damit deren Produktivität gering. Infolgedessen ist der mit einer solchen Anlage erzielbare Ausstoß an fertigen Mineralwolleprodukten klein und ihr Betrieb vergleichsweise wenig wirtschaftlich. Weiterhin können die beiden Schmelzen mit solchen Vorrichtungen nur nebeneinander anliegend in flächigen Kontakt miteinander gebracht werden, so daß lediglich Mischfasern aus nebenein­ ander anliegenden Lagen der beiden Schmelzen herstellbar sind.

Mit derartigen Mischfasern kann infolge ihrer ungleich­ mäßigen Kräuselung eine verbesserte Homogenität der Vertei­ lung der Fasern und der dazwischen gehaltenen Hohlräume erzielt werden. Jedoch kann auf die so erzielten thermi­ schen und mechanischen Eigenschaften des Produkts allen­ falls sehr beschränkt Einfluß genommen werden, um diese den Anforderungen des Einzelfalles anzupassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren vorzuschlagen bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Mischfasern aus wenigstens zwei Schmelzen erzeug­ bar sind, wobei der Durchsatz an Mineralschmelze deutlich gesteigert werden soll, damit ein Ausstoß an Mineralfasern in einer Größenordnung wenigstens annähernd der Größenord­ nung von herkömmlichen Zerfaserungsaggregaten erzielbar wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Durch die Aufbringung einer zweiten mineralischen Schmelze von außen auf die Außenfläche der Umfangswandung des Schleuderorganes ist es möglich, zur Herstellung von Mischfasern aus wenigstens zwei Schmelzen ein herkömmliches Schleuderorgan für die Zentrifugierung der ersten Schmelze, welche diesem Schleuderorgan zugeführt wird, zu verwenden. Damit läßt sich der zusätzliche bauliche Aufwand auf die Bereitstellung einer Einrichtung zur Aufbringung der zwei­ ten mineralischen Schmelze auf die Außenfläche der Umfangs­ wandung des Schleuderorgans reduzieren. Somit könnten vor­ handene Zerfaserungsaggregate, die bislang zur Erzeugung gewöhnlicher Mineralfasern eingesetzt wurden, ohne größeren Aufwand gegebenenfalls durch einen einfachen Umbau zu Zer­ faserungsaggregaten für die Herstellung von Mischfasern aus wenigstens zwei mineralischen Schmelzen adaptiert werden. Dies birgt zudem den Vorteil, daß die bekannten Schleuder­ organe bereits eine sehr große Öffnungsdichte und damit einen hohen Schmelzedurchsatz aufweisen.

Obwohl zu erwarten stand, daß die von außen aufgebrach­ te zweite Schmelze durch die hohe Zentrifugalbeschleunigung des ersten Schleuderorgans von dessen Umfangswandung sofort wieder abgeschleudert wird bzw. abprallt, zeigte sich völ­ lig überraschend, daß die von außen aufgebrachte zweite Schmelze sich unter Ausbildung einer Schmelzeschicht bzw. eines Schmelzefilms relativ homogen auf der Außenfläche der Umfangswandung des ersten Schleuderorgans verteilt. Damit ist die Grundvoraussetzung für die gleichzeitige Koexistenz zweier Schmelzen zur Ausbildung einer Mischfaser geschaf­ fen, ohne daß beide Schmelzen dem Inneren des Schleuderor­ gans zugeführt werden müßten. Komplexe Geometrien, um die beiden Schmelzen zunächst im Schleuderorgan getrennt zu führen bzw. separiert zu halten, sind damit nicht erforder­ lich. Gemeinsame Öffnungen zum flächigen Inkontaktbringen der beiden Schmelzen und zu deren Zentrifugierung sind ent­ behrlich.

Es stand auch nicht zu erwarten, daß die zweite Schmel­ ze von außen bis zur Oberfläche des Schleuderorgans vor­ dringen würde, da die Strömungsgeschwindigkeit der zu ver­ wendenden Gasströmung zur Erzielung eines guten Auszieh­ effektes doch zumindest so hoch ist, daß davon ausgegangen werden mußte, daß ein von außen auf zubringender Schmelze­ strom durch diese Ausziehgasströmung zu stark abgelenkt wird und daher nicht zielgerichtet auf die Außenfläche der Umfangswandung auftreffen kann. Aber auch hier hat sich überraschend gezeigt, daß das Beharrungsvermögen bzw. die Trägheit der Partikelströmung der zweiten Schmelze bei ent­ sprechender Strömungsgeschwindigkeit ein gezieltes Aufbrin­ gen der zweiten Schmelze von außen auf die Umfangswandung des Schleuderorgans ermöglicht.

Unter mineralischen Schmelzen sollen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sämtliche zerfaserbaren gla­ sigen Werkstoffe von den bekannten traditionellen Gläsern über Basalte und Schlacken bis zu Steinwolle verstanden werden. Weiterhin ist die Erfindung auch anwendbar auf sämtliche thermoplastische zerfaserbaren Materialien und thermoplastische Fasern wie beispielsweise polymere Mate­ rialien als auch Polyester oder Polypropylenfasern.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine der beiden Schmelzen beispielsweise eingefärbt werden kann, so daß die gewonnene Mischfaser nach Belieben colorierbar ist. Ferner kann die eine Schmelze bezüglich der mechanischen bzw. thermischen Eigenschaften zur Erhöhung der Beständigkeit und Verbesserung der Isoliereigenschaften optimiert werden, wohingegen die zweite Faser beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der biologischen Verträglichkeit oder anderen gesundheitsrelevanten Aspekten ausgewählt werden kann.

Ferner können die Zerfaserungsbedingungen für beide Schmelzen weitgehend getrennt optimiert werden, so daß eine Optimierung der Vorrichtung gegen Verschleiß möglich ist. Der Verschleiß ist weiterhin wesentlich verringerbar, da keine Abzweigungen bzw. Knicke in der Strömungsführung auf­ treten, die durch die Schmelze infolge Korrosion abgetragen werden könnten. Damit ist zudem ein über die gesamte Ein­ satzzeit der Vorrichtung gleichbleibender Querschnitt der Öffnungen gewährleistet und die Standzeit des Schleuderor­ ganes kann deutlich erhöht werden.

Wenn nun gemäß Anspruch 2 die Aufbringung der zweiten Schmelze von außen durch Aufschleudern erfolgt, so kann in vorteilhafter Weise ein bekanntes zweites Schleuderorgan Verwendung finden, das beispielsweise als sogenanntes äuße­ res Schleuderorgan oder als Tellerrad ausgebildet ist. Sol­ che Schleuderorgane sind beispielsweise übliche Zerfase­ rungsräder für Steinwolle. Damit ist zudem bei dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren die Verwendung von besonders harten Gläsern als zweite Schmelze auf einfache Weise möglich. Dabei kann dann als erste Schmelze ein sogenanntes weiches Glas verwendet werden, so daß infolge dessen geringer che­ mischer Aggressivität und relativ niedrigem Schmelzpunkt die Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Hitzebeständigkeit des ersten Schleuderorganes gering gehalten werden können. Damit ist aber in vorteilhafter Weise der Einsatz gewöhnlicher innerer Zerfaserungsräder für das erste Schleuderorgan möglich, was sich in einer weiteren Kostenreduzierung niederschlägt.

Wird die erste Schmelze beim Austritt aus den Öffnungen gemäß Anspruch 3 so geführt, daß sie bei ihrer Zentrifugie­ rung durch die auf der Außenfläche der Umfangswandung befindliche Schicht der zweiten Schmelze hindurchtritt, so können besonders vorteilhafte Mischfasern erzeugt werden. Diese Mischfasern weisen im Gegensatz zu den bekannten Mischfasern, welche nebeneinander angeordnete Lagen der beiden Schmelzen aufweisen, das heißt im Querschnitt betrachtet aus nebeneinander angeordneten Teilflächen glei­ chen oder unterschiedlichen Flächenanteils aufgebaut sind, in vorteilhafter Weise eine Seele aus der ersten Schmelze und einen Mantel aus der zweiten Schmelze auf. Damit können beispielsweise besonders korrosionsbeständige und trotzdem biegsame Mischfasern hergestellt werden. Deren äußerer Man­ tel aus einem harten Glas kann dann extrem resistent gegen äußere chemische und mechanische bzw. thermische Einflüsse sein, und deren innere Seele, die beispielsweise aus einem weichen Glas hergestellt ist, kann eine hohe Elastizität zeigen, so daß zusätzlich zur hohen Korrosionsbeständigkeit eine hohe Flexibilität der Mischfaser erzielbar ist. Ferner sind für den Mantel der Mischfaser Schmelzen mit einer besonders guten biologischen Verträglichkeit denkbar. Es kann auch daran gedacht werden, den Mantel bzw. die Seele der Mischfaser aus einer colorierten Schmelze zu erzeugen, um besondere optische Effekte zu erzielen. Bei einer ent­ sprechenden Wahl von Schmelzen optischer Gläser könnte sogar an die Herstellung von Lichtwellenleitern gedacht werden. Ebenso müßte die Erzeugung elektrisch leitender, gegen die Umgebung isolierter Mischfasern ähnlich den bekannten elektrischen Leitungen möglich sein, wenn eine entsprechende leitfähige Schmelze für die Seele und für den Mantel eine Schmelze mit einem hohen elektrischen Wider­ stand gewählt wird.

Gemäß Anspruch 4 wird die erste Schmelze beim Austritt aus den Öffnungen so geführt, daß sie von der zweiten Schmelze beim Austritt nicht behindert wird und erst in einem Abstand von der Öffnung mit der zweiten Schmelze zusammengeführt wird. Damit wird die Ausbildung des Faser­ ansatzes auf Basis der ersten Schmelze weiter verbessert und deren Inkontaktbringen mit der zweiten Schmelze kann variabel gestaltet werden. So sind sämtliche Spielarten von einer vollständigen Ummantelung über eine Teilummantelung bis zu einer Anordnung zweier Lagen beliebigen Quer­ schnittsanteils nebeneinander möglich. Dabei kann die Ummantelung bzw. das Verbinden der ersten mit der zweiten Schmelze zeitlich verzögert werden. Dies ist dann von Vor­ teil, wenn die beiden Schmelzen beispielsweise extrem unterschiedliche Schmelzpunkte oder Viskositäten aufweisen, so daß eine Verzögerung zur Angleichung beim Inkontaktbrin­ gen der beiden Schmelzen wünschenswert ist.

Gemäß Anspruch 5 kann als erste Schmelze ein weiches Glas oder ein Glas, wie beispielsweise ein E-Glas Verwen­ dung finden und als zweite Schmelze gemäß Anspruch 6 ein hartes Glas oder ein Steinglas, wie beispielsweise Basalt verwendet werden. Es ist genauso denkbar, daß die beiden Schmelzen aus weichen Gläsern und/oder harten Gläsern her­ gestellt werden, bzw. je nach Anwendungsbedarf sehr ähnli­ che oder sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen.

Solcherlei unterschiedliche physikalische Eigenschaften sind beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungskoef­ fizienten, unterschiedliche Schmelzpunkte, unterschiedliche Viskositäten, unterschiedliche Zugfestigkeiten oder unter­ schiedliche Elastizitätsmodule. So ist es beispielsweise denkbar, eines der Gläser einzufärben, um der Mischfaser eine gewünschte Farbe zu erteilen. Ferner kann als erstes Glas ein solches mit einer für die innere Zerfaserung opti­ mal geeigneten Viskosität gewählt werden, um die Abnutzung infolge abrasiver Korrosion des Schleuderorganes möglichst gering halten zu können.

Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungstechnisch gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein erstes Schleuderorgan auf, in dessen Umfangswandung eine Vielzahl von Öffnungen mit kleinen Durchmessern angebracht ist. Eine dem Schleuderorgan zugeführte mineralische Schmelze wird durch diese Öffnungen zentrifugiert und anschließend dem Auszieheffekt einer heißen Gasströmung, welche von einem ringförmigen, externen Brenner, der koaxial, vorzugsweise über dem Schleuderorgan angeordnet ist, erzeugt wird, unterworfen. Weiterhin ist eine Einrichtung zum Aufbringen einer zweiten mineralischen Schmelze auf die Außenfläche der Umfangswandung des Schleuderorganes vorgesehen.

Damit ist es erstmals vorteilhaft möglich, die Aufbe­ reitung und Führung der beiden Schmelzen in der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung gänzlich zu trennen. Die erste Schmelze wird in bekannter Weise dem Schleuderorgan zugeführt und durch dieses zentrifugiert. Die zweite Schmelze hingegen kann der Einrichtung zum Aufbringen auf die Außenfläche der Umfangswandung des ersten Schleuderorganes zugeführt wer­ den. Von dort wird sie dann auf die Außenfläche der Umfangswandung des ersten Schleuderorganes aufgebracht.

Falls nun unterschiedliche Gläser zur Erzeugung der Mischfaser verwendet werden sollen, kann zur Vermeidung bzw. zur Reduzierung von Verschleiß die "verträglichere" Schmelze dem Schleuderorgan zugeführt werden und die "aggressivere" Schmelze über die vorgenannte Einrichtung auf die Außenfläche aufgebracht werden.

Gemäß Anspruch 8 ist die Einrichtung zur Aufbringung der zweiten mineralischen Schmelze auf die Außenfläche der Umfangswandung des ersten Schleuderorganes als wenigstens ein weiteres, vorzugsweise ringförmiges Schleuderorgan aus­ gebildet. Dieses ist seitlich neben dem ersten Schleuderor­ gan angeordnet, um die zweite mineralische Schmelze von außen auf die Außenfläche der Umfangswandung des ersten Schleuderorganes aufzuschleudern. Auf diese Weise können bekannte äußere Zerfaserungsräder, wie sie beispielsweise für die Herstellung von Steinwolle Verwendung finden, ein­ gesetzt werden. Dies hilft wiederum, den Verschleiß der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu reduzie­ ren. Ferner können die Herstellungs- und Betriebskosten einer solchen, quasi modular aufgebauten Vorrichtung durch die Verwendung bekannter innerer und äußerer Zerfaserungs­ organe deutlich gesenkt werden.

Gemäß Anspruch 9 sind eine Mehrzahl von weiteren, vor­ zugsweise ringförmigen Schleuderorganen auf einem Kreis um das erste Schleuderorgan, vorzugsweise zueinander äquidi­ stant angeordnet. Die Rotationsachsen dieser weiteren Schleuderorgane, welche beispielsweise auch Tellerräder sein können, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform senkrecht zur Drehachse des ersten Schleuderorganes ausge­ richtet. Auf diese Weise wird durch die in Umfangsrichtung des Schleuderorganes sich abschnittsweise wiederholende Aufbringung der zweiten Schmelze eine möglichst homogene Verteilung der Schmelzeschicht auf der äußeren Oberfläche der Umfangswandung erreicht. Ferner können durch die Auf­ teilung der gesamten aufzubringenden Menge an zweiter Schmelze auf mehrere Schleuderorgane diese kleiner und leichter gehalten werden.

Die Unteransprüche 10 bis 12 haben vorteilhafte Weiter­ bildungen bzw. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zum Gegenstand.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung können Mineralwollefasern aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schmelzen hergestellt werden, wobei diese eine Seele aus einer ersten Schmelze und einen Mantel oder Teil-Mantel aus einer zweiten Schmel­ ze aufweisen. Dabei kann als erste Schmelze ein weiches Glas oder ein Glas, wie beispielsweise ein E-Glas verwendet werden, so daß die Seele eine hohe Flexibilität aufweist. Als zweite Schmelze kann beispielsweise ein hartes Glas wie beispielsweise Basalt oder Steinglas Verwendung finden, so daß ein widerstandsfähiger Mantel oder Teil-Mantel der Mischfaser zugeteilt werden kann.

Umgekehrt ist es ebenso möglich, als erste Schmelze beispielsweise ein hartes Glas wie beispielsweise Basalt oder Steinglas zu verwenden, so daß eine Seele beispiels­ weise mit einer hohen Zugfestigkeit erzeugt werden kann.

Dabei kann dann für den Mantel oder Teil-Mantel ein weiches Glas oder ein Glas, wie beispielsweise ein E-Glas verwendet werden, so daß ein solcher Mantel oder Teil-Mantel bei­ spielsweise besonders geschmeidig ist. Ferner könnte ein solcher Mantel aus einem weichen Glas bei einer weiteren Erwärmung nochmals erweichen und dabei zusätzliche Verbin­ dungsstellen mit anderen Fasern im Bereich von Kreuzungs­ stellen nach einer weiteren Verfestigung ausbilden, so daß gegebenenfalls auf die Zuführung von Bindemittel wenigstens zum Teil verzichtet werden könnte.

Mit solchen Mischfasern ist überdies ein Mineralwolle­ produkt herstellbar, das eine gute homogene Verteilung der zwischen den Fasern eingeschlossenen, vorzugsweise mit Luft gefüllten Zwischenräumen aufweist, da sich auch diese Mischfasern infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungs­ koeffizienten der mineralischen Schmelzen bei der Verfesti­ gung ungleichmäßig verdrillen oder kräuseln. Diese Mischfa­ sern weisen einen variierenden Krümmungsradius über deren Längserstreckung auf, wobei dieser mehrfach Vorzeichenwech­ sel aufweisen kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 anhand eines schematisch vereinfachten Quer­ schnittes eine Ausführungsform eines Schleuder­ organes der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 3 anhand eines weiteren Querschnitts eine schema­ tische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Schleuderorganes der erfindungsgemäßen Vor­ richtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer schematischen Schnitt­ ansicht teilweise dargestellt. Die Vorrichtung 1 zum Zerfa­ sern von mineralischen Schmelzen zur Herstellung von Mine­ ralfaserprodukten weist ein erstes Schleuderorgan 2 auf, in dessen Umfangswandung 4 eine Vielzahl von Öffnungen 6 mit kleinen Durchmessern angebracht ist. Dem ersten Schleuder­ organ 2 wird eine erste mineralische Schmelze 8 zur Zentri­ fugierung zugeführt. Die Vorrichtung 1 weist ferner einen beispielsweise ringförmigen, externen Brenner 10 auf, wel­ cher im günstigsten Fall koaxial, vorzugsweise über dem Schleuderorgan 2 angeordnet ist. Mit dem externen Brenner 10 wird eine heiße Gasströmung zum Ausziehen der zu erzeu­ genden Fasern 14 bereitgestellt. Die Vorrichtung 1 weist weiterhin eine Einrichtung 16 zum Aufbringen einer zweiten mineralischen Schmelze 18 auf die Außenfläche 20 der Umfangswandung 4 des Schleuderorgans 2 auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einrich­ tung 16 zur Aufbringung der zweiten mineralischen Schmelze 18 als wenigstens ein weiteres, vorzugsweise ringförmiges Schleuderorgan 22 ausgebildet. Dieses weitere Schleuderor­ gan 22 ist in der dargestellten Ausführungsform seitlich neben dem ersten Schleuderorgan 2 angeordnet, um die zweite mineralische Schmelze 18 von außen auf die Außenfläche 20 der Umfangswandung 4 des ersten Schleuderorganes 2 aufzu­ schleudern. In einer nicht näher dargestellten Ausführungs­ form ist die Einrichtung 16 zur Aufbringung der zweiten mineralischen Schmelze 18 in der Weise ausgebildet, daß eine Mehrzahl von weiteren, vorzugsweise ringförmigen Schleuderorganen 22 auf einem gedachten Kreis um das erste Schleuderorgan 2, vorzugsweise zueinander äquidistant ange­ ordnet sind, wobei der gedachte Kreis koaxial zur Drehachse des ersten Schleuderorganes 2 ausgerichtet sein sollte.

In den Fig. 2 und 3 ist die Ausbildung der Umfangswan­ dung 204 bzw. 304 in einer nicht maßstabsgetreuen Vergröße­ rung näher dargestellt. Dabei ist, wie in Fig. 2 darge­ stellt, die Umfangswandung 204 so ausgebildet, daß die erste Schmelze 8 beim Austritt aus den Öffnungen 206 mit der auf der Umfangswandung 204 in Form einer dünnen Schmel­ zeschicht befindlichen zweiten Schmelze 18 zusammenbring­ bar, vorzugsweise durch diese hindurch führbar ist. Auf diese Weise können Mischfasern 14 mit einer aus der ersten Schmelze 8 bestehenden Seele 24 und einem aus der zweiten Schmelze 18 bestehenden Mantel 26 erzeugt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenfläche 220 der Umfangswandung 204 des ersten Schleuderorganes 202 in axia­ ler Erstreckungsrichtung näherungsweise zylinder- bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 näher veran­ schaulicht. Dort weist die Außenfläche 320 der Umfangswan­ dung 304 eine Profilierung 328 auf. Diese kann so gestaltet sein, daß die erste Schmelze 8 zunächst unbehindert von der zweiten Schmelze 18 aus den Öffnungen 306 austreten kann. Anschließend ist die erste Schmelze 8 in einem geringen Abstand von den Öffnungen 306 mittels der Profilierung 328 mit der zweiten Schmelze 18, welche sich außen auf der Pro­ filierung 328 als abschnittsweise aufliegender Schmelzefilm befindet, zusammenführbar. Somit könnten wiederum Fasern 14 mit einer aus der ersten Schmelze 8 bestehenden Seele 24 und einem aus der zweiten Schmelze 18 bestehenden Mantel 26 hergestellt werden, wobei der Mantel 26 je nach Anwendungs­ zweck der Mischfaser 14 die Seele 24 teilweise bis voll­ ständig umfassen kann. Ferner ist es möglich, die Profilie­ rung 328 so auszugestalten, daß beim Zusammenbringen der ersten Schmelze 8 mit der zweiten Schmelze 18 Fasern 14 erzeugt werden, bei der die beiden Schmelzen in flächigem Kontakt in zwei Lagen mit beliebigem Querschnittsanteil nebeneinander angeordnet sind.

In einer weiteren Ausführungsform des Schleuderorganes 302 ist das Profil 328 der Umfangswandung 304 im Quer­ schnitt betrachtet ähnlich einem zwischen zwei benachbarten Öffnungen 306 angeordnetem Dreiecksprofil mit vorzugsweise ungleichen Schenkellängen ausgebildet.

Zur Herstellung von Mineralfasern 14, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine gute Flexibilität aufwei­ sen, kann beispielsweise als erste Schmelze 8 ein weiches Glas verwendet werden. Dies bietet neben der guten Flexibi­ lität der Faser 14 noch weitere Vorteile, wie beispielswei­ se einen geringen Verschleiß des Schleuderorganes. Als zweite Schmelze 18 kann ein hartes Glas, wie beispielsweise Steinglas oder Basalte Verwendung finden. Diese harten Glä­ ser verleihen der Faser 14 ein gute Resistenz gegen äußere chemische und thermische Einflüsse.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern, bei wel­ chem eine erste mineralische Schmelze (8) einem ersten Schleuderorgan (2), in dessen Umfangswandung (4; 204; 304) eine Vielzahl von Öffnungen (6; 206; 306) mit kleinen Durchmessern angebracht ist, zugeführt, zentri­ fugiert sowie einem Auszieheffekt einer von einem externen, ringförmigen Brenner (10) erzeugten heißen Gasströmung (12) unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite mineralische Schmelze (18) von außen auf die Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswandung (4; 204; 304) des ersten Schleuderorganes (2; 202; 302) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung der zweiten Schmelze (18) durch Auf­ schleudern erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Schmelze (8) beim Austritt aus den Öffnungen (6; 206; 306) so geführt wird, daß sie durch die auf der Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswan­ dung (4; 204; 304) befindliche Schicht der zweiten Schmelze (18) hindurchtritt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schmelze (8) beim Aus­ tritt aus den Öffnungen (6; 206; 306) so geführt wird, daß sie von der zweiten Schmelze (18) beim Austritt nicht behindert wird und erst in einem Abstand von der Öffnung mit der zweiten Schmelze (18) zusammengeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Schmelze (8) ein weiches Glas verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Schmelze (18) ein hartes Glas verwendet wird.

7. Vorrichtung zum Zerfasern von mineralischen Schmelzen zur Herstellung von Mineralfaserprodukten
mit einem ersten Schleuderorgan (2), in dessen Umfangs­ wandung (4; 204; 304) eine Vielzahl von Öffnungen (6; 206; 306) mit kleinen Durchmessern angebracht ist, zur Zentrifugierung einer dem Schleuderorgan (2; 202; 302) zugeführten ersten mineralische Schmelze (8),
und einem ringförmigen, externen Brenner (10), der koa­ xial oberhalb des Schleuderorgans (2; 202; 302) ange­ ordnet ist, zur Erzeugung einer heißen Gasströmung (12) zum Ausziehen der zu erzeugenden Fasern (14),
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung (16) zum Aufbringen einer zweiten mineralischen Schmelze (18) auf die Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswandung (4; 204; 304) des Schleu­ derorgans vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) zur Aufbringung der zweiten mineralischen Schmelze (18) auf die Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswandung (4; 204; 304) des ersten Schleuderorganes (2; 202; 302) als wenigstens ein wei­ teres, vorzugsweise ringförmiges Schleuderorgan (22) ausgebildet ist, welches seitlich neben dem ersten Schleuderorgan (2; 202; 302) angeordnet ist, um die zweite mineralische Schmelze (18) von außen auf die Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswandung (4; 204; 304) des ersten Schleuderorgans (2; 202; 302) aufzu­ schleudern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von weiteren, vorzugsweise ringförmi­ gen Schleuderorganen (22) auf einem Kreis um das erste Schleuderorgan, vorzugsweise zueinander äquidistant angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandung (4; 204; 304) so ausgebildet ist, daß die erste Schmelze (8) beim Aus­ tritt aus den Öffnungen (6; 206; 306) mit der auf der Umfangswandung (4; 204; 304) befindlichen zweiten Schmelze (18) zusammenbringbar, vorzugsweise durch diese hindurchführbar ist, zur Erzeugung von Fasern (14) mit einer aus der ersten Schmelze (8) bestehenden Seele (24) und einem aus der zweiten Schmelze (18) bestehenden Mantel (26).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (20; 220; 320) der Umfangswandung (4; 204; 304) des ersten Schleuderorga­ nes (2; 202; 302) derart profiliert ist, daß die erste Schmelze (8) von der zweiten Schmelze (18) ungehindert aus den Öffnungen (6; 206; 306) austreten kann und anschließend mittels der Profilierung (328) mit der zweiten Schmelze (18) zusammenführbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (328) der Umfangswandung (4; 204; 304) im Querschnitt betrachtet als zwischen zwei benachbar­ ten Öffnungen (6; 206; 306) angeordnetes Dreiecksprofil mit vorzugsweise ungleichen Schenkellängen ausgebildet ist.

13. Mineralfaser hergestellt aus wenigstens zwei minerali­ schen Schmelzen gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

14. Mineralfaser nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine aus der ersten Schmelze (8) hergestellte Seele (24) und einen aus der zweiten Schmelze (18) herge­ stellten Mantel oder Teil-Mantel (26).

15. Mineralfaser nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine aus der zweiten Schmelze (18) hergestellte Seele (24) und einen aus der ersten Schmelze (8) hergestell­ ten Mantel oder Teil-Mantel (26).

16. Mineralfaser nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (24) aus einem weichen Glas oder einem Glas und der Mantel (26) aus einem harten Glas oder einem Steinglas besteht.

17. Mineralwolleprodukt aus Mineralfasern nach einem der Ansprüche 13 bis 16.