Ultraschall-Entwässerung mit Vliesstoff-Verfestigung
Motivation
Das Ziel des Projektes lag darin ein energieeffizientes Vorentwässerungssystem mit integrierter Vliesstoffverfestigung zu entwickeln. Dieses System besteht aus einer Ultraschallentwässerung mit integrierter Verfestigungseinheit (zur mechanischen Vorentwässerung und Verfestigung des Spunlace-Vliesstoffes) und der thermischen Haupttrocknung durch einen Siebtrommel-Durchströmtrockner. Für die im Vorhaben geplanten Versuche der energieeffizienten Spunlace Vorentwässerung und Verfestigung, wurde eine integrierte Vliesstoff-Restfeuchtemessung eingesetzt. Dabei waren der Mechanismus der mechanischen Vorentwässerung und Verfestigung von Spunlace-Vliesstoffen mittels Ultraschallschwingungen mit der integrierten Restfeuchtemessung wissenschaftlich zu durchdringen und Schlussfolgerungen für eine energieeffiziente Auslegung des Gesamtsystems (Spunlace-Prozess) in Bezug auf Industrie 4.0 zu erarbeiten.
Lösungsweg
Der innovative Lösungsweg basiert auf der Beschreibung der Haupteinflussparameter und der Erarbeitung und Umsetzung eines verfahrenstechnischen Konzeptes für eine gezielte Ultraschall-Entwässerung mit integrierter Ultraschall-Verfestigung. Durch die Messung der Vliesstoffrestfeuchte vor und nach den einzelnen Trocknungssystemen (Ultraschall-Vorentwässerung und Hauptentwässerung im Siebtrommeltrockner) werden die optimalen Verfahrensparameter, bezogen auf die unterschiedlichen Materialzusammensetzungen der Faservliese, Flächenmassen, Anlagengeschwindigkeiten und dem spezifischen Energieeintrag am AquaJet ermittelt. Das Ziel ist die Erhöhung von Nachhaltigkeit (CO2-Fußabdruck) und Wirtschaftlichkeit durch einen energieeffizienten und hochproduktiven Spunlace-Prozess. Mit den Industriepartnern zur Entwicklung der Ultraschall-Entwässerung/-Verfestigung (MS-Ultraschall Technologie GmbH, Spaichingen) und dem Produzenten für Feuchtemesssensoren (PLEVA GmbH, Empfingen) mit Kontrollsystem zur Restfeuchtemessung im Spunlace-Vliesstoff, wurden die geeigneten technischen und technologischen Grundlagen zur Bearbeitung des Forschungsprojektes geschaffen und realisiert.