Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrlagigen Vliesstoff-Papier-Flächenprodukten
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrlagigen Vliesstoff-Papier-Flächenprodukten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein trockenes Langfaservlies oder ein Endlosfaser-Multifilament unmittelbar nach ihrer Erzeugung an einer beliebigen Stelle der Papiermaschine vor, während oder nach der Papierblattbildung eingesetzt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Vliesstoffen wie auch von Tissuewatte. Zum Unterschied von Tissuewatte, die aus Zellstoffasern mit maximal 2 bis 3 mm Faserlänge hergestellt wird, sind für die im Nassprozess erzeugten textilartigen Vliesstoffe Synthetik- oder Regeneratfasern mit Faserlängen bis zu 40 mm einzusetzen.
Bisher konnte man mit Langfasern im Nassverfahren nur dann eine befriedigende Blattbildung erzielen, wenn man extrem hohe Verdünnungen (z. B. 20 000 Liter pro Minute je 1 m Arbeitsbreite) zur Anwendung brachte. Diese Methode zeigt auch heute noch viele Engpässe mit Limitierungen in der Faserlänge und im Titer, ganz zu schweigen von den enormen Wassermengen, die laufend zu bewältigen sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun eine Beimischung textiler Langfasern im trockenen Zustand nach dem aus der Trockenvliesherstellung bekannten Verfahren.
Dabei wird beispielsweise auf einer Krempel ein gleichmässiges Wirrvlies gebildet, welches dann im Luftstrom weiterbefördert werden kann.
Die über die ganze Maschinenbreite gleichmässig verteilten trockenen Langfasern können nun an geeigneter Stelle dem sich bildenden Papierblatt zugemischt werden. Dies kann mit Vorteil entweder bereits im Stoffauflauf erfolgen oder knapp nach dem Stoffauflauf auf die nasse Papierbahn, die an dieser Stelle immer noch über 90% Wasser enthält, oder gegebenenfalls noch später.
Beim Zusatz in den Stoffauflauf gelangen die trockenen Fasern in die stark verdünnte Suspension. Dies setzt Grenzen in der Faserlänge und im Titer, ähnlich wie bei dem derzeit üblichen Nassvliesverfahren mit Schrägsieb oder Rotoformer.
Trotzdem bringt diese Art der Zugabe unmittelbar vor der Blattbildung, bei dem Einsatz geeigneter Fasern und bei richtiger Dosierung, erhebliche Vorteile.
Bei der Zugabe der trockenen Fasern auf die nasse Papierbahn nach dem Stoffauflauf bestehen die Begrenzungen in der Faserlänge und im Titer nicht, anderseits entsteht dabei ein zweischichtiges Produkt mit dem Langfaservlies auf der Oberseite. Dieses Langfaservlies kann gegebenenfalls durch Aufsprühen von Binder zusätzlich verfestigt werden.
Ein anderer Weg wäre der Einsatz von Bindefasern in beliebiger Länge und Titer.
Der Zusatz von trockenen Langfasern auf die Papierbahn kann natürlich beliebig erweitert werden. So wäre der Einsatz des Langfaservlieses auch zwischen zwei oder mehreren Papierbahnen möglich, ebenso könnte der Zusatz auch an anderen Stellen der Nasspartie erfolgen.
Bei einer mit Vorteil verwendeten Tissuemaschine erfolgt die Abnahme des Faservlies-Papierblattes vom Sieb mittels Lick-up oder Pick-up in bekannter Weise, ebenso entspricht die Pressenpartie und Trockenpartie den bei Tissue- und Krepp-Papiermaschinen mit Vorteil angewandten Anordnungen.
Der Yankeezylinder bietet auch bei einer Vliesstofferzeugung grosse Vorteile. Das Trocknen bzw. die Verfestigung erfolgt konzentriert auf einem Trockenelement im Temperaturbereich über 1100 C. Es ist auch vorteilhaft, dass die Trocknung der Papierseite im Kontaktverfahren und die Trocknung der Vliesstoffseite im heissen Luftstrom der Haubentrocknungsluft erfolgt. Die Möglichkeit der Trockenkreppung ist ein weiterer Vorteil, der sich auf die Weichheit des Endproduktes günstig auswirkt.
Für eine Vliesstoff-Nachbehandlung, z. B. Schablonendruck-Nachverfestigung, kann eine Station für zusätzlichen Binder-Druckauftrag mit entsprechender Nachtrockenpartie angeordnet werden.
Bei einer vorgeschlagenen Anordnung wird das Tissue Papierblatt nach dem Kreppschaber am Yankeezylinder in bekannter Weise direkt dem Aufroller zugeführt, während bei einer Vliesstoff-Nachbehandlung das Blatt erst nach Durchlaufen der Binder-Auftragsvorrichtung und der Nachtrockenpartie zum Aufroller gelangt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Hand der anliegenden Skizze Figur A beispielsweise er läutert. Figur A zeigt eine Tissue-Vliesstoffmaschine, die im wesentlichen einen Stoffauflauf I, eine Siebpartie II, eine Pressenpartie III, eine Trockenpartie IV, eine Nachbehandlungsstation V und einen Aufroller VI umfasst.
Um auf dieser Maschine textile Langfasern mit beliebiger Faserlänge und Titer zusetzen zu können, bedient man sich beispielsweise einer Wirrvlieskrempel 1, von der aus das sich bildende Faservlies pneumatisch über die ganze Maschinenbreite zu jeder beliebigen Stelle des Stoffauflaufes und/oder der Nasspartie geführt werden kann. Auf Figur A ist beispielsweise die Beimengung in den Stoffauflauf mit 2 und die Zugabe auf das nasse Papierblatt mit 3 bezeichnet. Die ebenfalls beispielsweise eingezeichnete Sprühvorrichtung 4 dient zum gleichmässigen Aufsprühen eines geeigneten Binders auf die unverfestigte Langfaser-Vliesstoffbahn. Eine breite Saugkasteneinrichtung 5 unterhalb des Siebes soll zur engeren Verflechtung der Langfaser-Vliesstoffbahn mit der Tissue Papierbahn sowie zur besseren Binderdurchtränkung beitragen und das Blatt kompakter machen.
Bei der Erzeugung von Tissuewatte kann das Vakuum dieser Einrichtung ausgeschaltet werden.
Während bei unbehandeltem Vliesstoff und Tissuewatte die Bahn (strichliert gezeichnet) direkt dem Aufroller zugeführt wird, kann die Vliesstoffbahn (punktiert gezeichnet) gegebenenfalls in einer Binder-Auftragsvorrichtung 8 nachbehandelt w rden. Hier ist primär an eine Druckverfestigung mittels Schablonendruckeinrichtung gedacht, nachdem diese auch für Maschinengeschwindigkeiten über 200 m/min eingesetzt werden kann.
Für die Trocknung und Verfestigung des Binderauftrages ist eine Nachtrockenpartie 9 vorgesehen, bei der zur Erhaltung des textilen Charakters des Vliesstoffes vorteilhaft Lufttrockner oder Gastrockner eingesetzt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel auf Figur A ist ein Siebtrommeltrockner eingezeichnet, mit Heissluft als Trocknungsmedium.
Die Beförderung der Vliesstoffbahn von dem Nachtrockner zum Aufroller erfolgt mittels eines Bandförderers 10.
Die Nachbehandlungsstation, die auf Figur A unterhalb des Aufrollers eingezeichnet ist, kann natürlich auch oberhalb desselben eingebaut werden.
Wenn auf der Tissue-Kreppapiermaschine nur Vliesstoffe erzeugt werden, dann ist die Nachbehandlungs-Station mit Vorteil in Höhe des Maschinenbodens zwischen Yankeezylinder und Aufroller anzuordnen.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in Figur B dargestellt. Diese Figur zeigt eine Mehrlagen-Papiermaschine, die im wesentlichen aus dem Stoffauflauf I, und der Untersiebpartie II besteht, auf der das Grundblatt gebildet wird, sowie aus dem Stoffauflauf III und der Obersiebpartie IV - Inverform genannt -, auf der die Deckschicht gebildet wird. Es liegt auf der Hand, dass gegebenenfalls mehrere Inverformeinheiten hintereinander auf dem Untersieb angeordnet werden können, so dass die Erzeugung mehrlagiger Papier- und Kartonprodukte mit jeweils einer Textilfaser Zwischenlage möglich ist.
Wie in Figur B beispielsweise dargestellt, kann ein Langfaser-Vliesstoffblatt zwischen zwei, oder gegebenenfalls zwischen mehrere Papierlagen eingebracht werden. Das beispielsweise auf einer Wirrfaserkrempel 1 gebildete Faservlies wird mittels Niederdruckgebläse 2 über die volle Bahnbreite in Wirrlage gleichmässig auf der darunter laufenden Papierbahn bei 3 aufgebracht.
Auch hier kann eine Sprühvorrichtung 4 zum Aufsprühen des Binders eingesetzt werden, oberhalb der Nass-Saugkasten Einrichtung 5. Nach dem Auftragen der Inverform-Deckschicht ist dann das Langfaser-Vliesstoffblatt als Verstärkungsgewebe zwischen den beiden Papierbahnen eingebettet.
Das Wirrfaservlies aus textilen Langfasern kann natürlich nach jedem beliebigen Trockenverfahren erzeugt werden, ebenso kann ein Multifilament von Endlosfasern, beispielsweise nach dem Spinnvliesverfahren für diesen Zweck eingesetzt werden. In diesem Fall werden die aus - über die ganze Breite verteilten - Spinndüsen mit hoher Geschwindigkeit kommenden Fäden auf die darunter laufende Papierbahn in Wirrlage abgelegt.
Diese Art der Langfaser- oder Spinnvlies-Verstärkung kann natürlich genau so gut für Tissuewatte angewendet werden, wobei ein verstärktes Tissueprodukt aus 2 Tissuelagen und einem dazwischen liegenden Langfaservliesstoffblatt gebildet werden kann.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrlagigen Vliesstoff-Papier-Flächenprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass ein trockenes Langfaservlies oder ein Endlosfaser-Multifilament unmittelbar nach ihrer Erzeugung an einer beliebigen Stelle der Papiermaschine vor, während oder nach der Papierblattbildung eingesetzt wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass trockene Langfasern zu einem Vlies gebildet und in einem gasförmigen Medium befördert einer Papiersuspension im Stoffauflauf beigesetzt werden, wobei der Druck im Förderkanal über dem Luftpolsterdruck im Stoffauflauf liegt.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das trockene Langfaservlies oder ein Endlosfaser-Multifilament nach dem Stoffauflauf auf die nasse Papierbahn aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosfaser-Multifilament auf Spinndüsen erzeugt wird, wobei die aus den Spinndüsen austretenden Fäden direkt auf die laufende Papierbahn abgelegt werden.
4. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der vorstehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Binderauftrag mittels Sprühdüsen oder anderen Auftragseinrichtungen nach dem Aufbringen des Langfaservlieses auf die nasse Papierbahn erfolgt.
5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Papierbahn unter Saugzug setzt, um die Verfilzung des Langfaservlieses mit dem Papierblatt, sowie die Binderdurchtränkung zu erleichtern.
PATENTANSPRUCH II
Anwendung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I zur Herstellung eines verstärkten Faserproduktes, dadurch gekennzeichnet, dass das trockene Langfaservlies oder ein Endlosfaser-Multifilament zwischen zwei oder mehrere Papieroder Kartonbahnen eingebracht wird.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.
Process for the production of single or multi-layer nonwoven paper sheet products
The invention relates to a process for the production of single or multi-layer nonwoven-paper flat products, which is characterized in that a dry long-fiber nonwoven or a continuous fiber multifilament immediately after their production at any point on the paper machine before, during or after the paper sheet formation is used. This process enables the production of nonwovens as well as tissue wadding. In contrast to tissue wadding, which is made from cellulose fibers with a maximum fiber length of 2 to 3 mm, synthetic or regenerated fibers with fiber lengths of up to 40 mm are used for the textile-like nonwovens produced in the wet process.
Until now, long fibers in the wet process could only be used to achieve satisfactory sheet formation if extremely high dilutions were used (e.g. 20,000 liters per minute per 1 m working width). Even today, this method shows many bottlenecks with limitations in fiber length and titer, not to mention the enormous amounts of water that have to be constantly managed.
The present invention now enables textile long fibers to be admixed in the dry state using the method known from dry nonwoven production.
For example, a uniform random fleece is formed on a card, which can then be conveyed further in the air stream.
The dry long fibers, which are evenly distributed over the entire width of the machine, can now be mixed into the forming sheet of paper at a suitable point. This can be done with advantage either already in the headbox or shortly after the headbox onto the wet paper web, which still contains over 90% water at this point, or, if necessary, even later.
When added to the headbox, the dry fibers end up in the highly diluted suspension. This sets limits in terms of fiber length and titer, similar to the currently common wet web process with inclined wire or rotoformer.
Nevertheless, this type of addition immediately before sheet formation, with the use of suitable fibers and with the correct dosage, has considerable advantages.
When the dry fibers are added to the wet paper web after the headbox, there are no limits in terms of fiber length or titer; on the other hand, a two-layer product is created with the long fiber fleece on top. This long-fiber fleece can be additionally strengthened by spraying on binder.
Another way would be to use binding fibers of any length and titer.
The addition of dry long fibers to the paper web can of course be expanded as required. The use of the long fiber fleece would also be possible between two or more paper webs, and the addition could also be made at other points in the wet end.
In a tissue machine that is used to advantage, the nonwoven paper sheet is removed from the wire by means of lick-up or pick-up in a known manner; the press section and dryer section also correspond to the arrangements used with advantage in tissue and crepe paper machines.
The Yankee cylinder also offers great advantages when producing nonwovens. The drying or solidification takes place in a concentrated manner on a drying element in the temperature range above 1100 C. It is also advantageous that the drying of the paper side takes place in the contact process and the drying of the nonwoven side in the hot air stream of the hood drying air. The possibility of dry creping is another advantage that has a beneficial effect on the softness of the end product.
For a nonwoven aftertreatment, e.g. B. stencil printing post-consolidation, a station for an additional binder print job with a corresponding post-dryer section can be arranged.
In a proposed arrangement, the tissue paper sheet is fed directly to the reel-up after the creping scraper on the Yankee cylinder in a known manner, while in the case of a nonwoven after-treatment, the sheet only reaches the reel-up after passing through the binder application device and the after-dryer section.
Further details of the invention are explained below with reference to the attached sketch Figure A, for example. FIG. A shows a tissue nonwoven machine which essentially comprises a headbox I, a wire section II, a press section III, a dryer section IV, an aftertreatment station V and a winder VI.
In order to be able to add textile long fibers with any fiber length and titer to this machine, a random fleece card 1 is used, for example, from which the fiber fleece that is formed can be pneumatically guided over the entire width of the machine to any point in the headbox and / or the wet end. In FIG. A, for example, the admixture in the headbox is indicated by 2 and the addition to the wet paper sheet is indicated by 3. The spray device 4 also shown as an example serves to spray a suitable binder uniformly onto the unconsolidated long fiber nonwoven web. A wide suction box device 5 below the screen is intended to contribute to the closer interweaving of the long fiber nonwoven web with the tissue paper web as well as to better binder impregnation and to make the sheet more compact.
During the production of tissue wadding, the vacuum of this device can be switched off.
While the web (shown in dashed lines) is fed directly to the reel-up in the case of untreated nonwoven and tissue wadding, the nonwoven web (shown in dotted lines) can optionally be post-treated in a binder application device 8. The primary consideration here is compression hardening by means of a stencil printing device, since this can also be used for machine speeds over 200 m / min.
An after-drying section 9 is provided for drying and solidifying the binder application, in which air dryers or gas dryers are advantageously used to maintain the textile character of the nonwoven. In the present example in FIG. A, a sieve drum dryer is shown, with hot air as the drying medium.
The nonwoven web is conveyed from the after-dryer to the reel-up by means of a belt conveyor 10.
The post-treatment station, which is shown in Figure A below the winder, can of course also be installed above it.
If only nonwovens are produced on the tissue crepe paper machine, the post-treatment station should advantageously be located at the level of the machine floor between the Yankee cylinder and the winder.
Another application example of the invention is shown in FIG. This figure shows a multi-ply paper machine consisting essentially of the headbox I and the lower wire section II, on which the base sheet is formed, as well as the headbox III and the upper wire section IV - called Inverform - on which the top layer is formed. It is obvious that, if necessary, several deforming units can be arranged one behind the other on the lower wire, so that the production of multi-layer paper and cardboard products, each with a textile fiber intermediate layer, is possible.
As shown in FIG. B, for example, a long fiber nonwoven sheet can be inserted between two or, if necessary, between several paper layers. The nonwoven fabric formed, for example, on a random fiber card 1 is applied uniformly over the full width of the web in a random position to the paper web running underneath at 3 by means of a low pressure blower 2.
Here, too, a spray device 4 can be used for spraying the binder, above the wet suction box device 5. After the application of the Inverform cover layer, the long fiber nonwoven sheet is then embedded as a reinforcing fabric between the two paper webs.
The tangled fiber fleece from textile long fibers can of course be produced by any desired drying process, and a multifilament of continuous fibers, for example using the spun bonded fleece process, can also be used for this purpose. In this case, the threads coming from spinnerets - distributed over the entire width - at high speed are deposited in a random position on the paper web running underneath.
This type of long fiber or spunbond reinforcement can of course be used just as well for tissue wadding, whereby a reinforced tissue product can be formed from 2 tissue layers and a long fiber nonwoven sheet in between.
PATENT CLAIM I
Process for the production of single or multi-layer nonwoven-paper flat products, characterized in that a dry long fiber nonwoven or a continuous fiber multifilament is used immediately after its production at any point on the paper machine before, during or after the paper sheet formation.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that dry long fibers are formed into a fleece and conveyed in a gaseous medium are added to a paper suspension in the headbox, the pressure in the feed channel being above the air cushion pressure in the headbox.
2. The method according to claim I, characterized in that the dry long fiber fleece or a continuous fiber multifilament is applied to the wet paper web after the headbox.
3. The method according to claim I, characterized in that the continuous fiber multifilament is produced on spinnerets, the threads emerging from the spinnerets being deposited directly on the running paper web.
4. The method according to claim I or one of the preceding dependent claims, characterized in that a binder is applied by means of spray nozzles or other application devices after the application of the long fiber fleece to the wet paper web.
5. The method according to dependent claim 4, characterized in that the paper web is placed under suction in order to facilitate the felting of the long fiber fleece with the paper sheet and the impregnation of the binder.
PATENT CLAIM II
Use of the method according to claim I for the production of a reinforced fiber product, characterized in that the dry long fiber fleece or a continuous fiber multifilament is inserted between two or more paper or cardboard webs.
** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.