CN105408539A - 用于改装和运行制造无纺织物的设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于改装制造无纺织物的设备的方法，所述设备包括用于构成无纺布的成型器、用于使所述无纺布脱水的抽吸管和/或抽吸箱以及干燥装置，所述方法包括以下步骤：-去除所有布置在所述干燥装置上游的抽吸管和/或抽吸箱，-在所述成型器与所示干燥装置之间安装带式压榨机，其中，所述带式压榨机包括辊子，至少一个贴靠在辊子上的内部带和外部压榨带包绕所述辊子，其中，由在所述成型器中构成的无纺布所形成的无纺织物料幅能够布置或优选布置在至少内部带与外部压榨带之间的辊子的区域中，并且其中，所述压榨带能够且优选以至少15kN/m的拉应力压紧辊子。一种用于运行根据以上措施改装的设备的方法，其包括步骤：-在成型器中构成无纺布，-在带式压榨机中对由所述无纺布形成的无纺织物料幅进一步脱水，以及-使所述无纺织物料幅导引穿过干燥装置。

Description

用于改装和运行制造无纺织物的设备的方法
本发明涉及一种出于提高生产能力和设备能效的目的而改装制造无纺织物的设备的方法，并且涉及一种用于运行所述设备的方法，所述设备包括抽吸管和抽吸箱。
无纺织物是由有限长度的纤维、由连续纤维(长丝)或由各种类型和各种原料的截断的纱线制成的织物，所述纤维或连续纤维或纱线以任意方式组合成无纺物(也即纤维层或纤维网)，并且以任意方式相互连接。例如在织造、编织、针织、织花边、编接和制造纺织成品时所发生的，通过纱线的交叉或交缠制得的纤维织物不属于无纺织物。而且薄膜和纸张也不属于无纺织物。
用于制造无纺织物的已知方法通常包括无纺布成型、无纺布加固以及随后的脱水。无纺布成型的不同方法例如在文献WO2007/018960A2中有所描述。在此，无纺布尤其可以通过干法、湿法和/或挤出法构成。原则上也可以考虑这些无纺布成型方法的任意组合。
随后的无纺布加固可以例如以机械方式或按照所谓的水刺加固方法(也被称为“水刺法”)进行。然而原则上也可以考虑其他加固方法。在水刺加固方法中，构成的无纺布通过纤维的交缠被加固，其中，交缠通过涡流实现的方式是，将尤其是集中的高压水射流作用到无纺布上。
尤其在这种按照水刺加固方法的加固之后，构成的无纺织物料幅具有相对较高的湿气，该湿气然后又必须从料幅中去除。
为了降低用于随后干燥过程和尤其随后的热力干燥的费用，迄今在水刺加固之后接着安装真空加载的抽吸管或抽吸箱。人们希望利用这种抽吸管或抽吸箱尽可能大幅度地提高无纺织物料幅的干重含量，而不必在此损失体积。
然而借助抽吸管或抽吸箱的这种类型的脱水会带来一系列的弊端。脱水效率受到抽吸箱的限制。尽管如此，还是要使用抽吸箱，因为抽吸箱实际上不会对生产能力的参数产生影响，与此相反，作为此脱水的备选使用的机械压榨会对许多产品产生负面影响。由于抽吸管或抽吸箱的受限的脱水效率，后续的干燥部会成为相对于生产能力的瓶颈。包括传统的抽吸管或抽吸箱的、用于制造无纺织物的设备具有仅仅700至900千克/米/小时的生产能力。为了具有竞争力，必须改造这种设备。当前通过提高干燥能力解决此问题。然而干燥能力的提高在现有的设备中并不简单，因为这在绝大多数的所述设备中需要装入一个或多个额外的TAD(“热风穿透干燥(ThroughAirDrying)”)干燥筒。然而这是不利的，因为这种干燥筒非常大，但在现有的无纺布制造设备中可用的空间是有限的。
抽吸管或抽吸箱的其他弊端在于，通过抽吸管或抽吸箱破坏了或至少损害了所谋求的无纺织物料幅的均匀的湿度横向分布，这尤其归咎于基于料幅的不恒定的宽度所导致的料幅边缘处的压力损失和一些抽吸管或抽吸箱的技术。不均匀的湿度横向分布尤其在热力加固方面会限制制造工艺。此外，在料幅边缘处的空气损失还带来较高的能耗。根据单位面积重量、无纺织物组成和无纺织物料幅的结构，例如所述无纺织物料幅也可是结构化的或穿孔的，无纺织物料幅在脱水之后获得的干重含量受到限制。由于相对较高的真空度，可以在相关的传送带上由于所谓的“纤维撩拨(Faserrupfen)”出现纤维的损失，无纺织物料幅利用所述传送带在抽吸管或抽吸箱上导引，并且所述传送带通常是织物带、成型带或对无纺布结构化和/或穿孔的结构化带。拔掉的纤维使废水负载，并且是制造工艺的损失。此外，该纤维还造成对准备又用于水刺加固的水的额外污染，从而需要额外的过滤步骤和更昂贵的再处理系统，在该再处理系统中必须添加例如新鲜的纤维。纤维损失主要由于无纺织物料幅的边缘处的空气损失、纤维的磨损和/或折断和纤维被吸入抽吸箱中而出现的。在确定生产中，例如尤其在这种对于材料混合的生产中，尤其相对较大的抽吸力导致纤维损失。
被吸入在脱水系统中的纤维容易污染用于水刺加固的水，并且尤其在使用纤维纸浆时使再处理和过滤更为困难。
例如由专利文献DE102006042507A1已知，为使无纺织物料幅脱水而使用靴式压榨机。这种靴式压榨机虽然沿料幅运行方向观察具有与辊隙相比延长的压榨压区或者说压隙。但由于靴式压榨机的相对较高的压榨压力，在靴式压榨机的压榨压区之前出现干扰的积水。此外，靴式压榨机的相对较高的压榨压力还导致无纺织物的体积减小。
由此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于改装现有的制造无纺织物的设备的方法，利用所述方法，由现有的包括抽吸管和/抽吸箱的设备得到改进的且尤其更高效的用来制造无纺织物的设备，并且提供一种用于运行这样改装的设备的方法，所述方法不具有之前所提到的弊端，而且尤其在避免积水的情况下实现对构成的无纺织物料幅的更高效且成本低廉的脱水，并且实现具有尽可能大的体积和均匀的湿度横向分布的无纺织物料幅。在此，尤其应该在干燥部之前就已经实现了无纺织物料幅的尽可能高的干重含量，以便能够限制较大的且笨重的干燥筒的数量并因此最佳地利用该设备的可用空间。此外，还应该总体上降低能耗。此外，应该保持纤维损失尽可能小，应该总体上提高脱水效率和干燥效率以及提高设备的生产能力。
根据本发明，该技术问题通过一种按权利要求1所述的用于改装制造无纺织物的设备的方法和一种按权利要求13所述的用于运行这样改装的设备的方法解决，该制造无纺织物的设备包括用于构成无纺布的成型器、用于无纺布脱水的抽吸管和/或抽吸箱以及干燥装置。
按本发明，用于改装(包括用于构成无纺布的成型器、用于无纺布脱水的抽吸管和/或抽吸箱以及干燥装置的)设备的方法包括以下步骤：
-去除所有布置在干燥装置的上游的抽吸管和/抽吸箱和
-在成型器与干燥装置之间安装带式压榨机，其中，带式压榨机包括辊子，至少一个贴靠在辊子上的内部带和外部压榨带包绕该辊子，其中，由在成型器中形成的无纺布构成的无纺织物料幅可布置且优选布置在至少内部带与外部压榨带之间的辊子的区域中，并且其中，压榨带以至少15kN/m的带应力可压紧且优选压紧辊子。
应该理解的是，在该方法的实施过程中，无纺织物料幅和带绕辊子运行，因此无论是内部带还是外部压榨带优选设计为无端头带(环带)。
无纺布在本发明的范围内是指直接通过成型得到的、未加固的低密度的纤维网，与此相对地，无纺织物是指已经具有比直接在成型之后更高的密度且优选经加固的无纺布。
在本发明的范畴内，外部压榨带的带应力与该概念的在本技术领域的常规应用一致，是指施加在压榨带上的拉应力与压榨带的宽度的商。
通过根据本发明去除所有布置在干燥装置的上游的抽吸管和/或抽吸箱并且将之替换为布置在成型器与干燥装置之间的且如上所述设计的带式压榨机，就可以克服抽吸管和抽吸箱带来的弊端，例如尤其是有限的脱水效率、受限的生产能力、较大的空间需求、制成具有不均匀的湿度横向分布的无纺织物、在生产过程中由于“纤维撩拨”造成的纤维损失和类似情况，并且得到了一种设备，利用该设备能够在对所构成的无纺织物料幅良好、均匀且高效地脱水而且构成具有较大体积且具有均匀的湿度横向分布的无纺织物料幅的情况下，高效且成本低廉地制得无纺织物。在此，利用这样改装的设备尤其能够在干燥部之前就实现无纺织物料幅的非常高的干重含量，从而使能够最大程度地将较大且笨重的干燥筒的数量限定为一个，并因此能够最佳地使用可用于该设备的空间。出于此原因，在该设备中通过去除抽吸管和抽吸箱所空出的空间足以将新的设备部件、也即带式压榨机集成在该设备中，而无需额外的空间。此外，通过带式压榨机替换抽吸管和抽吸箱与通过一个或多个额外的干燥筒、例如TAD筒或类似装置替换抽吸管和抽吸箱相比在脱水效率方面更为有效。总体上，这样改装的设备具有明显更低的能耗。此外，在该设备的运行过程中几乎没有发生纤维损失。
为了实现无纺织物料幅在带式压榨机中特别好且均匀的脱水，在本本发明构思的扩展方案中规定，带式压榨机的辊子设计具有开口的表面用于排放或容纳干燥流体，并且带式压榨机的带设计为相对干燥流体且优选相对空气和/或水蒸汽可渗透的带，从而能够在无纺织物料幅压靠到辊子上的同时，通过辊子与外部压榨带之间的压力差使干燥流体流动穿过可渗透的带和无纺织物料幅。
此外优选的是，至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带对于水来说是可渗透的，以便让在带式压榨机上发生机械压榨时所出现的水穿透，或至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带设计为能够容纳水，以便能够容纳在带式压榨机上发生机械压榨时所出现的水。
根据该实施方式的一种特别优选的变型方式，带式压榨机的辊子设计为抽吸辊，使干燥流体能够优选从干燥流体罩开始至少通过可渗透的外部压榨带、无纺织物料幅和可渗透的内部带抽吸到抽吸辊中。适宜的是，除了干燥流体之外，在带式压榨机中脱去的水也抽吸或导引到抽吸辊或可渗透的内部带中。
根据该实施方式的另一种特别优选的变型方式，带式压榨机的辊子设计为鼓风辊，使得干燥流体能够从鼓风辊开始至少通过可渗透的内部带、无纺织物料幅和可渗透的外部压榨带优选喷吹至罩中。适宜的是，除了干燥流体之外，在带式压榨机中脱去的水也喷吹至或导引至罩或可渗透的外部压榨带中。
优选地，在成型器与带式压榨机之间设有用于将构成的无纺布加固成无纺织物料幅的装置，以便在带式压榨机中进一步脱水之前加固成型器中构成的无纺布。
在此，加固装置可以是机械的加固装置，且优选是水刺加固装置。
带式压榨机的脱水效率尤其取决于辊子直径、辊子转速和包角，也即无纺织物料幅包绕辊子的角度。有鉴于此，当带式压榨机的辊子的直径在500mm至1400mm，且优选在750mm至1200mm的范围中时得到较好的脱水效果。
在本发明构思的扩展方案中规定，无纺织物料幅封闭式牵引地从成型器转运至带式压榨机和优选至干燥装置。
这特别简单的实现方式为，无纺织物料幅从成型器转运至带式压榨机和优选至干燥装置通过唯一一个传送带，例如成型网实现。
为了使在带式压榨机中进一步脱水的无纺织物料幅能够干燥至最终干重含量，优选在带式压榨机下游设置至少一个热力干燥装置。在此，尤其当热力干燥装置是TAD(“热风穿透干燥(throughairdrying)”)或空气干燥装置或平底炉时，能够得到较好的干燥效果。
为了实现尽可能节约空间的无纺织物制造设备，根据本发明的另一种特别优选的实施方式规定，热力干燥装置包括不多于一个的干燥筒和/或TAD穿流筒。
如果除了通过带式压榨机和干燥装置实现的脱水之外还需要或应该进一步的脱水，则可以在带式压榨机与热力干燥装置之间例如设置额外的脱水压榨机。在该实施方式中，优选在脱水压榨机中能够形成在20kN/m至100kN/m范围中的线性力，并且优选能够形成在50kN/m至90kN/m范围中的线性力。
本发明的其他技术方案是一种用于运行根据上述方式改装的、制造无纺织物的设备的方法，所述方法包括以下步骤：
-在成型器中构成无纺布，
-对由该无纺布构成的无纺织物料幅进一步脱水，其中，对所述无纺织物料幅的进一步脱水包括在带式压榨机中的脱水，其中，无纺织物料幅至少布置在内部带与外部压榨带之间的辊子的区域中，并且带式压榨机以至少15kN/m的带应力压紧辊子，并且无纺织物料幅和内部带压靠到辊子上，以及
-将无纺织物料幅导引通过干燥装置，以使无纺织物料幅干燥到最终干重含量。
基于所述方法的这种设置，得到了所构成的无纺织物料幅的总体上更高效、成本更低廉的脱水。除了之前所述的相比包括抽吸管和抽吸箱的制造无纺织物的设备所具有的优点之外，利用根据本发明的方法在避免由靴式压榨部带来的在压榨压区之前出现积水的情况下实现制得的无纺织物料幅的(与使用靴式压榨部相比)更大的体积，因为在带式压榨机的延长的压隙中的压力比靴式压榨部更低。但与使用靴式压榨部相比，由于无纺织物料幅在压区中更长的停留时间，虽然压榨压力更小也保证具有更高脱水度的高效脱水。有鉴于此，必要时还设置在带式压榨机之后的热力干燥装置，例如TAD(热风穿透干燥)或空气干燥单元仅需要极低的能耗。此外，在根据本发明的方法中，由于所使用的带式压榨机与现有技术中已知的方法相比实现非常好的而且(就无纺织物料幅的表面而言)非常均匀的脱水，从而可靠地避免对纤维结构的损害甚至损毁。有鉴于此，还将纤维损失以及对废水的污染限制在最小程度。此外，利用根据本发明的方法还得到了所构成的无纺织物更好的湿度横向分布。
此外根据本发明的方法还能够实现的是，具有更高的固体含量的无纺织物料幅运转至最后的、尤其热力干燥装置中，由此提高了在干燥部中的机器通用性。由于在带式压榨机中降低的压力，无纺织物料幅的体积在脱水时所降低的程度不超过10％。因此无纺织物料幅的与含水量相关的固体含量相比迄今常用的通过抽吸箱的脱水被提高不超过10％，从而得到了更高的生产能力，降低了能耗并且避免提供额外的或更昂贵的干燥装置。
根据本发明的一种特别优选的实施方式，带式压榨机的辊子设计具有开口的表面用于排放或容纳干燥流体，并且使用相对干燥流体和优选相对空气和/或水蒸汽可渗透的带作为带式压榨机的带，并且在无纺织物料幅压靠到辊子上的同时，优选通过在辊子与外部压榨带之间形成的相应的压力差使干燥流体压榨穿过可渗透的带和无纺织物料幅。由于在带式压榨机中优选额外地给无纺织物料幅加载了干燥流体，在体积方面没有损失的情况下进一步提高了经济的且均匀的脱水的效率。
原则上还可以使用各种惰性气体或气溶胶作为干燥流体，其中，尤其利用空气和/或水蒸汽实现良好的结果。
如果使用空气作为干燥流体，则空气能够例如具有环境温度。作为对此的备选，还可以使用热空气作为干燥流体，即优选具有温度在50℃至250℃的范围中、特别优选150℃至250℃的范围中、完全特别优选在175℃至225℃的范围中、例如温度约为200℃的热空气。
当使用水蒸气作为干燥流体时，则优选以蒸汽重量/无纺织物料幅重量比最高为2kg蒸汽/kg无纺织物料幅和优选蒸汽重量/无纺织物料幅重量比最高为0.1至1kg蒸汽/kg无纺织物料幅、例如蒸汽重量/无纺织物料幅重量比约为0.5kg蒸汽/kg无纺织物料幅使用水蒸汽。
如上所述，优选在带式压榨机中机械记载压力的同时，将干燥流体挤压穿过无纺织物料幅，其中，带式压榨机的辊子设计具有开口的表面用于排放或容纳干燥流体。在此，尤其可以使用抽吸辊或鼓风辊作为辊子。
如果带式压榨机的辊子被实施为抽吸辊，则干燥流体应该从干燥流体罩开始至少通过可渗透的外部压榨带、无纺织物料幅和可渗透的内部带抽吸或导引至抽吸辊中。出于此目的，所述抽吸辊被加载了优选0.25bar至0.6bar范围内的负压(也即大气压力与在抽吸辊中所具有的压力之间的差值)、特别优选0.30bar至0.55bar范围内的负压、例如约为0.45bar的负压。
如果带式压榨机的辊子设计为鼓风辊，则干燥流体优选从鼓风辊开始至少通过可渗透的内部(无端头)带、无纺织物料幅和可渗透的外部(无端头)带优选喷吹至或导引至罩件中。在本发明的该实施方式中优选的是，以大气压力以上0.25bar至0.6bar的范围内的压力、特别优选0.30bar至0.55bar的压力、例如约为0.45bar的压力使干燥流体穿过可渗透的内部带、穿过无纺织物料幅并且穿过可渗透的外部压榨带喷吹至罩中。
当除了所提到的压力加载之外在带式压榨机中(如上述优选)还给无纺织物料幅加载干燥流体时，施加在无纺织物料幅上的压力还与干燥流体流相关。为了实现特备好的、经济的且均匀的脱水，在本发明构思的该实施方式的扩展方案中规定，通过带形成了100m3/(minm2)至300m3/(minm2)、优选150至250m3/(minm2)范围内和特别优选约为210m3/(minm2)的干燥流体流。
当带式压榨机的辊子自外部被内部和外部(无端头)带，还被一个或多个其他(无端头)带包绕时，如果在带式压榨机中给无纺织物料幅加载干燥流体则所述其他(无端头)带必须对于干燥流体来说是可渗透的，这如上所述是特别优选的。
为了一方面实现足够高的脱水度，而另一方面尽可能经济且均匀地实施脱水，根据本发明的特别优选的实施方式规定，在所述方法中至少用作压榨带的外部(无端头)带以20至100kN/m的拉应力、特别优选40kN/m至50kN/m的带应力压紧带式压榨机的辊子。
为了足够好而且同时尽可能经济且均匀的脱水，特别有利的是，在带式压榨机中在无纺织物料幅上施加小于140kPa、尤其小于100kPa和优选小于90kPa，但是大于30kPa且优选大于45kPa的机械压力。通过这种较低的压力，在避免在靴式压榨部中所出现的积水的情况下尤其实现了无纺织物的更大的体积，因为由于较小的压力不会出现无纺织物的明显压实并因此不会出现明显的体积损失。
同样为了足够好而且同时尽可能经济且均匀的脱水，在本发明构思的扩展方案中规定，无纺织物料幅在带式压榨机的延长的压隙中的停留时间设置为0.05秒与0.5秒之间。利用这种相对较长的停留时间，即使在相对较小的压力和对无纺织物料幅相应经济的处理的情况下也保证高效的脱水。
根据本发明的特别优选的实施方式，无纺织物料幅在带式压榨机中脱水至少20％、优选30至75％和特别优选33至50％。在此，该脱水度表示为在脱水时的重量损失相对于脱水前位于带式压榨机中的无纺织物料幅总重量的百分率。
在特定的情况下可能有利的是，带式压榨机设有仅仅两个缠绕辊子的(无端头)带，并且无纺织物料幅布置在这两个(无端头)带之前，并且这两个带接触地布置。在此情况下，无论是内部(无端头)带还是外部压榨带都接触无纺织物料幅。
在对此的备选实施方式中，带式压榨机可以除了内部和内部(无端头)带之外还设有至少一个以预定的包角包绕辊子的其他(无端头)带。在此，该至少一个其他(无端头)带尤其布置在外部压榨带与无纺织物料幅之间。
优选地，包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带包括至少一个毡带和/或织物带。在此，尤其有利的是，使用毡带作为包绕带式压榨机的辊子的内部(无端头)带。同样适用于此的尤其在于，在带式压榨机中同时干燥流体穿流过无纺织物料幅，并且使用抽吸辊作为带式压榨机的辊子。如果使用鼓风辊作为辊子，则可以提供尤其至少一个(沿干燥流体的流动方向观察)位于无纺织物料幅后方的外部(无端头)带作为毡带。与例如借助抽吸箱脱水的情况相比，利用在毡带上的脱水得到了明显更加均匀的湿度横向分布。此外，利用在毡上的脱水还降低了纤维损失。
当在带式压榨机中给无纺织物料幅优选同时加载干燥流体的情况下，所有包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带设计为相对于干燥流体可渗透或可穿透的。
此外优选的是，至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带相对于水是可渗透的，以便能让在带式压榨机上发生机械挤压时所出现的水穿透，或者至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带设计为使该(无端头)带能够吸收水，以便吸收在带式压榨机上发生机械挤压时所出现的水。
可以使用例如至少一个光滑的带和优选光滑的成型带作为带式压榨机的外部(无端头)带。
当利用根据本发明的方法应该制得结构化和/或穿孔的无纺织物时，根据本发明的优选实施方式规定，带式压榨机的至少一个接触无纺织物料幅的(无端头)带设计为结构化的带，通过该结构化的带使无纺织物料幅结构化和/或穿孔。
如果无纺织物料幅在带式压榨机中优选在压力加载的同时还被加载了干燥流体并且多于两个的可渗透的(无端头)带包绕带式压榨机的辊子，则该(无端头)带尤其沿干燥流体的流动方向观察例如可以包括可渗透的(无端头)带、无端头的光滑的成型带、无端头的可渗透的织物带和连续的可渗透的毡带。但原则上还可行的是，设置或多或少的(无端头)带和/或其他依次衔接的(无端头)带。
根据本发明的优选实施方式，带式压榨机的辊子设计为抽吸辊，并且包绕辊子的带沿干燥流体的流动方向观察包括
a)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
b)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的网带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
c)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的毡带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
d)绕辊子张紧的可渗透的毡压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带。
根据本发明的另一优选实施方式，带式压榨机的辊子设计为鼓风辊，并且包绕辊子的带沿干燥流体的流动方向观察包括
a)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
b)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的网带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
c)绕辊子张紧的可渗透的压榨带、可渗透的毡带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
d)绕辊子张紧的可渗透的毛毡压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带。
带式压榨机的(无端头)带应该以相同的包角包绕辊子。
无论单独的带的包角是相同的还是不同的，在本发明构思的扩展方案中规定，内部带和/或外部压榨带绕辊子的包角在90°至180°的范围内且尤其在100°至120°的范围内。由此可以达到为足够高且同时经济、均匀的脱水所需的、无纺织物料幅在带式压榨机的压隙中的停留时间。原则上适用的是，在相同的辊子直径和相同的辊子转速的情况下，无纺织物料幅在压隙中的停留时间越长，带的包角越大。
根据按照本发明的方法的另一特别有利的设计方式，带式压榨机的辊子的直径在500mm至1400mm的范围内且优选在750mm至1200mm的范围内。因为在带式压榨机中在无纺织物料幅上所施加的压力还与(无端头)带的包角和带式压榨机的辊子的直径有关，通过这种相对较大的直径，得到了相对较长的压榨压区和由于无纺织物料幅在压隙中更长的停留时间而相应高效的脱水。原则上适用的是，在带的包角相同且辊子转速相同的情况下，无纺织物料幅在压隙中的停留时间越长，辊子直径越大。
在带式压榨机之后或下游，无纺织物料幅尤其可以导引穿过作为热力干燥装置的至少一个TAD(“热风穿透干燥”)或空气干燥单元或平底炉。在此，无纺织物料幅可以通过这种热力干燥装置尤其干燥至最终干重含量。
在带式压榨机与这种热力干燥装置之间，无纺织物料幅可以在必要时导引穿过额外的脱水压榨机。在这种可选的额外的脱水压榨机中形成优选20kN/m至100kN/m的范围内的线性力和特别优选50kN/m至90kN/m范围内的线性力，以便实现经济且均匀然而却剧烈的脱水。
根据按照本发明的设备的另一优选的实施方式，无纺织物料幅在根据本发明的方法中封闭式牵引地从成型器至少导引至带式压榨机和优选导引至后置于带式压榨机的热力干燥装置。在此，无纺织物料幅从成型器转运至带式压榨机或转运至后置于带式压榨机的热力干燥装置通过唯一一个传送带实现。根据按照本发明的设备的另一优选的实施方式，传送带由成型网构成，在该成型网上在成型器中构成无纺布。尤其在无纺织物料幅在封闭式牵引地至少导引至带式压榨机的情况下，可以省去水刺加固。
在前接于带式压榨机的成型器中，无纺布尤其还以相对较低的密度形成在光滑的成型网或结构化的、使无纺布相应结构化和/或穿孔的成型网上，该无纺布具有相对于所得到的无纺布的100％重量的0.01至0.1重量％的固体含量。
在此，无纺布可以在成型器中通过本领域技术人员所公知的方法、也即哟偶选通过干法、湿法和/或挤出法构成。
无纺布例如在成型器中至少部分地按照湿法构成，其中，纤维尤其悬浮在水中并且沉集在透水的底板上。
作为备选或补充，无纺布在成型器中还可以至少部分通过气动方式构成。在此，无纺布通过借助空气流使纤维沉积在透气底板上而构成。
作为备选或补充，无纺布在成型器中还可以至少部分通过机械方式构成。在此，无纺布可以通过至少部分由从粗梳机或梳毛机去除的相叠的纤维网构成或由梳理机构成。
作为备选或补充，无纺布还可以至少部分按照所谓的纺粘法构成，其中，无纺布通过纤维的沉积构成，该纤维由通过喷嘴的聚合物熔体纺丝并且借助冷空气和/或机械方式拉伸。
作为备选或补充，无纺布在成型器中最终还可以至少部分通过所谓的熔喷法构成。在此，无纺布通过纤维的沉积构成，该纤维直接由经过喷嘴的聚合物熔体纺丝并且借助热空气流拉伸至断裂。
原则上，无纺布在成型器中不仅通过上述一个方法而是通过两个或多个上述方法的任意组合构成。
随后、也即无纺布在成型器中构成之后且进一步脱水之前，可以通过加固方法加固所构成的无纺布，该加固方法优选包括机械的加固和/或水刺加固。在水刺加固中，所构成的无纺布通过纤维的交缠加固成无纺织物料幅，所述交缠通过涡流实现的方式，尤其是集中的高压水射流作用在无纺布上。有利地，通过加载水射流同时还使无纺布结构化和/或穿孔。然而水刺加固不是强制的，而且尤其在无纺织物料幅封闭式牵引地例如通过唯一一个传送带至少转运至带式压榨机时是可以省去的。
在成型器中的进料可以i)至少部分由天然纤维，优选来自漂白硫酸盐针叶木浆(NBKP)、漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP)、由蕉麻纤维或棉花得到的纤维组成，ii)至少部分由人造纤维，优选来自粘纤组成，iii)至少部分由合成纤维，优选来自聚酯或聚酰胺组成，iv)至少部分由矿物纤维，优选玻璃纤维组成，v)至少部分由碳纤维组成和/或vi)由任意上述材料的混合物组成。
在此，在成型器中的进料有利地至少部分由长于2mm、优选长于3mm和特别优选长于4mm的纤维组成。
根据按照本发明的方法的另一优选且符合目的的设计方式，尤其为了形成带有大于50g/m2、优选大于80g/m2和特别优选大于100g/m2的单位面积重量的无纺织物料幅，无纺织物料幅在带式压榨机之前或之后还额外地导引通过真空加载的抽吸辊。
最后，也即在最后一个干燥步骤之后，如果无纺织物的稍后使用需要，还可以以热力方式和/或化学方式加固无纺织物。
附图说明
以下参照附图结合实施例对本发明进行更详尽的阐述。在附图中：
图1是制造无纺织物的传统设备的示意图；
图2是根据本发明改装的设备的第一示例性实施方式的示意图以及；
图3是根据本发明改装的设备的另一示例性实施方式的示意图，其带有布置在带式压榨机的辊子上方的用于排放和容纳干燥流体的罩。
具体实施方式
图1示出用于制造无纺织物的传统设备10的示意图，其带有成型器12、水刺加固装置14、包括多个抽吸管或抽吸箱16的脱水装置18和两个热力干燥装置20(也即两个TAD或空气干燥单元)、用于给已干燥的无纺织物料幅施加整理剂的浸渍池22以及卷绕设备24。
在包括成型网26的成型器12中，无纺布按照湿法以较低的密度构成。
在已知的设备10中，由于包括抽吸管或抽吸箱16的脱水装置18而产生之前所述的问题。
为了克服所述问题或弊端，根据本发明将上述按照现有技术设计的用于制造无纺织物的设备进行改装，即通过以下步骤进行改装：
-去除所有布置在干燥装置20上游的抽吸管和/或抽吸箱16，并且
-在成型器12与干燥装置20之间安装带式压榨机，其中，带式压榨机包括辊子，至少一个贴靠在辊子上的内部带和外部压榨带包绕该辊子，其中，由在成型器12中构成的无纺布所形成的无纺织物料幅能够布置或布置在至少内部带与外部压榨带之间的辊子的区域中，并且其中，压榨带以至少15kN/m的拉应力可压紧和优选压紧辊子。
由图2首先在示例性视图中得到利用按照本发明改装的设备实施的无纺织物制造的基本原理。
随后，无纺布形成在用于按照确定的方法或这种方法的任意组合制造无纺织物的相关设备的成型器28中。例如以机械方式借助水刺加固装置32和/或类似装置加固所构成的无纺布，并且给已加固的无纺织物料幅随后进一步脱水。但如下所述，并不是在所有情况中都强制加固。
对由所构成的无纺布形成的无纺织物料幅的进一步脱水包括借助带式压榨机34的脱水，该带式压榨机带有辊子36，至少一个接触辊子的内部无端头带40以及用作压榨带的外部无端头带42以相应的包角缠绕辊子36，以便构成延长的压榨压区38。
在成型器28中，无纺布尤其通过干法、湿法和/或挤出法构成。
为了形成在位于两个无端头带40、42之间的无纺织物料幅上的机械压力，带式压榨机34的作为压榨带使用的外部无端头带42以至少15kN/m的拉应力绕辊子36张紧或压紧辊子36。通过压榨带42，无纺织物料幅和接触辊子36的内部无端头带40压靠到辊子36上。
优选地，在通过带式压榨机34的压榨带34对无纺织物料幅以机械方式加载压力的同时，即通过辊子36与外部压榨带42之间的压力差将干燥流体挤压穿过无端头带40、42和无纺织物料幅。为了实现对干燥流体的挤压，无端头带40、42在当前情况下相对于干燥流体是可渗透的，也就是说相对于干燥流体是可穿透的。此外，带式压榨机34的辊子36在该实施方式中设计具有开口的表面用于排放或吸收干燥流体。在此，辊子尤其可以由抽吸辊或鼓风辊构成。
此外优选的是，至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带40、42相对于水是可渗透的，以便让在带式压榨机34上发生机械挤压时产生的水穿透，或者至少一个包绕带式压榨机的辊子的(无端头)带40、42设计为使(无端头)带能够吸收水，以便吸收在带式压榨机34上发生机械挤压时产生的水。
尤其可以使用空气或水蒸汽作为干燥流体，其中，可以使用处于环境温度的空气或热空气作为干燥空气。
在抽吸辊的情况下，干燥流体从干燥流体罩44开始至少通过可渗透的外部无端头带42、无纺织物料幅和可渗透的内部无端头带40抽吸至或导引至抽吸辊中。
在鼓风辊的情况下，干燥流体从鼓风辊开始至少通过可渗透的内部无端头带40、无纺织物料幅和可渗透的外部无端头带42喷吹至或导引至罩44中。
如图所示，带式压榨机34例如设有仅仅两个缠绕辊子36的无端头带40、42。位于无端头带40、42之间的无纺织物料幅在此情况下被两个无端头带40、42接触。
原则上，带式压榨机34除了内部和外部无端头带40、42之外还可以设有至少一个以确定的包角缠绕辊子36的其他无端头带。在此，至少一个其他无端头带例如布置在外部无端头带42与无纺织物料幅之间。
优选地，缠绕带式压榨机34的辊子36的无端头带40、42包括至少一个毡带和/或至少一个织物带。在此，毡带可以提供为缠绕带式压榨机34的辊子36的内部无端头带40。如果在带式压榨机34中给无纺织物料幅优选额外地加载干燥流体，则至少沿干燥流体的流动方向观察在无纺织物料幅之后设置至少一个毡带。
尤其在带式压榨机34中给无纺织物料幅(优选地)加载干燥流体的情况下，如上所述，所有包绕带式压榨机34的辊子36的无端头带40、42设计为相对于干燥流体是可渗透或者可穿透的。
可以使用例如至少基本上光滑的带、尤其光滑的成型带作为带式压榨机34的外部无端头带42。
在确定的情况下有利的是，至少一个接触带式压榨机34的无端头带40、42的无纺织物料幅设计为结构化的带，通过该结构化的带相应地对无纺织物料幅结构化和/或穿孔。
根据本发明的适宜的设计方式，缠绕带式压榨机34的辊子36的无端头带40、42尤其沿干燥流体的流动方向观察包括可渗透的无端头带、无端头的光滑的成型网、无端头的织物带和无端头的毡带。然而原则上也可以设置或多或少的无端头带和/或与以上所述不同的次序设置无端头带。
如果带式压榨机34的辊子36设计为抽吸辊，则缠绕辊子36的带沿干燥流体的流动方向观察优选地包括
a)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
b)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的网带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
c)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的毡带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
d)绕辊子36张紧的可渗透的毡压带、可渗透的织物带和可渗透的毡带。
而如果带式压榨机34的辊子36设计为鼓风辊，则缠绕辊子36的带沿干燥流体的流动方向观察优选地包括
a)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
b)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的网带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
c)绕辊子36张紧的可渗透的压榨带、可渗透的毡带、可渗透的织物带和可渗透的毡带，或
d)绕辊子36张紧的可渗透的毡压带、可渗透的织物带和可渗透的毡带。
带式压榨机34的无端头带40、42尤其能够以相同的包角缠绕辊子36。
在带式压榨机34的下游，无纺织物料幅导引穿过至少一个热力干燥装置46，例如尤其是TAD或空气干燥单元或平底炉。在此，无纺织物料幅可以在这种热力干燥装置46中尤其被干燥至最终干重含量。
在成型器28中，无纺布可以有利地以相对较低的密度、尤其为0.01至0.1％的固体含量构成在光滑的成型网上，或构成在结构化的、相应地使无纺布结构化和/或穿孔的成型网上。为此尤其可以使用所谓的斜网成型器。
通过必要时设有的水刺加固装置32也可以同时使无纺布结构化和/或穿孔。这种水刺加固装置32因此尤其在要额外地使无纺布或无纺织物料幅结构化和/或穿孔时是优选的。
在成型器28中的进料可以i)至少部分由天然纤维，优选来自漂白硫酸盐针叶木浆(NBKP)、漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP)、由蕉麻纤维或棉花或类似材料制成的纸浆组成，ii)至少部分由人造纤维，优选来自粘纤或类似材料组成，iii)至少部分由合成纤维，优选来自聚酯或聚酰胺或类似材料组成，iv)至少部分由矿物纤维组成，优选由玻璃纤维或类似材料组成，v)至少部分由碳纤维组成和/或vi)由任意上述材料的混合物组成。
优选地，在成型器28中的进料至少部分由长于2mm、优选长于3mm且特别优选长于4mm的纤维构成。尤其为了形成带有大于50g/m2、优选大于80g/m2且特别优选大于100g/m2的单位面积重量的无纺织物料幅，无纺织物料幅可以在带式压榨机34之前或之后额外地导引通过真空加载的抽吸辊。
具体来说，在图2中以示意图方式示出的按照本发明改装的制造无纺织物的设备30的第一示例性实施方式也包括成型器28、水刺加固装置32、带式压榨机34以及热力干燥装置46，该热力干燥装置在当前情况下例如是TAD或空气干燥单元。
在成型器28中，无纺布例如采用湿法以较低的密度构成在成型网48上，所述成型网同时也用作传送带，用于将无纺布运转到水刺加固装置32上。如“50”处所表示的，无纺布还可以由额外的层构成。
在成型器28中构成的无纺布通过成型网48封闭式牵引地转运到水刺加固装置32上。
被加固的无纺织物料幅52从水刺加固装置32例如开放式牵引地运转至带式压榨机34，该带式压榨机在此显示为例如仅带有两个缠绕辊子36的无端头带40、42。无纺织物料幅52从带式压榨机34例如开放式牵引地运转至热力或TAD干燥装置46。
在通过带式压榨机34对无纺织物料幅进行机械的压力加载的同时，优选通过相应的压力差使干燥流体挤压通过在此情况下可渗透的无端头带40、42并通过无纺织物料幅52。在此，辊子36具有开口的表面，其中，辊子36如前所述尤其可以设计为抽吸辊或鼓风辊。在所示实施例中，确定用于排放或容纳干燥流体的罩44布置在辊子36的上方。如图所示，辊子36可以配有刮刀62。
水刺加固装置32不是必不可少的。然而水刺加固装置尤其可以在要额外地使无纺织物料幅52结构化和/或穿孔时设置。此外，这种结构化或穿孔也可以通过水刺加固装置32实现。此外，带式压榨机34尤其还可以设有至少一个使无纺织物料幅52结构化和/或穿孔的结构化带，该结构化带相应地又缠绕辊子36。
图3示出按照本发明改装的设备的带式压榨机34的另一示例性实施方式的示意图。
在此情况下，用于排放或容纳干燥液体的罩件44布置在带式压榨机34的辊子36的上方。此外在所示的示例性实施方式中，仅一个内部无端头带40以及用作压榨带42的外部无端头带42包绕带式压榨机34的辊子36。
内部无端头带40的环布置在作为压榨带使用的外部无端头带42的环的下方。内部无端头带40又可以尤其是毡带。干燥流体流根据辊子36设计为抽吸辊还是鼓风辊而自上向下或自下向上地指向。待脱水的无纺织物料幅又位于内部无端头带40与外部无端头带42之间。如前所述，给无纺织物料幅额外加载干燥流是可选的。当要使无纺织物料幅同时结构化和/或穿孔时，额外加载干燥流是优选的。
而且在图3所示的该实施例中也示出，为带式压榨机34的辊子36配置了刮刀62。
如尤其从图3中可知的，相关的无端头带40、42以相同的包角绕带式压榨机34的辊子36导引，其中，所示包角适宜地略微大于带式压榨机34的辊子的抽吸或鼓风区64。
附图标记清单
10传统设备
12成型器
14水刺加固装置
16抽吸管、抽吸箱
18脱水装置
20热力干燥装置(TAD)
22浸渍池
24卷绕设备
26成型网
28成型器
30设备
32水刺加固装置
34带式压榨机
36辊子
40内部(无端头)带
42外部(无端头)带
44(干燥)罩
46热力干燥装置(TAD)
48成型网
50额外的层
52无纺织物料幅
62刮刀
64抽吸或鼓风区

Claims (15)

1.一种用于改装制造无纺织物的设备的方法，所述设备包括用于构成无纺布的成型器(28)、用于使所述无纺布脱水的抽吸管和/或抽吸箱(16)以及干燥装置(46)，所述方法包括以下步骤：
-去除所有布置在所述干燥装置(46)上游的抽吸管和/或抽吸箱(16)，和
-在所述成型器(28)与所述干燥装置(46)之间安装带式压榨机(34)，其中，所述带式压榨机包括辊子(36)，至少一个贴靠在所述辊子(36)上的内部带(40)和外部压榨带(42)包绕所述辊子，其中，由在所述成型器(28)中构成的无纺布所形成的无纺织物料幅(52)能够布置或优选布置在至少所述内部带(40)与所述外部压榨带(42)之间的所述辊子(36)的区域中，并且其中，所述压榨带(42)以至少15kN/m的拉应力可压紧和优选压紧所述辊子(36)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带式压榨机(34)的辊子(36)设计具有开口的表面用于排放或容纳干燥流体，并且所述带式压榨机(34)的带(40、42)设计为相对于干燥流体和优选相对于空气和/或水蒸汽可渗透的带(40、42)，从而在所述无纺织物料幅(52)压靠到所述辊子(36)上的同时，能够通过所述辊子(36)与所述外部压榨带(42)之间的压力差使干燥流体流动穿过可渗透的带(40、42)和所述无纺织物料幅(52)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述带式压榨机(34)的所述辊子(36)设计为抽吸辊，使得干燥流体能够优选从干燥流体罩(44)开始至少通过可渗透的所述外部压榨带(42)、所述无纺织物料幅(52)和可渗透的内部带(40)抽吸至抽吸辊中。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，带式压榨机(34)的辊子(36)设计为鼓风辊，从而使干燥流体能够优选从干燥流体罩(44)开始至少通过可渗透的内部带(40)、所述无纺织物料幅(52)和可渗透的外部压榨带(42)优选喷吹至抽吸辊中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述成型器(28)与所述带式压榨机(34)之间布置用于将构成的无纺布加固成无纺织物料幅的装置(32)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述装置(32)是机械的加固装置和优选是水刺加固装置(32)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述无纺织物料幅(52)封闭式牵引地从所述成型器(28)运转至所述带式压榨机(34)且优选运转至所述干燥装置(46)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述带式压榨机(34)的下游设置至少一个热力干燥装置(46)、优选TAD(“热风穿透干燥”)或空气干燥单元或平底炉。
9.一种用于运行根据上述权利要求任一项所改装的设备的方法，所述设备用于制造无纺织物，所述方法包括以下步骤：
-在所述成型器(28)中构成无纺布，
-对由所述无纺布形成的无纺织物料幅(52)进一步脱水，其中，对所述无纺织物料幅(52)的进一步脱水包括在所述带式压榨机(34)中的脱水，其中，所述无纺织物料幅(52)布置在至少所述内部带(40)与所述外部压榨带(42)之间的所述辊子(36)的区域中，并且所述压榨带(42)以至少15kN/m的拉应力压紧所述辊子(36)，并且由此所述无纺织物料幅(52)和所述内部带(40)压靠到所述辊子(36)上，以及
-所述无纺织物料幅(52)导引穿过所述干燥装置(46)，以使所述无纺织物料幅(52)干燥至最终干重含量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述带式压榨机(34)的辊子设计带有开口的表面用于排放或容纳干燥流体，并且使用相对于干燥流体和优选相对于空气和/或水蒸汽可渗透的带(40、42)作为所述带式压榨机(34)的带(40、42)，并且在将所述无纺织物料幅(52)压靠到所述辊子(36)上的同时，即优选通过所述辊子(36)与所述外部压榨带(42)之间形成的相应压力差将干燥流体挤压穿过可渗透的带(40、42)和所述无纺织物料幅(52)。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述外部压榨带(42)以20至100kN/m，优选25至75kN/m和尤其优选40至50kN/m的拉应力压紧所述带式压榨机(34)的所述辊子(36)。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述带式压榨机(34)中，对所述无纺织物料幅(52)施加小于140kPa，优选小于100kPa和特别优选小于90kPa的机械压力。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在所述带式压榨机(34)中将所述无纺织物料幅(52)脱水至少20％。、优选30至75％和特别优选22至50％。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述无纺织物料幅(52)在所述带式压榨机(34)与所述热力干燥装置(46)之间导引穿过额外的脱水压榨机。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述无纺布在所述成型器(28)中构成之后和在所述带式压榨机(34)中进一步脱水之前，通过加固方法加固所构成的无纺布，所述加固方法优选包括机械加固和/或水刺加固。
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