CN107002331B - 用于制造无纺织物的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造无纺织物的方法，其中在成型器中形成无纺物，然后使由此形成的无纺织物‑材料幅面加固。在此，无纺物在成型器中至少部分地按照湿法形成，借助至少一个按照水刺加固方法工作的加固装置使由无纺物形成的无纺织物‑材料幅面加固，在无纺物形成时根据湿法产生的过程水的至少一部分与在水刺加固时产生的过程水的至少一部分汇合，将从由此合成过程水中回收的纤维又输送给制造过程并且将其余的合成过程水至少部分地又使用于水刺加固。本发明还涉及一种用于实施此方法的相应的设备。

Description

用于制造无纺织物的方法和设备
本发明涉及一种用于制造无纺织物(Vliesstoff)的方法以及设备。
无纺织物是由纤维制成的以不同方式加固的平面织物。
已知的用于制造无纺织物材料的方法包括一般包括无纺物形成、无纺物加固以及然后另外的脱水。无纺物形成的不同的方法例如在专利文献WO2007/018960A2中描述。在此，无纺物(Vlies)可以尤其是通过干法、湿法和/或挤压方法形成。
随后的无纺物加固可以例如按照所谓的水刺加固方法，也称作"水刺法"或“水力缠结法”进行。在此，形成的无纺物通过纤维的缠绕被加固，其中，缠绕通过搅动而实现，方式是尤其是聚焦的高压水束作用到无纺物上。在此尤其是一列细的非发散性的高压水束可以指向通过载体系统支承的无纺织物-材料幅面，其中，载体系统可以包括例如环绕的筛网或多孔的滚筒。水刺加固喷嘴的数量、尺寸和压力水平取决于有待处理的纤维类型和水刺加固的程度。
准备的大多数传统的产品的单位面积重量在5g/m2至100g/m2的范围内。轻于25g/m2的材料通常不可用，因为存在太少的纤维质量用于加固。另一方面，具有大于100g/m2的单位面积重量的材料通常不可使用，因为难以让高压-水束穿过纤维组织。几个更新的技术使用高达248.21bar(2600psig)的压力。因此，可以使单位面积种类超过500g/m2的无纺织物按照水刺加固方法加固。
在缝合底层下方设置对于各喷嘴-连接件通常分离的真空缝隙，用于排出穿透过纤维组织的水。在水刺加固过程的任意一个阶段中不足的排水会导致“水泛滥”和加固效率的损失。附加的水可以通过真空-卸料系统去除，以便减少干燥器中仍要去除的水的量。
水刺加固系统需要一定量的水。通常，所需的量处于10m3/h至300m3/h的范围内。
该水被回收并且通常必须为了去除赃物、毛细纤维和细菌在再利用之前处理，以防吸水喷嘴的堵塞。所需的水处理的类型取决于所使用的原料。包含纸浆、棉花、其他天然纤维或按照熔喷方法制造的纤维的材料带来比由人工合成的短纤维制成的材料更多细微的纤维废料并因此需要复杂化的过滤系统。水处理系统可以视所使用的纤维的类型和污染程度而定地包含由下列部件构成的组合：空气分离器、清器件或卸压-浮选系统、沙滤器、带过滤器、初滤器、过滤器插件、软管过滤器、去离子单元、热交换器和用于细菌处理的系统。
纤维损失一般处于3至10％的范围内。根据相关设备的容量，该损失总的不超过300kg/h。人工合成的纤维相对昂贵。用于这种纤维的成本目前处于2到3€/kg的范围内。
在也称作水刺的水刺加固时，一般水量在很牢固闭合的回路中导引。因此至今或者需要化学的和/或除了机械净化/过滤外生物的准备相关的废水或严重的稀释或换新，这些化学的和/或生物的准备相关的废水或严重的稀释或换新减少盐分加重和细菌富集。理论上这也可以通过新鲜水实现。但这在生态上和经济上都是不合理的。此外，将纯经济地在相同的范围内提高废水量并且将加强在这两方面的负面效果。
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种开头所述类型的方法和设备，其中，既可以再利用来自在无纺物形成时产生的过程水的纤维又可以再利用包含在过程水中的纤维，该过程水在由无纺物形成的无纺织物-材料幅面的随后的水刺加固中产生。同时，在使用尽可能少的新鲜水的情况下至少应当简化对于为水刺加固而回收的水的水准备。
按本发明，该技术问题通过一种用于制造无纺织物的方法以及用于实施上述方法来制造无纺织物的设备解决。
按本发明的用于制造无纺织物的方法特征在于，在成型器中形成无纺物，然后加固由此形成的无纺织物-材料幅面，其中，无纺物在成型器中至少部分地按照湿法形成，借助至少一个按照水刺加固方法工作的加固装置加固由无纺物形成的无纺织物-材料幅面，使在无纺物形成时根据湿法产生的过程水的至少一部分与在水束-加固时产生的过程水的至少一部分汇合，将从由此合成过程水中回收的纤维又输送给制造过程并且将其余的合成过程水至少部分地又用于水刺加固。
按本发明，无纺织物理解为直接地通过成型获得的小浓度的纤维无纺物，而无纺织物理解为具有一定的或相对较高浓度的无纺织物。
按本发明，湿法(与该概念在技术上习惯的使用一致地)理解为一种方法，其中，纤维尤其是在水中浸软并且放置在透水的垫子上。
由于方法的按本发明的实施方案，不仅可以从无纺物形成时产生的过程水中回收纤维，而且还可以回收含在过程水中的纤维，该过程水在由无纺物形成的保证-材料幅面随后的水刺加固时出现。在此，将从水刺加固时产生的过程水中又获得的纤维与从按照湿法、也称作湿法成网法的无纺物形成过程中回收的纤维混合是特别有利的，因为从按照湿法的无纺物形成过程中回收的纤维通常在更好的状态并且当今不能回收尤其是水刺加固的纤维。为了在水刺加固时的回收共同导引回水带来特别的优点是，通过与明显更大份额的、无纺物形成时按照湿法产生的过程水混合将盐化和细菌的富集风险减至最小。由此至少将以前需要的来自水刺加固的回水的化学和生物准备减至最小或完全取消。根据按本发明的方法，在水刺加固时形成过程水通过在无纺物形成时根据湿法形成过程水稀释或换新。因此，相关的过程水回路包含尤其是比在通常水刺加固(水刺)情况下多高达10-倍的水量。此外，通过组合的水导引相应地得到更少的投资成本和更少的位置需求。
由在无纺物形成时根据湿法产生的过程水与在水刺加固时产生的过程水汇合而合成的合成过程水优选至少部分地为了回收纤维输送给浮选，尤其是减压浮选。
浮选或减压浮选是用于将固相与液相分离的物理-化学分离法，其中，在水中分散的或悬浮的材料通过形成的气泡传送到水表面并且从水表面移除。在此，将合成过程水为了回收纤维优选输送给微型浮选。这种微型浮选是减压浮选的特殊形式，其中，使用比较小的空气泡，即，具有约30μm和约的直径50μm的空气泡。
在确定的情况下，还有利的是，之前准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水。
特别有利的也是，使从合成过程水中回收的纤维浓缩，之后又将此纤维输送给制造过程。
又可以将从合成过程水中回收的纤维有利地至少部分地直接地在浆料制备之后输送给制造过程或也至少部分地在制造过程的开始输入单独的纤维束。但也可以考虑例如，将从合成过程水中回收的纤维在输送已干燥的回收纤维情况下至少部分地又引入制造过程的开始。
确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水的准备或者说制备优选包括过滤，尤其是借助保安过滤器、沙滤器、带式过滤器、具有集成浮选的带式过滤器、具有集成浮选的沙滤器和/或细滤器的过滤。
如已述，但可以在确定的情况下完全地省掉确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水的这种准备或者说制备。
按本发明的用于制造无纺织物的设备相应地包括用于形成无纺物的成型器和至少一个用于然后加固由已形成的无纺物构成的无纺织物-材料幅面的装置，其中，成型器包括液压成型器，在液压成型器中至少部分地按照湿法形成无纺物，加固装置包括至少一个水刺加固装置，在至少一个水刺加固装置中，按照水刺加固方法加固由无纺物形成的无纺织物-材料幅面，设置用于将在无纺物形成时根据湿法形成的过程水的一部分与在水刺加固时产生的过程的至少一部分汇合的器件、用于从由汇合的过程水合成的过程水回收纤维的器件，设置用于将回收的纤维又输送给制造过程的器件，并且设置用于将其余的合成过程水至少部分地反馈至水刺加固装置的器件。
在此，由在无纺物形成时根据湿法产生的过程水与在水刺加固时产生的过程水汇合而合成的合成过程水优选至少部分地为了回收纤维输送给浮选装置，尤其是减压浮选装置。在此，浮选装置包括优选微型浮选装置。
在确定的情况下也可以设置用于准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水的器件。
根据按本发明的设备的另一种优选的实施形式，设置用于使从合成过程水中回收的纤维浓缩的器件。
该设备优选包括用于将从合成过程水中回收的纤维至少部分地直接在浆料制备之后又输送给制造过程的设备和/或用于将从合成过程水中回收的纤维至少部分地在制造过程开始输入单独的纤维束的器件。但作为补充或备选，设备也包括用于将从合成过程水中回收的纤维在输送已干燥的回收纤维的情况下至少部分地又引入制造过程的开始的器件。
用于准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水的器件包括必要时优选过滤器件，尤其是至少一个保安过滤器，至少一个沙滤器，至少一个带式过滤器、至少一个具有集成浮选的沙滤器和/或至少一个细滤器。如已述，但可以在确定的情况下可以完全省掉准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水。
下面根据实施例并且参照附图进一步阐述本发明；在附图中示出：
图1是按本发明的用于制造无纺织物的设备的例举的实施形式的示意性部分图示以及
图2是按本发明的用于制造无纺织物的设备的另一个例举的实施形式的水刺加固装置的示意性部分图示。
图1在示意性部分图中示出按本发明的用于制造无纺织物的设备10的例举的实施形式。
设备10包括用于形成无纺物的成型器12和用于然后加固由已形成的无纺物构成的无纺织物-材料幅面的装置14。
成型器12包括液压成型器，尤其是斜网成型器，在液压成型器中按照湿法形成无纺织物。加固装置14包括水刺加固装置，在水刺加固装置中按照水刺加固方法加固由无纺织形成的无纺织物-材料幅面。在此，该水刺加固装置14可以具有预加固区段和后加固区段或设计成统一的加固装置。
此外，设备10包括用于将在无纺物形成时根据湿法产生的过程水的至少一部分与在水刺加固时产生的过程水的至少一部分汇合的器件16、用于从由汇合的过程水合成的过程水中回收纤维的器件18、用于将回收的纤维又输送给制造过程的器件20和用于将其余的合成过程水至少部分地反馈至水刺加固装置14的器件22。
由在无纺物形成时根据湿法产生的过程水24与在水刺加固时产生的过程水26的汇合而合成的过程水28部分地为了回收纤维输送给浮选装置30，该浮选装置30在本实施形式中包括例如微型浮选装置。
此外，设备10包括用于准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水34的器件32。
此外，设备10尤其是也可以包括用于使从合成过程水28中回收的纤维浓缩的器件36。
此外，可以设置设备10，所述设备10具有用于将从合成过程水28中回收的纤维至少部分地直接地在浆料制备之后又输送给制造过程的器件、用于将从合成过程水28中回收的纤维至少部分地在制造过程的开始输入单独的纤维束中的器件和/或将从合成过程水28中回收的纤维在输送已干燥的回收纤维的情况下至少部分地又引入制造过程的开始。
用于准备为了再利用确定用于水刺加固的其余的合成过程水34的器件32主要包括过滤器件，尤其是保安过滤器38，沙滤器40、带式过滤器、具有集成浮选的沙滤器和/或细滤器42。
在本发明的实施例中，准备器件32还包括布置在浮选装置30和保安过滤器38之间的清水容器44、连接在保安过滤器38和沙滤器40之间的缓冲容器46、连接在沙滤器40和细滤器42之间的容器48、后置于细滤器42的水容器52以及后置于水容器52的低压泵54，除了过滤的回水，可以将新鲜水50输送给该容器48。此外，在本发明的按图1的图示中可见设置在清水容器44和保安过滤器38之间的过程水泵56和布置在容器48和细滤器42之间的废水泵58和类似物。
水刺加固装置14包括通过高压泵60加载的喷嘴头62，布置在高压泵60和喷嘴头24之间的保安过滤器86以及与喷嘴头24对置的抽吸器件88。
来自成型器12的过程水首先到达容器64(白水I)中。来自该容器64的溢流导入另一个容器66中，在该另一个容器66中过程水24，26汇合在一起。在此，来自水刺加固的过程水26首先到达抽吸水容器68中，该抽吸水容器68前置于容器66，或来自水刺加固的过程水26可以直接地导入容器66中。容器64中收集的水的一部分通过翼型泵70反馈至成型器。来自容器66(白水II)的溢流到达另一个容器72(白水III)中，附加的来自浓缩器件36的白水可以输送给另一个容器72。来自容器72的过程水最后输送给浮选装置30。
用于回收纤维的器件18包括前置于浓缩器件36的伏辊损纸容器(couch broke)74，来自浮选装置30的过程水输送给所述伏辊损纸容器。浓缩器件36后置有湿-废料槽(wetbroke chest)76，回收的纤维从所述湿-废料槽中取出并且输送给尤其是机器槽78。过程水26也可以例如直接地挤压入浮选装置30中。
图2示出按本发明的用于制造无纺织物的设备的另一个例示的实施形式的水刺加固装置14的示意性部分图示。在此，该水刺加固装置14包括第一区段14'、区段14"和另一个区段14"'，在该第一区段14'中无纺织物-材料幅面80水平地导引，在区段14"中无纺织物-材料幅面80围绕第一滚筒82导引，在另一个区段14"'中无纺织物-材料幅面80围绕另一个滚筒84导引。在水刺加固装置14的三个区段14'至14"'的每一个中，无纺织物-材料幅面80分别借助多个喷嘴头62加载。与喷嘴头62对置的抽吸器件88在区段14'和14"中包括分别配给相关的滚筒82或84的抽吸器件，其中，滚筒82，84可以尤其是分别设计成吸辊。
此外，相关的设备可以至少基本上尤其又与按图1描述的相同地设计。
附图标记列表
10 设备
12 成型器
14 水刺加固装置
14'水刺加固装置的区段
14"水刺加固装置的区段
14"'水刺加固装置的区段
16 用于过程水汇合的器件
18 用于纤维回收的器件
20 用于回流回收的纤维的器件
22 用于回流过程水的器件
24 来自成型的过程水
26 来自水刺加固的过程水
28 合成过程水
30 浮选装置
32 准备器件
34 其余的合成过程水
36 稠化剂
38 保安过滤器
40 沙滤器
42 细滤器
44 清水容器
46 缓冲容器
48 容器
50 新鲜水
52 水容器
54 低压泵
56 过程水泵
58 废水泵
60 高压泵
62 喷嘴头
64 容器(白水I)
66 容器(白水ΙI)
68 抽吸水容器
70 翼型泵
72 容器(白水III)
74 伏辊损纸容器
76 湿废料槽
78 机器槽
80 无纺织物-材料幅面
82 滚筒
84 滚筒
86 保安过滤器
88 抽吸器件

Claims (22)

1.一种用于制造无纺织物的方法，其中，在成型器(12)中形成无纺物，然后使由此形成的无纺织物-材料幅面(80)加固，其中，无纺物在成型器(12)中至少部分地按照湿法形成，借助至少一个按照水刺加固方法工作的加固装置(14)使由无纺物形成的无纺织物-材料幅面(80)被加固，在无纺物形成时根据湿法产生的过程水的至少一部分与在水刺加固时产生的过程水(26)的至少一部分汇合，将从由此合成过程水(28)中回收的纤维又输送给制造过程并且将其余的合成过程水(34)至少部分地又使用于水刺加固。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将由在无纺物形成时根据湿法产生的过程水(24)与在水刺加固时产生的过程水(26)的汇合的合成过程水(28)至少部分地输送给浮选，用于回收纤维。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述浮选是减压浮选。
4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，合成过程水(28)输送给微型浮选，用于回收纤维。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水(34)被事先制备。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，使从合成过程水(28)中回收的纤维浓缩，然后将所述回收的纤维又输送给制造过程。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将从合成过程水(28)中回收的纤维至少部分地直接地在浆料制备之后又输送给制造过程。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将从合成过程水(28)中回收的纤维至少部分地在制造过程开始就输入单独的纤维束中。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将从合成过程水(28)中回收的纤维在输送已干燥的回收纤维的情况下至少部分地又引入制造过程的开始。
10.按权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水(34)的制备包括过滤。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，所述过滤是借助保安过滤器(38)的过滤、沙滤器(40)的过滤、带式过滤器的过滤、具有集成的浮选的带式过滤器的过滤、具有集成浮选的沙滤器的过滤和/或细滤器(42)的过滤。
12.一种用于实施按前述权利要求任一项所述的方法来制造无纺织物的设备(10)，该设备具有用于形成无纺物的成型器(12)和至少一个用于随后使由已形成的无纺物构成无纺织物-材料幅面被加固的加固装置(14)，其中，成型器(12)包括液压成型器，在所述液压成型器中无纺物至少部分地按照湿法形成，所述加固装置(14)包括至少一个水刺加固装置，在所述至少一个水刺加固装置中由无纺物形成的无纺织物-材料幅面(80)按照水刺加固方法被加固，设置用于使在无纺物形成时根据湿法产生的过程水(24)的至少一部分与在水刺加固时产生的过程水(26)的至少一部分汇合的器件(16)，设置用于从由汇合的过程水(24，26)合成的合成过程水(28)中回收纤维的器件(18)，设置用于将回收的纤维又输送给制造过程的器件(20)，并且设置用于使其余的合成过程水(34)至少部分地回收至水刺加固装置(14)的器件(22)。
13.按权利要求12所述的设备，其特征在于，由在无纺物形成时根据湿法产生的过程水(24)与在水刺加固时产生的过程水(26)汇合而合成的合成过程水(28)至少部分地输送给浮选装置(30)，用于回收纤维。
14.按权利要求13所述的设备，其特征在于，所述浮选装置(30)是减压浮选装置。
15.按权利要求13所述的设备，其特征在于，所述浮选装置(30)包括微型浮选装置。
16.按权利要求12所述的设备，其特征在于，设置用于制备确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水(34)的器件(32)。
17.按权利要求12所述的设备，其特征在于，设置用于使从合成过程水(28)中回收的纤维浓缩的器件(36)。
18.按权利要求12所述的设备，其特征在于，设置用于将从合成过程水(28)中回收的纤维至少部分地直接地在浆料制备之后又输送给制造过程的器件。
19.按权利要求12所述的设备，其特征在于，设置用于将从合成过程水(28)中回收的纤维至少部分地在制造过程开始输入单独的纤维束中的器件。
20.按权利要求12所述的设备，其特征在于，设置用于将从合成过程水(28)中回收的纤维在输送已干燥的回收纤维的情况下至少部分地又引入制造过程开始的器件。
21.按权利要求12所述的设备，其特征在于，用于制备确定为了水刺加固而再利用的其余的合成过程水(34)的器件(32)包括过滤器件。
22.按权利要求21所述的设备，其特征在于，所述过滤器件是保安过滤器(38)、沙滤器(40)和/或细滤器(42)。
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