DE102008013817A1 - Apparatus for preconsolidating nap of fibers and/or filaments by water jet needling, has increased spacing between needling device and nap support to avoid damage to nap - Google Patents

Apparatus for preconsolidating nap of fibers and/or filaments by water jet needling, has increased spacing between needling device and nap support to avoid damage to nap Download PDF

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Abstract

In apparatus for preconsolidating a nap (F) of fibers and/or filaments, consisting of a nap-supporting substrate (2) movable relative to a water jet impact device and a suction source (4) aligned with (and on the opposite side of the substrate from) the water jet device, the water jet needling device (3) is positioned at an increased spacing (a) from the nap-supporting substrate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Vorverfestigung eines Vlieses gemäß dem Oberbegriff des Verfahrens- bzw. des Vorrichtungsanspruches.The The invention relates to a method and a device for preconsolidation of a non-woven according to the preamble of the method or the device claim.

Ein mittels einer Krempel bzw. einer Spinvliesanlage hergestellter Flor muss je nach der Art der Weiterverarbeitung vorverfestigt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Flor mittels in einem Foulard mit einem Schaum behandelt werden soll. Bekannte Methoden der Vorverfestigung eines Flores basieren auf der Wasserstrahlvernadelung, bei der der auf einem Transportband liegende Flor von einem weiteren Endlosband (Kompaktierband) komprimiert und durch ein oder mehrere Wasserstrahlvernadelungseinrichtungen (Wasserbalken – DE 102 05 151 ) durch diese Bänder hindurch bearbeitet wird. Weitere Möglichkeiten der Vorverfestigung sind Kalandrieren oder thermisch mit heißer Luft arbeitende Bondingverfahren. Dies bedingt jedoch Bauteilaufwand. Ein aus endlich langen Fasern und/oder unendlich langen Filamenten bestehender Flor kann auch direkt, also ohne Vorverfestigung durch einen Foulard gefahren werden, jedoch sind so, um den Flor nicht zu zerstören, nur sehr geringe Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu erzielen.A pile produced by means of a carding machine or a spunbonding machine must be pre-consolidated depending on the type of further processing. This is particularly the case when the pile is to be treated by means of a padding with a foam. Known methods of preconsolidating a pile are based on water-jet needling, in which the pile lying on a conveyor belt is compressed by another endless belt (compacting belt) and conveyed by one or more water-jet needling devices (water beam DE 102 05 151 ) is processed through these bands. Other possibilities of preconsolidation are calendering or thermally hot-air bonding methods. However, this requires component costs. A pile consisting of finely long fibers and / or infinitely long filaments can also be driven directly, ie without preconsolidation by a padder, but in order not to destroy the pile, only very low processing speeds can be achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruches insbesondere mit Blick auf den Bauteilaufwand zu verbessern.task The present invention is a method and an apparatus to carry out the method according to the General term of the method or device claim in particular to improve with regard to the component cost.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.Solved this function is achieved by the distinguishing features of the procedure or device claim. Advantageous developments of the invention emerge from the respective subclaims.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung in einem großen Abstand zu der den Flor tragenden Unterlage positioniert ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen 30 und 100 mm – besonders bevorzugt wird ein Wert zwischen 50 und 80 mm gewählt. Als Abstand gemäß der vorliegenden Erfindung sei hierbei die freie Wegstrecke eines Wasserstrahles zwischen dem Austritt des Wasserbalkens und der das Flor tragenden Unterlage verstanden.According to the Invention is provided that the device for water jet needling at a great distance to the pad supporting the pile is positioned. Preferably, the distance between 30 and 100 mm - particularly preferred is a value between 50 and 80 mm chosen. As a distance according to the present invention here is the free path of a water jet between the exit of the water bar and the pad supporting the pile Understood.

Nach der Erfindung ist dabei ein derartiger Abstand von Wasserbalken zu der den Flor tragenden Unterlage wesentlich, so dass durch die an der Unterseite des Wasserbalkens austretenden Wasserstrahlen in Verbindung mit der unterhalb der Unterlage befindlichen Absaugung eine derartige Schleppströmung ergibt, welche im wesentlichen senkrecht in und durch den Flor dringt.To The invention is such a distance of water bars to the pad supporting the pile substantially, so that through the at the bottom of the water bar exiting water jets in connection with the suction located below the base such a drag flow results, which is substantially perpendicular penetrates into and through the pile.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Flor mit einem Flächengewicht kleiner 100 g/m2 verarbeitet wird. Dabei wird gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von mehr als 100 m/min gefahren.It is preferably provided that a pile with a weight per unit area of less than 100 g / m 2 is processed. In this case, according to a preferred embodiment of the invention, a processing speed of more than 100 m / min driven.

Von Vorteil ist, dass der Wasserdruck der Wasserstrahlvernadelung weniger als 100 bar beträgt. Die Höhe des Wasserdruckes richtet sich hierbei bevorzugt nach der Faser- bzw. Filamentstärke, dem Titer. So sind wird ein Wasserdruck von 20–40 bar bei 1.7 dtex eingestellt. Bei Fasern/Filamenten mit 6 dtex beträgt der einzustellende Wasserdruck bevorzugt 40–80 bar. Der jeweils untere Druckwert ist bei Flächengewichten bis etwa 30 g/m2 zu verwenden, der obere Druckwert gilt für Faser- bzw. Filamentflore, bei denen das Flächengewicht bis 100 g/m2 geht.It is advantageous that the water pressure of the water jet needling is less than 100 bar. The height of the water pressure depends here preferably on the fiber or filament thickness, the titer. Thus, a water pressure of 20-40 bar is set at 1.7 dtex. For 6 dtex fibers / filaments, the water pressure to be set is preferably 40-80 bar. The respective lower pressure value is to be used for basis weights of up to about 30 g / m 2 , the upper pressure value applies to fiber or filament webs where the basis weight is up to 100 g / m 2 .

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.Of Further, the explanation of an embodiment takes place based on the drawings.

Gemäß 1 wird mittels einem Florerzeuger 1 (Krempel, Spinvliesleger) ein Flor F aus Filamenten auf einem als Sieb ausgebildetem, endlos um Rollen umlaufendem Band 2 abgelegt. Der noch unverfestigte Flor F wird durch eine Verfestigungsstation, bestehend aus einem Wasserbalken 3 mit einer Vielzahl von Wasseraustrittsdüsen sowie einer auf der Unterseite des Bandes 2 befindlichen Absaugung 4 gefördert. Der Verfestigungsstation 3, 4 ist in Förderrichtung des Flores F eine weitere Absaugung 5 nachgeordnet. Diese Absaugung dient der Entfernung des überschüssigen Wassers im Flor F.According to 1 is by means of a pile producer 1 (Carding, spin layer) a pile F of filaments on a formed as a sieve, endlessly circulating rollers around band 2 stored. The still unconsolidated Flor F is passed through a solidification station, consisting of a water bar 3 with a variety of water outlet nozzles as well as one on the bottom of the band 2 located suction 4 promoted. The solidification station 3 . 4 is in the conveying direction of Flores F another suction 5 downstream. This suction serves to remove the excess water in the pile F.

Der durch die Verfestigungsstation 3, 4 vorverfestigte Flor F wird einem zwei Quetschwalzen 6, 7 aufweisenden Foulard zugeführt. Der Flor wird hier durch die mit Druck gegeneinander angestellten Walzen 6, 7 hindurchgeführt. Oberhalb des Kontaktes der beiden Walzen 6, 7 befindet sich ein Schaumvorrat, der durch eine Schaumversorgung 8 bereitgestellt und auf einen vorgegebenen Vorratswert gehalten wird.The through the solidification station 3 . 4 Pre-consolidated pile F becomes a two nip rolls 6 . 7 supplied with padding foulard. The pile is here by the pressure against each other employed rollers 6 . 7 passed. Above the contact of the two rolls 6 . 7 There is a foam supply through a foam supply 8th provided and maintained at a predetermined stock value.

Eine Walze 6 des Foulard weist eine Gravur auf, die andere Walze besitzt eine glatte Oberfläche. Dadurch ist gewährleistet, dass der durch den Walzenspalt geförderte und mit Schaum getränkte Flor F in Kontakt mit der Walze 7 verbleibt und so in die vorgesehene Richtung zu einer nicht dargestellten Trocknung weitergefördert werden kann.A roller 6 the padder has an engraving, the other roller has a smooth surface. This ensures that the conveyed through the nip and impregnated with foam Flor F in contact with the roller 7 remains and can be further promoted in the intended direction to a drying, not shown.

2 zeigt die Anordnung von Wasserbalken 3 und Absaugung 4 im Detail. Der Wasserbalken 3 ist nach der Erfindung derartig gegenüber dem auf dem Band 2 aufliegenden Flor F eingestellt, so dass der Abstand a der Unterseite zur Floroberseite etwa 30 bis 100 mm beträgt. Dies entspricht einem Abstand, der etwa das drei- bis fünffache des Abstandes entspricht, wenn der Wasserbalken 3 für eine übliche Wasserstrahlverfestigung verwendet wird. 2 shows the arrangement of water bars 3 and suction 4 in detail. The water bar 3 according to the invention is so opposite to that on the tape 2 lying Flor F set so that the distance a of the bottom to the pile top is about 30 to 100 mm. This corresponds to a distance that is about three to five times the Abstan the equivalent of when the water bar 3 is used for a conventional hydroentanglement.

Andererseits lässt sich der Abstand a, mit dem der Wasserbalken 3 gegenüber dem auf dem Band 2 befindlichen Flor F eingestellt wird durch das Verhältnis gegenüber der Breite b der Unterseite des Wasserbalkens 3 definieren. Demnach sollte der Abstand a wenigstens die Hälfte der Breite b der Wasserbalkenunterseite betragen. Hierbei sei angenommen, dass als Breite b des Wasserbalkens 3 der im Wesentlichen parallel zur Ebene des Bandes 2 verlaufende Teil der Unterseite des Wasserbalkens 3 zu werten ist.On the other hand, can the distance a, with the water bar 3 opposite to that on the tape 2 F is set by the ratio relative to the width b of the underside of the water bar 3 define. Accordingly, the distance a should be at least half the width b of the water bar underside. Here it is assumed that the width b of the water bar 3 essentially parallel to the plane of the band 2 extending part of the bottom of the water bar 3 is to be valued.

Wie in der 2 angedeutet ist, erzeugen die Wasserstrahlen 9 des Wasserbalkens 3 auf Grund der Luftreibung einerseits und durch die unterhalb des Bandes 2 befindliche Absaugung 4 eine Strömung, wie sie mit den Pfeilen angedeutet ist. Wesentlich ist hierbei, dass die Strömung im Bereich der Oberseite des Flors F im Wesentlichen senkrecht in und durch den Flor F hindurch verläuft. Hierdurch ergeben sich keine Strömungskomponenten in Richtung des Flores F, was zu Störungen in der Struktur des Flores F führen könnte.Like in the 2 is hinted at, produce the water jets 9 of the water bar 3 due to the air friction on the one hand and the below the band 2 located suction 4 a current, as indicated by the arrows. It is essential here that the flow in the area of the upper side of the pile F runs essentially vertically into and through the pile F. This results in no flow components in the direction of Flores F, which could lead to disturbances in the structure of Flores F.

Die in 2 angedeutete Strömungssituation ergibt sich durch den gewählten Abstand a des Wasserbalkens 3 im Verhältnis zur Breite b des Wasserbalkens 3. Erkennbar würde die Luftströmung durch einen im geringeren Abstand a gegenüber dem Band 2 und der Absaugung 4 positionierten Wasserbalken 3 flacher verlaufen, so dass sich Strömungskomponenten parallel zu Ebene des Bandes 2, des Flors F ergeben.In the 2 indicated flow situation results from the selected distance a of the water bar 3 in relation to the width b of the water bar 3 , The air flow would be recognizable by a smaller distance a than the band 2 and the suction 4 positioned water bar 3 run flatter so that flow components parallel to the plane of the belt 2 , the Flors F result.

11
Florerzeuger (Krempel, Spinnvlies, Meltblown)web producer (Carding, spunbond, meltblown)
22
Bandtape
33
Wasserbalkenwater beam
44
Absaugungsuction
55
Absaugungsuction
66
Walze (Foulard)roller (Foulard)
77
Walze (Foulard)roller (Foulard)
88th
Schaumversorgungfoam supply
99
Wasserstrahlwaterjet
FF
Florpile
aa
Abstand (Wasserbalken-Flor)distance (Water beam-Flor)
bb
Breite (Unterseite Wasserbalken)width (Bottom water bar)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10205151 [0002] - DE 10205151 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Vorverfestigung eines Flors aus Fasern und/oder Filamenten, wobei der Flor auf einer Unterlage transportiert wird, unter Verwendung einer Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung, gekennzeichnet durch, die Einrichtung (3) zur Wasserstrahlvernadelung ist in einem großen Abstand (a) zu der den Flor (F) tragenden Unterlage (2) positioniert.Method for pre-consolidating a pile of fibers and / or filaments, wherein the pile is transported on a support, using a device for water-jet needling, characterized by, the device ( 3 ) for water jet needling is at a large distance (a) to the pad (F) supporting 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, das der Abstand (a) wenigstens das Doppelte des Abstandes beträgt, der bei einer Wasserstrahlverfestigung gewählt wird.Method according to claim 1, characterized by, the distance (a) is at least twice the distance, which is chosen in a hydroentanglement. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, der Abstand (a) beträgt zwischen 30–100 mm.A method according to claim 1 or 2, characterized through, the distance (a) is between 30-100 mm. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch, es wird ein Abstand (a) gewählt, so dass durch die von den Wasserstrahlen in Verbindung mit der unterhalb der Unterlage (2) befindlichen Absaugung (4) erzeugte Luftströmung im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung durch den Flor (F) dringt.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized by the fact that a distance (a) is chosen so that by the one of the water jets in connection with the below ( 2 ) located suction ( 4 ) generated air flow substantially perpendicular to the direction of movement through the pile (F) penetrates. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, es wird ein Flor (F) mit einem Flächengewicht kleiner 100 g/m2 verarbeitet.Method according to one of the preceding claims, characterized by processing a pile (F) having a basis weight of less than 100 g / m 2 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, die Verarbeitungsgeschwindigkeit beträgt mehr als 100 m/min.Method according to one of the preceding claims, characterized by, the processing speed is more than 100 m / min. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, der Wasserdruck der Wasserstrahlvernadelung beträgt weniger als 100 bar.Method according to one of the preceding claims, characterized by, the water pressure of water jet needling is less than 100 bar. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wenigstens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Erzeuger für aus Fasern und/oder Filamenten bestehendem Flor, welcher auf einer relativ zu einer Einrichtung zur Wasserstrahlbeaufschlagung bewegbaren Unterlage aufgelegt wird, sowie einer der Einrichtung zur Wasserstrahlbeaufschlagung zugeordneten und an der gegenüberliegenden Seite der den Flor tragenden Unterlage angeordneten Absaugung, gekennzeichnet durch, die Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (3) ist in einem großen Abstand zu der den Flor (F) tragenden Unterlage (2) positioniert.Apparatus for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, consisting of a fiber and / or filament web generator placed on a base movable relative to a water jet impinging device, and one of the water jet impinging device and the opposite side the suction pad which supports the pile, characterized by the device for water jet needling ( 3 ) is at a great distance from the pad (FIG. 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, die Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (3) ist in einem Abstand zwischen 30 und 100 mm zur Oberfläche der Unterlage (2) positionierbar.Device according to Claim 8, characterized by the device for water-jet needling ( 3 ) is at a distance of between 30 and 100 mm from the surface of the substrate ( 2 ) positionable. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch, der Einrichtung zur Wasserstrahlvernadelung (3) ist eine Vorrichtung zum Färben, Imprägnieren insbesondere in Form eines Foulard nachgeordnet.Device according to claim 8 or 9, characterized by the device for water jet needling ( 3 ) is a device for dyeing, impregnating downstream in particular in the form of a padder.
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