DE102008033253A1 - Producing a structured non-woven fabric, comprises impacting the non-woven that rests on a surface giving a structure with a medium such as water or vapor standing under pressure, and guiding the non-woven to be structured to a drum - Google Patents

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Abstract

The method comprises impacting the non-woven (1) that rests on a surface giving a structure with a medium such as water or vapor standing under pressure, and guiding the non-woven to be structured to a drum (3) around the circumference during impacting with the medium, where the surface of the drum has a surface structuring resulting a herringbone pattern. The structuring step takes place with a drum shell (4) pullable onto the drum, where the drum shell has the surface structuring on its outer surface. An independent claim is included for a device for producing a structured non-woven fabric.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Vliesstoffe gemäß dem Oberbegriff des Verfahrens- bzw. des Vorrichtungsanspruches.The The invention relates to a method and a device for the production structured nonwovens according to the preamble the method or device claim.

Aus der DE 10 2005 055 939 B3 ist eine Vorrichtung zur Beaufschlagung von flächigem Material mittels einem unter Druck stehenden Medium bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einem Düsenbalken (Wasserbalken), der an seiner Unterseite einen Düsenstreifen mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen für ein unter Druck stehendes Medium, insbesondere Wasser aufweist. Der vorzugsweise in Form einer Bahn unter dem Düsenbalken transportierte Vliesstoff wird mit den Druckwasserstrahlen beaufschlagt. Bei einem Vlies kann bei so eine Verfestigung bzw. eine Strukturierung erzeugt werden.From the DE 10 2005 055 939 B3 a device for the application of sheet material by means of a pressurized medium is known. The device consists of a nozzle bar (water bar), which has on its underside a nozzle strip with a plurality of outlet openings for a pressurized medium, in particular water. The preferably transported in the form of a web under the nozzle bar nonwoven fabric is acted upon by the pressurized water jets. In a nonwoven fabric can be produced in such a solidification or structuring.

Fasern und/oder Filamente aufweisende Vliesstoffe werden zur Verbesserung der Optik, der Haptik bzw. des Gebrauchszweckes mit einer Strukturierung versehen. Bekannt ist eine Strukturierung, welche aus einer Schar parallel zueinander verlaufender Linien besteht, wobei diese Linienschar insgesamt einen Streifen ergibt. Parallel zu diesem Streifen verläuft ein weiterer Streifen mit Linien, wobei die Linien in diesem Streifen in einem Winkel zu den Linien des benachbarten Streifens verlaufen. Meist weist eine Vliesstoffbahn eine Vielzahl solcher Streifen mit in einem Winkel zueinander verlaufenden Linien auf. Ein derartiges Muster wird zumeist als Fischgrätenmuster, Grätenstich oder Hexenstich (engl. Herringbone) bezeichnet.fibers and / or filaments non-woven fabrics are used to improve the look, the feel or the purpose of use with a structuring Mistake. Known is a structuring, which from a crowd consists of mutually parallel lines, this line of people Total results in a strip. Parallel to this strip runs another strip with lines, with the lines in this strip at an angle to the lines of the adjacent strip. In most cases, a nonwoven web has a plurality of such strips at an angle to each other extending lines. Such a thing Pattern is mostly used as herringbone pattern, fishbone engraving or witch engraving (English herringbone).

Derartig strukturierte Vliese werden mittels einer Wasserstrahlvernadelung auf einem diese Struktur ergebenden Sieb hergestellt. Das Sieb ist entsprechend gewebt und prägt während der Wasserstrahlvernadelung das Vlies.Such structured fleeces are made by means of a water jet needling made on a sieve resulting in this structure. The sieve is appropriate woven and embossed during water jet needling the fleece.

Bekannt ist ferner die Strukturierung von Vliesstoffen mittels Strukturtrommeln und einer Beaufschlagung mit Druckwasserstrahlen. Die hierbei zu verwendenden Strukturtrommeln bestehen aus einer Trommelschale mit der auf das Vlies zu übertragenden Oberflächenstruktur. Die Trommelschale (Strukturschale) wird auf eine Siebtrommel mit einer Absaugeinrichtung aufgezogen. Die Trommelschale weist über ihren Außenumfang verteilt eine Vielzahl von Entwässerungsöffnungen auf, wobei die Entwässerungsöffnungen meist in Form eines regelmäßigen Gitters über die Fläche verteilt sind. Ein Beispiel für eine Strukturtrommel aus Metall zeigt die EP 0 215 684 B1 . Ein Beispiel für eine Strukturtrommel aus einem Kunststoffmaterial nebst einem Herstellungsverfahren für eine Trommelstruktur zeigt die US 5 585 017 .Also known is the structuring of nonwovens by means of structure drums and pressurized water jets. The structure drums to be used in this case consist of a drum shell with the surface structure to be transferred to the nonwoven. The drum shell (structural shell) is mounted on a sieve drum with a suction device. The drum shell has distributed over its outer periphery a plurality of drainage openings, wherein the drainage openings are usually distributed over the surface in the form of a regular grid. An example of a metal structure drum shows the EP 0 215 684 B1 , An example of a structure drum made of a plastic material together with a manufacturing method for a drum structure shows the US 5 585 017 ,

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 die Herstellbarkeit sowie die optischen und/oder haptischen Eigenschaften des entsprechend erzeugten Stoffes 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 with regard to manufacturability as well as the optical and / or haptic Properties of the correspondingly produced substance.

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 das zu strukturierende Vlies während der Beaufschlagung mit einem unter Druck stehenden Medium um den Umfang einer Trommel geführt wird, wobei die Trommeloberfläche bzw. die Oberfläche einer auf der Trommel sitzenden Trommelschale eine ein Fischgrätenmuster ergebende Oberflächenstrukturierung aufweist. Die Trommel weist dazu eine Schar von kreuz und quer zueinander angeordneten, in Streifen um den Umfang der Trommel umlaufender, dreidimensional im Material der Trommel bzw. der Trommelschale geformter Rillen (Rippen) auf, welche das Vlies nach Art eines Fischgrätenmusters zeichnen. Zum Abfördern des Wassers, mit dem die Beaufschlagung des Vlieses erfolgt, sind über die Oberfläche der Trommel bzw. der Trommelschale Entwässerungsöffnungen verteilt angeordnet. Die Entwässerungsöffnungen sind bevorzugt in Form eines gleichmäßigen Gitters, in sonstig geometrisch geordneter Struktur oder zufällig über die Oberfläche der Trommeloberfläche verteilt.According to the Invention is provided that the nonwoven to be structured during the application of a pressurized medium to the Scope of a drum is guided, the drum surface or the surface of a drum shell seated on the drum a herringbone surface texture having. The drum has a crowd of criss-crosses to each other arranged, in strips around the circumference of the drum rotating, three-dimensional in the material of the drum or drum shell shaped grooves (Ribs) on which the fleece in the manner of a herringbone pattern to draw. For removing the water, with the admission fleece is over the surface the drum or drum shell drainage holes arranged distributed. The drainage holes are preferably in the form of a uniform grid, in otherwise geometrically ordered structure or randomly over distributed the surface of the drum surface.

Eine derartige Trommelschale kann bevorzugt als eine Metallhülse gestaltet sein, in dessen Außenoberfläche die das Fischgrätenmuster ergebenden Rillen nebst den dazwischen liegenden Einsenkungen dreidimensional eingeformt sind. Vorzugsweise erfolgt dies mittels eines elektro-chemischen Bearbeitungsverfahren. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung kann die Trommelschale eine Hülse aus einem Kunststoffmaterial sein, dessen Außenoberfläche mittels eines Laserverfahrens entsprechend dreidimensional gestaltet wurde.A Such drum shell may be preferred as a metal shell be designed in the outer surface of the the herringbone grooves along with the intervening grooves lying depressions are molded three-dimensionally. Preferably this is done by means of an electro-chemical processing method. According to another preferred embodiment The drum shell may be a sleeve of a plastic material be whose outer surface by means of a laser process was designed accordingly three-dimensional.

Die Höhendifferenz zwischen den Rippen und den Einsenkungen der dreidimensionalen Strukturierung beträgt bevorzugt 0.1–2 mm. Die Entwässerungsöffnungen liegen bevorzugt im Durchmesserbereich von 0.2–0.8 mm.The Height difference between the ribs and the depressions the three-dimensional structuring is preferred 0.1-2 mm. The drainage holes are preferably in the diameter range of 0.2-0.8 mm.

Eine weitere Gestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zwischen den Rippen liegenden Einsenkungen als entsprechende Ausschnitte, Öffnungen der Trommelschale gestaltet sind. Bei dieser Ausführung der Erfindung formen die Öffnungen das Vlies – durch diese Öffnungen erfolgt ferner der Flüssigkeitstransport.A further embodiment of the invention provides that the depressions lying between the ribs are designed as corresponding cutouts, openings of the drum shell. In this embodiment of the invention, the openings form the fleece - through these openings also takes place the liquid transport.

Bevorzugt erfolgt die erfindungsgemäße Vliesherstellung mit unter Druck stehendem Wasser. Bei Herstellung eines Vlieses, welches thermoplastische Fasern und/oder Filamente aufweist bzw. dessen Fasern und/oder Filamente thermoplastische Anteile besitzen, kann eine Strukturierung auch mittels unter Druck stehendem heißen (vorzugsweise überhitztem) Dampf durchgeführt werden.Prefers the nonwoven production according to the invention takes place with pressurized water. When producing a fleece, which comprises thermoplastic fibers and / or filaments or whose fibers and / or filaments have thermoplastic components, can also be called structuring by means of pressurized (preferably superheated) steam performed become.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnungen.Of Further, the explanation of an embodiment takes place the invention with reference to the drawings.

Das zu strukturierende bahnförmige Vlies – die Bahn 1 – wird über ein umlaufendes Zuführband 2 einer Trommel 3 zugeführt, über deren Außenumfang eine das noch zu erläuternde Strukturmuster aufweisende Trommelschale 4 aufgezogen ist. Die Bewegungsrichtung der Bahn 1 sowie die Drehrichtung der Trommel 3 sind mit den Pfeilen gekennzeichnet.The web-shaped web to be structured - the web 1 - is via a circulating conveyor belt 2 a drum 3 fed, over the outer circumference of a still to be explained structural pattern having drum shell 4 is raised. The direction of movement of the train 1 as well as the direction of rotation of the drum 3 are marked with the arrows.

Der Trommel 3 sind drei Düsenbalken 5 für eine Wasserstrahlvernadelung zugeordnet. Die Düsenbalken 5 weisen an ihrer der Trommel 3 zugewandten Unterseite jeweils eine Vielzahl von sich über die Breite der Bahn 1 erstreckenden Austrittsöffnungen für Wasserstrahlen 6 auf. Mit den aus den Austrittsöffnungen austretenden Wasserstrahlen 6 erfolgt die Beaufschlagung der Bahn 1, wodurch das Vlies der Bahn 1 entsprechend der Struktur der Trommelschale 4 gezeichnet wird. Einrichtungen zur Absaugung des Wassers im Inneren der Trommel 3 sind an sich bekannt und in der 1 nicht dargestellt.The drum 3 are three nozzle bars 5 assigned for a water jet needling. The nozzle bars 5 indicate at their the drum 3 each side facing a plurality of across the width of the web 1 extending outlets for water jets 6 on. With the water jets emerging from the outlet openings 6 the admission of the railway takes place 1 , making the fleece of the web 1 according to the structure of the drum shell 4 is drawn. Devices for extracting the water inside the drum 3 are known per se and in the 1 not shown.

2 zeigt als Ausschnitt eine Draufsicht auf die Oberfläche der Strukturschale 4. Diese weist in um den Außenumfang umlaufende – die Umlaufrichtung der Trommel 3 bzw. der Trommelschale 4 ist mit U gekennzeichnet – Streifenbereiche S auf. In jedem der Streifen S sind parallel zueinander verlaufende Rippen R mit dazwischen liegenden Einsenkungen E angeordnet. Die Orientierungsrichtung der Rippen R und der Einsenkungen E innerhalb eines Streifens verläuft in einem Winkel ungleich 90° zu der Umlaufrichtung U. Die Rippen R und die dazwischen liegenden Einsenkungen E benachbarter Streifen S sind in ihrer Orientierung spiegelbildlich zueinander angeordnet. So entsteht das Fischgrätenmuster. 2 shows a detail of a plan view of the surface of the structural shell 4 , This has in circumferential around the outer circumference - the direction of rotation of the drum 3 or the drum shell 4 is marked with U - strip areas S on. In each of the strips S are arranged parallel ribs R with intervening depressions E. The orientation direction of the ribs R and the depressions E within a strip extends at an angle not equal to 90 ° to the circumferential direction U. The ribs R and the intervening depressions E adjacent strips S are arranged in mirror image of each other in their orientation. This is how the herringbone pattern is created.

Über die Oberfläche der Strukturschale 4 sind Entwässerungsöffnungen D verteilt angeordnet. Die Entwässerungsöffnungen D sind in Form eines regelmäßigen Gitters über die Trommelschalenoberfläche verteilt, wobei eine Gittergerade G in einem Winkel gegenüber der Richtung RF der Rippen R bzw. der Einsenkungen E angeordnet ist. Unter einer Gittergerade sei hier die Richtung einer Verbindungslinie insbesondere direkt benachbarter Entwässerungsöffnungen D verstanden. Durch diese Winkelung zwischen dem Gitter der Entwässerungsöffnungen und der Richtung der Rippen R bzw. der Einsenkungen E werden störende Musterungseffekte oder Ungleichmäßigkeiten auf dem Vlies, der Vliesstruktur vermieden.Over the surface of the structural shell 4 drainage holes D are arranged distributed. The drainage openings D are distributed in the form of a regular grid over the drum shell surface, wherein a grid line G is arranged at an angle to the direction RF of the ribs R and the depressions E. A lattice straight is understood to be the direction of a connecting line, in particular directly adjacent drainage openings D. This angulation between the grid of the drainage openings and the direction of the ribs R or the depressions E avoids disturbing patterning effects or irregularities on the nonwoven fabric, the nonwoven structure.

In 3 ist der Schnitt A-A durch die Trommelschale 4 nach 2 dargestellt. Erkennbar sind die Entwässerungsöffnungen D auf Grund der Winkelung zwischen dem Gitter (Gittergerade G) der Entwässerungsöffnungen D und der Richtung RF der Rippen R bzw. der Einsenkungen E mal innerhalb der Rippen R als auch innerhalb der dazwischen liegenden Einsenkungen E angeordnet.In 3 is the section AA through the drum shell 4 to 2 shown. The drainage openings D can be seen to be arranged on the basis of the angle between the grid (grid line G) of the drainage openings D and the direction RF of the ribs R or the depressions E times within the ribs R as well as within the depressions E therebetween.

11
Bahntrain
22
Zuführbandinfeed
33
Trommeldrum
44
Trommelschaledrum shell
55
Düsenbalkennozzle beam
66
Wasserstrahlwaterjet
RR
Ripperib
Ee
Einsenkungdepression
DD
Entwässerungsöffnungdrainage opening
UU
Umlaufrichtung Trommel 3 Direction of rotation drum 3
SS
Streifen, Streifenbereichstripes, strip area
GG
Gittergerade (Entwässerungsöffnungen D)grid straight (Drainage holes D)
RFRF
Richtung Rippe R, Einsenkung Edirection Rib R, depression E

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - US 5585017 [0005] US 5585017 [0005]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung strukturierter Vliesstoffe, bei welchem das Vlies auf einer Struktur gebenden Fläche aufliegend einer Beaufschlagung mit einem unter Druck stehenden Medium ausgesetzt wird, gekennzeichnet durch, dass das zu strukturierende Vlies während der Beaufschlagung mit dem unter Druck stehenden Medium um den Umfang einer Trommel geführt wird, wobei die Oberfläche der Trommel eine ein Fischgrätenmuster ergebende Oberflächenstrukturierung aufweist.Process for producing structured nonwovens, wherein the nonwoven on a structure-giving surface overlying an application with a pressurized Medium is exposed, characterized by that to be structured Fleece during pressurization Medium is guided around the circumference of a drum, wherein the surface of the drum is a herringbone pattern resulting surface structuring. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, die Strukturierung erfolgt mit einer auf die Trommel aufziehbaren Trommelschale, wobei die Trommelschale auf ihrer Außenoberfläche die Oberflächenstrukturierung aufweist.Method according to claim 1, characterized by, the structuring is done with a wind-up on the drum Drum shell, with the drum shell on its outer surface having the surface structuring. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, die Beaufschlagung erfolgt mit unter Druck stehendem Wasser.A method according to claim 1 or 2, characterized through, the application is carried out with pressurized water. Verfahren nach Anspruch 1 oder, gekennzeichnet durch, die Beaufschlagung erfolgt mit unter Druck stehendem heißem Dampf.Method according to claim 1 or, characterized by the application is carried out with pressurized hot Steam. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wenigstens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Struktur gebenden Fläche und einer Einrichtung zur Beaufschlagung eines auf der Fläche aufliegenden Vlies mit einem unter Druck stehenden Medium, gekennzeichnet durch, die Fläche ist die Oberfläche einer rotierenden Trommel (3), um welche das Vlies (1) während der Beaufschlagung förderbar ist, wobei die Oberfläche (4) eine ein Fischgrätenmuster ergebende Oberflächenstrukturierung (R, E) aufweist.Apparatus for carrying out the method according to at least claim 1, comprising a structure-imparting surface and a device for impinging a nonwoven lying on the surface with a medium under pressure, characterized by, the surface being the surface of a rotating drum ( 3 ) around which the fleece ( 1 ) is conveyable during the application, the surface ( 4 ) has a herringbone pattern surface texture (R, E). Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch, die Oberflächenstrukturierung (R, E) befindet sich auf einer Trommelschale (4), welche auf eine Trommel (3) aufziehbar ist.Apparatus according to claim 5, characterized by, the surface structuring (R, E) is located on a drum shell ( 4 ), which on a drum ( 3 ) is windable. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch, die Strukturierung (R, E) ist als eine dreidimensionale Strukturierung mit erhabenen, als Rippen ausgebildeten Bereichen (R) und dazwischen tiefer liegenden Einsenkungen (E).Apparatus according to claim 5 or 6, characterized through, the structuring (R, E) is as a three-dimensional structuring with raised, ripped areas (R) and deeper in between lying depressions (E). Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch, der strukturierte Bereich der Trommel (3) bzw. der Trommelschale (4) weist Entwässerungsöffnungen (D) auf.Apparatus according to claim 7, characterized by, the structured region of the drum ( 3 ) or the drum shell ( 4 ) has drainage holes (D). Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, die Entwässerungsöffnungen (D) sind in Form eines regelmäßigen Gitters über die Oberfläche des strukturierten Bereiches (R, E) der Trommel (3) bzw. der Trommelschale (4) verteilt.Apparatus according to claim 8, characterized by, the drainage openings (D) are in the form of a regular grid over the surface of the structured area (R, E) of the drum ( 3 ) or the drum shell ( 4 ). Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, die Entwässerungsöffnungen (D) sind unregelmäßig über die Oberfläche des strukturierten Bereiches (R, E) der Trommel (3) bzw. der Trommelschale (4) verteilt.Device according to claim 8, characterized in that the drainage openings (D) are irregular over the surface of the structured area (R, E) of the drum ( 3 ) or the drum shell ( 4 ).
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