DE102013015444A1 - Process for the production of a fibrous web with fiber transverse orientation - Google Patents

Process for the production of a fibrous web with fiber transverse orientation Download PDF

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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserflores mit hohem Anteil quer orientierter Fasern. Erreicht wird diese Faserorientierung erfindungsgemäss durch eine Faserflorabnahme vom Florbildner mittels einer quer changierenden Walze.The invention relates to a process for producing a fibrous web with a high proportion of transversely oriented fibers. This fiber orientation is achieved according to the invention by a fiber pile removal from the pile former by means of a transverse iridescent roller.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserflores mit Faserquerorientierung, bei dem Fasern oder Faserteiles eines vom einen Florbildner wie Krempel, Karde mit vorwiegender Faserlängsausrichtung der Fasern im Faserflor vor dessen Abnahme vom Florbildner mechanisch eine Quer- bis Diagonalausrichtung erhalten. Damit ergeben sich verarbeitungstechnische Vorteile für bestimmte Prinzipien der Florverfestigung zum Vliesstoff und/oder qualitative Vorteile im Längs-/Querverhalten von aus solchen Faserfloren hergestellten Vliesstoffen.The invention relates to a method for producing a Faserflores with fiber transverse orientation, wherein the fibers or fiber part of a Florbildner as carding, carding predominantly fiber longitudinal alignment of the fibers in the batt mechanically before its removal from the Florbildner receive a transverse to diagonal alignment. This results in processing advantages for certain principles of Florverfestigung to nonwoven fabric and / or qualitative advantages in the longitudinal / transverse behavior of nonwovens produced from such fibrous.

Die Vliesstoffherstellung arbeitet nach dem Prinzip, dass auf Krempeln hergestellte Faserflore direkt zum Vliesstoff verfestigt werden oder diese Faserflore erst zum Vlies quergetäfelt werden, und dieser dann zum Vliesstoff mechanisch, chemisch oder thermisch zum Vlies werden, und diese Faservliese dann zum Vliesstoff verfestigt wird. Dabei weisen die in der Krempel, dem Florbildner entstehenden Faserflore infolge des Arbeitsprinzips der Krempel eine ausschließliche Längsrichtung der einzelnen Fasern auf. Die Isotropieeigenschaften speziell hinsichtlich Festigkeits- und Verformungsverhalten der aus solchen Faserfloren mit Faserlängsorientierung hergestellten Vliesstoffen sind für viele Anwendungen nicht ausreichend gleichmäßig bezüglich Längs- und Querrichtung. Zur Veränderung wurden bisher folgende allgemeinen technischen Lösungen bekannt:

  • – zusätzliche Krempelanlage zur Kombination mehrerer Faserflore;
  • – Einbringen von Verzügen durch eine Vliesstrecke vor der Vliesverfestigung;
  • – Anbringung von Stauchwalzen vor der Abnehmerwalze der Krempel;
  • – Anbringung von Wirrwalzen nach der Abnehmerwalze der Krempel.
The production of nonwoven fabric works according to the principle that carded fibers are directly bonded to the nonwoven fabric or these batts are first cross-bonded to the nonwoven, and then the nonwoven fabric mechanically, chemically or thermally to the nonwoven, and this fiber webs is then solidified into nonwoven fabric. In this case, as a result of the working principle of the carding machines, the fibrous webs produced in the carding machine, the pile former, have an exclusive longitudinal direction of the individual fibers. The isotropic properties, especially with regard to strength and deformation behavior, of the nonwovens produced from such fiber-oriented fiber webs are not sufficiently uniform with respect to the longitudinal and transverse directions for many applications. To change the following general technical solutions have been known:
  • - additional carding machine for the combination of multiple bastards;
  • - introducing delays through a nonwoven web prior to web bonding;
  • - Attaching of compression rollers in front of the pickup roller of the carding machine;
  • - Attachment of random rollers after the pickup roller of the card.

In DD 256 880 A1 wird die Umorientierung eines Faserflors durch spitze Werkzeuge beschrieben. In diesem Patent sind die Werkzeuge starr an einer Art Balken angebracht, der diskontinuierlich bewegt wird und dadurch gesamte Teile des Faserflors zerreißt und anschließend umorientiert. Das Umorientierungselement ist mit einem Hub- und Senkantrieb verbunden; unterhalb des Umorientierungselementes ist ein mit einer Saugluftquelle verbundener Saugkasten angeordnet und den Mitnehmerelementen ist mindestens eine Steuereinrichtung zugeordnet. Diese Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umorientieren textiler Faser- und Fadenströme durch Veränderung des Faser- oder Fadenlagewinkels, welche jedoch hinsichtlich der fixen Anordnung der Maschinenteile und des diskontinuierlichen Abreißens des Faserfores nachteilig ist. Die eigentlichen Bearbeitungselemente, die in das Faserflor eintauchen, sind starr angeordnet und werden in ihrer Gesamtheit aus dem Flor schrittweise ein- und ausgehoben. Besonders nachteilig wirkt sich hierbei die arbeitstaktgesteuerte Translationsbewegung aus, die das Heben, Senken und Mitlaufen der Mitnehmerelemente so portions- bzw. abschnittsweise steuert, dass keine kontinuierliche Faserumorientierung möglich ist.In DD 256 880 A1 the reorientation of a batt is described by pointed tools. In this patent, the tools are rigidly attached to a type of beam which is moved intermittently thereby tearing entire portions of the batt and then reorienting it. The reorientation element is connected to a lifting and lowering drive; Below the Umorientierungselementes a connected to a suction air source suction box is arranged and the driver elements is associated with at least one control device. This invention relates to a means for reorienting textile fiber and yarn streams by varying the fiber or yarn ply angle, which, however, is disadvantageous in terms of the fixed location of the machine parts and the discontinuous tearing off of the fiber web. The actual processing elements that are immersed in the batt, are rigidly arranged and are gradually in and out of the pile gradually. In this case, the stroke-controlled translational movement, which controls the lifting, lowering and driving of the driver elements in portions or in sections in such a way that no continuous fiber reorientation is possible, is particularly disadvantageous.

In DE 10 2009 036 053 wird Verfahren und Vorrichtung zur Faserumorientierung im Krempelflor beschrieben, bei denen eine vielfach steuerbare Kammeinrichtung in den Faserflor mit Faserlängsorientierung eintaucht und diesen kontinuierlich umorientiert. Nachteilig bei dieser Lösung ist ein hoher technischer Aufwand und eine mögliche Reduzierung der Faserflorgleichmäßigkeit infolge fehlender Gegenhalteelemente bei der kämmenden Faserumorientierung.In DE 10 2009 036 053 Method and apparatus for fiber reorientation in carded web is described, in which a multiple controllable comb device dips into the batt with fiber longitudinal orientation and reoriented it continuously. A disadvantage of this solution is a high technical complexity and a possible reduction of the Faserflorgleichmäßigkeit due to lack of counter-holding elements in the combing Faserumorientierung.

Die Notwendigkeit einen Anteil Fasern im Flor aus der Längsrichtung in die Querrichtung zu orientieren hat auch besondere Bedeutung bei der Herstellung von Vliesstoffen direkt aus einem Faserflor, wie beispielsweise beim Polfaservlieswirkstoff Kunit.The need to orientate a proportion of fibers in the web from the longitudinal direction in the transverse direction also has particular importance in the production of nonwovens directly from a batt, such as the non-woven fabric Kunit.

Das ergibt sich aus der Verfestigungsmethode des Flors mit vorwiegend längs orientierten Fasern, der verfahrensgemäß bei Kunit vorgelegt wird. Für die Ausbildung der Maschen steht, eben wegen der längs orientierten Fasern im Flor, nur ein geringer Anteil Fasern oder Faserteile zur Verfügung, die zwei oder mehrere nebeneinander liegende Hakennadeln gleichzeitig erreichen.This results from the solidification method of the pile with predominantly longitudinally oriented fibers, which is submitted according to the method in Kunit. For the formation of the mesh is, just because of the longitudinally oriented fibers in the pile, only a small proportion of fibers or fiber parts available that reach two or more adjacent hook needles simultaneously.

Somit ist auch der Anteil Fasern oder Faserteile, die im Kunit zur Querfestigkeit beitragen können, geringThus, the proportion of fibers or fiber parts that can contribute to the transverse strength in Kunit, low

Es gibt mehrere Vorschläge mit dem Ziel im Krempelflor nach dem Verlassen der Abzugswalze eine Umorientierung von Fasern oder Faserteilen im Flor zu erreichen.There are several proposals with the aim in the carding pile after leaving the take-off roll to achieve a reorientation of fibers or fiber parts in the pile.

Das reicht von der Einfügung von Anteilen kreuzgelegten Vlieses bis zur nachträglichen seitlichen Auslenkung eines Anteiles der Fasern des längs orientiert erzeugten Flors in die Querrichtung.This ranges from the insertion of proportions of cross-laid fleece to the subsequent lateral deflection of a portion of the fibers of the longitudinally oriented pile in the transverse direction.

Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Losung geht davon aus, dass nach Längsausrichtung der Fasern auf der Haupttrommel einer Krempel als klassischer Florbildner bereits bei der Übergabe des gebildeten Faserflores zwischen zwei Walzen einige Fasern oder Teile der Fasern in Querrichtung ausgelenkt werden.The basic idea of the solution according to the invention is based on the fact that after longitudinal alignment of the fibers on the main drum of a carding machine as a classical pile former, some fibers or parts of the fibers are deflected in the transverse direction already when transferring the formed fiber web between two rollers.

Dieser Vorgang geht am sichersten von statten, wenn die vorlegende Walze eine Voreilung hat.This process is most secure when the advancing roller has an overfeed.

Es wird davon ausgegangen, dass die längs orientierte Faser mit der Spitze von der übernehmenden Walze erfasst wird, die sich erfindungsgemäss zusätzlich zur Drehbewegung seitlich bewegt.It is assumed that the longitudinally oriented fiber with the tip of the acquiring roll is detected, which moves according to the invention in addition to the rotational movement laterally.

So lange wie das Ende der vorgelegten Faser noch an der vorlegenden Walze oder dem Faserverband auf dieser Walze hängt, entsteht dabei eine Schräglage der Faser bzw. eines Teiles dieser Faser.As long as the end of the fiber presented still hangs on the roller or the fiber composite on this roller, thereby creating a skew of the fiber or a part of this fiber.

Dieser Vorgang, der an einer Faser beschrieben wird wiederholt sich ständig weil immer neue Faserspitzen die abnehmende Walze erreichen. Es kann sich eine Art Faserstrom ausbilden.This process, which is described on a fiber is repeated constantly because more and more fiber tips reach the decreasing roller. It can form a kind of fiber stream.

Der entstehende Winkel hängt davon ab, wie stark die Voreilung der vorlegenden Walze ist bzw. wie schnell und wie groß die Versatzbewegung der abnehmenden Walze erfolgt.The resulting angle depends on how strong the overfeed of the subjacent roll is, or how fast and how large the offset movement of the descending roll is.

Bei der seitlichen rückläufigen Bewegung der Stauchwalze kann dieser Vorgang mit weiteren Fasern, die dann durch die weiter gehende Bewegung des Abnehmers am Klemmpunkt angekommen sind in umgekehrter Richtung erfolgen.In the case of lateral receding movement of the compression roll this process can be done with other fibers, which are then arrived at by the further movement of the pickup at the terminal point in the reverse direction.

Ein Teil der längs orientiert verbliebenen Fasern wird im Zuge der immer bei Verdichtung eintretenden Stauchung in eine Wirrlage übergehen. Das wird zum einen das angestrebte Ziel unterstützen und zum anderen dem Florzusammenhalt dienlich sein.Part of the longitudinally oriented fibers will pass into a random orientation during the compression process. On the one hand, this will support the desired goal and, on the other hand, it will serve the purpose of keeping the people together.

Aus diesem Grund eignet sich für die Lösung dieser Aufgabe die Übergabe von Abnehmer auf eine changierende Stauchwalze oder die Übergabe von Abnehmer auf eine changierende Abnahmewalze, die in der Geschwindigkeit auch auf Verdichtung eingestellt ist.For this reason, is suitable for the solution of this task, the transfer of customers on an iridescent edging roll or the transfer of customers on an iridescent take-off roll, which is set in the speed on compression.

Zur Optimierung des angestrebten Effektes bieten sich weiterhin eine geeignete Auswahl nachstehender Parameter an:
Höhe der Verdichtung an der Übergabestelle
Stillstand der Changierung im jeweiligen Umkehrpunkt
Wahl einer geeigneten FaserlängeIn order to optimize the desired effect, a suitable selection of the following parameters is still available:
Height of the compaction at the transfer point
Standstill of the traversing at the respective turning point
Choice of a suitable fiber length

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Herstellung eines Faserflores mit Faserquerorientierung auf einer Krempel mit Doppelabnehmer, wobei die Umorientierung nur am oberen Abnehmer erfolgt. Der weiterhin längs orientiere Faserflor des unteren Abnehmers wird den Transport der beiden übereinanderliegenden Faserflore zur Arbeitsstelle der Nähwirkmaschine sicherer machen und die Erfassung durch die Bürste, sowie das Einlegen in die Hakennadeln und die Polfaltenausbildung vorteilhaft beeinflussen.In one embodiment of the invention, the production of a Faserflores with fiber transverse orientation on a carding machine with double pickup, wherein the reorientation is carried out only at the upper purchaser. The further longitudinally oriented batt of the lower pickup will make the transport of the two superimposed batt to the workstation of the stitchbonding machine safer and affect the detection by the brush, as well as the insertion into the hook needles and the Polfaltenausbildung advantageous.

Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das es gestattet bei der Entstehung des Faserflores zwischen zwei Walzen während der Übergabe der Fasern durch seitliche Auslenkung eine teilweise Querlage der Fasern oder von Faseranteilen zu schaffen und dadurch einen Flor mit hohem Anteil von Faserteilen in Querrichtung zu bilden.Starting from the stated prior art, it is an object of the invention to provide a method which allows the formation of the batt between two rolls during the transfer of the fibers by lateral deflection to provide a partial transverse position of the fibers or fiber portions and thereby a pile to form with a high proportion of fiber parts in the transverse direction.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das erfindungsgemäße Verfahren, das im Patentanspruch 1 beschrieben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by the method according to the invention, which is described in claim 1. Advantageous embodiments are contained in the subclaims.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Faserflores mit Faserquerorientierung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen beschrieben. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen inThe process according to the invention for the production of a fibrous web with fiber transverse orientation is described below in exemplary embodiments. The accompanying drawings show in

1 das Prinzip der erfindungsgemässen Faserumorientierung mittels einer changierenden den Faserflor abnehmenden Walze, 1 the principle of the fiber reorientation according to the invention by means of an iridescent roller which decreases the batt,

2 den schematischen Querschnitt eines Florbildners mit erfindungsgemässer Abnahme des gebildeten Faserflores durch eine changierende Stauchwalze, 2 the schematic cross section of a Florbildners with inventive decrease in the formed Faserflores by an iridescent upsetting roll,

3 den schematischen Querschnitt eines Florbildners mit erfindungsgemässer Abnahme des gebildeten Faserflores durch eine changierende Abnahmewalze. 3 the schematic cross section of a Florbildners with inventive decrease of the formed Faserflores by an iridescent take-off roll.

Im ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Faserumorentierung des auf der Haupttrommel (1) einer Krempel gebildeten Faserflores durch die mit 40 mm quer changierende Abnehmerwalze (2). Dabei ist die Versatzgeschwindigkeit der Abnehmerwalze (2) relativ hoch, damit während der Übergabe der Fasern von der Haupttrommel (1) auf die Abnehmerwalze (2) ein Winkel der umzuorientieren Fasern oder Faserteile zwischen 90° bis 45° senkrecht zur Arbeitsrichtung entsteht.In the first embodiment, the Faserumorentierung of the main drum ( 1 ) of a carded fibrous web through the transversely varying with 40 mm doffer roller ( 2 ). In this case, the displacement speed of the doffer roller ( 2 ) relatively high so that during the transfer of the fibers from the main drum ( 1 ) on the doffer roller ( 2 ) an angle of umzuorientieren fibers or fiber parts between 90 ° to 45 ° perpendicular to the working direction arises.

Das zweite Ausführungsbeispiel sieht nach 2 die Anordnung von einer ersten Stauchwalze (3) oder einer zweiten Stauchwalze (4) nach der Abnehmerwalze (2) vor. Dabei changiert die erste Stauchwalze (3) mit einem Querweg von 40 mm und die Faserumorientierung erfolgt an der Florübergabestelle zwischen Abnehmerwalze (2) und erster Stauchwalze (3) oder es changiert die zweite Stauchwalze (4) mit einem Querweg von 40 mm und die Faserumorientierung erfolgt an der Übergabestelle zwischen erster Stauchwalze (3) und zweiter Stauchwalze (4).The second embodiment looks after 2 the arrangement of a first compression roll ( 3 ) or a second compression roll ( 4 ) after the doffer roller ( 2 ) in front. The first compression roll ( 3 ) with a transverse travel of 40 mm and the fiber reorientation takes place at the Florübergabestelle between doffer roller ( 2 ) and first compression roll ( 3 ) or it changes the second compression roller ( 4 ) with a transverse travel of 40 mm and the Faserumorientierung takes place at the transfer point between the first compression roller ( 3 ) and second compression roller ( 4 ).

Das dritte Ausführungsbeispiel sieht nach 3 nach der Abnehmerwalze (2) die Anordnung einer Abzugswalze (5) vor. Dabei changiert erfindungsgemäß die Abzugswalze (5) mit einem Querweg von 15 mm und die Faserumorientierung erfolgt an der Florübergabestelle zwischen Abnehmerwalze (2) und Abzugswalze (5).The third embodiment looks after 3 after the doffer roll ( 2 ) the arrangement of a take-off roll ( 5 ) in front. According to the invention, the take-off roll changes ( 5 ) with a transverse path of 15 mm and the Faserumorientierung takes place at the Florübergabestelle between doffer roller ( 2 ) and take-off roll ( 5 ).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DD 256880 A1 [0003] DD 256880 A1 [0003]
  • DE 102009036053 [0004] DE 102009036053 [0004]

Claims (2)

Verfahren zur Herstellung eines Faserflores mit Faserquerorientierung, gekennzeichnet dadurch, dass die Abnahme des Faserflores von der Haupttrommel 1 des Florbildners mit gleichzeitiger Faserquerorientierung durch eine quer changierende Abnehmerwalze 2 oder die Übernahme des Faserflores von der Abnehmerwalze 2 mit gleichzeitiger Faserumorientierung durch eine quer changierende erste Stauchwalze 3, eine quer changierende zweite Stauchwalze 4 oder eine quer changierende Abnahmewalze 5 erfolgt und dass der horizontale Changierweg der Stauch- oder Abnahmewalze in Abhängigkeit von Faserlänge und Faseranzahl 10 bis 60 mm beträgt.A process for producing a fibrous web with fiber orientation, characterized in that the decrease of the Faserflores of the main drum 1 the Florbildners with simultaneous fiber transverse orientation by a transverse iridescent doffer roll 2 or the takeover of the fibrous web from the doffer roller 2 with simultaneous fiber reorientation through a transversely varying first compression roll 3 , a transversely changing second compression roller 4 or a transverse iridescent take-off roll 5 takes place and that the horizontal traverse path of the upset or take-off roll, depending on fiber length and number of fibers is 10 to 60 mm. Verfahren zur Herstellung eines Faserflores mit Faserquerorientierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass vom Florbildner gleichzeitig zwei einzelne Faserflore abgenommen werden, wobei der obere Faserflor von einer quer changierenden Stauchwalze 3 oder einer quer changierenden Abnahmewalze 5 vom abgenommen wird.Process for the production of a fibrous web with fiber transverse orientation according to claim 1, characterized in that two individual fibrous webs are removed simultaneously from the web former, wherein the upper fibrous web of a transverse iridescent upsetting roll 3 or a transversely alternating pick-up roller 5 is removed from.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DD256880A1 (en) 1986-12-31 1988-05-25 Univ Dresden Tech DEVICE FOR RETRIEVAL
DE102009036053A1 (en) 2009-07-31 2011-02-10 Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Reorientation of fibers to produce webs with controlled fiber orientation, involves arranging reorientation elements on fibrous web, where provided fibrous web is reoriented by continuous immersing of active tools in orientated fiber

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