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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spinnvliesbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei der Herstellung von Spinnvliesbahnen werden die in Spinnfaden-Extrusionsdüsen erzeugten Spinnfäden in einem Spinnvliesfaden-Ablagebereich auf eine Bahnkontaktseite eines Formungsbands abgelegt, welches sich in dem Spinnvliesfaden-Ablagebereich in einer Bandbewegungsrichtung bewegt. Während des Ablegens der Spinnvliesfäden auf die Bahnkontaktseite des Formungsbands wirkt auf eine der Bahnkontaktseite gegenüberliegende Maschinenkontaktseite des Formungsbands oftmals eine Unterdruckquelle ein, zur Bildung und Fixierung der Spinnvliesbahn auf dem Formungsband.
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Die durch die bekannten Verfahren hergestellten Spinnvliesbahnen haben ein über die Ausdehnung der Bahn im Wesentlichen gleichmäßiges Flächengewicht. Eine drei-dimensionale Struktur oder ein dekoratives Muster kann eine solche Spinnvliesbahn durch einen der dem Ablegen nachfolgenden Prozessschritte wie bspw. dem Kalandrieren oder dem Wasserstrahlvernadeln erhalten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Spinnvliesbahn mit lokal unterschiedlichem Flächengewicht und daraus resultierend lokal unterschiedlichen Eigenschaften vorzuschlagen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Spinnvliesbahn, umfassend das Ablegen von, insbesondere thermoplastischen, Spinnvliesfäden in zumindest einem Spinnvliesfaden-Ablagebereich auf ein Formungsband mit einer Bahnkontaktseite und einer dieser gegenüberliegenden Maschinenkontaktseite, wobei das Formungsband ein textiles oder folienartiges Flächengebilde mit sich von der Bahnkontaktseite zur Maschinenkontaktseite erstreckenden Perforationen umfasst und wobei sich das Formungsband in dem Spinnvliesfaden-Ablagebereich in einer Bandbewegungsrichtung bewegt und die Spinnvliesfäden auf die Bahnkontaktseite abgelegt werden während auf die Spinnvliesfäden eine von der Bahnkontaktseite zur Maschinenkontaktseite gerichtete Luftströmung einwirkt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Formungsband an der Bahnkontaktseite oder in einer zur Bahnkontaktseite parallelen Ebene Bereiche mit höherer Permeabilität und Bereiche mit geringerer Permeabilität hat, wobei die Bereiche mit geringerer Permeabilität durch ein Perforationen des Flächengebildes zumindest abschnittweise füllendes und/oder bedeckendes Polymermaterial bereitgestellt sind.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung können Spinnvliesbahnen mit lokal unterschiedlichem Flächengewicht hergestellt werden. In diesen Bereichen kann die Spinnvliesbahn lokal unterschiedliche Eigenschaften wie bspw. Absorptionsvermögen, Festigkeit und dgl. haben. Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass eine lokale Veränderung der Permeabilität oder Luftdurchlässigkeit des Formungsbands zu einer lokalen Veränderung der Spinnfadenablage führt, wobei auf den Bereichen des Formungsbands mit höherer Permeabilität mehr Spinnfäden abgelegt werden als auf den Bereichen des Formungsbands mit geringerer Permeabilität. Im Ergebnis können durch die Verwendung eines Formungsbands mit lokal unterschiedlicher Permeabilität Spinnvliesbahnen hergestellt werden, die an Stellen, die auf Bereichen des Formungsbands mit geringerer Permeabilität gebildet wurden, ein kleineres Flächengewicht haben als an Stellen, die auf Bereichen des Formungsbands mit höherer Permeabilität gebildet wurden. Der Grund darin liegt in der Tatsache, dass die Spinnfäden bei deren Ablage auf dem Formungsband der Luftströmung folgen und sich daher bevorzugt an Stellen des Formungsbands mit hoher Luftströmung ablagern. Durch den Permeabilitätsunterschied kann ferner festgelegt werden, wie stark sich das Flächengewicht unterscheidet.
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Das Polymermaterial kann bspw. in flüssigem oder pastösem oder pulverförmigen Zustand auf das Flächengebilde gebracht und danach verfestigt worden sein. Durch die Bereitstellung des Poren des Flächengebildes bedeckenden und/oder füllenden Polymermaterials können die Bereiche mit geringerer Permeabilität auf einfache Art und Weise und unabhängig von der Struktur des Flächengebildes hergestellt werden. Hierdurch ergibt sich eine hohe Gestaltungsvielfalt für die Ausgestaltung der Form und/oder Größe der Ablagebereiche der Spinnvliesbahn mit geringem Flächengewicht. Durch die Bereiche mit geringerem Flächengewicht kann bspw. der Konvektionsverlust reduziert werden, wenn die Bereich mit geringem Flächengewicht in deren Form so ausgestaltet sind, dass diese den bestimmungsgemäßen Verschnitt bei der Konfektionierung bereitstellen. Die Bereiche mit geringem Flächengewicht können auch Schnittlinien für die Konfektionierung bilden. Ferner kann durch die Bereiche mit geringem Flächengewicht ein dekoratives Muster bspw. für ein „Branding“ bereitgestellt werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei dem Polymermaterial handelt es sich insbesondere um Silikon oder Polyurethan oder das Polymermaterial kann als wesentlichen Bestandteil Silikon oder Polyurethan umfassen. Das Aufbringen des flüssigen oder pastösen Polymermaterials kann bspw. durch einen Druckprozess, wie bspw. Siebdruckprozess, und/oder durch einen Extrusionsprozess, wie bspw. Inkjet-Druck oder Extrusionsdüsenprozess, erfolgt sein.
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Das Polymermaterial kann auf die Bahnkontaktseite und/oder auf die Maschinenkontaktseite aufgebracht worden sein.
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Die Stellen der Spinnvliesbahn mit lokal geringerem Flächengewicht und die Stellen mit höherem Flächengewicht können der Spinnvliesbahn in Zusammenschau ferner ein äußeres Erscheinungsbild in der Art eines „Wasserzeichens“ verleihen, welches sich von dem Erscheinungsbild von Spinnvliesbahnen unterscheidet, die mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt wurden. Aus diesem Grund ist nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Bereiche mit geringerer Permeabilität in der Art eines Musters, bspw. eines dekorativen Musters, angeordnet sind.
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In diesem Zusammenhang kann das Muster insbesondere durch mehrere nebeneinander angeordnete und/oder sich aneinander anschließende identische Musterabschnitte gebildet sein. Diese Musterabschnitte bilden die kleinste Wiederholeinheit, d.h. den Rapport, des Musters. In der Regel unterscheidet sich hierbei der Rapport des Musters vom Rapport des Flächengebildes. Die Musterabschnitte können hierbei an der Bahnkontaktseite oder einer zu dieser parallelen Ebene eine Ausdehnung in Bandbewegungsrichtung im Bereich von 2 bis 50 mm und eine Ausdehnung senkrecht zur Bandbewegungsrichtung im Bereich von 2 bis 50mm haben. Ferner ist es denkbar, dass das Muster zwischen 0,5% und 40%, insbesondere zwischen 5% und 20%, der Bahnkontaktseite und/oder der Maschinenkontaktseite bedeckt.
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Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, wie die Luftströmung oder zumindest ein Teil derselben erzeugt werden kann. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Luftströmung zumindest teilweise durch eine auf die Maschinenkontaktseite einwirkende Saugquelle erzeugt wird. In diesem Fall werden durch die Unterdruckquelle die Spinnfäden in Richtung der Bahnkontaktseite gesaugt. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Luftströmung zumindest teilweise durch eine auf die Bahnkontaktseite einwirkende Blasluftquelle erzeugt wird. Durch die Blasluftquelle werden die Spinnfäden auf ihrem Weg von einer Spinnvliesfanden-Extrusionsdüse zum Formungsband verstreckt. Ferner wird hierdurch die Ablage der Spinnfäden auf dem Formungsband unterstützt.
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Nach einer konkreten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in dem Spinnvliesfaden-Ablagebereich oberhalb des Formungsbands – d.h. auf der Seite der Bahnkontaktseite – eine Vielzahl von quer zur Bandbewegungsrichtung nebeneinander angeordneten Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen angeordnet, durch welche Spinnvliesfäden auf die Bahnmaterialkontaktseite des Formungsbandes abgegeben werden.
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In diesem Fall kann die Blasluftquelle oberhalb der Bahnkontaktseite angeordnet sein. Unter Zuhilfenahme der Blasluftquelle werden die von den Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen erzeugten Spinnvliesfäden mitgerissen und verstreckt und in Richtung zur Bahnkontaktseite transportiert.
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Konkret kann das textile Flächengebilde durch ein Gewebe und/oder ein Gelege und/oder ein Spiralsieb gebildet sein. In diesem Fall werden die Perforationen durch Hohlräume zwischen den das textile Flächengebilde bildenden Fäden bereitgestellt. Bei den Fäden kann es sich bspw. um Monofilamente und/oder um Multifilamente handeln.
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Konkret kann das folienartige Flächengebilde ferner durch eine oder mehrere Polymerfolien bereitgestellt sein. In diesem Fall werden die Perforationen bspw. durch Löcher in der oder den Polymerfolie(n) gebildet. Die Löcher können bspw. durch Ausschneiden, Bohren, Ausstanzen oder dgl. in die Polymerfolie gebildet sein.
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Um zusätzlich zu dem „Wasserzeichen“-Effekt der Spinnvliesbahn eine topographische Struktur zu verleihen kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn das auf die Bahnkontaktseite aufgebrachte Polymermaterial an der Bahnkontakteseite über das Flächengebilde hinausragt. In diesem Fall kann eine Strukturierung der Spinnvliesbahn in einem nachfolgenden Kalandrierprozess bspw. entfallen.
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Wird das Polymermaterial bspw. auf die Maschinenkontaktseite aufgebracht, so ist es insbesondere zur Vermeidung von Vibrationen sinnvoll, wenn das Polymermaterial an der Maschinenkontaktseite nicht über das Flächengebilde hinausragt.
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Sollen Spinnvliesbahnen mit mehreren Lagen hergestellt werden ist es insbesondere sinnvoll, wenn in der Bandbewegungsrichtung mehrere aufeinander folgende Spinnvliesfaden-Ablagebereiche angeordnet sind. Hierbei kann jeder der Spinnvliesablagebereiche eine Vielzahl von quer zur Bandbewegungsrichtung nebeneinander angeordneten Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen zur Abgabe von Spinnvliesfäden auf die Bahnmaterialkontaktseite des Formungsbands umfassen.
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Jede Lage der Spinnvliesbahn kann ein Flächengewicht im Bereich von 4g/cm2 bis 10g/cm2 haben, wobei die Spinnvliesbahn mehrere Lagen aus Spinnvliesfäden umfasst.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei schematischen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen die
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1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine Draufsicht die Bahn- oder Maschinenkontaktseite eines Abschnitts eines Formungsbands zur Verwendung in der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
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3 das Formungsband der 2 entlang der Schnittlinie A-A in einer Ebene senkrecht zur Bahnkontaktseite.
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Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Vorrichtung 1 umfasst einen Ablagebalken 2 an dem mehrere Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen 3 quer zur Bandbewegungsrichtung MD eines textilen Formungsbands 4 angeordnet sind. Bei der Herstellung einer Spinnvliesbahn 5 werden durch die Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen 3 thermoplastische Spinnvliesfäden 6 in einem Spinnvliesfaden-Ablagebereich 7 auf eine Bahnkontaktseite 8 des sich in der Bandbewegungsrichtung MD bewegenden Formungsbands 4 abgelegt, während auf die Spinnvliesfäden 6 eine von der Bahnkontaktseite 8 zu einer Maschinenkontaktseite 9 gerichtete Luftströmung einwirkt, die durch vertikale Pfeile nach unten dargestellt sind.
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Wie aus der Darstellung der 1 zu entnehmen ist, wird die Luftströmung zumindest teilweise durch eine auf die Maschinenkontaktseite 9 einwirkende Saugquelle 10 im Ablagebereich 7 erzeugt sowie durch im Ablagebalken 2 angeordnete Blasluftquellen 11. Nach dem Austritt der Spinnvliesfäden 6 aus den Spinnvliesfaden-Extrusionsdüsen 3 durchlaufen diese bei deren Weg zum Formungsband 4 zuerst eine Kühlzone 12 und anschließend eine Verstreckungszone 13. Die Verstreckung erfolgt unter Einfluss der Luftströmung.
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Erfindungsgemäß hat das Formungsband 4 in einer zur Bahnkontaktseite 8 und Maschinenkontaktseite 9 parallelen Ebene Bereiche mit höherer Permeabilität 4a (weiß in 2 dargestellt) und Bereiche mit geringerer Permeabilität 4b (als schwarze Schlangenlinien in 2 und gekreuzt schraffiert in der 3 dargestellt). Man erkennt, dass vorliegend die Bereiche mit geringerer Permeabilität 4b in der Art eines dekorativen Musters angeordnet sind. Die Permeabilität der Bereiche mit geringerer Permeabilität 4b ist vorliegend 0cfm. Das Formungsband 4 umfasst ein als Gewebe ausgebildetes textiles Flächengebilde 14. Das Gewebe 14 ist durch Kettfäden 16 und mit diesen verwobenen Schussfäden 5 gebildet, die beide durch Monofilamentfäden bereitgestellt sind. Zwischen den Maschen des Gewebes 18 aus den Schuss- und Kettfäden 15, 16 sind Perforationen 18 gebildet, die sich von der Bahnkontaktseite 8 zur Maschinenkontaktseite 9 erstrecken. Das Formungsband 4 umfasst ferner ein Polymermaterial 17, welches die Bereiche geringerer Permeabilität 4b bereitstellt, indem dieses einige der Perforationen 18 des Gewebes 14 zumindest abschnittweise füllt und/oder bedeckt. Zur Herstellung der Bereiche mit geringerer Permeabilität 4b wurde das Polymermaterial 17 in flüssigem oder pastösem Zustand auf die Bahnkontaktseite 8 des Gewebes 14 aufgebracht und danach verfestigt. Aus der Darstellung der 3 erkennt man, dass das auf die Bahnkontaktseite 8 aufgebrachte Polymermaterial 17 an der Bahnkontakteseite 8 über das Gewebe 14 hinausragt und an der Maschinenkontaktseite 9 nicht über das Gewebe 14 hinausragt.
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Das Polymermaterial ist vorliegend aus Silikon oder Polyurethan.
