DE1065363B

DE1065363B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines nichtgewebten Stoffes

Info

Publication number: DE1065363B
Application number: DENDAT1065363D
Authority: DE
Inventors: Longmeadow Mass. und Charles Henry Plummer Springfield Mass. Carlyle Harmon (V. St. A.)
Original assignee: Franklin Wells Shoemaker, Princeton, N. J. (V. St. A.)
Priority date: 1954-04-01
Publication date: 1959-09-17
Also published as: GB804852A; US2820716A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum HersteUea eines nichtgewebten Stoffes ' Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines nichtgewebten. Stoffes aus einer lose zusammengefügten Faserbahn, z. B. aus einem Vlies, deren Fasern durch Auftragen eines trockenen, pulverförmigen oder körnigen Bindemittels, -Erweichen und anschließendes Härten desselben miteinander verbunden werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die trockenen Teilchen des Bindemittels, das vtirzugsweise aus einer thermoplastischen Masse besteht, mustergemäß in die Hohlräume der Faserbahn ein-. gebracht werden.
Die Bindemittelteilchen -können hierbei unter der Eiswirkung von Wärme erweicht werden. Man kann die Bindemittelteilchen oder die Faserbahn oder beide laden und das Bindemittelmuster mit Hilfe elektrischer Kraftlinnen herstellen oder die trockenen Bindemittelteilchen bereits auf einem Träger z. B. mit Hilfe eines elektrischen - Kraftlinienfeldes nach einem bestimmten Muster anordnen und im gleichen Muster auf die Faserbahn übertragen. Das Aufbringen -der Bindenittelteilchen im Sinne der Erfindung kann natürlich auch auf andere Weise als nur im elektrischen Kraftlinienfeld erfolgen.
Verfahren, bei denen Faservliese mit puiverfönnigen, plastischen Bindemittein mit Hilfe eines Gases versehen oder zeit der Lösung eines nicht wäBrigen Bindemittels behandelt und erhitzt werden, sind bekannt. Hierbei kann die Lösung des Bindemittels in Form von Linien auf das Vlies aufgetragen werden.
Es ist weiter bekannt, zur Herstellung und Formgebung imprägnierter oder verklebter Paserstofvliese oder -gewebe das Imprägniermittel in trockenem, feinverteiltem Zustand im Trägerstoff einzulagern und es durch Einwirkung eines Weichmachers oder eines Lösungsmittels in,.den zum Imprägnieren des Trägerstoffes geeigneten Zustand zu bringen. Der Trägerstoff bleibt dann nach Verdunsten des Lösungsmittels in der ihm gegebenen Form, er ist also steif.
Man hat auch schon zur Herstellung plüschartiger Stoffe Fasern aus Zelluloseabkömmlingen unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes in ein Bindemittel mit einem Gehalt an Lösungsmittel, das ein Lösungsvermögen für die Fasern besitzt, eingebracht und hierauf den Klebstoff gehärtet.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren handelt es sich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung um die Herstellung eines weichen und geschmeidigen. ungewebten Stoffes aus locker zusammengefügten Fasern mit weichem Griff, " hoher Feuchtigkeitsbeständigkeit und Abriebfestigkeit. Das Bindematerial kann unmittelbar für trockene Bahnen locker zusammengefügter Fasern verwendet werden ohne die Anwendung besonderer Verfahren zur Behandlung von Faserbahnen. Die Musterflächen bleiben erhalten, so daß die Textilqualitäten des erzeugten Stoffes nicht beeinträchtigt werden. ' Für das Verfahren geeignete Vliese können L B. mit einer Woll- 'oder Baumwollkrempel hergestellt werden, wobei die Fasern überwiegend in einer Richtung ausgerichtet sind. Sie können mittels Luft geschichtet werden oder auch nicht ausgerichtet oder. in Längs- und Querrichtung .geschichtet .sein. - - .

Vorzugsweise benutzt man ein thermoplacsesches Bindemittel, da es unter Anwendung von Wärme iaid Druck, ohne das Vlies anzufeuchten,: in dasselhe=ein@ geschmolzen werden kann. Vorteilhafterweise' läßt' man das Vlies im wesentlichen trocken,"um-ein Maximum an Flockigkeit und einen weichen Griff des ursprünglich locker zusammengefügten'Fasergemisches zu erhalten und um die Wanderung oder Ausbreitung des Bindemittels während des Weichmächeas und Schmelzens zu verringern. Man verwendet; zweck mäßig nur so viel Wärme, wie erforderlich-ist,..tim die thermoplastischen Bindemittelteilchen so *w t . "zu erweichen, daß das Verschmelzen mit den Fase und das Eindringen' in die Faserbahn während der Ahwendung des Druckes gewährleistet'ist. Es kann ein durch ein'Lösangsmittel aktiviertes Bindemittel-benutzt werden, wobei jedoch dem Fasergemisch, das die Bindemittelteilchen enthält, genug Lösungsmittel zugeführt werden muB, um diese Teilchen, wie' oben erwähnt, für die Verschmelzung und Dfzrchdringung genügend zu erweichen. Die erforderliche

Lösungsniittel.kann dem - Vlies zugefügt werden, ohne

seine Flaumigkeit und Weichheit zu verringern, in-

dem man es durch eine Nebelkammer zieht-oder in-

49n= ne eine kleing. Menge Lösungsmittel unmittel-=

bär! äinf .das 'Vlies sprüht, während es durch Vorrich-

üinien', wie z. B, ein laufendes Band, getragen wird.

;`.'Man kann.feuchtigkeitsbeständigeBindemittel oder

solche, die von einem nichtwäßrigen Lösungsmittel

undiöder durch Wärme aktiviert werden, verenden,

um waschbare, nichtgewebte !Stoffe mit einer ausge-

zeichneten Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und

Abrieb herzustellen. Dies ist z. B. dann von besonde-

rer Bedeutäng, wenn der erfindung$gemäß hergestellte

Stoff als Umhüllung für hygienische Binden, als

Oberliächenschichtstoff für Windeln, als Handtuch-

rohstoff usw.. benutzt werden soll. Darüber hinaus

muß der Stoff leicht faltbar sein.

Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Voirich-

tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

fahrens im elektrischen Feld.

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung

gemäß der- Erfindung,

Fig. 2 eine --v :ergrößerte -Ansicht eines Teils der in

Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 :eine schematische Ansicht der Vorrichtung

zur Durchführung der-verschiedenen Verfahren ge-

mäß der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Vorrichtung

zur Durchführung einer Ausführungsform des Ver-

fahrens gemäß der Erfindung und

Fig.5 und 6 Draufsichten auf Stoffe, hergestellt

stach den Verfahren gemäß der Erfindung.

Fig.1. und 2 zeigen die Zuführung eines, mit einem

wasserbeständigen Lösungsmittel aktivierten Binde-

mittels in fester Teilchenform aus einem vertikalen

Schütttrichter 11 auf ein darunter laufendes endloses

Band 12 mit einem - -Schlitz 13, der am Boden des

Schütttrichters und quer zur Bewegungsrichtung des

Bandes verläuft Die auf dem Band sich ablagernde

Bindemittelmenge kann durch Regelung der Breite

des-Schlitzes 18-bestimmt werden. Zu diesem Zweck

ist eine verstellbare Platte 14 am Schütttrichter par-

iilet zum-,Schlitz verschiebbar. Das endlose Band 12

=sich aufwärts auf einer geneigten Bahn, wobei

es>ehtm.*dem Schütttrichter vorbeiläuft. Die Dicke

der Schicht der auf dem Band liegenden Bindemittel-

leilotmm wird durch den Abstand zwischen der Ober-

seite des Bandes und der unteren Kante eines Metall-

«W G=miabstreifers 13 an der Rückwand des

Schütttrichters bestimmt. Eine Platte «b ist unter

dim:Band gegenüber dem.Abstreifer angebracht, da-

mit dai -Band --genau -in der gewünschten Lage zur

Kante des Abstreifers bleibt. Ein Überschuß an

Biittei. kann- durch den Abstreifer 15 beseitigt

w«dew, Die Platte 16 kann zur Ute des Abstrei-

fers -versteflhar sein, um die Entfernung zwischen

dem. Band und dem .Abstreifer -zu Tegels. Das Band 12

trägt:die Bindemittelteile vorn Schütttrichter über

eine'@e"nmgswalze 1? und unter einer Elektrode 18

.hirrdxrcfi,- die Beter zum Band steht fad die Teilchen

mit Vorrichtungen ver-

sehen werdenr" die eine -elektrische Ladung auf die

Teilchen überträgt, .oder -mit Gämmentladungsnadeln

vder_ : drähten, .die eine - Ladung auf sie sprühen.

.ligeädein-in-der Zeichnung nicht dargestellter Strom-

..zur Aufladung der Elektrode benutzt

wweräe@ . -

,.:.Eirie@tröckene:Fahn 19 aus locker zusammen-

gefffgten Fasern,' z. B. ein Vlies aus gekrempelter

Baumwolle, wird über eine Führungswalze 21 auf eine Trommel 22 geführt, die mit einer dünnen zylindrischen Außenwand 23 und einem inneren Mantel 24 versehen ist; der Nägel 25 mit gleichen Zwischenräumen enthält. Die Außenwand besteht aus einem dielektrischen Material, während der innere Mantel und die daraus hervortretenden Nägel aus leitendem Material sind. Die Nagelenden haben einen geringen Abstand von der inneren Oberfläche der Außenwand oder stehen mit ihr in Berührung (vgl. Fig.2). Die Nägel 25 dienen als Einzelelektroden zur Erzeugung elektrischer Kraftlinien; die die Bindemittelteiichen in der Faserbahn entsprechend dem gewünschten Muster verteilen. Die Anordnung der Nägel entspricht der Breite der Stoffbahn; sie sind dem gewünschten Muster entsprechend auf der Trommel angebracht.

Gegenüber der Außenwand der Trommel 22 befindet sich eine kammähnliche 'Elektrode 2'i, die ebenfalls so breit wie die Faserbahn ist Diese Elektrode enthält eine Anzahl von Elektrodenzähnen 28, die in Querrichtung zur Faserbahn stehen und den Zähnen eines Kammes ähneln. Das Band 12, das die geladene Schicht von Bindemittelteilchen trägt, geht zwischen diesen Zähnen und der Trommel hindurch, wobei das Band mit den Zähnen nicht in Berührung kommt Eine Platte 29 aus dielektrischem Material hat einen Querschlitz in Richtung der kammähnlichen Elektroden, um das Band 12 von den Zähnen 28 fernzuhalten.
Die Trommel 22 wird durch die Welle 26 angetrieben, so da die Nagelelektroden 25 und die Außenolaerfläche der Trommel zusammen mit der Trommeloberfläche umlaufen, auf der die Faserbahn 19 liegt. Diese bewegt sich mit dergleichen geradlinigen Geschwindigkeit wie das Band 12 in Richtung der Elektrode 27 mit einem Abstand zum Band, das die Bindemittelteilchen trägt. Die kammähnliche Elektrode 27 steht mit dem Stromkreis der Nagelelektroden 25 in der Trommel in Verbindung, so daß ein hohes elektrisches Potential zwischen ihnen erzeugt werden kann. Dieses potential erzeugt elektrische Kraftlinien zwischen den Zähnen 28 und den Nägeln 25, mit die geladenen Teilchen vom Band 12 zur Faserbahn 19 zu befördern«. Wenn die Bindemitteiteilchen und die Zähne 28 negativ und die Nagelelektroden 25 positiv geladen sind, werden die negativ geladenen Teilchen von den negativ geladenen Elektroden weggestoßen und von den positiv geladenen Elektroden angezogen, so da sie sich vom Band zur Faserbahn hin bewegen. Der Zwischenraum zwischen der Trommel und dem Band mu$ kontrolliert werden, damit sie nicht so dicht zusammenkommen, daß die Teilchen auf dem Band wesentlich aus ihrer Lage gebracht oder von der Faserbahn erfaßt werden, bevor sie sich unter dein Einfluß der elektrischen Kraftlinien bewegen; sie dürfen aber auch nicht so weit davon entfernt sein, daß sich die Lücke zwischen den Elektroden 25 und 27 über den praktischen Bereich hinaus vergrößert. Führungswalzen oder eine andere Führungsvorrichtung, die nicht eingezeichnet sind, sind in Berührung mit den Kanten des Bandes angebracht, um es Segen Bewegungen infolge elektrischer Anziehucig -von der Faserbahn fernzuhalten.
Wie bereits erwähnt, sind die Nagelelektroden 25 in der Trommel so angeordnet, daß sie mit dem gewünschten Muster, nach dem die Bindemittelteilchen in die Faserbahn gebracht werden sollen, übereinstimmen. Die elektrischen, in jeden der Nägel eintretenden Kraftlinien werden durch eine entsprechende Fläche der Faserbahn hindurchgehen. Während die Hauptkraftlinien sich zwischen den Spitzen dieser Elektroden konzentrieren, werden sie, wenn sie von einer zur anderen Elektrode gehen, ausschwingen; die Nägel müssen also 'unter Berücksichtigung dieses Ausschwingen- so angebracht sein, daß die Bindeinitteltlächen das gewünschte Muster in der Faserbahn bilden.
Da die Bindemittelteilchen nur auf bestimmten: Flächen der Faserbahn 19 niedergeschlagen werden, verbleibt ein Rückstand von Bindemittelteilchen auf dein Band Dieser Rest von Teilchen kann vom Band durch eine Reinigungsbürste 31 entfernt werden, die am Band umläuft, wenn es über eine Führungswalze 32 läuft. Die Bürste und die auf der Walze 32 anliegenden Teile des Bandes werden vorzugsweise in eine Haube 33 eingeschlossen, um die Teilchen zu sammeln, wenn sie von der Bürste 31. entfernt werden. Die Teilchen können sich absetzen und werden dann aus der Haube durch eine Öffnung 34 entfernt, oder sie können durch eine nicht eingezeichnete Vorrichtung, z. B. Röhren und ein Gebläse, in den Schütttrichter 11 zur Wiederbenutzung zurückgeführt werden. Das von den Teilchen befreite Band kehrt über Führungswalzen 35 zum Schütttrichter zurück.
Wenn die Trommel 22 umläuft, verläßt die Faserbahn l9, die jetzt die entsprechend dem gewünschten Muster angeordneten Bindemittelteilchen enthält, die übertragungszone zwischen den Elektroden 25 und 27 und läuft auf der Trommel zu einer Stelle, an der sich ein endloses Förderband 36 befindet, das sich hier in der gleichen Richtung und in der gleichen geradlinigen Geschwindigkeit wie die Trommeloberfläche bewegt Die Faserbahn wird von der Trommel auf das Förderband 36 übertragen und bewegt sich mit dem Band Biber eine Walze 37. Die Nagelelektroden 25 bleiben so lange geladen, wie sich die Faserbahn von der Übertragungszone zum Förderband 36 auf der Trommel befindet Da die Faserbahn aus locker zusammengefügten Fasern besteht, ist diese Ladung notwenig, um das Festhalten der trockenen Bindemittelteilchen in dieser Stellung in der Faserbahn zu unterstützen und ein Zurückfallen auf das Band 12 oder ein Wegfliegen infolge von Luftströmungen zu verhindern. Ein geringer Prozentsatz von Bindemittelteilchen wird durch die Faserbahn hindurchgehen und auf der Trommel 22 bleiben, nachdem die Faserbahn von der Trommel auf das Förderband 36 übertragen wbrden ist. Umlaufende Bürsten .38, die in einer Vakuumröhre 39 eingebaut sind, dienen dazu, diese Teilchen und andere Fremdstoffe von der Trommel wegzunehmen, bevor diese erneut mit der Faserbahn in Berührung kommt Ein nicht eingezeichnetes Sauggebläse kann mit der Vakuumröhre verbunden werden.

Auf dem Wege des sich horizontal bewegenden Bandes befindet sich eine Sprühhammer 42 zum gleichmäßigen Verteilen eines Lösungsmittels zum Weichmachen der Bindemittelteilchen in der Faserbahn. Diese Kammer besitzt an Wem Ende- Ein- und Ausgangsschlitze mit sich gegenüberliegenden Führungswalzen 43 zum Passieren des Förderbandes, das die Faserbahn trägt. Das Lösungsmittel kann durch ein Kopfstück 44 in eine geschlossene Kammer eingesprüht werden, so daB -es innerhalb der Kammer als »Nebel« oder in wolkenähnlicher Zerstäubung kleiner Teilchen vorliegt, die die Faserbahn nur so weit anfeuchten, daß die Teilchen erweichen, ihnen aber dadurch von ihrer Flockigkeit und ihrem geschmeidigen Griff nichts entzogen wird. Es ist auch wichtig, .daB das Lösungsmittel allmählich in die Faserbahn ein-

tritt, so daß die Bindemittelteilchen. nicht: von. ihrom.

Platz entfernt oder weggewaschen ,WerdetL -Das Band.

36 mit der Faserbahn 19, die' die: eewo-ichteii:.Bin4e--

iriittelteilchen enth41t; verliißt- dieprnhkamitaer: und

tritt in den Spalt eines Druckwalzenpaaem:45. ein,-

das so angeordnet ist; daß es'geuügend Drtick auf.lüe.

BiindemittelWIchen ausübt, uni sie au -ihrem=Platz:;n

der Faserbahn zu fixieren: Ngedem.sie den-Spalt-de;

Walzen 45 verlassen haben', trennen - sich .die. @Fasex4-,

bahn und das Band; das Band läuft -umr.die, Walten .#,&

zur Trommel 22 zurück und.: die Bahn .oder, : -das.Vlies. .

durch den Spalt dines zweiten -l]ruckw°aiz=p"-47.-

Dieses zweite Dnurkwalzeppaar istao:.,angeordnet,

daß es einen größeren' Druck -auf. die Faserbahn. und

die Bindeniittelteilchen ausübt als :das erste Wahen--

paar» 45, um die noch geschmeidigen. Teilchen mit

benachbarten Fasern zu itexeinigen rund. fein Durch .

dringen der - Faserbahn. . mit - dem,. Bindemittel .:zu

sichern. Vorzugsweise wendet man 'deg Drttek;auf-.die-

Faserbahn wie -oben beschrieben ln"zwei-Stufen-an;

Um eine Vereinigung der

dem B.and.3G;

bevor das Band und die Faserbahn..voneinander ge-

trennt sind, zu verhindern. Die das

47 verlassende- - Fa,serbabn@ karg -durch

nicht eingezeichnete Übliche Textiltrockenvorxichtun=,

gen laufen, um einen, etwaigen IZsüngsmittelüber-

schuß zu entfernen: Der fertige Soff lern zur i,age-.

rung öder zum Gebrauch je nach:.Wunsch aufgerollt

werden. . . .

In Fig.3 wird eine ähnliche, geringfügig abge-

änderte Darstellung einer Vorrichtung. zur Durch£ith'

rang des Verfahrens nach -- der' ' Erfindung- ,gezeigt:

Diese Ausführungsforrii 'eignet sich - besonders -zum

Herstellen vors Faserbahnen unter-Verwendung ther-

moplastischer Bindemittel. Troekene thermoptastische

Bindemittelteilchen werden auf ein - endloses 'F.örder-

band 50 aus einem Schütttrichter 51, gebracht -.und

mittels einer Elektrode 52.- zu .dem beschriebenen

Zweck geladen. Auch-hier wird ein locker xusamxneg-

gefügtes Faserband 53 ans einer licht :gezeichneten

Vorratsquelle um .eine Führungswarze 54 :jtnd :.dann

teilweise um eine Verteilertrommel 55 herumge£üllt;

die einen, äußeren dielektrischen-Mante156 und innett

Nagelelektroden 57 hat Das Band wird jedoch.durch

die Elektroden -58, die mit einem -Zwischenraum-.#

beiden Seiten des Bandes angebracht ,sind"eutgegen=

gesetzt wie die Bindemittelteilchen - aüfgeladeii, :bevbr

es in Berührung mit der Trommel kommt:..Däs Band

passiert kurz nach Verlassen der Führubgswäize 34 .

diese beiden gleichgeladenen Elektroden.-- . . - -

In dieser Darstellung wird die kammähnlicher Rlek-

trode,27 der Fig. I und 2 durch eine- Trom#nel59.er-

setzt, die der darüberliegenden Verteilerttominel- 55

ähnlich ist, -d..h., nie hat NagelelektiodW61; '.die hach

eineiü Muster angeordnet .sind, Glas dem :Muster :d

Elektroden 57 in der. Verteilertrommel -entspricht.

Das endlose Band 50, das -die BindemitWteilcheü

trägt, geht zwischen .den -.beiden Ti-oädnelri -in;--dnem

Abstand zur VerteilärtrommeI 566.duzeh.'.-Eine: Platte

62, gekennzeichnet durch eine Quüöffnung W, - '- bc-

findet sich zwischen der zweiten -Trönimel@ *und- dem

Band und ist der. entsprechenden Plafte 29. der. Fik: 1

und 2 ähnlich. Sie -ist mii einer dielektrischen:platt`c-

oder Platten- versehen, die eine ,QneröffnpngA3 ;züffi

Durchlassen elektrischer Kraftlinienivsrischea::.äen

zwei Trommeln haben. Die .dielektrisehen ,Teile:det

Platte verhindern eine Wechselwirkuieg irodschen-deü

Nagelelektroden 59 -und »61 der x=steri ''rund i -;weiten

Trommel, bevor sie- genauso zueinander ,'steheri@ daß

sie die gewünschten Kraftlinien zwischen sich:hervoi:-

cufeü sollen.-' Die Elektroden der beiden Trommeln

sind -so miteinander elektrisch verbunden, daß sie ein

verhältnismäßig hohes Potential zwischen sich haben,

so:daß die erste Trommel 55 die gleiche Ladung wie

düs= Fäserband 53 und die zweite Tiommel 59. die

gleiche Ladung 'wie die Bindemittelteilchen trägt. So

Werden :die- negativ. aufgeladenen Bindemittelteilchen

dtiich die ' negativ abgeladenen 1Vagelelektroden &1

der unteren: Trommel .abgestoßen, wenn sie über die

QÜeröffnung 63 in der dielektrischen Platte laufen,

und vorn den positiv geladenen Nagelelektroden 57 der

öb@ren Trommel -angezogen. Es ist wichtig, den

Ladungsbetrag auf dem Band 53 zu kontrollieren, um

in: verhindern, daß er die in- die Nagelelektroden der

oberen-Trommel eintretenden Kraftlinien beeinträch-

tiet und dabei auf die Ablagerung von Bindemittel-

teilc4en nach dem gewünschten Muster störend wirkt.

Die Laduäg auf dem Faserband dient dazu, die Binde-

inittelteilchen in ihrer einmal eingenommenen Lage

festzuhalten, und hindert' die Teilchen, durch das

hiäud'acif die Außenoberfläche der oberen Trommel 55

durchgezogen-zu werden, so daß sie der Faserhahn

veeloiengehen:

@@ Vörzugsvrieise werden.die thermoplastischen Binde-

mittelteilchen '-au,-ihren Stellen in der Faserbahn

fixiert, öevoc die'Faserbahn von der Verteilertrommel

55 geirennt'wird. Dies kann dadurch erreicht werden,

däß man' eine :erhitzte Walze 64 .in der Nähe der

Trommel 55 oder in Berührung mit ihr anbringt, die

mit der- Tromriiel 'so `umläuft, .däß die Oberfläche der

Tiommel .und die Walze sich in der gleichen gerad-

linigen,--, Geschviindigkeit bewegen. Die Faserbahn

kann leicht . zwischen der erhitzten Walze 64 und der

Trommel 'gepreßt und: :dann von der Trommel abge-

zdgenl-vverden;'wenn sie die Walze in Berührung nüt

ihrer erhitzteä-Obehläche passiert hat. Die Walze 64

Kann durch eine Vorrichtung, die nicht dargestellt ist,

erhitzt-werden, z: B. einer elektrischen Heizspule, die

zur.: Kontrolle ' dec 'Trommeltemperatur geregelt wer-

det kann,: so dä-0 .diese'gerade genügt, um die Binde-

i»ittelfei'lchen zsi erweichen, wenn die Faserbahn über

dire# Walze: gefit# -Höhere .Temperatuien bereiten beim

Treririeär'dei Faserbahn von der Trommel Schwierig-

keiten'-änd.bekirkeä, daß sich einige Bindemittelteil-

cheä:imit. der .Trommeloberfläche vereinigen. Eine

'Schtitz@orriclituug 65 kann unter der Walze 64 für

BindemittelteiIchen vorgesehen werden, die sonst auf

das =endlose :Band .SO falled würden. Wie bereits be-

schrieben, # kann zur ' Reinigung der Oberfläche der

Verteilertrommel ,55 von überschüssigen Teilchen nach

Abläufen:-'. dei=. Faserbahn . ein Vakuumrohr 66, das

umläufende : Bürsten 67 enthält, angebracht werden,

if'esgleichen eifixe . Schutzhaube 68 mit Bürste 69 zum

Entferhen` überschüssiger Teilchen vom Band 50. Mit

Zwischenräumeh angeärdnete Walzen 71 -unterstützen

sind führen das-Band ähnlich, wie es in der Beschrei-

bung: d'er'Fig=1- -äagegeben ist. - ' '

!_ -- Nach' dem-: Verlassen der heißen ' Walze 6i4 können

.die. festen Binäeniittelteilchen mit der Faserbahn ver-

einigt -.werden;'. indem man 'das Gewebe 53 zwischen

heißen"-Diuckwaizenpaäsen 72 und 73 duichgehen

läßf, r z.- B.;= heißen f Kaxändern. ' Diese können durch

Dampf: oder'elektrische-Heizspulen oder durch andere

Yoi-tlcätpngen'' -erhitzt* weiden, 'die regelbar sein

mfgsm' uin: die .Temperatur ihrer Oberfläche zu kon-

trbilieim Vorzugsweise werden die Walzen verstell-

:bair angeördnet;: wn « den Druck zwischen ihnen regeln

-:aß-' können:.: Die' Anwendung 'von Wärme und Druck

Vereinigung der.Teilchen mit 'dem Gemisch kann

.getrennt: iosgeführt werden. In. diesem Fall muß das

Gewebe einen Ofen und dann zwischen Walzen durchlaufen. Das macht man vorzugsweise bei bestimmten Arten von Bindemitteln, die nur bei sehr hoher Temperatur plastisch werden. Nach der Verschmelzung muß für das Kühlen und Härten des Bindemittels genügend Zeit sein, bevor der erhaltene Stoff benutzt wird.

Wenn eine größere Übertragungsgenauigkeit gewünscht wird, muß die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung benutzt werden. Geladene Bindemittelteilchen werden zuerst nach einem Muster auf einer Trommel 75 niedergeschlagen. Dann werden die Bindemittel-teilchen von dieser Trommel auf eine Faserbahn 76 durch elektrische Kraftlinien übertragen. Das Muster zum Niederschlagen der Teilchen in der Faserbahn ist dasselbe wie das Muster, mit dem sie auf die Trommel gebracht werden, @so daß sich keine Probleme in der Auswahl oder erneuten Anordnung bei der Übertragung der Teilchen von der Trommel auf die Faserbahn ergeben. Die Mustertrommel 75 enthält einen Außenmantel 77, der eine Leitungsgrundfläche mit mit Zwischenräumen versehenen Flächen aus dielektrischem Material enthält, die entsprechend dem gewünschten Muster auf der Außenoberfläche angeord- net sind. Das dielektrische Material kann plastische Scheiben oder Streifen enthalten, die in die Grundfläche eingesetzt werden, oder es kann ein geeigneter Isolierlack oder eine Farbe für die leitende Grund-fläche entsprechend dem gewünschten Muster angewandt werden. Der leitende Teil des Mantels ist geerdet; wenn der Manteloberfläche eine bestimmte Ladung verliehen wird, bleibt sie auf der Oberfläche der vom dielektrischen Muster begrenzten Flächen und wird von den umgebenden leitenden Flächen zur Erde abgeleitet. So kann die. Mustertrommel so . angeordnet werden,' daß sie unter .einer feststehenden Elektrode 7'8 umläuft, die einen Teil ihrer Ladung auf die Trommel überträgt oder eine Ladung auf die Trommeloberfläche aussprüht. Die Elektrode 78 ist so konstruiert, daß sie in der Lage ist, eine -Spitzenentladung auszusprühen. Wie oben erwähnt, bleibt beim Passieren des 'Mantels 77 unter der Elektrode nur das von dielektrischen Teilen begrenzte Muster seiner Oberfläche geladen, Der Mantel 77 ist an Endträgern 80 befestigt, welche in gegensätzlicher Richtung zueinander auf der Welle 90, die die Trommel trägt, befestigt sind. -Die geladene Trommel wird dann durch eine Kammer 78' geführt, durch die ein Regen trockener, geladener, thermoplastischer, vorzugsweise feuchtigkeitsbeständiger Bindemittelteilchen fällt und die durch einen darüberliegenden Schritttrichter 79, der am oberen Ende der Kammer angeordnet ist, versorgt ,wird. Die Teilchen fallen vorn Schütttrichter in die Kammer durch eine Durchlaßöffnung oder - einen Schlitz, der teilweise durch ein Elektrodenpaar 81 gekennzeichnet ist, wobei beide Elektroden die gleiche Ladung tragen, die derjenigen der Elektrode 78 entgegengesetzt ist. Beim Durchgang nehmen die meisten der Bindemittelteilchen eine den Elektroden 81 entsprechende Ladung auf. Eine Stauplatte 82- am Ende dieses Schlitzes 'schleudert die hindurchtretenden Teilchen auf die umlaufende Trommel 75. Da jedoch die Bindemittelteilchen verhältnismäßig fein und leicht sind und die meisten vön ihnen eine elektrische Ladung .tragen, fliegt ein großer Prozentsatz von ihnen in der Kammer in Form einer Wollee umher. Die geladenen Flächen der Trommel, die in allernächster Nähe mit den entgegengesetzt geladenen Bindemittelteilchen sind, ziehen solche Teilchen ent- :wieder, aus dem: fallenden Strom oder aus der. Wolke an:'und; sind beim. Verlassen der- Kammer mit diesen ziemlich gut: bedeckt. Die Köffzentration von Bindemittelteilch6n in der Kammer kann durch Regehing eines Schiebers 83 kontrolliert werden, der in einem: Ablaßrohr 84- verstellbar angebracht. ist;- das in eine Sammelkammer-85-führt, die eine Tür 86 =zum Herausnehmen der überschÜmig-en Bindemittelteilchen hat. Die Bindemittelteilchen können dem. Schütttrichter zum erneuten Gebrauch aus der Sammelkammer wiederzugeführt werden, z: B. durch Röhren und mittels eines Gebläses: Die Bindemittelteilchen. können auf andere, größere Träger, die aus einem anderen, höher oder. tiefer- in der reibungselektrischen Reihe- stehenden Stoff bestehen, aufgetragen werden, so daß die Bindemittelteilchen-.entgegengesetxt-wie die Elektrode-78: infolge ihrer- reibungselektrischen: Verwandtschaft mit.- diesen Teilchen: geladen: werden. In einem solchen. System entfallen- die Elektroden 81, und.die:größeren Teilchen; die die Bindemittelteilchen tragen, häänen- vom Schütttrichter79 herabfallen, so da sie- durch- die Stauplatte 82: zurückgeschleudert werden und auf die Oberfläche der umlaufenden Trommel Min-der-Kammer 78' fallen.

Eine locker zusammengefügte Faserbahn ?6 wird mit der Trommel 75; die die geladenen Teilchen trägt, in Berührung gebracht. Vorzugsweise wird diese Faserbahn entgegengesetzt aufgeladen wie die Bindemittelteilchen,. die sich- auf der- Trommel befinden, und zwar bevor sie damit- in Berührung kommt: Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Faserbahn um eine Führungswalze-87 und dann durch eine Ladekammer 88 zwischen einer Anzahl Spitzensprühentladtingselektroden 89 durchgehen läßt. Die Kammer hilft, die Ladung auf der. Faserbahn zu- konzentrieren, und verhindert. die Verunreinigung der Elektroden durch Bindemittelteilchen, die aus der Kammer 78' stammen oder von- der umlaufenden Mustertrommel abfallen können. Die geladene Faserbahn, die sich- mit derselben geradlinigen Geschwindigkeit wie die Trommel 75 bewegt, verläßt die Kammer 88, läuft über eine Führungswalze 91 und kommt mit den Bindemittelteilchen auf- der Mustertrommel in Berührung. Die entgegengesetzt geladene Faserbahn wird von den Bindernittelteilchen-angezogen und von ihnen auf der Trommel festgehalten. Vorzugsweise macht man die Ladung auf der Faserbahn 76 beträchtlich größer als diejenige auf den dielektrischen Teilen der Trommel 75, so daß die Bindemittelteilchen von der Trommeloberfläche infolge der stärkeren Kraftlinien zwischen den Teilchen und der Faserbahn zur Faserbahn gezogen werden. Wenn die Faserbahn so aufgeladen ist, IäBt man sie mit der Mustertrommel noch ein Stück ihres Drehweges in Berührung, um deren Ladung auszunutzen und eine ziemlich vollständige Übertragung der. Bindemittelteilchen von der Trommel auf die Faserbahn zu erreichen. Darauf kann die Faserbahn von der Mustertrommel 75 getrennt und in Berührung mit einer im Abstand von dieser Trommel befindlichen erhitzten Walze 92 gebracht werden zwecks Fixierung der Teilchen auf den Flächen in der Faserbahn. Die Walze 92 braucht nur so weit erhitzt zu werden, da8 die Bindemittelteilchen erweichen, um sie in der Faserbahn zu fixieren, und sie soll zusammen mit angrenzenden Teilen genügend Druck auf die Faserbahn ausüben, um die erweichten Teilchen mit den Fasern in der Bahn zusammenzupressen. Zu diesem Zweck müssen Vorrichtungen, - z. B. in Form einer Walze oder einer Trommel 93, auf der anderen Seite der

-IfäS7abhin: zurr ' Zusatntnenarbdt# mit.' der -- eirfitz4

WiIte abgebracht werden, VflrzugsWeise,üenutttlman

die-elne:Oberfläche-zur Unterstüttuug d&r dje-Bindli

mittelteilchen: trggenMa, Faserbahn zwischen ihrem

Ablaufpunkt von, der- Mbstertirommel 75# und d

Bsrührungspuälrt ntit der,

Wälze 92: WäX-

send man. vorteilhafterweise- die

vorher

auflädt; so daß die auf ilir zurückbleibende - Ladiuig

zum Festhalten der Bindemitieltirilöhen genügg dient

die Oberfläche dazu; die Pagerbulm zu festigen- utrd

die Bindemittelteilchen: daran. zu. hindern;' sich. von

ihren Plätzen zwentfernen. Fälls-die-Fa"fbahn-nicht

vorher aufgeladent wird, dient` die - 'gnterstfiffzuifgs=

oberflächt dazu, die'. Teilchtu am Abfallen von- der

Faserbahn zu hindern, bevor, sie die -erhitzte-Waizee

erreichen. Wie Fig. 4- zeigt; känn@ eine - solche Ober-

fläche-durch die vorerwätinte-Trommel=93 därgesttlif

werden. Die @ Trommel 93'- ist vorteilliaftefweise- d'e'r

Mustertromrnel=75= ähnlich und' so angeordtte4 dä,B

ihre Oberfläche einen- kleinen - Zwischenraum, von- d&

Trommel 75- hat und sich in: derselben- geradlihigM

Geschwindigkeit mit dieser-dmlitSö--kann die-FäaerL

bahn von der Mustertrommel 75' irr., Berührung - finit

der zweiten Trommel 98' weggezogen werden; bis-: sie

die erhitzte Walze-92 erreicht. Die, erhitzte- Walze

kann verstellt werden; um die - Faserbahn gegen' die

Oberfläche der Trommel' 93' zwecks Fixierung der

Teilchen in der Faserbahn zu -pressen. Die zwei

Trommel 93 hat einen dielektrischen-Anßenmäntel'9e

an dem Endträger 95' befestigt- sind; die mit- einer'die

Trommel treiben-den umlaufenden Welle 96 verbunden

sind. In der Trommel ist, ein- Träger 97 angeordnet

zum Schutz -des verhältnismäßig- dünnen Tizimmel=

mantels-94- gegen- den durch- die erhitzte- Wälie-92

erzeugten Druck. Die Walze 9Z! kami z. B. düro

Dampfrohrschlangen oder. elektrische Innmheizkörpet

usw. erhitzt werden, die regelbar sdri.mü'ssm;"um@die

Walze auf der gewünschten Temperatur z>i@ halteä.

Eine Schutzhaube 98 kann- zwischen der Wälze-92

und der Musterbommel 75 angebraclkt weiden;:' uin

ein Erhitzen dieser-Trommel und damit eiii-Ankieöen

von Bindemittelteilchen auf der-Oberfläche *zu;eerhiii=

denn. Es kann auch eine Führungsfläche odereixi

Gleitschuh 99 zwischen der Walze 91- und der zweiten

Trommel 93 angebracht werden, um als zusätzliche

Unterstützung für die Faserbahn zu- dienen uid um

die Bindemittelteilchen atn Herabfallen zu hinde'M.

Nachdem die Faserbahn mit dem darauf fixierten

Bindemittel die erhitzte Walze 92 verlassen hat, kann

sie einen Ofen 101 passieren, der die Bindemittelteil-

chen erhitzt, um sie weiter zu erweichen. Der Ofen

kann z. B. durch regelbare elektrische Heizspulen 102

beheizt werden. Zum Verschmelzen der heißen Binde-

mittelteilchen mit den Fasern können, soweit es für

die Durchdringung und Stärkung notwendig ist, ent-

weder im Ofen 101 (vgl. Zeichnung) oder außerhalb

in der Nähe des Ofens Druckwalzen 103 angebracht

sein. Die die verschmolzenen Bindemittelteilchen ent-

haltende Faserbahn kann man dann abkühlen lassen;

man erhält einen nichtgewebten Stoff, der durch mit

angepaßten Zwischenräumen versehene Flächen von.

Bindemittel zusammengehalten wird.

Falls die Faserbahn vorher nicht aufgeladen oder

nicht so weit aufgeladen wird, daß eine ziemlich voll-

ständige Übertragung der geladenen Bindemittelteil-

chen von der Mustertrommel 75 auf die Faserbahn

gewährleistet ist, kann für diesen Zweck ein Paar

entgegengesetzt geladener Elektroden 104 und 105

zum Herstellen elektrischer Kraftlinien eingebaut

werden. Eine Elektrode 104 kann auf einem fest-

jetehenden ,.Gestell 106 innerhalb der umlaufenden ,Mustertronunel fest eingebaut werden und die andere Elektrode,105 in entsprechend fester Stellung gegenüber der ersten Elektrode auf einem entsprechenden festen Gestell 107 innerhalb der zweiten umlaufenden Trommel. Diese Elektroden können kammähnlich sein, wie bei Fig. 1 und 2 beschrieben, und sind am gleichen Stromkreis angeschlossen, so daß ein hohes elektrisches Potential zwischen ihnen herrscht. 'Wenn die Faserbahn vorher aufgeladen wird, können diese Elektroden einen Zusatzeffekt hervorrufen, der die Übertragung der Teilchen von den Musterflächen auf der Trommel -zur-.Faserbahn erhöht.

- Sogar mit einer vorher aufgeladenen Faserbahn tuld . Zusatzelektroden ist es wahrscheinlich, daß einige -Bindemittelteilchen nicht auf die Faserbahn übertragen, sondern auf der Oberfläche der Mustertrommel 75 bleiben werden. Ein Vakuumrohr 108, das umlaufende Reinigungsbürsten 189 enthält, ist ,zum Entfernen dieser überschüssigen Teilchen vorgesehen. Ein Sauggebläse, das nicht dargestellt ist, kann mit diesem Rohr verbunden werden, um ein Vakuum darin herzustellen.
Wie beschrieben, werden die Bindemittelteilchen in der Fasergrandbahn in den Zwischenräumen niedergeschlagen.. Diese Zwischenräume können aus nicht miteinander in Verbindung stehenden Inseln 111 bestehen, - die Bindemittelteilchen enthalten . und von einem Meer 112 von verhältnismäßig bindemittelfreien Fasern umgeben sind ' (vgl. Fig. 5), oder sie können in Form von Zwischenräumen 113 ausgebildet seins die Bindemittelteilchen enthalten, miteinander verbunden sind und eine netzartige Struktur haben, die.-verhältnismäßig bindemittelfreie Faserflächen 114 einschlie6en, wie in Fig. 6 gezeigt wird. Wenn man die für. die Bindemittelablagerang ausgesparten Flächen der durchschnittlichen Faserlänge anpaßt, erreicht man außer guter Ausnutzung auch Festigkeit, und die neuartige Faserbahn bewahrt im hohen Grade Weichheit, Griffigkeit und Faltenwurf.
Der Gegenstand des Anspruchs 2 gehört nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 zur- geschützten Erfindung.

Claims

- PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines nichtgewebten Stoffes aus einer lose zusammengefügten Faserbahn, z. B. aus einem Vlies, deren Fasern durch Auftragen eines trockenen, pulverförmigen oder körnigen Bindemittels, Erweichen und anschließendes Härten desselben miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen Teilchen des Bindemittels, das vorzugsweise aus einer thermoplastischen Masse besteht, mustergemäß in die Hohlräume der Faserbahn eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelteilchen unter der Einwirkung von Wärme und/oder eines Lösungsmittels erweicht werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelteilchen oder die Faserbahn oder beide geladen werden und das Bindemittelmuster mit Hilfe elektrischer Kraftlinien hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen Bindemittelteilchen bereits auf einem Träger z. B. mit Hilfe eines elektrischen Kraftlinienfeldes nach einem bestimmten Muster angeordnet und im gleichen Muster auf die Faserbahn übertragen werden (Fis. 4).
5. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Trommel (22 bzw. 55), bestehend aus einer Außenwand (23) aus dielektrischem Material zum Führen der Faserbahn und einem inneren Mantel (24) aus leitendem- Material mit nach einem Muster angeordneten Nägeln (25) als Einzelelektroden.
6. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Trommel (55) eine gleichartig ausgebildete Trommel (59) angeordnet ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Trommel (75), deren Oberfläche mustergemäß leitend ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 900 447, 812 /i10, 804 678, 767 479; . französische Patentschrift Nr. 1039 419; - britische Patentschrift Nr. 706 413.