DE1065712B

DE1065712B -

Info

Publication number: DE1065712B
Application number: DENDAT1065712D
Authority: DE
Publication date: 1959-09-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Absorptionsfähigkeit und Schmiegsamkeit von streckbaren Faserstoffbahnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Absorptionsfähigkeit und Schmiegsamkeit von streckbaren Faserstoffbahnen, wie z. B. Zellstoffwatte.Method and device for improving the absorption capacity and flexibility of stretchable fibrous webs The invention relates to a method and a device for improving absorbency and suppleness of stretchable fibrous webs, such as. B. cellulose wadding.

Es ist ein Verfahren zur Behandlung von Faserstoffbahnen bekannt, bei welchem die Bahn auf eine aus einer Vielzahl von Elementen kleiner Auflageflächen gebildete Auflage gelegt und auf die nicht unterstÜtzten Zonen der Faserstoffbahn ein Druck ausgeübt wird.A method for treating fibrous webs is known, in which the web on one of a plurality of elements small support surfaces Formed support and placed on the unsupported zones of the fibrous web a pressure is exerted.

Dieses bekannte Verfahren wird auf einer Maschine durchgeführt, welche aus mehreren Paaren von Behandlungswalzen besteht, wobei auf jeder der Behandlungswalzen in Längsrichtung dieser Walzen verlaufende Faltschienen angebracht sind. Die Auflageelemente sind also nicht punktförmig, sondern linienförmig ausgedehnt. Die Behandlung der Faserstoffbahnen bei diesem bekannten Verfahren beruht im wesentlichen nicht auf dem Druck, der auf die nicht unterstützten Zonen ausgeübt wird, sondern auf dem Unterschied der Transportgeschwindigkeit der Faserstoffbahn und der Umlaufgeschwindigkeit der Behandlungswalzen. Durch diesen Unterschied der Geschwindigkeit wird nämlich die Faserstoffbahn über die Kanten der Faltschienen gezerrt.This known method is carried out on a machine which consists of several pairs of treatment rollers, with on each of the treatment rollers Folding rails extending in the longitudinal direction of these rollers are attached. The support elements are therefore not point-like, but linearly extended. Treatment of the Fiber webs in this known method is essentially not based on the pressure exerted on the unsupported zones but on the Difference in the transport speed of the fibrous web and the speed of rotation the treatment rollers. Because of this difference in speed pulled the fibrous web over the edges of the folding rails.

Weiter ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Faserstoffbahn zwischen einer Prägewalze und einer plastischen Gegenwalze hindurchgeführt wird. Bei diesem Verfahren wird auf die ganze Fläche der Bahn ein Druck ausgeübt. Es tritt deshalb auf der ganzen Fläche der Bahn eine Verdichtung des Faserstoffes ein. Eine solche Verdichtung bedeutet aber keine Erhöhung, sondern im Gegenteil eine Verringerung der Absorptionsfähigkeit und Schmiegsamkeit.A method is also known in which a fibrous web between an embossing roller and a plastic counter roller is passed through. With this one During the process, pressure is applied to the entire surface of the web. It occurs because of this a compaction of the fiber material over the entire surface of the web. Such However, densification does not mean an increase, on the contrary, it means a decrease the absorbency and suppleness.

Ferner ist es auch bekannt, die Schmiegsamkeit und die Saugfähigkeit dadurch zu verbessern, daß man die Papierbahn mit Nadeln ansticht, welche z. B. auf der Oberfläche einer in Berührung mit der Papierbahn laufenden Walze angebracht sind.It is also known to be pliable and absorbent to improve by piercing the paper web with needles which, for. B. mounted on the surface of a roller running in contact with the paper web are.

Schließlich ist es bekannt, Walzenpaare mit Stoßelementen kleiner Auflageflächen zum gegenseitigen Verbinden mehrerer Schichten einer zusammengesetzten Faserstoffbahn zu verwenden.Finally, it is known that pairs of rollers with impact elements are smaller Support surfaces for the mutual connection of several layers of a composite Use fibrous web.

Die Erfindung geht aus von einer Auflockerung des Gefüges durch gegebenenfalls aus der Arbeitsfläche auslenkbare Nadeln und besteht darin, daß die Bahn auf die Nadeln gelegt und daß auf ihre nicht unterstützten Zonen ein Druck ausgeübt wird, so lange, bis durch Umordnung der Fasern eine permanente Strekkung der Bahn in diesen Zonen eingetreten ist.The invention is based on a loosening of the structure by possibly from the work surface deflectable needles and consists in that the path on the Needles placed and pressure applied to their unsupported areas, until the fibers are rearranged and the web is permanently stretched Zones entered.

Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich durch eine endlos umlaufende Auflage von aus der Arbeitsfläche auslenkbaren Nadeln und einen mit gleicher Geschwindigkeit ebenfalls endlos umlaufenden Träger von nadelförmigen Druckelementen. Die nadelförmigen Druckelemente sind nach einem bestimmten Muster auf ihrem Träger angeordnet, derart, daß sie an der Berührungstelle mit der Auflage im wesentlichen nach der Auflage hin gerichtet sind.The device for the continuous implementation of the invention The process is characterized by an endlessly revolving support from the work surface deflectable needles and one that also revolves endlessly at the same speed Carriers of needle-shaped printing elements. The needle-shaped pressure elements are after arranged in a certain pattern on their carrier, so that they are at the point of contact with the support are essentially directed towards the support.

Zweckmäßig sind die nadelförmigen Druckelemente derart angeordnet, daß sie an der Berührungsstelle mit der Auflage mit der Bewegungsrichtung ihres Trägers einen spitzen Winkel einschließen.The needle-shaped pressure elements are expediently arranged in such a way that that they are at the point of contact with the support with the direction of movement of their Include the carrier at an acute angle.

Die Nadeln der Auflage sind an der Berührungsstelle mit den nadelförmigen Druckelementen vorzugsweise nach dem Träger der Druckelemente hin gerichtet.The needles of the pad are at the point of contact with the needle-shaped ones Printing elements preferably directed towards the carrier of the printing elements.

Besonders bewährt hat sich eine Anordnung, bei der die Nadeln wenigstens mit ihren freien Enden an der Stelle der Berührung mit den nadelförmigen Druckelementen mit der Bewegung ihrer Unterlage den bei Kratzenbeschlägen bekannten stumpfen Winkel einschließen. Der Träger der nadelförmigen Druckelemente und die Unterlage der Nadeln sind etwa achsparallel angeordnete Walzen, welche vorzugsweise übereinanderliegen.An arrangement in which the needles at least with their free ends at the point of contact with the needle-shaped pressure elements with the movement of your base, the obtuse angle known from scratch fittings lock in. The carrier of the needle-shaped pressure elements and the The needles are supported by rollers arranged approximately axially parallel, which are preferably lie on top of each other.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine stark vergrößerte Ansicht der Struktur einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Faserstoffbahn. Im einzelnen stellt dar: Fig. 1 eine schematische Ansicht auf die Einrichtung, in welcher die Faserstoffbahn erfindungsgemäß behandelt wird, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der bei der Bearbeitung des Stoffes verwendeten Rollen, Fig. 3 eine stark vergrößerte Teilansicht der Rollen der Fig. 2, Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines einzigen, der auf die untere Rolle der Fig. 3 montierten Elemente, Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer auf die obere Rolle der Fig. 3 montierten Nadel, Fig. 6 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 6-6 auf eine Nadel nach Fig. 5, Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht eines einschichtigen J@Leppgewebes, welches nach dem erfindungsgemäf.,een"'Crerähren` behandelt wurde, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7.The figures show an embodiment of a device for implementation of the method according to the invention and a greatly enlarged view of the structure a fibrous web treated by the method according to the invention. In detail Figure 1 shows a schematic view of the device in which the Fiber web is treated according to the invention, Fig. 2 is an enlarged view of the rollers used in the processing of the fabric, Fig. 3 is a greatly enlarged Partial view of the rollers of FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged view of a single, of the elements mounted on the lower roller of FIG. 3, FIG. 5 an enlarged View of a needle mounted on the upper roller of FIG. 3, FIG. 6 is a view in the direction of arrows 6-6 on a needle according to FIG. 5, FIG. 7 is an enlarged partial view a single-layer J @ Leppgewebes, which according to the invention 8 shows a section along line 8-8 in FIG. 7.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einer Vorratsspule 10 des Faserstoffes, einem Stoffbehandlungsgerät 12 und einer Aufwickelvorrichtung 14. Die Spule 10 ist von einem Motor 11 über einen Riemen 13 und Riemenscheiben 15 und 17 angetrieben; der Stoff 16 wird von der Spule 10 in Pfeilrichtung abgezogen, durch das Stoffbehandlungsgerät 12 hindurchgeführt und schließlich auf der Spule 18 wieder aufgespult.The device shown in Figure 1 consists of a supply spool 10 of the pulp, a fabric treatment device 12 and a winding device 14. The spool 10 is driven by a motor 11 via a belt 13 and pulleys 15 and 17 ; the fabric 16 is pulled off the bobbin 10 in the direction of the arrow, passed through the fabric treatment device 12 and finally rewound onto the bobbin 18.

Wenn der Stoff in das Behandlungsgerät 12 eintritt, läuft er über eine Rolle 20, welche in geeigneten Lagern 22 des Gerätrahmens 24 gelagert ist. Von der Rolle 20 läuft der Stoff 16 dann über eine andere Stange oder Rolle 26, welche ebenfalls auf dem Rahmen der Maschine gelagert ist. Von der Rolle 26 läuft der Stoff um eine angetriebene Rolle 27 von bedeutendem Durchmesser, welche ebenfalls auf einer von dem Rahmen 24 getragenen stationären Achse sitzt. Die nächste Station hinter der Rolle 27 ist die glatte obere Kante einer Streckwalze 28, welche die Aufgabe hat, etwa vorhandene Falten, welche sich in dem Stoff haben ausbilden können, zu beseitigen. Hierauf läuft der Stoff durch den Berührungsspalt zweier Stoffbehandlungs- oder Texturveränderungswalzen 30 und 32 hindurch. Nach dem Durchgang durch diese Walzen läuft der Stoff 16 um feste Rollen 34, 36 und 38 herum und wird dann auf der Spule 18 durch ein herkömmliches Aufspulgerät aufgewickelt; das Aufspulgerät besteht aus Trägerrollen 40 und 42, deren Umfangsgeschwindigkeit vorzugsweise mindestens ebenso groß ist wie die Laufgeschwindigkeit des Stoffes durch das Behandlungsgerät 12. When the substance enters the treatment device 12 , it runs over a roller 20 which is stored in suitable bearings 22 of the device frame 24. The fabric 16 then runs from the roll 20 over another rod or roll 26, which is also mounted on the frame of the machine. From the roller 26 the fabric runs around a driven roller 27 of substantial diameter which is also seated on a stationary shaft carried by the frame 24. The next station behind the roller 27 is the smooth upper edge of a stretching roller 28, which has the task of removing any wrinkles that may have formed in the fabric. The fabric then passes through the nip of two fabric treatment or texture changing rollers 30 and 32 . After passing through these rollers, the fabric 16 travels around fixed rollers 34, 36 and 38 and is then wound onto the spool 18 by a conventional winder; the winding device consists of carrier rollers 40 and 42, the circumferential speed of which is preferably at least as great as the speed of movement of the fabric through the treatment device 12.

Die untere Walze 32 des Behandlungsgerätes sitzt auf einer festen Achse 44 und läuft mit dieser in Lagern des Rahmens. Die obere Walze 30 ist in Lagern 46 aufgehängt. Die Lager 46 sind an dem oberen Ende eines geneigten Rahmenteiles 48 befestigt, welcher auf dem Rahmen 24 angelenkt und um eine Achse schwenkbar ist, welche mit der Achse der Rolle 26 zusammenfällt. Die Lage der verstellbaren Walze 30 relativ zu der in ihrer Lage festen Rolle 32 ist durch ein Paar Justierstangen 50 einstellbar, deren untere Enden mit Köpfen 52 in Schlitze des Rahmens 24 eingesetzt sind, während die oberen Enden der Stangen 50 mit einem Gewinde versehen sind und mittels Schraubenmuttern 54 mit den Rahmenteilen 48 verbunden sind. Durch Verdrehen der Schraubenmuttern 54 läßt sich die Einstellung des Rahmenteiles 48 variieren.The lower roller 32 of the treatment device sits on a fixed axis 44 and runs with this in bearings in the frame. The upper roller 30 is suspended in bearings 46. The bearings 46 are attached to the upper end of an inclined frame part 48 which is articulated on the frame 24 and is pivotable about an axis which coincides with the axis of the roller 26 . The position of the adjustable roller 30 to the fixed in position roller 32 is relatively adjustable by a pair Justierstangen 50 whose lower ends are fitted with heads 52 in slots of the frame 24 while the upper ends of the rods are provided with a thread 50, and are connected to the frame parts 48 by means of screw nuts 54 . The setting of the frame part 48 can be varied by turning the screw nuts 54.

Die Antriebsleitung für die Wiederaufwicklung des Stoffes 16 auf die Spule 18 und für den Vorschub des Stoffes durch das Gerät 12 wird von einem oder mehreren Motoren, die nicht eingezeichnet sind, geliefert. Für die Wiederaufspulung des Stoffes sind die Rollen 40 und 42 angetrieben, und zwar von einer Antriebswelle 56 aus. Der Antrieb erfolgt über eine Riemenscheibe 58, welche auf der Welle 56 sitzt, über Riemen 60 und 62. Auf dem Rahmen 24 ist in einem Gehäuse 64 ein Zahnradgetriebe mit einstellbarer Geschwindigkeit untergebracht; eine Leistungsabgabescheibe 66 dieses Getriebes treibt die Welle 68 an, und zwar über einen Riemen 70 und eine Riemenscheibe 72. Eine weitere Riemenscheibe 74, welche ebenfalls auf der Welle 68 sitzt, treibt eine Riemenscheibe 76 an und diese wiederum die obere Walze 30; die letztgenannte Walze 68 treibt außerdem auch einen Riemen 80 und über diesen Riemen 80 eines in dem Gehäuse 82 untergebrachten Getriebes, so daß auch auf die Riemenscheibe 84 ein Drehmoment übertragen wird. Dieses Drehmoment fließt über einen Riemen 86, eine Riemenscheibe der Welle 88 und einen Riemen 90 auf die untere Walze 32. The drive line for rewinding the fabric 16 onto the bobbin 18 and for advancing the fabric through the device 12 is supplied by one or more motors which are not shown. For the rewinding of the fabric, the rollers 40 and 42 are driven by a drive shaft 56 . The drive takes place via a belt pulley 58, which is seated on the shaft 56 , via belts 60 and 62. On the frame 24 , a gear transmission with an adjustable speed is accommodated in a housing 64; a power output pulley 66 of this transmission drives the shaft 68 via a belt 70 and a pulley 72. Another pulley 74, which is also seated on the shaft 68 , drives a pulley 76 and this in turn drives the upper roller 30; the last-mentioned roller 68 also drives a belt 80 and, via this belt 80, a transmission accommodated in the housing 82 , so that a torque is also transmitted to the belt pulley 84. This torque flows through a belt 86, a pulley of the shaft 88 and a belt 90 to the lower roller 32.

Die einander gegenüberliegenden Walzen 30 und 32 sind in den Fig. 2 bis 6 im Detail gezeichnet; sie sind in ihrem Aufbau Krempelwalzen ähnlich und sind ebenso wie Krempelwalzen mit einem Drahtbeschlag versehen. Der Beschlag 92 der oberen Walze 30 besteht aus einer Unterlage 95 aus Baumwolle od. dgl., und durch diese Unterlage 95 ist eine Vielzahl von Drahtbügeln 94 geführt, welche vorzugsweise in dichter Anordnung nach einem bestimmten Muster auf der Beschlagunterlage angeordnet sind. Der Beschlag 92 ist in geeigneter Weise auf die Walze aufgewickelt und auf dieser durch Kitt od. dgl. befestigt. Die Enden eines jeden Drahtbügels 94 bilden ein Paar nadelartiger Elemente 96, welche an ihren Endflächen dreieckförmig ausgebildet sind; die dreieckförmige Ausbildung der Endflächen erhält man vorzugsweise durch Abschneiden der Enden. In den Fig. 5 und 6 erkennt man die gespitzten Enden der Nadel mit ihren dreieckförmigen Endflächen.The opposing rollers 30 and 32 are shown in detail in FIGS. 2 to 6; they are similar in structure to carding rollers and, like carding rollers, are provided with a wire fitting. The fitting 92 of the upper roller 30 consists of a pad 95 made of cotton or the like, and a plurality of wire brackets 94 are guided through this pad 95 , which are preferably arranged in a close arrangement according to a certain pattern on the fitting pad. The fitting 92 is wound onto the roller in a suitable manner and attached to it by putty or the like. The ends of each wire bracket 94 form a pair of needle-like elements 96 which are triangular on their end faces; the triangular design of the end faces is preferably obtained by cutting off the ends. The pointed ends of the needle with their triangular end faces can be seen in FIGS. 5 and 6.

Man kann insbesondere der Fig. 3 entnehmen, daß alle Elemente 96 gegen den Umfang der Walze 30 geneigt sind und nicht in radialen Ebenen der Rolle 30 liegen. Außerdem erkennt man, daß alle Elemente 96 unter dem gleichen Winkel geneigt sind, und zwar unter einem spitzen Winkel gegen die Bewegungsrichtung der Walze 30. Man kann den Figuren ferner entnehmen, daß alle Elemente 96 mit ihrer dreieckförmigen Endfläche 98 in Bewegungsrichtung des Faserstoffs 16 schauen, wobei die Spitzen 100 der Dreiecke auf den rückwärtigen Kanten der nadelartigen Elemente liegen.It can be seen in particular from FIG. 3 that all elements 96 are inclined towards the circumference of roller 30 and do not lie in radial planes of roller 30. It can also be seen that all elements 96 are inclined at the same angle, namely at an acute angle to the direction of movement of the roller 30. It can also be seen from the figures that all elements 96 with their triangular end face 98 look in the direction of movement of the fibrous material 16 , wherein the tips 100 of the triangles lie on the rear edges of the needle-like elements.

Der Beschlag 102 der unteren Walze 32 besteht ebenfalls aus einer geeigneten Baumwollunterlage. Durch diese Unterlage verläuft eine Vielzahl von Drahtbügeln 104, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Elemente 96 auf der Walze 30. Die Drahtbügel sind nach einem Muster in dichter Anordnung in den Beschlag eingesetzt. Wie man der Fig. 3 entnehmen kann, sind die Drähte 104 viel dichter angeordnet als die größeren Elemente 96 der oberen Walze. Die Drähte 104 sind sehr elastisch, so daß sie zusammen eine diskontinuierliche, gegen Druck nachgiebige Oberfläche den Elementen 96 gegenüber bilden. Das Eindringen der Elemente 96 in diese Oberfläche ist noch dadurch erleichtert, daß jeder Draht 104 eine Bugstelle 106 aufweist, so daß das äußere Ende 108 der Drähte gegen die Bahn der größeren nadelartigen Elemente 96 geneigt ist, wenn die Walzen 30 und 32 sich aneinander abwälzen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Neigung der Drahtenden 108 derart, daß sie mit der Laufrichtung der Bahn 16 einen stumpfen Winkel einschließt, wie aus Fig.3 ersichtlich. Die Enden oder Spitzen der Drähte 104 sind vorzugsweise quer durchgeschnitten, so daß sie eine kleine tragende Fläche bilden; die Enden sind nicht so gespitzt wie die nadelartigen Elemente 96. The fitting 102 of the lower roller 32 also consists of a suitable cotton pad. A plurality of wire brackets 104, the diameter of which is substantially smaller than the diameter of the elements 96 on the roller 30, run through this base. The wire brackets are inserted into the fitting in a close arrangement according to a pattern. As can be seen from Figure 3, the wires 104 are arranged much more densely than the larger elements 96 of the upper roller. The wires 104 are very elastic so that together they form a discontinuous, compressively resilient surface opposite the elements 96. Penetration of the elements 96 into this surface is further facilitated by the fact that each wire 104 has a bow 106 so that the outer end 108 of the wires is inclined against the path of the larger needle-like elements 96 when the rollers 30 and 32 roll against one another . In the embodiment shown, the inclination of the wire ends 108 is such that it includes an obtuse angle with the direction of travel of the web 16, as can be seen from FIG. The ends or tips of wires 104 are preferably cut transversely so that they form a small supporting surface; the ends are not as pointed as the needle-like elements 96.

Die äußeren Enden der Drähte 104 sind eng benachbart und bilden eine Tragfläche für die Bahn 16, welche diskontinuierlich ist. Diese Eigenschaft ist zusammen mit der Biegsamkeit der Drahtenden 108 schuld daran, daß die nadelartigen Elemente 96 leicht in die diskontinuierliche Oberfläche eindringen können. Auf diese Weise können die Elemente 96 einen lokalen Druck auf die Bahn 16 ausüben, und diesem Druck wird von der die Bahn tragenden Fläche kein Widerstand entgegengesetzt, jedenfalls kein Widerstand, der groß genug ist, um eine Durchstechung der Bahn hervorzurufen, so daß die Bahn in die durch die ausweichenden Drähte 104 gebildete Öffnung hineingedrückt und dadurch gestreckt werden kann. Das Maß der Streckung und die Frage, ob die Bahn schließlich durchstochen oder gebrochen wird, hängt weitgehend von dem Abstand der Walzen 30 und 32 ab, welcher seinerseits die Eindringstufe der Elemente 96 in die von den Drähten gebildete Oberfläche bestimmt.The outer ends of the wires 104 are closely spaced and form a support surface for the web 16 which is discontinuous. This property, together with the flexibility of the wire ends 108, is responsible for the fact that the needle-like elements 96 can easily penetrate the discontinuous surface. In this way, the elements 96 can exert a local pressure on the web 16, and this pressure is not opposed by the surface carrying the web, at least no resistance large enough to cause the web to be punctured so that the web can be pressed into the opening formed by the deflecting wires 104 and thereby stretched. The degree of stretching and the question of whether the web will ultimately be punctured or broken depends largely on the spacing of the rollers 30 and 32, which in turn determines the level of penetration of the elements 96 into the surface formed by the wires.

Die Verwendung einer verhältnismäßig großen Zahl eng benachbarter, nachgiebiger Elemente als Träger für die zu bearbeitende Bahn hat noch einen weiteren Vorteil. Die Drahtenden 108 üben einen gewissen Widerstand aus, wenn die Bahn durch die Elemente 96 in die von den Drahtenden gebildete Fläche eingedrückt wird. Die diskontinuierliche, nachgiebige, von den Drähten 108 gebildete Oberfläche besitzt jedoch einen solchen Grad von Nachgiebigkeit, daß die Nadeln 96 die Bindung von Faser zu Faser in den betroffenen Zonen der Bahn schwächen können. Und diese Schwächung erfolgt, ohne daß die Dichte der Bahn in der deformierten Zone erhöht wird. Die Drahtenden streifen leicht gegen die Fasern der Bahn, wenn diese durch die Elemente 96 in die Oberfläche eingedrückt wird, und durch diese Streifwirkung der Drahtenden 108 werden die Fasern und damit die ganze Bahn erweicht und an unregelmäßige Flächen anpassungsfähig. Es tritt eine Verringerung der Zahl der Fasern pro Flächeneinheit in den deformierten Zonen ein, und die Folge dieser Verringerung ist eine Herabsetzung der Dichte in diesen Zonen. Zusammenfassend kann man also sagen, es tritt eine Verringerung der Bindung von Faser zu Faser und eine Erhöhung des Verhältnisses der Dicke zum Gewicht ein.The use of a relatively large number of closely spaced, resilient elements as supports for the web to be processed has yet another advantage. The wire ends 108 exert a certain resistance when the web is pressed by the elements 96 into the surface formed by the wire ends. However, the discontinuous, resilient surface formed by the wires 108 has such a degree of resilience that the needles 96 can weaken the fiber-to-fiber bond in the affected areas of the web. And this weakening occurs without increasing the density of the web in the deformed zone. The wire ends lightly brush against the fibers of the web when it is pressed into the surface by the elements 96 , and this wiping action of the wire ends 108 softens the fibers and thus the entire web and makes them adaptable to irregular surfaces. There is a decrease in the number of fibers per unit area in the deformed zones and the consequence of this decrease is a decrease in density in these zones. In summary, there is a decrease in the fiber-to-fiber bond and an increase in the thickness-to-weight ratio.

Bei dem Bearbeitungsvorgang tritt die Bahn 16 in die Berührungssteile der Walzen 30 und 32 ein. An dieser Berührungsstelle wird sie von der diskontinuierlichen, nachgiebigen Oberfläche getragen, welche von den Drahtenden 108 gebildet ist. Wenn sich die Walzen weiterdrehen, bewegen sich die Enden der Elemente 96 nach unten und nach vorne und treten in Eingriff mit der Bahn. Bei diesem Vorgang üben die Nadelelemente 96 auch einen Druck auf einen Teil der Drahtenden 108 aus, wenn sie mit diesem in Eingriff treten und bewirken, daß die Drähte 108 nach rück-: wärts ausweichen, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Diese Verbiegung der Drahtenden 108 nimmt bei Annäherung der Elemente 96 an ihre tiefste Stellung zu, so daß eine offene Zone entsteht, in welche die Bahn eingedrückt und dabei deformiert werden kann, so daß Beulen entstehen, welche an der unteren Fläche der Bahn auftreten. Vorzugsweise sind die Walzen 30 und 32 einander so weit angenähert, daß in den von den nadelartigen Elementen 96 getroffenen Zonen die erwünschte Streckung eintritt, ohne daß ein Reißen und ein Durchstechen der Bahn vorkommt.In the processing operation, the web 16 enters the contacting parts of the rollers 30 and 32 . At this point of contact, it is carried by the discontinuous, resilient surface formed by the wire ends 108. As the rollers continue to rotate, the ends of the members 96 move down and forward and engage the web. During this process, the needle elements 96 also exert a pressure on part of the wire ends 108 when they come into engagement with this and cause the wires 108 to yield backwards, as indicated in FIG. 3. This bending of the wire ends 108 increases as the elements 96 approach their deepest position, so that an open zone is created into which the web can be pressed and thereby deformed, so that bumps occur which occur on the lower surface of the web. The rollers 30 and 32 are preferably brought so close together that the desired stretching occurs in the zones hit by the needle-like elements 96 without tearing and puncturing of the web occurring.

Besonders gute Ergebnisse hat man erhalten, wenn man für die obere Walze 30 einen Beschlag verwendet hat, bei dem die Gewebeunterlage ungefähr 4,8 mm stark ist und bei der die nadelartigen Elemente 96 aus einem Draht von dreieckigem Querschnitt mit 0,51 mm Basislänge und 0,76 mm Höhe hergestellt sind. Jedes der Elemente 96 steht aus der Gewebeunterlage 95 maximal 4,8 mm hervor; die Endfläche der nadelartigen Elemente ist etwa 35° gegen die Längsachse der Elemente geneigt. Jedes der Elemente ist unter einem Winkel von etwa 75° gegen die Umfangsfläche der Gewebeunterlage 95 geneigt, und zwar in Bewegungsrichtung der Walze 30; die Basis der dreieckigen Endfläche liegt an der in Bewegungsrichtung vorderen Seite der Elemente, während die Spitze an der in Bewegungsrichtung hinteren Seite liegt. Die Elemente 96 sind in Querrichtung etwa 4,3 mm, in Bewegungsrichtung etwa 3,1 mm voneinander entfernt. Diese Anordnung entspricht einer Anzahl von 15,5 Nadein pro qcm Walzenoberfläche.Particularly good results have been obtained if a fitting has been used for the upper roller 30 in which the fabric underlay is approximately 4.8 mm thick and in which the needle-like elements 96 are made from a wire of triangular cross-section with a base length of 0.51 mm 0.76 mm high. Each of the elements 96 protrudes from the fabric base 95 by a maximum of 4.8 mm; the end face of the needle-like elements is inclined approximately 35 ° relative to the longitudinal axis of the elements. Each of the elements is inclined at an angle of approximately 75 ° against the circumferential surface of the fabric support 95, specifically in the direction of movement of the roller 30; the base of the triangular end face lies on the front side of the elements in the direction of movement, while the tip lies on the rear side in the direction of movement. The elements 96 are approximately 4.3 mm apart in the transverse direction and approximately 3.1 mm apart in the direction of movement. This arrangement corresponds to a number of 15.5 needles per square cm of roller surface.

Der Beschlag der Walze 32 besteht aus einer Unterlage 109, in welcher 95 bis 110 Drähte pro qcm angeordnet sind; die Drähte stehen etwa 6,4 mm aus der Unterlage heraus. Die Drähte 104 sind in einem Abstand von der Unterlage, welcher etwa einem Drittel ihrer freien Länge entspricht, umgebogen; das innere Drittel eines jeden Drahtes ist unter etwa 82° gegen die Tangente an die Walzenfläche im Fußpunkt des Drahtes geneigt. Dieser Winkel von 82° ist in Fig. 4 mit .4 bezeichnet. Die Drähte 104 sind mit ihren inneren Abschnitten gegen die Bewegungsrichtung der Walze geneigt. Die äußeren zwei Drittel eines jeden Drahtes sind in entgegengesetzter Richtung geneigt; diese äußeren zwei Drittel bilden einen Winkel von etwa 150° mit dem inneren Abschnitt des Drahtes. Dieser Winkel ist in Fig. 4 mit B bezeichnet. Im Betrieb tritt natürlich eine gewisse Deformation der Drähte 104 ein, aber eine solche Deformation beeinflußt die Wirkungsweise der Drähte nicht, sondern verbessert sie im Gegenteil, wenn die Drähte so angeordnet sind, wie im vorstehenden ausgeführt. Die Walzen 30 und 32 sind Zylinder mit einem Durchmesser von 152,4 mm und einer Länge von 684 mm.The fitting of the roller 32 consists of a base 109 in which 95 to 110 wires per square cm are arranged; the wires protrude about 6.4 mm from the surface. The wires 104 are bent over at a distance from the base which corresponds to approximately one third of their free length; the inner third of each wire is inclined at about 82 ° against the tangent to the roller surface at the base of the wire. This angle of 82 ° is denoted by .4 in FIG. The inner sections of the wires 104 are inclined against the direction of movement of the roller. The outer two-thirds of each wire are inclined in opposite directions; these outer two thirds form an angle of about 150 ° with the inner section of the wire. This angle is denoted by B in FIG. In operation, of course, there will be some deformation of the wires 104 , but such deformation does not affect the operation of the wires, on the contrary, improves it when the wires are arranged as stated above. Rollers 30 and 32 are cylinders 152.4 mm in diameter and 684 mm in length.

Das im vorstehenden beschriebene Gerät wurde mit größtem Erfolg bei der Behandlung von Kreppfaserbahnen verwendet und zwar zur Verbesserung der Eignung dieser Bahnen für Handtücher. Zum Beispiel wurden Kreppfaserbahnen aus 100% chemischer Holzzellulosefaser, welche durch Behandlung mit einem geeigneten Zusatz die notwendige Festigkeit erhalten hatten, in der Maschine bearbeitet. Die Bahn bestand aus einer einzigen Schicht und besaß ein trokkenes Flächengewicht (Feuchtigkeitsgehalt etwa 4,5 Gewichtsprozent) von 212 g pro qm vor der Kreppung bei einem Kreppverhältnis von 1,35. Zur Zeit der Behandlung in der Maschine hatte die Bahn einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis 7 Gewichtsprozent. Vor der Behandlung in dem Gerät 12 war das Raumgewicht der Bahn 0,016 und die Porosität etwa 11,5 ms Luft pro qm Bahn und pro Minute, bei einem Druck ebenfalls von 2,7 mm Wassersäule.The apparatus described above has been used with great success in the treatment of crepe fiber webs, specifically to improve the suitability of these webs for towels. For example, crepe fiber webs made of 100% chemical wood cellulose fiber, which had been given the necessary strength by treatment with a suitable additive, were machine processed. The web was a single layer and had a dry basis weight (moisture content about 4.5 weight percent) of 212 grams per square meter prior to creping at a crepe ratio of 1.35. At the time of in-machine treatment, the web had a moisture content of about 5 to 7 percent by weight. Before the treatment in the device 12 , the density of the web was 0.016 and the porosity was about 11.5 ms air per square meter of web and per minute, at a pressure also of 2.7 mm water column.

Die einschichtige Bahn aus Kreppfaser wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 m pro Minute durch die Walzen hindurchgeschickt, wobei die Aufspuleinrichtung 14 stets einen geringen Zug auf die Bahn ausübte. Die Walzen 30 und 32 waren in diesem speziellen Fall so weit angenähert, daß sich die nadelartigen Elemente und die Drähte an der engsten Stelle um etwa 1,52 mm überlappten. Bei dieser Anordnung wurde eine permanente Streckung der Bahn im Bereich eines jeden nadelartigen Elementes 96 erreicht, sobald diese Bahn zwischen den Walzen hindurchlief und auf die Drähte 108 der unteren Walze 32 zu liegen kam. Die Streckung der Bahn und die entstehenden kleinen Beulen auf der Oberfläche der Bahn sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. In diesen Figuren sind die Beulen mit 120 bezeichnet. Die Durchschnittsgesamtstärke der einschichtigen Bahn wurde von etwa 0,28 mm auf 0,46 mm erhöht, d. h., es wurde eine etwa 60%ige Erhöhung des Verhältnisses von Dicke zum Flächengewicht erreicht, und es trat dabei, wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, keine Verdichtung oder Pressung irgendwelcher Teil der Bahn infolge der Einwirkung der Walzen 30 und 32 ein. Bei der oben angegebenen Einstellung der Walzen führte die Streckung in den meisten Fällen nicht zum Reißen oder zum Durchstechen der Bahn, und diese Bahn wies daher im wesentlichen keine Löcher auf.The single-layer web of crepe fiber was sent through the rollers at a speed of about 150 m per minute, the winder 14 always exerting a slight tension on the web. The rollers 30 and 32 were so approximated in this particular case that the needle-like elements and the wires overlapped at the narrowest point by about 1.52 mm. With this arrangement, a permanent stretching of the web in the area of each needle-like element 96 was achieved as soon as this web ran between the rollers and came to rest on the wires 108 of the lower roller 32 . The stretching of the web and the resulting small bumps on the surface of the web are shown in FIGS. In these figures, the bumps are denoted by 120. The overall average thickness of the single layer web was increased from about 0.28 mm to 0.46 mm, that is, about a 60% increase in the ratio of thickness to basis weight was achieved, and it occurred as shown in FIGS. 7 and 8 As can be seen, no compaction or compression of any part of the web as a result of the action of rollers 30 and 32 occurs . With the above setting of the rollers, the stretching did not in most cases result in tearing or puncturing of the web and this web was therefore essentially free of holes.

Nachdem die Bahn durch das Gerät 12 hindurchgelaufen war, hatte sie eine Porosität von etwa 32,6 ms Luft pro qm Bahn und Minute unter den gleichen Versuchsbedingungen, wie sie oben angegeben wurden, und ein Raumgewicht von ungefähr 0,053. Man erkennt, daß die physikalischen Eigenschaften der Bahn wesentlich verändert wurden, insbesondere, daß die Dichte der Bahn um etwa 451/o herabgesetzt wurde. Man hat weiter auch festgestellt, daß die beschriebene Behandlung der Bahn keine wesentliche Schwächung derselben in Querrichtung herbeiführt.After the web had passed through the device 12 , it had a porosity of about 32.6 ms air per square meter web per minute under the same test conditions as given above and a density of about 0.053. It can be seen that the physical properties of the web have been significantly changed, in particular that the density of the web has been reduced by about 451 / o. It has also been found that the described treatment of the web does not cause any significant weakening of the web in the transverse direction.

Die beschriebene Veränderung der Bahn bringt wesentliche Vorteile bei Verwendung dieser Bahn zur Herstellung von Wisch- und Handtüchern mit sich. Besonders bemerkenswert ist, daß die bearbeitete Bahn biegsamer und schmiegfähiger ist, so daß sie sich an unregelmäßige Flächen leichter anpaßt. Ferner sind die Wischeigenschaften besser, denn die so behandelte Bahn absorbiert und sammelt Flüssigkeit, Fett und Schmutzteilchen leichter.The change in the path described has significant advantages when using this web for making wipes and towels. It is particularly noteworthy that the machined web is more flexible and pliable so that it adapts more easily to irregular surfaces. Furthermore, the wiping properties better, because the web treated in this way absorbs and collects fluid, fat and Dirt particles lighter.

Einige der durch die Erfindung gewonnenen Vorteile können auch bei anderen Bahnen mit lose zusammenhängenden Fasern erreicht werden, wenn die Fasern in der beschriebenen Weise umorientiert werden können, so daß eine permanente Streckung der Bahn in bestimmten Zonen möglich ist. Sehr gute Wischtücher erhält man aus trocken gekreppten und erfindungsgemäß behandelte Bahnen; am besten hat sich ein Material bewährt, dessen Grundgewicht im ungekreppten Zustand etwa 53,6 bis 357 g pro qm ist, bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 6% und einem Kreppverhältnis von zwischen 1,15 und 3,0.Some of the advantages gained by the invention can also be applied to other webs with loosely cohesive fibers can be achieved if the fibers can be reoriented in the manner described, so that a permanent stretching the train is possible in certain zones. Very good wipes can be obtained from dry creped webs treated in accordance with the invention; best has a material Proven, its basic weight in the uncreped state is around 53.6 to 357 g per square meter is, at a moisture content of 6% and a crepe ratio of between 1.15 and 3.0.

Wenn dieDeformation derBahn größer werden soll, so vergrößert man den Überlappungsbereich der nadelartigen Elemente 96 und der Drähte 108. Eine solche Erhöhung des Überlappungsbereiches ist unter Umständen erwünscht, insbesondere bei der Behandlung von schwereren Faserstoffbahnen, ganz gleich, ob diese einschichtig oder mehrschichtig sind, jedoch ;wird angenommen, daß die wirksamste Verwendung des beschriebenen Gerätes dann vorliegt, wenn die Überlappung der Walzen innerhalb des Deformationsbereiches der Drähte 108 bleibt, so daß die Drähte nicht zusammengepreßt werden und daher keine kontinuierliche Oberfläche auftritt, auf welcher eine Pressung der Bahn eintreten könnte.If the deformation of the web is to be increased, the overlap area of the needle-like elements 96 and the wires 108 is increased. Such an increase in the overlap area may be desirable, especially when treating heavier fibrous webs, regardless of whether they are single-layer or multi-layer, however It is believed that the most effective use of the apparatus described is when the overlap of the rolls remains within the deformation range of the wires 108 so that the wires are not compressed and therefore there is no continuous surface upon which web compression could occur.

In dem oben beschriebenen Beispiel war die Wirkung der Walzen 30 und 32 auf die Faserstoffbahn ähnlich der in der Fig. 3 dargestellten Wirkung; die Elemente 96 drückten die Bahn zwischen die nachgiebigen Drähte 108 hinein, so daß die Bahn in die Zonen um die nadelartigen Elemente 96 herum permanent verformt wurde. Die Verschiebungen in der Bahn durch die Nadeln 96 war außerdem so groß, daß die Bahn an den Spitzen der Nadeln noch während ihrer Weiterbewegung haftenblieb, während die nadelartigen Elemente schon wieder nach oben wanderten, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Sobald jedoch die geneigten Nadeln 96 in eine Stellung kamen, in der sie in der Richtung der Bahnbewegung lagen, war der Zug auf die Bahn groß genug, um diese von den Nadeln abzustreifen und in die Richtung auf den Rückspulmechanismus 14 einzulenken. Die oben beschriebene Winkellage der Nadeln auf der Walze ermöglicht eine frühere Abnahme der Bahn von der oberen Walze, als sie möglich wäre, wenn die Nadeln in radialer Richtung von der Walze abstünden.In the example described above, the effect of the rollers 30 and 32 on the fibrous web was similar to the effect shown in FIG. 3; the elements 96 pressed the web between the resilient wires 108 so that the web was permanently deformed into the zones around the needle-like elements 96. The displacements in the web by the needles 96 were also so great that the web still adhered to the tips of the needles during their further movement, while the needle-like elements were already moving upwards again, as can be seen from FIG. However, as soon as the inclined needles 96 came into a position in which they were in the direction of web travel, the tension on the web was great enough to strip it off the needles and deflect it in the direction of the rewinding mechanism 14 . The above-described angular position of the needles on the roller enables the web to be removed from the upper roller earlier than would be possible if the needles were spaced apart from the roller in the radial direction.

Die Neigung der Endfläche 98 der Nadeln 96 erreicht man vorzugsweise durch Abschneiden der Drähte; die durch das Abschneiden erzeugte Aufrauhung der Spitzen unterstützt die Erzeugung einer permanenten Streckung der Bahn, welche eintritt, bevor die Bahn durchstochen wird, und bewirkt, daß die Bahn zwischen benachbarten Nadeln gespannt bleibt, während sie sich über die Drähte 108 bewegt.The inclination of the end surface 98 of the needles 96 is preferably achieved by cutting the wires; the roughening of the tips produced by the cutting assists in creating a permanent stretch of the web which occurs before the web is pierced and causes the web to remain tensioned between adjacent needles as it moves over the wires 108 .

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde versuchsweise auch auf Kreppbahnen angewandt, welche nach dem Naßkreppverfahren hergestellt wurden. Das Resultat dieser Versuche war, daß auch bei solchen Kreppbahnen durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Verbesserung der Eigenschaften eintritt.The method according to the invention was also used on a trial basis on crepe webs used, which were produced by the wet crepe process. The result of this Attempts was that even with such crepe webs by the method according to the invention an improvement in the properties occurs.

Das hier beschriebene Verfahren und das hier beschriebene Gerät gestatten eine neuartige Behandlung verschiedener Typen streckbarer Faserstoffe mit absorbierenden Eigenschaften. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die physikalischen Eigenschaften solcher Stoffe bedeutend verbessert. Insbesondere Handtücher, welche aus erfindungsgemäß behandelten, gekreppten Zellulosebahnen hergestellt sind, bewähren sich hervorragend, aber auch andere Typen von Absorberstoffen lassen sich erfindungsgemäß mit Vorteil behandeln.Allow the method and device described here a novel treatment of various types of stretchable fibers with absorbent Properties. The method according to the invention improves the physical properties such substances significantly improved. In particular towels, which are made according to the invention treated, creped cellulose webs are excellent, however, other types of absorber materials can also be used advantageously according to the invention treat.

Zu den erreichten Vorteilen gehören eine Erhöhung des Verhältnisses von Dicke zu Flächengewicht und eine erhöhte Absorptionsfähigkeit. Die Fähigkeit, große Mengen an Flüssigkeit zu speichern, bleibt erhalten, und die Biegsamkeit und Schmiegsamkeit des Stoffes wird ebenfalls verbessert. All diese Eigenschaften tragen dazu bei, daß sich der Stoff an unregelmäßige Flächen leichter anschmiegt und daher für Wischzwecke besonders geeignet ist. Auch die durch das erfindungsgemäße Verfahren entstehende unregelmäßige Oberfläche der Bahn trägt zu der besseren Wischwirkung bei, und zwar deshalb, weil ein größerer Prozentsatz der Gesamtfläche des Stoffes unter einem Winkel gegen die zu wischende Oberfläche geneigt ist. A11 diese Eigenschaften lassen sich erreichen, ohne daß eine wesentliche Einbuße an Materialfestigkeit in Kauf genommen werden muß. Besonders bemerkenswert ist es, daß in den Zonen der Streckung und in den diese Zonen umgebenden Zonen keine gepreßten Fasern vorliegen, und daß daher die gesamte Bahn einschließlich der Beulen 120 leicht nachgiebig und schmiegsam ist und sich an die zu wischenden Flächen leicht anpaßt. Für den Fachmann ist es klar, daß das Wort Druck auch einen negativen Druck, d. h. eine Saugwirkung, auf das Gewebe umfaßt.The advantages achieved include an increase in the ratio of thickness to basis weight and increased absorbency. The ability to store large amounts of fluid is retained, and the flexibility and pliability of the fabric is also improved. All of these properties contribute to the fact that the fabric hugs irregular surfaces more easily and is therefore particularly suitable for wiping purposes. The irregular surface of the web resulting from the method according to the invention also contributes to the better wiping effect, namely because a larger percentage of the total area of the fabric is inclined at an angle to the surface to be wiped. A11 these properties can be achieved without having to accept a substantial loss of material strength. It is particularly noteworthy that there are no compressed fibers in the zones of stretching and in the zones surrounding these zones, and therefore that the entire web, including the bulges 120, is slightly pliable and pliable and conforms easily to the surfaces to be wiped. It is clear to a person skilled in the art that the word pressure also includes a negative pressure, ie a suction effect, on the tissue.

Selbstverständlich können beide Flächen einer Bahn in der beschriebenen Weise behandelt werden, vorzugsweise nacheinander, so daß auf beiden Seiten der Bahn Beulen entstehen. Das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Behandlung kann auch bei Spezialbahnen, etwa bei Bahnen mit Verstärkungsfäden, angewandt werden.Of course, both surfaces of a web in the described Way to be treated, preferably one after the other, so that on both sides of the Railway bumps arise. The inventive method or the inventive Treatment can also be applied to special webs, such as webs with reinforcing threads will.

Claims

PATENTANSYR (3CHE: 1. Process to improve absorbency and flexibility of stretchable fibrous webs, such as. B. cellulose wadding through Loosening of the structure with needles that can be deflected out of the work surface, if necessary, characterized in that the web is laid on the needles and unsupported on theirs Zones a pressure is exerted until a permanent one by rearranging the fibers Stretching of the web has occurred in these zones.

2. Device for continuous Implementation of the method according to claim 1, characterized by an endlessly rotating Support of needles that can be deflected on the work surface and one at the same speed likewise endlessly revolving carrier of needle-shaped pressure elements.

3. Device according to claim 2, characterized in that the needle-shaped pressure elements after a certain pattern are arranged on their carrier, such that they are attached to the Point of contact with the support essentially directed towards the support are.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the needle-shaped Pressure elements at the point of contact with the support with the direction of movement of their carrier include an acute angle.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the needles of the support at the point of contact with the needle-shaped pressure elements are directed towards the carrier of the pressure elements.

6. Apparatus according to claim 2 and 5, characterized in that the needles at least with their free ends at the point of contact with the needle-shaped pressure elements blunt with the direction of movement of your pad the familiar with scraper fittings Include angles.

7. Apparatus according to claim 2 to 6, characterized in that the carrier of the needle-shaped pressure elements and the base of the needles are axially arranged rollers which are preferably one above the other. Documents considered: German Patent No. 203 863; U.S. Patent No. 1967 726.