DE1249668B - - Google Patents

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DE1249668B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
249 668 Int. Cl.:
D 21h
Deutsche Kl.: 55f-16
Nummer: 1 249 668
Aktenzeichen: H 35830 VI b/55 f
Anmeldetag: 10. März 1959
Auslegetag: 7. September 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von geschichteten, mit Bindemitteln versehenen Faserstoffbahnen und eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Es ist bei der Herstellung derartiger Faserstoffbahnen bekanntgeworden, die einzelnen Bahnen durch eine pneumatische Faseraufgabe auf ein endloses Band und eine senkrecht zum Transportband orientierte Ausrichtung der Fasern in einem elektrostatischen Feld in Gegenwart eines Bindemittels zu erstellen.
Es hat sich gezeigt, daß nach diesem bekannten Verfahren eine gleichmäßige Beschickung bzw. Beschichtung und damit die Herstellung eines gleichmäßigen Endproduktes nicht erreicht Werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln eine gleichmäßige Beschickung bzw. Beschichtung und damit ein gleichmäßiges Erzeugnis im Endprodukt zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Transportband primär mit einer wässerigen Bindemittellösung beschichtet wird, daß die Fasern pneumatisch in einem elektrostatischen Feld, senkrecht zum Band ausgerichtet, auf diese Bindemittelschicht aufgebracht werden, daß dieses bürstenartige Vlies nach Durchlauf unter einer Andruckwalze und nach einer Zwischentrocknung in gleicher Weise mit weiteren Bindemittelschichten und Faserschichten belegt wird, worauf die geschichtete Bahn in an sich bekannter Weise getrocknet und kalandriert wird.
Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine gleichmäßige Beschickung und damit eine in der Zusammensetzung gleichmäßige Faserstoffbahn erzielen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht des Außenrohres der Blasvorrichtung 16 aus der Fig. 1,
F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung der Blasvorrichtung 16 im Querschnitt,
F i g. 4 eine Teilansicht auf eine abgeänderte Form der Beschickungsvorrichtung und
F i g. 5 eine Draufsicht auf den Metallkamm der Fig. 4.
Gemäß F i g. 1 verläuft ein vorzugsweise perforiertes Metallband 1 über eine Reihe Walzen 2, 3, 4, 5, die an einem Gestell 6 gelagert sind.
Verfahren zur Herstellung von geschichteten,
mit Bindemitteln versehenen Faserstoffbahnen
und Vorrichtung zur Ausführung dieses
Verfahrens
Anmelder:
Heikki Olavi Hjelt, Kopenhagen
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Kalep, Patentanwalt,
Berlin 38, Altvaterstr. 31
Als Erfinder benannt:
Heikki Olavi Hjelf, Kopenhagen
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 11. März 1958 (7827),
vom 12. Januar 1959 (1079)
Der von der Walze 5 getragene Bandteil wird mittels eines Wassersprühelementes 7 und umlaufender Bürsten 8 gereinigt und danach von einer Heizvorrichtung 9 getrocknet. Das Band 1 wird dann mit einem Klebstoff, z. B. 9°/oiger wässeriger Polyvinylacetat-Dispersion, überzogen, der bzw. die aus einem Vorratsbehälter 10 mittels eines Walzen- oder Rollensystems 11 zugeführt wird. Nach Passieren der Walze 2 gelangt das Band 1 unter eine pneumatische und elektrostatische Beschickungseinrichtung 12 für den Faserstoff und eine leichte Walze 13 zum Flachdrücken der Fasern. Ein Sprühnebelelement oder eine Düse 14 fügt dann einen weiteren Klebstoffüberzug hinzu; das Beschicken, Walzen und Sprühen wird durch gleichartige Vorrichtungen 12,13 und 14 (nicht dargestellt) mehrfach wiederholt.
Die sich auf dem Band bildende Faserstoffbahn ist dann ausreichend widerstandsfähig, um eine weitere Behandlung auszuhalten; es wird beispielsweise nach dem Verlassen der fünften Beschickungseinrichtung 12 α einer Reihe von quergerichteten Luftstrahlen aus einer Blasvorrichtung 16 unterworfen, deren Luftstrahlen bewirken, daß die auf dem Band von der Beschickungseinrichtung 12 α abgesetzten Fasern in Querrichtung des Bandes im wesentlichen ausgerichtet und in diese Lage durch die nachfolgende Walze 13 gewalzt werden. Da die Faserstoffschicht
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nun eine größere Dicke hat, ist die Einführung einer Zwischenstufe in Form des Trocknens durch einen möglichst angewärmten Luftstrom aus Düsen 17 erforderlich.
Das Band verläuft dann unterhalb einer schwererc η Walze; das gesamte Verfahren des Sprühens, Beschickens, Ausrichtens, Walzens, Trocknens und erneuten Walzens wird wiederholt, bis diese Faserstoffschicht auf dem Band die erforderliche Dicke hat.
In dieser Verfahrensstufe gelangt die Faserstoffbahn über die erwärmten Walzen 3, 4 und 5, die bei fortschreitend höheren Temperaturen, z. B. 60°, 80° bzw. 100° C, gehalten werden; die Faserstoffbahn wird von dem Band 1 durch ein Abstreifmesser 19 und/ oder ein freistehendes Flügelelement 20 entfernt. Die Faserstoffbahn wird dann Oberflächenveredelungen, wie z. B. Glasieren, Färben, Druckbehandlung und abschließender Trocknung, nach Erfordernis unterworfen.
Das Verfahren ist kontinuierlich und kann angenähert insgesamt zwölf bis sechzehn Stufen umfassen. Jedoch können für dickere Stoffe dreißig oder sogar vierzig Stufen angewandt werden.
Die Beschickungsvorrichtungen 12 saugen die Fasern, z. B. Zellulose, aus einem Vorratsbehälter mittels eines Gebläses 21 an. Die Fasern gelangen in dem Rohr 22 nach unten und werden durch hinter den Gebläsen angeordnete, aufeinanderfolgend feinere Siebe 23, 24 und 25 geleitet; das Rohr 22 mündet in eine Kammer 26, deren untere Wandung von einem etwa 25,4 mm über dem Band 1 verlaufenden quadratischen Metallgitter oder Maschensiebe gebildet wird, das sich über die volle Bandbreite erstreckt. Ein Umlenkelement 27 dient zur Ausweitung des Luftstroms und kann bei 28 durchbohrt sein, um die Bildung einer mittleren Schattenzone zu verhindern. Im allgemeinen werden zur Unterstützung dieses Zweckes auch zentral gerichtete Luftdüsen 30 verwendet.
Die Siebe 23,24 und 25 sind im Rohr 22 verschiebbar und abdichtend angeordnet, so daß sie z. B. zum Reinigen herausgezogen, verschoben oder ersetzt werden können. Auf diese Weise kann auch die Maschengröße geändert werden. In gleicher Weise kann die Abschlußwandung ersetzt und geändert werden; sie kann von hin- und hergehenden Rechen oder Abstreichern 29 durchquert sein, um sie ständig sauberzuhalten und eine Verstopfung des Siebes sowie Festbacken der Fasern zu vermeiden.
Das elektrostatische Feld wird zwischen dem Abschlußwandungsgitter der Beschickungsvorrichtung 12 und dem Band 1 durch eine Hochspannungsquelle 31 erzeugt und hat die Größenordnung von 30 kV für einen Abstand von 25,4 mm.
Eine nicht dargestellte Ansaugvorrichtung kann vorgesehen werden, um eine Verbesserung des Luftdurchflusses zu erreichen. Solche Vorrichtungen sind angrenzend an das Band in dem Bereich jeder Beschickungsvorrichtung angeordnet; Luft wird durch die Perforierung des Bandes und/oder aus dem Raum zwischen dem Band und der Beschickungsvorrichtung angesaugt.
Die durch die Vorrichtung 12 bedingte Beschickung hat den Vorteil, daß die Maschine mit höherer Geschwindigkeit läuft, z. B. mit 1,83 m/sec, als dies mit rein elektrostatischer Beschickung möglich sein würde.
Die in F i g. 3 vergrößert dargestellte Blasvorrichtung 16 weist ein Innenrohr 34 auf, das unten geschlitzt und mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Über dieses Rohr ist ein Außenrohr 32 aufgeschoben, das mit mehreren Schlitzen 33 versehen ist, wobei die Schlitze in jeder einzelnen Reihe gleich sind, aber Unterschiede hinsichtlich der Zahl und Größe der Schlitze zwischen den Reihen möglich sind. Die Schlitze 33 sind um etwa 45° gegen die Achse des Außenrohres 32 geneigt, so daß eine Reihe Querstrahlen auf die auf der Oberfläche befindlichen Fasern treffen, wenn eine bestimmte Reihe Schlitze 33 mit dem Schlitz in dem inneren Rohr ausgerichtet ist. Eine Änderung der Reihe durch Drehung des Außenrohres 32 ermöglicht eine Änderung der Stärke und Anzahl der Strahlen, wodurch eine gradweise Regelung des Verfahrens erreicht wird.
Die hintereinanderliegenden Beschickungsvorrichtungen 12 oder Gruppen solcher Vorrichtungen können im Bedarfsfall zum Beschicken verschiedener Fasern verwendet werden und auf diese Weise eine zusammengesetzte Faserstoffbahn erzeugen.
Auch kann das Band 1 gerade so warm (z. B. bei 30° C) gehalten werden, daß eine gründliche Trocknung der gebildeten Faserstoffbahn erleichtert wird. Außerdem kann eine geeignete Anordnung der Schlitze 33 in dem Außenrohr 32 vorgenommen werden, um eine Pfeilverzahnungswirkung in die Faserschichten zu veranlassen.
In F i g. 4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Beschickungsvorrichtung und ein abgeändertes Verfahren zum Ausrichten der Fasern veranschaulicht. Diese Teile der Einrichtung sind so ausgebildet, daß sie die entsprechenden Teile in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ersetzen. F i g. 4 zeigt eine Metallplatte 201 mit transparenten, isolierenden Schirmelementen 202 aus einem Kunststoff, die an den Seitenkanten der Platte in Richtung des Bandes 1 hängen. An der Platte 201 ist eine Anzahl von mit Spitze versehenen Metallleitern 204 (vgl. auch F i g. 5) fest oder verstellbar angebracht. Die Fasern werden an das Band von einer Beschickungseinrichtung 12 geliefert; eine Luftdüse 206 ist so angeordnet, daß sie Luft zwischen die Beschickungseinrichtung 12 und die Platte 201 strahlt.
Bei einem Band von etwa 100 cm Breite werden größenordnungsmäßig vier Leiter 204 verwendet.
Die mit je einer Spitze versehenen Leiter 204 entwickeln jeweils einen Strahl ionisierter Luft; die kombinierte Wirkung der dargestellten Gruppe besteht darin, daß die Fasern mit einer Neigung zu der Längsachse des Bandes ausgerichtet werden, so daß die Leiter 204 die Vorrichtung 16 ersetzen.
Durch Verwendung einer zweiten Gruppe von entgegengesetzt geneigten Leitern 204 und von Vorrichtungen, um diese abwechselnd zu betätigen, kann eine Pfeilverzahnungswirkung erhalten werden.
Die Zwischenstufentrocknung kann auch mittels Infrarotheizvorrichtungen erfolgen.
Das Band kann aus Blech oder einem Metallgewebe bestehen oder mit einer leitenden Metallschicht überzogener Kunst- oder Glasfaserstoff sein.
Außer faserartigen oder anderen ähnlichen homogenen Stoffen, die einem elektrostatischen Feld unterworfen werden, wie Tierhaare, Stroh, Sägemehl od. dgl., können auch z. B. schalige oder schuppige
Mineralien, Pigmentfarbstoffe, Füllstoffe, z. B. Kaolin od. dgl., mit Vorteil verwendet werden. In anderer Weise können sie aber auch durch die Rutsche mittels eines zusätzlichen Luftstromes oder auf andere Art gefördert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Herstellung vieler Arten von Faserstoffbahnen angewandt werden, wie Papier, Pappe, Tapete, Lösch- und Filtrierpapier, Isolier- und Baupappe, Dachpappe, Pergament und kunstlederartigen Stoffen. Nach Belieben kann das mit diesem Verfahren hergestellte Material auch an fertigem Textilstoff oder anderem Material oder nur als Verstärkung auf der Innenseite von solchen Materialien angeordnet oder angebracht werden.
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die gebildete Faserstoffbahn von dem Band abgenommen wird, sobald sie stark genug ist, sich selbst zu tragen, und daß sie danach durch eine Anzahl weiterer Beschickungsstellen mit elektrostatischen Feldern zwischen ortsfesten Elementen verläuft, so daß die Bahn ihre eigene Formungsfläche bildet.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    ' 1. Verfahren zur Herstellung von geschichteten, mit Bindemitteln versehenen Faserstoffbahnen, wobei die einzelnen Bahnen durch eine pneumatische Faseraufgabe auf ein endloses Band und eine senkrecht zum Transportband orientierte Ausrichtung der Fasern in einem elektrostatischen Feld in Gegenwart eines Bindemittels erstellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband primär mit einer wäßrigen Bindemittellösung beschichtet wird, daß die Fasern pneumatisch in einem elektrostatischen Feld, senkrecht zum Band ausgerichtet, auf diese Bindemittelschicht aufgebracht werden, daß dieses bürstenartige Vlies nach Durchlauf unter einer Andruckwalze und nach einer Zwischentrocknung in gleicher Weise mit weiteren Bindemittelschichten und Faserschichten belegt wird, worauf die geschichtete Bahn in an sich bekannter Weise getrocknet und kalandriert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gemeinsam mit den Fasern an sich bekannte Beschwerungs- und Füllstoffe in jeder Bahn über die pneumatische Beschickung auf die Bindemittelschichten aufgetragen werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern pneumatisch angesaugt werden, wobei die Saugluft zu beiden Längsseiten des Transportbandes abgeleitet wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern pneumatisch angesaugt werden, wobei mindestens ein Teil der Saugluft durch im Transportband vorgesehene, entsprechend feine Öffnungen oder Schlitze abgesaugt werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bahnen auf identischen, aber getrennten Anlagen erzeugt werden und in einer gemeinsamen Endstufe zur geschichteten Faserstoffbahn verpreßt werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Bahnen oder Bahnreihen aus verschiedenen Faserstoffen und/oder Bindemitteln gebildet werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine 9%ige wäßrige Polyvinylacetat-Dispersion verwendet wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Aufbringen der Fasern auf den oberen Trum des Transportbandes den Fasern durch eine Reihe von zusätzlichen, schräg zur Bewegungsrichtung des Bandes und auf dieses gerichteten Luftstrahlen eine Schrägstellung, welche zu einer Pfeilverzahnung führt, erteilt wird und daß anschließend diese Lage der Fasern durch die nachfolgende Anpreßwalze fixiert wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Fasern auf den oberen Trum des Transportbandes den Fasern durch mit Spitzen versehene Leiter (204), die mit einer Neigung zu der Längsachse des Bandes (1) an beiden Seitenkanten des Bandes angeordnet sind, durch jeweiliges Entwickeln von Strahlen ionisierter Luft eine Schrägstellung erteilt wird.
    10. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Beschickungseinrichtung (12) mit Sieben (23 bis 25) versehen ist, die eine Vororientierung der Fasern vor dem Wirksamwerden des elektrostatischen Feldes bewirken.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (23 bis 25) aufeinanderfolgend feiner werden.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Beschickungseinrichtung (12) sich trichterartig zu einer Kammer (26) erweitert, deren untere quadratische Wandung aus einem Metallgitter oder Maschensieb (26') besteht, deren Breite der Bandbreite entspricht, wobei im Innern der Kammer (26) ein Umlenkelement (27) zum Aufspalten des Faserluftstromes vorgesehen ist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (27) in der Mitte mit einer Bohrung (28) versehen ist.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in der Nähe des unteren Siebbodens (26') zentral gerichtete Luftdüsen (30) angeschlossen sind.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (23 bis 25) innerhalb der Rohrleitung (22) verschiebbar, an der Wandung jedoch abdichtend angeordnet sind.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, womit das Metallgitter bzw. Maschensieb (26') durch hin- und hergehende Rechen oder Abstreifer (29) gesäubert werden können.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Blasvorrichtung (16) über ein unten mit einem Schlitz versehenes und mit einer Druckluftquelle verbundenes Innenrohr (34) ein Außenrohr (32) aufgeschoben ist, das mit mehreren Reihen Schlitzen (33) versehen ist, deren Größe und Anzahl von Reihe zu Reihe unterschiedlich, innerhalb einer jeden Reihe jedoch gleich ist und daß die Schlitze (33) um etwa 45° gegen die Achse
    des Außenrohres geneigt sind und das Außenrohr (32) so verstellbar gelagert ist, daß jede der Schlitzreihen mit dem Schlitz des Innenrohres (34) zur Deckung gebracht werden kann.
    18. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Kammer (26), die für das Aufbringen der Fasern auf das Band dient, oberhalb des Bandes (1) eine Metallplatte (201) mit von den Seitenkanten in Richtung auf das Band (1) und in Längsrichtung zum Band herabhängende, aus transparentem isolierendem Kunststoffmaterial bestehende Schirmelemente (202) und im Bereich der hinteren Kante der Platte (201) ein mit Spitzen versehener, aus vorzugsweise vier Zinken (204) bestehender Metallkamm fest oder
    verstellbar derart angebracht ist, daß die Richtung der Zinken (204) mit Neigung schräg von oben nach unten und schräg zur Längsrichtung des Bandes verläuft und daß zwischen der Kammer (26) und der vorderen Kante der Metallplatte (201) eine Luftdüse (206) derart angeordnet ist, daß sie Luft zwischen die Kammer (26) der Beschickungseinrichtung (12) und die Platte (201) strahlt.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Britische Patentschrift Nr. 668 217;
    französische Patentschriften Nr. 1080 791,
    440, 1150 160, 1 139 847;
    USA.-Patentschriften Nr. 1 336 402, 1 636 977,
    468 827.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    709 640/497 8.67 © Bundesdruckerei Berlin
DENDAT1249668D 1957-09-10 Pending DE1249668B (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB28539/57A GB897295A (en) 1957-09-10 1957-09-10 Improvements in or relating to the production of sheet material comprising bonded fibres
GB782758 1958-03-11

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