DE1926311A1

DE1926311A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verstaerkung eines Wirrfaservlieses

Info

Publication number: DE1926311A1
Application number: DE19691926311
Authority: DE
Inventors: Wilfried Buntrock
Original assignee: KUAG TEXTIL AG
Current assignee: KUAG TEXTIL AG
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1969-05-23
Publication date: 1970-12-03
Also published as: BE749639A; CH501087A; GB1293685A; LU60953A1; NL7006389A; FR2044815A7

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur Verstärkung eines Wirrfaservlieses.

Kunstseiden-Aktiengesellschaft Wuppertal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstärkung eines Wirrfaservlieses, insbesondere eines Blasvlieses, bei dem aerodynamisch aufbereitete Stapelfasern mittels Siebwalzen o.a. zu einem Vlies gesammelt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Unter "Verstärkung" soll dem üblichen Sprachgebrauch entsprechend eine Erhöhung der Vliesfestigkeit, insbesondere der Zugfestigkeit,also in Längsrichtung des Vlieses, verstanden werden.

Um bei Vliesstoffen eine über die eines normal - beispielsweise durch Bindemittelzugabe und Kalandrieren oder durch Vernadeln - verfestigten Vlieses hinausgehende Festigkeit zu erxielen, ist es bisher üblich gewesen, Fadenscharen, grobmaschige Fadengerippe, Fadengelege oder Gewebe nach dem eigentlichen Viiesbildungsprozess mit dem Faserflor bzw. den Faserflpren zu vereinen und durch Verschweißen oder Verkleben fest miteinander zu verbinden« Dabei war es möglich (US.-P.3154462), zwischen zwei fertigen Vliesen eine Fadenschar o.a. einzulegen

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und mit diesen zu verkleben, oder aber das fertige Vlies wurde nach Verlassen des Vliesbildners einseitig mit einer Fadenverstärkung versehen. Ein weiteres zum bekannten Stand der Technik gehörendes Verfahren sieht vor, auf eine Faserschicht eine Fadenschar abzulegen und darauf eine zweite Faserschicht zu bilden, wobei die Stapelfasern in thermoplastischem Zustand mit den Endlosfäden in Berührung kommen (US.-P. 3 154 836)«

Das zuletzt genannte bekannte Verfahren bezieht sich auf sogenannte Spinnvliese, bei denen die vliesbildende Substanz direkt aus der Düse auf den Vliesbildner, meist ein Sieb oder ein endloses Band, gelangt.

Insbesondere bei der Herstellung von Wirrfaservliesen aus Stapelfasern sind bisher nur Verfahren zu deren Verstärkung bekannt geworden, bei denen das Ein- oder Aufbringen einer Fadenschar a.ö. am fertig gebildeten Vlies, also nach dem eigentlichen VllesbildungsprozeB, erfolgte.

Dieser nachgeschaltete Verstärkungsvorgang benötigt erfahrungsgemäß einen nicht unerheblichen apparativen Aufwand, der in der Regel auch mit einer starken Expansion des Raumbedarfs verbunden ist.

Siel der vorliegenden Erfindung 1st es deshalb, den Verstärkungsvorgang mit einem Minimum an apparativem Aufwand und einem Minimum an Raumbedarf durchzuführen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäfi dadurch erreicht, das während des Vliesbildungsprozesses Längsfäden in das sich bildende Vlies eingebettet werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sowohl bei hydrodynamischen als auch bei aerodynamischen Vliesbildungsverfahren anwenden. Das Einbetten der Längsfäden erfolgt dann durch Einlaufenlassen der Fäden in die aufgeschwemmt bzw. aerodynamisch aufbereitete Fasermasse.

Heil es eich bei zu verstärkenden Vliesen aber in der Regel um dickere Vliese handelt, deren Herstellung zweckmäßigerweise aerodynamisch erfolgt, findet das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei der Verstärkung eines Blasvlieses Anwendung, bei dem aerodynamisch aufbereitete Stapelfasern mittels einer oder mehrerer Siebwalzen o.a. zu einem Vlies gesammelt werden.

Wenn das Einbetten von "Längsfäden" während des Vliesbildungsprozesses beansprucht wird, so bezieht sich dieser Begriff selbstverständlich auch auf Gewebe, Fadengelege oder grobmaschige Fadengerippe, welche naturgemäß Längsfäden beinhalten. Denn grundsätzlich ist es verfahrensmäßig möglich, Gewebe, Fadengelege, grobmaschige Fadengerippe o.a. in das zu bildende Vlies einzulegen, insofern der Abstand der Kett- und Schußfäden so groß ist, daß er den Durchgang der aufbereiteten Fasern ermöglicht.

Da in der Regel hauptsächlich eine Erhöhung der Vliesfestigkeit in Längsrichtung verlangt wird, 1st es aber meistens ausreichend, wenn Längsfäden und keine Querfäden in das sich bildende Vlies eingebettet werden. Das Einlegen nur von Längsfäden ist technisch auch einfacher durchführbar.

Der Ort der Einführung der Längsfäden in die aufbereitete Fasermasse kann grundsätzlich überall vor dem eigentlichen Vliesbildner erfolgen, wenn dadurch der Verfahrensablauf nicht

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gestört wird. So ist es bei hydrodynamisch aufbereiteten Pasern möglich, die Längsfäden an beliebiger Stelle vor den Abquetschwalzen Innerhalb der Aufschwemmzone zuzuführen.

Insbesondere aber bei der aerodynamischen Aufbereitung der Fasemasse ist es zweckmäßig, die Längsfäden unmittelbar vor den vliesbildenden Siebwalzen einzuführen, weil dadurch bereits bestehende Anlagen mit minimalem Aufwand umgebaut und trotzdem eine optimale Lagegenauigkeit der Längsfäden innerhalb des Vlieses erzielt werden können.

Da das Ziel einer Vliesverstärkung nicht nur in einer Verstärkung als solcher liegt, sondern in einer gleichmäßig®» Erhöhung der Festigkeit über die gesamte Vlieslänge und Vliesbreito_e ist es besonders günstig, wenn die Längsfäden in Form von parallel verlaufenden Kettfadenscharen mit gleichem Abstand der Fäden untereinander eingebettet werden.

Je nach der gewünschten Festigkeiteerhöhung ist «β zweckmäßig, die Kettfäden im Abstand von 0,5 bis 5 cm einzuführen. Um eine übersichtliche Fadenführung zu gewährleisten, wird ein Abstand von 1 cm bis 2 cm bevorzugt.

Obwohl es möglich ist, bei besonderes hohen Ansprüchen an die Festigkeit mehrere Fadenscharen übereinander in das sich bildende Vlies einzubetten, ist es zweckmäßig, nur eine einzige Fadenschar einzubetten, weil dadurch die Wirrfaserstruktur der aufbereiteten Fasennasse und der Vliesbildungsprozeß selbst an wenigsten behindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren srar Verstärkung eines Wirrfaservlieses eignet sich für Vliese jeglicher Art. So können natürliche Fasern, synthetische Fasern oder mineralische Fa-

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sern zum Einsatz kommen? bei synthetischen Fasern können dieselben runden Querschnitt besitzen oder beliebig profiliert sein; Hohlräume aufweisen oder massiv sein; aus einer oder mehreren Komponenten zusammengesetzt sein, verstreckt oder unverstreckt vorliegen, wobei in der Regel verstrecktem Material wegen der erhöhten Eigenfestigkeit der Vorzug gegeben werden wird; die Fasern können aus textutiertem oder nicht behandeltem Material bestehen. Weitere Variationsmöglichkeiten sind jedem Durchschnittsfachmann geläufig.

Als Verstärkungsfäden kommen ebenfalls die verschiedensten Materialien in Frage, So können die Fäden aus natürlichem, synthetischem oder mineralischem Material bestehen; sie können Endlosfäden, Spinnkabel, Fasergarne o.a. seinj bei . synthetischem Ursprung können hochpolymere Substanzen wie Polyamide, Polyester Uodgl. sowie Mischungen derselben zum Einsatz gelangen; die Fäden können beliebig profiliert sein; der Titer der Fäden kann der gewünschten Endfestigkeit entsprechend variiert werden usw.

Die Verfestigung des erfindungsgemäß verstärkten Vlieses zu einem Vliesverbundstoff kann beispielsweise durch Zugabe eines thermoplastischen Binders und anschließendes Kalandrieren unter Hitzeeinwirkung erfolgen.

Beim Nadeln sollte darauf geachtet werden, daß die Fäden durch den Nadelvorgang nicht beschädigt werden. Dies kann beispielsweise dadurch vermieden werden, daß man die Fadenschar nicht mittig einlegt, sondern nahe des der späteren Nadelseite entgegengesetzten Randes des Vlieses. Durch geeignete Nadelauswahl iat weiterhin ein Verletzen der eingelegten Fäden und damit eine Verminderung der an sich erstrebten Endfestigkeit zu umgehen.

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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt eignet sich zur Verwendung in all den Fällen, bei denen es auf eine erhöhte Festigkeit in Längsrichtung ankommt.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäß hergestellte Vlies im verfestigten Zustand als Unterschicht für PVC-beschichteten Fußbodenbelag. Es wird dabei anstelle der bisher eingesetzten und zum Verrotten neigenden Jutegewebe oder Jutefilze verwendet. Beim Kaschieren der PVC-Schicht auf das Vlies sind Temperaturen erforderlich, die den durch thermoplastischen Binder verfestigten Faserverband wieder haltlos werden lassen. Durch das Einlegen von Längsfäden nach der Erfindung wird eine genügend hohe Festigkeit des Faserverbandes auch im Bereich der beim Kaschieren notwendigen Temperaturen erreicht.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich nach geringfügigen Umbauten alle handelsüblichen Vorrichtungen zur aerodynamischen Fasaraufbereitung. Wesentlich ist, daß der Faserblasschacht in einer seiner Wände Fadeneinläßösen besitzt, durch die beispielsweise von einen Spulengatter kommende Endlosfäden oder Garne in die aufbereitete Fasermasse eingeführt werden können.

Zum Zwecke des Einlegens einer geordneten Kettfadenschar ist es zweckmäßig, daß die Fadeneinlaßösen in einer parallel zur Achse der vliesbildenden Siebtrommel verlaufenden Linie angeordnet sind.

Die Festigkeit des Vlieses wird dann in Längs- und Querrichtung egalisiert, wenn die Fadeneinlaßösen in untereinander gleichen Abständen angeordnet sind.

Besonders geeignet hat sich eine Vorrichtung, bei der Sie Fadeneinlaßösen in der den Faserblassehachfc nach aafeeti'begrenzenden

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Wand angeordnet sind. Dann last sich nämlich die Batterie von Kettfadenspulen einschließlich der Fadenreserve an einem
Spulengatter beispielsweise im Keiler unterbringen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin ist:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Blasschachtes mit vliesbildenden Siebwalzen? bei dsm eine einzige Kettfadenschar eingebettet wirdj

Fig. 2 eine schematische Darstellung der gleichen Maschine
mit zwei übereinanderliegenden Kettfadenscharen.

Die bereits weitgehend aufbereitete Faseriaasee gelangt vom
Transporteur und der abschlagwalze in Richtung ⁵¹A" in den
Samrnelschacht 1. Von da aas v^rd&yi die Stapelfasern von der

Walze 2 in den Faserblasschacht 2 Überführt. Dort werden die Fasern von einem gsgei* die Si©fewal*?®a 4f S gerichteten Luftstrom "L" erfaßt und vor den Siebw&lssen 4? 5, welche als Vliesbildner fungieren, gesammelt.

Xn die aufgelockerten Fasern« welche sich ist Faserblasschacht 3 befinden, werden durch Fadeneinlaßösen 6 Längefäden 7 eingeführt, welche,von Spinnspulen 8 abgezogen werden. Die Längsfäden bilden vorzugsweise eine Kettfadenschar. Die Fadeneinlaßösen 6 sind zweckmäßigerweise in der den Faserblasschacht 3 nach unten begrenzenden Wand 11 angeordnet. Dann können die Spinnspulen 8 auf einem Spulengatter unterhalb des Vliesmaechinenfundamentee aufgestreckt sein, beispielsweise in Keller des Arbeitsraumes.

Die Längsfäden 7 werden vor den Siebwaisen 4} 5 in das sich
bildende Vlies IO eingebettet. Bit diesen zusammen zwischen den

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Siebwalzen 4; 5 hindurchgezogen und sind dann in ihrer Lage innerhalb des Vlieses fixiert.

Das verstärkte Vlies Io wird von einem endlosen Band 12 aufgenommen und in Richtung "B" zur Vliesverfestigungsanlage weitergeführt. Diese Anlage kann beispielsweise aus einer Nadelmaschine, einem Foulard und einer Trockenanlage bestehen.

Anstelle der Fadeneinlaßösen 6 können (nicht dargestellt) auch über die gesarote Breite des Faserblasschachtes 3 reichende Schlitze treten, durchdie ein grobmaschiges Fadengerippe o.a., also ein textiles Flächengebilde in das sich bildende Vlies eingeführt werden kann.

Nährend in Fig. 1 nur eine Reihe von Längsfäden eingeigt werden kann, weil in der Wand 11 nur eine Reihe von Fadeneinlaßösen vorgesehen ist, soll Fig. 2 verdeutlichen, daß auch das Einbetten von mehr als einer Fadenschar möglich ist. In Flg. 2 können durch zwei .Reihen Fadeneinlaßösen 6 ; 6 zwei Reihen Längsfäden 7 ; 7 (oder durch zwei Schlitze zwei textile Flächengebilde) in das sich bildende Vlies Io eingebettet werden.

Durch die Lage der Fadeneinlaßösen 6 kann die Lage der Längs-

fäden 7 innerhalb des verstärkten Vlieses Io beeinflußt werden·

Es ist klar, daß die In der Zeichnung ausgeführten Vorrichtungen nur als Beispiele gedacht sind. Eine Vielzahl von Variationsroögllchkeiten liegt im Ermessen des Sachkundigen.

Auf einer In Flg. 1 dargeitellten Vliesbildung·anlage mit nachgeschalteter Nadelmaschine, eine* Foulard und einem Trocken-

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schrank wird ein Wirrfaservlies aus Garnabfällen gebildet. Zur Verwendung gelangen unverstreckte, verstreckte/ gedrehte und ungedrehte Polyesterfäden unterschiedlicher Titer, die zu Stapelfasern gerissen und dann der Vliesbildungsanlage zugeführt werden.

Durch die Padeneinlaßösen werden Kettfäden, Polyester dtex 550, mit einem Abstand von 2 cm (eine Fadenschar) in das sich bildende Vlies eingelegt.

Das verfestigte Vlies besitzt ein Quadratmetergewicht von 500 g/m².

Bei 25°C besitzt ein 5 cm breiter Vliesstoffstreifen eine Festigkeit von 60 kg.

Die Festigkeit des gleichen Streifens bei 180°C beträgt noch 15 kg. Damit ist der verstärkte, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Vliesstoff geeignet, bei der Beschichtung mit PVC die notwendige Festigkeit zu bieten.

Vergleichsbeispiel

Auf der im Beispiel geschilderten Vliesbildungsanlage wird unter dem Einsatz des gleichen Fasermaterials wiederum ein Wirrfaservlies von 500 g/m gebildet. Im ( werden jedoch keine Längsfäden eingelegt.

Wirrfaservlies von 500 g/m gebildet. Im Gegensatz zum Beispiel

Das verfestigte Vlies wird in Streifen von 5 cm Breite geschnitten«

Bei 25°C besitzt der Vergleiehsstreifen eine Festigkeit von 40 kg.

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Die Festigkeit des Vergleichsstreifens bei 180 beträgt nur noch 3 kg.

Das Vergleichsvlies besitzt im erhöhten Temperacurbereich keine ausreichende Festigkeit/ um beispielsweise die beim Kaschieren mit PVC entstehenden Spannungen ohne P. if lösung der Faserbindungen zu überstehen.

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Patentansprüche

Verfahren zur Verstärkung eines Wirrfaservlieses, insbesondere eines Blasvlieses, bei dem aerodynamisch aufbereitete Stapelfasern mittels Siebwalzen o.a. zu einem Vlies gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vllesbildungsprozesses Längsfäden in das sich bildende Vlies eingebettet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden in die aufbereitete Fasermasse unmittelbar vor den vliesbildenden Siebwalzen eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden in Form von parallel verlaufenden Kettfadenscharen mit gleichem Abstand der Fäden untereinander eingebettet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden im Abstand von o,5 cm bis 5 cm, vorzugsweise von 1 cm bis 2 cm, eingeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Fadenschar In das sich bildende Vlies eingebettet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

1 bis 5, gekennzeichnet durch in einer den Faserblasschacht begrenzenden Hand angeordnet· FadenainlaBOsen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6« dadurch gekennzeichnet, daß die Fadeneinlaßösen in einer parallel zur Achse ά·ΐ vliesbildenden Siebtrommel verlaufenden Linie angeordnet sind.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadeneinlaßösen in untereinander gleichen Abständen angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadeneinlaßösen in der den Faserblasschacht nach unten begrenzenden Wand angeordnet sind.

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