DE2015243A1

DE2015243A1 - Method and device for the production of perforated nonwovens

Info

Publication number: DE2015243A1
Application number: DE19702015243
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wien Hemersam
Original assignee: Bunzl and Biach AG
Current assignee: Bunzl and Biach AG
Priority date: 1969-04-04
Filing date: 1970-03-31
Publication date: 1970-10-08
Also published as: AT297650B; CH481070A4; FI47389C; NL145798B; GB1287063A; BE748445A; NL7004810A; SE361061B; FR2038246B1; FR2038246A1; CH547377A; FI47389B

Description

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PATf-NT ANWALT ,PATf-NT LAWYER,

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Telefon· 56 17 62Telephone 56 17 62

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von perforierten Vliesstoffen ■Method and device for the production of perforated nonwovens ■

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von perforierter. Vliesstoff er..The present invention relates to a method and an apparatus for producing perforated. Nonwoven he ..

Es hat bisher nicht an Vorschlägen gefehlt, perforierte Vliesstoffe herzustellen. So ist es beispielsweise bekannt, Vliesstoffe, welche noch nicht gebunden worden sind, mit starken Wasserstrahlen zu behandeln und auf diese Art und V/eise Perforationen in den Vliesstoff zu erzielen. Der Vliesstoff wird zu diesem Zweck zwischen einem Siebband und einer Lochtronunel durchgeführt, wobei die Wasserstrahlen durch die Löcher der Lochtroirjnel gepreßt werden und bei ihrem Durchgang durch das Vlies und anschließend das Siebband die gewünschten Perforationen des Vliesstoffes hervorrufen. Das so behandelte Vlies kann anschließend mehr oder weniger getrocknet, imprägniert und verfestigt werden, wobei die Perforationen weitgehend erhalten bleiben.There has been no lack of proposals to produce perforated nonwovens. For example, it is known to use nonwovens, which have not yet been bound, with strong jets of water to treat and in this way and V / eise to achieve perforations in the nonwoven fabric. The nonwoven fabric is used for this purpose carried out between a sieve belt and a perforated drum, wherein the water jets are pressed through the holes of the Lochtroirjnel and cause the desired perforations in the nonwoven fabric as they pass through the fleece and then the screen belt. The fleece treated in this way can then be dried, impregnated and solidified to a greater or lesser extent, with the perforations largely preserved.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von perforierten Vliesstoffen arbeitet mit Preßluftstrahlen. Das Prinzip ist ähnlich, wie bei dem vorhergehenden Verfahren beschrieben, jedoch wird in diesem Falle die Vliesunterlage nicht durch ein Siebband, sondern durch ein luftundurchlässiges Band bzw. eine entsprechende Trommel gebildet. Die aus der Lochtro~jr.el bzw. den Lochband austretenden Luftstrahlen werden an der luftundurchlässigen Unterlage reflektiert und bewirken dadurch eine Perforation des Vlieses. Da bei dieser Behandlung dem Vlies keine Feuchtigkeit mitgeteilt wird, ist es ^an sich möglich, das Vlies bereits in vorimprägniertem Zustand dieser Behandlung zuzuführen. Das Vlies kann jedoch auch erst nach der Perforationsbehandlung durch die Preßluft strahlen imprägniert und verfestigt werden. Jedenfalls fällt bei dieser Art der Verfahrensführung die Zwischentrocknung vor der endgültigen Verfestigung des Vlieses weg.Another known method for the production of perforated nonwovens uses compressed air jets. The principle is similar to that described in the previous process, but in this case the fleece backing is not through Sieve belt, but formed by an air-impermeable belt or a corresponding drum. Those from the hole drum or the Air jets emerging from the perforated tape are reflected on the air-impermeable base and thus cause a perforation of the fleece. Because with this treatment the fleece does not have any moisture is communicated, it is ^ per se possible to pre-impregnate the fleece Condition to submit to this treatment. The fleece can, however, only after the perforation treatment by the compressed air rays are impregnated and solidified. In any case, in this type of procedure, the intermediate drying occurs before the final solidification of the fleece away.

Alle diese Apparaturen arbeiten mit hochkomprinierten Kecier. wobei im Hinblick auf die bewegten Teile, durch welche die Medien ausgepreßt werden, gewisse Dichtungsprobleme auftreten. Es wurde nun gefunden, daß man perforierte Vliesstoffe auch auf eine mechanische Weise herstellen, kann, bei welcher das Einblasen von _f komprimierter Luft bzw. komprimiertem. Gas nur eine untergeordnete Rolle spielt und daher die oberwähnten Dichtungsprobiene nur in untergeordnetem Maße auftreten. Außerdem gestattet es das neue Vorfahren bzw. die neue Vorrichtung, die perforierten Vliesstoffe mit höherer Arbeitsgeschwindigkeit als bisher üblich herzustellen,All of these devices work with highly compressed Kecier. certain sealing problems arise with regard to the moving parts through which the media are pressed out. It has now been found that perforated nonwovens also produced in a mechanical manner, in which the blowing of compressed air or compressed _f. Gas only plays a subordinate role and therefore the aforementioned sealing problems only occur to a subordinate extent. In addition, the new ancestor or the new device allows the perforated nonwovens to be produced at a higher operating speed than has been the case up to now,

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Herstellen von perforierten Vliesstoffen, wobei .man ■■ durch den Vliesstoff von einer Seite her an den gewünschten Per- forationsstelien sich von der Spitze zur Basis konisch verbreiternde naaelartige Gebilde, deren Querschnitt die gewünschte Perforationsform aufweist, einsticht, welches darin besteht, daß man von der anderen Seite entlang der Oberfläche der konischen Gebilde (Nadeln) einen Gasstrom entgegenbläst. Durch das Entgegenblasen des Gasstroms entlang der Oberfläche des konischen Gebildes wird-verhindert-, daß beim Eindringen dies.es Gebildes, das im folgenden als Nadeln bezeichnet werden soll, Vliesfasern mitgeführt und aus der Bahn des Vliesstoffes herausgebrochen werden. Insbesondere bei dichteren Vlieses bestünde sonst die Gefahr, daß die Nadeln bei ihrem Eindringen den Vliesstoff nicht durchstoßen, sondern lediglich deformieren, wodurch dann nicht ein perforierter Vliesstoff, j( sondern ein verformter Vliesstoff., der an den gewünschten Eindringstellen der Nadeln keine Perforationen, sondern lediglich Erhebungen bzw. Vertiefungen aufweist, gebildet würde.The subject of the present invention is thus a method for the production of perforated nonwovens, whereby the nonwoven material widens conically from the tip to the base through the nonwoven from one side at the desired perforation points, the cross section of which has the desired perforation shape, punctures, which consists in blowing a gas stream from the other side along the surface of the conical structures (needles). By counter-blowing the gas flow along the surface of the conical structure, it is prevented that when this structure, which will be referred to as needles below, penetrates, nonwoven fibers are carried along and broken out of the web of the nonwoven. In particular, in denser nonwoven otherwise there is a danger that the needles do not penetrate in their penetration of the nonwoven fabric, but only deformed, which then causes not a perforated nonwoven, j (but a deformed nonwoven fabric., The no perforations at the desired penetration points of the needles, but only has elevations or depressions, would be formed.

Die Imprägnierung des Vliesstoffes zwecks seiner Verfestigung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor oder nach der Perforierung durchgeführt werden. Im-allgemeinen wird es vorgezogen, die Imprägnierung nach der Perforierung durchzuführen, da dadurch eine Verschmutzung der Perforiereinrichtung vermieden wird. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Vliesstoff vor der Perforierung anzufeuchten und gegebenenfalls außerdem die Perforierungseinrichtung, innerhalb welcher der Vliesstoff einem gewissen Druck unterworfen wird, zu heizen; auf diese Art und Weise kann ein gewisser Bügeleffekt erzielt werden, welcher garan- * tiert, daß die dem Vlies mitgeteilten Perforationen während der nachfolgenden mechanischen Behandlung sicher in ihrem ganzen Umfang erhalten bleiben. Auch dies ist ein Vorteil, welcher nach ' den bisher bekannten Perforationsverfahren nicht erzielt werden konnte. .--■.;. _ ~ ~ ..." ■-. . ".. .; ' . ' The impregnation of the nonwoven fabric for the purpose of its consolidation can be carried out in the method according to the invention before or after the perforation. In general, it is preferred to carry out the impregnation after the perforation, since this avoids contamination of the perforating device. In some cases it can be useful to moisten the nonwoven before perforation and, if necessary, also to heat the perforation device , within which the nonwoven is subjected to a certain pressure; In this way, a certain ironing effect can be achieved, which guarantees that the perforations communicated to the fleece are reliably retained in their entire circumference during the subsequent mechanical treatment. This, too, is an advantage which could not be achieved using the previously known perforation methods. .-- ■.;. _ ~ ~ ... "■ -.."...;'.'

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des öberwähnten Verfahrens , welche ·, Vorrichtung zwei miteinander gleichlaufende bewegbare Flächen aufweist, beispielsweise die Oberflächen zweier Walzen oder einer Walze Und eines Bandes, wobei die eine Fläche eine Vielzahl von kegel- bzw. pyramidenförmigen Vorsprüngen (Nadeln) aufweist,- wel-.· ehe mit entsprechenden Perforationen der gegenüberliegenden Fläche The present invention also relates to a device for carrying out the above-mentioned method, which device has two movable surfaces running at the same time, for example the surfaces of two rollers or a roller and a belt, the one surface being a plurality of conical or pyramidal projections (Needles) - wel-. · Before with corresponding perforations on the opposite surface

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in Eingriff treten können, und dadurch gekennzeichnet ist, ö.;-. die Perforationen flächengrößer als der Querschnitt der jeweiliger, in Lingriff stehenden Nadel ausgebildet sind und unter der perforierten Flüche eine Vorrichtung zum Einblasen eines Gasstromes ir. den Ringspalt zwischen eindringender bzw. eingedrungener Nadel ur.d perforierter Fläche vorgesehen ist.can engage, and is characterized by, ö.; -. the Perforations larger in area than the cross-section of the respective, in Lingriff standing needle are formed and under the perforated Curses a device for injecting a gas stream ir. The Annular gap between penetrating or penetrated needle ur.d perforated surface is provided.

Zweckmäßig werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Walzen vorgesehen, wobei eine Walze die Nadeln und die andere die Perforationen aufweist, wobei die Perforationswalze hohl ausgebildet ist und deren Innenraum mit einer Gaszufuhreinrichtung, z.B. einer Luftpumpe, in Verbindung steht; bei dieser Ausführungsform ist der Innenraum der Walze über den Teil des Umfanges, der nicht mit den Nadeln der gegenüberliegenden Walze in Eingriff steht. durch ein innerhalb oder außerhalb der Walze angeordnetes Dich-tungsblech gegen das Entweichen des eingeführten Gases abgedichtet. Es kann jedoch auch innerhalb der perforierten Hohlwalze oder unterhalb eines perforierten Bandes eine breite Düse vorgesehen sein, welche die Fläche überdeckt, innerhalb welcher die Nadeln in die perforierte Unterlage eindringen und v;elche ihrerseits an der Innenwand der perforierten Walze (Trommel) bzw. der Unterfläche des perforierten Bandes anliegt und so ein Entweichen cer Luft bzw. des Gases an unerwünschten Stellen weitgehend verhindert. Da im vorliegenden Fall mit relativ niedrigen Drücken gearbeitet wird, treten keine Dichtungsprobleme auf.In the device according to the invention, two are expedient Rollers provided, one roller having the needles and the other having the perforations, the perforation roller being hollow and the interior of which is in communication with a gas supply device such as an air pump; in this embodiment is the interior of the roller over the part of the circumference which is not in engagement with the needles of the opposite roller. by a sealing plate arranged inside or outside the roller sealed against the escape of the introduced gas. However, it can also be inside the perforated hollow roller or a wide nozzle can be provided underneath a perforated band which covers the area within which the Needles penetrate the perforated substrate and do so in turn rests against the inner wall of the perforated roller (drum) or the undersurface of the perforated belt and thus prevents it from escaping cer air or the gas largely prevented in undesired places. As in the present case with relatively low pressures no sealing problems occur.

In der Zeichnung sollen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden, ohne daß die Erfindung jedoch hierauf beschränkt sein soll.In the drawing, some embodiments of the present invention are to be explained without, however, the invention should be limited to this.

In der Zeichnung bedeutet Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei einfachheitshalber nur die Verhältnisse einer Nadel, welche durch das Vlies gedrungen ist, gezeigt werden; Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt und Fig. 3a, b und c verschiedene Nadelformen.In the drawing, FIG. 1 denotes a schematic representation of a device according to the invention, with the sake of simplicity only the proportions of a needle which has penetrated the fleece are shown; Fig. 2 is a schematic representation of the invention Device in section and Fig. 3a, b and c different needle shapes.

Fig. 1 zeigt eine Walze mit einer Nadel 2, unterhalb welcher ein Lochband 3 mit einer dargestellten Perforation 4 angeordnet ist. Zwischen Walze 1 und Lochband 3 läuft ein Vliesstoff 5. Unterhalb des Lochbandes 3 ist eine Düse 6 mit Luftzufuhr 7 angeordnet. Bei Einblasen von Luft durch die Luftzufuhr 7 bewegt sich · diese, wie durch die Pfeile 8 angedeutet, durch den Zwischenraum zwischen Nadel 2 und Perforation 4 aufwärts und bläst eventuellFig. 1 shows a roller with a needle 2, below which a perforated strip 3 with a perforation 4 shown is arranged is. A nonwoven fabric 5 runs between the roller 1 and the perforated belt 3. A nozzle 6 with an air supply 7 is arranged below the perforated belt 3. When air is blown in through the air supply 7, it moves, as indicated by the arrows 8, through the space between needle 2 and perforation 4 upwards and possibly blows

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von der Nadel 2 mitgenommene Vliesfasern aus dem Ringspalt 9 wie-, der heraus. Es wird somit durch die Nadel 2 eine saubere Perforation des Vliesstoffes. 5 erzielt.· 'fleece fibers carried along by the needle 2 from the annular gap 9 like-, the out. The needle 2 thus creates a clean perforation of the nonwoven. 5 scored. '

In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vprrichtung gezeigt. Auch hier ist eine Walze-. 1 mit Nadeln 2 gezeigt, wobei jedoch in diesem Fall die Nadeln 2 in Perforationen ^ einer Lochwalze 3a eingreifen. Der Vliesstoff 5 wird über Transportbänder 10 der Perforiereir.-richtung zu- bzw. wieder von dieser weggeführt. Im Inneren der Perforationswalze 3a ist eine teilweise Abdeckung 11 vorgesehen, welche bewirkt, daß die über die Leitung 7a zugeführte Luft aus dem Inneren der Walze nur über die Perforationen entwebhen kann, welche gerade mit einer Nadel 2 im Eingriff stehen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das Innere der Nadelwalze ebenfalls hohl ausgebildet, und steht'mit der Zufuhr 12 eines. Wärme- | mediums in Verbindung, wodurch die Nadelwalze geheizt werden kann. Außerdem ist es möglich, beispielsweise über die Leitung 7a Heißluft zu blasen, wodurch auch das Innere der Lochwalze 3a und somit die gesamte Walze erhitzt wird.FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of the device according to the invention. Even here is a roller. 1 shown with needles 2, but in this If the needles 2 engage in perforations ^ of a perforated roller 3a. The nonwoven fabric 5 is perforated via conveyor belts 10 brought in or out of this again. A partial cover 11 is provided inside the perforation roller 3a, which causes the air supplied via line 7a to come out can only escape from the inside of the roller through the perforations, which are currently engaged with a needle 2. At the in Fig. 2 illustrated embodiment is the interior of the needle roller also formed hollow, and stands'mit the feed 12 of one. Heat | mediums in connection, whereby the needle roller can be heated. In addition, it is possible, for example, to blow hot air via the line 7a, thereby also the interior of the perforated roller 3a and thus the entire roller is heated.

Die Nadeln 2 selbst können praktisch jede beliebige Querschnittsform aufweisen, vorausgesetzt, daß sie sich nach oben zu konisch verjüngen. Beispielsweise Ausführungsformen sind in den Fig. 3a, b und c gezeigt.The needles 2 themselves can have practically any cross-sectional shape have, provided that they are tapered towards the top. Exemplary embodiments are shown in FIGS Figures 3a, b and c shown.

Die Länge der Nadeln ist zweckmäßig so bemessen, daß sie etwa das 1- bis 2-fache der Dicke des behandelten Vlieses beträgt. Das Verhältnis von Nadellänge zu größtem Nadeldurchmesser beträgt zweckmäßig 1 j 3. . ' . .The length of the needles is expediently dimensioned so that they is about 1 to 2 times the thickness of the treated fleece. The ratio of the needle length to the largest needle diameter is expedient 1 y 3.. '. .

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Claims

Patent claims:

/ i.) Process for the production of perforated nonwovens, You can reach the desired one through the nonwoven from one side Perforation points from the tip to the base conically widening needle-like structures, the cross-section of which is the desired Has perforation shape, punctures, characterized in that from the other side along the surface of the conical Blows objects (needles) against a flow of gas;

2. Device for performing the method according to claim 1, which has two moving surfaces running in the same direction, For example, the surfaces of two rollers or a VJaIze and a tape, wherein the one surface has a plurality of conical or pyramidal projections (needles), which with corresponding Perforations of the opposite face engaged

™ can occur, characterized in that the perforations are formed larger in area than the cross section of the respective engaged needles and below the perforated surface a device for blowing a gas stream into the annular gap between the penetrating or penetrated needle and the perforated one Area is provided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the the roller carrying the perforated surface is designed as a cabbage roller, the interior of which is provided with a gas supply device, e.g. Air pump, is connected, the part of the roller circumference, which is out of engagement with the needles by a seal arranged inside or outside the roller to prevent the escape of the

P introduced gas is sealed.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that that a wide nozzle is provided within the perforated hollow roller or below a perforated belt, which the surface covered, within which the needles penetrate the perforated pad and which in turn on the inner wall of the perforated roller or the lower surface of the perforated belt rests in a sealing manner.

5. Device according to _e i _ne m or more of claims 2 to ^, characterized in that the ratio of needle length to the largest needle diameter about 1: 3.

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