DE2040500B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von verstärkten nichtgewebten Flächengebilden - Google Patents

Description

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn- werke erzeugen, die eine ähnliche rhombusartige zeichnet, daß zwischen dem Abzugswerk (1) und Struktur haben, wie sie in der deutschen Patentder Beladungseinheit (2) ein Reib- oder Burst- schrift 844 789 vorgeschlagen worden ist. Die so herwerk (8) angeordnet ist. gestellten Verstärkungseinlagen können alsdann zu-

7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 45 sammen mit den das Vlies bildenden Einzelfasern zeichnet, daß die Beladungseinheit (2) eine Fließ- einer Wärmebehandlung unterworfen werden, wobei bettkammer (10) ist. die thermoplastischen Verstärkungseinlagen teilweise

8. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn- aufschmelzen und sich mit den Fasern des Vlieses zeichnet, daß die Entladungseinheit (3) eine Luft- verbinden. In der deutschen Auslegeschrift 1 149 325 dusche (16) mit darunter angeordnetem Saugfil- 50 wird auch vorgeschlagen, diese Verbindung dadurch ter (17) ist. herzustellen, daß ein besonderes thermoplastisches

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekenn- Bindemittel zugesetzt wird.

zeichnet, daß die das Band der Verstärkungsein- Bei der Herstellung der hier in Rede stehenden

lage (5) unter der Luftdusche (16) hindurchfüh- nichtgewebten Flächengebilde sind zahlreiche technirenden Führungsrollen (19; 19') mit einem Vi- 55 sehe Besonderheiten ;;u beachten, um dem Endpro-

brator od. dgl. verbunden sind. dukt die gewünschten Eigenschaften zu geben. Außer

10. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekeiin- auf die Auswahl der Rohstoffe, deren Faserlänge zeichnet, daß die Verklebungseinheit (4) eine be- und Vorbehandlung, kommt es dabei insbesondere heizte Band-Trommel-Presse (26; 28) ist. auf die Auswahl, Menge und Verteilung des Binde-

60 mittels an, das zur Verfestigung des Rohvlieses erfor-

derlich ist.

Die zahlreichen bisher gesammelten Erfahrungen haben gezeigt, daß es zur Erzielung einer guten Flüs-

Nichtgewebte Flächengebiide aus Textilfasern, sigkeitsdurchlässigkeit der Vliese darauf ankommt, deren Einzelfasern untereinander durch geeignete 65 daß nicht die gesamte Vliesoberfläche mit Bindemit-Bindemittel, beispielsweise thermoplastische Kunst- tel benetzt wird, sondern daß das Bindemittel so verstoffe, verbunden sind, sind seit längerer Zeit be- teilt wird, daß einerseits mit Sicherheit sämtliche Fakannt und finden in zahlreichen Fällen Verwendung. sern von ihm erfaßt und verklebt werden, daß an-

derersehs aber noch möglichst große Flächen völlig bindemittelfrei bleiben. Insbesondere zur Erzielung hoher Weichheit kommt es aber darüber hinaus nuch darauf an, daß die Bindemittelkonzentration an den Stellen des Vlieses, an denen Bindemittel aufgetragen. worden ist, möglichst gering ist. Die Menge des dort vorhandenen Bindemittels sollte im Idealfall nur so groß sein, daß sie eben ausreicht, eine sichere Abbindung der Fasern untereinander bzw. eine sichere Verbindung des Vlieses mit der Verstärkungseinlage zu erzielen. Um dies zu erreichen, ist es bekannt, das Bindemittel in Form von Lösungen in geeigneten organischen Lösemitteln oder in Form von Suspensionen zu verwenden. Durch Wahl einer geringen Konzentration dieser Lösungen oder Suspensionen gelingt es, auch die Gesamtmenge des in das Vlies einzubringenden Binders klein zu halten. Andererseits muß aber bei der Verwendung von verdünnten Lösungen oder Suspensionen beachtet werden, daß diese beim Auftragen auf das Rohvlies da7u neigen, im Vlies zu wandern, so daß sich d?^ aufgedruckte Muster nicht so scharf abbildet, wie dies an sich erwünscht wäre. Zwar sinkt hierdurch die örtliche Konzentration des Bindemittels, durch die erwähnte Wanderung tritt aber eine Vergrößerung der benetzten Fläche ein, was an sich unerwünscht ist.

Um die Nachteile, die mit der Verwendung von geschmolzenen, gelösten oder suspendierten Bindemitteln verbunden sind, zu umgehen, ist in der deutschen Patentschrift 1 065 363 voigeschlagen worden, feste, pulverförmige thermoplastische Binder zu veiwenden, die mit Hilfe eines elektrostatischen Druckverfahrens auf das Rohvlies aufgetragen werden. Die zur Ausführung dieses Verfahrens erforderliche Vorrichtung besteht aus einer Trommel oder einem Band aus geeignetem elektrisch nichtleitendem Werkstoff, deren Oberfläche mit entsprechend angeordneten Elektioden musterartig auf ein hohes elektrisches Potential aufgeladen wird. Nach der Aufladung wird der Oberfläche das pulverförmige thermoplastische Bindemittel zugeführt, welches alsdann an den geladenen Stellen haftet. Die so mit Bindemitteln beladene Oberfläche wird danach auf dem zu verfestigenden Vlies abgewälzt und auf diese Weise das Bindemittel in das Vlies eingedrückt. Im Anschluß hieran wird das Rohvlies einer Wärmebehandlung unterworfen, wobei das thermoplastische Bindemittel schmilzt und die gewünschte Verbindung der Fasern herstellt.

Der Vorteil dieses Auftragungsverfahrens liegt darin, daß pulverförmiges Bindemittel unmittelbar verwendet werden kann. Es entfällt also jede anschließende Trocknung des Vlieses, wie dies bei Lösungen oder Suspensionen erforderlich ist. Der Nachteil besteht aber darin, daß auch hier verhältnismäßig große Bindemittelmengen zwangläufig aufgetragen werden.

Bei diesem Stande der Technik besteht die Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen von kunststoffgebundenen, nichtgewebten, textilartigen Flächengebilden, die mittels eines Fadengitters, einer aufgespreizten Folie od. dgl. verstärkt sind, vorzuschlagen, bei der die Menge des zur Verfestigung und Verbindung des Vlieses mit der Verstärkungseinlage eingebrachten Bindemittels gegenüber den vorbekannten Verfahren und Produkten weiter reduziert ist.

Diese Aufgab« »vird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstärkungseinlage selbst elektrostatisch aufgeladen und sodann mit pulverförmigem thermoplastischem Bindemittel beladen wird. Anschließend hieran wird die belandene Verstärkungseinlage durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch Luftduschen, Klopfen, Vibrieren od. dgl., vom Pulverüberschuß befreit und schließlich mit einer oder mehreren Lagen unverfestigter oder vorverfestigter Faservliese durch Einwirkung von Wärme und gegebenenfalls Druck verbunden. Es hat sich gezeigt,

ίο daß durch die Nachbehandlung der elektrostatisch aufgeladenen und mit Thermoplastpulver beladenen Verstärkungseinlage die weitaus größte Menge des Binders von der Verstärkungseinlage wieder abgelöst werden kann. Die Herabsetzung der an der Verstärkungseinlage schließlich noch haftenden Pulvermenge geht so weit, daß das Pulver mit bloßem Auge dort nicht mehr zu erkennen ist. Lediglich bei mikroskopischer Untersuchung stellt man fest, daß noch eine sehr geringe, äußerst fein und gleichmäßig verteilte Pulvermenge an de _; Fäden oder am Gitterwerk der Verstärkungseinlage haftet. Diese keine Menge reicht nun, wie Versuche überraschenderweise gezeigt haben, aus, die gewünschte Verbindung der Rohvliesfasern untereinander sowie zu der Veras s:ärkungseinlage herzustellen. Der Gesamt-Bindergehalt derart erzeugter Vliese beträgt je nach Intensität der vorgeschlagenen Nachbehandlung der beladenen Verstärkungseinlage nur noch weniger als 1 Gewichtsprozent, ja er kann sogar bis auf Werte von 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent abgesenkt werden.

Als Material für die Herstellung der Verstärkungseinlage eignen sich im Prinzip alle elektrisch nichtleitenden Stoffe, wie sie auch bisher für die Herstellung derartiger Einlagen verwendet worden sind. Besonders geeignet sind naturgemäß Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante, wie z. B. trockene Baumwolle, zu Fasern oder Netzgebilden aufgespleißte Folien aus Polypropylen, Polyamid od. dgl. Bei Verwendung von Stoffen mit großer Dielektrizitätskonstante kann die erforderliche elektrostatische Aufladung einfach dadurch erzeugt werden, daß die Verstärkungseinlagen von einer entsprechenden Vorratsrolle abgezogen wird. Die dadurch aufUetende Reibung reicht häufig aus, das erforderliche Potential zu bilden.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Werkstoff der Verstärkungseinlage einerseits und der thermoplastischer Binder andererseits in der elektrostatischen Spannungsreihe hinreichend weit voneinander entfernt sind. Andererseits ist es natürlich möglich, die elektrostatische Aufldaung der Verstärkungseinlage durch Reiben oder Bürsten an einem geeigneten elektrisch nichtleitenden Werkstoff besonders zu erzeugen. Welches der sich anbietenden Verfahren im Einzelfall anzuwenden ist, ricntet sich nach den gcgebenen Verhältnissen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die elektrostatisch aufgeladene Verstärkungseinlage durch ein Fließbett aus pulverförmigem ^eimoplastischem Bindemittel geführt. Hierbei belädt sich das Gitter- oder Netzwerk der Verstärkungseinlage besonders gleichmäßig mit Binder, was sich hcrnt.ch günstig bemerkbar macht, wenn der Überschuß durch Luftduschen, Klopfen, Vibrieren od. dgl. wieder abgelöst worden ist. An Stelle des erwähnten Fließbettes kann aber auch die Verstärkungseinlage mit pulverförmigem thermoplastischem Bindemittel bestäubt werden, wodurch ebenfalls eine sehr gleichmäßige Beladung erzielt werden kann.

Im Anschluß an die Ablösung des Pulverüberschusses durch Luftduschen, Klopfen, Vibrieren od. dgl., wird die so vorbehandelte Bahn der Verstärkungseinlage zusammen mit. einem oder meherercn Faservliesen durch eine geeignete Wärmebehandlungsvorrichtung geführt. Als besonders geeignet haben sich die an sich bekannten beheizten Band-Trommel-Pressen erwiesen, da diese ein großflächiges Anpressen der einzelnen Lage des zu erzeugenden Vliesstoffes gestatten. Das beschriebene Verfahren bringt gegenüber den bekannten Verfahren zudem noch den Vorteil mit sich, daß die Produktiop.sgeschwindigkeit ganz wesentlich gesteigert werden kann.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird weiterhin eine Anlage vorgeschlagen, die im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert ist. Die Zeichnung zeigt in schematischer Weise die Seitenansicht einer Ausführungsform dieser Anlage.

Tm wesentlichen besteht die vorgeschlagene Anlage aus vier Vorrichtungseinheiten 1 bis 4, die in Laufrichtung der Verstärkungseinlage 5 betrachtet hintereinander angeordnet Kind. Mit 1 ist in der Zeichnung das Abzugswerk sowie die Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung bezeichnet, 2 ist die Beladun/'seinheit, 3 die Entladungseinheit und 4 die Verklebungseinheit.

Der Zleichnung ist der Fall zugrunde gelegt, daß eine Verstärkungseinlage 5 aus einer teilweise aufgespleißten Folie aus Polypropylen verarbeitet werden soll. Die Folie wird von der Vorratsrolle 6 abgezogen, was im dargestellten Beispiel mit Hilfe der Spreizrollen 7 und 7' geschieht. Die hierbei entstehende Reibung reicht in der Regel aus, um die Folie auf das gewünschte Potential elektrostatisch aufzuladen. Sollte dies bei Verwendung eines anderen Werkstoffes einmal nicht der Fall sein, so ist es möglich, die Folie über ein rotierendes Bürstenwerk 8 zu führen, und dadurch die erforderliche Ladung zu erzen gen. An Stelle des Bürstenwerkes 8 kanu selbstverständlich auch eine andere geeignete Aufladevorrichtung verwendet werden, beispielsweise an sich bekannte Sprühelektroden, die mit einem geeigneten Bandgenerator oder einer anderen Hochspannungsquelle verbunden sind.

Das von der Vorratsroileo abgezogene und gegebenenfalls auseinander gebreitete sowie elektrostatisch aufgeladene Bund der Verstärkungseinlage 5 wird alsdann über Umlenkrollen 9 durch die Beladungseinheit 2 geführt, die im dargestellten Beispiel eine Fließbettkammer 10 ist. Die Kammer besteht in bekannter Weise aus einem Trog, der unten mittels einer Filterplatte 11 verschlossen und gleichzeitig durch diese von der Luftzuführungskammer 12 getrennt ist.

Die Luftzuführungskammer 12 ist beispielsweise mittels eines Flansches 13 mit einem Gebläse 14 verbunden, welches Außenluft ansaugt und diese in die Fließbettkammer 10 drückt.

In der Kammer 10 ist pulverförmiges thermoplastisches Bindemittel vorhanden, welches unter dem Einfluß der einströmenden Luft das Fließbett 15 bildet. Das pulverförmige Bindemittel des Fließbettes haftet auf Grund der elektrostatischen Ladung leicht

jo an der Verstärkungseinlage 5 und wird von dieser aus der Kammer 10 herausgetragen.

Die so beladene Verstärkungseinlage 5 tritt alsdann in die Entladungseinheit 3 ein, die im dargestellten Beispiel aus einer Luftdusche 16 mit darun-

• 5 ter angeordnetem Saugfilter 17 besteht. Die Luftdusche 16 weist an ihrer Luftaustrittsseite zahlreiche düsenartige Schlitze 18 auf, unter denen die Verstärkungseinlage 5 in geringem Abstand entlanggeführt wird. Zur Erleichterung der Führung sind im darge-

ao stellten Beispiel Führungsrollen 19 und 19' angeordnet, die gegebenenfalls noch mit nicht dargestellten Vibratoren verbunden sein können, so daß eine zusätzliche Klopfwirkung auf die Verstärkungseinlage 5 ausgeübt wird.

Die Luftdusche 16 ist über ein Luftzuführungsrohr 20 mit dem Gebläse 21 verbunden, welches, gegebenenfalls über ein Filter 22, die erforderliche Blasluft ansaugt.

Die von der Verstärkungseinlage abgeblasene Bin-

dcmittelmenge wird im Saugfilter 17 gesammelt und kann einer späteren Verwendung zugeführt werden. Das Saugfilter 17 weist im Innern einen Filtereinsatz

23 auf und ist im unteren Teil über eine Saugleitung

24 mit einem Sauggebläse 25 verbunden.

Nachdem das Band der Verstärkungseinlage 5 vom überschüssig anhaftenden Bindemittel befreit ist, tritt dieses in die Verklebungseinheit 4 ein, die im dargestellten Beispiel eine beheizte Band-Trommel-Presse ist. Diese Presse besteht in bekannter Weise aus der beheizten Trommel 26, die in Richtung des Pfeiles 27 drehbar gelagert ist. Der größte Teil der Mantelfläche der beheizten Trommel 26 ist von einem mitumlaufenden Band 28 bedeckt, welches mit Hilfe der Umlenkrollen 29 sowie der Spannrolle 30 geführt ist. Das Band der Verstärkungseinlage 5 tritt bei 31 in die Presse ein, wobei im dargestellten Beispiel noch die beiden Rohvliese 32 und 33 mit einlaufen. Die beiden Rohvliese sind auf den Vorrutsrolleu 34 und 35 gelagert und werden von dort durch nicht dargestellte Mittel abgezogen.

In der Presse 26; 28 wird das geschichtete Material einer sanften Wärme- und Druckbehandlung unterworfen, und es tritt als fertiges verstärktes Vlies 36 aus dieser aus und kann dann bei 37 aufgewickelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Da sich derartige Flächengebilde in sehr dünner Patentansprüche: Schicht und mit geringem Flächengewicht herstellen lassen, haben sie weitverbreitete Anwendungsgebiete,

1. Verfahren zum Herstellen "on nichtgeweb- insbesondere bei der Herstellung von Damenbinden ten, textilartigen Faserflächengebilden, die mit- ⁵ und ähnlichen sanitären und hygienischen Erzeugnistels eines Fadengitters, einer aufgespreizten Folie _sen, beispielsweise Windeleinlagen, KrankenumerLaod. dgl. aus thermoplastischem Material verstärkt gen u. dgl. gefunden. Durch entsprechende Auswahl sind und unter Zusatz eines Bindemittels mittels der Rohfasern sowie des Bindemittels ist as gelungen, Wärme und/oder Druck verfestigt werden, da- derartigen Vliesstoffen hohe Weichheit und angedurch gekennzeichnet, daß die Verstär- so nehme Griffigkeit zu verleihen, Eigenschaftren, die kungseinlage in an sich bekannter Weise elektro- darüber hinaus noch mit hohem Saugvermögen und statisch aufgeladen, sodann mit pulverförinigem insbesondere Flüssigkeitsdurchlaßvermögen sowie thermoplastischem Bindemittel beladen, anschlie- beachtlicher Naßfestigtceit verbunden sind. Zur Erßend durch Luftduschen, Klopfen, Vibrieren löhung der Reißfestigkeit sowohl im trockenen wie od. dgl. vom Pulverüberschuß befreit und 15 im nassen Zustand ist es weiter bekannt, in. das Vlies schließlich mit einer oder mehreren Lagen unver- Einlagen in Form von Fäden, Fadengelegen cd. dgl. festigter oder vorverfestigter Faservliese verbun- einzuarbeiten, die beispielsweise einseitig mit dem den und verfestigt wird. Rohvlies verbunden sein können, die aber auch der-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gc- art in das Rohvlies eingebettet sein können, daß kennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung 20 beide Seiten des Fertigproduktes flauschigen, textildcr Verstärkungseinlage durch Reiben oder Bür- artigen Charakter haben.

sten an einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff Aus der deutschen Patentschrift 844 789 ist es beerzeugt wird, kannt, den Verstärkungseinlagen, die dort beispiels-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- weise durch Aufdrucken geeigneter Kunststoffe erkennzeichnet, daß die elektrostatisch aufgeladene 25 zeugt werden, die Form eines rhombusartigen Mu-Verstärkungseinlage durch ein Fließbett aus pul- sters zu verleihen, * wodurch der Vorteil erzielt wird, verförmigem thermoplastischem Bindemittel ge- daß die Festigkeit des Vlieses in Längs- und Querführt wird. richtung nahezu gleichmäßig angehoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Aus der deutschen Auslegeschrift 1 149 325 ist es kennzeichnet, daß die mit thermoplastischem 30 weiter bekannt, die in das Vlies einzubringenden Bindemittel beladene und vom Überschuß be- Verstärkungseinlagen dadurch herzustellen, daß zufreite Verstäikungseinlage zusammen mit einem nächst aus geeigneten Werkstoffen, beispielsweise oder mehreren Faservliesen di xh einen beheiz- Polyamiden, Polyurethanen, Polyestern u. dgl. eine ten Kalander geführt wird. Folie hergestellt und diese — gegebenenfalls nach

5. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach 35 vorhergehendem Aufschlitzen durch Recken und Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Dehnen zu Einzelfäden oder fadenartigen Gebilden Laufrichtung der Verstärkungseinlage (5) be- — aufgespreizt wird. Je nach Auswahl der Folie sotrachtet, ein Abzugswerk (1), eine Beladungsein- wie der Vorbehandlung und des Reckgrades lassen heil (2), eine Entladungseinheit (3) sowie eine sich auf diese Weise Bündel voneinander losgelöster Verklebungseinheit (4) angeordnet sind. 40 Einzelfäden oder auch zusammenhängende Netz-