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Vorrichtung zum Imprägnieren von Faservliesen Das Imprägnieren von
Geweben mit irgendwelchen Flüssigkeiten, z,B, Knitterfestausrtstungen, bietet keinerlei
Schwierigkeiten, da Gewebe infolge der besonderen Anordnung der Fäden in Kett-und
Schußrichtung bereits eine Eigenfestigkeit aufweisen. So kann man Gewebebahnen,
die über Hilfsrollen laufen, kontinuierlich als solche (ohne StUtzvorrichtungen)
in das Bad ein- und auslaufen lassen, Will man jedoch - wie bei der Herstellung
von Vliesstoffen -lose, auf der Krempel oder einem Randow-Webber hergestellte Faservliese
mit einem Bindemittel imprägnieren, so ist dies durch einfaches Durchführen einer
losen Vliesbahn durch ein Imprägnierbad nicht mehr möglich. Die Fasern des Vlieses
würden sich im ImprAgnierbad verteilen. Es entstünde ein Faserfrei.
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Zu Beginn der Herstellung von Vliesstoffen in größerem Ausmaß nach
dem Kriege hat man daher zunächst vorgeschlagen, das lose Vlies zwischen zwei Sieben
durch das Imprägnier- bzw, Bindemittelbad hindurchzuführen0
Dabei
ergeben sich aber Schwierigkeiten, weil das Drahtsieb nach einiger Zeit zu rosten
beginnt, Andererseits verkleben die Maschen des Drahtsiebes mit Bindemittel, wodurch
die gleichförmige Imprägnierung des zwischen den Drahtsieben liegenden Vlieses beeinträchtigt
wird. Es wurden weitere Variationen dieser unter Verwendung von Leitsieben stattfindenden
Imprägnierung vorgeschlagen. Sie sind in dem Buch "Textilverbundstoffe" von Dr.
R. Krema, VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1963, auf den Seiten 162 bis 166 beschrieben,
Zur Vermeidung der Nachteile bei der Siebimprägnierung wurde die sog. Schaummethode
entwickelt, Hierbei wird das Bindemittel zunächst in Schaumform überführt und der
Schaum dann mit Hilfe von Walzen in das Vlies eingepreßt, Diese Methode wird ausführlich
in den US-Patentschriften 2 719 802, 2 719 803 und 2 719 806 beschrieben.
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Andere Imprägniermethoden unter Verwendung von mit saugfähigen Belägen
versehenen Walzen uswe sind ebenfalls bekannt. Sie sind auf den Seiten 26 bis 30
des Buches "Nonwoven Fabrics, Nonwoven Associates, P.O. Box 328, Cambridge, Mass,,
1959, im einzelnen geschildert.
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Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei der Imprägnierung mit flüssigen
Bindemitteln immer dann, wenn das Bindemittel im Vlies noch zusätzlich koaguliert
werden soll. Bei dieser AusfUhrungsform war es bislang immer erforderlich, das Vlies
vorher zu nadeln, um ihm eine Eigenstabilität ähnlich wie bei Geweben zu geben,
Das Nadeln des Vlieses ist als solches ebenfalls bereits bekannt und in dem Buch
"Nonwoven Fabrics" von F.M. Buresh, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1962,
Seite 27 bis 30 beschrieben, Ein genadeltes Vlies konnte man mit Hilfe von Führungswalzen
durch ein Bad führen, welches koagulierbaren Latex enthielt, Anschließend wurde
das so imprägnierte Vlies auf Lattenroste geführt und einer Trockenkammer zugeführt.
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Bei der Einwirkung von Hitze koagulierte nun der Latex, Die Koagulation
dient der Herabsetzung der sog. Migration des Bindemittels. Nicht koagulierte Bindemittel
haben bekanntlich die Tendenz, beim Trocknen an die Oberflächen des Vlieses zu wandern
und sich dort anzureichern. Es tritt somit eine Verarmung in der Vliesmitte ein,
was wiederum zur Folge hat, daß sich ein solches Flächengebilde leicht spalten läßt.
Bei der Herstellung von dünnen Vliesstoffen z.B. gemäß den oben genannten US-Patentschriften,
die dann als Versteifungseinlagen für Bekleidungsstücke verwendet werden (Handelsname
VLIESELINE), spielt diese Migration praktisch nur eine geringe Rolle. Bei der Herstellung
von dicken Vliesen, die als Syntheseleder Verwendung finden, macht sich diese Migration
aber bereits derart störend bemerkbar, daß nur noch dann brauchbare Produkte erhalten
werden können, wenn man eben das Bindemittel so schnell wie möglich koaguliert.
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Beim Einführen einer imprägnierten, nassen Vliesbahn in eine Trockenkammer,
z.B, im Schilde-oder Fleißner-Trockner wird jedoch das Vlies nur verhältnismäßig
langsam auf die zur Koagulation des Bindemittels erforderliche Temperatur erhitzt.
Es erfolgt somit die Koagulation mit Verzögerung, Während dieser Verzögerungszeit
kann das Bindemittel aber nochmals wandern, wodurch letzten Endes wiederum eine
ungleichförmige Verteilung des koagulierten Bindemittels im Vlies auftreten wird,
Wie schon oben erwahnt, kann diese Methode aber nur bei genadelten Vliesen durchgeführt
werden. Ein genadeltes Vlies weist aber nun durch die vielen Einstiche eine unregelmäßige
Oberfläche auf, Selbst wenn man diese Oberfläche anschließend wieder mit einer Deckschicht
versieht, so wird das unruhige Muster der Vliesoberfläche selbst noch durch diese
Deckschicht hindurch sichtbar, Dies stbrt insbesondere dann, wenn das Vlies als
Schuhoberlederersatz dienen soll. Derartige Produkte sind bekanntlich unter dem
Namen CORFAM auch in Deutschland erhältlich. Die Herstellerin weist in ihrer Deutschen
Auslegeschrift 1 444 166 in Spalte 1, Zeile 42 bis 44 auf die Nachteile eines genadelten
Syntheseiders hin,
Ziel der Erfindung ist nun das Imprgneren eines
auch ungenadelten Vlieses unter sclchen Bedingungen, daß praktisch keine Migration
des Bindemittels mehr stattfindet, Ferner wia gemäß der nachstehend beschriebenen
Erfindung die Gleichförmigkeit des Ausgangsfaservlieses bei der Imprägnierung nicht
gestört. Es fin-et also - obwohl es sich um ein ungenadeltes Vlies handelt -beim
Imprägnieren kein Verzug oder Verzerren des losen Vlieses statt, Außerdem kann eine
vollständige Imprägnierung aller Poren des Vlieses mit einem koagulierten Bindemittel
stattfinden, Die Erfindung wird anhand der nachstehend beschriebenen Figuren erläutert:
Fig. I zeigt eine drehbare Trommel 1, welche einen Silikon- oder Teflonüberzug aufweist,
Die Trommel 1 ist heizbar, Um diese Trommel 1 läuft über die Hilfswalzen 3a bis
3f ein ebenfalls silikonisiertes Glasfaserband 2 kontinuierlich um Die Drehrichtung
der Trommel 1 und des Bandes 2 sind durch die Pfeile gekennzeichnet. Das Band 2
liegt zunächst also an der Oberfläche der Trommel 1 an.
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Anschließend läßt man wie aus Fig. II ersichtlich ein Vlies 4 zwischen
den imaginären Spalt zwischen der Oberfläche der Trommel 1 und dem Band 2 mit einlaufen.
Zur Verdeutlichung der Vorgänge ist in Fig. II der Abstand zwischen der Trommel
1 und dem Band 2 größer gezeichnet worden als der Wirklichkeit entsprechend, Das
Vlies 4 wurde in üblicher Weise auf Krempeln, gegebenenfalls mit Hilfe von Querlegern
erzeugt, Es wird über verschiedene Lattenroste dem Lattenrost 5, der seinerseits
kontinuierlich um die Hilfswalzen 6a und 6b läuft, zugeführt, Die Rolle 6a des Lattenrostes
5 wird so nah wie möglich an die Oberfläche der Trommel 1 herangeführt, Auf diese
Weise gelingt es,
das lose Vlies 4 ohne VerzOge.rung auf die Oberfläche
der Trommel 1 auflaufen zu lassen, Nach spätestens einer Viertel-Umdrehung gelangt
das Vlies 4 in den Spalt zwischen der Oberfläche der Trommel 1 und dem Band 2, Es
wird dort unter Druck um etwa die Hälfte der Oberfläche der Trommel 1 herumgeführt
und anschlieen bei der Hilfsrolle 7a wieder abgezogen und läuft dann auf den Lattenrost
8 auf, der seinerseits kontinuierlich um die Hilfsrollen 7a und 7b läuft, Bei dieser
Führung des Vlieses wird dasselbe in keiner Weise verzogen, da nämlich die Reibung
der Fasern untereinander größer ist als die Reibung der Fasern an der Oberfläche
der Trommel 1 oder des Führungsbandes 2, Es ist also erfindungsgemäß erforderlich,
die Reibung der Fasern an den Oberflächen der Trommel 1 und des Bandes 2 so weit
wie möglich herabzusetzen, was dadurch erreicht wird, daß man die Oberfläche dieser
Führungsmedien möglichst glatt macht. Dies kann in bekannter Weise durch Überzüge
aus Teflon oder Silikongummi erreicht werden.
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Die Imprägnierung des Vlieses 4 mit Hilfe der oben geschilderten Vorrichtung
zeigt die Fig III, Das flüssige Bindemittel 9 wird im einfachsten Falle oberhalb
der Hilfswalze 3f zulaufen lassen.
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Es läuft anschließend sofort in den zwischen der Trommel 1 und dem
Band 2 vorhandenen Spalt mit ein und befindet sich zunächst auf der Seite des Vlieses,
die der Oberfläche der Trommel 1 abgewandt ist. Da aber das Band 2 in Wirklichkeit
unter Druck an der Oberfläche der Trommel 1 anliegt, drückt nun das Band 2 das flüssige
Bindemittel sofort in das Vlies ein, Es findet dabei innerhalb kürzester Zeit (etwa
schon nach einer Viertel-Umdrehung) eine vollständige und gleichmäßige Imprägnierung
des Vlieses statt, Gleichzeitig wird - und das ist besonders wichtig - die im Vlies
vorhandene Luft verdrängt, so daß aller Hohlraum des Vlieses zunächst mit flüssigem
Bindemittel aufgefüllt wird. Dies ist besonders wichtig, da auf diese Weise eine
immer gleichförmige Imprägniermittel-Menge in das Vlies eingeführt werden kann.
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bisherigen Anbeissweise, bei der ein genadeltes Vlies einfach in ein
Bindemittelbad einlief, konnce nicht erreicht werden, daß alle Poren des Vlieses
sich mit der lüssigen Binde--teldispersion zunächst füllen. Es verbleibt mehr oder
minder also ein Hohlraum, der dann anschließend beim Trocknen eine Großporigkeit
der Oberfläche hervorrufen kann, die dann störend wirkt.
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Wie schon oben erwähnt, wird nach etwa einer Viertel-Umdrehung der
Trommel 1 das Bindemittel gleichmäßig in das Vlies unter vollständiger Füllung der
Hohlräume desselben eingedrückt sein.
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Da aber gleichztig die Trommel 1 heizbar ist, wird auch schon die
Koagulation des in das Vlies eingebrachten Bindemittels vor der Abnahme desselben
von der Oberfläche der Trommel 1 bei der Hilfswalze 7a erfolgen, Es läuft somit
auf das Förderband 8 ein loses Vlies auf, dessen Hohlräume vollständig mit dem flüssigen
Imprägniermittel ausgefüllt sind und wobei das Bindemittel bereit im koagulierten
Zustand vorliegt.
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Dieses Vlies wird anschließend im üblicher Weise getrocknet, Dabei
kann aber nun keine Bindemittelmigration mehr stattfinden, d: das Bindemittel bereits
koaguliert ist, Bei der Trocknung verdampft nun das überflüssige Wasser und es bilden
sich jetzt wiederum Poren, die aber wesentlich feiner und gleichförmiger anfallen
als bei den bisher bekannten Imprägniermethoden, Die Gleichförmigkeit des gesamten
Flächengebildes wird noch dadurch erhöht, weil eben ein ungenadeltes Vlies vorliegt,
so daß also unruhige Oberflächenerweiterungen, wie sie beim Nadeln immer beobachtet
werden ebenfalls entfallen, Falls man sehr dünne Vliese imprägnieren will, empfiehlt
sich das Anbringen eines sog. Schwertes 10 zwischen der Trommel 1 und der Hilfsrolle
3f. Dieses Schwert verhindert also ein zu frühzeitiges Eindringen des Bindemittels
9 in das Vlies 4.
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Die Fig. IV zeigt das zwischen der Hilfs@ @ und der @ angeordnete
Schwert 10, Das Bindemittel 8 wird hinter zum @ 10 zugegeben. Es fließt also zunächst
durch den Spalt, der zu schen der Hilfswalzw 3f und dem Schwert 10 entstcht. Auf
dies Weise kann das Bindemittel erst dann in das Vlies eindrinpep.
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wenn es die Schneide des Schwertes 10 bereits passiert hat, Zu diesem
Zeitpunkt beginnt aber bereits der Andruck des Bandes gegen die Trommeloberfläche
1 zu wirken. Es wind alse versie daß das Bindemittel längere Zeit drucklos mit dem
Vlies in Berührung kommt, Empirisch hat sich gezeigt, daß dadurch, insbesendere
beim Bereiten von dünnen Vliesen, die gleichförmigeit f&r Verteilung von Fasern
und Bindemitteln nochmals gefördert wrid.
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Zu beachten ist, daß auch das Schwert 10 eine möglichst glatt Oberfläche
aufweisen muß, da ansonsten eben Verzerrungen des ankommenden Vlieses unvermeidlich
wären.
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Fig, V zeigt eine perspektivische Darstellung der Trommel 1 mit der
Hilfsrolle 3f, Man erkennt das dazwischen gestellte Schwert 10. Das einlaufende
Vlies 4 sowie das Band 2 sind ebenfalls erkennbar, Bei dieser Ausführungsform wird
nun das Bindemittel so zugegeben, daß es zunächst das Band 2 berührt und die dem
Beschauer zugekehrte Seite des Schwertes 10, Um ein seitliches Ahlaufen des flüssigen
Bindemittels zu vermeiden, bringt man noch sog, Abstandhalter 11 und 12 an, Wie
schon oben erwähnt, verhindern diese Abstandhalter 11 und 12 ein seitliches Ablaufen
der Bindemitteldispersion 9. Gleichzeitig sorgen sie aber für die Einhaltung eines
bestimmten Abstandes zwischen dem Band 2 und im Schwert 10. Die Abstandhalter 11
und 12 weisen nämlich wie aus der Fig. VI ersichtlich, noch einen sich verjüngenden
Fortsatz auf, der in den sich zwischen der Hilfswalze 3f und der Trommel 1 bildenden
Spalt hineinragt. Auch die Oberflächen der Abstandhalter 11 und 12 sind teflonisiert,
In
der Fig. VI ist die Oberfläche der Trommel 1 erkennbar, ebenso die Halfswalze 3f.
Zwischen beiden erkennt man nun den Abstandhalter 12 mit seinem sich verjüngenden
fortsatz. Das Vlies läuft zunächst in dem Gebiet zwischen der Oberfläche der Trommel
1 und der Innenwand des Schwertes 10 entlang, Auf der anderen Seite des Schwertes
10 befindet sich das zugegebene Bindemittel, das aber nicht sofort mit dem Vlies
4 in Berührung kommt, da eben das Schwert 10 die sofortige Berührung verhindert,
In Fig, VI bezeichnet di.e Linie 13 die Standhöhe des zugegebenen Bindemittels.
Die Berührung zwischen Bindemittel und Vlies kann erst unterhalb des Punktes 14,
welcher die Kante des Schwertes darstellt, erfolgen,