DE2053184A1

DE2053184A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Struktu rierung und Verfestigung von Vliesbahnen aus Fasern oder anderen Teilchen

Info

Publication number: DE2053184A1
Application number: DE19702053184
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P D06n 3 00 Antrag
Original assignee: Neyrpic BMB SA
Current assignee: Neyrpic BMB SA
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-10-29
Publication date: 1971-05-13
Also published as: IL35543A0; FR2067425A5; ES385106A1; GB1330691A; BE757686A

Description

Patentanwälte DIpl.-Injj. Π. ΒίϊΕΤΖ sen. DIpMn-*-. !·. r. AVJPHECHT

8 Si'n chon"",'SMortJ.'t» ^10-l6.248P( 16.249H) 29· 10. 1970

NEXRPIC-BMB, Grenoble (IseTe), Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Strukturierung und Verfestigung von Vliesbahnen aus Fasern oder anderen Teilchen

Bei den Verfahren zur Herstellung von Faservliesbahnen aus natürlichen bzw. künstlichen Fasern oder anderen Teilchen, bei denen auf feuchtem Wege gearbeitet wird, und insbesondere bei den Verfahren zur Herstellung nicht gewebter Stoffe auf einem derartigen Wege, werden die Fasern im allgemeinen in einer stark verdünnten Suspension auf ein stetig laufendes Sieb aufgegeben, auf dem sie sich durch Filtration absetzen»

Um eine gute Gleichmäßigkeit der auf diese Weise gebildeten Bahnen sowohl in bezug auf das Gewicht als auch der Dicke zu erhalten, muß man im allgemeinen die Suspension der dem Filter zugeführten Fasern «ehr stark verdünnen, damit diese Dispersion vollkommen homogen ist·

310-(PID 69/85)-L-r (7)

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Man stellt tatsächlich fest, daß man zum Erzielen einer guten Gleichmäßigkeit der Dispersion eine so starke Verdünnung vorsehen muß, daß der Abstand zwischen den Fasern genügend weit ist, damit jede der Fasern eine möglichst große freie Beweglichkeit erhält, die es gestattet, zu häufige Berührungen mit den benachbarten Fasern während der Herstellung der Dispersion oder deren Hinleiten zum Filter zu vermeiden und auch die Bildung von heterogenen Agglomeraten bzw, eine schlechte Verteilung der Fasern in dem Dispersionsmedium zu unterbinden.

Man beobachtet gleichfalls, daß die Verdünnung um so stärker sein muß, je länger und verzweigter die Fasern sind. So verhalten eich die zweckmäßigen Verdünnungsverhältnisse für Fasern gleicher Art und von gleichem Durchmesser Im wesentlichen wie das Quadrat der mittleren Fasernlänge, oder - was auf's gleiche herauskommt - wie das Verhältnis des Volumens der kleinsten Kugel des Dispersionsmediums, die die mittlere Faser umhüllt, zu der Länge dieser Faser (Fig. 1).

Derartige Verdünnungen, die für eine gute Dispersion vorteilhaft sind, zeigen einen Achsabstand der längsten Fasern in der gleichen Größenordnung wie die mittlere Faserlänge, so daß die Fasern nicht aneinander gebunden sind oder einander umgreifen und kein Netz oder Gewirr bilden (Fall der Flg. 2), während bei einem wesentlich kleineren Achsabstand (Fig. 3) zahlreiche Fasern aneinander hängen können und auf dem Weg, den die Suspension zurücklegen muß, um bis zur Bildung der Faserbahn zu kommen, heterogene Agglomerate bilden*

Die großen Verdünnungen, die bei der Bildung von

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Faserbahnen auf feuchtem Wege benutzt werden und die nicht aneinander gebundene Lage der Fasern in der Suspension führen nun dazu, daß sich beim Absetzen der Fasern auf dem Sieb oder Filter geschichtete Lagen bilden, die selbst nicht miteinander gebunden oder nur sehr wenig gebunden sind; die Fasern liegen einfach übereinander (Fig. k)·

Die auf diese Weise gebildeten Bahnen sind infolgedessen im allgemeinen in ihrer Dicke leicht aufspaltbar, was nicht ohne eine Schädigung ihrer Festigkeitseigenschaften bleibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spezielles Verfahren anzugeben, mit dem - ausgehend von sehr stark verdünnten Suspensionen am Eingang des Siebkastens - regelmäßige Strukturen mit starker innerer Bindung der Fasern erhalten werden, wie sie in der Fig. 5 gezeigt sind, dank einer Unterteilung der Faserbahnbildung in zwei Zonen, von denen der ersten die Aufgabe zufällt, die Fasersuspension durch Flotation erheblich zu verdichten und dabei eine ausreichende Bewegung oder Wir belung aufrechtzuerhalten', um die Homogenität der Suspensionen zu bewahren und eine ungeordnete Lage der Fasern herbeizuführen, während in der zweiten Zone die Bildung der Faserstoffbahn durch Filtration der verdichteten Suspension erfolgte

Die erste und die zweite Zone gemäß der Erfindung sind in recht kurzem Abstand derart hintereinander angeordnet, daß die gleichmäßige Verteilung und die Dispersion der Fasern der stark verdünnten, in die erste Zone eingeführten Suspension auch innerhalb der konzentrierten

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Suspension bei deren Eintritt in die zweite Zone, in der die Filtration erfolgt, aufrechterhalten bleiben.

Nach einer besonderen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrene erfolgt das Verdichten der Suspension, die in stark verdünntem Zustand in den Zulaufkasten geleitet wird, in diesem Bereich vor der Bildung der Faserstoffbahn mit Hilfe eines Gas- oder Dampfstromes, der die Partikel zu einer Flotierung in der Nähe der freien Oberfläche zwingt und gleichzeitig ein ausreichendes Durchrühren bewirkt, um die Bildung eines zusammenhängenden Vlieses zu verhindern, aber gleichzeitig eine ungeordnete Lage der Fasern, zu erzielen»

In der zweiten Zone, der Filtration, wird die stark konzentrierte Suspension, die man am Ausgang der ersten Zone erhält, auf einem endlosen Sieb filtriert, um eine gleichmäßige, endlose Faserstoffbahn zu erhalten, deren Fasern stark Ineinander verflochten oder gebunden sind und so eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber einen Aufspalten der Bahn ergeben·

Das erfindungegemäße Verfahren wird klarer aus der folgenden Beschreibung eines ausgewählten Ausführungsbeiepiels hervorgehen, das jedoch keine Einschränkung bedeutet ι

Die Fig. 6 der Zeichnung zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Einlaufkasten einer erfindungsgemäßen Maschine für die Herstellung von nicht gewebten Stoffen, in dem das Verdichten oder Konzentrieren der Suspension durch Flotation erfolgt.

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Man sieht ±n der Fig. 6 eine Maschine zum Herstellen von nicht gewebten Stoffen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; die Maschine hat eine Pumpe 1, die aus der Rückflußleitung 2 der Maschine mit einer von Fasern befreiten Flüssigkeit gespeist wird, und außerdem von Flüssigkeit, die aus dem Abtropfkasten der Filterkammer 3 über die Leitung k, die Pumpe 5 und die Zuleitung 6, gegebenenfalls mit einer bei 7 zugeführten Zusatzmenge, zufließt·

Diese Flüssigkeit und eine konzentrierte Fasersuspension, die über die Leitung 8 zugeführt wird, sowie gegebenenfalls Luft oder ein anderes nicht vollständig in der Flüssigkeit lösbares Gas, das durch die Leitung 9 augeführt wird, werden in ein Diffusionsgerät 10 gepumpt, in dem das plötzliche Druckentlasten der Dispersion der Fasern erfolgt, die in dieser Suspension enthaltene Luft wird durch Kapillaritätskräfte in Form von kleinsten Luftblasen in feinster Verteilung an den Fasern festgehalten.

Die so erhaltene stark verdünnte Dispersion wird in dem Zulaufkasten 11 der Maschine über einen Mehrrohr-Verteiler 12 eingeführt.

Im Inneren des Kastens 11 wird über der freien Oberfläche der Suspension mit Hilfe einer Absaugleitung 13 ein geeigneter Unterdruck erzeugt; die Absaugleitung ist angeschlossen an eine geeignete Pumpvorrichtung aum Bewirken einer Entgasung und/oder zum Erzeugen des Anfangstadiums einer Verdampfung der Suspensionsflüssigkeit j dieses Entgasen und/oder Verdampfen bewirkt ein Heranführen der Fasern in die Nähe der freien Oberfläche 14, wo die Konzentration der Fasern oder Partikel infolgedessen stetig atunlnmt, während gleichzeitig ein Durchrühren eintritt, das

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eine unregelmäßige gegenseitige Lage der Fasern bewirkt; das Süspensionsmedium bleibt im unteren Teil 15 des Kastens 11 und wird nach und nach von den Fasern oder den Partikeln befreit, die es enthielt.

An der Austritteseite des Kastens 11 wird das Suspensionsmedium, das von Fasern oder Partikeln befreit ist, im unteren Kastenteil 15 von der Speisepumpe 1 über die Leitung 2 angesaugt, während die konzentrierte, an der oberen Ablaufstelle abfließenden Suspension in die Zone 16 in Richtung auf das endlose geneigte Sieb 17 gelangt, auf dem die Filtration erfolgt, welche die Bildung einer von dem endlosen Sieb 17 mitgenommenen Faserstoffbahn 18 ergibt, die unter der Lippe oder Auβdrückwalze 19 hindurchtritt, die sich am Austrittsende der Filtrationszone befindet.

Die Kammer 11 hat im wesentlichen die gleiche Breite wie die herzustellende Faserstoffbahn und ihr Boden 20 ist vorzugsweise in der Strömungerichtung schräg nach unten geneigt, um die Strömung zu verlangsamen, was eine bessere Verflechtung oder Bindung bzw. zusammen ein besseres Zusammenfügen der Fasern der konzentrierten Suspensionsschicht ergibt, die sich an der Oberfläche der Flüssigkeit im Kasten befindet.

Man kann in Abweichung von dieser beschriebenen Ausführungafor» das Mitnehmen der Fasern in die Nähe der freien Oberfläche des Suspensionsmediums erleichtern und gleichseitig die Wirkung des Durchrührens dieser Fasern verstärken, etwa durch ein zusätzliches Einblasen von Gas, das von dem Boden 20 au· mit Hilf· von DUaenrohren eingeführt wird.

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Man könnte bei diesen Vorrichtungen auch eine Zone 16 für horizontale Filtration erhalten, indem man den entsprechenden Teil des Siebes 17 waagerecht über der Filterkammer 3 anordnet.

Die Struktur der mit Hilfe der beschriebenen und dargestellten Vorrichtungs-Ausführungsform oder mit irgendeiner anderen Variante, die im Erfindungsrahmen liegt, erhaltene Bahnen sind von hoher Qualität wegen der gleichmäßigen Verteilung der Fasern, die durch die starke Verdünnung der Suspension am Einlaß in den Zulaufkasten der Maschine vorliegt, und wegen des Ineinanderfügen» oder gegenseitigen Bindens der Fasern in Richtung der Dicke der späteren Bahn infolge der hohen Konzentration, die in der Verdichtungszone der Suspension bei gleichzeitiger unregelmäßiger Anordnung der Fasern erzielt wird·

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Claims

Patentansprüche

j Verfahren zur Herstellung von endlosen Bahnen aus natürlichen oder künstlichen Fasern oder anderen Partikeln auf feuchtem Wege, insbesondere für die Herstellung nicht gewebter Stoffe mit dem Ziel des Erzeugens von gleichmäßigen Strukturen mit starkem Ineinandergreifen oder Ineinandergebundensein der Fasern, ausgehend von sehr verdünnten Suspensionen am Eingang des Zulaufkastens, gekennzeichnet durch ein Aufteilen der Bildung eines Vlieses in zwei Zonen, von denen in der ersten die Suspension von Fasern durch Flotation verdichtet, gleichzeitig jedoch ein ausreichendes Durchrühren erfolgt, um die Homogenität der Suspension aufrechtzuerhalten und eine unregelmäßige Anordnung der Fasern herbeizuführen, während in der zweiten dieser Zonen die Bildung der Faserstoffbahn durch Filtration der verdichteten oder konzentrierten Suspension herbeigeführt wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration der Suspension auf einem geneigten Abschnitt eines endlosen Siebes erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Filtration der Suspension auf einem horizontalen Abschnitt eines endlosen Siebes erfolgt.

ko Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verdichten oder Konzentrieren der in hoher Verdünnung in den Zulaufkasten eingebrachten Suspension durch Flotation in der ersten Zone vor Ausbildung des Faserstoffvlieses mit Hilfe

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eines Gas- oder Dampfstromes erfolgt, der die zu flotierenden Teile in die Nähe der freien Oberfläche bringt, gleichzeitig ein das Bilden eines Vlieses verhinderndes ausreichendes Durchrühren bewirkt, und gleichzeitig eine ungeordnete Lage der Fasern herbeiführt,

5ο Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis k_t mit einem Zulaufkasten, aus dem die Dispersion dem Sieb oder Filter zufließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkasten (ii) gleichzeitig ein Flotationsgefäß ist, in dem die Fasern oder anderen Partikel durch Gasbläschenanlagerung in die obere Schicht der Suspensionsflüssigkeit getragen werden, und daß der Ablauf zum Sieb (17) als nur diese obere Schicht zum Sieb leitender Strömungsteiler ausgebildet ist.

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