DE2122596A1 - Coating non woven webs - Google Patents

Description

RECHTSANWALTS

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DR. JUS. i;·: ■■·.-.;::-^:*vi. H-J. WOLFF
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Unsere Mr. 17

The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A,

Verfahren zum überziehen eines flexiblen Gewebes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum überziehen eines flexiblen Gewebes, insbesondere ein Verfahren zum Aufbringen von kleinen oder winzigen Mengen an zusätzlichen Materialien auf die Oberfläche eines kontinuierlich bewegten Gewebes.

Das Aufbringen kleiner Mengen an schmiegsamen oder wachsartigen Materialien auf die Oberfläche eines flexiblen Gewebes, wie z.B. Papier, Tuch, Vliesstoffe oder dergleichen, wurde auf zahlreichen Wegen versucht, jedoch war keines dieser Verfahren bei der Aufbringung von gleichförmigen kleinen, winzigen Mengen auf die gesamte Breite des Gewebes bei hohen Geschwindigkeiten voll v/irksam, ^ines der üblicheren Verfahren, die in der Vergangenheit zur Anwendung kamen, bestand im Anpressen einer Wachsstange oder eines anderen schmiegsamen Materials gegen eine Oberfläche des mit hoher Geschwindigkeit bewegten Gewebes. f\s wurde gefunden, daß ein derartiges Überzugsverfahren nur während eines verhältnismäßig kurzen Zeitraums wirkungsvoll ist, so daß es in der Praxis nicht angewendet v/erden kann. Der Kauptnachteil dieses bisherigen Aufbringungsverfahrens besteht darin, daß sich einzelne Fasern des Gewebes an

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der Anlegekante der V/achsstange Gder des schmiegsamen rlaterials aufbauen. Dies führt zu einem Kontaktverlust zwischen Gewebe und •.•chniegsamem Material, so daß die übertragung eigentlich zunichte gemacht wird.

Die Hauptziele der vorliegenden Erfindung werden in den nachfolgenden Absätzen dargelegt, so daß ihre hauptsächlichen Gesichtspunkte vor der in späteren Teilen der Beschreibung vorgenommenen Beschreibung der Einzelheiten einer bevorzugten Aus-

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führungsfortA verstanden werden.

Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum überziehen eines flexiblen Gev/ebes, urr. verhältnismäßig kleine oder winzige Mengen eines wachsartigen oder eines anderen schmiegsamen Materials gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Gewebes auf einer Seite aufzubringen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung; ist ein Verfahren der vorstehenden Art, das bei hohen Geschwindigkeiten durchgeführt werden kann, so daß das Gewebe gegebenenfalls unmittelbar in einer Bearbeitungsmaschine (converting machine) ohne Beeinträchtigung der Geschwindigkeit des Bearbeitungsvorgangs eingesetzt werden kann.

Sin weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren gemäß der vorstehenden Beschreibung, das beim überziehen eines Gewebes aus Vliesstoff mit einem wachsartigen oder schmiegsamen Material angewendet werden kann, um das Abscheuern von Bindematerial in der Bearbeitun?rsanlage und dadurch die damit verbundene Herabsetzung der !•Wirksamkeit des Bearbeitung^Vorgangs zu verhindern.

Diese und andere Ziele werden durch ein Verfahren zum überziehen eines flexiblen Gewebeniaterials erreicht, bei der=: das in Bewegung befindliche Gewebe ir.it einer Rolle in Oberfläeh^nkontakt ge-

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bricht wird, die eine aus der¹¹ wachsartigen oder schmiegsamen Material, das auf das Gewebe aufgebracht werden soll, bestehende Oberfläche aufweist, lie Rolle wird rotiert, so daß sich ihre Oberfläche in resu? auf die Bewegung des darüber befindlichen Gewebes bewegt. ΓΛη vorher bestimmter Schlupf (slip) (Geschwindigkeit sdifferjtial zwischen Gewebe und Rollenoberfläche) verursacht eine gleichförraifre Reibungsübertragung von kleinen oder winzigen i-Ten^en des schmiersamen '!aterials von der Pollenofcei— . fläche auf die danit in Berührung stehende Gev/ebeoberflache.

Die -Irfindun." wird anhand der nachfolgenden Beschreibung in 2usa:i:!r:3nhanc :iit eier beiliegenden Zeichnung; näher erläutert.

Die Zeichnung ist ein scheriatischer Aufriß fier bei der Durchführung des er f indan-sreriä-^en Verfahrens verwendeten ilcsponenten, pinschlie.'-lich einer "bertragungsrolle, die sowohl in neue- als auch in sb-elaufener.¹. Zustand gezeigt wird.

Die vorliegende ".rfindun^ ist besonders wertvoll bein von schnie.'sanen oder weichen wachs artigen Materialien rdt 31eitfr"hi.;i.eitsei,:enscha?tcn auf die Oberfläche eines in Bewe^unp: befindlichen Gewebes, das aus eine:" belieci.::v-n flexiblen "iaterial ::.it poröser Oberfläche bestehen kann. Das schmiersarne oder weiche wachsartige Material ist vorzugsweise ein Paraffinwachs unu wird als solches in der nachfolgenden Beschreibung einer bevoi*Eu~tsr. Ausführungsforr. der Erfindung angeführt. Js lie:rt jedoch azx- der Hand, da3 die £rfindung nicht auf die Aufbringung von Faraffinwachs beschränkt ist. Sie kann :nit gleicher:r.a3ßn fluten Er^etr.issen bei der Aufbringung von anderen beliebigen schmiersanen oaer v;eichen wachsartigen Materialien pneeweniet werden, die aus einer.¹. - aterial auf Lanolinsrundlage, einer. Gewebev:eich:'acher oäer einem anderen beliebigen 'laterial bestehen, das die erforderlicher: Heibunpseigenschaften hat, die es besonders zur Aufbringung von :-:in-

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zigen ."toffmengen von der Oberfläche einer auf ein in Bewegung gehaltenes Gewebe geeignet macht. In einigen Fällen kann es sogar erwünscht sein, andere Überzugsmaterialien in dem Paraffim-iachs ,zu lösen oder zu suspendieren, so daß es dann die zusätzliche Funktion eines Trägers hat.

Andererseits ist das Gewebematerial, auf das das Para_ffinwachs aufgebracht wird, vorzugsweise ein Vliesstoff, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dieses besondere Material beschränkt. Sie kann nit gleicher Leichtigkeit bei der Aufbringung von Paraffinwachs auf eine Papierstruktur, ein Tuch oder ein anderes beliebiges Material aufgebracht werden, das verhältnismäßig flexibel und etwas porös ist, so daß weiche wachsartige .laterialien leicht aufgebracht werden können.

_vdes Verfahrens Bei einer bevorzugten Durchführung wird das flexible Gewebe 10 (siehe Zeichnung) von einer (hier nicht gezeigten) Spannvorrichtung abgezogen und läuft über eine Führungsrolle 11, die zweckmäßigerweise auf einem Rahmen 12 gelagert ist. Die ^r2eschichtungsrolle 13 ist gleichfalls so auf einem Rahmen 12 gelagert, daß das flexible Gewebe 10 nit ihrer Peripherie im V/inkelbereich Λ (den Viinkel der Abwicklung)_a wie in der Zeichnung gezeigt, in Oberflächenberührung kommt. Das flexible Gewebe 10 gelangt nach unten in eine (nicht gezeigte) Bearbeitungsmaschine, wobei eine zweite Führungsrolle l'i dazu dient, das Gewebe 10 zu leiten, wenn die Überzugsrolle 13 von ihren uraünglichen in der Zeichnung gezeigten Durchmesser auf ihren vollständig abgewickelten Durchmesser abgetragen wurde, was durch die gestrichelte kreisförmige Linie 15 angedeutet wird.

Die üterzugsrollc ist vorzugsweise so beschaffen, daß ihr äußerer Kern vorwiegend ein Paraffinwachs mit eine-r. Schmelzpunkt vcn etwa ^9 bis etwa 60°C ist. Der überrang des Paraffinv/schses von cor Oberfläche der überzu^srolle IJ auf die

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Oberfläche 1β des Gewebes 10 findet statt, wenn das Gewebe mit der Überzugsrolle 13 in periphere Berührung komrat und über dieselbe gleitet. Das Verfahren kann bei Gewebegeschwindigkeiten von mehr als 152 m/.<Iin. durchgeführt werden.

Um das überzugsverfahren wirkungsvoll durchzuführen, ist es erwünscht, daß ein bestimmtes Ausmaß an "Schlupf" zwischen der Oberfläche 16 des Gewebes 10 und der peripheren Oberfläche der Überzugsrolle 13 besteht. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Überzugsrolle 13 lediglich so anbringt, daß sie frei rotiert, so daß die Bewegung des Gewebes 10 der Rolle 13 zum Rotieren bringt, wenn sie mit derselben so in Berührung kommt, daß sie wie ein Antrieb wirkt. Unter diesen Umständen liegt ein gewisses Ausmaß an Schlupf in Abhängigkeit von der Spannung im Gewebe 10, der Reibung in den Lagern für die überzugsrolle 13 usw. zwangsläufig vor. Dies führt zur übertragung einer winzigen rienge Paraffinwachs von der Rollenoberfläche auf die Gewebeoberfläche 16.

Vorzugsweise wird jedoch das Ausmaß des Schlupfs zwischen der peripheren Oberfläche der Rolle 13 und des Gewebes 10 so reguliert, daß eine vorher bestimmte Menge Paraffinwachs übertragen wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß man die Rolle 13 mit einem positiven Antrieb versieht, so daß ihre periphere Oberfläche in Bezug auf die Geschwindigkeit des in Bewegung befindlichen Gewebes 10 sich mit einem gegebenen Geschwindigkeitsdifferential dreht. Dies kann sehr wirkungsvoll bei der peripheren Oberfläche der Rolle 13 dadurch erzielt werden, daß sie entweder schneller oder langsamer als die Geschwindigkeit des Geschwindigkeit des Gewebes 10 läuft, wobei es vorgezogen wird, sie langsamer laufen zu lassen als das Gewebe. Ein wirkungsvolles Verfahren, um der Rolle 13 einen derartigen Antrieb zu verleihen, besteht darin, daß man einen herkömmlichen, im Handel erhältlichen stufenlosen Antrieb verwendet, der es dem Bedienungspersonal ermöglicht, die VJinkelgeschwindigkeit

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der ^r)fcerzu&:srolle 13 einzustellen, so <??.£■ der der 3evjeTur«g des Gewebes 10 erwünschte Schlupf erreicht wird. Nachdem einmal die Winkelgeschwindigkeit zur Übertraf-un~ der gewünschten Pars.ffinwachsmen£re erreicht surae, wird sie vorzugsweise in Bezu~ auf die Geschwindigkeit des Gewebes konstant gehalten.

Es wurde gefunden, daß die ."''enge des von der Überzugsrolle 13 auf die Oberfläche 16 des flexiblen Gewebes 10 übertragene Paraffinwachsmenge von einer Anzahl von Paktoren abhängt. Einer dieser Faktoren ist der Grad der Abricklun^ _a der durch den VJinkel A in der Zeichnung gezeigt wird. Aus der Zeichnung geht hervor, daß eier Grad der Abwicklung geringer i-jxrd, wenn die Überzugsrolle 13 sich von ihrer Original"röüe auf den vollständig abgewickelten Durchmesser, der r.it "iurrer 15 gekennzeichnet ist, verringert. Verfährt man sOj dann irirct cer ursprüngliche Grad der Abwicklung, dargestellt ciureii den VJinkel A₃ wie in der Zeichnung gezeigt, auf den V'Inkel 3 verhindert, -iormalerweise· führt diese Verminderung des Äbvxicklungsgrades zu einer Herabsetzung der auf das Gev/ebe IC aufgebrachten Paraffinwachsmenge.

Es wurde.jedoch gefunden, daß die Menge des von der Überzugsrolle 13 abgegebenen Paraffinwachses in wesentlichen dadurch nahezu konstant gehalten werden kann, wenn der Äbwieklungsgraö sich verringert, daß man ein bevorzugtes Wachs mit einem Schmelzpunkt von 57°C verwendet, das von der Firma AHCO Chemical Co. als Wachs Mr. 175 in den Handel gebracht :-Tird. Es liegt auf der Hand, daß bei einer Herabsetzung des Durchmessers der Rolle 13 ihre periphere Oberflächengeschwindi^keit vermindert wird, wenn die Rolle 15 kontinuierlich nit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird. Die Herabsetzung der peripheren Oberflächengeschwindii'-keit der überzugsrolle 15 mit vermindertem Durchmesser bewirkt einen grässeren Schlupf zwischen der peripheren Oberfläche der Überzugs-

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rolle 15 un1 der Oberfläche 16 des Gewebes 10. Das größere Geschwindigkeitsdifferential oder der größere Schlupf infolge des verminderten Durchmessers der Überzugsrolle 13 glecht die , ,leiehzeitige Herabsetzung des Abwicklungsgrades aus, so daß bei einer Durchführung des Verfahrens gemäß der Zeichnun - die Menge des aufgebrachten Paraffinwachses fast "konstant bleibt, wenn die "überzupsrolle, vorausgesetzt, daß sie mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, kleiner wird.

Rei weicheren Wachsen mit niedrigeren Schmelzpunkt kann es notwendig sein, die Winkelgeschwindigkeit der Überzugsrolle 13 zu regulieren, wenn ihrä Durchmesser abnimmt. Jedoch ist die .'jotviendirkeit und die Anzahl der Regulierungen weren der in der Zeichnung gezeigten Geometrie der Anordnung ririiir.al, da bei abnehmende::: Durchmesser der Überzugsrolle 13 der verkleinerte Abwieklungswinkel durch eine Zunahme des Schlupfs bei einer konstanten '/inkelgeschwindi.fkeit der Überzugsrolle 13 ausgeglichen wird.

Andere Faktoren, die die Aufbringung des Paraffinwachses von der Überzugsrolle 13 ri auf das Gewebe beeinflussen, sind Variable, wie z.B. die Spannung im Gewebe 10, die Härte der übersugsrolle 13 sowie die Glätte des Gewebes 10 und die Oberflächenausführunr der Rolle 15· loch eine andere Variable, die ;;ur Regulierung der aufgebrachten VJachsmenre benutzt werden kann, ist ei:.e Schr;igstellun;r der Rolle, d.h. eine Veränderung ihrer Achse ir. Winkel zur Bewegung srahn des Gewebes.

Beispiel 1

Ein Gewebe aus Vliesstoff wurde bei einer Raumtemperst-ir von 26 C überzogen. Das Gewebe bestan; su 30rT aus Rayon fasern und 20' eines Acrylsäure-Bindestoffs (acrylic binder). D?s Gewebe hatte eir. Gesamt gewicht von 21,3 g/r/. Die übersursrcll-' 13

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hatte einen Außenkern, der aus vollraffiniertem Paraffinwachs mit einen Schmelzpunkt von 51°C bestand (Ilandclsprodukt der Firma ACRO Chemical Co., Code Hr. 131)· Das Gewebe 10 war 331 ram breit und wurde über eine 127 mm breite Überzugs rolle 13 mit einer Geschwindigkeit von 76 m/Min, geführt, während die Überzugsrolle 13 in der gleichen Richtung mit 1^9 U/Min, rotiert wurde, so daß ihre periphere Geschwindigkeit Sj₃^ Ft/Fiin. betrug. Das Gewebe 10 wurde über die Überzugsrolle 13 geführt, bis sie bis auf einen Durchmesser von 3δ ran abgewickelt war. Der ursprüngliche Abwicklungswinkel lag bei 100 , während der Winkel am Ende 36 betrug. Das Gewebe 10 war gleichförmig über seiner ganzen Breite mit ca. 0,0215 g/m (O₅OlB g/sq. yard) des von der Überzugsrolle stammenden Paraffinwachs es überzogen.

Beispiel 2

Das Verfahren wurde, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit der Abweichung durchgeführt, daß die Überzugsrolle 13 einen äußeren Kern aus voll raffiniertem Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von 57°C hatte (Handelsprodukt der Firma ARCO Chemical Co., Code IJr. 175). Das Gewebe 10 war

gleichmäßig über der ganzen Breite nit ca. 0,0103 g/m (0,0086 g/sq. yard) überzogen.

Beispiel 3

Das Verfahren wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit der Abweichung durchgeführt, daß die Überzugsrolle mit 184 U/Hin, gedreht wurde, so dal? ihre periphere Geschwindigkeit 73,5 m/^riin. betrug. Das Gewebe wurde

gleichförmig über seiner ganzen Breite nit ca. 0,0036 g/m' (0,0072 g/sq. yard) des von der überzugsrolle stammenden Paraffinwachses überzogen.

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Claims (10)

1. - 9 Patentansprüche:

   ⁱ\ly Verfahren zum Überziehen eines flexiblen Gewebes, dadurch ' gekennzeichnet, daß man ein Gewebe mit einer Überzugsrolle, die einen äußeren, aus dem auf das Gewebe aufzubringenden Material bestehenden Kern hat, in Oberflächenberührung bringt, das Gewebe, während es in Oberflächenberührung mit der Überzugsrolle steht, bewegt, die Überzugsrolle in Bezug auf die Bewegung des Gewebes unter Beibehaltung der Oberflächenberührung dreht • und auf diese Weise zur gleichförmigen Übertragung von geringen Mengen des -Materials von der Rollenoberfläche auf die Gewebeoberfläche einen Schlupf zwischen der peripheren Berührungsoberfläche der Überzugsrolle bezüglich des Gewebes erzeugt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Übertragungsgeschwindigkeit des Materials von der Rollenoberflache zur Gewebeoberfläche und damit das Ausinaß des Schlupfs zwischen der peripheren Berührungsoberflache der überzugsrolle und des Gewebes durch Einstellung der Winkelgeschwindigkeit der Überzugsrolle reguliert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abwicklungsgrad zwischen der Überzugsrolle und dem Gewebe, vjenn die Überzugsrolle einen kleineren Durchmesser annimmt, erniedrigt, einen im wesentlichen gleichförmigen Übergang des Materials auf das Gexiebe bei abnehmender. Abwicklungsgrad durch Konstanthalten der Winkelgeschwindigkeit der überzugsrolle aufrecht erhält, so daß der Schlupf zwischen den Beriihrungsoberflachen vergrößert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine iiberzugsrolle aus Paraffinwachs verwendet.

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5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,--dadurch gekennzeichnet, daß man ein flexibles Gewebe aus Vliesstoff über die Oberfläche der' ^?Jb er z-ugsrolle führt.
6. Fur: ".
7. The Procter & Ganble Company Cincinnati, Ohio, ^T/.St.A.
8. (Iu
9. (Dr.H.J.l-Jolff) Rechtsanwalt
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