DE2626033C2

DE2626033C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Fasern aus einem Stapel fasriger Bögen

Info

Publication number: DE2626033C2
Application number: DE2626033A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Swarthmore Pa. Neuenschwander
Original assignee: Scott Paper Co
Current assignee: Kimberly Clark Tissue Co
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1986-01-02
Also published as: GB1546669A; JPS5857556B2; CA1075661A; JPS5215606A; DE2626033A1; US4064599A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Fasern aus einem Stapel fasriger Bögen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4. Unter dem Begriff »Klumpen« wird nachfolgend eine verhältnismäßig dichte Gruppe oder Grupp-ίη von miteinander verwirrten Fasern verstanden, die von den Bögen abgetrennt werden.

Trockengeformte Fasergewebe oder Weblagen mit einem großen Gewichtsprozentsatz an HolzzeKstoffasern sind nach dem Stand der Technik bekannt. Diese Gewebe oder Weblagen werden durch Fördern der Fasern in είπειτ. Luftstrom and durch Ablagerung in regelloser Anordnung sowie Vermischung auf einer porenbildenden Oberfläche gebildet (DE-OS 2352 090). Für manche Verwendungen, wie z. B. Wischtücher oder Deckblätter für sanitäre Erzeugnisse, wird die Festigkeit und die Unversehrtheit des Gewebes durch Vorsehen eines kleineren Verhältnisses, d. h. bis zu ungefähr 25 Gewichtsprozent, der längeren Stapellängenfasern und durch klebemäßiges Verbinden der Fasern miteinander vergrößert. Bei anderen Verwendungen, wie z. B. bei sanitären Erzeugnissen mit inneren Absorptionsmittelkomponenten, haben sich unverbunden Faserlagen mit 100% Holzzellstoffasern als zufriedenstellend erwiesen.

Fasergewebe, die während der Verwendung beobachtbar sind, wie z. B. Wischtücher und Deckblätter für sanitäre Erzeugnisse, sollten eine im wesentlichen gleichmäßige Grundgewichtsverteilung aufweisen und verhältnismäßig frei von unsichtbare Faserklumpen sein. Faserklumpen sind oft auf der Gewebeoberfläche abgelagert und nicht angemessen in die Gewebestruktur eingebunden. Wenn das Gewebe zu Wischzwecken verwendet wird, trennen sich die Klumpen von dem Gewebe und verunreinigen die zu wischende Oberfläche. Bei Verwendungen, bei denen das Gewebe oder die Weblage nicht beobachtbar ist, wie z. B. bei sanitären Servietten mit inneren Absorptionsmittelkomponenten oder bei Wegwerfwindeln, kann das Vorhandensein von Faserklumpen unschädlich sein. In der Tat kann es erwünscht sein, eine vorbestimmte Faserklumpenmenge tatsächlich in die Gewebelage zwecks Erhöhung der Dochtwirkung einzuschließen.

Es ist bei Verfahren zur Bildung von Geweben oder Gewebelagen bekannt, Zerfaservorrichtungen zum Abtrennen einzelner Fasern aus einem Stapel naßgepreßter und trockenverdichteter Papierfaserstoffwickelbögen zu verwenden und die abgetrennten Fasern in einem Luftstrom auf eine porenbildende Oberfläche zu leiten. Allgemein bekannte Zerfaservorrichtungen, die gemeinhin für diesen Zweck verwendet werden, sind in den US-PS 32 68 954 und 30 16 582 beschrieben. Diese Zerfaservorrichtungen weisen eine sich drehende Zerfaserungswalzc mit um den Außenumfang angeordneten Stiften oder Zähnen auf, und der Stapel von Blättern wird in die Zerfaserungswalze oder eine Tragfläche einer Kopfschiene oder des Schneidkopfes eines Holländermessers geleitet. Wenn der Abstand /wischen dem Schneidkopf des Holländermessers und der Zerfaserungswalze zu groß ist, neigen die Blätter eher /um

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Verbiegen oder Durchbiegen, wenn sie mit der Zerfase- relativ zu der Geschwindigkeit der übrigen Bögen in

rungswalze in Eingriff kommen, als dnä sie in einzelnen dem Stapel.

Faserkomponenten abgetrennt werden. Eventuell wer- Mit dem am Boden befindlichen Bogen ist derjenige den die durchgebogenen Abschnitte des Blattes abge- im Stapel gemeint der zuletzt mit der Zerfaserungseintrennt oder in Form dichter Einheiten von vermischten s richtung in Eingriff kommt Wenn die Zerfaserungsein-Fasern, d. h. Klumpen, eher abgeschnitten, als daß sie als richtung eine sich drehende Walze mit an ihren Außeneinzelne Fasern abgetrennt werden. Es ist vorgeschla- umfang angeordneten Zähnen ist bestimmt die Drehgen worden, den Schneidkopf des Holländermessers au- richtung der Zerfaserungswalze in entsprechender Weißerst dicht an die Zerfaserungswalze heranzubewegen, se den Bogen des Stapels, der den Boden des letzteren um die Minimalisierung der Klumpenerzeugung zu un- io bilden wird. Das Bodenblatt ist im allgemeinen dasjeniterstützen. Obgleich die Klumpenbildung bei dieser Art ge, das auf einer Kopfschiene oder einem anderen Träminimal ist neigen die einzelnen Fasern in dem Blatt ger getragen wird, wenn es in den Eingriff mit der Zerfadazu, sehr beschädigt zu werden, wenn sie von der Zer- serungseinrichtung geführt wird. Weitere Ausgestaltunfaserungswatze abgetrennt werden. Speziell die einzel- gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegencn Fasern sind in kleine, feine Faserteilchen oder 15 ben.

Staubteilchen eher zerfasert als daß sie sich in einem Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand

unbeschädigten Zustand befinden. Die Faserteilchen der Zeichnung erläutert, in der die einzige Figur eine

oder Staubteilchen sind im allgemeinen in Fasergewe- schematische Ansicht eines Schnitts der Faser irennvor-

ben oder Weblagen unerwünscht die aus den abge- richtung gemäß der Erfindung ist

trennten Fasern gebildet sind. 20 Wie aus der einzigen Figur hervorgeht weist eine

Bei bekannten Zerfaservorrichtungen dieser Art be- Zerfaserüngsvoirichtüng 10 (Fassrtresuivorrichtung)

wegt sich die Handhabung zwischen der Bildung einer gemäß der Erfindung eine drehbare Zerfaserungswalze

übermäßigen Menge an Klumpen oder einer überraäßi- 12 auf, die durch irgendeine geeignete, nicht dargestellte

gen Beschädigung der Fasern. Ein Spalt zwischen dem Antriebseinrichtung antreibbar und in einem Gehäuse

Schneidkopf des Holländermessers und der Zerfase- 25 14 gelagert ist Die Zerfaserungswalze 12 weist eine

rungswalze, der eine ausreichende Größe zum Minima- Anzahl Vorsprünge, wie z. B. Zähne oder Stifte, um

lisieren der Faserbeschädigung aufweist hat im allge- ihren Außenumfang herum zur Trennung von Fasern

meinen eine übermäßige Erzeugung von Klumpen zur aus Bögen eines fasrigen Materials auf. Ein Hauptstapel

Folge, und ein Spalt der zwecks Minimalisierung der der fasrigen Bögen 16 (entweder in Rollen· oder in BaI- Klumpenerzeugung ausreichend klein ist hat eine über- 30 lenform), der in Form naßgepreßter und getrockneter

mäßige Beschädigung der einzelnen Fasern zur Folge. Papierfaserstoffwickel vorliegt wird durch einen be-

Wie bereits dargelegt worden ist, kann es sich bei grenzenden Kanal 18 mittels eines Paares zwangsläufig einigen Endanwendungsn, wie z. B. bei sanitären Er- angetriebener Zuführungswalzen 20 und 22 geleitet Zeugnissen mit inneren Absorptionsmittelkomponen- Der begrenzende Kanal 18 wird von einer unteren Fläten, erwünscht sein, eine vorbestimmte Menge von Fa- 35 ehe 24 einer oberen Platte 26 und oberen Flächen 28 scrkiuiTipcn in die Gewcbciage zur Erzielung der ge- und 30 eines Zuführungstisches 32 bzw. einer Kopfwünschten Dochtfähigkeiten einzuschließen. Diese schiene 34 oder eines Schneidkopfes eines Holländer-Maßnahme der Bildung einer vorbestimmten Menge an messers begrenzt Ein zweiter Kanal 36 wird zwischen Klumpen in trockengeformten Geweben oder Gewebe- den gegenüberstehenden Flächen 38 und 40 des ZufUhlagen ist bislang nicht bekannt 40 rungstisches 32 bzw. der Kopfschiene 34 bestimmt Der

Es hat sich herausgestellt, daß beim Zerfasern eines zweite Kanal 36 ist unter einem spitzen Winkel zum Stapels von Faserbögen- oder Faserblättern, ~vie z. B. Ha-uptkanal 18 angeordnet und steht mit letzterem naßgepreßter und getrockneter Holzfaserwickelbögen, stromauf von der Zerfaserungswalze 12 in Verbindung, der am Boden des Stapels befindliche Bogen stärker zur Der Kanal 36 wirkt als Führung für einen fasrigen Bo-Klumpenbildung beiträgt d. h. der am Boden des Sta- 45 gen 42, der durch ein Paar zwangsläufig angetriebener pels befindliche Bogen neigt mehr dazu, eher in eine Zuführungswalzen 44 und 46 mit dem Boden des Haupt-Klumpenform, als in einzelne Fasern aufgetrennt zu stapeis der Bögen 16 in Eingriff geführt wird,
werden. Es wird angenommen, daß die Neigung zur Die Geschwindigkeit des Stapels der Bögen 16, die Klumpenbildung in der Bodenüberlappung von der Tat- durch den Hauptkanal geleitet werden, wird durch die sache herrührt daß die Bodenüberlappung dazu neigt, so Zuführungswalzen 20 und 22 gesteuert während die sich rund um das stromabbefindliche Ende des Schneid- Geschwindigkeit des Bogens 42 durch die Zuführungskopfes des Holländermessers zu biegen, wenn auf sie walzen "A und 46 gesteuert wird. Gemäß einer bevoranfänglich durch die Zerfaserungswalze eingewirkt zugten Arbeitsweise der Erfindung wird der Stapel 16 in wird, als im Gegensatz dazu in einzelne Fasern abge- Eingriff mit den Zähnen der Zerfaserungswalze 12 mit trennt zu werden. Anschließend wird der gebogene Teil 55 einer beträchtlich grö/V:ren Geschwindigkeit ih der Boder Bodenüberlappung in Form von Faserklumpen ab- gen 42 geführt

getrennt Es wird angenommen, daß die Bodenfalte als Wie aus der einzigen Figur hervorgeht ist der Bogen

Träger für die restlichen Bögen in dem Stapel wirken, 42 ein Teil des Stapels bei seiner Führung in Eingriff mit

um ein übermäßiges Durchbiegen oder Verbiegen letz- den Zähnen derZerfwerungswalze 12.

tcrer bei ihrer Zusammenwirkung mit der Zerfase- 60 Wenn die Fasern von den Bögen des Stapels getrennt

rungswalze zu verhindern. worden sind, werden sie in einem Luftstrom mltgepssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der durch einen Kanal 47 in das Gehäuse 14 eintritt Die

und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine kontrollier- Luftsuspension der Fasern wird dann um die Walze in

bare Klumpenbildung ermöglichen. Diese Aufgabe wird Drehrichtung befördert, wie durch den Pfeil 48 ange-

durch das Verfahren und die Vorrichtung nach An- 65 zeigt ist, und tritt durch einen Auslaßkanal 49 in Rich-

spruch 1 und Anspruch 4 gelöst Die Stärke der Klum- tung des Pfeils 50 aus. Die Zerfaserungsvorrichtung 10

penbildung in der gebildete* Bahn steht in Beziehung zu kann nachfolgend mit einer stromabbefindlichen Ein-

der Geschwindigkeit des am Boden befindlichen Bogens richtung zum Bilden eines Gewebes verbunden sein.

oder sie kann selbst zur Bildung eines fasrigen Gewebes durch Verschließen des stromabbefindlichen Endes des Kanals 49 mit einer nicht dargestellten, luftdurchlässigen Formfläche verwendet werden. Im letzteren Fall ist im allgemeinen ein nicht dargestellter Vakuumkasten unterhalb der Formfläche angeordnet, um die Luft aus der Suspension durch die Fläche zu saugen, um die Fasern auf der Fläche in Form eines Gewebes abzulagern.

Es hat sich herausgestellt, daß beim Zerfasern eines Stapels von fasrigen Bögen, wie z. B. naßgepreßten und getrockneten Papierfaserstoffüberlappungsbögen der am Boden befindliche Bogen des Stapels hauptsächlich zur Klumpenbildung beiträgt, d. h. der am Boden befindliche Bogen ist am meisten geeignet, eher in Klumpen, als in einzelne Fasern aufgetrennt zu werden. Ge- is maß der Erfindung wird im großen Maße die Erzeugung von Klumpen bei dem Zerfaserungsbetrieb durch Zuführung des am Boden befindlichen Bogcns 42 in die Zerfaserungswalze 12 mit einer beträchtlich geringeren Geschwindigkeit als der des Hauptstapels der fasrigen Bögen 16 minimalisiert. Auf diese Weise sorgt der am Boden befindliche Bogen 42 for eine beträchtlich geringere Mitwirkung am gesamten Fasergewicht in der Luftsuspension der Fasern, als es der Fall sein würde, wenn er in derselben Weise wie die Bögen des Hauptstapeis oder mit einer größeren Geschwindigkeit zugeführt werden würde. Da der am Boden befindliche Bogen 42 hauptsächlich zur Klumpenbildung beiträgt, ist seine geringere Mitwirkung am gesamten Fasergewicht in der Luftsuspension der Fasern auch das Ergebnis eines geringeren Vorhandenseins der Klumpen in dem Luftstrom. Die Erfindung ermöglicht das Vorsehen eines ausreichend großen Spalts zwischen der Zerfaserungswalze 12 und dem Schneidkopf eines Holländermessers 34, um die Faserbeschädigung bei gleichzeitiger Miniüisüsicrung der Klsjmpensrzeugung z» minima!)· sieren.

Bei der Vorrichtung 10 kann der Hauptstapel der Bögen 16 in die Zerfsserungswalze 12 mit einer Geschwindigkeit geführt werden, die ungefähr dreißigmal größer als die Geschwindigkeit des am Boden befindlichen Bogens 42 ist. Ein zufriedenstellender Betrieb ist z. B. durch Leiten eines Stapels von Bögen 16 in die Zerfaserungswalze 12 bei einer Geschwindigkeit von 6 Fuß pro Minute (6 · 30,48 cm pro Minute) und durch Führen des fasrigen Bogens 42 in die Zerfaserungswalze als Teil des Stapels mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2£ inch, pro Minute (2,5 · 25,4 mm pro Minute) erzielt worden. Diese Geschwindigkeitswerte können leicht zur Erzielung eincv gewünschten oder annehmbaren Klumpenbildung bei dem Zerfaserungsbetrieb variiert werden.

Die Anzahl der Bögen, die stapelmäßig durch den begrenzenden Kanal 18 geführt wird, kann in weiten Grenzen variiert werdea Gemäß der Erfindung kann auch ein einziger Bogen 16 durch den Kanal 18 geleitet werden, jedoch erweist sich ein solcher Betrieb nicht als sehr praktikabel.

Es kann auch mehr als ein fasriger Bogen durch den Kanal 36 mit dem Boden des Stapels der Bögen 16 in Eingriff geführt werdea Das wichtige Kriterium zur Steuerung des Ausmaßes der Klumpenerzeugung besteht darin, daß zumindest der am Boden befindliche Bogen des Stapels in die Zerfaserungswalze mit einer geringeren Geschwindigkeit als die anderen Bögen des Stapels zugeführt werden müssen.

Vorteilhafterweise kann das unterschiedliche Zuführungssystem gemäß der Erfindung zur Steuerung der Klumpenerzeugung bei einem Zerfaserungsvorgang verwendet werden, um ein gewünschtes Ausmaß an Klumpenbildung zu erzielen. Wenn z. B. eine locker verdichtete, aufgelockerte Gewebelage zur Verwendung als eine innere Absorptionskomponente in einem sanitären Erzeugnis gebildet werden soll, kann es erwünscht sein, eine vorbestimmte Menge an Faserklumpen in der Gewebelage vorzusehen. Ein solches Ergebnis kann durch Auswahl eines geeigneten Verhältnisses der Geschwindigkeiten des am Boden befindlichen Bogens in dem Stapel und der übrigen Bögen des Stapels erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trennen von Fasern aus einem Stapel fasriger Bögen und Regeln der Stärke der s Klumpenbildung während des Zerfaserungsvorganges durch Führen des Stapels in Eingriff mit einer Zerfaserungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der am Boden befindliche Bogen des Stapels mit der Zerfaserungseinrich- to tung mit einer im Verhältnis zu den anderen Bögen des Stapels unterschiedlichen Geschwindigkeit in Eingriff geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Boden befindliche Bogen des Stapels mit der Zerfaserungseinrichtung mit geringerer Geschwindigkeit als die anderen Bögen des Stapels in Eingriff geführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gckcnraeichnet, uoS die Bögen des Stapels naßgepreßt und als getrocknete Papierfaserstoffwickel vorgesehen werdeis.

4. Vorrichtung zum Trennen von Fasern aus einem Stapel fasriger Bögen und Regeln der Stärke der KJumpenbiidung während des Zerfaserungsvorganges, mit einem Gehäuse, einer in letzterem vorgesehenen Zerfaserungseinrichtung zum lneingriffbringen mit einem Stapel fasriger Bögen zwecks Trennung von Fasern aus letzteren, mit einer ersten Führungseini;:htung, deren stromab befindliches Ende mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung steht, zur Führung mindestens eines fasrigen Bogens in Eingriff mit der Zerfasersngii?inrichtung, und mit einer ersten Zuführungseinrichlung zum Steuern der Geschwindigkeit, mit der mindestens ein fasriger Bogen in Eingriff mit der Zerfaserungseinrichtung führbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zweite Führungseinrichtung (36), deren stromab befindliches Ende mit der ersten Führungseinrichtung (18) vor der Zerfaserungseinrichtung (12) zur Führung mindestens eines anderen Bogens (42) in stapelmäßiger Beziehung mit mindestens einem fasrigen Bogen (16) vor der Zerfaserungseinrichtung (12) verbunden ist, und durch eine zweite Zuführungseinrichtung (44,46) zur Steuerung der Geschwindigkeit, mit der mindestens ein anderer fasriger Bogen (42) entlang der zweiten Führungseinrichtung (36) der ersten Führungseinrichtung (18) zugeführt und in die Zerfaserungseinrichtung (12) geleitet wird. so

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (18) und zweite (36) Führungseinrichtung jeweils gegenüberliegende Flächen (24, 28, 30 und 38, 40) aufweisen, die jeweils einen langgestreckten Kanal (18, 36) bilden, wobei der eine Kanal (36) im spitzen Winkel zu dem und unterhalb des anderen Kanals (18) angeordnet ist und mi: seinem stromab befindlichen Ende mit dem anderen Kanal (18) stromauf der Zerfaserungseinrichtung (12) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerfaserungseinrichtung (12) eine drehbar gelagerte Walze mit Vorsprüngen an ihrem Außenumfang ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuführungseinrichtung (20, 22) und die zweite Zuführungseinrichtung (44,46) jeweils einander gegenüberliegende Antriebsflächen aufweisen, die den Eingriff mit den fasrigen Bögen (16,42) und das Führen letzterer in die Zerfaserungseinrichtung (12) durch den einen (18) bzw. den anderen Kanal (36) bestimmen.