DE2657336A1

DE2657336A1 - Verfahren zur herstellung eines zweiachsig ausgerichteten faservlieses

Info

Publication number: DE2657336A1
Application number: DE19762657336
Authority: DE
Inventors: Preston Fairfax Marshall
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Kendall Co
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1977-06-30
Also published as: CA1045431A; SE7614229L; CH625662GA3; BR7608473A; IT1123045B; SE429350B; NL7614069A; MX145203A; GB1525790A; DK145470C; IE43992L; GR62432B; ES454403A1; NZ182911A; NO764270L; ATA937476A; AU2067976A; AU504104B2; DK145470B; FR2335631B1

Description

-".·■■■■ PA 95 naeh s,_u«.gar, (0711,356539

Telex 07 256610 smru

3 Telegramme Patentschutz

* " Essllngenneckar

THE KENDALL COMPANY, 95 West Street, Walpole, Mass./USA

Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Faservlieses

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Faservlieses. Ihre Aufgabe besteht darin, ein zweiachsig ausgerichtetes Faservlies zu erzeugen, das eine weiche Oberflächenbeschaffenheit und ein ästhetisch ansprechendes Äußeres aufweist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist das Verfahren
zur Herstellung des zweiachsig ausgerichteten Faservlieses dadurch gekennzeichnet, daß gemäß der Erfindung ein Bestand aus einer Mischung von langen Fasern von einer
Mindestlänge von 12,7 nun und von kurzen Fasern mit einer •Länge von weniger als 12,7 mm in einem bewegten Zustand gehalten wird, sodann als Faserstrom in eine Hauptkammer überführt wird, in der der Faserstrom stabilisiert
wird, der Faserstrom sodann auf ein sich bewegendes
Fourdinier-Sieb gelenkt wird, das £luid-undurchlässige fingerärtige Abdeckbereiche aufweist, die über oder auf dem Sieb angeordnet und derart beschaffen sind, daß die Mehrzahl der langen und der kurzen Fasern des Faserstroms auf dem Sieb außerhalb der Abdeckbereiche abgelegt wird, wobei die Fasern, die unmittelbar neben den Abdeckbereichen liegen, sich im wesentlichen parallel zu der Längserstreckung der Abdeckbereiche ausrichten, während eine

70982 6/07 71

_■ O —

- r-

Minderzahl der langen und kurzen Fasern quer zu den Abdeckbereichen abgelegt und im wesentlichen rechtwinklig zu der LängserStreckung der Abdeckbereiche ausgerichtet wird, sodann die Fasern des zweiachsig ausgerichten Faservlieses in dieser Ausrichtung festgelegt werden und das Faservlies auf dem sich bewegenden Sieb einer Aufnahmevorrichtung zugeführt wird.

Vorzugsweise sind die Abdeckbereiche aus etwa im gleichen Abstand angeordneten^ fingerähnlichen streifenerzeugenden Leisten gebildet, die auf oder über dem Sieb angeordnet sind und deren Abmessungen und Abstände derart gewählt sind, daß sie ein Faservlies mit Streifen von abwechselnd größerer Faserdichte und kleinerer Faserdichte erzeugen, wobei die Hehrzahl der langen und kurzen Fasern zwischen den streifenerzeugenden Leisten hindurchgeht und sich gemäß der Längserstreckung des Siebes ausrichtet, während eine Minderzahl der Fasern sich quer über die streifenerzeugenden Leisten legt und sich auf dem Sieb in einer Querrichtung ausrichtet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestelltes Faservlies in einer Draufsicht und

Fig. 2 ein die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergebendes Schema.

703826/0771

Fig. 1 zeigt ein einschichtiges Faservlies 10 mit abwechselnden Streifen 11 größerer Faserdichte und Streifen 12 kleinerer Faserdichte, Wie erkennbar ist, ist die Mehrzahl der Fasern in den Streifen 11 in einer Richtung orientiert, die im wesentlichen der Richtung eines sich bewegenden Fourdrinier-Siebförderbandes folgt, auf welchem das Faservlies hergestellt wird (Herstellungsrichtung)γ d.h. diese Fasern erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der Länge des Faservlieses. Dagegen ist die Mehrzahl der Fasern in den Streifen 12 in einer Richtung orientiert, die im wesentlichen über die Breite des Faservlieses 10 verläuft (quergeriehtete Orientierung), d.h. diese Fasern liegen etwa rechtwinklig zu den Fasern in den Streifen 11 und überbrücken die Streifen 12. Diese abwechselnd gestreiften Teile verschiedener Faserorientierung werden auf folgende Weise gleichzeitig erzeugt:

Ein Faservlies, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wird gemäß einer Papierherstellungstechnik erzeugt, bei der ein Vorrat einer Mischung von langen und kurzen Fasern mit einem gewissen Zusammenhalt in einem Kasten vorbereitet und bereitgehalten wird, wobei die Mischung bewegt wird, um zu verhindern, daß die Festbestandteile sich absetzen und trennen. Der Faserbestand strömt sodann durch ein Einlaßverteilungssystem, in welchem der Strom zu der vollen Maschinenbreite ausgebreitet und in ein Gehäuse eingebracht wird, in ^dem er stabilisiert wird. Der stabilisierte Faserbestand strömt sodann auf ein sich bewegendes Fourdrinier-Drahtsiebförderband, das um eine perforierte Gautschwalze herumläuft, auf die eine Saugwirkung ausgeübt wird, um das Wasser abzuziehen und zu bewirken, daß die Fasern auf dem Siebförderband abgelegt werden.

709826/0771

Das Drahtsieb weist flüssigkeitsundurchlässige Abdeckbereiche auf in Gestalt von fortlaufenden, parallelen Streifen, die sich der Länge nach über das Sieb erstrecken. Es können jedoch auch parallel angeordnete, streifenerzeugende Leisten vorgesehen sein, die sich in der Längsrichtung des Siebes über diesem erstrekken, und zwar auf dem Wege des Faserstromes zu dem Sieb. Diese streifenerzeugende Leisten gleichen denjenigen, die in der Vorrichtung verwendet werden, die in der britischen Patentanmeldung 36 906/75 beschrieben worden ist, und durch die ein Faservlies erzeugt wird, in dem ein die Fasern enthaltender Luftstrom auf ein sich bewegendes Siebförderband gelenkt wird. Wenn der Faserstrom auf das Sieb gelangt, wird die Mehrzahl sowohl der langen als auch der kurzen Fasern in die Bereiche auf diesem gelenkt, die außerhalb der Abdeckbereiche oder der streifenerzeugenden Leisten liegen. Das trifft insbesondere für die kurzen Fasern zu, da diese nicht Kräften ausgesetzt sind, die von mehr als einem Bereich außerhalb der flüssigkeitsundurchlässigen Bereiche ausgehen, so daß sie nicht dazu kommen, einen undurchlässigen Bereich zu überbrücken. Tatsächlich werden sie wegen der Bewegung des Siebes vermehrt auf diejenigen Teile des Siebes zwischen den undurchlässigen Bereichen gelenkt und orientieren sich parallel zu der Herstellungsrichtung des Faserbandes, das auf dem Sieb erzeugt wird.

Gleichzeitig unterliegt eine Minderheit von Fasern, insbesondere die langen Fasern, den Kräften, die von mindestens zwei Bereichen zwischen den undurchlässigen Bereichen ausgehen und bewirken, daß einige der langen Fasern einen undurchlässigen Bereich überbrücken, wobei diese Fasern derart ausgerichtet werden, daß sie sich recht-

709826/0771 - 5 -

- Sr-

winklig _Zu der Längserstreckung des Siebes orientieren.

Wenn die streifenerzeugenden Leisten oder Abdeckbereiche ausreichend dicht beieinanderliegen, und praktisch sollte der Abstand zwischen ihnen kleiner als die durchschnittliche Länge und vorzugsweise kleiner als die halbe durchschnittliche Länge einer langen Faser sein, werden die » Fasern, die die Streifenerzeugenden Leisten oder Abdeckbereiche nicht überbrücken, in einen Streifen von grösserer Faserdichte eingebracht, der zwischen den Streifenleisten oder den Abdeckbereichen liegt. In einem Streifen von größerer Faserdichte ist die Mehrzahl der Fasern gemäß der LängserStreckung des Faserbandes ausgerichtet.

Wie schon ausgeführt worden ist, haben die langen Fasern eine Länge von mindestens 12,7 mm, während die kurzen Fasern, die Papierfasern, Baumwoll-Linters oder kurze thermoplastische Fasern oder Kombinationen von diesen Fasern sein können, eine Länge haben, die kleiner ist als 12,7 mm. Wenn kurze thermoplastische Fasern verwendet werden, entweder allein oder mit anderen kurzen Fasern, werden sie in die Streifen von größerer Faserdichte eingebracht und binden, wenn sie durch Wärme aktiviert werden, die langen, die überbrückung bewirkenden Fasern an deren Enden, die in die Streifen hineinreichen, während sie die die überbrückung bewirkenden Fasern zwischen den Streifen größerer Faserdichte im übrigen frei von einer solchen Bindung lassen, so daß in diesen Bereichen eine Art Drapierung und eine angenehme Weichheit zustandekommt, wodurch auch das gesamte Faservlies entsprechende Eigenschaften erhält.

Der Abstand zwischen den Streifen größerer Faserdichte, die lange und kurze Fasern enthalten, sollte mindestens der Breite dieser Streifen entsprechen, jedoch nicht so

709826/0771

groß sein, daß die langen Fasern diese Abstände nicht überbrücken können. Während zwar in den Streifen kleinerer Faserdichte einige kurze Fasern mit den langen, die überbrückung bewirkenden Fasern gemischt sind, ist die Mehrzahl der kurzen Fasern in den Streifen größerer Faserdichte enthalten.

In allen außer den leichtesten Faservliesen ist die Oberfläche der Vliese, das ist derjenige Teil des Vlieses, der am v/eitesten von dem Fourdrinier-Sieb entfernt ist, mit einem kleinen Teil langer und kurzer Fasern bedeckt, die ungeordnet oder im allgemeinen quer ausgerichtete, die gesamte Breite des Faserbandes bedecken. Da die Fasern des von dem Faservorrat ausgehenden Stromes sie auf dem Sieb und auf den Abdeckbereichen ablagern oder sich eine vergrößernde,dicke Schicht bilden und sich an den streifenerzeugenden Leisten vorbeibewegen, werden die Fasern weniger durch die divergierende- wirkung des Wassers zwischen den flüssigkeitsdurchlässigen und flüssigkeitsundurchlässigen Bereichen beeinflußt und fallen auf der Oberfläche des Faserbandes in etwas ungeordneter Weise nieder. Das Faserband kann in diesem Stadium am besten derart beschrieben werden, daß es Streifen von größerer und kleinerer Faserdichte aufweist und eine mit diesen verbundene Deckschicht aus etwas ungeordneten langen und kurzen Fasern besitzt. Nichtsdestoweniger ist jedoch die Mehrzahl der Fasern nach den Streifen ausgerichtet und weist eine Orientierung parallel zu der Längserstrekkung des Faserbandes auf.

Wenn die streifenerzeugenden Leisten oder die Abdeckbereiche näher aneinandergerückt werden, und z.B. derart angeordnet sind, daß ihre Mittellinien einen Abstand von 19 mm voneinander haben, wird eine ausgesprochenere Rippenstruktur erzeugt. Unter "Rippenstruktur" wird eine

709826/0771

- sh-

solche verstanden, bei der die Streifen größerer Faserdichte soviel 'Fasern enthalten, daß sie eine nahezu halbkreisförmige Gestalt annehmen, während die Streifen kleinerer Faserdichte mehr oder weniger flach bleiben.

Das Faserband wird von dem sich bewegenden Sieb in eine Zone gefördert, in der die Fasern in der oben beschriebenen Orientierung gebunden werden, z.B. dadurch, indem ein Klebstoff auf das Faserband aufgebracht wird oder in dem Fall, in dem die Fasern thermoplastisch sind, durch Hindurchführen durch eine Heizvorrichtung. Zum Schluß wird das gebundene Faservlies von dem Sieb durch eine geeignete Aufnahmevorrichtung abgenommen.

Die gemäß der Erfindung erzeugten Faservliese bieten die verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten und können z.B. als zum Wegwerfen bestimmte Gardinen oder Vorhänge, als Zierbänder oder Bänder zum Blumenbinden, als Schweißbänder, als zu verklebende Wundverbände oder als zum Wegwerfen bestimmte Tischtücher verwendet werden. .

Naturgemäß können auch anders gestaltete Muster von Abdeckbereichen verwendet werden, um auf die gleiche Weise zweiachsig orientierte Faservliese zu erzeugen, in denen die Bereiche größerer und kleinerer Faserdichte keine langen Streifen bilden. So können z.B. die Abdeckbereiche auf dem Sieb die Gestalt eines Sterns haben, so daß, wenn die Fasern auf dem Sieb abgelegt worden sind und über die Saugwalze laufen, die zweiachsige Orientierung der Fasern auf den Abdeckbereichen auf dem Sieb und um diese herum bewirkt wird. Die Abdeckbereiche werden hierbei derart von Fasern bedeckt, daß Bereiche kleinerer Faserdichte. Zustandekommen, in denen die Fasern derart ausge-

709826/0771 "⁸"

richtet sind, daß sie quer zu den fingerartigen Ansätzen des Sterns verlaufen, während der Bereich des Faserbandes, der unmittelbar an einen Abdeckbereich anschließt. Fasern enthält, die etwa parallel zu den fingerartigen Ansätzen ausgerichtet sind, während die Fasern in dem übrigen Teil des Faserbandes, die nicht durch Abdeckbereiche beeinflußt worden sind, je nach Wunsch eine ungeordnete Orientierung, eine Querorientierung oder eine Orientierung in der Herstellungsrichtung aufweisen können. Auf dem Sieb können naturgemäß auch andere Formen von Abdeckbereichen vorgesehen sein, um auf dem Faservlies ebenso zweiachsig orientierte Muster zu erzeugen.

Wenn die streifenerzeugenden Leisten oder Abdeckbereiche sich nicht über die gesamte Breite des bewegten Siebes erstrecken, wird auf der unbedeckten Oberfläche des Siebes ein Faserband mit willkürlich ausgerichteten Fasern erzeugt, das mit dem zweiachsig ausgerichteten Faserband einheitlich verbunden bzw. diesem überlagert wird.

709826/0771

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Faservlieses/ dadurch gekennzeichnet, daß ein Bestand aus einer Mischung von langen Fasern von einer Mindestlänge von 12,7 nun und von kurzen Fasern mit einer Länge von weniger als 12,7 mm in einem bewegten Zustand gehalten wird, sodann als Faserstrom in eine Hauptkammer überführt wird, in der der Faserstrom stabilisiert wird, der Faserstrom sodann auf ein sich bewegendes Fourdrinier-Sieb gelenkt wird, das fluid-undurchlässige fingerartige Abdeckbereiche aufweist, die über oder auf dem Sieb angeordnet und derart beschaffen sind, daß die Mehrzahl der langen und der kurzen Fasern des Faserstroms auf dem Sieb außerhalb der Abdeckbereiche abgelegt wird, wobei die Fasern,die unmittelbar neben den Abdeckbereichen liegen, sich im wesentlichen parallel zu der Längserstreckung der Abdeckbereiche ausrichten, während eine Minderzahl der langen und kurzen Fasern quer zu den Abdeckbereichen abgelegt und im wesentlichen rechtwinklig zu der Längserstreckung der Abdeckbereiche ausgerichtet wird, sodann die Fasern des zweiachsig-ausgerichten Faservlieses in dieser Ausrichtung festgelegt werden und das Faservlies auf dem sich bewegenden Sieb einerAufnahmevorrichtung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckbereiche aus etwa im gleichen Abstand angeordneten fingerähnlichen,, Streifenerzeugenden Leisten bestehen, die auf oder über dem Sieb angeordnet sind und deren Abmessungen und Abstände derart

ORlQlNAL INSPECTED

709826/0771 - ίο -

-ζ

gewählt sind, daß sie ein Faservlies mit Streifen, von abwechselnd größerer Faserdichte und kleinerer Faserdichte erzeugen, wobei die Mehrzahl der langen und kurzen Fasern zwischen den streifenerzeugenden Leisten hindurchgeht und sich gemäß der Längserstrekkung des Siebes ausrichtet, während eine Minderzahl der Fasern sich quer über die streifenerzeugenden Leisten legt und sich auf dem Sieb in einer Querrichtung ausrichtet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Rändern der streifenerzeugenden Leisten kleiner ist als die durchschnittliche Länge einer langen Faser.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Rändern der streifenerzeugenden Leisten kleiner ist als die Hälfte der durchschnittlichen Länge einer langen Faser.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies oberhalb seines gestreiften Teils und einheitlich verbunden mit diesem allgemein quer oder willkürlich ausgerichtete Fasern enthält.

709826/0771