DE2937531A1

DE2937531A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faserbahnen

Info

Publication number: DE2937531A1
Application number: DE19792937531
Authority: DE
Inventors: Karl Kristian Kobs Kroeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-04-03
Also published as: ES8103228A1; DK144426B; NL7906936A; GB2031970A; DK412778A; JPS5590662A; NO792994L; FR2436209A1; IT1123717B; ES484211A1; ES492084A0; IT7925783A0; FR2436209B1; SE7907701L; ZA794918B; GB2031970B; FI792895A; BE878828A; LU81691A1; CA1121565A

Description

Patentanwalt·

hP.aberi Zimmermann 00071:01

Bosanthal 7 / n. Autg. · 5 · 29 37531

Möo*en*

17. September 1979

KARL KRISTIAN KOBS KR0YER Le Schuykill, 19, Boulevard de Suisse Apt. Nr. 1, Block B, 3. Etage MONTE CARLO, MONACO

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserbahnen

Ö300U/073?

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserbahnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserbahnen, insbesondere Bahnen aus Zellulosefasern, bei dem ein endloses luftdurchlässiges Formsieb unter mehreren Faserverteilern vorbeibewegt wird, die Fasern abgeben, die unter dem Einfluß eines oder mehrerer an der gegenüberliegenden Seite des Formsiebes angeordneter Saugkästen gegen das Formsieb gesaugt werden, um auf diesem eine Faserbahn zu bilden.

Bei der Herstellung von Faserbahnen mit einem herkömmlichen Verfahren der vorstehend genannten Art sind die Faserverteiler in Abständen längs des endlosen luftdurchlässigen Formsiebes angeordnet, und ein Saugkasten ist bei jedem Faserverteiler vorgesehen.

In der dänischen Patentanmeldung Nr. 4956/77 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein endloses luftdurchläesiges Formsieb unter einem Faserverteiler vorbeibewegt wird, der aus mehreren zusammengebauten Faserverteilereinheiten besteht und unter dem ein für diese Faserverteilereinheiten gemeinsamer Saugkasten angeordnet ist, der dazu dient, die Faserschicht fortwährend an das Sieb anzusaugen, während sie zunehmend dikker wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch dio Anwendung eines Verfahrens der genannten Art ein Fasererzeugnis erhalten werden kann, das wenigstens eine Oberflächenschicht hat, die hauptsächlich aus relativ langen Fasern be-

0300U/073?

eteht und eine mittlere Schicht hat, die hauptsächlich aus verhältnismäßig kurzen Pasern besteht.

Ein Fasererzeugnis dieser Zusammensetzung ist besonders weich und fühlt sich gut an. Demzufolge ist es für die Herstellung verhältnismäßig leichter Fasererzeugnisse, insbesondere Fasererzeugnisse mit einem Gewicht von weniger als 100 g/m geeignet. Ein solches Erzeugnis ist insbesondere zur Verwendung als Papier für hygienische oder kosmetische Zwecke geeignet, wie z.B. Gesichtstücher, Papierhandtücher, Toilettpapier usw.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das endlose luftdurchlässige Formsieb Öffnungen mit einer Fläche von mehr als 1 mm hat und daß das durch das Formsieb unter einem bestimmten Faserverteiler hindurchfallende Fasermaterial zu einem oder mehreren der in Bewegungsrichtung des Formsiebes nachfolgenden Faserverteilern befördert wird.

Durch die Verwendung eines Siebes, das Öffnungen mit

2
einer Fläche von mehr als 1 mm hat, werden nur relativ lange Zellulosefasern, die von dem ersten Faeerverteiler abgegeben werden, von dem Sieb zurückgehalten, während die relativ kurzen Fasern durch das Sieb hindurch nach unten in den Saugkasten fallen.

Die von dem Sieb unter dem ersten Faserverteiler zurückgehaltenen relativ langen Fasern werden auf dem Sieb abgelagert, während sich die kurzen Fasern wieder durch das Sieb hindurchbewegen, wenn sie dem nachfolgenden Faserverteiler zugeführt und sodann gegen das Formsieb gesaugt werden, auf dem die langen Fasern bereits abgelagert wurden. Wenn die Faserschicht dicker wird, dann wird sie auch dichter, und selbst relativ kurze Fasern werden zunehmend auf dieser abgelagert.

0300U/0737

Wenn Fasererzeugnisse in Form von Bahnen mittels mehrerer Faserverteiler hergestellt werden, die jeweils aus mehreren, beispielsweise sechs Faserverteilereinheiten bestehen, wobei jedem Faserverteiler frisches Fasermaterial zugeführt wird, dann kann ein Fasererzeugnis erhalten werden, bei dem beide Oberflächenschichten hauptsächlich aus relativ langen Fasern bestehen.

Dies wird dadurch erreicht, indem Fasermaterial aus verhältnismäßig kurzen Fasern von dem vorhergehenden Faserverteiler dem hinteren Bereich des in Bewegungsrichtung des Formsiebes letzten Faserverteilers zugeführt wird. In diesem Fall bewegen sich die relativ kurzen Fasern relativ rasch durch den Boden des Faserverteilers und sie werden auf der Faserschicht abgelagert, die bereits auf dem Formsieb gebildet wurde. Die relativ langen Fasern hingegen werden über den gesamten Faserverteiler einschließlich seines vorderen Bereichs verteilt. Im vorderen Bereich werden sie dem starken Einfluß der in diesem angeordneten Rührwerke ausgesetzt, weil die relativ kur«· zen Fasern bereits vom Faserverteiler abgegeben wurden. Unter diesen Umständen wird die Neigung dieser Fasern gesteigert, daß sie in eine solche Lage relativ zu den Öffnungen des Bodens des Faserverteilers gelangen, daß sie durch diesen Boden hindurchtreten können.

Demzufolge wird eine Oberflächenschicht aus relativ langen Fasern an der Oberseite der bereits gebildeten Faserschicht ausgebildet.

Es ist zu beachten, daß der nachfolgend verwendete Ausdruck "Verteiler" so zu verstehen ist, daß er auch eine der Verteilereinheiten bezeichnet, die einen Teil eines aus mehreren solchen Verteilereinheiten zusammengesetzten Faserverteilers bilden. In diesem Fall wird das Fasermaterial, welches

030014/0737

-4-

das Formnetz unter einer solchen Faserverteilereinheit passiert hat, zu einer oder mehreren der nachfolgenden Faserverteilereinheiten transportiert, die beispielsweise in dem gleichen Gehäuse angeordnet sein können.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß die ursprünglich auf dem Formsieb abgelagerte Faserschicht als Filter für die nachfolgend zugeführte Mischung aus Fasern und Luft dient und demzufolge den Verlust an Fasermaterial verringert. Infolgedessen wird die Produktionsausbeute verbessert und Verunreinigungsorobleme werden auf ein Minimum verringert.

Wenn Fasererzeugnisse hergestellt werden, die hauptsächlich aus Zellulosefasern bestehen, die üblicherweise eine Länge von 0,5 - 3 mm haben, dann wird vorzugsweise ein Formsieb verwendet, dessen Öffnungen in Querrichtung der Maschine 0,5 - 1,5 mm breit sind. Diese Öffnungen sind vorzugsweise in Längsrichtung der Maschine länglich, wobei die Länge der Öffnungen beispielsweise das 3-fache ihrer Breite beträgt.

Das Formsieb besteht vorzugsweise aus einem gewebten Metallnetz, bei dem die Schußfäden und die Kettfäden ein ebenes Gewebe bilden. Vorzugsweise wird ein Netz verwendet, bei dem der Abstand zwischen den Schußfäden größer ist als der Abstand zwischen den Kettfäden, um die Reinigung des Netzes zu vereinfachen.

Bei einem besonders gut geeigneten Netz bilden die Metallfaden ein ebenes Gewebe, wobei die Schußfäden geradlinig sind, wogegen die Kettfäden an den Kreuzungspunkton abgewinkelt sind. In einem solchen Netz sind die Schußfäden von den Kettfäden umgeben, und demzufolge ist die Gefahr einer Ansammlung der Fasern an den Kreuzungspunkten geringer als bei den üblicherweise verwendeten Metallnetzen.

0300U/0737

Wie dies vorstehend erwähnt wurde, ist das Formsieb vorzugsweise ein Metallnetz. Das Formsieb kann aber auch aus Kunststoff äden hergestellt sein, und es braucht auch kein gewebtes Erzeugnis zu sein. Das Formsieb kann beispielsweise eine perforierte Folie aus Metall oder Kunststoff sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens sind mehrere, beispielsweise drei Faserverteiler längs des Formsiebes angeordnet, wobei diese Faserverteiler jeweils aus mehreren, beispielsweise aus sechs Faserverteilereinheiten bestehen, die jeweils eine Reihe von Rührwerken aufweisen, die sich quer zum Formsieb erstreckt, wobei das Fasermaterial, welches das Formsieb unter dem ersten Faserverteiler passiert, sowohl zum zweiten als auch zum dritten Faserverteiler in Bewegungsrichtung des Formsiebes transportiert wird. Auf diese Weise wird ein geeignetes Luftgleichgewicht in dem System der Faserverteiler erhalten.

Der Transport des Fasermaterials von dem Saugkasten unter dem ersten Faserverteiler zu dem zweiten und dritten Faserverteiler wird teilweise mittels eines Gebläses bewirkt, das in einer den Saugkasten unter dem ersten Verteiler mit dem zweiten und dritten Verteiler verbindenden Rohleitung angeordnet ist, und teilweise mit einer Absaugeinrichtung bewirkt, die mit den Saugkasten unter dem zv/eiten und dem dritten Faserverteiler verbunden ist.

Wie dies vorstehend erwähnt wurde, wird das Fasermatfirial von dem Saugkasten unter dem ersten Faserverteiler vorzugsweise in den hinteren Bereich des dritten Faserverteilers eingeleitet, der auch mit frischem Fasermaterial beschickt wird, um eine Oberflächenschicht zu erhalten, die hauptsächlich aus langen Fasern besteht.

0300U/0737

• ήή.

Wenn verhältnismäßig dünne Faserbahnen mit einem Verfahren der eingangs genannten Art hergestellt werden, dann werden üblicherweise ein oder mehrere zusätzliche Siebe benutzt, um die von dem Formsieb abgenommene Faserbahn zu einer Trocknungsstation zu befördern.

Es wurde gefunden, daß es durch die Verwendung des vorstehend erwähnten relativ offenen Formsiebes möglich ist, die auf dem Formsieb gebildete dünne Faserbahn unmittelbar auf einen Trocknungszylinder aufzubringen. Diese Erkenntnis hat wesentlich dazu beigetragen, eine Vorrichtung für die Herstellung von Faserbahnen raumsparender auszubilden und die Gestehungs- und Unterhaltskosten für eine solche Vorrichtung zu verringern.

Wenn das Formsieb während der überführung der Faserbahn auf den Trocknungszylinder gegen diesen Zylinder gepreßt wird, beispielsweise mittels einer oder mehreren Andrückrollen, dann wird ein dem Oberflächenmuster des Formsiebes entsprechendes Oberflächenmuster auf beiden Seiten der Faserbahn ausgebildet. Demzufolge befindet sich die Faserbahn im wesentlichen nur in einem dem Oberflächenmuster des Formsiebes entsprechenden Muster von Punkten oder Linien mit dem Trocknungszylinder in Berührung.

Dies ist von großer Wichtigkeit hinsichtlich der nachfolgenden Abnahme der getrockneten Faserbahn vom Trocknungszylinder. Bislang konnte eine dünne Faserbahn, die mit der gesamten Fläche an einem Trocknungszylinder anhaftete, nur in Verbindung mit einem Schrumpfen des Fasermaterials von diesem beseitigt werden. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Faserbahn jedoch von dem Trocknungszylinder abgenommen v/erden, ohne daß sie gleichzeitig schrumpft.

0300U/0737

Die Fasern der erhaltenen Faserbahn werden mit einem Bindemittel miteinander verklebt. Solch ein Bindemittel kann dem Fasermaterial auf verschiedene Weise zugeführt werden. Ein festes Bindemittel, beispielsweise modifizierte Stärke, die durch Zuführung von Feuchtigkeit aktiviert wurde, kann in die Entfaserungseinrichtung, beispielsweise eine Hammermühle eingeleitet werden, die üblicherweise benutzt wird, um das dem Fasermaterial zugeführte entfaserte Material zuzubereiten.

Wenn das Bindemittel den Faserverteilern zusammen mit dem entfaserten Material zugeführt wird, dann passiert ein wesentlicher Anteil desselben das Formsieb unter dem ersten Faserverteiler und wird demzufolge hauptsächlich in der auf der Oberseite der ersten Schicht gebildeten Faserschicht abgelagert.

Un das Bindemittel zu aktivieren, wird Feuchtigkeit, beispielsweise Wasser auf die Faserbahn aufgesprüht, während diese auf dem Formsieb aufliegt. Überschüssiges Wasser wird während der Berührung der Faserbahn mit dem Trocknungszylinder beseitigt. Während des Erhitzens der Faserbahn kann das Bindemittel aushärten.

Ein Bindemittel in Form einer Lösung oder Suspension kann auch auf die Faserbahn aufgesprüht werden, während diese auf dem Formsieb aufliegt.

Bei Verwendung eines warmaushärtenden Bindemittels kann es notwendig sein, die Faserbahn auf eine höhere Temperatur aufzuheizen als sie während der Berührung zwischen der Faserbahn und dem Trocknungszylinder erzielt wird.

Dies kann dadurch erreicht werden, indem die Faserbahn durch einen Aushärteofen hindurchbewegt wird, in welchem heisse Luft durch die Faserbahn hindurchgeleitet wurde« nachdem diese von dem Trocknungezylinder abgenommen wurde.

0300U/0737

Während einer solchen Wärmebehandlung zum Aushärten des warmaushärtenden Bindemittels ist es zweckmäßig, die Faserbahn weiterhin abzustützen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird diese Abstützung der Faserbahn dadurch bewirkt, indem der rücklaufende Abschnitt des Formsiebes zur Abstützung der Faserbahn während des Aushärtevorgangs benutzt wird.

Das Bindemittel kann auch in der Weise zugeführt werden, indem eine verhältnismäßig zähe Lösung oder Suspension aus Bindemittel beispielsweise mittels Rollen auf die Oberfläche des Formsiebes aufgebracht wird. Das Bindemittel wird hauptsächlich auf den vorspringenden Bereichen des Siebes (bei einem gewebten Metallnetz die Kreuzungspunkte) abgelagert, und es wird demzufolge bei dem nachfolgenden Prägevorgang in die Faserbahn hineingedrückt, wenn das Formsieb mit der darauf angeordneten Faserbahn gegen den Trocknungszylinder gepreßt wird.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bindemittel hauptsächlich in den eingeprägten Punkten oder Linien angeordnet, und die zwischenliegenden Bereiche werden demzufolge nicht komprimiert. Es wird daher ein Erzeugnis erhalten, das eine weiche und absorbierende Oberfläche hat und voluminös ist.

Die Abnahme der Faserbahn von dem Trocknungszylinder wird vorzugsweise mit einem Streichblech bewirkt» In Abhängigkeit von der Form und Lagerung eines solchen Streichblechs wird die Faserbahn in einem geschrumpften oder ungeschrumpften Zustand beseitigt. Wenn die Faserbahn schrumpft, dann wird ihre Länge üblicherweise ungefähr um 20% verringert. Im Hinblick auf die Art der Berührung der Faserbahn mit der Oberfläche des Trock-

^;> 1 0 0

nungszylinders kann die Faserbahn von dieser Oberfläche ohne Schrumpfung abgenommen werden. Es wird daher eine Faserbahn erhalten, die eine glatte Oberfläche und im wesentlichen in allen Richtungen gleiche Oberflächeneigenschaften hat.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Zellulosefaserbahnen mit einem endlosen luftdurchlässigen Formsieb, mehreren längs des Formsiebes angeordneten Faserverteilern und einem oder mehreren Saugkästen, die mit jedem der Faserverteiler zusammenarbeiten und auf der gegenüberliegenden Seite des Formsiebes angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Formsieb öffnungen mit einer Fläche von mehr als 1 mm hat und daß Verbindungsleitungen vorgesehen sind, die den oder die Saugkasten unter einem bestimmten Faserverteiler mit einem oder mehreren in Bewegungsrichtung des Formsiebes nachfolgenden Saugkästen verbinden.

Die Verteiler der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise von einer Bauart, die eine oder mehrere Reihen von Rührwerken aufweist, die in einer oder mehreren Ebenen rotieren, die zu der Oberfläche des Formsiebes im wesentlichen parallel sind.

Es ist besonders vorteilhaft, Verteiler der Bauart zu verwenden, wie sie in der dänischen Patentanmeldung Nr. 4956/77 beschrieben sind. Die einzelnen Faserverteilereinheiten eines solchen Faserverteilers sind vorzugsweise im gleichen Gehäuse angeordnet, und die Verwirbelungszonen sind durch Trennwände einer solchen Bauart voneinander getrennt, die es ermöglicht, daß Fasermaterial von einer Wirbelzone in die benachbarte Wirbelzone gelangt.

03001i/0737

Bei einer Vorrichtung, die drei solche Faserverteiler aufweist, die jeweils aus beispieleweise sechs Faserverteilereinheiten bestehen, sind der bzw. die Saugkasten unter dem ersten Faserverteiler vorzugsweise mit Einlassen des zweiten Faserverteilere verbunden, wobei diese Einlasse in den mittleren Bereich dee Faserverteilergehäuses münden, und mit Einlassen des dritten Faserverteilers verbunden, die in den hinteren Bereich des Faserverteilergehäuses münden.

Der bzw. die Saugkasten unter den Faserverteilern haben vorzugsweise Rollen zum Abstützen des Formsiebes, das über diesem bzw. diesen Saugkasten hinwegbewegt wird. Diese Stützrollen sind vorzugsweise unmittelbar unter den Wellen der Rührwerke angeordnet, weil es sich gezeigt hat, daß bei einer solchen Anordnung eine optimale Luftverteilung in der bzw. den Saugkästen erhalten wird.

Eine Sprühkammer mit einer Einrichtung zum Aufsprühen von Wasser oder einer Bindemittellösung auf die Faserbahn kann neben dem letzten Faserverteiler in der Reihe solcher Faserverteiler angeordnet sein.

Die überführung der Faserbahn auf den Trocknungszylinder wird vorzugsweise dadurch bewirkt, indem die Faserbahn gegen den Zylinder angepreßt wird, während sie noch mit dem Formsieb in Berührung steht.

Die Vorrichtung kann daher eine oder mehrere Rollen aufweisen, die sowohl als Stützrollen für das Formsieb als auch als Anpreßrollen dienen, um das Formsieb und die darauf befindliche Faserbahn gegen den Trocknungszylinder anzupressen.

Der erforderliche Anpreßdruck kann durch Verwendung eines Formsiebes erzeugt werden, das einen wesentlichen.Bereich, beispielsweise bis zu 180° des Umfange des Trocknungszylinders umgibt·

0300U/0737

Diese Ausführungsform ist besonders nützlich, wenn sich der Rücklaufabschnitt des Formsiebes über der Reihe von Faserverteilern erstreckt, und wenn sich derjenige Abschnitt des Formsiebes, auf dem die Faserbahn gebildet wird, auf Höhe des Bodens befinden soll.

Der verwendete Trocknungszylinder hat vorzugsweise eine von innen beheizte Trommel. Die Oberfläche des Trocknungszylinders wird vorzugsweise auf eine Temperatur von 100 - 200°C, insbesonder 120 - 160⁰C erhitzt.

Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Einrichtung zur Abnahme der Faserbahn von dem Trocknungszylinder. Vorzugsweise wird ein Streichblech benutzt, dessen Kante gegen die Oberfläche des Trocknungszylinders gepreßt wird. Wie dies vorstehend erwähnt wurde, kann die Einrichtung zum Beseitigen der Faserbahn von dem Trocknungszylinder derart ausgebildet sein, daß die Faserbahn gleichzeitig schrumpft. Wie dies gleichfalls vorstehend erwähnt wurde, ermöglicht die Erfindung aber auch die Abnahme der Faserbahn ohne ein Schrumpfen derselben zu bewirken.

Die Vorrichtung kann auch eine oder mehrere Einrichtungen zum Aufwickeln der Faserbahn aufweisen, um eine Rolle zu bilden. Wenn ein warmaushärtendes Bindemittel verwendet wird, dann kann die Vorrichtung auch eine Einrichtung zum v/eiteren Erwärmen der Faserbahn aufweisen, bevor diese abgekühlt und aufgewickelt wird.

Die Einrichtung zum weiteren Erwärmen der Faserbahn besteht vorzugsweise aus einem Saugkasten, der an einer Seite eines endlosen Stützbandes angeordnet ist, und aus Heizelementen mit einer Luftzufuhreinrichtung, die auf der gegenüberliegenden Seite des Stützbandes angeordnet ist.

030014/0737

Wenn die Faserbahn einer solchen zusätzlichen Erwärmung unterworfen wird, dann wird sie auf das Stützband aufgebracht und unter dem Einfluß des Unterdrucks in dem Saugkasten gegen das Band angesaugt. Wenn die Faserbahn zusammen mit dem Stützband vorwärtsbewegt wird, dann wird sie durch Heißluft erhitzt, die von den Heizelementen erzeugt wird und die unter dem Einfluß des Unterdrucks in der Saugkammer die Faserbahn durchströmt.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Stützband von einem Bereich des rücklaufenden Abschnittes des Formsiebes gebildet.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Bereich eines bevorzugten Metallnetzes zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Netzes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Metallnetz besteht aus Kettfaden 1 und aus Schußfäden 2, wobei der Abstand zwischen den Schußfäden 2 größer ist als derjenige zwischen den Kettfäden Io Die Kettfaden 1 und die Schußfäden 2 bilden ein sog. ebenes Gewebe. Während die Schußfäden 2 geradlinig sind, sind die Kettfaden 1 jedoch an den Kreuzungspunkten mit den Schußfäden

0300U/0737

abgewinkelt bzw. umgebogen. Das gezeigte Netz hat den Vorteil, daß es einfach ist, Fasern, Faserklumpen, Bindemittel usw. von demselben zu entfernen, wenn eine Bürste über das Netz hinwegstreicht, deren Drehachse zur Längsrichtung der Schußfäden 2 parallel ist, v/eil die Schußfäden den Oberflächen des Netzes nicht benachbart sind.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtungen sind grundsätzlich identisch, soweit es die Formabschnitte und die Bindemittelzuführabschnitte betrifft, und gleiche Bestandteile dieser Abschnitte der Vorrichtungen sind daher mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der Formabschnitt besteht aus drei Faserverteilern 10, und 12, die aufeinanderfolgend über einem Formsieb 13 angeordnet sind, das in der durch den Pfeil 14 bezeichneten Richtung bewegt wird. Jeder Faserverteiler besteht aus sechs Faserverteilereinheiten, die in einem gemeinsamen Gehäuse 15 angeordnet sind. Jede Faserverteilereinheit besteht aus mehreren Rührwerken, die in einer zur Bewegungsrichtung 14 des Formsiebes 13 rechtwinkligen Reihe angeordnet sind. Die Rührwerke 16 haben Propeller, die in kurzer Entfernung über dem Boden des Gehäuses angeordnet sind, wobei dieser Boden als Netz ausgebildet ist. Trennwände 17 sind zwischen benachbarten Reihen von Rührwerken 16 angeordnet. Diese Trennwände 17 erstrecken sich nicht ganz bis zum Boden des Gehäuses 15, und demzufolge können sich Fasern von einem Bereich unter einer Reihe von Rührwerken 16 zu einem benachbarten Bereich unter einer anderen Reihe von Rührwerken 16 bewegen·

Unter jedem Faserverteiler 10, 11 und 12 ist ein Saugkasten 18, 19 bzw. 20 angeordnet, der mehrere das Formsieb 13 abstützende Rollen 21 enthält. Die Faserverteiler 10, 11 und

0300U/0737

sind mit Faserzufuhrleitungen 22_# 23 bzw. 24 verbunden, um frisches Fasermaterial zuzuführen. Der Saugkasten 18 ist mit dem mittleren Bereich des Faserverteilers 11 und mit dem hinteren Bereich des Faserverteilers 12 über ein eine Luftpumpe 26 enthaltendes Rohr 25 verbunden. Die Faserzufuhrleitungen für frisches Fasermaterial münden auch in den hinteren Bereich des Faserverteilers 12.

Der Saugkasten 19 ist über ein Verbindungsrohr 27 mit einer Saugpumpe 29 verbunden, und der Saugkasten 20 ist über ein.Verbindungsrohr 28 mit der Saugpumpe 29 verbunden. Die gezeigte Vorrichtung umfaßt auch eine Sprühkammer 30, die neben dem Faserverteiler 12 und über dem Formsieb 13 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung ist der rücklaufende Abschnitt des Formsiebes 13 unter den Faserverteilern 10, 11 und 12 und unter der Sprühkammer 30 angeordnet, und das Formsieb 13 ist durch Rollen 31 bis 36 abgestützt, von denen die Rolle 34 eine Führungsrolle und die Rolle 35 eine Spannrolle ist.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung umfaßt ferner einen drehbaren Trocknungszylinder 37, ein Streichblech 38 und Rollen 39, 40_t 41 und 42 zum Abstützen einer in der Vorrichtung gebildeten Faserbahn 43, bevor diese zu einer Rolle 44 aufgewickelt wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung erstreckt sich das Formsieb 13 um einen Trocknungszylinder 45 herum, und sein rücklaufender Abschnitt wird durch die Rollen 46 bis 50 abgestützt, von denen die Rolle 47 eine Führungsrolle ist.

Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung umfaßt ferner ein Streichblech 51 und Rollen 52, 53 und 54 für eine Faserbahn 55, die im aufgewickelten Zustand eine Rolle 56 bildet.

030014/0737 ORIGINAL IMSPECTHP

- yf-

Ein Saugkasten 57, der einige Stützrollen 58 für das Formsieb 13 enthält, ist über dem Formsieb 13 zwischen dem Trocknungszylinder 45 und der Rolle 52 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Formsiebes 13 ist ein Trocknungsofen 59 mit (nicht gezeigten) Luftleitungen angeordnet.

Wenn frisch entfasertes Zellulosefasermaterial, das wahlweise einen geringen Anteil an Kunststoffasern, beispielsweise Fasern aus thermoplastischem Kunststoff enthalten kann, den Faserverteilern 10 bis 12 zugeführt wird, und wenn durch die Saugpumpe 29 Luft ausgestoßen und relativ kurze Fasern enthaltende Luft von dem Saugkasten 18 zu den Faserverteilern 11 und 12 transportiert wird, dann wird nach und nach eine Faserschicht auf dem Formsieb 13 der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung gebildet, wobei die obere und die untere Schicht der Faserbahn hauptsächlich aus relativ langen Fasern bestehen.

Wenn die Faserbahn im Faserverteiler 5 eine gewünschte Dicke erreicht hat, dann wird sie durch die Sprühkammer 30 hindurchbewegt, in der eine Bindemittellösung auf dieselbe aufgebracht werden kann.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung wird die Faserbahn mit dem Trocknungszylinder 37, der beispielsweise auf 160⁰C erhitzt ist, in Berührung gebracht und gleichzeitig stark komprimiert.

Die Faserbahn wird dann vom Formsieb 13 abgenommen und während der Verdrehung des Trocknungszylinders 37 mit dem Streichblech 38 in Berührung gebracht. In diesem Verfahrensstadium ist das Bindemittel ausgehärtet, und es liegt eine selbsttragende Faserbahn 43 vor. Die Faserbahn 43 wird sodann zur Bildung einer Rolle 44 aufgewickelt.

0300U/0737

Eine (nicht gezeigte) Bürste ist längs des rücklaufenden Abschnittes des Formsiebes 13 und zwischen den Rollen 32 und 36 angeordnet, um verbliebene Fasern oder Bindemittel vom Formsieb 13 zu entfernen.

Die mit der in Fig. 4 gezeigte Faserschicht wird mit dem Trocknungszylinder 45 in Berührung gebracht, während sie zwischen diesem Zylinder und dem Formsieb 13 komprimiert wird. Während dieser Berührung wird eine ausreichende Aushärtung selbst dann eingeleitet, wenn ein warmaushärtendes Bindemittel benutzt wird, um eine Faserbahn zu schaffen, die nach Abnahme vom Trocknungszylinder 45 mit Hilfe eines Streichblechs 51 selbsttragend ist.

Nach Abnahme vom Trocknungszylinder 45 wird die Faserbahn 55 unter dem Einfluß des in dem Saugkasten 57 herrschenden Unterdrucks mit dem Formsieb 13 in Berührung gebracht.

Während die Faserbahn 55 über den Saugkasten 57 hinwegbewegt wird, wird sie von der im Trocknungsofen 59 erzeugten Heißluft durchströmt, so daß das Bindemittel vollständig aushärtet. Die solchermaßen ausgebildete Faserbahn 55 kann nachfolgend zur Bildung einer Rolle 56 aufgewickelt werden.

Der rücklaufende Abschnitt des Formsiebes 13 wird in der gleichen Weise gereinigt, wie dies in Verbindung mit Fig. 3 erläutert wurde.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Zellulosepulpe (Typ "Korsnäss Marma") und oxidierte Stärke (Typ "Viscosol 220") im Verhältnis 95% Zellulosepulpe und

0300U/0737

5% oxidierte Stärke werden in eine Hammermühle eingebracht. Nach Ausbildung einer Faserbahn mit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung, die ein Metallnetz mit einer Maschengröße von 1,5 mm hat, wird Wasser, das 4% gelöste oxidierte Stärke (Typ "Viscosol 220") enthält, auf die Faserbahn aufgesprüht. Messungen haben gezeigt, daß wenn frisch entfasertes Material den drei Faserverteilern in gleichen Mengen zugeführt wird, ungefähr 20% der Gesamtmenge des Ausgangsmaterials das Metallnetz unter dem ersten Faserverteiler passieren und zu dem zweiten und dem dritten Faservcrteiler transportiert werden. Nachdem die Faserschicht von dem Metallnetz zu dem Trocknungszylinder überführt wurde, der eine Temperatur von 120 C aufweist ,wurde ein Produkt erhalten, das ungefähr 25% Wasser enthielt, bevor es mittels eines Streichblechs von dem Trocknungszylinder abgenommen wurde. Das Produkt, dessen Länge um ungefähr 25% verringert wurde, wurde zur Bildung einer Rolle aufgewickelt. Das erhaltene Fasererzeugnis hatte ein Gewicht von

2
30 g/m , und es war zur Hers

piertaschentüchern geeignet.

Beispiel 2

30 g/m , und es war zur Herstellung von Toilettpapier und PaEin Fasererzeugnis wurde aus den gleichen Ausgangsmaterialien und unter Anwendung der gleichen Technik hergestellt, wie dies im Beispiel 1 erläutert wurde, mit der Ausnahme, daß die Temperatur des TrocknungsZylinders 150⁰C betrug und daß das Enderzeugnis ohne jegliche Längenverminderung aufgewikkelt wurdeο Infolge der gesteigerten Oberflachentemeratur des Zylinders konnte die Faserschicht vom Trocknungszylinder ohne Schrumpfung abgenommen werden. Das erhaltene Fasererzeugnis konnte daher mit einer Geschwindigkeit aufgewickelt werden, die seiner Herstellungsgeschwindigkeit auf dem Formsieb entspricht.

0300U/0737

Beispiel 3

Ein Fasererzeugnis wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie dies im Beispiel 1 erläutert ist, mit der Ausnahme, daß der Anteil an Zellulosepulpe 93% betrug und daß 2% warmaushärtendes Bindemittel (vom Typ "Cymell 411") verwendet

2 wurden. Das erhaltene Erzeugnis hatte ein Gewicht von 25 g/m . Um eine hinreichend große Wasserfestiglceit zu erzielen, wurde das vom Heizzylinder abgenommene Fasererzeugnis für 1 bis 2 Sekunden auf eine Temperatur von 160⁰C erhitzt.

Beispiele 4 bis 6

Fasererzeugnisse von unterschiedlichem Gewicht wurden mit den Verfahren gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellt. Es wurde daher ein Fasererzeugnis mit einem Gewicht von 75 g/m (Biespiel 4) mit dem Verfahren nach Beispiel 1 hergestellt, ein Fasererzeugnis mit einem Gewicht von 75 g/m (Beispiel 5) wurde mit dem Verfahren nach Beispiel 2 hergestellt, und ein Fasererzeugnis mit einem Gewicht von 80 g/m (Beispiel 6) wurde mit dem Verfahren gemäß Beispiel 3 hergestellt. Die Erzeug-

2 2

niese mit einem Gewicht von 75 g/m und 80 g/m waren für die Erzeugung von Küchenpapierrollen und Papierhandtüchern geeignet. Die das Melaminbindemittel enthaltenden Erzeugnisse hatten eine vergrößerte Naßfestigkeit.

Beispiel 7

Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt, aber es wurde ein Melaminbindemittel vom Typ "Cymell 430" verwendet. Nachfolgende Untersuchungen des erhaltenen Erzeugnisses zeigten keine wesentlichen Unterschiede im Vergleich zu dem gemäß Beispiel 3 hergestellten Erzeugnis.

0300U/0737

Beispiel 8

Ein Fasererzeugnis wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Teil der Zellulosepulpe durch thermoplastische Fasern aus Polyäthylen ersetzt wurde. Die Polyäthylenfasern hatten im wesentlichen die gleiche Länge wie die Zellulosefasern der Pulpe. Das auf das Formsieb aufgebrachte Material hat die folgende Zusammensetzung: 80% Zellulosefasern, 15% Polyäthylenfasern und 5% oxidierte Stärke. Nach Ausbildung der Faserschicht wurde eine Lösung aus oxidierter Stärke in Wasser auf dieselbe aufgesprüht.

Das gebildete Erzeugnis war gelber als das Erzeugnis gemäß Beispiel 1, aber die Qualität des Erzeugnisses war derart, daß es zur Herstellung von Toilettpapier geeignet ist.

Beispiel 9

Ein Fasererzeugnis wurde mit dem Verfahren gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine 15% Stärkelösung mit Rollen auf das Formsieb aufgebracht wurde, bevor die Faserbahn auf demselben gebildet wurde. Das erhaltene Erzeugnis war v/iderstandsfähiger, aber nicht so weich wie das Erzeugnis gemäß Beispiel 1.

Beispiel 10

Ein Fasererzeugnis wurde mit dem Verfahren gemäß Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration der Stärkelösung, die auf die Faserschicht aufgesprüht wurde, bevor diese mit dem Trocknungszylinder in Berührung gebracht wurde, lediglich 2% betrug. Das erhaltene Erzeugnis war für die Herstellung von Küchenpapierrollen geeignet, und sein Ge-

2
wicht betrug 60 g/m .

0300U/0737

•as·

Wenn Fasererzeugnisse mit den Verfahren gemäß den vorstehend erläuterten Beispielen 1 bis 10 hergestellt werden, dann hängt die Dicke des Materials von dem Druck ab, mit dem die Faserschicht vom Formsieb gegen den Trocknungszylinder angepreßt wird und von der Temperatur desselben ab. Allgemein kann man

2 jedoch sagen, daß Erzeugnisse mit einem Gewicht von 30 g/m allgemein eine Dicke von 0,3 bis 0,4 mm haben, und daß Erzeug-

2
nisse mit einem Gewicht von 75 g/m eine Dicke von ungefähr 0_#8 bis 0,9 mm haben.

Alle Erzeugnisse, die gemäß den vorstehenden Beispielen hergestellt wurden, zeigten ein deutliches eingeprägtes Muster entsprechend demjenigen des Metallnetzes. Die Fasern waren in den eingeprägten Bereichen fest miteinander verklebt, und die erhaltenen Erzeugnisse hatten eine beträchtliche Festigkeit und waren voluminös, wodurch sie für die Herstellung von Toilettpapier und Papiertüchern geeignet waren.

0300U/0737

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Faserbahnen, bei dem ein endloses luftdurchlässiges Formsieb unter mehreren Faserverteilern vorbeibewegt wird, die Fasern abgeben, die unter dem Einfluß eines oder mehrerer an der gegenüberliegenden Seite des Formsiebes angeordneter Saugkasten gegen das Formsieb gesaugt werden, um auf diesem eine Faserbahn zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose luftdurchlässige Form-

2 sieb (13) Offnungen mit einer Fläche von mehr als 1 mm hat und daß das durch das Formsieb unter einem bestimmten Faserverteiler (10) hindurchfallende Fasermaterial zu einem oder mehreren der in Bewegungsrichtung des Formsiebes (13) nachfolgenden Faserverteilern (11, 12) befördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Faserverteiler (10, 11, 12) verwendet werden, die jeweils aus mehreren Faserverteilereinheiten bestehen, und daß jedem Faserverteiler frische Faserprodukte zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Zellulosefasererzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Formsiebes (13) in Querrichtung der Maschine 0,5 - 1,5 mm breit sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Öffnungen des Formsiebes (13) in Längsrichtung der Maschine das 2 bis 3-fache ihrer Breite in Querrichtung der Maschine beträgt.

0300U/O737

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines gewebten Metallnetzes, wobei die Kettfäden (1) und die Schußfäden (2) ein ebenes Gewebe bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Schußfäden (2) größer ist als derjenige zwischen den Kettfäden (1).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden (2) geradlinig und die Kettfäden (1) an den Kreuzungspunkten umgebogen sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Formsieb (13) gebildete Faserbahn (55) unmittelbar auf einen Trocknungszylinder (45) überführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formsieb (13) während der Überführung der Faserbahn (55) auf den Trocknungszylinder (45) gegen denselben angepreßt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel auf das Formsieb (13) aufgebracht wird, bevor die Faserbahn (55) auf demselben gebildet v/ird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungszylinder (45) auf eine Temperatur von 100 - 200⁰C erhitzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn (55) ohne Längenverminderung von dem Trocknungszylinder (45) abgenommen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn (55) nach Abnahme von dem Trocknungszylinder (45) noch weiter erhitzt wird.

0300U/073?

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn (55) von dem rüerlaufenden Abschnitt des Formsiebes (13) abgestützt wird, während sie noch weiter erhitzt wird.

15. Vorrichtung zur Herstellung von Zellulosefaserbahnen mit einem endlosen luftdurchlässigen Formsieb, mehreren längs des Formsiebes angeordneten Faserverteilern, einem oder mehreren Saugkästen, die mit jedem der Faserverteiler zusammenarbeiten und auf der gegenüberliegenden Seite des Formsiebes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Formsieb (13) Öffnungen mit einer Fläche von mehr als 1 mm hat und daß Verbindung sleitungen (25) vorgesehen sind, die den oder die Saugkästen (18) unter einem bestimmten Faserverteiler (10) mit einem oder mehreren in Bewegungsrichtung des Formsiebes nachfolgenden Saugkästen (19, 20) verbinden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (22, 23, 24) zum Zuführen frischen Fasermaterials zu jedem Faserverteiler (10, 11, 12) vorgesehen sind und daß der zu einem bestimmten Faserverteiler gehörige Saugkasten (18, 19) mit dem hinteren Ende des letzten Faserverteilers (12) der Reihe von Faserverteilern verbunden ist, die jeweils aus mehreren zusammengebauten Verteilereinheiten bestehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Trocknungszylinder (37, 45), der in unmittelbarer Verbindung mit dem Formsieb (13) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Rollen (31, 32), die sowohl als Stützrollen für das Formsieb (13) als auch als Anpreßrollen dienen, um das Formsieb und die darauf angeordnete Faserbahn (43) gegegen den Trocknungszylinder (37) zu pressen.

0300U/0731

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet« daß das Formsieb (13) um einen wesentlichen Umfangsbereich des Trocknungszylinders (45) herumgeführt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufabschnitt des Formsiebes (13) über den Faserverteilern (10, 11, 12) verläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (59) zum weiteren Erwärmen der Faserbahn (55) nach deren Abnahme vom Trocknungszylinder (45).

0300U/0737