DE3411074A1

DE3411074A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faservlies

Info

Publication number: DE3411074A1
Application number: DE19843411074
Authority: DE
Inventors: Bertram Frenzel; Dietmar Dipl.-Ing. DDR 9061 Karl-Marx-Stadt Grenzendörfer; Karl Prof. Dr.-Ing. DDR 8122 Radebeul Marx; Matthias Dipl.-Ing. DDR 8053 Dresden Mägel; Peter Dr.-Ing. DDR 8020 Dresden Offermann; Ralf-Dieter Dr.-Ing. DDR 8060 Dresden Reumann
Original assignee: VEB KOMBINAT TEXTIMA DDR 9010 KARL-MARX-STADT; Kombinat Textima VEB
Current assignee: TEXTIMA AG O-9048 CHEMNITZ DE
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1984-10-11
Also published as: IT8447870A0; IT8447870A1; GB2138456A; US4589169A; US4628571A; IT1199090B; GB8406829D0; GB2138456B

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faservlies

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Faservlies für vorzugsweise textile Flächengebilde.

Es ist bereits bekannt, eine mechanische Faservliesbildung durch eine mäanderförmige Faserbahnablage senkrecht zur Faservliestransportrichtung zu erreichen (DE-OS 1 926 951)· Die Herstellung der Faserbahn erfolgt auf einer sich fortbewegenden Saromel- oder Aufnahmeoberfläche, wobei sich die Ablegevorrichtungen für die Fasern über der Auflageoberfläche hin- und herbewegen und zwar in Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Aufnahmeoberfläche und somit die im wesentlichen parallele Schleifenlage erreicht wird. Es kann dabei mit einer oder mehreren Ablegevorrichtungen gearbeitet werden. Die Ablegevorrichtungen bestehen aus einem Quetschrollenpaar oder Prallplatten.

Nachteilig ist bei diesem Verfahren und der verwendeten Vorrichtung die schlechte Massegleichheit über die Vliesbreite und Vlieslänge, die geringere Variabilität der Faserorientierung in den einzelnen Faserschichten des Vlieses und über die Vliesbreite, die unzureichende Strukturvariabilität sowie die geringen Mustermöglichkeiten, wobei bei der mäanderförmigen Vliesbildung aus einer Faserbahn und der schleifenförmigen Faserstrangablage zwar der Vorteil der Breitenvariabilität vorliegt, aber zusätzlich Nachteile periodischer Masseschwankungen in Abhängigkeit der Faserbahn- bzw. Faserstrangablage durch eine damit verbundene Bandigkeit, Unregelmäßigkeiten in den Umkehr- bzw. Randbereichen und die geringe Variabilität der Faserorientierung und der Faservliesstruktur besonders deutlich hervortreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, zur Faservliesbildung mit variabler Arbeitsbreite, weitreichend variabler Struktur und Dicke,

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Oberfläche, Faserart, Faseranordnung und Farbe sowie hoher Massegleichmäßigkeit mit einfachem technischen Aufwand zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Herstellung von Faservlies ein Faserstrom unter einem Winkel kleiner 90° zur Transportrichtung der zu fertigenden Faservliese transportiert, der Faserstrom dosiert, die Fasern zur Bildung einer Faserlage nebeneinandergelegt und die gebildete Faserlage gleichzeitig und in den seitlichen Randbereichen der Faserlage nachfolgend mit der vorangegangenen Faserlage vereinigt und das entsprechende Faservlies verfestigt wird. Der Winkel des Faserstromes zur Transportrichtung der zu fertigenden Faservliese wird von 0° bis 89° eingestellt. Die Dosierung des Faserstromes beinhaltet die Mengendosierung und/oder Auflösung des Faserstromes und/oder Fasermischung unmittelbar vor der Bildung einer Faserlage. Zur Vereinigung der gebildeten Faserlage mit der vorangegangenen Faserlage wird dieselbe an die gebildete Faserlage angelegt und auf mindestens eine gebildete Faserlage aufgelegt. Der Faserstrom wird aus adhäsiv miteinander verbundenen Fasern oder aus luftgetragenen Fasern oder aus in flüssigem Medium getragenen Fasern gebildet. Weiterhin wird der Faserstrom aus Wirrfasern oder aus gerichteten Fasern gebildet. Der Faserstrom wird auch aus mehreren nebeneinanderliegenden und/oder mehreren übereinanderliegenden, jeweils unterschiedliche Faserorientierung und/oder Faserdicke und/oder Faserlänge und/oder Faserart und/oder Farbe aufweisenden Teilfaserströmen gebildet.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Faservlies sind einer oder mehreren Faserstromtransporteinrichtungen eine oder mehrere unter einem Winkel kleiner 90 zur Transportrichtung des zu fertigenden Faservlieses angeordnet und mit jeweils einer Changierantriebseinheit verbundene Faserdosiereinrichtungen einer

bekannten Faservliestransporteinrichtung zugeordnet. Die Faserdosiereinrichtung enthält eine Rotationseinheit. Die Faserdosiereinrichtung ist am Anfang und oberhalb der Faservliestransporteinrichtung angeordnet. Der Changierantrieb ist als Schwenkantrieb ausgebildet. Zur Auflösung des Faserstromes aus adhäsiv miteinander verbundenen Fasern enthält die Faserdosiereinrichtung eine Auflösewalze. Die Faserdosiereinrichtung und die Changierantriebseinheit enthalten drehzahlregelbare Motoren zur erforderlichen Anpassung der Faserstromdosierung an die Abführgeschwindigkeit des Faservlieses in Abhängigkeit der herzustellenden Faservlie-sflächenmassen und der Verfestigungsgeschwindigkeiten. Die Changierantriebseinheit enthält Arbeitsbreiten-Stellanschläge.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Gebrauchswerteigenschaften der Faservliese bzw. der daraus durch Verfestigung hergestellten textlien Flächengebilde sowie deren Struktur- und Musterungseigenschaften wesentlich verbessert und erweitert werden. Hierzu zählt vor allem die höhere und durch die Faserdosierung steuerbare Massegleichraäßigkeit über die Faservliesbreite und Faservlieslänge, wobei einerseits dadurch die gesamte Vliesbreite, einschließlich der Randbereiche, für die Flächenbildung ausgenutzt w.trd und nur geringe Materialverluste auftreten und andererseits auch gewollte Masseschwankungen für Struktureffekte erreicht werden.

Die neuartigen Vliese und die höheren Gebrauchswerteigenschaften sind mit einfachen technischen Mitteln zu erzielen, womit die wesentlichen Voraussetzungen für den ökonomischen Einsatz von Vliesstoffen in neuen Anwendungsgebieten sowie für den ökonomisch vorteilhafteren Einsatz in typischen Vliesstoffsortimenten gegeben sind.

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Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben» Es zeigen

Fig. l die Bildung eines Faservlieses aus einem Faserstrom gerichteter Fasern unter ein
Faservliestransportrichtung,

gerichteter Fasern unter einem Winkel O 90 zur

Fig. 2 die Bildung eines Faservlieses aus einem Faserstrom gerichteter Fasern unter einem Winkel von 0° zur Faservlies transport richtung,

Fig. 3 die Bildung eines Faservlieses aus Teilfaserströmen unterschiedlicher Faserart und Faserorientierung unter einem Winkel von O⁰ zur Faservliestransportrichtung,

Fig. 4 die Bildung eines F_aservlieses analog Fig, l auf ein vorgefertigtes Flächengebilde,

Fig. 5 die Bildung eines Faservlieses analog Fig. 3 auf ein vorgefertigtes Flächengebilde,

Fig. 6 die schematische Darstellung der Vorrichtung zum Hörstellen eines Faservlieses gemäß Fig« 1 bis 3,

Fig. 7 die schematische Darstellung der Vorrichtung zum Herstellen eines Faservlieses auf ein vorgefertigtes Flächengebilde gemäß Fig. 4 und 5,

Fig. 8 eine Seitenansicht zu Fig. 7,

Ein Faserstrom 1 wird unter einem Winkel kleiner 90° gemäß Fig. l_#im einfachsten Falle von 0° gemäß Fig. 2 ,zur Transportrichtung der zu fertigenden Faservliese 2 transportiert und so dosiert, daß die aufgelösten Fasern etwa in der Breite des Faserstromes 1 kontinuierlich zur Bildung einer Faserlage 3

über die gewünschte Arbeitsbreite nebeneinandergelegt werden. Durch das kontinuierliche Dosieren und Nebeneinanderlegen von Fasern kommt es über die Faserstrombreite zur Faserschichtung. Die gebildete Faserlage 3 wird gleichzeitig und in den seitlichen Randbereichen der Faserlage nachfolgend mit der vorangegangenen Faserlage 4 vereinigt. Das so im Prinzip reihenweise aus mehr oder weniger überlappten, das heißt, gemäß Fig. 1 aufgelegten Faserlagen 3 bzw. gemäß Fig. 2 angelegten Faserlagen entstandene Faservlies 2 wird zur Verfestigung durch beliebige Vliesstoffverfahren weitertransportiert. In Fig. l ist weiterhin dargestellt, daß der Winkel bei jedem Faserstromhub über die Arbeitsbreite symmetrisch zur Faservliestransportrichtung wechselt, so daß es zu einer kreuzweisen Schichtung der Fasern aufeinanderfolgender Faserlagen im Faservlies 2 kommt. In Fig. 3 werden mehrere Teilfaserströme 5, die teils aus gerichteten und teils aus Wirrfasern gebildet sind, wobei sich auch die Faserarten unterscheiden, nebeneinander transportiert und dosiert. Bei der Kombination mehrerer Teilfaserströme, die nebeneinander- und/oder übereinanderliegend transportiert und dosiert werden, ergibt sich der spezifische Vorteil, annähernd jede gewünschte Struktur und Musterung zu erreichen. Die weiteren Verfahrensschritte erfolgen analog der eingangs beschriebenen. Gemäß Fig. 4 und 5 werden die Fasern zur Bildung einer Faserlage 3 auf ein zugeführtes Flächengebilde 2 nebeneinandergelegt und die gebildete Faserlage 3 gleichzeitig und in den seitlichen Randbereichen der Faserlage 3 nachfolgend mit der vorangegangenen Faserlage 3 vereinigt und das entstandene Faservlies mit dem zugeführten Flächengebilde 2 gemeinsam verfestigt. Für die Herstellung eines mehr als zweischichtigen Flächengebildes wird das auf einem zugeführten Flächengebilde 2 entstandene Faservlies 4 nachfolgend von einem weiteren Flächengebilde sandwichartig abgedeckt und so verfestigt, oder es werden gleichzeitig aus mehreren Faserströmen separat und/oder auf jeweils einem zugeführten Flächengebilde mehrere Faservliese gebildet und mit weiteren zugeführten Flächengebilden in beliebiger Schichtung zusammengeführt und verfestigt.

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Die zugeführten Flächengebilde sind textile Flächengebilde, wie Gewebe, Gewirke, Gestricke und/oder Fadenscharen und/oder Foliebändchen und/oder Folien» Bei der Kombination der Faserlagen mit einem oder mehreren Flächengebilden hat den Vorteil, annähernd jede gewünschte Struktur und Musterung des Faservlieses als Querschnitt des mehrschichtigen Flächengebildes zu erreichen.

Den Faserstromtransporteinrichtungen 6 und 7 gemäß Fig. 6 sind unter einem Winkel kleiner 90° zur Transportrichtung des zu fertigenden Faservlieses 2 angeordnete und mit jeweils einer Changierantriebseinheit 8 und 9 verbundene Faserdosiereinrichtung 10 und 11 einer Faservliestransporteinrichtung, bestehend aus einem perforierten Transportband 12 und zwei Transportwalzen 13 und 14 zugeordnet. Die Transportwalze 13 ist als Saugwalze ausgeführt. Die Faserdosiereinrichtungen 10 und ll enthalten jeweils eine Rotationseinheit mit einer Auflösewalze 15 bzw. 16. Die Faserdosiereinrichtung 10 ist in einem Winkel zwischen 0° und 89° zur Faservliestransportrichtung am Anfang der Faservliestransporteinrichtung angeordnet. Dagegen ist die Faserdosiereinrichtung 11 in einem Winkel von 0 zur Faservliestransporteinrichtung oberhalb der Faservliestransporteinrichtung angeordnet. Die Faserdosiereinrichtung 10 und 11 und die Changierantriebseinheiten 8 und 9 enthalten drehzahlregelbare Motoren, die nicht dargestellt sind. Der Hub der Changierantriebseinheit ist durch steuerbare Arbeitsbreitenstellanschläge 17 bis 20 begrenzt, die sich auf den Führungs- und Antriebsstangen 21 und 22 befinden» Unter dem Transportband 12 ist in der Changierebene der Faserdosiereinrichtung 11 ein Saugluftkanal 23 vorgesehen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Faservliesbildung gemäß Fig. 6 ist folgendermaßen:

Zwei Teilfaserströme 5 unterschiedlicher Faserart und/oder Farbe werden als Faserbänder getrennt der auf bekannte Art und Weise arbeitenden Faserstromtransporteinrichtung 6 zugeführt

und in die Faserdosiereinrichtung IO transportiert, in dieser dosiert, d. h. vorteilhafterweise nach dem Kardierprinzip aufgelöst und mengengerecht über die Wirkung der Auflösewalze 15 auf das Transportband 12 nebeneinanderliegend in der in Fig« 4 dargestellten momentanen Winkellage zwischen O⁰ und 89° zur Faservliestransportrichtung abgelegt. Dabei bewegt sich die Faserdosiereinrichtung 10 im allgemeinen kontinuierlich über die durch die Arbeitsbreitenstellanschläge 17 und 18 vorgegebene Arbeitsbreite der zu bildenden Faserlage. Das in dieser Weise entstehende Faservlies von noch nicht endgültiger Struktur und Flächenmasse gelangt nun über die Bewegungdes Transportbandes 12 unter die Changierebene der Faserdosiereinrichtung 11. Die Arbeitsweise dieser ist analog zu verstehen, nur daß im Falle der gewählten Ausführung ein Faserstrom 1 als Faserband in die Faserstromtransporteinrichtung 7 eingeführt wird und dieser in der momentanen Einstellung der Faserdosiereinrichtung 11 von 0° zur Transportrichtung des Faservlieses 2 transportiert, dosiert und die Fasern in eben dieser Richtung als letzte Faserlagen abgelegt werden. Für beide Faserdosiereinrichtungen 10 und 11 wirken die Transport- und Saugwalze 13 und der Saugluftkanal 23 unterstützend und stabilisierend für die sich bildenden Faserlagen. Das nunmehr entstehende Faservlies 2 wird über die Transporteinrichtung zur Faservliesverfestigungseinrichtung geführt.

Erfolgt der Transport des Faservlieses kontinuierlich, so entstehen zick-zack-artige Faserlagen, deren Überlappungsgrade vom Verhältnis der Changier- und Faservliestransportgeschwindigkeit abhängig sind. Die parallele Zuordnung der Faserlagen verlangt einen intermittierenden Antrieb der Faservliestransporteinrichtung. Die Faserdosiereinrichtungen 10 und 11 sind gemeinsam mit den Faserstromtransporteinrichtungen 6 und 7 über die Changierantriebseinheiten 8 und 9 ebenfalls steuerbar in ihrer Bewegung über die Arbeitsbreite, so daß die Bildung von unterschiedlichen Faserlagedicken realisierbar ist.

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Weiterhin lassen sich die Faserstromeinführungen 24 auswechseln, so daß mit denselben Faserstromtransporteinrichtungen 6 und 7 ein oder mehrere Teilfaserströme nebeneinander- oder übereinanderliegend in beliebiger Kombination zugeführt werden können.

Gemäß Flg. 7 und 8 wird auf dem Transportband 12 ein vorgefertigtes Flächengebilde 2 zugeführt, auf dem das Faservlies 4 gebildet und anschließend mit dem Flächengebilde gemeinsam verbunden wird. Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Flächengebilde aus Faservlies gemäß Fig. 4 und 5 geschieht analog der Vorrichtung gemäß Fig. 6.

Gemäß Fig. 8 wird ein weiteres Flächengebilde 26 zugeführt und über das gebildete Faservlies 4 gelegt. Damit entsteht ein dreischichtiges Flächengebilde mit einer Faservliesmittelschicht, welches zur Verfestigungseinrichtung transportiert wird.

Claims

Patentansprüche:

Γ ( l.yVerfahren zur Herstellung von Faservlies, dadurch gekenn-

\^_y zeichnet, daß ein aus adhäsiv miteinander verbundenen oder aus luftgetragenen oder in flüssigem Medium getragenen Fasern, aus Wirrfasern oder gerichteten Fasern gebildeter Faserstrom unter einem Winkel kleiner 90 zur Transportrichtung des zu fertigenden Faservlieses transportiert, der Faserstrom dosiert, die Fasern zur Bildung einer Faserlage nebeneinandergelegt und die gebildete Faserlage gleichzeitig und in den seitlichen Randbereichen der Faserlage nachfolgend mit der vorangegangenen Faserlage vereinigt und das entstehende Faservlies verfestigt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Faservlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrom aus mehreren nebeneinanderliegenden oder übereinanderliegenden unterschiedliche Faserorientierung und/oder Faserdicken und/oder Faserlängen und/oder Faserstoffart und/oder Farben aufweisenden Teilfaserströmen gebildet wird,
3· Verfahren zur Herstellung von Faservlies nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu bildende Faservlies auf ein vorgefertigtes zugeführtes Flächengebilde aufgelegt und anschließend miteinander verfestigt wird,
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehreren Faserstromtransporteinrichtungen eine oder mehrere unter einem Winkel kleiner 90° zur Transportrichtung des zu fertigenden Faservlieses angeordnete und mit jeweils einer Ghangierantriebseinheit verbundene Faserdosiereinrichtungen einer bekannten Faservliestransporteinrichtung zugeordnet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserdosiereinrichtung oberhalb und am Anfang der Faservliestransporteinrichtung angeordnet ist und eine Rotationseinheit mit einer Auflösewalze enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierantriebseinheit als Schwenkantrieb ausgebildet ist und durch Arbeitsbreitenstellanschläge seitlich begrenzt ist«