DE3688907T2 - Flüssigkeitsabsorbierer. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absorbieren von Flüssigkeit. Spezieller befaßt sich die Erfindung mit einer Flüssigkeitsabsorbiervorrichtung mit einer Flüssigkeitsabsorptionsanfangskraft und einer Beibehaltung dieser Kraft, die beide bemerkenswert sind.
• Die EP-A-0 105 391 beschreibt eine Flüssigkeitsentfernungsvorrichtung mit einer Walze, die durch Zusammenbau einer Anzahl scheibenförmiger Faserplatten strukturiert ist, die in einer angehäuften Schicht auf einer Welle in einem rechten Winkel hierzu aneinandergelegt sind, und die wirkungsmäßig mit ein er gegenüber angeordneten Walze gleicher oder anderer Art verbunden ist, wobei ein Saugmechanismus an der Walze vorgesehen ist, um eine Flüssigkeit darin zu absorbieren.
• Weiterhin ist aus der JP-A-50-1 0012 bereits bekannt, daß in einer Flüssigkeitsentfernungsvorrichtung das nichtgewebte Vlies aus dreidimensional verflochtenen Fasern von 0,011 dtex und einem Polymermaterial, mit dem die Hohlräume des nichtgewebten Vlieses imprägniert sind, aufgebaut ist.
• Diese Fiüssigkeitsabsorptionsvorrichtung hat eine hervorragende Flüssigkeitsabsorptions- Anfangskraft im Vergleich mit solchen Flüssigkeitsabsorptionswalzen, deren Oberflächen mit Naturschwamm, einem aus natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellten Papier, einem gewöhnlichen Filz oder dergleichen bedeckt sind. Sie hat aber einen Nachteil, da es eine Begrenzung hinsichtlich der Dicke gibt, in weicher die Faserplatte erzeugt werden kann, und ihre Flüssigkeitsabsorptionskraft oder -kapazität wesentlich vermindert wird u nachdem sie einige Zeit in Verwendung war. Um diesen Nachteil zu überwinden, kann eine solche Flüssigkeitsabsorptionswalze so gestaltet werden, daß sie auf die Walzenoberfläche aufgewickelte Schichten des Faserbogens hat. Obwohl die Beibehaltung der Absorptionskraft gegebenenfalls mehr oder weniger verbessert werden kann, tritt dann eine andere Schwierigkeit derart auf, daß die strukturelle Dauerhaftigkeit der Walze von einer geeigneten weit entfernt ist. Wenn außerdem ein Kleber auf Schichten des Faserbogens, der um die Walzenoberfläche gewickelt ist, aufgebracht werden soll, um die Schwierigkeit auszuräumen, tritt ein neues Problem derart auf, daß der Fluß oder die Wanderung von Flüssigkeit durch den Faserbogen behindert wird, so daß man nicht mehr erwarten kann, die sehr erwünschte Verbesserung der Beibehaltung der Flüssigkeitsabsorptionskraft zu bekommen.
• Sodann ist durch die JP-A-59-53 764 eine solche Walzenvorrichtung mit nichtgewebtem Vlies bekannt, die einen Walzenkörper, welcher mit mehreren Schichten eines nichtgewebten Filzes versehen ist, die in einer zusammengepreßten Weise aneinandergestapelt sind, und einem Inneren Saugmechanismus versehen ist. Diese Vorrichtung ist besser als die oben betrachteten Absorptionswalzen nach dem Stand der Technik, indem sie ein Ansaugen von Flüssigkeit bewirken kann, doch ist sie noch immer nicht vollständig zufriedenstellend, da sie nicht auf einmal die gesamte Flüssigkeit oder flüssige Materie entfernen kann, die auf oder in einem Gegenstand vorhanden ist, der zur Entfernung der Flüssigkeit oder flüssigen Materie behandelt werden soll.
• Durch die FR-A-2 249 988 ist ein Saugmechanismus im Inneren einer Walze bekannt.
• Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung zu bekommen, die eine hohe Anfangskraft der Flüssigkeitsabsorption und eine starke Beibehaltung einer solchen Kraft hat und die es möglich machen kann, Flüssigkeit gleichmäßig abzuquetschen.
• In der Zeichnung sind
• Fig. 1 eine Seitenansicht, die eine Ausführungsform der flüssigkeitsabsorbierenden-Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 2 eine perspektivische Darstellung, die eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt,
• Fig. 3 ein Längsschnitt, der ein Beispiel der Walze zeigt, die ein Teil zu oder in der flüssigkeitsabsorbierenden Vorrichtung nach der Erfindung darstellt,
• Fig. 4 eine perspektivische Darstellung u die ein anderes Beispiel der Walze in der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt, und
• Fig. 5 eine perspektivische Darstellung, die noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt und eine flüssigkeitsentfernende Vorrichtung erläutert, die so ausgebildet ist, daß sie beweglich ist.
• Die flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Flüssigkeitsabsorptionsteil, der von einer faserartigen Platte solcher Struktur Gebrauch macht, die ein nichtgewebtes Vlies umfaßt, das dreidimensional verflochtene Fasern und ein hochpolymeres elastisches Material, mit dem die Hohlräume in dem nichtgewebten Vlies imprägniert sind, umfaßt, und welches betriebsmäßig mit einem Saugmechanismus verbunden ist. Daher ist es bei Verwendung der Vorrichtung machbar, sich das sogenannte Kapillarphänomen infolge einer Anzahl von Mikroporen, die die Faserplatte von sich aus besitzt, wirksam zunutze zu machen und mit der Wanderung einer Flüssigkeit durch die Vorrichtung, die glatt stattfinden kann, sowohl die Flüssigkeitsabsorptionskraft als auch die Beibehaltung dieser Kraft zu verbessern. Vom Standpunkt der Flüssigkeitsabsorptionskapazität oder -kraft und der Kapazitäts- oder Kraftbeibehaltung sollte die Faserplatte vorzugsweise aus einem nichtgewebten Vlies bestehen, das aus dreidimensional vernetzten Fasern mit superfeinem Denier aufgebaut ist. Eine solche faserartige Platte ist auch deshalb vorteilhaft, da ihre Berührung mit zu behandelnden Gegenständen sehr weich und gleichmäßig stattfinden kann und da ein Abquetschen von Flüssigkeit von den zu behandelnden Gegenständen gleichmäßig oder gleichförmig erfolgen kann. Die faserartige Platte, die dreidimensional verflochtene zahlreiche Faserbündel enthält, die aus superfeinen Fasern aufgebaut sind, ist vom Standpunkt sowohl der Flüssigkeitsabsorptionskraft als auch der Kraftbeibehaltung stärker bevorzugt, wobei berücksichtigt wird, daß die Kapillarwirkung in diesem Fall vollständiger hervorgebracht werden kann.
• Die oben erwähnten superfeinen Fasern haben eine Feinheit von 0,022 bis 4,4 dtex (0,02 bis 0,4 den). Bei Verwendung solcher superfeinen Fasern kann ein bemerkenswertes Ergebnis sowohl bezüglich der Flüssigkeitsabsorptionsanfangskraft, die dem Kapillarphänomen zuzuschreiben ist, als auch bezüglich der Beibehaltung einer solchen Kraft infolge der Wanderung oder Überführung einer absorbierten Flüssigkeit erhalten werden. Wenn die Fasern von übermäßig kleinem Denier sind, dann besteht die Neigung, daß eine Verminderung der Flüssigkeitshaltekapazität eintritt, und solche Fasern sind nicht bevorzugt. Wenn im Gegensatz dazu die Fasern ein übermäßig großes Denier haben, dann neigt die Dichte der Faserplatte, die die Fasern umfaßt, dazu, so hoch zu sein, daß die offenen Hohlräume in der Platte für den Durchgang einer Flüssigkeit unzureichend werden, wenn die Flüssigkeitsabsorptionskraft innerhalb einer relativ kurzen Dauer der Betriebszeit verlorengeht, und auch solche Fasern sind nicht bevorzugt in der oder für die vorliegende Erfindung ist bezüglich des Polymers, aus dem die Fasern in der faserartigen Platte bestehen, keine spezielle Beschränkung aufzuerlegen, doch sollte das Polymer vorzugsweise Polyester und Polyamid sein.
• Mit dem faserartigen Bogen in der oder für die Erfindung ist es erforderlich, daß mit dem hochpolymeren elastischen Material die Hohlräume in dem nichtgewebten Vlies, das die faserartige Platte bildet, imprägniert sind. Das Vorhandensein des hochpolymeren elastischen Materials in der faserartigen Platte kann dazu dienen, die Elastizität der Platte aufrechtzuerhalten, um geeignet zu sein, und kann der Flüssigkeitsabsorptionskraft und der Beibehaltung der Kraft dienen, damit die Absorptionskraft verbessert werden kann. Auch wirkt das Vorhandensein des hochpolymeren elastischen Materials in dem Bogenmaterial in der Weise, daß es die Form oder Gestaltung stabilisiert, in welcher die Faserplatte geformt wird, um zu einer verlängerten Lebensdauer der flüssigkeitsabsorbierenden Vorrichtung zu führen.
• Der Gehalt des hochpolymeren elastischen Materials in dem nichtgewebten Vlies der faserartigen Platte liegt im Bereich von 10 bis 80 Gew.-% (bezogen auf die Fasern) und spezieller bei 10 bis 50 Gew.-% (bezogen auf die Fasern). Wenn dieser Gehalt 80 Gew.-% übersteigt, haben die resultierenden faserartigen Platte n eine schlechte Flüssigkeitsabsorptionsanfangskraft, während dann, wenn 10 Gew.-% nicht erreicht werden, die resultierenden Platten schlechte Elastizität haben und nicht ein erwünscht hohes elastisches Rückstellverhältnis besitzen können.
• Die faserartige Platte für die vorliegende Erfindung sollte vorzugsweise ein elastisches Rückstellverhältnis oberhalb 40% einschließlich oder stärker bevorzugt oberhalb 50% einschließlich oder noch stärker bevorzugt oberhalb 60% einschließlich haben. Faserartige Platten mit einer solchen Eigenschaft können nicht nur eine Flüssigkeitsabsorptionskraft, eine Rückstellkraft und eine Lebensdauer haben, die alle bemerkenswert sind, sondern auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verformung haben, so daß sie eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung mit einer langen Lebensdauer liefern können. Das oben bezeichnete elastische Rückstellverhältnis bedeutet das Testergebnis, das gemäß der Methode JlS-L-1096 unter Verwendung einer "Tensilon"-Testmaschine (hergestellt von der Baldwin Go., Ltd.) erhalten wurde, indem man jedes Teststück von 10 cm Länge und 2 cm Breite zweimal wiederholt einem Strecktest bis zu einem Streckverhältnis von 20% unterzieht.
• Weiterhin sollte die faserartige Platte für die vorliegende Erfindung vorzugsweise eine Flüssigkeitsabsorptionskraft im Bereich von 1,0 bis 5,0 oder stärker bevorzugt von 1,2 bis 5,0 oder noch stärker bevorzugt von 1,3 bis 4,0 haben, und bei Verwendung einer in Bezug auf diese erforderliche Eigenschaft zufriedenstellenden Platte ist es machbar, eine bemerkenswerte Flüssigkeitsabsorptionsanfangskraft und zusätzlich eine bemerkenswerte Rückstellkraft und bemerkenswerte Lebensdauer zu erhalten. Die oben genannte Flüssigkeitsabsorptionskraft oder -kapazität bedeutet das Verhältnis der Gewichtssteigerung, bestimmt für jede Testprobe von 30·30 cm Größe in der Weise, daß nach dem Eintauchen in Wasser während 1 h die Testprobe einem viermal wiederholten Ausquetschen in einer Quetschmaschine unterzogen wurde und danach wiederum in Wasser eingetaucht, aus dem Wasser gezogen, über ein Filterpapier während 3 sec, um das auf der Oberfläche der verunreinigten Testprobe vorhandene Wasser aufzunehmen, gelegt wurde und unmittelbar danach das Gewicht der Testprobe gemessen wurde. So wird die Flüssigkeitsabsorptionskraft folgendermaßen wiedergegeben:
• Flüssigkeitsabsorptionskapazität = Naßgewicht - Trockengewicht/Trockengewicht
• Bei Verwendung eines faserartigen Bogens mit einem übermäßig kleinen Wert der Flüssigkeitsabsorptionskraft ist seine Absorptionskraft schlecht. Bei Verwendung eines Bogens mit einer übermäßig großen Flüssigkeitsabsorptionskraft kann er zwar einen verbesserten Wert der Anfangsabsorptionskraft zeigen, doch ist er schlecht bezüglich der Rückstellkraft und der Lebensdauer, und derartige Faserbögen sind nicht bevorzugt.
• Obwohl es keine spezielle Beschränkung bezüglich des hochpolymeren elastischen Materials für die Verwendung für die Herstellung der faserartigen Platte gibt, ist es bevorzugt, Polyurethanelastomer zu verwenden.
• Die oben beschriebene faserartige Platte, die ein nichtgewebtes Vlies aus dreidimensional verflochtenen Fasern umfaßt und ein die Hohlräume in dem nichtgewebten Vlies imprägnierendes Elastomer hat, kann leicht nach irgendeiner herkömmlichen bekannten Methode hergestellt werden. Beispielsweise kann sie erhalten werden, indem Fasern zu einem nichtgewebten Vlies nach irgendeiner Nadelungsmethode, Wasserstrahlmethode, direkten Filzmethoden usw. verarbeitet werden, worauf dann eine Lösung oder Dispersion von Polyurethanelastomer auf das wie oben gebildete nichtgewebte Vlies durch Imprägnierung oder Beschichten und anschließende Naßkoagulierbehandlung aufgebracht wird. Wenn eine Faser von superfeinem Denier verwendet wird, um eine faserartige Platte zu liefern, kann dies so geschehen, daß man ein nichtgewebtes Vlies unter Verwendung von Fasern herstellt, die in Fasern von superfeinem Denier überführt werden können, wie beispielsweise Mehrkomponentenfasern, wie Fasern vom Insel-In-See-Typ, Fasern vom Polymergemischtyp, Fasern vom Mehrschichttyp, Fasern vom Seite-an-Seite-Typ und Fasern vom Kern- und Hüllentyp, und dann in einer geeigneten Folge eine Umformung in Fasern mit superfeinem Denier, eine Imprägnierung mit Polyurethanelastomer und eine Naßkoagulierbehandlung durchführt. Es ist auch möglich, ein gewirktes Tuch zwischen zwei Schichten eines nichtgewebten Vlieses einzuarbeiten. Die faserartige Platte kann außerdem erhalten werden, indem man zunächst eine Faser von superfeinem Denier herstellt, die dann in ein nichtgewebtes Vlies umgeformt wird, worauf dann eine Imprägnierung und Naßkoagulierung von Polyurethan folgt, was in einer geeigneten Sequenz geschehen kann. Vorzugsweise ist die faserartige Platte für die vorliegende Erfindung eine solche, wie sie durch Imprägnieren eines nichtgewebten Vlieses mit einem Elastomer in der Form einer niedrig konzentrierten Lösung hiervon hergestellt wird, oder eine solche, wie sie durch Imprägnieren eines nichtgewebten Vlieses mit einem Polymer erhalten wird, um Fasern zeitweilig vor der Imprägnierung mit dem Elastomer zu imprägnieren oder zu beschichten, worauf anschließend das Polymer entfernt wird.
• Das oben erwähnte Polymer für die zeitweilige Imprägnierung oder Beschichtung ist nicht auf irgendein spezielles beschränkt, sofern das Polymer nicht identisch mit dem Elastomer ist, doch aus praktischen Gesichtspunkten sollte es vorzugsweise ein wasserlösliches und am zweckmäßigsten CMG (Garboxymethylcellulose) oder PVA (Polyvinylalkohol) sein.
• Besonders wenn das nichtgewebte Vlies aus Fasern gemacht ist, die in Fasern mit superfeinem Denier umgewandelt werden können, kann dies so geschehen, daß man eine Masse von miteinander verflochtenen Fasern mit einem zeitweiligen Kleber imprägniert und dann mit einer Lösung oder Dispersion des Elastomers imprägniert, worauf eine Koagulierbehandlung und dann eine Entfernung des zeitweiligen Klebers folgt, um eine faserartige Platte zu erzeugen, die besonders bevorzugt ist, da sie leicht dem bevorzugten Bereich des Gehaltes des hochpolymeren elastischen Materials bzw. Elastomers, dem elastischen Rückstellverhältnis und der Flüssigkeitsabsorptionskraft genügen kann.
• Während oben festgestellt wurde, daß die Vorrichtung zur Flüssigkeitsabsorption nach der Erfindung eine bemerkenswerte Flüssigkeitsabsorptionskraft aufgrund des Kapillarphänomens zeigt, ist es offensichtlich, daß sich die Kapillaraktivität von verschiedenem Fasermaterial unterscheidet.
• Bezüglich der Kapillaraktivität wurde ein Vergleich zwischen dem in der und für die vorliegende Erfindung verwendeten faserartigen Bogenmaterial und einem herkömmlich benutzten gewöhnlichen nichtgewebten Vlies durchgeführt, um zu der folgenden Tabelle zu kommen. Bogenmaterial und Vlies min Faserbogennach der Erfindung Dicke Gewicht Gewöhnliches nichtgewebtes Vlies
• Fußnoten:
• 1. Der Faserbogen nach der Erfindung wurde hergestellt, indem ein nichtgewebtes Vlies aus Polyesterfasern von 0,145 dtex (0,14 den) dreidimensional verflochten hergestellt wurde und die Hohlräume des nichtgewebten Vlieses mit Polyurethan unter Bildung einer mikroporösen Struktur imprägniert wurden. Das Verhältnis des spezifischen Gewichtes des Polyurethans zu jenem der Fasern ist 35 : 60.
• 2. Das gewöhnliche nichtgewebte Vlies umfaßte Polyesterfasern von 6,6 dtex (6 den).
• Die in die obige Tabelle eingegangenen Werte wurden durch Eintauchen eines Teils jeweils von Testproben in eine wäßrige Lösung eines Färbemittels erhalten, wobei die Testproben in normaler Stellung gehalten wurden, die Höhe (mm), die durch die Lösung als Ergebnis des Kapillarphänomens erreicht wurde, gemessen wurde.
• Wie aus der obigen Tabelle klar ersichtlich ist, zeigt der Faserbogen, der in dem oder für das Absorptionsteil nach der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, eine bemerkenswert hohe Kapillaraktivität.
• Es ist zweckmäßig, eine Saugmechanismus, der mit einer negativen Druckquelle verbunden ist, im Inneren oder auf einem Außenoberflächenabschnitt des Absorptionsteiles vorzusehen. Wenn man den Saugmechanismus im inneren des Absorptionsteiles vorsieht, kann die Anordnung leicht realisiert werden, indem man die Innenseite der zylindrischen Welle des Walzenabsorptionsteils unter verminderten Druck setzt.
• Eine andere Walze der gleichen oder anderer Spezifikation kann gegenüber der Absorptionsteilwalze mit einem Raum dazwischen derart angeordnet werden u daß der zur Entfernung von Flüssigkeit zu behandelnde Gegenstand zwischen den beiden Walzen gepreßt wird, wobei es vorteilhaft durchzuführen ist, die Wirkung der Flüssigkeitsentfernung zu verbessern.
• Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung bedeutet eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, worin das Bezugszeichen 1 eine Walze bezeichnet, die ein ein faserartiges Bogen material umfassendes Flüssigkeitsabsorptionsteil darstellt und auf einem äußeren Oberflächenabschnitt mit einem Saugmechanismus 4 versehen ist, der mit einer negativen Druckquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Der Saugmechanismus 4 ist so angeordnet, daß er positiv Flüssigkeit durch Wegsaugen von dem Absorptionsteil über die Außenoberfläche der Walze 1 entfernt. Gegenüber der Walze 1 des Absorptionsteiles ist eine andere Walze 2 in einer solchen Anordnung vorgesehen, daß ein zu behandelnder Gegenstand 3 Im Walzenspalt gepreßt werden kann und unter dieser Bedingung zwischen den beiden Walzen 1 und 2 derart hindurchgeht, daß der Gegenstand 3 zwischen den Walzen 1 und 2 hindurchgeführt wird und in diesem Gegenstand 3 enthaltene Flüssigkeit hauptsächlich durch die Walze 1 entfernt werden kann.
• Fig. 2 bedeutet eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und in dieser Ausführungsform ist der Saugmechanismus 4 mit einem Wellenteil der Walze 1 derart verbunden, daß die durch die Außenoberfläche der Walze 1 absorbierte Flüssigkeit durch Saugen durch den Saugmechanismus durch das Wellenteil hindurch entfernt werden kann.
• Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Walze 1, die für die Verwendung für die und In der Vorrichtung geeignet ist, die in Fig. 2 gezeigt ist. In der vorliegenden Fig. 3 bedeutet das Bezugszeichen 11 eine zylindrische Welle mit Lagern 12 und 1 2a an ihren Enden, und die enthält ein sich axial erstreckendes hohles Teil 13, das in ihrer Umfangswandung mit einer Anzahl von 14 Bohrungen versehen ist, die mit dem hohlen Teil 13 in Verbindung stehen. Ein Ende der Welle 11 besitzt ein offenes Ende 15, das in Verbindung mit einem Durchgangsloch 16, welches indem Lager 12 ausgebildet ist, und über das Loch 16 mit einer Saugeinrichtung in Verbindung steht, die eine negative Druckquelle bildet, wie mit einer Pumpe, einem Zylinder oder dergleichen (nicht gezeigt). Wenn ein Zylinder für den Saugmechanismus verwendet wird, kann er günstigerweise so ausgebildet werden, daß der Kolben des Zylinders von dem hohlen Teil 13 aufgenommen wird, wobei das Lager 12 einen relativ großen Durchmesser hat und man gleichzeitig eine Abgabeöffnung zu dem Lager 12 vorsieht das Bezugszeichen 17 bedeutet eine Seltenendplatte, die an einem Ende der Welle 11 befestigt ist. Durch Zusammenpressen gegen diese Endplatte 17 ist eine Anzahl von faserartigen Platten 18, die scheibenförmig geschnitten sind, aneinandergestapelt, und eine andere Endplatte 19 ist dann an dem anderen Ende der Welle 11 befestigt, wodurch eine Walze 1 durch eine Anzahl von faserartigen Platten oder Zuschnitten derselben 18 und Seitenendplatten 17 und 19 aufgebaut wird.
• Die mit dem Absorptionsteil versehene Walze kann scheibenförmige faserartige Platten umfassen, die durch Stapeln, wie in Fig. 3 gezeigt, angeordnet sind.
• Die Walze umfaßt eine Anzahl scheibenförmiger faserartiger Platten, die wie oben beschrieben aneinandergestapelt sind; denn in diesem Fall kann sie nicht nur in Bezug auf die Flüssigkeitsabsorptionsanfangskraft und die Kraft der Beibehaltung oder Bewahrung der Absorptionskraft bemerkenswert sein, sondern es ist auch unwahrscheinlich, daß Verletzung der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes eintritt. Außerdem ist es in diesem Fall nicht immer erforderlich, die Enden der faserartigen Platten unter Verwendung eines Klebers zu stabilisieren, so daß es möglich ist, die Umfangsoberfläche der Walze gleichmäßig zu machen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß einfach durch Steigerung der Anzahl der faserartigen Platten die Breite der Walze mit Leichtigkeit vergrößert werden kann. Auch hat die Walze eine extrem hohe Stabilität gegen Verformung, und selbst wenn die Walzenoberfläche einer örtlichen Verletzung nach langer Verwendung der Walze unterliegen dürfte, könnte der verletzte Teil der Walzenoberfläche einfach abgeschält oder eingeebnet werden, wodurch eine erwünschte Walzenoberfläche wiedererhalten werden kann.
• Da die faserartige Platte unter Verwendung einer Faser mit superfeinem Denier hergestellt wird und außerdem die Hohlräume der Platte mit einem hochpolymeren elastischen Material in einer Weise imprägniert werden, die eine mikroporöse Struktur ergibt, ist es machbar, in der Platte extrem feine kontinuierliche Mikroporen auszubilden, so daß eine erwünschte Kapillaraktivität hervorgebracht werden kann, um dem Absorptionsteil der Walze eine bemerkenswerte Absorptionskraft zu erteilen. Durch Strukturierung der Walze durch Schichten des scheibenförmigen faserartigen Bogenmaterials werden feine Hohlräume oder Mikroporen ohne Unterbrechung in der Dicke oder Radialrichtung der Walze vorgesehen, so daß das Kapillarphänomen voll auftreten kann.
• Da die Walze nach der Erfindung den faserartigen Bogen umfaßt, der die superfeinen Fasern und das hochpolymere elastische Material enthält, kann die Walzenoberfläche eine dichte und feine Struktur haben und glatt sein, und ein zu behandelnder Gegenstand kann wirksam abgequetscht werden, nicht nur ohne auf ihn ausgeübten Preßdruck, sondern auch gleichmäßig ohne die Gefahr einer Verletzung seiner Oberfläche. Dieser Vorteil ist besonders deutlich, wenn der faserartige Bogen superfeine Fasern umfaßt. Wenn der faserartige Bogen nicht eine superfeine Faser umfaßt, sondern eine Faser von gewöhnlichem Denier, dann neigt die Walzenoberfläche dazu, grob zu sein, und es ist ein beachtlicher Preßdruck erforderlich, um ein wirksames Abquetschen zu erreichen, was zum Anstieg der Erzeugung von Falten führt, wenn der zu behandelnde Gegenstand ein Faserprodukt umfaßt, und außerdem kann schwerlich vermieden werden, Flüssigkeit vollständig von der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes zu entfernen, der beispielsweise eine Stahlplatte umfaßt.
• Eine solche Walze nach der vorliegenden Erfindung kann durch Bearbeitung, wie beispielsweise durch Schneiden des faserartigen Bogenmaterials zu scheibenförmigen Platten einer erwünschten Größe und Zusammenstapeln einer Anzahl der scheibenförmigen Platten unter Bildung einer Walze hergestellt werden. Normalerweise werden die zusammengestapelten Platten in der Stapelrichtung der Platten zusammengepreßt, um eine Walze zu erhalten, die wechselseitig eng und dicht beieinander angeordnete faserartige Platten umfaßt.
• Die Walze sollte vorzugsweise in der Mitte der Walze vorgesehene Welle besitzen, die aus einem anderen Material, wie Metall und Kunststoffen, besteht, und die Welle sollte vorzugsweise in der Form eines Rohrs oder einer Röhre mit Bohrungen vorliegen, die für den Durchgang von Flüssigkeit durch die Wand derselben hindurchgeht.
• Eine Walze mit einer Welle aus einem anderen Material, wie oben erwähnt, kann durch Stapeln scheibenförmiger faserartiger Platten auf der Welle und Zusammenpressen der gestapelten faserartigen Platten miteinander hergestellt werden.
• Es kann ferner ausgedacht werden, ein bogenartiges Teil mit einer hohen Flüssigkeitsabsorption auf einem Kern aufzuwickeln, der die oben erzeugte Walze umfaßt, welche eine Anzahl aneinandergestapelter scheibenförmiger Platten aufweist. Die Walze mit einem solchen Überzug eines bogenförmigen Materials kann gegen derartige Beeinträchtigung geschützt werden, durch die der Kern einer Verstopfung unterliegen kann und sein Durchmesser durch Beschädigung reduziert wird, die durch den zu behandelnden Gegenstand und/oder eine Sichtflächenverformung verursacht wird. So kann die flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung weiter eine bemerkenswerte Flüssigkeitsabsorptionskraft für eine lange Verwendungszeitdauer zeigen, wobei die Gestaltung des Kerns intakt gehalten wird.
• Sodann kann man sich, wie in Fig. 4 gezeigt ist, weiterhin ausdenken, flüssigkeitsundurchlässige scheibenförmige Platten 22 in geeigneten Abständen in der Breite der Axialrichtung der wie oben hergestellten Walze einzuarbeiten, die eine Anzahl zusammengestapelter scheibenförmiger faserartiger Platten umfaßt, so daß die Walze aus mehreren unabhängigen Walzenabschnitten 21, . . . , 21 gemacht werden kann, und da dann Flüssigkeit daran gehindert wird, von dem ersten Walzenabschnitt 21 zu einem zweiten 21 überführt zu werden, ist es möglich, mit einer einzigen Walze oder einem einzigen Walzenpaar mehrere zu behandelnde längliche Gegenstände oder eine Anzahl derselben gleichzeitig zu behandeln oder die Flüssigkeitsentfernung mit hoher Effizienz durchzuführen, indem man einen länglichen zu behandelnden Gegenstand in Lagen auf der Walze spiralig aufwickelt.
• Wenn scheibenförmige Platten mit einer großen Flüssigkeitsdurchlässigkeit anstelle der obigen scheibenförmigen Platten ohne Flüssigkeitsdurchlässigkeit verwendet werden, ist es möglich, unterschiedliche Grade an Flüssigkeitsüberführung auf der Walzenoberfläche stattfinden zu lassen je nach dem Unterschied der Flüssigkeitshaltekapazität der betreffenden Platten, wodurch die Flüssigkeitsabsorptionskraft und die Kraftbeibehaltung oder die Kraft, die Absorptionskraft aufrechtzuerhalten, stark verbessert werden kann. Außer der Reduktion der Kosten für die für den Betrieb erforderliche Energie, die dann realisiert werden kann, kann ein für die Behandlung bestimmter Gegenstand ohne Gefahr einer Verletzung seiner Oberfläche behandelt werden. Für die Platte mit einer großen Flüssigkeitsdurchlässigkeit kann nicht nur irgendein flüssigkeitsdurchlässiges Material, wie gewöhnlich Naturschwamm, Papiere, Gewebe, watteartige Gewebe und dergleichen Material aus natürlichen oder synthetischen Fasern verwendet werden, sondern auch solches Material, das inhärent im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig ist, wie beispielsweise Gummi und Kunststoffe, vorausgesetzt daß sie mit einer Anzahl zusammenhängender Poren ausgebildet werden und somit flüssigkeitsdurchlässig sind.
• Die Walze mit einer flüssigkeitsabsorbierenden Oberfläche, die nach der vorliegenden Erfindung aus einer faserartigen Platte gebildet ist, kann mit einer Transporteinrichtung versehen werden, um eine solche bewegliche flüssigkeitsentfernende Vorrichtung vorzusehen, die besonders brauchbar in der und für die Entfernung einer Flüssigkeit, wie Wasser, ist, welches auf einer Bodenoberfläche, einer Hofoberfläche oder einer Fußbodenoberfläche verblieben ist.
• Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer solchen beweglichen flüssigkeitsentfernenden Vorrichtung nach der Erfindung, die eine Walze 1 aus einer zylindrischen Welle 32 mit einer Anzahl von Bohrungen durch ihre Wand und mit einem faserartigen Bogen bedeckt sowie einen Flüssigkeitssammlerbehälter 34, der als ein Laufwerk für die Walze arbeitet, umfaßt. Der Behälter 34 ist mit Rädern 36 versehen und bewegbar. Die zylindrische Welle 32, die einen Saugmechanismus darstellt, ist mit dem Flüssigkeitssammelbehälter 34 über ein Rohr oder einen Schlauch 33 und weiterhin mit einer negativen Druckquelle (nicht gezeigt) über ein Rohr oder einen Schlauch 35 verbunden.
• Mit dieser flüssigkeitsentfernenden Vorrichtung wird die Flüssigkeit, die die Walze 1 absorbiert hat, durch den Schlauch 33 gesaugt und in dem Behälter 34 gesammelt.
• Die bewegliche flüssigkeitsentfernende Vorrichtung kann ein großes Flüssigkeitsvolumen, das auf einem Boden oder einer Hoffläche, einer Fußbodenfläche oder dergleichen zurückgeblieben ist, mit Leichtigkeit in kurzer Zeitdauer entfernen und lange Zeit wirksam arbeiten.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet das faserartige Platte umfassende flüssigkeitsabsorbierende Teil, daß die Flüssigkeit dabei absorbiert wird, um glatt in das Innere dieses Teils zu wandern, so daß die Flüssigkeitsabsorptionsoberfläche desselben immer unter einer Bedingung gehalten werden kann, die eine hohe Flüssigkeitsabsorptionskraft zeigen kann, und ein solches Flüssigkeitsabsorptionsteil ist betriebsmäßig mit einem Saugmechanismus verbunden, so daß der Grad der Flüssigkeitabsorptionskraft verbessert werden kann. Daher kann die flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung nach der Erfindung eine bemerkenswerte flüssigkeitsentfernende Kraft und eine bemerkenswerte Beibehaltung der Flüssigkeitsabsorptionskraft zeigen und es möglich machen, ein gleichmäßiges Abquetschen eines Gegenstandes zu bewirken, von dem eine darin enthaltene Flüssigkeit entfernt werden soll, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche des Gegenstandes besteht. Demnach ist die Vorrichtung nach der Erfindung äußerst wirksam brauchbar zur Entfernung einer Flüssigkeit, wie Wasser, zur Behandlung von Flüssigkeiten und dergleichen, die in oder auf Oberflächen bleiben, wie beispielsweise solchen von Metallprodukten, Glas, Platten, Faserprodukten, Gummiprodukten, Kunststoffprodukten oder einem Erdboden oder einer Hoffläche, einer Fußbodenoberfläche oder ähnlichen Oberflächen.
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
• Eine Zweikomponentenfaser vom Insel-in-See-Typ von 3,3 dtec (3 den) (Inselkomponente: Polyethylenterephthalat, 57 Gew.-%, 16 superfeine Fäden als Inselkomponenten; Seekomponente: Polystyrol, 43 Gew.-%) wurde zu Fasern von etwa 51 mm für die Schnittlänge und etwa 5,5 Kräuselungen/cm (14 Kräuselungen/Inch) verarbeitet, welche dann durch Nadeln zu einem nichtgewebten Vlies mit einem Gewicht von 580 g/cm² verarbeitet wurden.
• Dieses Vlies wurde durch eine wäßrige 10%ige Lösung von Polyvinylalkohol, auf 98ºC gehalten, geführt, abgequetscht, um 35 Gew.-% (bezogen auf die Inselkomponente) zu erhalten, und getrocknet, und die Seekomponente wurde durch ihr Auflösen in Triclen entfernt, und dann wurde bei 100ºC getrocknet, um ein Bogenmaterial zu erhalten.
• Das wie oben erhaltene Bogenmaterial wurde mit einer Dimethylformamidlösung von Polyurethan (15 Gew.-%) imprägniert und in Wasser einer Naßkoagulation unterzogen. Sodann wurde nach Entfernung des Polyvinylalkohols in heißem Wasser, das auf 90ºC gehalten wurde, das Bogenmaterial bei 100ºC getrocknet, um einen Faserbogen mit Werten zu erhalten, die in der nachfolgenden Tabelle 1 für die Faserdenier, den Polyurethangehalt, das elastische Rückstellungsverhältnis und die Flüssigkeitsabsorptionskraft gezeigt sind.
• Aus dem wie oben erhaltenen faserartigen Bogenmaterial (3 mm dick), das ein nichtgewebtes Vlies von dreidimensional verflochtenen Polyesterfasern mit superfeinem Denier umfaßte und eine Polyurethanimprägnierung in Hohlräumen des Vlieses unter Bildung einer mikroporösen Struktur hatte, wurde eine Anzahl scheibenförmiger Platten mit 250 mm Außendurchmesser und 150 mm Innendurchmesser hergestellt und mit einem Druck von 50 kg/cm² zu einer Stapelschicht zusammengeführt, um eine Walze mit einer Metallwelle zu bilden. Die Enden des Stapels von scheibenförmigen Platten wurden fixiert, und dann wurde die Walzenoberfläche einem Abrieb unterzogen, um eine Zentrierung zu bewirken und die Oberfläche zu glätten, um schließlich eine Flüssigkeitsabsorptionswalze zu erhalten.
• Unter Verwendung eines Paares der wie oben erhaltenen Walze und unter Anbringung eines Saugmechanismus auf einem Walzenoberflächenabschnitt wurde eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, vorgesehen (Beispiel 1).
• Gewebe einer Polyesterfaser wurden in Wasser getaucht und zu Testzwecken verwendet, um die Wirkung einer Wasserentfernung unter Verwendung der oben vorgesehenen flüssigkeitsabsorbierenden Vorrichtung und vergleichbare Effekte unter Verwendung einer Vorrichtung (Vergleichsbeispiel 1), die eine Walze eines herkömmlich bekannten nichtgewebten Vlieses gewöhnlicher Fasern von 1,1 dtex (1 den) und 5,5 dtex (5 den), gemischt in einem Verhältnis von 1 : 1 mit 0 für den Polyurethangehalt, 35% für das elastische Rückstellverhältnis und 5,0 für die Flüssigkeitsabsorptionskraft und auch mit einer Vorrichtung mit einer Gummiwalze (Vergleichsbeispiel 2) zu bestimmen. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse. Tabelle 1 Gewebe Wiederholtes Abquetschen Vergleichsbeispiele Verarbeitetes Polyestergarngewebe Textur: Atlasbindung (Kaschmir-Doeskin) Gewicht Polyestergarngewebe Leinwandbindung (Habutai)
• Fußnoten: (1) Testbedingungen Gewebevorschubgeschwindigkeit: 40 m/min Linearer Druck: 6 kg/cm Wiederholtes Abquetschen: 2mal und 3mal (2) Gefundener Wassergehalt (%) = W&sub2;-W&sub1;/W&sub1; W&sub1;: Gewicht der Gewebe in trockenem Zustand W&sub2;: Gewicht der Gewebe nach dem Eintauchen in Wasser und anschließendem wiederholten Abquetschen in der vorgeschriebenen Anzahl.
• Wie aus der obigen Tabelle 1 ersichtlich ist, überstieg die mit Verwendung der flüssigkeitsabsorbierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erreichte flüssigkeitsentfernende Wirkung jene vergleichbaren Effekte unter Verwendung der Vorrichtung mit einer Walze eines nichtgewebten Vlieses aus gewöhnlichen Fasern und unter Verwendung der Vorrichtung mit einer Gummiwalze.
• Bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung wurde auch ein Versuch gemacht, die Schicht von Flüssigkeit zu entfernen, die nach einer Oberflächenbehandlung einer Metallplatte verblieb, um zu finden, daß die Flüssigkeitsschicht auf der Metallplattenoberfläche bei einem solch begrenzten linearen Druck im Bereich von 3 bis 6 kg/cm vollständig entfernt werden konnte. Im Gegensatz hierzu wurde bei Verwendung der Vorrichtung mit einer Gummiwalze ein Aquaplaningphänomen erzeugt, unabhängig von Veränderungen des aufgebrachten Druckes, und es war undurchführbar, die Schicht der Flüssigkeit auf der Oberfläche der Metallplatte vollständig zu entfernen.
• Bei Verwendung der Vorrichtung mit einer Walze aus einem nichtgewebten Vlies aus gewöhnlichen Fasern war es dann unmöglich, die Flüssigkeit auf der Metallplattenoberfläche mit einem kleinen linearen Druck im Bereich von 3 bis 16 kg/cm zu entfernen, und wenn der aufgebrachte Druck erhöht wurde, unterlag die Walze einer Zerstörung im Kontakt mit Ecken der Metallplatte, so daß es unmöglich war, ein erwünschtes Ergebnis zu erzielen.
• In jedem der oben beschriebenen Versuche zur Entfernung von Wasser von Geweben und zur Entfernung der Flüssigkeit, die auf der Metallplattenoberfläche blieb, konnte die flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung einer Verwendung während einer langen Zeitdauer widerstehen, ohne einer Veränderung im Verlauf der Zeit zu unterliegen, und konnte eine beständige und gleichmäßige Betriebseffizienz ergeben.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele 3 und 4
• Aus dem faserartigen Bogenmaterial, das im Beispiel 1 erhalten wurde (2 mm dick) und ein nichtgewebtes Vlies aus dreidimensional verflochtenen superfeinen Polyesterfasern und auch ein T/G (Polyester/Baumwolle)-Gewebe (0,36 mm dick) umfaßte, wurde eine Anzahl scheibenförmiger Platten von 250 mm Außendurchmesser und 150 mm Innendurchmesser hergestellt und unter Bildung einer Walze zu einer Schicht aneinandergestapelt, wobei jeder der faserartigen Platten und der T/C-Gewebeplatten in der Form einer dreischichtigen Einheit auf einer Metallwelle mit einem Druck von 50 kg/cm² verwendet wurden. Die Enden des Stapels der scheibenförmigen Platten wurden fixiert, und dann wurde die Walzenoberfläche einem Abrieb unterzogen, um eine Zentrierung und Glättung der Oberfläche zu bewirken und so eine Flüssigkeitsabsorptionswalze zu erhalten.
• Unter Verwendung eines Paares der oben erhaltenen Walzen und unter Vorsehen eines Saugmechanismus auf einem Walzenoberflächenabschnitt wurde eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, erhalten (Beispiel 2).
• Sodann wurde für ein Vergleichsbeispiel 3 eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung mit einer aus dem faserartigen Bogenmaterial allein hergestellte flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung verwendet, während für ein Vergleichsbeispiel 4 eine flüssigkeitsabsorbierende Vorrichtung benutzt wurde, die eine Walze aus einem herkömmlich bekannten nichtgewebten Vlies gewöhnlicher Fasern bestand, und Vergleichsversuche wurden durchgeführt, um die wasserentfernende Wirksamkeit der betreffenden Vorrichtungen in Verbindung mit einer Acrylfaserdecke und einem Polyesterfasergewebe zu bestimmen, die in Wasser eingetaucht und dann für diese Tests verwendet wurden. Die Testergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiele Sauggrat (mm Hg) Acrylfaserdecke Boatyp Gewicht T/C-Gewebe Textur: Leinwandbindung (Popeline) Gewicht
• Fußnoten: (1) Testbedingungen Gewebevorschubgeschwindigkeit: 20 m/min Linearer Druck: 9,6 kg/cm Wiederholtes Abquetschen: einmal
• (2) Gefundener Wassergehalt: %=W&sub2;-W&sub1;/W&sub1; W&sub1;: Gewicht der Decke und des Gewebes in trockenem Zustand W&sub2;: Gewicht der Decke und des Gewebes, nachdem sie in Wasser eingetaucht und dann der Wasserbehandlungsentfernung unterzogen wurden.
• Wie in der obigen Tabelle 2 zu sehen ist, wurden bei Verwendung der flüssigkeitsabsorbierenden Vorrichtung nach der Erfindung überragende Ergebnisse der Wasserentfernung im Vergleich mit dem Falle unter Verwendung der Vorrichtung mit nichtgewebtem Vlies aus gewöhnlichen Fasern erhalten.
• Auch im Vergleich mit dem Fall der Vorrichtung mit der Walze aus faserartigem Bogenmaterial allein war das im Falle der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erhaltene Ergebnis überragend selbst bei niedrigem Sauggrat.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Entfernung von Flüssigkeit mit einer Walze (1), die durch Zusammenbau einer Anzahl scheibenförmiger faserartiger Platten (18) strukturiert ist, die aneinander in einer gestapelten Schicht auf einer Welle (11) In einem rechten Winkel zu dieser angeordnet sind, und die im Betrieb mit einer Gegenwalze (2) mit gleichem oder verschiedenem Aufbau verbunden ist, mit einem Saugmechanismus (4), der derart an der Walze (1) vorgesehen ist, daß er eine Flüssigkeit darin absorbiert, dadurch gekennzeichnet, daß die faserartige Platte (18) aus Bündeln einer superfeinen Faser mit einer Feinheit von 0,022 bis 4,4 dtex (0,02 bis 0,4 den) einschließlich für das Monofildenier und dreidimensional verflochten sowie einem in den Hohlräumen faserartigen der Platte Imprägnierten elastischen Hochpolymermaterial aufgebaut ist, wobei die faserartige Platte (18) einen Gehalt des elastischen Hochpolymermaterials von 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Fasern, hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Saugmechanismus (12 bis 16, 32) im Inneren der Walze vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Walze (1) mit dem Saugmechanismus (4) auf einem äußeren Oberflächenabschnitt derselben versehen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der faserartige Bogen ein elastisches Rückstellverhältnis oberhalb 40% einschließlich hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die faserartige Platte eine Flüssigkeitsabsorptionskraft von 1 ,0 bis 5,0 hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Walze (1) an einem Flüssigkeitssammlerbehälter (34) unter Bildung eines Rades befestigt ist, wobei die Vorrichtung zu einer beweglichen gemacht wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Walze über ihrer Oberfläche mit einem Außenschichtfaserbogen bedeckt ist, der ein Material in Bogenform mit einer hohen Kapazität, Flüssigkeit zu absorbieren, umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die Walze (1) in geeigneten Abständen zwischengeschaltete flüssigkeitsundurchlässige scheibenförmige Platten einschließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Walze in geeigneten Abständen zwischengeschaltete scheibenförmige Platten mit einer größeren Flüssigkeitsdurchlässigkeit als die faserartige Platte einschließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Walze (1) in ihrer Achse mit einer zylindrischen Welle (11) mit einer Anzahl von Durchgangsöffnungen (14) in ihrer Wand versehen ist, wobei diese Welle mit einer Negativdruckquelle zur Bildung des Saugmechanismus verbunden ist.