DE4312309A1

DE4312309A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes

Info

Publication number: DE4312309A1
Application number: DE4312309A
Authority: DE
Inventors: Detlef Frey; Bernd Masbach
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2013-04-16
Also published as: DE4312309C2; IT1273400B; US5487655A; ITMI940623A0; ITMI940623A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes aus Fasern aus thermoplasti schem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblaskopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flä chenprodukt abgelegt werden. Das Ablegen erfolgt mit Hilfe des Luftstromes der Blasluft/Faser-Mischung, die durch das Siebband hindurchtritt, wobei die Fasern sich auf dem Siebband ablegen und sich zum Vlies vereinigen. Im allge meinen wird dazu im Ablagebereich unter der Ablegevorrich tung ein Unterdruck aufrechterhalten, so daß ein Absaugen der Blasluft erfolgt. Die Erfindung betrifft fernerhin Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren zur Herstellung von Spinnvlies-Flächenprodukten des beschriebenen Aufbaus und entsprechende Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Das ein gangs beschriebene Verfahren und die entsprechende Vor richtung mit Vliesblaskopf und Ablagevorrichtung haben sich bewährt (DE 40 36 734 C1). Man erhält Spinnvlies- Flächenprodukte hoher Qualität mit sehr guter Verteilung der mechanischen Werkstoffparameter. Diese sind insbes. das spezifische Flächengewicht und die spezifische Luft durchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes. Spezi fisch meint bezogen auf eine Flächeneinheit des Spinn vlies-Flächenproduktes. Die Homogenisierung dieser Vertei lung der mechanischen Werkstoffparameter, gemittelt über die Mikrostruktur im Spinnvlies-Flächenprodukt, ist jedoch verbesserungsfähig, und zwar insbes. in bezug auf die betriebsmäßige Einstellung und die Korrektur von störenden Inhomogenitäten im Betrieb. - Es versteht sich, daß die oben angegebenen phänomenologischen mechanischen Werk stoffparameter von der Mikrostruktur der Fasern und der Mikrostruktur der Vereinigung der Fasern im Spinnvlies- Flächenprodukt abhängen. Insbesondere kommt es auf die sogenannte Porengröße an, die durch die "Maschenweite" im nonwowen-Verbund der Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt definiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes des ein gangs beschriebenen Aufbaus anzugeben, mit dem eine sehr homogene Verteilung der mechanischen Werkstoffparameter im Spinnvlies-Flächenprodukt erreicht werden kann, und zwar auch mit betriebsmäßiger Einstellung sowie mit der Mög lichkeit zur Beseitigung von störenden lokalen Inhomo genitäten. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen anzugeben, mit denen das erfin dungsgemäße Verfahren auf besonders einfache Weise und funktionssicher verwirklicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduk tes aus Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblaskopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizier ten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluft flächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellen den Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austritts spalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden, wobei zum Zwecke der Steuerung und/oder Regelung des Flächengewichtes und/oder der Luft durchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes zumindest eine der Größen Düsenplattentemperatur, Austrittsspalt dicke und Luftströmungswiderstand der Ablegevorrichtung betriebsmäßig verändert wird. Nach bevorzugter Ausfüh rungsform der Erfindung wird zumindest eine der Größen Düsenplattentemperatur, Austrittsspaltdicke und Luftströ mungsgeschwindigkeit nach Maßgabe von von einem Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und/oder der Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes lokal verändert. - Lokal abweichende Meßwerte meint, daß das Spinnvlies-Flächenprodukt lokalisierte Bereiche auf weist, die klein sind im Verhältnis zur Fläche des Spinnvlies-Flächenproduktes, in denen die Abweichungen vom Sollwert festgestellt werden. Daß die Düsenplattentempera tur und/oder die Austrittsspaltdicke lokal verändert wer den, meint, daß lokalisierte Bereiche der genannten Größen, die klein sind zur Längserstreckung der Düsen platte bzw. klein sind zur Längserstreckung des Austritts spaltes und die den Bereichen im Spinnvlies-Flächenpro dukt, die von den Sollwerten abweichende Meßwerte auf weisen, zugeordnet werden. Die Veränderung erfolgt wie üblich bis Istwert und Sollwert der Meßgrößen ausreichend übereinstimmen.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die beschriebe nen mechanischen Werkstoffparameter eines Spinnvlies-Flä chenproduktes einerseits von der Auftreffgeschwindigkeit der Fasern auf das Siebband der Ablageeinrichtung, andererseits aber auch von dem Luftströmungswiderstand der Ablagevorrichtung abhängen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Auftreffgeschwindigkeit der Fasern von Größen abhängt, (nämlich der Düsenplattentemperatur, der Austrittsspaltdicke und dem Luftströmungswiderstand), die zur betriebsmäßigen Steuerung und/oder Regelung der mechanischen Werkstoffparameter herangezogen werden können und eine einfache sowie toleranzarme Steuerung oder Rege lung der mechanischen Werkstoffparameter zulassen. Die Auftreffgeschwindigkeit der Fasern kann überraschen derweise über die Dicke des aus dem Austrittsspalt aus tretenden Freistrahls der Blasluft/Faser-Mischung ge steuert oder geregelt werden und damit durch die Aus trittsspaltdicke selbst. Die Auftreffgeschwindigkeit kann aber auch über den Luftströmungswiderstand der Ablegevor richtung gesteuert oder geregelt werden. Das Flächenge wicht der hergestellten Spinnvlies-Flächenprodukte kann auf einfache Weise über die Viskosität des thermoplasti fizierten Kunststoffes und damit über die Düsenplattentem peratur gesteuert oder geregelt werden. Von besonderem Vorteil ist, daß die vorrichtungsmäßige Gestaltung für eine Beeinflussung der Düsenplattentemperatur und/oder der Austrittsspaltdicke auf einfache Weise mit an sich be kannten Mitteln verwirklicht werden kann. Auf einfache Weise kann auch der Luftströmungswiderstand der Ablegevor richtung gesteuert oder geregelt werden. Insoweit sind Gegenstand der Erfindung auch besondere Vorrichtungen zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einem Vlies blaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunst stoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flä chenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blas luft/Faser-Mischung aufweist. Diese Vorrichtung ist da durch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte in Temperier zonen aufgeteilt ist, daß den Temperierzonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur der Temperierzonen durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/oder einem Regel kreis für das Flächengewicht und/oder die Luft durchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören. Es versteht sich, daß entsprechende Meßeinrichtungen für das Messen der Istwerte zugeordnet werden.

Gegenstand der Erfindung ist fernerhin eine andere Vor richtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsenplatte mit zumin dest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplasti fizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächen strahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist. Diese Vorrich tung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen für die Einstellung der Austrittsspaltdicke aufgeteilt ist, daß den Verformungszonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuer strecke oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächen produktes angehören. Es versteht sich auch hier, daß der Vorrichtung entsprechende Meßeinrichtungen für die Ist werte zugeordnet sind. Es versteht sich fernerhin, daß die Maßnahmen, die bei der erstbeschriebenen Vorrichtung ver wirklicht sind, und die Maßnahmen, die bei der zweit beschriebenen Vorrichtung verwirklicht sind, auch kombi niert werden können.

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Vorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies- Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blas luft/Faser-Mischung aufweist, und mit einer Ablegevor richtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegevorrichtung unter dem Siebband Luftströmungswider standselemente (z. B. in Form von gegeneinander ver stellbaren Lochblechen) aufweist, deren freie Strömungs fläche veränderbar ist, und zwar bei unterschiedlicher Lochüberdeckung, daß den Strömungswiderstandselementen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine Steuerung des Luftströmungswiderstandes der Ablegevorrichtung durchführ bar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/ oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes ange hören. Auch hier sind die üblichen Meßeinrichtungen zuge ordnet.

Es versteht sich, daß die Maßnahmen, die im Zusammenhang mit der ersten Vorrichtung beschrieben worden sind, die Maßnahmen der zweiten Vorrichtung und die Maßnahmen, die im Zusammenhang mit der zuletzt beschriebenen Vorrichtung beschrieben worden sind, auch kombiniert werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Düsenplatte des Gegenstan des der Fig. 2 in der Ansicht von unten,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Blasluftaustrittsspalt des Gegenstandes der Fig. 2 in der Ansicht von unten,

Fig. 5 den Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 1 in gegenüber dem Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maß stab und

Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 5 in anderer Funktions stellung.

In der Fig. 1 erkennt man eine Anlage zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes SF aus Fasern, aus ther moplastifiziertem Kunststoff. Zur Anlage gehört ein Vlies blaskopf 1, der eine Düsenplatte 2 mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen 3 für den Austritt des thermo plastifizierten Kunststoffes aufweist, der Strömungskanäle 4 für Blasluftflächenstrahlen besitzt und der mit einem auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenpro duktes SF abgestimmten Blasluftaustrittsspalt 5 für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist. Zur Anlage gehört fer nerhin eine Ablegevorrichtung 6 mit kontinuierlich beweg tem Siebband 7, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächen produkt SF abgelegt werden. In bezug auf den konstruktiven Aufbau des Vliesblaskopfes 1 wird außerdem auf die Fig. 2 bezug genommen. In der Fig. 3 erkennt man einen Ausschnitt aus der Düsenplatte 2 des Vliesblaskopfes 1 in der Ansicht von unten. In der Fig. 4 erkennt man entsprechend einen Ausschnitt aus dem Blasluftaustrittsspalt 5 des Vliesblas kopfes 1 in der Ansicht von unten. Aus einer vergleichen den Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Düsenplatte 2 in Temperierzonen T aufgeteilt ist. Die Temperierung erfolgt im Ausführungsbeispiel über elek trische Heizwiderstände 8. Diesen und damit den Tempe rierzonen sind Stellglieder 9 zugeordnet, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur und der Temperier zonen T durchführbar ist. Die Stellglieder 9 gehören einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächen gewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies- Flächenproduktes SF an. Die insoweit der herrschenden Baulehre der Steuerungs- und Regeltechnik angehörenden Maßnahmen wurden im einzelnen nicht gezeichnet. In der Fig. 4 erkennt man, daß der Blasluftaustrittsspalt 5 für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen V für die Einstellung des Austrittsspaltdicke d aufgeteilt ist. Hier sind entsprechende Stellglieder 10 vorgesehen, mit denen ein selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke d zonenweise durchführbar ist. Die Stellglieder 10 gehören einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinn vlies-Flächenproduktes SF an.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 sowie 5 und 6 entnimmt man, daß die Ablegevorrichtung 6 unter dem Siebband 7 Luftströmungswiderstandselemente 11 in Form von gegeneinander verstellbaren Lochblechen 12 aufweist, deren freie Strömungsfläche nach Maßgabe unterschiedlicher Loch überdeckung verstellbar ist. Es versteht sich, daß Zwischenstellungen möglich sind. Den Strömungswiderstands elementen 11 sind Stellglieder 13 zugeordnet, die in den Fig. 5 und 6 nur angedeutet worden. Auf diese Weise ist eine Steuerung des Durchströmungswiderstandes der Ablege vorrichtung 6 durchführbar. Die Stellglieder 13 gehören einer Steuerstrecke oder einem Regelkreis für das Flächen gewicht und/ oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies- Flächenproduktes an.

Im Ergebnis ist bei einer Anlage, die mit Vorrichtungen für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausge rüstet ist, eine der Größen "Düsenplattentemperatur", "Austrittsspaltdicke" und "Luftströmungswiderstand" der Ablegevorrichtung 6 betriebsmäßig veränderbar, vorzugs weise nach Maßgabe von vom Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und/oder der Durchlässig keit lokal veränderbar. Insoweit wird auf die Erläute rungen im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes aus Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblaskopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermo plastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abge stimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden, wobei zum Zwecke der Steuerung und/oder Regelung des Flächengewichtes und/oder der Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes zumindest eine der Größen Düsenplattentemperatur, Austrittsspaltdicke und Luft strömungswiderstand der Ablegevorrichtung betriebsmäßig verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Größen Düsenplattentemperatur, Austrittsspaltdicke und Luftströmungsgeschwindigkeit nach Maßgabe von einem Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und/oder der Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes lokal verändert wird.

3. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, - mit einem Vlies blaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte in Temperierzonen aufgeteilt ist, daß den Temperierzonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur der Temperierzonen durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/oder einem Regel kreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, - mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abge stimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus trittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen für die Einstellung der Aus trittsspaltdicke aufgeteilt ist, daß den Verformungs zonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören.

5. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegevorrichtung unter dem Siebband Luft strömungswiderstandselemente (z. B. in Form von gegen einander verstellbaren Lochblechen) aufweist, deren freie Strömungsfläche veränderbar ist, daß den Strömungswiderstandselementen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine Steuerung des Luftströmungswiderstandes der Ablegevorrichtung durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören.