DE60122430T2

DE60122430T2 - Vorrichtung zur Herstellung eines Faservlieses

Info

Publication number: DE60122430T2
Application number: DE60122430T
Authority: DE
Inventors: Masaki. c/o Technical Center Mitoyo-gun Yoshida
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2021-07-03
Also published as: EP1170411B1; DE60122430D1; EP1170411A1; CN1270012C; AU5393401A; BR0103300A; CA2351104C; MY124951A; US20020020047A1; JP3658284B2; JP2002020962A; SG88827A1; ATE337423T1; CA2351104A1; ES2266121T3; TW554107B; KR20020004862A; US6663373B2; CN1332283A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes aus Endlosfasern.
Ein Verfahren ebenso wie eine Vorrichtung, zum Ansammeln von Endlosfasern, die aus Spinndüsen einer Extrudiereinrichtung auf eine obere Fläche eines in eine Richtung laufenden Endlosbandes ausgebracht werden, und dadurch zum Herstellen eines Vliesstoffes ausgelegt, sind bereits vorgeschlagen worden. Das Endlosband in der bekannten Vorrichtung ist luftdurchlässig, und unterhalb dieses Endlosbandes ist eine Saugzone vorgesehen. Es ist wohlbekannt, in der bekannten Vorrichtung eine Presslufteinrichtung oder Sauger vorzusehen, die dazu dienen Pressluft gegen die Endlosfasern zu blasen, einen relativ engen Kanal unterhalb der Drucklufteinrichtung oder der Sauger vorzusehen und eine Haube unterhalb des Kanals vorzusehen, sodass das Endlosband teilweise von der Haube bedeckt werden kann.
Das Vorsehen des Kanals und der Haube gemäß der bekannten Technik ermöglicht eine Verbesserung eines Dehnungsverhältnisses für die Fasern und ermöglicht dadurch, dass ein gewünschter Vliesstoff aus den Endlosfasern mit einer relativ kleinen Denier-Zahl hergestellt werden kann. Allerdings müssen die aus den Spinndüsen ausgebrachten Fasern zuvor dünner gemacht werden, um Fasern mit einer Feinheit kleiner als 1 d zu erhalten, und dieses Erfordernis verschlechtert die Produktionseffizienz von Vliesstoff pro Zeiteinheit.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, die bekannte Vorrichtung so zu verbessern, dass der Vliesstoff aus den Endlosfasern mit einer Feinheit kleiner als 1 d effizient hergestellt werden kann.
Gemäß dieser Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes vorgesehen, der dazu ausgelegt ist, Endlosfasern anzusammeln, die aus mehreren Spinndüsen auf eine obere Fläche eines in eine Richtung laufenden, luftdurchlässigen Endlosbandes ausgebracht werden und einem von unterhalb des Endlosbandes bewirkten Saugeffekt unterliegen, wobei: die Vorrichtung zwischen den Düsen und dem Endlosband eine Einrichtung (6) zum Blasen von Pressluft gegen die Endlosfasern, einen direkt mit der Einrichtung verbundenen, in Abwärtsrichtung verlaufenden Kanal (7) mit einer in Laufrichtung des Endlosbandes gesehen relativ kleinen Abmessung und eine direkt mit dem Kanal verbundene, die Umgebung der oberen Fläche des Endlosbandes bedeckende Haube mit einer in Laufrichtung gesehen relativ großen Abmessung aufweist, wobei ein Innenraum der Haube dem Saugeffekt ausgesetzt ist, der von unten durch das Endlosband hindurch bewirkt wird.
1 ist eine Fragment-Perspektivansicht, die eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes zeigt;
2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1; und
3 ist eine Fragment-Schnittansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Details einer Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes gemäß dieser Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher werden.
1 ist eine Fragment-Perspektivansicht, die eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes 1 zeigt, und 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1. Die Vorrichtung 1 enthält eine Extrudiereinrichtung 2 und eine Anordnung, die mehrere Spinndüsen 4 umfasst, die quer zu einem Endlosgürtel 3 angeordnet sind, der in eine durch einen Pfeil Q angezeigte Richtung läuft. Zwischen der Anordnung von Düsen 4 und dem Endlosband 3 sind eine Presslufteinrichtung 6, ein Kanal 7 und eine Haube 8 miteinander in dieser Reihenfolge so verbunden, dass sie im Wesentlichen luftdichte Bedingungen schaffen. Ein Kasten 9 liegt mit dem Endlosband 3 dazwischen unter der Haube 8, und ein Ablasskanal 11 verläuft vom Kasten 9 in eine durch einen Pfeil X angezeigte Richtung. Das distale Ende des Ablasskanals 11 ist mit einem Gebläse (nicht gezeigt) verbunden.
Die Anordnung von Düsen 4, die jeweils einen Öffnungsdurchmesser von 0,3–0,7 mm haben, ist auf einer Düsenplatte 2a der Extrudiereinrichtung 2 angeordnet, wobei die Düsenplatte 2a quer zum Endlosband 3 mit einer Breite von 250–3000 mm verläuft. Über eine Länge von 200–25000 mm umfasst die Anordnung 200–25000 Zonen 4. Die Pressluftanordnung 6 ist mit einem Abstand L von 100–1500 mm von der Anordnung von Düsen 4 angeordnet. Der Kanal 7 hat eine Abmessung A von 5–20 mm gemessen in einer Laufrichtung des Endlosbandes 3, eine Abmessung B von 200–2500 mm gemessen quer zum Endlosband 3 und eine Abmessung C von 50–1000 mm gemessen in Vertikalrichtung in 1. Die Haube 8 hat eine Abmessung D von 50–1500 mm gemessen in der Laufrichtung des Endlosbandes, eine Abmessung E von 200–2500 mm gemessen quer zum Endlosband 3 und eine Abmessung F von 50–2000 mm gemessen in Vertikalrichtung in 1, und sie verläuft oberhalb der oberen Fläche des Endlosbandes 3 mit einem Zwischenraum 22. Der Kasten 9 hat eine Abmessung G von 50–1500 mm gemessen in der Laufrichtung des Endlosbandes 3, eine Abmessung H von 200–2500 mm gemessen quer zum Endlosband 3 und eine vertikale Abmessung wie in 1 gesehen, die wahlweise ausgewählt werden kann. Der Kanal 7 ist bei der Mitte der Haube 8 in Laufrichtung des Endlosbandes 3 gesehen angeordnet, und die Haube 8 ist im Wesentlichen vertikal am Kasten 9 ausgerichtet positioniert. Vor und hinter der Endloshaube 8 sind Rollen 21 vorgesehen. Die Rollen 21 dienen dazu, den Zwischenraum zwischen dem Endlosband 3 und der Haube so zu schließen, dass ein negativer Druck innerhalb der Haube 8 sogar bei laufendem Endlosband 3 hinreichend hoch gehalten werden kann. Diese Rollen 21 sind dazu ausgelegt, sich in Vertikalrichtung des Endlosbandes 3 zu bewegen, wenn die Rollen 21 in der Laufrichtung des Endlosbandes 3 rotieren.
Die Düsen 4 bringen durchgehend mehrere thermoplastische Kunstharzfasern 16 nach unten, wie in den Figuren gezeigt, aus, wobei die Fasern dann in einen oberen Endabschnitt 17 der Presslufteinrichtung 6 eingeführt werden. In dem in Vertikalrichtung mittleren Abschnitt 18 der Presslufteinrichtung 6 wird ein Pressluftstrom in einer durch einen Pfeil P angezeigten Richtung eingerichtet, und dieser bläst gegen die Fasern 16, die dadurch nach unten in den Kanal 7 beschleunigt werden. Die Fasern 16 laufen geradeaus durch den relativ schmalen Kanal 7 in die relativ breite Haube 8, in der die Fasern 16 entsprechend verlangsamt werden. Die Haube 8 liegt dem Kasten 9 mit einer offenen Oberseite mit dem luftdurchlässigen Endlosband 3 dazwischen gegenüber. Der Kasten 9 befindet sich in Strömungskommunikation mit dem Gebläse, sodass der Innenraum der Haube 8 unter einem Saugeffekt durch den Kasten 9 bei einem gewünschten Niveau negativen Drucks gehalten werden kann. Die Haube 8 dient bei dem gewünschten Niveau negativen Drucks dazu, die Fasern 16 innerhalb des Kanals 7 zu ziehen, sodass diese Fasern 16 zur Haube 8 hin gerichtet werden können. Die Fasern 16, die geradeaus durch den relativ engen Kanal 7 parallel zueinander gelaufen sind, oszillieren in Längsrichtung ebenso wie in Querrichtung des Endlosbandes 3, während diese Fasern 16 in die Haube 8 eintreten, die an der oberen Fläche des Endlosbandes 3 anliegt und in der Laufrichtung des Endlosbandes 3 vergrößert ist. Im Ergebnis werden die Fasern 16 ineinander verwoben und auf der oberen Fläche des Endlosbandes 3 angesammelt. Die auf dem Endlosband 3 auf diese Weise angesammelten Fasern 16 werden durch den Zwischenraum 22 zwischen dem Endlosband 3 und der Haube 8 und dann zwischen dem Endlosband 3 und dem Roller 21 befördert, um aus der Haube 8 herausgebracht zu werden und in einer Rolle von Vliesstoff 31 aufgenommen zu werden. Unter der Annahme, dass die Fasern 16 in geschmolzenem oder erweichtem Zustand sind, während sie auf dem Endlosband 3 angesammelt werden, können sich die Fasern 16 miteinander an ihren Berührungspunkten verbinden. Ferner ermöglicht die Oszillation der Fasern 16 innerhalb der Haube 8, dass sie mechanisch miteinander verwoben werden.
Während des Vorgangs der Herstellung des Vliesstoffes 31 auf diese Weise werden die Fasern 16 auf dem Weg von den Düsen 4 zur Haube 8 in einem hohen Verhältnis gedehnt, insbesondere während eines Zeitraums, der zu dem Zeitpunkt beginnt, an dem die Fasern 16 aus den Düsen 4 ausgebracht wurden, und bis zu dem Zeitpunkt geht, an dem die Fasern 16 von der Presslufteinrichtung 6 beschleunigt zu werden beginnen, ein Zeitraum, der beim Ausgebrachtwerden aus den Düsen 4 beginnt. Eine solche Dehnung wird durch das Zusammenwirken eines Druckes von aus der Presslufteinrichtung 6 geblasener Luft mit einer Zugkraft der Haube 8, die diese Luft ansaugt, erreicht. Die Einrichtung 6, der Kanal 7 und die Haube 8 können unmittelbar miteinander verbunden werden, und der zwischen der Haube 8 und dem Endlosband 3 definierte Zwischenraum 22 kann durch die jeweiligen Rollen 21 geschlossen werden, um sicherzustellen, dass die Zugkraft auf die Fasern 16 wirkt.
Um sicherzustellen, dass die Fasern 16 bei einem gewünschten hohen Verhältnis gedehnt werden und, nachdem sie gedehnt wurden, über relativ große Strecken, sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zum Endlosband 3 gemessen, oszillieren, liegt ein Verhältnis einer Abmessung A des Kanals 7 zu einer Abmessung C des Kanals 7 vorzugsweise in einem Bereich von 1:2,5–1:200, C:D, ein Verhältnis von der Abmessung C des Kanals 7 zu einer Abmessung D der Haube 8 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1:1–1:1,5, D:F, ein Verhältnis der Abmessung D der Haube zu einer Abmessung F der Haube 8 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1:1–1:1,3. Eine Saugkapazität des Kastens 9 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 8–30 Vielfachen der aus der Presslufteinrichtung 6 ausgebrachten Luft.
3 ist eine Fragment-Schnittansicht, die einen Teil der Vorrichtung ähnlich zu dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch zeigt. Diese Vorrichtung 1 ist ähnlich zu der in 1 und 2 gezeigten Vorrichtung, außer dass die Presslufteinrichtung 6 durch einen in einer seitlich symmetrischen Beziehung um die Fasern 16 platzierten Sauger 33 als Mittel zum Blasen der Pressluft gegen die Fasern 16 ersetzt ist. Ein Zwischenraum R jeder Gebläsedüse 34 in jedem der Sauger 33 ist in einem Bereich von 0,1–1,0 mm eingerichtet, sodass ein Dehnungsverhältnis der Fasern 16 in diesem Bereich gesteuert werden kann.
(BEISPIEL)
Polypropylen mit einer Schmelzflussrate von 70, gemessen in Übereinstimmung mit der Vorschrift von JIS K 7210, wurde extrudiert und gedehnt, um Endlosfasern und einen aus diesen Endlosfasern geformten Vliesstoff mittels der Vorrichtung aus 3 zu erhalten. Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Bedingungen, unter denen die Endlosfasern hergestellt werden, und der Feinheit (d).
(STEUERUNG 1)
Unter Verwendung von Polypropylen ähnlich zum BEISPIEL wurden die Endlosfasern mittels der Vorrichtung aus 3 ohne die Haube erhalten und der Vliesstoff wurde aus diesen Endlosfasern hergestellt. STEUERUNG 1 in Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Bedingungen, unter denen die Endlosfasern hergestellt wurden, und der Feinheit.
(STEUERUNG 2)
Unter Verwendung von Polypropylen ähnlich zum BEISPIEL wurden die Endlosfasern mittels der Vorrichtung aus 3 ohne die Sauger erhalten und der Vliesstoff wurde aus diesen Endlosfasern hergestellt. STEUERUNG 2 in Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Bedingungen, unter denen die Endlosfasern hergestellt wurden, und der Feinheit.
(STEUERUNG 3)
Unter Verwendung von Polypropylen ähnlich zum BEISPIEL wurden die Endlosfasern mittels der Vorrichtung aus 3, bei der die Sauger in einem Abstand von 30 mm zum Kanal angeordnet wurden, erhalten und der Vliesstoff wurde aus diesen Endlosfasern hergestellt. STEUERUNG 3 in Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Bedingungen, unter denen die Endlosfasern hergestellt wurden, und der Feinheit.
(STEUERUNG 4)
Unter Verwendung von Polypropylen ähnlich zum BEISPIEL wurden die Endlosfasern mittels der Vorrichtung aus 3, bei der ein Luftstrom der Sauger so eingerichtet wurde, dass er das 4,8-Fache eines Saugkraft-Luftstroms betrug, erhalten und der Vliesstoff wurde aus diesen Endlosfasern hergestellt. STEUERUNG 4 in Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Bedingungen, unter denen die Endlosfasern hergestellt wurden, und der Feinheit.
Wie aus einem Vergleich dieser Beispiele mit den Steuerungen 1–4 ersichtlich werden wird, ist die Vorrichtung 1 gemäß dieser Erfindung dazu in der Lage, die Endlosfasern mit einer Feinheit von 1 d oder weniger zu erhalten und den gewünschten Vliesstoff aus diesen Endlosfasern herzustellen.
Die Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffes gemäß dieser Erfindung ermöglicht es, dass Vliesstoff aus Endlosfasern mit einer Feinheit von 1 d oder weniger leicht hergestellt werden kann.

Claims

Vorrichtung (1) zur Herstellung eines Vliesstoffs, ausgelegt zur Ansammlung von Endlosfasern (16), die aus einer Mehrzahl von Spinndüsen (4) auf eine obere Fläche eines in einer Richtung umlaufenden, luftdurchlässigen Endlosbandes (3) ausgebracht werden und einem von unterhalb des Endlosbands bewirkten Saugeffekt unterliegen, wobei die Vorrichtung zwischen den Düsen und dem Endlosband eine Einrichtung (6) zum Blasen von Pressluft gegen die Endlosfasern, einen direkt mit der Einrichtung verbundenen, in Abwärtsrichtung verlaufenden Kanal (7) mit einer in Laufrichtung des Endlosbands gesehen relativ kleinen Abmessung (A) von 5 bis 20 mm und eine direkt mit dem Kanal verbundene, die Umgebung der oberen Fläche des Endlosbands bedeckende Haube (8) mit einer in Laufrichtung gesehen relativ großen Abmessung D von 50 bis 1500 mm aufweist, wobei ein Innenraum der Haube dem Saugeffekt ausgesetzt ist, der von unten durch das Endlosband hindurch bewirkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Blasen von Pressluft Sauger oder eine Druckluftdüse (6) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Endlosfasern (16) zwischen den Düsen (4) und der Einrichtung zum Blasen von Pressluft gegen die Fasern beim Passieren des Kanals beschleunigt und gedehnt, und die so beschleunigten Fasern in Laufrichtung des Endlosbands und quer dazu verlangsamt und verteilt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der eingestellte Luftdurchsatz des Saugens auf das 8- bis 30-fache des Luftdurchsatzes der Einrichtung zum Blasen von Pressluft eingestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis einer in Laufrichtung (Q) gemessenen Abmessung (A) des Kanals (7) zu einer in Richtung von den Düsen zum Endlosband gemessenen senkrechten Abmessung (C) des Kanals in einem Bereich von 1:2,5 bis 1:200 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der in Richtung von den Düsen zum Endlosband gemessenen senkrechten Abmessung (C) des Kanals (7) zu einer in Laufrichtung gemessenen Abmessung (D) der Haube (8) in einem Bereich von 1:1 bis 1:1,5 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der in Richtung von den Düsen (4) zum Endlosband gemessenen senkrechten Abmessung (F) der Haube (8) zu der in Laufrichtung gemessenen Abmessung (D) der Haube (8) in einem Bereich von 1:1 bis 1:1,3 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein zwischen der Haube und dem Endlosband definierter Abstand normalerweise durch senkrecht zu dem Endlosband bewegbare Laufrollen (21) geschlossen ist, wenn sich die Rollen in Laufrichtung des Endlosbands drehen.