DE602004008578T2

DE602004008578T2 - Verfahren zur herstellung eines verbundvliesstoffs sowie anlage zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number: DE602004008578T2
Application number: DE602004008578T
Authority: DE
Inventors: Patrick Jeambar
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: EP1587979B1; JP2006517263A; DK1587979T3; US20070000107A1; PT1587979E; ATE371761T1; CN100457997C; WO2004063451A1; RU2005125721A; ES2293205T3; JP4855922B2; FR2849869A1; FR2849869B1; RU2331724C2; DE602004008578D1; EP1587979A1; CN1738936A; US7484276B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Herstellungsprozess eines Verbundvliesstoffes, der jeweils aus zwei Lagen besteht, einer unteren Lage mit langen Kunst- und/oder Synthetikfasern und einer oberen Lage mit kurzen Naturfasern. Sie bezieht sich auch auf eine Anlage zum Ausführen des Prozesses.
In der übrigen Beschreibung wird der erfindungsgemäße Prozess besonders im Zusammenhang mit der Herstellung von Feuchtigkeitstüchern dargestellt. Diese Handtücher haben in der Öffentlichkeit großen Erfolg erreicht und haben besonders im Bereich der Hygiene mehrere wichtige Anwendungen als Wischtücher. Diese Handtücher werden eigentlich als Hygieneartikel für Babies oder Erwachsene verwendet, aber auch als Desinfizierprodukt z. B. für Badezimmer und sanitäre Anlagen. In einigen Fallen werden die Handtücher einer Prägebehandlung unterzogen d. h. einer Behandlung, wodurch an der Oberfläche des Handtuches ein geprägtes und hohles Design erreicht werden kann. In der Tat ist es durch diese Behandlung möglich, das Design des Handtuches zu verbessern, aber auch und vor allem durch Vergrößerung der spezifischen Oberfläche, die die Wischkapazität steigert.
Die meisten heute auf dem Markt befindlichen Handtücher bestehen aus kardierten Viskosefasern, möglicherweise als Gemisch mit Synthetikfasern von Polyester oder Polypropylen. Doch die hohen Herstellungskosten der Viskosefasern, die aufgrund ihrer Absorptionseigenschaften verwendet werden, wirken sich direkt auf den Preis des endgültigen Handtuches aus und machen daraus einen für die Öffentlichkeit teuren Artikel.
Es ist also eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellungskosten eines Artikels dieser Art herabzusetzen, indem die Verwendung von Viskosefasern maximal begrenzt, sogar eliminiert wird.
Eine erste Lösung dieses Problems besteht darin, auf einer, auf Synthetikfasern basierenden kardierten Lage, ein Papier in der Art des „Toilettenpapiers", „Tissue" genannt, d. h. ein fertiges Papier, zu legen. In der Praxis wird das ausschließlich aus Cellulosefasern bestehende Papier auf eine kardierte Lage gelegt, die aus Polyester-, Polypropylen- oder Viskosefasern oder einem Gemisch besagter Fasern besteht, anschließend werden die Papierfasern und jene der Lage mit Wasserstrahlen verschlungen. Dann wird der Verbundstoff getrocknet, bevor er aufgerollt wird.
Der erhaltene Verbundstoff ist noch immer, besonders aus folgenden Gründen, teuer herzustellen. Erstens ist das Papier des „Tissue"-Typs ein fertiges Papier, auf einer anderen Maschine getrennt hergestellt, was natürlich Herstellungskosten verursacht. Des Weiteren haben die bereits getrockneten Papierfasern somit eine begrenzte Benetzbarkeit, so dass, um sie mit den, die untere Lage ausmachenden Fasern verschlingen zu können, es notwendig ist, den Hydratationsschritt durch Vervielfachen der Anzahl von Behandlungen, d. h. der Anzahl von Einspritzdüsen zu erweitern, was einerseits die Anlageninvestitionen und andererseits den Energieverbrauch und somit die Kosten des Prozesses erhöht.
Durch die zweite vorgeschlagene Technik konnte das Kostenproblem nicht gelöst werden. Diese Technik besteht daraus, dass auf eine kardierte Lage, nicht ein fertiges Papier der „Tissue"-Art, sondern Cellulosefasern direkt durch ein Luftverfahren, durch einen Prozess namens „Air Laid" gelegt werden. Selbst wenn die verwendeten Cellulosefasern nicht umgewandelt worden sind, um in Form von Papier vorhanden zu sein, mussten diese individualisierten Fasern jedoch zuerst einer physikalisch-chemischen Behandlung unterzogen werden, wodurch sie in der Luft dispergiert werden können. Des Weiteren verändert diese Behandlung erheblich die Benetzbarkeit der Fasern, so dass das Verschlingen durch Wasserstrahlen schwierig durchzuführen ist und ein Produkt ergibt, das zum Delaminieren geneigt ist. Schließlich sind die Anlagen zur Durchführung des „Air-Laid"-Prozesses sehr teuer.
Im Dokument US-A-6 110 848 finden diese zwei Techniken hingegen Einsatz. Genauer genommen beschreibt dieses Dokument eine Sandwich-Konstruktion, die sich aus zwei äußeren Lagen in der Art einer kardierten Lage oder eines „Spunbond" mit langen Synthetikfasern, deren Größe zwischen 30 und 100 mm ist, und aus einer inneren Lage mit Cellulosefasern zusammensetzt, deren Größe zwischen 1 und 8 mm ist.
Im beschriebenen Prozess werden die Cellulosefasern der inneren Lage auf die untere Lage gelegt, entweder durch ein Trockenverfahren, d. h. in Form eines bereits hergestellten Papiers oder Tissue, oder durch Luftverfahren. Dieser dritte Prozess hat die gleichen Kostennachteile wie die vorausgehenden Prozesse, zu denen die Kosten für zweite äußere Lage addiert werden können.
Das Dokument WO 01/53590 beschreibt einen Herstellungsprozess für einen Vliesstoffes, der aus zwei Lagen, einer oberen Lage und einer unteren Lage, besteht. Genauer gesagt ist die obere Lage eine Lage aus kurzen Fasern des Cellulosefasertyps, die durch das nasse oder Aeraulic-Produktionsverfahren auf einer unteren Lage aufgetragen wurden, die aus kontinuierlichen Fäden des „Spunbond"-Typs besteht.
In der Praxis ist das bei der unteren Lage benutzte Filamentdenier weniger als 1,5, bevorzugt zwischen 0,5 und 1,2 dtex. Darüber hinaus ist die Masse der unteren Lage unter 25 g/m².
Das Dokument US-A-5 151 320 beschreibt auch einen Herstellungsprozess eines Verbundstoffes, der aus einer unteren Lage in Form eines „Spunbond" und zumindest einer oberen Lage besteht, die man durch das Wet-Laid-Verfahren, also durch das nasse Produktionsverfahren, erhalten hat.
Der Nachteil einer Konstruktion dieses Typs ist, dass sie die Zusammensetzung der unteren Lage auf die Verwendung von Synthetikfasern insbesondere des Polypropylen-Typs einschränkt. Außerdem verhindert die sehr geringe Plastizität der unteren Lage des Spunbond-Typs das Aussetzen des Handtuches einer Prägebehandlung wegen der schlechten Elastizität der Fasern.
Die Anmelderin hat einen neuen Prozess entwickelt, wodurch die Herstellungskosten von Verbundvliesstoffen erheblich herabgesetzt werden können, bei dem eine auf langen Synthetikfasern basierende kardierte untere Lage mit einer oberen, auf kurzen Naturfasern basierenden Lage verbunden wird, der daraus besteht, dass die obere Lage online vorbereitet, dann direkt auf die bereits gebildete oder sich bildende Lage gemäß einer konventionellen Papierherstellungstechnik durch Nassverfahren gelegt wird.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Herstellungsprozess für einen Verbundvliesstoff aus zwei Lagen, einer unteren Lage mit langen Kunst- und/oder Synthetikfasern, deren Größe zwischen 15 und 80 mm ist, und einer oberen Lage mit kurzen Naturfasern, deren Größe zwischen 0,5 und 8 mm ist.
Dieser Prozess ist online charakterisiert durch:

– Kardieren der unteren Lage der Kunst- und/oder Synthetikfasern mit einer Länge zwischen 15 und 80 mm und einer dtex-Garnqualität von mindestens 1,7 dtex,
– Vorverfestigen der unteren Lage,
– Dispergieren der Naturfasern mit einer Länge zwischen 0,5 und 8 mm in Wasser, um eine wässrige Dispersion zu bilden,
– Auflegen der wässrigen Dispersion auf die kardierte untere Lage, um die obere Lage zu bilden,
– Abfiltrieren des überschüssigen Wassers durch die untere Lage,
– Verschlingen der Fasern der oberen Lage mit den Fasern der unteren Lage mit Wasserstrahlen,
– Trocknen und Aufrollen des erhaltenen Verbundvliesstoffes.

In der übrigen Beschreibung bezeichnet der Ausdruck „Kunst- und/oder Synthetikfasern" die Fasern, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die unter den Kunstfasern die Viskosefasern und unter den Synthetikfasern die Polyester-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl-, Polyvinylalkohol- und Polyethylenfasern als solche oder als Gemisch umfasst.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Prozesses besteht also in der Verwendung von kurzen, nicht umgewandelten oder behandelten Naturfasern, besonders Cellulosefasern, die durch konventionelle Papierherstellungstechnologie direkt in Wasser dispergiert werden.
Außerdem verleiht die Dispersion der Fasern ins Wasser im Verlauf von mehreren Minuten ihnen plastische Eigenschaften, wodurch der Wirkungsgrad der Verschlingung durch Wasserstrahlen optimiert werden kann, wenn die Dispersion auf die untere Lage aufgetragen wird. Daraus folgt, dass die Anzahl der für das Verfestigen benötigten Einspritzdüsen begrenzt ist, was somit sowohl die Materialinvestitionen als auch den Energieverbrauch herabsetzt. In der Praxis liegt die Anzahl der Wasserstrahlen zwischen 2 und 12, wobei jeder Wasserstrahl mit perforierten Platten ausgestattet ist, deren jede eine oder zwei Reihen von Löchern umfasst, die einen Durchmesser zwischen 80 und 160 Mikrometern haben, wobei die Löcher einer jeden Reihe 0,4–1,8 mm voneinander beabstandet sind und die Reihen selbst 0,52-2 mm voneinander beabstandet, wobei jede Einspritzdüse mit Wasser mit einem Druck zwischen 20 und 140 bar versorgt wird.
Wie bereits angedeutet wurde, sind die verwendeten kurzen Naturfasern in der Praxis Cellulosefasern, die irgendwelchen Papierherstellungsfasern, z. B. jenen auf der Basis von Laub- oder Nadelholzfasern, etwa Buchen-, Birken-, Rotzederfasern entsprechen können, wobei diese Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Fasern der oberen Lage zum Beispiel aus Cellulosefasern zum Beispiel auf Basis von Rotzeder gebildet, deren Konzentration in der wässrigen Dispersion zwischen 0,5 und 10 g/l, vorteilhaft zwischen 4 und 7 g/l liegt.
Doch den Anwendungen zufolge, die zur Verstärkung oder Modifizierung der mechanischen Eigenschaften des Verbundstoffes erwogen werden, kann die obere Lage ferner Synthetikfasern enthalten, die höchstens 50 Gewichts-% der Lage, vorteilhaft zwischen 20 und 40%, ausmachen.
Wenn Fasern dieses Typs in der oberen Lage eingebunden sind, ist ihre Länge zwischen 3 und 8 mm.
In der Praxis weist die obere Lage zwischen 30 und 70 Gewichts-%, bevorzugt zumindest 50% des Verbundstoffes auf.
Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge ist die untere Lage eine kardierte Lage.
Die untere Lage kann online gebildet werden oder vorab offline hergestellt werden.
Bei der Ausführungsform, der zufolge die untere Lage online gebildet wird, wird sie vorverfestigt, besonders durch Wasserstrahlen, bevor sie mit der wässrigen Dispersion beschichtet wird und dies auf eine Weise, die die Festigkeit der unteren Lage verstärkt.
In der Praxis stellt die untere Lage zwischen 30 und 70 Gewichts-% des Verbundstoffes dar.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Denier der die untere Lage ausmachenden Fasern größer oder gleich 1,7 dtex. Des Weiteren hat die untere Lage eine Masse von zumindest 25 g/m².
Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge wird überschüssiges Wasser, das aus der wässrigen Dispersion von Naturfasern kommt, wenn sie auf die obere Lage aufgetragen wird, durch die untere Lage abgefiltert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann dem Trocknungsschritt ein Prägeschritt des Verbundstoffes vorangehen, wodurch seine Dicke erhöht, aber auch sein optisches Erscheinungsbild verbessert werden kann. In der Praxis wird das Prägen durchgeführt, indem der Verbundstoff auf einem Zylinder gehalten wird, dessen Oberfläche ein geprägtes Design und Vertiefungen hat und indem Wasser bei hohem Druck auf die Außenseite des Verbundstoffes gespritzt wird, wobei das überschüssige Wasser durch Absaugen in das Innere des Zylinders abgezogen wird. Dieser Prägeschritt wird vor dem Trocknen ausgeführt, um die Plastizität der Fasern in nassem Zustand zu nutzen. Dieser Prägeschritt wird begünstigt durch die Gegenwart einer kardierten unteren Lage für und zugunsten der Spunbond-Lagen nach dem Stand der Technik, besonders jener, die in den Dokumenten WO 01/53590 oder US-A-5 151 320 beschrieben sind.
In einer anderen Ausführungsform wird der Verbundstoff, geprägt oder nicht, nach dem Trocknen und vor dem Aufrollen einer mechanischen Weichmachungsbehandlung durch einen der Prozesse unterzogen, die einem vom Fach unter dem Typ CLUPAK, SUPATEX, SANFOR oder MICREX bekannt sind.
Die mit dem erfindungsgemäßen Prozess hergestellten Vliesstoffe haben mehrere Vorteile. Erstens sie sind sehr wirtschaftlich und sehr absorbierend in Anbetracht des hohen Verhältnisses an natürlichen Cellulosefasern, die 30 bis 70 Gewichts-% vom Verbundstoff darstellen. Ferner sind sie sehr regelmäßig wegen der Technologie des Wet-Laid-Verfahrens der Papierherstellung, die zur Formation der oberen Lage benutzt wird. Des Weiteren sind sie sehr beständig aufgrund der Gegenwart von langen Fasern in der unteren Lage. Ferner macht die Kombination von Naturfasern und Synthetik- and/oder Kunstfasern das Produkt sowohl komfortabel als auch stabil. Schließlich verleiht der Prägeschritt, der vor dem Trocknungsschritt, womöglich mit der mechanischen Weichmachungsbehandlung kombiniert, eingefügt werden kann, dem Produkt ein Erscheinungsbild und einen Textil-Touch, die dem Verbraucher besonders attraktiv sind.
Somit können die nach dem erfindungsgemäßen Prozess hergestellten Vliesstoffe nicht nur als Feuchtigkeitstücher, insbesondere als Wischtücher, sondern auch als Tischtuch und Servietten, Badetücher, Wandbekleidung, Polsterung von Fahrzeugen, Enthaarungsstreifen, Taschen für Sikkativprodukte, Handschuhe, Stickereien, Stoffe und zum Abwischen von Druckereien verwendet werden.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Anlage zur Durchführung des oben beschrieben Prozesses.
In einer besonderen Ausführungsform umfasst die Anlage:

– eine Kardiereinheit zur Ausbildung einer unteren Lage der Kunst- und/oder Synthetikfasern mit einer Länge zwischen 15 und 80 mm, und einer dtex-Garnqualität von mindestens 1,7 dtex,
– eine Fördereinrichtung zum Transportieren einer kardierten unteren Lage,
– einen Stoffauflauf, der über der Fördereinrichtung angeordnet ist und dazu bestimmt ist, eine wässrige Dispersion mit den Naturfasern zu enthalten, die eine Länge zwischen 0,5 und 8 mm haben,
– Absaugeinrichtungen, die unter der Fördereinrichtung angeordnet sind und dazu bestimmt sind, das überschüssige Wasser zu entfernen, wenn die wässrige Dispersion auf die untere Lage aufgetragen wird,
– Verfestigungseinrichtungen durch Wasserstrahlen, die über der Fördereinrichtung angeordnet und dazu bestimmt sind, die Fasern der oberen Lage mit jenen der unteren Lage zu verschlingen,
– Trockeneinrichtung für den Verbundstoff, die der Fördereinrichtung nachgeordnet ist, und
– Aufrolleinrichtung für den trockenen Verbundstoff.

In der Praxis hat die Fördereinrichtung die Form einer metallischen oder synthetischen Fördereinrichtung, die auf eine Weise perforiert ist, die zulässt, dass durch die Saugwirkung von unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Saugkästen Wasser dadurch fließen kann.
Die Bindemittel durch Wasserstrahlen sind in Form von mehreren hydraulischen Einspritzdüsen, die mit perforierten Platten versehen sind, deren jede zwei Reihen von Löchern mit einem Durchmesser zwischen 80 und 160 Mikrometern aufweist, wobei die Löcher einer jeden Reihe 0,4 bis 1,8 voneinander beabstandet sind die Reihen selbst 0,5–2 mm voneinander beabstandet sind, wobei die Maße von Achse zu Achse genommen sind. In der Praxis liegt die Anzahl der Einspritzdüsen zwischen 2 und 12, wobei jede Einspritzdüse mit Wasser mit einem Druck zwischen 20 und 140 bar versorgt wird. Jenseits dieser Grenze können die erhaltenen Produkte nicht als Handtücher eingesetzt werden.
In der Ausführungsform, der zufolge die untere Bahn online gebildet wird, umfasst die Anlage des Weiteren stromaufwärts von der Fördereinrichtung platzierte Herstellungsmittel der Bahn.
Unter dieser Annahme umfasst die Anlage zwischen den Fertigungsmitteln der unteren Bahn und der Fördereinrichtung eine hydraulische Vorverfestigungseinheit mit einer Vorbenetzungsrampe der Bahn und einem Stützzylinder, um den die hydraulischen Einspritzdüsen angeordnet sind.
In der Praxis sind die Fertigungsmittel der unteren Bahn in Form einer Karde, der ein Auftrags-/Streichvorrichtung folgt oder nicht.
Darüber hinaus und in einer anderen vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Anlage vor der Trocknereinheit einen hydraulischen Prägekalander, der aus einer Sieb-überzogenen Saugrolle besteht, deren Oberfläche eine geprägtes Design und Vertiefungen aufweist, welche Rolle mit den hydraulischen Einspritzdüsen verbunden ist, die um seine Oberfläche vorgesehen sind und mit perforierten Platten der gleichen Art versehen sind, wie sie oben beschrieben wurden.
Zur Weichmachung des erhaltenen Verbundstoffes hat die Anlage auch vor dem Aufrollen eine Weichmachungsvorrichtung.
Darüber hinaus und in der Praxis ist die Trocknereinrichtung in Form eines Zylinders, der von heißer Luft durchflossen ist.
Die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus dem Beispiel der Ausführungsform samt der beigefügten Figur ersichtlich.
1 ist ein Schema der erfindungsgemäßen Anlage, in der Prägemittel und eine Weichmachungsvorrichtung integriert sind.
BEISPIEL
Es wird eine Lage von 25 g/m², die 80% Polyesterfasern mit einer Länge von 38 mm und 1,7 dtex, und 20% Viskosefasern mit einer Länge von 38 mm und 1,7 dtex auf einer Karde (1) bei einer Geschwindigkeit von 120 Metern pro Minute hergestellt.
Die dadurch online gebildete Lage wird auf eine hydraulische Vorfestigungseinheit (2) transportiert, die eine Vorbenetzungsrampe der Lage (2a) und eine Stützrolle (2b) umfasst, um die zwei hydraulische Einspritzdüsen (2c) positioniert sind. Diese Einspritzdüsen sind mit perforierten Platten (nicht dargestellt) versehen, die eine Reihe von Löchern umfassen, deren Durchmesser 100 Mikrometer und Mittenabstand 1 mm ist. Die erste Einspritzdüse wird mit Wasser bei einem Druck von 40 bar und die zweite mit Wasser bei einem Druck von 60 bar versorgt. Die dadurch verstärkte Lage wird dann auf eine metallische Fördereinrichtung (3) transportiert, über der ein Stoffauflauf in der Art der Papierherstellung (4) positioniert ist.
Im Stoffauflauf wird eine Fasersuspension vorbereitet, die 40% Papierherstellungs-Cellulosefasern des „Rotzeder"-Typs umfasst, die eine Länge von ungefähr 5 mm haben, 40% Papierherstellungsfasern des „Laubholz"-Typs, die eine Länge von ungefähr 2 mm haben, und 20% künstliche Cellulosefasern mit einer Länge von 5 mm und 1,7 dtex, dispergiert in Wasser, deren Konzentration 5 g/Liter ist.
Diese Fasern werden dann auf die bereits vorverfestigte untere Lage aufgetragen, so dass die obere Lage gebildet wird. Durch eine Anordnung von Saugkästen (12), die unter der Fördereinrichtung platziert sind, kann das überschüssige Wasser nach Ablagerung der Fasern entfernt werden. Dieses Wasser wird recycelt und zur Herstellung der wässrigen Lösung wiederverwendet. Die Fasern der oberen Lage werden dann mit jenen der unteren Lage durch mittels hydraulischen Einspritzdüsen verwirrt (5), die auf der Fördereinrichtung (3) nach dem Stoffauflauf (4) platziert sind und mit Wasser mit jeweils Drücken von 40, 50, 50, 50 und 60 bar versorgt werden. Die erste Einspritzdüse ist mit einer perforierten Platte ausgestattet, die mit 2 Reihen von Löchern versehen ist, die einen Durchmesser von 100 Mikrometern haben, 1 mm voneinander beabstandet, wobei der Abstand zwischen den Reihen von Löchern 1 mm ist. Die vier folgenden Einspritzdüsen sind mit einer perforierten Platte ausgestattet, die lediglich mit einer Reihe von Löchern versehen ist, die einen Durchmesser von 100 Mikrometern haben, 0,5 mm voneinander beabstandet.
Der Verbundstoff wird dann auf einen „hydraulischen Prägekalander" (6) transportiert, der aus einer Saugrolle (6a) besteht, um die zwei hydraulische Einspritzdüsen (6b) positioniert sind. Diese Einspritzdüsen sind jeweils mit einer perforierten Platte mit zwei Reihen von Löchern versehen, die einen Durchmesser von 120 Mikrometern haben, 0,8 mm in jeder Reihe voneinander beabstandet, wobei die Reihen selbst 1 mm voneinander beabstandet sind, welche Einspritzdüsen mit einer hydraulischen Pumpe verbunden sind, die Wasser bei einem Druck von 140 bar fördert. Die Rolle ist mit einem Bronzesieb überzogen, das aus groben Drähten gefertigt ist, deren Durchmesser 1 mm, und eine Oberfläche in Form von Wellen hat, die aus Vertiefungen und Buckeln bestehen.
Der Verbundstoff wird dann auf eine Fördereinrichtung (7) transportiert, unter der ein Saugkasten (8) angeordnet ist, der mit einem Vakuumerzeuger verbunden ist, der mit einer 4,5-Meter-Wassersäule einen Unterdruck bereitstellt, der praktisch all Wasser aus dem Raum zwischen den Fasern entfernt.
Dann wird der Verbundstoff mittels einer Rolle getrocknet, deren Durchmesser 2,8 Meter ist, die von heißer Luft durchflossen ist, deren Temperatur 140°C (9) beträgt.
Eine Weichmachungsvorrichtung „Clupak" (10) ist vor der Rolle vor dem Aufrollen (11) positioniert.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verbundvliesstoffes, der jeweils aus zwei Lagen besteht, einer unteren Lage mit langen Kunst- und/oder Synthetikfasern und einer oberen Lage mit kurzen Naturfasern, gekennzeichnet durch in der Fertigungslinie stattfindendes: – Kardieren der unteren Lage der Kunst- und/oder Synthetikfasern mit einer Länge von zwischen 15 und 80 mm und einer dtex-Garnqualität von mindestens 1.7 dtex, – Vorverfestigen der unteren Lage, – Dispergieren der Naturfasern mit einer Länge von zwischen 0,5 und 8 mm in Wasser, um eine wässrige Dispersion zu bilden, – Auflegen der wässrigen Dispersion auf die kardierte untere Lage, um die obere Lage zu bilden, – Abfiltern des überschüssigen Wassers durch die unter Lage, – Verschlingen der Fasern der oberen Lage mit den Fasern der unteren Lage mit Wasserstrahlen, – Trocknen und Aufrollen des erhaltenen Verbundvliesstoffes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunst- oder Synthetikfasern aus der Gruppe ausgewählt sind, die Viskose-, Polyester-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl- Polyvinylalkohol- und Polyethylenfasern als solche oder als Gemisch umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der unteren Lage mindestens 25 g/m² beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlingen der Fasern der oberen Lage mit den Fasern der unteren Lage durch Wasserstrahlen erreicht wird, deren Anzahl zwischen 2 und 12 beträgt, wobei jede Wasserstrahl aus einer Einspritzdüse austritt, welche mit perforierten Platten ausgestattet ist, wovon jede eine Reihe oder zwei Reihen von Löchern mit einem Durchmesser von zwi schen 80 und 160 Mikrometer umfasst, wobei die Löcher jeder Reihe 0,4–1,8 mm voneinander beabstandet sind, und die Reihen selbst 0,5–2 mm voneinander beabstandet sind, wobei jede Einspritzdüse mit Wasser mit einem Druck von zwischen 20 und 140 bar versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lage mittels Wasserstrahlen vorverfestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lage zwischen 30 und 70 Gew.-% des Verbundstoffes ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern Cellulosefasern sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lage darüber hinaus Synthetikfasern enthält, die mindestens 50 Gew.-% der Lage ausmachen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lage zwischen 30 und 70 Gew.-% des Verbundstoffes ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der oberen Lage ausschließlich Cellulosefasern sind, wobei die Konzentration dieser Fasern in der wässrigen Dispersion zwischen 0,5 und 10 g/l beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundstoff vor dem Trocknen einem Prägeschritt unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundstoff vor dem Aufrollen einem Weichmachungsschritt unterzogen wird.
Anlage zum Ausführen des Verfahrens, das Gegenstand eines der Ansprüche 1 bis 12 ist, zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes, der jeweils aus zwei Lagen besteht, einer unteren Lage mit langen Kunst- und/oder Synthetikfasern und einer oberen Lage mit kurzen Naturfasern, gekennzeichnet durch: – eine Kardiereinheit zur Ausbildung einer unteren Lage der Kunst- und/oder Synthetikfasern mit einer Länge von zwischen 15 und 80 mm und einer dtex-Garnqualität von mindestens 1.7 dtex, – eine Fördereinrichtung (3) zum Transportieren einer kardierten unteren Lage, – einem Stoffauflauf (4), der über der Fördereinrichtung (3) angeordnet ist und dazu bestimmt ist, eine wässrige Dispersion mit den Naturfasern zu enthalten, die eine Länge zwischen 0,5 und 8 mm haben, – Absaugeinrichtungen, die unter der Fördereinrichtung (3) angeordnet sind und dazu bestimmt sind, das überschüssige Wasser zu entfernen, wenn die wässrige Dispersion auf die untere Lage aufgetragen wird, – Verfestigungseinrichtungen durch Wasserstahlen (5), die über der Fördereinrichtung und dem Stoffauflauf (4) angeordnet und dazu bestimmt sind, die Fasern der oberen Lage mit denjenigen der unteren Lage zu verschlingen, – eine Trocknereinrichtung (9) für den Verbundstoff, die der Fördereinrichtung (3) nachgeordnet angeordnet ist, und – eine Aufrolleinrichtung (11) für den trockenen Verbundstoff.
Anlage zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verfestigungseinrichtungen Wasserstrahlen (5) umfasst, wobei die Wasserstrahlen aus Einspritzdüsen austreten, die mit perforierten Platten versehen sind, wovon jede eine Reihe oder zwei Reihen von Löchern mit einem Durchmesser von zwischen 80 und 160 Mikrometer umfasst, wobei die Löcher jeder Reihe 0,4–1,8 mm voneinander beabstandet sind, und die Reihen selbst 0,5–2 mm voneinander beabstandet sind, wobei die Anzahl der Einspritzdüsen zwischen 2 und 12 beträgt und mit Wasser mit einem Druck von zwischen 20 und 140 bar versorgt werden.
Anlage zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der Fördereinrichtung (3) vorgeordnet angeordnete Herstellungseinrichtung (1) für die untere Lage umfasst.
Anlage zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen der Herstellungseinrichtung (1) für die untere Lage und der Fördereinrichtung (3) eine hydraulische Vorverfestigungseinheit (2) umfasst, die eine Vorbenetzungsrampe (2a) für die Lage und eine Trägerrolle (2b) umfasst, zwischen denen die hydraulischen Einspritzdüsen (2c) angeordnet sind.
Anlage zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie vor der Trocknereinheit (9) einen hydraulischen Prägekalender (6) umfasst, der aus einer mit einem Drahtgeflecht beschichteten Saugrolle (6a) besteht, dessen Oberfläche ein Prägedesign und Vertiefungen hat, wobei die Rolle mit den hydraulischen Einspritzdüsen (6b) verbunden ist, die um seine Oberfläche herum angeordnet sind.
Anlage zur Herstellung eines Verbundträgerstoffes nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie vor der Aufrolleinrichtung (11) eine Weichmachungsvorrichtung (10) besitzt.