EP0267489B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit viskosen Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit viskosen Flüssigkeiten Download PDF

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EP0267489B1
EP0267489B1 EP87115755A EP87115755A EP0267489B1 EP 0267489 B1 EP0267489 B1 EP 0267489B1 EP 87115755 A EP87115755 A EP 87115755A EP 87115755 A EP87115755 A EP 87115755A EP 0267489 B1 EP0267489 B1 EP 0267489B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
viscose
nozzles
web
coating
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EP87115755A
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EP0267489A2 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Basfeld
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Dow Produktions und Vertriebs GmbH and Co oHG
Original Assignee
Wolff Walsrode AG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/08—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating from outlets being in, or almost in, contact with the textile material

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for applying and impregnating nonwovens with viscous liquids.
  • Nonwoven fabric is to be understood in particular to mean a structure of an irregular structure in which there is a cavity structure distributed unevenly over the surface.
  • Such nonwovens can have natural as well as artificially produced fibers as base material, which are additionally stabilized by cross-linking.
  • Such structures are difficult to soak, especially if the embedding process is to take place very quickly and without the inclusion of air or gas.
  • Such a production stage exists, for example, in the production of fiber-reinforced cellulose casings, which are preferably made from a nonwoven web and viscose.
  • Cellulose casings are e.g. used in the packaging of food, in particular they are used as sausage casings. A distinction is made between one-sided and two-sided viscous casings depending on the type of viscose applied during manufacture.
  • the form which is viscose-coated on both sides, generally has better and more uniform embedding of the nonwoven fabric, provided that air pockets can be avoided on both sides of the nonwoven in the short time of applying the viscose. It is understandable that the targeted air displacement is easier to carry out with a one-sided coating, especially since after leaving the nozzle in which the coating is applied, there is still a free distance until the beginning of the precipitation, the one-sided displacement of the air from the fleece.
  • the cellulose casings in tubular form which are viscose on both sides and are customary today are generally produced by first forming a nonwoven web into a tubular. Viscose is applied to this tube from both sides in the coating device (GB-A-1336850). The viscose is applied almost simultaneously for reasons of the decreasing strength in the viscose wetting of the natural fiber fleece that is usually preferred.
  • nozzle systems are used, which consist of an outer and an inner ring nozzle. Via these ring nozzles the viscose is given under pressure Quantities applied. The impregnation of the fleece without the inclusion of air is difficult because it is a highly viscous aqueous liquid.
  • the viscosity of the viscose is essentially determined by the solids content of cellulose and the degree of polymerization. The higher the two values, the higher the viscosity. For the processing of the viscose, one would like a low viscosity in order to quickly and optimally soak the nonwoven fabric. However, the quality of the end product increases with a high solids content and degree of polymerization. The degree of polymerization determines the shrinkage behavior and the elasticity of the regenerated cellulose, the solids content the porosity and in connection with the degree of polymerization the final strength of the shell. This results in a compromise for the production, which is usually a solids content that is actually too low.
  • viscose is used with 6.5 to 7% by weight, i.e. a solid content that is not optimal.
  • the object of the present invention was to provide an improved device and an improved method, in particular for coating on both sides of nonwovens.
  • the invention relates to a device for applying and impregnating nonwovens with a viscous liquid with application nozzles, characterized in that on at least one On the web side A of the nonwoven fabric, at least 2 nozzles D1 and D3 are arranged offset in the conveying direction, the nozzle gaps 10 and 12 of which are separated from one another by a nozzle lip 19 and that, opposite this lip 19, a nozzle D2 for the counter-coating is arranged on a web side I of the nonwoven fabric,
  • web side A is the outer web side of the nonwoven.
  • the nozzles are preferably annular slot nozzles, the outlet opening of which is 0.3 to 6 mm wide.
  • the nozzles D1 and D3 are preferably offset from one another by approximately 2 mm to 8 mm,
  • the invention further relates to a method for the two-sided application and impregnation of nonwovens with a viscous liquid, at least two nozzles D1 and D3 applying the viscous liquid to at least one web side A.
  • Nozzle D3 is arranged offset in the conveying direction to nozzle D1; The fleece is thus coated first by the nozzle D1 and then only by the nozzle D3.
  • the counter-coating of the web side I is carried out with a nozzle D2, which is located opposite the nozzle lip common to the nozzles D1 and D3.
  • the application is carried out any area through the nozzle D2 approx. 0 to 2 x 10 ⁇ 2 seconds later than the order through the nozzle D1.
  • the viscous liquid emerges from the nozzle D3 at a higher pressure than from the nozzle D1.
  • the outlet pressure from the nozzle is regulated in such a way that the nonwoven web to be coated moves in the direction of the outlet of the coating device due to the staggered pressure build-up.
  • the solids content of the viscous liquid is preferably 7.5 to 9.0% by weight.
  • the viscous liquid may contain additives that improve the appearance and properties, e.g. Color pigments, adhesives or release agents, as well as substances that regulate the adhesive and reactive properties.
  • the manufacturing process for a cellulose casing according to the invention preferably proceeds as follows:
  • the web cut from nonwoven depending on the viscose tube diameter to be produced is formed into a tube with an overlap.
  • the hose is impregnated and coated on both sides with viscose.
  • After passing through an air gap the viscose-coated nonwoven tube into a precipitation bath, where the viscose is precipitated, while maintaining regenerated cellulose.
  • the regenerated cellulose is then washed, passed through a plasticizer bath and dried under supporting air.
  • the amount of water to be evaporated depends on the level of the solid content of cellulose in the viscose. Higher solids content means lower water content, which is another reason to be able to process high solids contents via the nozzle.
  • the coating according to the invention takes place in a cascade-like manner starting with an outer coating via an annular nozzle.
  • the distribution of the outer viscose systematically increases the pressure on the nonwoven, and the full pressure load is only reached when the coating device passes through at the end of the annular gap that exists between the nozzle bodies inside and outside to guide the nonwoven web.
  • the nonwoven is floated through the viscose and transported through the nozzle combination with an outflowing viscose without significant frictional stress.
  • the viscose distribution optimizes the increase in pressure on the nonwoven fabric so that a draft-free structure of the viscose goods is achieved even with thin nonwoven fabrics.
  • the viscosing process takes place in the device according to FIG. 1.
  • the nonwoven fabric formed into a tube runs over a cylindrical calibration mandrel 3.
  • the tube runs between an outer nozzle combination 1 and the assigned inner nozzle 2.
  • the outer combination consists of two individual nozzles 5 and 6.
  • the viscose is guided via a pump and inlet 7, not shown, into the annular chamber 9 of the nozzle 5, which is dimensioned such that a pressure loss to be neglected during Distributing the viscose occurs.
  • the viscose which is under pressure flows through a narrow nozzle gap 10 onto the nonwoven fabric.
  • the procedure for the second outer nozzle 6 via inlet 8, annular chamber 11 and nozzle gap 12 is similar. Viscoses with different properties can be fed in via inlet 7 and 8.
  • the inner nozzle 2 is fed via a viscose feed, not shown.
  • the viscose passes through the collecting space 15 into the nozzle gap 16, from there under pressure on the nonwoven fabric 4.
  • the nonwoven fabric 4 initially runs along the outer nozzle lip 18 and is exposed to viscose via the nozzle gap 10.
  • the pressure is generally such that the viscose does not rise in the 17 A annular gap.
  • the high viscosity leaves ventilation channels free.
  • the counteracting takes place via the inner nozzle gap 16. This embeds the fleece without excessive pressure.
  • the inner nozzle lip 21 ends under the nozzle gap 10 for optimal fleece support.
  • the pre-coated fleece runs into the pressure zone between nozzle lips 19 and 20.
  • the viscose flows over the nozzle ring gap 12. Since the highest pressure drop exists along the outer nozzle lip 20, the viscose is forced to exit via the annular gap 17 E. It thus moves the sensitive, now viscose-damped nonwoven fabric towards the nozzle outlet without stressing the nonwoven fabric.
  • the system of double loading from the outside and single coating via the inner nozzle described in the example is sufficient to build up the cascade-shaped viscose load with the wedge effect of the viscose pressure build-up.
  • the double action is preferably on the outside because these nozzles are more easily accessible for the viscose feed; it could of course also be inside.
  • the number of ring nozzles inside or outside can be an even or odd number.
  • a viscose produced according to customary methods is applied to a nonwoven fabric made of natural fibers with 21 g / m2 paper basis weight and 322 mm cutting width with the following data.
  • Solids content cellulose 7.7% by weight
  • Use of carbon disulfide 29% by weight on cellulose
  • Sodium hydroxide solution 5.7% by weight
  • Degree of polymerization 530
  • the viscosity of this viscose is 410 falling seconds at 20 ° C.
  • This viscose can only be processed to a limited extent with the usual viscous system at a production speed of 750 m / h. Sufficient soaking is not achieved in the overlap area of the seam; there are air pockets. There is a strong unevenness in the distribution of viscose on the nonwoven fabric due to excessive tensile forces or frictional forces in the nozzle. The finished product shows strongly fluctuating pressures.
  • Example 1 is repeated, but the viscose was applied according to the invention with a device according to FIG. 1.
  • the application speed was 750 m / h.
  • the cellulose tube was pressed open with water. It burst at overpressure of 0.69 bar.
  • the nonwoven embedding showed no air pockets.
  • the subsequent painting could be carried out better on the particularly flat surface than was the case with goods made with low-viscosity viscose and the usual nozzle system.
  • Example 2 is repeated with a cellulose casing made of non-woven fabric with 17 g / m2 paper basis weight and 200 mm cutting width. The same good results are obtained.
  • the cylindrical calibration mandrel 3 forms the support of the fleece tube until the viscose coating has ended.
  • About the A viscose is applied in accordance with Example 1 to nozzle D1. It additionally contains a coloring.
  • the same viscose is applied via nozzle D3.
  • a fiber fleece with a cutting width of 206 mm and a paper weight of 21 g / m2 is coated at a speed of 800 m / h. Total fleece embedding is achieved with perfect seam penetration. The regenerated cellulose layer is even without color streaks.
  • the viscosification is carried out with the substances and the same processing speed as in Example 4.
  • a conventional nozzle is used which has only one annular gap pressurized with viscose, through which the viscose reaches the nonwoven fabric.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit viskosen Flüssigkeiten.
  • Unter Vliesstoff ist insbesondere dabei ein Gefüge unregelmäßiger Struktur zu verstehen, bei dem eine ungleichmäßig über die Fläche verteilte Hohlraumstruktur vorliegt. Solche Vliesstoffe können als Grundmaterial natürliche wie künstlich hergestellte Faseren haben, die zusätzlich durch Vernetzung zueinander stabilisiert sind. Solche Strukturen sind schlecht zu durchtränken, besonders wenn der Einbettungsvorgang sehr rasch und ohne Einschluß von Luft oder Gas erfolgen soll.
  • Eine solche Produktionsstufe liegt z.B. bei der Herstellung von faserverstärkten Zellulosehüllen vor, die bevorzugt aus einer Vliesbahn und Viskose hergestellt werden.
  • Zellulosehüllen werden z.B. eingesetzt bei der Verpackung von Lebensmitteln, insbesondere werden sie als Wursthüllen verwendet. Dabei unterscheidet man einseitig und beidseitig viskosierte Hüllen je nach der vorgenommenen Art des Viskoseauftrags bei der Herstellung.
  • Die beidseitig viskosierte Form besitzt im allgemeinen die bessere und gleichmäßigere Einbettung des Faservlieses, sofern es gelingt, Lufteinschlüsse in der kurzen Zeit des Viskoseauftrags auf beide Seiten des Vlieses zu vermeiden. Es ist verständlich, daß die gezielte Luftverdrängung bei einer einseitigen Beschichtung leichter durchzuführen ist, zumal nach Verlassen der Düse, in der die Beschichtung aufgetragen wird, noch eine freie Strecke bis zum Beginn der Fällung die einseitige Verdrängung der Luft aus dem Vlies ermöglicht.
  • Andererseits gibt es Bereiche, in denen nur beidseitig viskosierte vliesverstärkte Zellulosehüllen in der Praxis Verwendung finden. Dies sind im allgemeinen die innen sperrschichtlackierten Faserdärme. Die innere Seite der Hülle besitzt aus Gründen der Lackierbarkeit eine Zelluloseschicht, die Außenseite eine Zelluloseabdeckung aus optischen Gründen. Das außen vorhandene üblicherweise massegefärbte Zelluloseregenerat deckt die Faserstruktur optimal ab. Diese Art der Hüllen besitzt einen breiten Anwendungsbereich in der Brüh- und Kochwurstherstellung.
  • Es hat sich weiterhin gezeigt, daß auch bei unlackierter Ware in vielen Anwendungsbereichen deutliche Vorteile auf Seiten des Einsatzes beidseitig viskosierter Ware liegen. So ist beispielsweise bei hoher Innenreibung im Füllprozeß das Gleitverhalten bei Hüllen mit einer Zelluloseinnenschicht erheblich günstiger wegen der guten Oberflächenglätte. Solche Fälle liegen vor bei Rohwurstbrätfüllungen oder bei Schinkeneinziehdärmen. Man kann auf zusätzliche Gleitimprägnierungen verzichten, die bei einseitiger Außenviskosierung erforderlich sind. Die beidseitige Viskosierung sorgt auch für ein gleichmäßigeres Gesamtgefüge, das wegen des guten Schälverhaltens und der gleichmäßigeren Hüllendehnung besonders für Aufschnittware, die zweitverpackt wird, geschätzt wird.
  • Diese Beispiele zeigen die Bedeutung, die die beidseitige Viskosierung bereits hat und die verstärkt wird, wenn es insbesondere gelingt, die Fertigungsvorteile der einseitigen Viskosierung zu erreichen. Die heute üblichen, beidseitig viskosierten Zellulosehüllen in Schlauchform werden im allgemeinen hergestellt, indem zunächst eine Faservliesbahn zum Schlauch geformt wird. Auf diesen Schlauch wird Viskose von beiden Seiten in der Beschichtungseinrichtung aufgebracht (GB-A-1336850). Dabei erfolgt der Viskoseauftrag nahezu gleichzeitig aus Gründen der abnehmenden Festigkeit bei der Viskosebenetzung des üblicherweise bevorzugt verwendeten Naturfaservlieses. Hierzu werden Düsensysteme eingesetzt, die aus einer Außen- und einer Innenringdüse bestehen. Über diese Ringdüsen wird die Viskose unter Druck in vorgegebenen Mengen aufgetragen. Die Durchtränkung des Vlieses ohne Lufteinschluß ist deswegen schwierig, weil es sich hier um hochviskose wäßrige Flüssigkeiten handelt.
  • Die Viskosität der Viskose wird dabei im wesentlichen bestimmt durch den Festkörperanteil an Zellulose und den Polymerisationsgrad. Je höher die beiden Werte werden, um so höher ist die Viskosität. Für die Verarbeitung der Viskose möchte man zur raschen und optimalen Durchtränkung des Faservlieses eine niedrige Viskosität. Die Qualität des Endproduktes wächst aber mit hohem Festkörpergehalt und Polymerisationsgrad. Der Polymerisationsgrad bestimmt das Schrumpfverhalten und die Elastizität des Zelluloseregenerates, der Festkörpergehalt die Porosität und in Verbindung mit dem Polymerisationsgrad die Endfestigkeit der Hülle. So ergibt sich für die Herstellung ein Kompromiß, der meist bei einem eigentlich zu niedrigen Festkörpergehalt liegt.
  • Um die Schwierigkeiten bei der beidseitigen Viskosierung zu vermeiden, setzt man Viskosen mit 6,5 bis 7 Gewichts % ein, also einem Festkörpergehalt, der nicht optimal ist.
  • Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren insbesondere zur beidseitigen Beschichtung bei Vliesstoffen bereitzustellen.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit einer viskosen Flüssigkeit mit Auftragsdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Bahnseite A des Vliesstoffes wenigstens 2 Düsen D1 und D3 in Förderrichtung versetzt angeordnet sind, deren Düsenspalten 10 und 12 durch eine Düsenlippe 19 voneinander getrennt sind und daß gegenüber dieser Lippe 19 auf einer Bahnseite I des Vliesstoffes eine Düse D2 für die Gegenbeschichtung angeordnet ist,
  • In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Bahnseite A um die außenliegende Bahnseite des Vliesstoffes, Bei den Düsen handelt es sich vorzugsweise um ringförmige Schlitzdüsen, deren Austrittsöffnung eine Weite von 0,3 bis 6 mm hat. Die Düsen D1 und D3 sind vorzugsweise um ca. 2 mm bis 8 mm gegeneinander versetzt,
  • Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit einer viskosen Flüssigkeit, wobei auf wenigstens einer Bahnseite A wenigstens 2 Düsen D1 und D3 die viskose Flüssigkeit auftragen. Düse D3 ist in Förderrichtung versetzt zu Düse D1 angeordnet; das Vlies wird also zuerst durch die Düse D1 und dann erst durch die Düse D3 beschichtet, Die Gegenbeschichtung der Bahnseite I erfolgt mit einer Düse D2, die sich gegenüber der den Düsen D1 und D3 gemeinsamen Düsenlippe befindet, In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Auftrag auf einen beliebigen Bereich durch die Düse D2 ca, 0 bis 2 x 10⁻² Sekunden später als der Auftrag durch die Düse D1. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform tritt die viskose Flüssigkeit aus der Düse D3 mit höherem Druck aus als aus der Düse D1. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Austrittsdruck aus der Düse so geregelt, daß die zu beschichtende Vliesbahn sich durch den gestaffelten Druckaufbau in Richtung des Austritts der Beschichtungseinrichtung bewegt.
  • Bei der viskosen Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um Alkali-Zellulose (= Viskose). Diese hat vorzugsweise eine Viskosität von 300 bis 500 Kugelfallsekunden, insbesondere von 350 bis 400 Kugelfallsekunden. Hierbei entsprechen 310 Kugelfallsekunden 40 000 mPa.s. Der Feststoffgehalt der viskosen Flüssigkeit beträgt vorzugsweise 7,5 bis 9,0 Gewichts-%. In der viskosen Flüssigkeit können Zusätze enthalten sein, die Aussehen und Eigenschaften verbessern, z.B. Farbpigmente, Haft-oder Trennstoffe, sowie Stoffe, die die Adhäsiv- und Reaktiveigenschaften regeln.
  • Der erfindungsgemäße Herstellungsprozeß für eine Zellulosehülle läuft vorzugsweise wie folgt ab:
    Die aus Faservlies in Abhängigkeit von dem herzustellenden Viskoseschlauchdurchmesser geschnittene Bahn wird zu einem Schlauch mit Überlappung geformt. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Schlauch in diesem Fall beidseitig mit Viskose durchtränkt und beschichtet. Nach Durchlaufen einer Luftstrecke gelangt der viskosebeschichtete Faservliesschlauch in ein Fällbad, wo die Viskose ausgefällt wird unter Erhalt regenerierter Zellulose. Danach wird die regenerierte Zellulose gewaschen, durch ein Weichmacherbad geleitet und unter Stützluft getrocknet. Hierbei ist die zu verdampfende Wassermenge abhängig von der Höhe des Festkörpergehalts an Zellstoff in der Viskose. Höherer Festkörpergehalt bedeutet geringerer Wassergehalt, also ein weiterer Grund, hohe Festkörpergehalte über die Düse verarbeiten zu können.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtung erfolgt kaskadenartig beginnend mit einer Außenbeschichtung über eine Ringdüse. Durch die Aufteilung der Außenviskose wird der Druck auf das Faservlies systematisch gesteigert, und es wird beim Durchlauf der Beschichtungseinrichtung die volle Druckbelastung erst am Ende des Ringspalts, der zwischen den Düsenkörpern innen und außen zur Vliesbahnführung besteht, erreicht. Gleichzeitig wird das Faservlies schwimmend durch die Viskose geführt und mit einer ausfließenden Viskose ohne wesentliche Reibungsbeanspruchung durch die Düsenkombination transportiert. Erstaunlicherweise wird durch die Viskoseaufteilung die Drucksteigerung auf das Faservlies so optimiert, daß eine zugfreie Struktur der viskosierten Ware selbst bei dünnen Faservliesen erreicht wird.
  • Üblicherweise entstehen bei den bekannten Fertigungsverfahren kleine und größere Zugfalten in dem Viskoseschlauch. Diese entstehen durch die Zugkraft auf den viskosierten Schlauch unterhalb der Düse, verursacht im wesentlichen durch auftretende Reibungskräfte der Düsen beim Viskoseauftrag. Sie sind ein Zeichen der Produktionsunsicherheit, können zu unnötigem Produktausfall führen und stören den gleichmäßigen optischen Eindruck des Fertigproduktes. Diese Nachteile lassen sich erfindungsgemäß vermeiden.
  • Eine bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachstehend beschrieben:
    Es stellen dar:
    • Fig. 1:
    Einen Querschnitt durch eine Beschichtungsvorrichtung
    Fig. 2:
    Eine Düsenhälfte mit vereinfachter Viskoseverteilung
    Fig. 3:
    Eine vergrößerte Darstellung des Ringspalts, durch den das Vlies bei der Beschichtung läuft.
  • Der Viskosiervorgang erfolgt in der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Über einen zylindrischen Kalibrierdorn 3 läuft das zu einem Schlauch geformte Faservlies 4. Der Schlauch läuft zwischen einer Außendüsenkombination 1 und der zugeordneten Innendüse 2. Die Außenkombination besteht aus zwei Einzeldüsen 5 und 6. Die Viskose wird über eine nicht dargestellte Pumpe und Zulauf 7 in die Ringkammer 9 der Düse 5 geführt, die so dimensioniert ist, daß ein zu vernachläßssigender Druckverlust beim Verteilen der Viskose auftritt. Die unter Druck befindliche Viskose fließt über einen engen Düsenspalt 10 auf das Faservlies. Ähnlich ist der Ablauf bei der zweiten Außendüse 6 über Zulauf 8, Ringkammer 11 und Düsenspalt 12. Dabei können über die Zuläufe 7 und 8 Viskosen mit unterschiedlichen Eigenschaften zugeführt werden. Im normalen Fall, wo mit einem einzigen Viskosetyp gearbeitet wird, wird ein einziger Zulauf, z.B. in Ringkammer 11 vorliegen und der Zulauf zur zweiten Ringkammer 9 erfolgt über eine verstellbare Ringöffnung 14 (Fig. 2). Die Verstellung des Querschnitts 14 erfolgt über eine Schraube 13. So kann bei der Produktion eine Optimierung der Viskoseaufteilung problemlos vorgenommen werden.
  • Separat zu den Außendüsen wird die Innendüse 2 über eine nicht dargestellte Viskosezuführung gespeist. Über den Sammelraum 15 gelangt die Viskose in den Düsenspalt 16, von da unter Druck auf das Faservlies 4.
  • Aus Fig. 3 geht der Beschichtungsablauf und dessen Wirkungsprinzip hervor. Das Faservlies 4 läuft zunächst an der Außendüsenlippe 18 entlang und wird über Düsenspalt 10 mit Viskose beaufschlagt. Der Druck ist im allgemeinen so, daß die Viskose nicht im Ringspalt 17 A hochsteigt. Die hohe Viskosität läßt Entlüftungskanäle frei. Im Bereich der Außendüsenlippe 19 erfolgt die Gegenbeaufschlagung über Innendüsenspalt 16. Damit ist eine Einbettung des Vlieses ohne zu hohen Druck erreicht. Die Innendüsenlippe 21 endet unter dem Düsenspalt 10 zwecks optimaler Vliesabstützung. Anschließend läuft das vorbeschichtete Vlies in die Druckzone zwischen Düsenlippen 19 und 20. Die Viskose fließt über Düsenringspalt 12 auf. Da das höchste Druckgefälle entlang Außendüsenlippe 20 vorliegt, drängt die Viskose zum Austritt über Ringspalt 17 E. Sie bewegt damit das empfindliche, jetzt viskosefeuchte Faservlies in Richtung Düsenaustritt, ohne das Vlies zu belasten.
  • Die Vorteile des neuen beschriebenen Beschichtungssystems gegenüber den üblichen Düsen sind besonders groß, wenn mit Viskosen hoher Viskosität, z.B. größer 250 Kugelfallsekunden gearbeit wird. Besonders positive Ergebnisse werden im Bereich 300 bis 500 Kugelfallsekunden erhalten, bei denen bekannte Verfahren nicht befriedigen.
  • In der Praxis genügt für den Aufbau der kaskadenförmigen Viskosebelastung mit dem Keileffekt des Viskosedruckaufbaus das im Beispiel beschriebene System der Doppelbeaufschlagung von außen und Einfachbeschichtung über die Innendüse. Die Doppelbeaufschlagung liegt vorzugsweise deswegen außen, weil diese Düsen leichter für die Viskosezuführung zugänglich sind; sie könnte selbstverständlich auch innen liegen.
  • Es ist natürlich auch möglich, die Viskose auf noch mehr Einzeldüsen innen und außen aufzuteilen, wenn mehrere Viskoseschichten verschiedenen Aufbaus zur Erzielung bestimmter Eigenschaften des Zelluloseschlauchs gefordert sind. Dabei kann die Anzahl der Ringdüsen innen oder außen eine gerade oder ungerade Zahl sein.
    • BEISPIELE Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
  • Auf ein Faservlies aus Naturfasern mit 21 g/m² Papierflächengewicht und 322 mm Schnittbreite wird eine nach üblichen Verfahren hergestellte Viskose mit folgenden Daten aufgetragen.
    Festkörpergehalt Zellulose: 7,7 Gew.-%
    Schwefelkohlenstoffeinsatz: 29 Gew.-% auf Zellulose
    Natronlauge: 5,7 Gew.%
    Polymerisationsgrad: 530
  • Die Viskosität dieser Viskose beträgt 410 Kugelfallsekunden bei 20°C. Diese Viskose läßt sich mit dem üblichen Viskosiersystem bei 750 m/h Fertigungsgeschwindigkeit nur bedingt verarbeiten. Im Überlappungsbereich der Naht wird keine ausreichende Durchtränkung erreicht; es zeigen sich Lufteinschlüsse. Es entsteht eine starke Ungleichmäßigkeit der Viskoserverteilung auf dem Faservlies infolge zu hoher Zugkräfte bzw. Reibungskräfte in der Düse. Das Fertigprodukt zeigt stark schwankende Platzdrücke.
    • Beispiel 2
  • Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die Viskose aber erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 aufgetragen wurde. Die Auftragsgeschwindigkeit betrug 750 m/h.
  • Es wird ein glatter vollkommen gleichmäßig durchtränkter Zelluloseschlauch erhalten.
  • Die Zusammensetzung des fertigen Schlauches betrug:
    • 18,1
    g/m Zellulose
    31
    Gew.-% Glyzerin bezogen auf Zellulose
    7
    Gew.-% Wasser
  • Der Zelluloseschlauch wurde aufgedrückt mit Wasser. Er platzte bei 0,69 bar Überdruck.
  • Die Faservlieseinbettung zeigte keine Lufteinschlüsse.
  • Die anschließende Lackierung ließ sich auf der besonders ebenen Oberfläche besser durchführen, als dies bei Ware, hergestellt mit Viskose niedriger Viskosität und dem üblichen Düsensystem der Fall war.
    • Beispiel 3
  • Beispiel 2 wird wiederholt mit einer Zellulosehülle aus Faservlies mit 17 g/m² Papierflächengewicht und 200 mm Schnittbreite. Es werden die gleichen guten Ergebnisse erhalten.
    • Beispiel 4
  • Es erfolgt eine einseitige Beschichtung mit der Düsenkombination D1 und D3. Dabei bildet der zylindrische Kalibrierdorn 3 die Abstützung des Vliesschlauches bis zur Beendigung der Viskosebeschichtung. Über die Düse D1 wird eine Viskose aufgebracht entsprechend Beispiel 1. Sie enthält zusätzlich eine Einfärbung. Über Düse D3 wir die gleiche Viskose aufgegeben. Es wird bei einer Geschwindigkeit von 800 m/h ein Faservlies mit 206 mm Schnittbreite und 21 g/m² Papierflächengewicht beschichtet. Es wird eine totale Vlieseinbettung erreicht mit einwandfreier Nahtdurchtränkung. Die Zelluloseregeneratschicht ist gleichmäßig ohne Farbstreifen.
    • Beispiel 5 (Vergleich)
  • Die Viskosierung erfolgt mit den Stoffen und gleicher Verarbeitungsgeschwindigkeit wie bei Beispiel 4. Eingesetzt wird aber eine übliche Düse, die nur einen mit Viskose unter Druck beaufschlagten Ringspalt besitzt, über den die Viskose auf das Faservlies gelangt.
  • Der Zellulosedarm zeigt diesmal keine komplette Einbindung der Fasern, sondern klar erkennbar uneingebettete Fasern. Die Naht ist nicht hinreichend durchtränkt un die Hülle bricht bei Druckbelastung, weswegen zusätzlich eine Nahtklebung beim Viskosierprozeß benötigt wird. Die Viskoseverteilung ist erkennbar über die Farbstreifen ungleichmäßig verteilt.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit einer viskosen Flüssigkeit mit Auftragsdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Bahnseite A des Vliesstoffes wenigstens 2 Düsen D1 und D3 in Förderrichtung versetzt angeordnet sind, deren Düsenspalten 10 und 12 durch eine Düsenlippe 19 voneinander getrennt sind und daß gegenüber dieser Lippe 19 auf einer Bahnseite I des Vliesstoffes eine Düse D2 für die Gegenbeschichtung angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß Bahnseite A der Außen- und Bahnseite I der Innenseite entspricht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen ringförmige Schlitzdüsen mit einer Öffnung von 0,3-6 mm sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen D1 und D3 um 2 bis 8 mm gegeneinander versetzt sind.
  5. Verfahren zum Auftragen und Durchtränken von Vliesstoffen mit einer viskosen Flüssigkeit mit Düsen, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Bahnseite A des Vliesstoffes wenigstens 2 Düsen, D1 und eine in Förderrichtung dazu versetzte Düse D3, die viskose Flüssigkeit über die, durch eine Düsenlippe 19 getrennten, Düsenspalten 10 und 12 auftragen und die der Bahnseite A gegenüberliegende Bahnseite I mit einer gegenüber Düsenlippe 19 angeordneten Düse D2 beschichtet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit aus der Düse D3 mit höherem Druck als aus der Düse D1 austritt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt der viskosen Flüssigkeit aus den Düsen so geregelt wird, daß die zu beschichtende Vliesbahn in Richtung des Austritts der Beschichtungseinrichtung bewegt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als viskose Flüssigkeit Viskose verwendet wird.
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