EP1036871A1 - Method and apparatus for making embossed or perforated nonwovens by means of hydrodynamic needling - Google Patents
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- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H18/00—Needling machines
- D04H18/04—Needling machines with water jets
Definitions
- Embossed or perforated patterns are according to US-A-37 50 237 or EP-A-0 400 249 producible. According to the US PS, this is prefabricated, between two endless webs held fleece radially from the outside with hard water jets to produce a Hole structure applied.
- the device consists of a uniformly perforated Drum covered by an endless sieve.
- the endless sieve has open ones and closed areas, depending on the desired hole or embossed structure.
- a disadvantage of this type of production of the holes is the fact that in this way no holes with sharply defined edges can be made and additionally individual fleece fibers in the production of the holes through the hard Water jets are moved towards the drum.
- An embossed pattern is can also be achieved with the device according to the EP document, where the water jets from inside the drum with the embossed pattern to the outside against the fleece be injected. This device is particularly sharp for perforated nonwovens delimited holes unsuitable.
- the mandrels must be in a very dense Distance, between 3 and 10 mm, be arranged, with the area between the Thorns the drain holes must be drilled. These are between 1 - 2 mm in diameter so that the fibers do not get into the water jet Openings are washed up. It is therefore very difficult, if not impossible a massive, stable drum similar to that according to EP 0 626 902 with the To produce conditions of the type mentioned.
- the invention has for its object a method and a corresponding To develop device with which the manufacture of a drum for the production of perforated fleece or also for embossing drums easier and therefore cheaper is.
- the construction produced with this method then consists of a metallic, stable sieve drum with drawn sieve mesh Distance generation and as a third coat from one on this screen fabric wound in itself unstable plastic cover on a laser burning device both with drainage holes and externally with radially protruding plastic ones Increases are provided.
- the coarser screen fabric for generating distance for better flow is also known in water jet technology, see z. B. US-A-5 042 722. But this screen fabric is new with an all-round seamless Plastic cover, like hose, which is made very thin and therefore unstable and now has a firm grip all around.
- FIG 1 consists of a seamless drum wall 5, the thin and especially when using plastic suitable for lasering is unstable.
- This drum wall 5 has according to FIG Outside a variety of plastic elevations, such as mandrels 6 on.
- the thorns 6 are surrounded by drainage openings 7.
- the plurality of mandrels 6 is by means of computer-controlled laser beams from the full material of the wall 5 burned out. Then or at the same time, the holes 7 bring in that surround the mandrels 6 all around.
- Such a case made of a hard but laserable plastic in one Working width of any length is then drawn onto a stable screen drum 11, to which, however, a coarser screen fabric 12 is used beforehand to generate the distance between Wall 5 and drum 11 is applied.
- a coarser screen fabric 12 is used beforehand to generate the distance between Wall 5 and drum 11 is applied.
- the unstable wall 5 held firmly and immovably all around and also in the radial direction.
- the sieve drum 11 for suction of the sprayed water under suction set for which purpose a suction pipe 8 is arranged centrally inside the drum 1 to the screening drum 1 has extending suction slots 10, which in turn Water bars 3 are assigned.
- the laser burning device required to produce the plastic casing is in the Drawing not shown, it is known per se and is not the subject of Invention. It is only essential that that assigned to the laser burning device Drum made of z. B. GFK is applied over a separating layer, a plastic with the laser can be processed so that the walls of the plastic Elevations smooth and the level between the elevations also smooth is. Possibly. you can have one after the production on the surface of the shell Sliding layer z. B. from Teflon to facilitate detachment of the nonwoven fabric from the drum loaded with the water steels with high water pressure enable.
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- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
Präge- oder Lochmuster sind nach der US-A-37 50 237 oder der EP-A-0 400 249 herstellbar. Nach der US-PS wird das vorgefertigte, zwischen zwei Endlosbahnen gehaltene Vlies radial von außen mit harten Wasserstrahlen zur Herstellung einer Lochstruktur beaufschlagt. Die Vorrichtung besteht aus einer gleichmäßig gelochten Trommel, die rundum von einem Endlossieb bedeckt ist. Das Endlossieb hat offene und geschlossene Bereiche, je nach der gewünschten Loch- oder Prägestruktur. Nachteilig an dieser Herstellungsart der Löcher ist die Tatsache, daß auf diese Weise keine Löcher mit scharf abgegrenzten Kanten hergestellt werden können und zusätzlich einzelne Vliesfasern bei der Herstellung der Löcher durch die harten Wasserstrahlen in Richtung der Trommel verschoben werden. Ein Prägemuster ist auch mit der Vorrichtung nach der EP-Schrift erzielbar, wo die Wasserstrahlen von innerhalb der mit dem Prägemuster versehenen Trommel nach außen gegen das Vlies gespritzt werden. Diese Vorrichtung ist aber für Lochvliese insbesondere mit scharf abgegrenzten Löchern ungeeignet.Embossed or perforated patterns are according to US-A-37 50 237 or EP-A-0 400 249 producible. According to the US PS, this is prefabricated, between two endless webs held fleece radially from the outside with hard water jets to produce a Hole structure applied. The device consists of a uniformly perforated Drum covered by an endless sieve. The endless sieve has open ones and closed areas, depending on the desired hole or embossed structure. A disadvantage of this type of production of the holes is the fact that in this way no holes with sharply defined edges can be made and additionally individual fleece fibers in the production of the holes through the hard Water jets are moved towards the drum. An embossed pattern is can also be achieved with the device according to the EP document, where the water jets from inside the drum with the embossed pattern to the outside against the fleece be injected. This device is particularly sharp for perforated nonwovens delimited holes unsuitable.
Scharf abgegrenzte Löcher sind nachträglich in ein vorgefertigtes gleichmäßiges Vlies nur mit der Herstellungsart nach den EP-A-0 215 684, 0 223 614 oder 0 273 454 einbringbar. Dort ist jeweils eine Perforiertrommel aus einem glatten Blech mit Drainageöffnungen gebildet, auf der zwischen den Öffnungen gleichmäßig über die Fläche verteilte plastische Erhöhungen angeordnet sind. Die plastischen Erhöhungen können aus halbseitig offenen Sicken bestehen, so daß damit auch gleichzeitig die Drainageöffnungen gebildet sind, oder aus nach oben spitz zulaufenden, gleichmäßig verteilten Dornen, zwischen denen als Drainageöffnungen Löcher im Blech angeordnet sind. Die Wasserstrahlen treffen auf diese vom Vlies umschlungene Trommel radial von außen. In allen Fällen ist die Trommel aus einem metallnen Blech hergestellt, auf das die Dorne oder die sonstigen plastischen Erhöhung nur geschraubt werden können, siehe dazu auch die US-A-3 034 180. Eine solche Trommel aus Metall herzustellen ist sehr aufwendig und damit teuer.Clearly delimited holes are retrofitted into a pre-made, uniform fleece can only be introduced with the production method according to EP-A-0 215 684, 0 223 614 or 0 273 454. There is a perforating drum made of a smooth sheet with drainage openings formed on the between the openings evenly across the area distributed plastic elevations are arranged. The plastic elevations can consist of beads open on one side, so that at the same time the drainage openings are formed, or from tapering to the top, evenly distributed Thorns, between which holes are arranged in the sheet metal as drainage openings. The Jets of water hit this drum wrapped in fleece radially from the outside. In all cases, the drum is made of a metal sheet on which the Mandrels or the other plastic increase can only be screwed, see see also US-A-3 034 180. It is very easy to produce such a drum from metal complex and therefore expensive.
Es ist seit langem bekannt, Laserbrenneinrichtungen zur Oberflächengestaltung von z. B. Prägetrommeln einzusetzen. Nach der EP-A-0 626 902 wird dieses Verfahren für die Oberlächengestaltung einer Trommel mit einem besonderen Muster aus pyramidenförmigen Domen eingesetzt. Die Trommel ist dort aus mehreren Segmenten zusammengesetzt, die auf einer die Segmente tragenden Stütztrommel angeordnet sind. Es ist auch erwähnt, die Trommel aus einem massiven Mantel herzustellen.It has long been known to use laser burning devices for the surface design of e.g. B. use embossing drums. According to EP-A-0 626 902, this method is used for the surface design of a drum with a special pattern pyramidal domes used. The drum is made up of several segments composed, arranged on a support drum supporting the segments are. It is also mentioned that the drum is made from a solid jacket.
Zur Herstellung des gewünschten Lochvlieses müssen die Dorne in einem sehr dichten Abstand, zwischen 3 und 10 mm, angeordnet sein, wobei in die Fläche zwischen den Dornen die Abflußbohrungen eingebracht werden müssen. Diese sind zwischen 1 - 2 mm im Durchmesser herzustellen, damit die Fasern beim Wasserstrahlen nicht in diese Öffnungen hingeschwemmt werden. Es ist deshalb sehr schwer, wenn nicht unmöglich eine massive, in sich stabile Trommel ähnlich der nach der EP 0 626 902 mit den Bedingungen der genannten Art herzustellen.To produce the desired perforated fleece, the mandrels must be in a very dense Distance, between 3 and 10 mm, be arranged, with the area between the Thorns the drain holes must be drilled. These are between 1 - 2 mm in diameter so that the fibers do not get into the water jet Openings are washed up. It is therefore very difficult, if not impossible a massive, stable drum similar to that according to EP 0 626 902 with the To produce conditions of the type mentioned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu entwickeln, mit der die Herstellung einer Trommel für die Erzeugung von Lochvliesen oder auch für Prägetrommeln leichter und damit preiswerter möglich ist.The invention has for its object a method and a corresponding To develop device with which the manufacture of a drum for the production of perforated fleece or also for embossing drums easier and therefore cheaper is.
Unter Ausnutzung des bekannten Herstellungsverfahren einer Oberfläche mit einer Laserbrenneinrichtung so wie sie auch in der EP-A-0 626 902 beschrieben ist, sieht die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, daß auf einer Vorrichtung mit einer Laserbrenneinrichtung eine im Querschnitt kreisförmige, allein jedoch instabile Kunststoffhülle beliebiger Länge mit radial nach außen abstehenden plastischen Erhöhungen für das spätere Prägemuster oder für die zu erzielenden Löcher im Vlies hergestellt und rund um die Erhöhungen die Kunststoffhülle durchstoßende Löcher zum Abtransport des zum Vernadeln aufgespritzten Wassers gebrannt werden, dann die instabile Kunststoffhülle von der Trägereinrichtung beim Brennen entfernt und auf eine an sich bekannte metallische, in sich stabile Siebtrommel mit gelaserten, gebohrten oder gestanzten Löchern gezogen wird, wobei zuvor auf die Siebtrommel wie bekannt als Unterzug ein gröberes Siebgewebe als Abstandshalter für die Kunststoffhülle aufgezogen wird. Using the known manufacturing method of a surface with a Laser burning device as it is also described in EP-A-0 626 902 the invention to achieve the object that on a device with a laser burning device has a circular cross section, but is unstable on its own Plastic cover of any length with plastic protruding radially outwards Increases for the later embossing pattern or for the holes to be achieved in the fleece manufactured and holes penetrating the plastic shell around the elevations be burned to remove the water sprayed for needling, then the unstable plastic casing is removed from the carrier device during the firing and is opened a well-known metallic, stable sieve drum with lasered, drilled or punched holes is drawn, previously on the sieve drum as is known as a beam, a coarser screen fabric as a spacer for the Plastic cover is pulled up.
Die mit diesem Verfahren hergestellte Konstruktion besteht dann aus einer metallischen, in sich stabilen Siebtrommel mit aufgezogenem Siebgewebe zur Abstandserzeugung und als drittem Mantel aus einer auf dieses Siebgewebe aufgezogenen in sich labilen Kunststoffhülle, die auf einer Laserbrenneinrichtung sowohl mit Entwässerungslöchern als auch außen mit radial abstehenden plastischen Erhöhungen versehen ist. Das gröbere Siebgewebe zur Abstandserzeugung für bessere Durchströmung ist auch in der Wasserstrahltechnik bekannt, siehe dazu z. B. die US-A-5 042 722. Neu ist aber dieses Siebgewebe jetzt mit einer rundum nahtlosen Kunststoffhülle, wie Schlauch zu beziehen, die sehr dünn und damit labil hergestellt ist und jetzt rundum einen festen Halt hat.The construction produced with this method then consists of a metallic, stable sieve drum with drawn sieve mesh Distance generation and as a third coat from one on this screen fabric wound in itself unstable plastic cover on a laser burning device both with drainage holes and externally with radially protruding plastic ones Increases are provided. The coarser screen fabric for generating distance for better flow is also known in water jet technology, see z. B. US-A-5 042 722. But this screen fabric is new with an all-round seamless Plastic cover, like hose, which is made very thin and therefore unstable and now has a firm grip all around.
Eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- Im Querschnitt eine durchlässige, unter Saugzug stehende Walze zur Herstellung eines Lochvlieses mit der Walze außen zugeordneten Düsenbalken und
- Fig. 2
- der Mantel der Walze nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
- Fig. 1
- In cross section a permeable, under suction draft roller for the production of a perforated fleece with the roller externally assigned nozzle bars and
- Fig. 2
- the jacket of the roller of FIG. 1 in an enlarged view.
Es geht um eine Wasservernadelungsvorrichtung wie sie beispielsweise in der DE-A-197
06 610 dargestellt ist. Dort dient die Vorrichtung zum Einführen eines noch unverfestigten
Vlieses mittels eines tragenden Endlosbandes in den Spalt eines oberhalb
dazu laufenden Endlosbandes und dann rund um eine Trommel, auf der das Vlies
dann erstmals mit aus der Trommel zugeordneten Düsenbalken austretenden
Wasserstrahlen vernadelt wird. Eine solche Vorrichtung ist zu verändern zur
Herstellung von scharf abgegrenzten Löchern in ein bereits verfestigtes oder teilweise
verfestigtes Vlies. In der Zeichnung ist dazu lediglich eine Trommel 1 dargestellt, der
weitere Peripherieteile folgen und vorgeordnet sind, aber wegen der Übersichtlichkeit
hier fortgelassen sind. Das im Grunde fertige und insofern nicht durch ein Endlosband
getragene Vlies 2 überläuft unmittelbar die Trommel 1, der außerhalb ein oder mehrere
Düsenbalken 3 unmittelbar zugeordnet sind. Der jeweilige Düsenbalken 3 ist
achsparallel zur Trommel 1 angeordnet und an seiner der Trommel 1 zugeordneten
Unterseite mit einem hier nicht dargestellten Düsenstreifen zum Austritt der
Wasserstrahlen 4 versehen. It is about a water needling device such as that described in DE-A-197
06 610 is shown. There the device is used to insert a still unconsolidated
Fleece by means of a supporting endless belt in the gap one above
to this continuous belt and then around a drum on which the fleece
then for the first time with nozzle bars assigned to exit the drum
Water jets are needled. Such a device is to be changed
Production of sharply defined holes in an already solidified or partially
consolidated fleece. In the drawing, only a drum 1 is shown, the
other peripheral parts follow and are arranged, but because of the clarity
are omitted here. Basically finished and therefore not by an endless belt
worn
Die Trommel 1 besteht gemäß Fig. 1 aus einer nahtlosen Trommelwandung 5, die dünn und insbesondere bei Verwendung von zum Lasern geeignetem Kunststoff instabil ausgebildet ist. Diese Trommelwandung 5 weist gemäß Fig. 4 auf der Außenseite eine Vielzahl von plastischen Erhöhungen, wie Dorne 6 auf. Die Dorne 6 sind umgeben von Drainageöffnungen 7. Die Vielzahl der Dorne 6 wird mittels computergesteuerten Laserstrahlen aus dem Vollen des Materials der Wandung 5 herausgebrannt. Anschließend oder zur gleichen Zeit sind die Bohrungen 7 einzubringen, die die Dorne 6 rundum umgeben.1 consists of a seamless drum wall 5, the thin and especially when using plastic suitable for lasering is unstable. This drum wall 5 has according to FIG Outside a variety of plastic elevations, such as mandrels 6 on. The thorns 6 are surrounded by drainage openings 7. The plurality of mandrels 6 is by means of computer-controlled laser beams from the full material of the wall 5 burned out. Then or at the same time, the holes 7 bring in that surround the mandrels 6 all around.
Eine solche aus einem harten, aber laserbaren Kunststoff hergestellte Hülle in einer
Arbeitsbreite beliebiger Länge ist dann auf eine stabile Siebtrommel 11 aufgezogen,
auf die aber vorher ein gröberes Siebgewebe 12 zur Abstandserzeugung zwischen
Wandung 5 und Siebtrommel 11 aufgebracht ist. Damit ist die labile Wandung 5
rundum und auch in radialer Richtung fest und unverrückbar gehalten. Wie üblich ist
die Siebtrommel 11 zum Absaugen des aufgespritzten Wassers unter Saugzug
gesetzt, wozu im Inneren der Trommel 1 ein Saugrohr 8 zentrisch angeordnet ist, das
zur Siebtrommel 1 sich erstreckende Saugschlitze 10 aufweist, denen wiederum die
Wasserbalken 3 zugeordnet sind.Such a case made of a hard but laserable plastic in one
Working width of any length is then drawn onto a
Die zur Herstellung der Kunststoffhülle notwendige Laserbrenneinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt, sie ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Wesentlich ist nur, daß auf der der Laserbrenneinrichtung zugeordneten Trommel aus z. B. GFK über eine Trennschicht ein Kunststoff aufgebracht ist, der mit dem Laser so bearbeitet werden kann, daß die Wandungen der plastischen Erhöhungen glatt und die Ebene zwischen den Erhöhungen ebenfalls glatt ausgebildet ist. Ggf. kann man nach der Herstellung auf die Oberfläche der Hülle noch eine Gleitschicht z. B. aus Teflon aufbringen, um eine leichtere Ablösung des Faservlieses von der mit den Wasserstahlen mit hohem Wasserdruck beaufschlagten Trommel zu ermöglichen.The laser burning device required to produce the plastic casing is in the Drawing not shown, it is known per se and is not the subject of Invention. It is only essential that that assigned to the laser burning device Drum made of z. B. GFK is applied over a separating layer, a plastic with the laser can be processed so that the walls of the plastic Elevations smooth and the level between the elevations also smooth is. Possibly. you can have one after the production on the surface of the shell Sliding layer z. B. from Teflon to facilitate detachment of the nonwoven fabric from the drum loaded with the water steels with high water pressure enable.
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