EP1210474A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kompositvlieses zur aufnahme und speicherung von flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kompositvlieses zur aufnahme und speicherung von flüssigkeiten

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EP1210474A1
EP1210474A1 EP00949462A EP00949462A EP1210474A1 EP 1210474 A1 EP1210474 A1 EP 1210474A1 EP 00949462 A EP00949462 A EP 00949462A EP 00949462 A EP00949462 A EP 00949462A EP 1210474 A1 EP1210474 A1 EP 1210474A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a composite fleece for the absorption and storage of liquids or the like.
  • Consisting of a carrier fleece which is used for consolidation z. B. is hydrodynamically needled, and an applied to the solidified nonwoven cellulose layer such as wood pulp fibers, which is brought into firm contact with the nonwoven.
  • a method of this kind can be found in EP-B-0 540 041.
  • the carrier fleece is essentially not needled with water for consolidation, but rather to increase the liquid permeability of the carrier fleece.
  • the superabsorbent pulp is then applied to the needled nonwoven in one layer, both are brought into good bonding contact, and the composite nonwoven is then dried.
  • the invention has for its object to develop a method and a device necessary to carry out this method, with which such a loss of wood pulp can be avoided during the operation of the effective connection to the carrier fleece.
  • a thin intermediate layer made of a microfiber e.g. B. after the meltblown process, is applied and the layer of cellulose fibers is only applied to this intermediate layer and everything is connected to one another.
  • This connection then expediently again takes place with the hydrodynamic needling.
  • the intermediate layer newly present in such a product also advantageously serves as a barrier for the liquid to be absorbed by the product. Nevertheless, this barrier layer is not an airtight separating layer, which would prevent the breathability of the product.
  • EP 0 418 493 discloses the production of a composite nonwoven fabric solely from unconsolidated textile staple fibers or unconsolidated endless polymer fibers together with a layer of meltblown microfibers, and the hydrodynamic needling of these two layers to connect and consolidate the composite nonwoven. There, however, this combination is used to produce a soft, dry fleece with a higher strength. In addition, the fleece should be treated with water needling in such a way that it has an area of higher and lower strength.
  • the microfiber layer is intended to produce a separating layer for the wood pulp layer to be applied thereon, so that the wood pulp fibers are not sponged into the fibers of the carrier layer during consolidation by means of water needling and are therefore lost for the product to be produced, with consequent costs.
  • a fleece made of polyester and / or polypropylene fibers can be used as the carrier fleece.
  • This fleece is to be needled with water first, that is, to be consolidated. Then a thin layer of microfine fiber, which is less than 1 - 5 ⁇ m thick, is sprayed onto the nonwoven so stable and evenly distributed on the nonwoven.
  • the cooling finest Fibers in a layer with a weight of between 1 - 4 gr / m 2 , preferably 2 gr / m 2 combine to form a kind of film and nevertheless do not represent such an absolutely dense layer.
  • connection of this superabsorbent pulp layer with the carrier fleece covered by the intermediate layer of microfiber is then produced by means of water needling, the fine cellulose fibers now being no longer or only slightly able to be sponged by the carrier unit, that is to say the use effect of the product is retained.
  • a device for carrying out the method of the type according to the invention is shown in principle by way of example in the drawing.
  • the carrier fleece is to be produced from the polyester fibers and / or the polypropylene fibers.
  • the carrier fleece serves as a fleece laying device.
  • B. a card 1-4 or a spunbond system, which is not shown here.
  • the carding machine consists of a box feeder 1 with a shaker chute 2 arranged underneath, which transfers the fibers of the carding machines, which are uniformly spread out over the width, with the known scratching and tearing rollers 3.
  • the following endless belt 4 transfers the laid nonwoven to the endless belt 5, which initially runs through a water needling device 6, which is only shown in principle, for consolidation. A needling on drums is also conceivable here, as described in DE-A-197 06 610.
  • a further layer of a nonwoven as a cover layer on the composite nonwoven after the device 8 before the last needling process 11 give up in order to better integrate the pulp fibers in the end product and thus influence the linting.
  • a further card 1 ', 3' then serves for this purpose, by means of which another fleece is placed on top of the product.
  • a spunbonding line is also possible. Only then will the final one

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Abstract

Es ist bekannt, auf ein Trägervlies eine Schicht aus besonders gut saugfähigen Fasern wie Woodpulp aufzugeben und dies Kompositvlies mittels einer Wasservernadelung zu verfestigen. Nachteilig bei diesem Verfestigungsverfahren ist der hohe Zellstofffaser-Verlust und die damit verbundene Reinigung des zirkulierenden Wassers für die Vernadelungsvorrichtung. Es wird vorgeschlagen, vor der Aufgabe der Zellstofffaser-Schicht zunächst eine feine Schicht aus Microfasern, die beispielsweise nach dem Meltblown-Verfahren gleichmäßig über das Trägervlies verteilt werden, auf das Trägervlies aufzugeben und erst dann die Zellstofffasern jetzt auf die Trennschicht aufzugeben. Das Wasser bei der Vernadelung kann jetzt die Zellstofffasern nicht mehr in das Trägervlies verschwämmen, die Microfasern dienen als Barriere.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kompositvlieses zur Aufnahme und Speicherung von Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kompositvlieses zur Aufnahme und Speicherung von Flüssigkeiten od. dgl. bestehend aus einem Trägervlies, das zur Verfestigung z. B. hydrodynamisch vernadelt wird, und einer auf das verfestigte Trägervlies aufgegebenen Zellstoffschicht wie aus Woodpulp-Fasern, die mit dem Trägervlies in festen Kontakt gebracht wird. Ein Verfahren dieser Art geht aus der EP-B-0 540 041 hervor. Dort wird das Trägervlies im wesentlichen nicht zur Verfestigung wasservernadelt, sondern um die Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Trägervlieses zu erhöhen. Auf das so vernadelte Trägervlies wird dann der superabsorbierende Pulp in einer Schicht aufgegeben, beides in einen guten Bindungskontakt gebracht und dann das Kompositvlies getrocknet.
Es hat sich ergeben, dass eine reine Pressverfestigung nur einen ungenügenden festen Kontakt des Pulps mit dem Trägervlies bringt. Eine zufriedenstellende Verbindung der Woodpulp-Fasern mit dem Trägervlies ist z. B. aus der US-A-3 560 326 oder der WO 92/08834 bekannt, und zwar durch eine hydrodynamische Vemadelung der Woodpulp-Fasern mit dem verfestigten Trägervlies. Diese Art der Verbindung hat jedoch einen hohen Verlust an Zellstofffasern zur Folge. Versuche haben ergeben, dass bis zu 12 % der Woodpulp-Fasern aus der Nutzschicht oder dem Verband ausgewaschen werden und damit für den Nutzeffekt des Produktes verloren gehen. Außerdem gelangen damit auch sehr viele Zellstofffasern in die bei der Wasservemadelung notwendige Filtration des zirkulierenden Wassers. Durch den zusätzlichen erhöhten Aufwand zur Reinigung des wiederverwendeten Wassers verteuert sich das Produkt weiterhin. Eine Wasservemadelung mit nur einem niedrigen Wasserdruck bringt nicht die erforderliche Festigkeit; oder ein stärkeres Trägervlies verursacht zu hohe Kosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens notwendige Vorrichtung zu entwickeln, mit dem ein derartiger Woodpulp-Verlust beim Arbeitsgang der wirksamen Verbindung mit dem Trägervlies vermieden werden kann.
Zur Lösung des definierten Problems ist nach der Erfindung vorgesehen, dass auf das verfestigte Trägervlies eine dünne Zwischenschicht aus einer Mikrofaser, z. B. nach dem Meltblown-Verfahren, aufgebracht wird und die Schicht aus den Zellstofffasern erst auf diese Zwischenschicht aufgegeben und alles miteinander verbunden wird. Zweckmäßigerweise erfolgt dann diese Verbindung wieder mit der hydrodynamischen Vemadelung. Die neu in einem solchen Produkt vorhandene Zwischenschicht dient weiterhin mit Vorteil als Barriere für die von dem Produkt aufzunehmende Flüssigkeit. Dennoch ist diese Sperrschicht keine luftdichte Trennschicht, welche die Atmungsaktivität des Produktes verhindern würde.
Die Herstellung eines Kompositvlieses allein aus unverfestigten textilen Stapelfasern oder unverfestigten endlosen Polymerfasern zusammen mit einer Schicht aus schmelzgeblasenen Microfasern und das hydrodynamische Vernadeln dieser beiden Schichten zur Verbindung und Verfestigung des Kompositvlieses ist durch die EP 0 418 493 bekannt. Dort dient diese Kombination aber zur Herstellung eines weichen, trockenen Vlieses mit einer höheren Festigkeit. Außerdem soll das Vlies mit der Wasservemadelung so behandelt werden, dass es einen Bereich höherer und einen solchen niedriger Festigkeit hat. Bei der Idee nach der Erfindung dagegen soll die Mikrofaserschicht eine Trennschicht für die darauf aufzugebene Woodpulpschicht herstellen, damit beim Verfestigen mittels der Wasservemadelung die Woodpulpfasern nicht in die Fasern der Trägerschicht verschwämmt werden und damit für das herzustellende Produkt mit Kostenfolge verloren gehen.
Als Trägervlies kommt ein Vlies aus Polyester- und/oder Polypropylenfasern in Frage. Dieses Vlies ist zunächst wasserzuvernadeln, also zu verfestigen. Anschließend wird auf das so stabile Trägervlies eine dünne Schicht einer mikrofeinen Faser, die unter 1 - 5 μm dick ist, auf das Vlies gleichmäßig verteilt gesprüht. Die abkühlenden feinsten Fasern in einer Schicht mit einem Gewicht von zwischen 1 - 4 gr/m2, vorzugsweise 2 gr/m2 verbinden sich zu einer Art Folie und stellen dennoch keine solche absolut dichte Schicht dar. Auf diese Sperrschicht werden dann die Zellstofffasern z. B. mit dem bekannten airlay-Verfahren aufgegeben. Die Verbindung dieser superabsorbierenden Pulpschicht mit dem von der Zwischenschicht aus der Mikrofaser bedeckten Trägervlies wird dann mittels der Wasservemadelung erzeugt, wobei jetzt die feinen ZelJ- stofffasern nicht mehr oder nur geringfügig durch die Trägereinheit verschwämmt werden können, also dem Gebrauchseffekt des Produktes erhalten bleiben.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der erfindungsgemäßen Art ist prinzipmäßig in der Zeichnung beispielhaft dargestellt.
Zunächst ist das Trägervlies aus den Polyesterfasern und/oder den Polypropylenfasern herzustellen. Dazu dient als Vlieslegeeinrichtung z. B. eine Krempel 1 - 4 oder eine Spinnvliesanlage, die hier nicht dargestellt ist. Die Krempel besteht aus einem Kastenspeiser 1 mit einer darunter angeordneten Schüttelrutsche 2, die die gleichmäßig über die Breite ausgebreiteten Fasern der Krempel mit den bekannten Kratz- und Reißwalzen 3 übergibt. Das folgende Endlosband 4 übergibt das gelegte Trägervlies an das Endlosband 5, das zunächst durch eine nur prinzipiell dargestellte Wasservernadelungseinrichtung 6 zur Verfestigung läuft. Hier ist auch eine Vemadelung auf Trommeln denkbar, wie es in der DE-A-197 06 610 beschrieben ist. In fortlaufendem Arbeitsgang wird nun mittels der Einrichtung 7, die nach dem vorbekannten Meltblown-Verfahren arbeitet, eine dünne Schicht von feinsten Fasern gleichmäßig verteilt auf das Trägervlies aufgebracht. Diese Microfasern bilden eine Art Folie, die aber aus einzelnen Fasern besteht, die sehr dicht zueinander verlegt sind. Auf diese Barriereschicht werden nunmehr die Zellstoff- Fasern nach dem air-lay-Verfahren mittels der Vorrichtung 8 gelegt, die im einzelnen in der EP-A-0 032 772 beschrieben ist. Damit ist das Kompositvlies hergestellt und braucht nur noch verfestigt und getrocknet zu werden. Dazu läuft es über die gestrichelt dargestellte Bahn 9 auf das Endlosband 10 zur Vernadelungseinrichtung 1 1 , die ähnlich der Einrichtung 6 aufgebaut sein kann. Im Siebtrommeltrockner 12 kann im kontinuierlichen Durchlaufverfahren der Trockenvorgang durchgeführt werden.
Es ist aber möglich, vor dem letzten Vernadelungsvorgang 11 noch eine weitere Schicht eines Vlieses als Deckschicht auf das Kompositvlies nach der Einrichtung 8 aufzugeben, um die Zellstofffasern im Endprodukt besser einzubinden und damit das Linting zu beeinflussen. Dazu dient dann eine weitere Krempel 1 ', 3', mittels der ein weiteres Vlies auf das Produkt oben aufgelegt wird. Hier ist wiederum auch eine Spinnvliesanlage möglich. Erst dann wird der abschließende
Wasservemadelungsvorgang 1 1 mit Trocknung 12 durchgeführt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zur Herstellung eines Kompositvlieses zur Aufnahme und Speicherung von Flüssigkeiten od. dgl. bestehend aus einem Trägervlies, das zur Verfestigung z. B. hydrodynamisch vernadelt wird, und einer auf das verfestigte Trägervlies aufgegebenen Zellstoffschicht wie aus Woodpulp-Fasern, die mit dem Trägervlies in festen Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf das verfestigte Trägervlies eine dünne Zwischenschicht aus einer Mikrofaser, z. B. nach dem Meltblown-Verfahren, aufgebracht wird und die Schicht aus den Zellstofffasern erst auf diese Zwischenschicht aufgegeben und alles miteinander verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Zellstofffaserschicht mit der Zwischenschicht aus der Mikrofaser und zusätzlich mit dem Trägervlies mittels hydrodynamischer Vemadelung erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Woodpulp-Schicht eine vierte Schicht als Deckschicht aufgebracht und alles zusammen zur Verbindung mittels einer hydrodynamischen Vemadelung beaufschlagt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontinueanlage besteht aus einer Vlieslegeeinrichtung wie Krempel (1 - 4) oder Spinnvliesanlage, vorzugsweise einer Wasservernadelungseinrichtung (6), einer Meltbiown-Einrichtung (7) zur Aufgabe einer feinen Zwischenschicht aus Microfasern, einer Einrichtung (8) zur Aufgabe einer Schicht aus Zellstofffasern (Woodpulp) und wieder einer Wasservernadelungseinrichtung (1 1 ).
5. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ergänzt ist durch eine Aufgabeeinrichtung, wie Krempel (1 ', 3') oder Spinnvliesanlage, für eine weitere Deckschicht auf die Woodpulp-Schicht des Kompositvlieses, der sich dann die genannte Wasservernadelungseinrichtung (1 1 ) anschließt.
EP00949462A 1999-08-19 2000-08-05 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kompositvlieses zur aufnahme und speicherung von flüssigkeiten Expired - Lifetime EP1210474B1 (de)

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