EP1250482A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundvliesstoffen mittels hydrodynamischer vernadelung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundvliesstoffen mittels hydrodynamischer vernadelung

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EP1250482A2 EP01911482A EP01911482A EP1250482A2 EP 1250482 A2 EP1250482 A2 EP 1250482A2 EP 01911482 A EP01911482 A EP 01911482A EP 01911482 A EP01911482 A EP 01911482A EP 1250482 A2 EP1250482 A2 EP 1250482A2
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Definitions

  • the invention has for its object to find a method and the associated device with which this slight surface wear ability is improved and still a good bond of the pulp fibers in the carrier fleece can be achieved. It is also important to ensure that the applied pulp layer is not lost or is lost little when it is effectively connected to the carrier fleece.
  • the invention sees the solution to the problem in that the spunbond fleece is pre-consolidated with the superabsorbent material before coating, such as needling with air or calendered for pre-consolidation, then the wood pulp layer is applied and both together one Hydrodynamic water needling is then solidified and then dried.
  • the consolidation of the calendering of the continuous fiber fleece before further processing not only improves the abrasion resistance of the end product, but also reduces pulp loss when needling water into and through the fleece If the consolidation is too high, the bonding points are too diverse, then a connection of the pulp layer to the calendered nonwoven is difficult due to the needling of water firm integration of all surface fibers is achievable In the case of a nonwoven product with only one spunbond layer, only the roller that is adjacent to the spunbond layer needs to be heated
  • the pulp layer is hydrodynamically bonded to the nonwoven in this manufacturing process, otherwise the product cannot survive in practice due to the formation of a layer. It is even better if another pre-consolidated continuous fiber or carded nonwoven is applied to the pulp layer and only that three layers are needled together hydrodynamically. End calendering is also advantageous then. It is also advantageous to use a calendered carded fleece as carrier fleece instead of an endless fiber fleece, to which a spunbond fleece is then placed as a cover layer
  • FIG. 1 is a side view of a contour system for producing a composite fleece only with a support base
  • Fig. 2 also in side view of the system according to Fig. 1 supplemented by the supply of an additional cover layer made of a continuous fiber fleece in front of the water needling and
  • FIG. 3 shows a system according to FIG. 2, however, with a carding system at the inlet for producing a carding fleece as a support layer
  • Lot band 3 is assigned to a calender 5, which, if desired, supplies energy and warmth, possibly also a finely embossed solidified fleece.
  • the calendering device can also be replaced by an air-hardening device, not shown here an intimate connection with the continuous fiber fleece is established.
  • the pulp fiber is fed, for example, with a device 6 according to EP-A-0 032 772. Both fleece layers together are then acted upon with the hydrodynamic needling 7 for connection, which instead of on one Continuous belt according to FIG. 1 can also be carried out on a permeable drum according to FIG. 2.
  • the contour system according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1, there is only a second, only slightly pre-consolidated continuous fiber fleece 12 produced with the device 10, which of course can also be presented with a roll (not shown), that is to say prefabricated. This also applies to wearing 1 read with the device 1 - 4.
  • the upper covering 12 should also be pre-consolidated with a calender 11 after the covering 12 has been deposited on the pulp layer laid with the device 6 on the base 1 of the device 1, 5 , the above-mentioned water needling takes place, which in this exemplary embodiment can also be carried out in several stages from both sides, if necessary, since the pulp layer is covered on both sides by a fleece Arrows indicated nozzle bars are assigned from above.
  • the subsequent drying takes place here r with a different type of through-air dryer 9, the screen drum 9 'of which the fan is assigned externally.
  • the calender 15, 16 can also be run through here, but in which case both rollers 15, 16 are then to be heated
  • a card 1 '- 4' serves as the fleece laying direction.
  • the carding machine consists of a box feeder V mt yi ⁇ er arranged below shaking chute 2 ', which passes the cardboard fibers with the scratching and tearing rollers 3' evenly spread over the width.
  • the following endless belt 4 ' transfers the laid carded nonwoven to the calender device 5 as described above.
  • a sheet bond fleece can be used as the cover layer 12, which can be formed in the unit 10 shown schematically.
  • a spunbond fleece as the carrier fleece, to which a carded fleece is placed after the pulp layer.
  • the unit 10 would then represent a device as it is designated by the reference numerals V-4 ', while a spunbonding device similar to the reference numerals 1, 2 is arranged in the place of the card.

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Abstract

Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundvlieses aus zumindest einem Spunbondvlies und einer auf dieses Spunbondvlies aufgelegten Woodpulpschicht zur Herstellung eines Hygieneprodukts bekannt. Danach wird das Spunbondvlies vor der Aufgabe der Pulpschicht hydrodynamisch vernadelt zur Erhöhung der Flüssigkeitsverteileigenschaften. Dies hat aber zur Folge, dass die Pulpschicht nicht mehr vernadelt werden kann, denn dann würde der Pulp durch das Vlies ausgewaschen werden. Eine Verfestigung des Spunbondvlieses ist aber wegen der wünschenswerten Abriebfestigkeit erforderlich. Um dies Problem zu lösen, ist vorgesehen, ein Spunbondvlies vor der Beschichtung mit dem superabsorbierenden Material zur Vorverfestigung mit Pressluft zu verdichten oder zu kalandrieren, dann die Woodpulpschicht aufzugeben und beides zusammen mit einer hydrodynamischen Wasservernadelung zu verfestigen und dann zu trocknen. Eine weitere Kalandrierung kann sich anschliessen. Dem Spunbondvlies als Trägerschicht kann ein weiteres vorverfestigtes wie kalandriertes Spunbond- oder Krempelvlies auf die Woodpulpschicht oder umgekehrt aufgelegt werden.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON VERBUNDVLIESSTOFFEN MITTELS HYDRODYNAMISCHER VERNADELUNG
Durch die EP-A-0 333 209 ist es bekannt, elastomere Endlosfasern zusammen mit Woodpulpfasern hydrodynamisch miteinander zu verbinden und dadurch das Verbund- vlies zu verfestigen. Bei diesem Verfestigungsverfahren besteht die Gefahr, dass eine große Anzahl der Pulpfasern aus dem System ausgewaschen wird, also Fasern verloren gehen. Außerdem ist in der Praxis festgestellt worden, dass auch die Außenschicht eines solchen Verbundvlieses eine Pillingneigung aufweist, wie es in der WO 90/04066 beschrieben ist. Zur Verbesserung ist nach der EP-A-0 540 041 vorgeschlagen, das Endlosfaservlies vor der Aufgabe der Pulpfasern hydrodynamisch zu behandeln. Dies soll dem Vlies nicht nur eine höhere Festigkeit geben, sondern die Aufnahmefähigkeit des Vlieses für die Pulpfasern, die Flüssigkeitsverteileigenschaften verbessern. Nach dieser Schrift wird dann die Pulpfaser auf das vernadelte Vlies lediglich aufgegeben und dann zur Verbindung mit dem Vlies getrocknet oder mechanisch in das Vlies gedrückt.
Es konnte festgestellt werden, dass all diese Herstellungsarten von Vliesprodukten den Bedingungen in der Praxis nicht gerecht werden. Insbesondere die Pillingneigung der Verbundvliese wurde beklagt, und zwar auch der Außenseite des Endlosfaservlieses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazu gehörige Vorrichtung zu finden, mit dem diese leichte Oberflächenverschleißfähigkeit verbessert wird und dennoch eine gute Bindung der Pulpfasern im Trägervlies erzielbar ist. Außerdem ist darauf zu achten, dass die aufgegebene Pulpschicht beim wirkungsvollen Verbinden mit dem Trägervlies nicht oder wenig verloren gehen.
Ausgehend von der EP-A-0 540 041 sieht die Erfindung die Lösung der gestellten Aufgabe darin, dass das Spunbondvlies vor der Beschichtung mit dem superabsorbierenden Material vorverfestigt, wie mit Luft vernadelt oder zur Vorverfestigung kalandriert wird, dann die Woodpulpschicht aufgegeben und beides zusammen mit einer hydrodynamischen Wasservemadelung verfestigt und dann getrocknet wird Die Verfestigung des Kalandrierens des Endlosfaservlieses vor der Weiterverarbeitung verbessert nicht nur die Abriebfestigkeit des Endproduktes, sondern vermindert auch einen Pulpverlust beim Wasservernadeln in und durch das Vlies hindurch Es ist aber zu beachten, dass diese Kalandπerung nicht zu stark erfolgt Ist die Verfestigung zu hoch, sind die Bindepunkte zu vielfaltig, dann ist eine Verbindung der Pulpschicht durch die Wasservemadelung mit dem kalandπerten Vlies erschwert Aus diesem Grunde kann zur Besserung der Pillingneigung das Vlies am Ende des Bindeverfahrens nach dem Trocknen noch einmal kalandriert werden, wodurch eine feste Einbindung aller Oberflachenfasern erreichbar ist Im Falle eines Vliesproduktes mit nur einer Spunbondschicht braucht nur die Walze aufgeheizt zu werden, die der Spunbondschicht benachbart ist
Es ist festzuhalten, dass die Pulpschicht bei diesem Herstellungsverfahren hydrodynamisch mit dem Vlies verbunden wird, ansonsten kann das Produkt wegen einer Schichtbildung in der Praxis nicht bestehen Besser ist es noch, wenn auf die Pulpschicht ein weiteres vorverfestigtes Endlosfaser- oder Krempelvlies aufgegeben wird und erst die drei Schichten gemeinsam hydrodynamisch vernadelt werden Auch dann ist eine Endkalandπerung von Vorteil Es ist auch vorteilhaft statt eines Endlosfaservlieses ein kalandπertes Krempelvlies als Tragervlies zu verwenden, dem dann als Deckschicht ein Spunbondvlies aufgelegt wird
Eine entsprechende Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt Es zeigen
Fig 1 In der Seitenansicht eine Kontmueanlage zur Herstellung eines Verbundvlieses nur mit einer Tragerunterlage,
Fig 2 ebenfalls in der Seitenansicht die Anlage nach Fig 1 ergänzt durch die Zufuhrung einer zusatzlichen Deckschicht aus einem Endlosfaservlies vor der Wasservemadelung und
Fig 3 eine Anlage nach Fig 2 jedoch mit einer Krempelanlage am Einlauf zur Herstellung eines Krempelvlieses als Tragerschicht
Die aus der Vorrichtung 1 , die im wesentlichen bekannt ist und im einzelnen nicht dargestellt zu werden braucht, kontinuierlich austretenden Endlosfasern 2 treffen auf das unten vorlaufende Endlosband 3, das in Richtung des Pfeils 4 vorlauft Diesem End- losband 3 ist ein Kalanderwerk 5 zugeordnet, das je nach Wunsch mit Energie und Warme ein ggf auch fein geprägtes verfestigtes Vlies liefert Die Kalandereinrichtung kann auch durch eine hier nicht dargestellte Luftverfestigungseinrichtung ersetzt werden Die Verfestigungswirkung sollte nur gering sein, damit der Pulp mittels der Vernadelung noch eine innige Verbindung mit dem Endlosfaservlies eingeht Nach diesem Verfahrensschritt erfolgt wie bekannt die Aufgabe der Pulpfaser z B mit einer Vorrichtung 6 nach der EP-A-0 032 772 Beide Vliesschichten zusammen werden dann zur Verbindung mit der hydrodynamischen Vernadelung 7 beaufschlagt, die statt auf einem Endlosband gemäß Fig 1 auch auf einer durchlassigen Trommel gemäß Fig 2 durchgeführt werden kann Der Trockenvorgang auf einer Siebtrommelvorrichtung 8, 9 mit Durchbeluftung schließt sich an Bei der Vorrichtung 8 ist den Siebtrommeln der Ventilator direkt stirnseitig zugeordnet Letztlich sollte noch eine weiter Kalandπerung 15, 16 erfolgen, hier jedoch eine mit höherer Energie Die Verfestigung muss so intensiv sein, dass eine höhere, zufriedenstellende Abriebfestigkeit am Endprodukt entsteht Im Beispiel nach Fig 1 braucht nur die Walze 16, die mit dem Spunbondvlies Berührung hat, beheizt zu werden
Die Kontmueanlage nach Fig 2 entspricht der nach Fig 1 , es wird dort nur noch ein zweites, nur leicht vorverfestigtes Endlosfaservlies 12 mit der Vorrichtung 10 erzeugt, das natürlich auch mit einer nicht dargestellten Rolle vorgelegt, also vorgefertigt werden kann Dies gilt auch für das Tragen/lies nach Fig 1 mit der Einrichtung 1 - 4 Jedenfalls soll das obere Abdeckv es 12 ebenfalls mit einem Kalander 1 1 vorverfestigt sein Nachdem das Abdeckvhes 12 auf die mit der Einrichtung 6 auf das Grundv es aus der Vorrichtung 1 , 5 aufgelegte Pulpschicht abgelegt ist, erfolgt die genannte Wasservemadelung, die in diesem Ausfuhrungsbeispiel auch von beiden Seiten ggf auch mehrstufig erfolgen kann, da die Pulpschicht beidseits durch ein Vlies abgedeckt ist Dazu dienen hintereinander angeordnete Vernadelungstrommeln 13, 14, die maan- derformig umfahren werden und denen jeweils die mit den Pfeilen angedeuteten Du- senbalken von oben zugeordnet sind Die sich anschließenden Trocknung erfolgt hier mit einer anderen Art von Durchbebluftungstrockner 9, dessen Siebtrommel 9' der Ventilator extern zugeordnet ist Abschließend kann auch hier der Kalander 15, 16 durchlaufen werden, bei dem dann aber beide Walzen 15, 16 zu beheizen sind
Bisher wurde nur die Herstellung eines Spunbondv eses für die nachfolgende Ka- landπerung diskutiert Selbstverständlich kann man statt eines Spunbondvheses auch ein Krempelvlies als Trägerschicht herstellen, dieses kalandrieren 5 und damit vorverfestigten und auf dieses Vlies c ie Pulpschicht 6 aufgeben. Dies ist in der Fig. 3 dargestellt. Dazu dient als Vlieslege sinrichtung eine Krempel 1 ' - 4'. Die Krempel besteht aus einem Kastenspeiser V m.t yiπer darunter angeordneten Schüttelrutsche 2', die die gleichmäßig über die Breite ausgebreiteten Fasern der Krempel mit den Kratz- und Reißwalzen 3' übergibt. Das folgende Endlosband 4' übergibt das gelegte Krempelvlies an die Kalandereinrichtung 5 wie weiter oben beschrieben. Als Deckschicht 12 kommt dann nach der Pulpschicht ein Spundbondvlies in Frage, das in der schematisch dargestellten Einheit 10 gebildet werden kann. Genauso kann auch der Bedarf entstehen, als Trägervlies ein Spunbondvlies zu verwenden, dem nach der Pulpschicht ein Krempelvlies aufgelegt wird. Dann würde also die Einheit 10 eine Vorrichtung darstellen wie sie mit den Bezugszeichen V - 4' bezeichnet ist, während an die Stelle der Krempel eine Spunbondeinrichtung ähnlich wie mit den Bezugszeichen 1 , 2 bezeichnet angeordnet ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundvlieses aus zumindest einem Trägervlies wie Spunbondvlies und einer auf dieses Trägervlies aufgelegten z. B. Woodpulpschicht zur Herstellung eines Hygieneprodukts, dadurch gekennzeichnet, dass das Spunbondvlies vor der Beschichtung mit dem superabsorbierenden Material zur Vorverfestigung trocken verdichtet wird, dann die Woodpulpschicht aufgegeben und beides zusammen mit einer hydrodynamischen Wasservemadelung verfestigt und dann getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverfestigung, Vorverdichtung mit Pressluft durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverfestigung, Vorverdichtung durch Kalandrieren erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt der Wasservemadelungsverfestigung auf das zweiteilige Verbundvlies eine Deckschicht auf das superabsorbierende Material aufgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Deckschicht ebenfalls ein vorverfestigtes wie kalandriertes Spunbondvlies vorgesehen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Deckschicht ein vorverfestigtes wie kalandriertes Krempelvlies vorgesehen ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverfestigung wie Kalanderverfestigung vor der Wasservemadelung nur mit leichter Bindung der Fasern des Trägervlieses durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das getrocknete Kompositvlies erneut kalandriert wird, hier aber mit höherer Energie.
9. Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägervlies zunächst ein kalandriertes Krempelvlies gebildet wird, auf das nach der Pulpschicht ein Spunbondvlies als Deckschicht aufgelegt wird.
10. Vorrichtung zur Herstellung eines Hygieneprodukts aus Spunbondvlies zusammen mit einer superabsorbierenden Materialschicht zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 9, bestehen aus a) einer Spunbond- oder Krempeleinrichtung (1 , 2; 10; 1 ' - 4'), b) einer Luftverfestigungs- oder Kalandereinrichtung (5, 1 1), e) einer ggf. sich unmittelbar anschließenden Einrichtung (6) zum Aufgeben einer Woodpulpschicht auf das vorverfestigte Trägervlies, f) einer Wasservemadelungseinrichtung (7; 13, 14), deren Wasserstrahlen gegen die Woodpulpschicht gerichtet sind, g) einem Trockner (8, 9) und h) ggf. einer weiteren Verfestigungs- wie Kalandereinrichtung (15, 16).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der hydrodynamischen Wasservemadelungseinrichtung (1 , 2, 5) zur Bildung einer Deckschicht eine weitere c) Spunbond- oder Krempeleinrichtung (10) geschaltet ist, der d) eine Verfestigungs- wie Kalandereinrichtung (1 1) vor der Wasservemadelungseinrichtung (13, 14) folgt.
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