EP1395693A1 - Installation de production d'une nappe non tissee spunbond consolidee par projection d'un fluide - Google Patents

Installation de production d'une nappe non tissee spunbond consolidee par projection d'un fluide

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EP1395693A1 EP02761927A EP02761927A EP1395693A1 EP 1395693 A1 EP1395693 A1 EP 1395693A1 EP 02761927 A EP02761927 A EP 02761927A EP 02761927 A EP02761927 A EP 02761927A EP 1395693 A1 EP1395693 A1 EP 1395693A1
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    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
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Definitions

  • the present invention relates to installations for producing spunbond nonwoven webs.
  • These nonwoven plies are formed from continuous plastic filaments, and most often with an average diameter greater than 7 microns, in particular between approximately 8 and 30 microns.
  • Filaments are formed by extruding molten plastic from a plurality of thin, usually circular, capillary holes in a die, the diameter of the extruded filaments being reduced rapidly after cooling in what is often called an attenuator.
  • the filaments thus drawn are separated as best as possible from each other and fall on a conveyor where they form the sheet.
  • the air and water permeable conveyor is a very expensive component of the installation. However, it is found that it must be changed well before it is worn out, because some of its parts become clogged and then give a nonwoven web which is no longer sufficiently regular and of good quality.
  • the invention overcomes this drawback by an installation for producing a spunbond nonwoven web in which the conveyor has a longer service life, which gives a better quality nonwoven web and which is simpler and less expensive than known installations. so far.
  • the subject of the invention is therefore an installation for producing a spunbond nonwoven web, comprising a die arranged so as to deposit filaments in a web at a deposition point on an endless conveyor and means for consolidating the web at a consolidation point downstream from the depot.
  • the consolidation means consist of a device for projecting a jet of fluid onto the sheet directly at the consolidation point.
  • directly is meant without interposition between the device for projecting a jet of fluid and the point of deposition of a consolidation device of another type, in particular with rollers.
  • the button By projecting a jet of fluid, in particular a jet of liquid, and, most simply, a jet of water, on the sheet at the point of consolidation, on the one hand, the button is cooled which has less tendency to adhere, and , on the other hand, it is not compressed to the point of bursting it and bringing out the molten mass from the heart. Admittedly the button is incorporated in the spunbond nonwoven web which passes, but the defect does not reproduce any more with the following passages of the conveyor.
  • the conveyor is usually a synthetic or metallic fabric, usually polyester or polyamide, sometimes bronze or stainless steel.
  • the air permeability of the conveyor is generally between 250CFM and 800 CFM.
  • a suction box was provided at this point. This box necessarily had large dimensions, because the diameter of a roll requires it to be removed from the bottom of the die assembly. As a water jet projection device can be much narrower than a roller, we can bring the deposit point and the consolidation point closer so that we can now do without this long and bulky box and therefore expensive.
  • the deposition point which is a line corresponding to the intersection of the plane of symmetry of the die assembly and of the conveyor, and the consolidation point which is also a line extending substantially over the entire width of the conveyor and which is defined by the point of impact of the jet on the conveyor, are at a distance from each other less than 1m.
  • the projection device can be a row of fluid orifices or several parallel rows of orifices, preferably two rows, each row being perpendicular to the direction of circulation of the conveyor.
  • the consolidation point can be considered as the center line of the center row.
  • the consolidation point passes through the middle of the interval between the central rows, for example between the second and third row, if there are four.
  • the orifices preferably have a diameter of 70 to 200 microns with an interval between the orifices of 0.4 mm to 5 mm.
  • a device for drying the sheet which is preferably above the conveyor, while there is provided below and preferably upstream of the drying device a setting device under vacuum which also facilitates the dehydration of the sheet.
  • the invention also relates to a spunbond nonwoven ply also hydrodynamically intermingled.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an installation according to the invention
  • FIG. 2 represents a variant.
  • the installation according to the invention comprises a water-permeable mesh conveyor 1, made of a material resistant to corrosion and rust, in particular polyester, which passes over idler rollers 2, as well as over a drive roller 3 and tension rollers 4.
  • the endless conveyor rotates with an upper horizontal strand which, in Figure 1, goes from left to right.
  • the conveyor is a set of conventional dies comprising a dies 5 proper from which protrude spunbond filaments 6 which are cooled by a cooling device 7, then stretched and reduced in diameter in an attenuator 8 before being opened in a device 9 for forming and falling on the conveyor 1 at a point 10 of deposit.
  • a suction box 11 Below the horizontal strand of the conveyor 1, there is provided opposite the deposit point 10 a suction box 11.
  • a box 14 suction is arranged opposite the device 12 for spraying water on the other side of the horizontal strand of the conveyor 1.
  • Downstream of the consolidation point 13 is provided above the horizontal strand of the conveyor 1 a device 15 for infrared drying, while upstream of this device 15 is provided below the horizontal strand of the conveyor 1 a device 16 for placing under empty.
  • the consolidated spunbond nonwoven web is detached from the conveyor 1 to pass through a calender 17.

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Abstract

Installation de production d'une nappe non tissée spunbond, comprenant une filière (5 à 9) disposée de manière à déposer des filaments (6) en une nappe en un point (10) de dépôt sur un convoyeur (1) sans fin et des moyens (12) de consolidation de la nappe en un point (13) de consolidation en aval du point (10) de dépôt, caractérisée en ce que les moyens de consolidation sont constitués par un dispositif (12) de projection d'un jet de fluide sur la nappe au point (13) de consolidation.

Description

Installation de production d'une nappe non tissée spunbond consolidée par projection d'un fluide
La présente invention se rapporte aux installations de production de nappes non tissées spunbond. Ces nappes non tissées sont formées de filaments en matière plastique, continus, et le plus souvent d'un diamètre moyen supérieur à 7 microns, notamment compris entre 8 et 30 microns environ. Les filaments sont formés en extrudant de la matière plastique fondue d'une pluralité de minces trous capillaires, habituellement circulaires, d'une filière, le diamètre des filaments extrudés étant réduit rapidement après refroidissement dans ce que l'on appelle souvent un atténuateur. Les filaments ainsi étirés sont séparés le mieux possible les uns des autres et tombent sur un convoyeur où ils forment la nappe.
Le convoyeur perméable à l'air et à l'eau est un élément constitutif de l'installation qui est très onéreux. Or on constate qu'il faut le changer bien avant qu'il ne soit usé, parce que certaines de ses parties se bouchent et donnent alors une nappe non tissée qui n'est plus suffisamment régulière et de bonne qualité.
L'invention remédie à cet inconvénient par une installation de production d'une nappe non tissée spunbond dans laquelle le convoyeur a une plus grande longévité, qui donne une nappe non tissée de meilleure qualité et qui est plus simple et moins coûteuse que les installations connues jusqu'ici. L'invention a donc pour objet une installation de production d'une nappe non tissée spunbond, comprenant une filière disposée de manière à déposer des filaments en une nappe en un point de dépôt sur un convoyeur sans fin et des moyens de consolidation de la nappe en un point de consolidation en aval du point de dépôt. Suivant l'invention, les moyens de consolidation sont constitués par un dispositif de projection d'un jet de fluide sur la nappe directement au point de consolidation. Par directement, on entend sans interposition entre le dispositif de projection d'un jet de fluide et le point de dépôt d'un dispositif de consolidation d'un autre type, notamment à rouleaux.
On a maintenant compris que les bouchages du convoyeur étaient dus au fait que de temps à autre il se produisait une rupture des filaments en sortie de filière, ce qui créé un bouton de matière plastique comprenant un cœur de matière plastique en fusion enrobé de matière plastique durcie. Lorsque ce cœur arrivait sous un rouleau de pression prévu pour consolider la nappe, comme décrit par exemple au WO 00/66821 , le rouleau écrasait le bouton et le cœur de matière plastique fondue pénétrait dans les mailles du convoyeur et y adhérait sans qu'il soit ensuite possible de nettoyer le convoyeur. Cela créait sur le convoyeur un défaut définitif qui génère un défaut sur la nappe non tissée chaque fois que ce point du convoyeur reçoit la nappe. En projetant un jet de fluide, notamment un jet de liquide, et, le plus simplement, un jet d'eau, sur la nappe au point de consolidation, d'une part, on refroidit le bouton qui a moins tendance à adhérer, et, d'autre part, on ne le comprime pas au point de le faire éclater et de faire sortir la masse fondue du cœur. Certes le bouton est incorporé dans la nappe non tissée spunbond qui passe, mais le défaut ne se reproduit plus aux passages suivants du convoyeur.
Le convoyeur est habituellement un tissu synthétique ou métallique, généralement en polyester ou polyamide, parfois en bronze ou acier inoxydable. La perméabilité à l'air du convoyeur est en général comprise entre 250CFM et 800 CFM. Pour maintenir la nappe du point de dépôt au point de consolidation, on prévoyait en cet endroit sous le convoyeur un caisson d'aspiration. Ce caisson avait nécessairement des grandes dimensions, parce que le diamètre d'un rouleau nécessite de l'écarter obligatoirement du bas de l'ensemble formant filière. Comme un dispositif de projection de jet d'eau peut être bien plus étroit qu'un rouleau, on peut rapprocher le point de dépôt et le point de consolidation en sorte que l'on peut maintenant se dispenser de ce caisson long et volumineux et donc onéreux. De préférence, le point de dépôt, qui est une ligne correspondant à l'intersection du plan de symétrie de l'ensemble formant filière et du convoyeur, et le point de consolidation qui est aussi une ligne s'étendant sensiblement sur toute la largeur du convoyeur et qui est défini par le point d'impact du jet sur le convoyeur, sont à une distance l'un de l'autre inférieure à 1m. Le dispositif de projection peut être une rangée d'orifices de fluide ou plusieurs rangées parallèles d'orifices, de préférence deux rangées, chaque rangée étant perpendiculaire à la direction de circulation du convoyeur. Lorsqu'il y a un nombre impair de rangées, le point de consolidation peut être considéré comme la ligne médiane de la rangée médiane. Lorsqu'il y a un nombre pair de rangées, le point de consolidation passe par le milieu de l'intervalle entre les rangées centrales, par exemple entre la deuxième et la troisième rangée, s'il y en a quatre. Les orifices ont, de préférence, un diamètre de 70 à 200 microns avec un intervalle entre les orifices de 0,4 mm à 5 mm.
A la manière habituelle, on dispose en dessous du point de dépôt, de l'autre côté du convoyeur perméable à l'eau de l'ensemble formant filière, un caisson aspirant. On préfère également que le convoyeur passe entre le dispositif de projection et un caisson d'aspiration au point de consolidation, ce qui améliore l'emmêlement hydrodynamique et donc la consolidation de la nappe.
On a obtenu une bonne consolidation lorsque les orifices de sortie des buses du dispositif de projection sont à une distance de 1 à 100 mm du convoyeur au point de consolidation et notamment à une distance de 5 à 30 mm. L'eau projetée est habituellement sous une pression comprise entre 5 bars et entre 100 bars. La dépression dans le caisson en dessous du point de consolidation peut être comprise entre 10mbars et entre 200 mbars.
De préférence, on prévoit en aval du point de consolidation un dispositif de séchage de la nappe qui est de préférence au dessus du convoyeur, tandis que l'on prévoit en dessous et, de préférence, en amont du dispositif de séchage un dispositif de mise sous vide qui facilite également la déshydratation de la nappe.
L'invention vise également une nappe non tissée spunbond également entremêlée par voie hydrodynamique.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une installation suivant l'invention, tandis que la figure 2 représente une variante. L'installation suivant l'invention comprend un convoyeur 1 à mailles perméable à l'eau, en un matériau résistant à la corrosion et à la rouille, notamment en polyester, qui passe sur des rouleaux 2 de renvoi, ainsi que sur un rouleau moteur 3 et des rouleaux tendeurs 4. Le convoyeur sans fin tourne en ayant un brin horizontal supérieur qui, à la figure 1 , va de la gauche vers la droite. Au-dessus du convoyeur se trouve un ensemble de filière classiques comprenant une filière 5 proprement dite de laquelle sortent des filaments 6 spunbond qui sont refroidis par un dispositif 7 de refroidissement, puis étirés et réduits en diamètre dans un atténuateur 8 avant d'être ouvert dans un dispositif 9 de formation et de tomber sur le convoyeur 1 en un point 10 de dépôt. En dessous du brin horizontal du convoyeur 1 , il est prévu en regard du point 10 de dépôt un caisson 11 d'aspiration.
A une distance de 200mm, du point 10 de dépôt en aval de celui-ci sur le brin horizontal du convoyeur 1 , est monté au dessus de ce brin un dispositif
12 de projection de jet d'eau constitué de deux rangées d'orifices de projection. L'eau est projetée sur la nappe non tissée portée par le brin horizontal du convoyeur 1 en un point 13 de consolidation. Un caisson 14 d'aspiration est disposé en regard du dispositif 12 de projection d'eau de l'autre côté du brin horizontal du convoyeur 1.
En aval du point 13 de consolidation est prévu au dessus du brin horizontal du convoyeur 1 un dispositif 15 de séchage par infrarouge, tandis qu'en amont de ce dispositif 15 est prévu en dessous du brin horizontal du convoyeur 1 un dispositif 16 de mise sous vide. La nappe non tissée spunbond consolidée se détache du convoyeur 1 pour passer dans une calandre 17.
A la figure 2, trois filières 5a à 9a, 5b à 9b et 5c à 9c suivies de leur dispositif 12a, 12b et 12c respectif de projection d'eau sont montées successivement au dessus du brin horizontal du convoyeur 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de production d'une nappe non tissée spunbond, comprenant une filière (5 à 9) disposée de manière à déposer des filaments (6) en une nappe en un point (10) de dépôt sur un convoyeur (1) sans fin et des moyens (12) de consolidation de la nappe en un point (13) de consolidation en aval du point (10) de dépôt, constitués par un dispositif (12) de projection d'un jet de fluide sur la nappe au point (13) de consolidation, caractérisée en ce que le point (13) de consolidation est directement en aval du point (10) de dépôt, c'est-à-dire sans interposition entre le dispositif de projection d'un jet de fluide et le point de dépôt d'un dispositif de consolidation d'un autre type.
2. Installation suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que la distance entre le point (10) de dépôt et le point (13) de consolidation est inférieure à 1 mètre.
3. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices de sortie du dispositif de projection sont à une distance de 1 à 100 mm du convoyeur au point (13) de consolidation.
4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les orifices de sortie du dispositif de projection sont à une distance de 5 à 30 mm du convoyeur (1) au point (13) de consolidation.
6. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée par un dispositif (15) de séchage de la nappe non tissée en aval du point (13) de consolidation.
7. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée par un dispositif de vide (16) en amont du dispositif (15) de séchage.
8. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fluide est de l'eau.
9. Nappe non tissée spunbond produite dans une installation suivant l'une des revendications précédentes.
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