EP1668177B1 - Verfahren zum hydrodynamischen verfestigen einer im wesentlichen homogenen schicht aus fasern beliebiger art und anlage zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum hydrodynamischen verfestigen einer im wesentlichen homogenen schicht aus fasern beliebiger art und anlage zur durchführung des verfahrens Download PDF

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EP1668177B1
EP1668177B1 EP04766703A EP04766703A EP1668177B1 EP 1668177 B1 EP1668177 B1 EP 1668177B1 EP 04766703 A EP04766703 A EP 04766703A EP 04766703 A EP04766703 A EP 04766703A EP 1668177 B1 EP1668177 B1 EP 1668177B1
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    • D04H3/10—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/11—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by fluid jet

Definitions

  • WO 02/052083 it is known to store even three-dimensional finite goods such as intermediate or intermediate products between two nonwovens to connect by hydrodynamic needling the superficial webs by entangling the fibers to solidify and thereby enclose the goods.
  • the trapping can be done by a single intermittently controlled nozzles but also by a continuous curtain of water from a nozzle bar, which is partially effective by means of an all-round template. It is also thought to provide the nozzle bar with a nozzle strip which is only partially perforated to bring a pattern in the web.
  • the invention has for its object to find a method by which a single web containing an homogeneous mixture of possibly different fibers, but also alone z. B. may consist of cotton, so solidify that the central region remains voluminous, while the edge regions are fully solidified.
  • the full-surface pre-consolidation - as with the Nähwirkmaschine or with the water needling - can be done in a different machine park with subsequent winding of the now transportable fleece, but more advantageous is a continuous treatment to achieve the finished product in a system with adapted speeds of the individual machines.
  • the solidification of the fleece should therefore only take place at certain points. These locations are along spaced strips in both the transverse and longitudinal directions. When the fleece is subsequently cut along these strips, the result is a continuous, manipulable, finite fleece product whose edges are compacted all around, but whose middle region remains voluminous, as achieved in the pre-consolidation. Thus, fraying of a voluminous finite piece of nonwoven fabric during further treatment can be avoided.
  • the plant for the production of the web consists with respect to the solidification of a stencil drum or a stencil endless belt with spaced slots along the drum or an endless belt for the transverse strips with internally disposed nozzle beam and from a directly associated with the nonwoven further nozzle beam whose nozzle strip spaced apart rows of Has perforations for the longitudinal strips.
  • a nonwoven 1 coming from a carding or similar nonwoven laying machine which can be formed from the most diverse fibers, but here cotton is preferred, is laid on an endless belt 2, which transports the nonwoven through the solidifying system indicated in FIG.
  • the loose non-manipulatable nonwoven fabric is to be solidified over the entire surface in such a way that, while its volume decreases, its maximum retention remains.
  • a full-surface water needling can be used, but remains after solidification, the volume is not so optimal.
  • a stencil drum 4 in the interior of which a water bar 5 extends longitudinally, serves for this purpose.
  • the over the entire length of the water bar 5 against the template effluent water jets 6 are transmitted only along the slots 7 provided here and then meet the web 1 'for full solidification in the region of these slots 7.
  • the longitudinally of the stencil drum 4 respectively adjacent slots 7 produce For this purpose, they are separated in relation to the slot-shaped opening 7 of only a small web 8.
  • the slots can z. B. have a width A of 95 mm, while the web 8 between two slots 7 may have a width B of 5 mm.
  • the longitudinal strip production takes place in the example.
  • a normal water bar 10 is provided, the nozzle strip for generating the water jets 6 'is not perforated over its entire length, but according to FIG. 2 only in sections, so that over the surface of the web longitudinal strips 11 arise.
  • the longitudinal strips 11 are in their arrangement coordinated over the surface of the web to the interruptions of the transverse strips 9 in the region of the webs 8 in the template 4. It is expedient to produce the longitudinal strips 11 on the nonwoven 1 where no consolidation takes place during the stencil treatment.
  • the width C of the longitudinal strips 11 may cover the width B of the interruptions due to the webs 8.
  • the longitudinal strips have a width C of 10 mm, while the width B of the webs is 5 mm.
  • a karoförmige solidification which arises all around a region 12, which is not hit by the water jets.
  • the fleece can now be cut longitudinally and transversely, in the area of full solidification along the strips 9 and 11. This results in quadrilateral nonwoven products as shown in FIG. 4, which are fully solidified at the edges, the central region 12, however, is voluminous , Products of this kind are z. B. needed in the hygiene industry.

Description

  • Durch die WO 02/052083 ist es bekannt, auch dreidimensionale endliche Güter wie Vor- oder Zwischenprodukte zwischen zwei Vliese zu lagern, durch hydrodynamische Vernadelung die aufeinanderliegenden Vliese durch Verfilzen der Fasern zu verbinden, zu verfestigen und dadurch die Güter einzuschließen. Das Einschließen kann durch einzelne intermittierend angesteuerte Düsen aber auch durch einen kontinuierlichen Wasservorhang aus einem Düsenbalken erfolgen, der mittels einer rundum laufenden Schablone partiell wirksam ist. Es ist auch daran gedacht, den Düsenbalken mit einem Düsenstreifen zu versehen, der nur abschnittsweise gelocht ist, um ein Muster in das Vlies zu bringen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem ein einzelnes Vlies, das eine homogenische Mischung aus ggf. verschiedenen Fasern enthält, aber auch allein z. B. aus Baumwolle bestehen kann, so zu verfestigen, dass der mittlere Bereich voluminös verbleibt, während die Randbereiche voll verfestigt sind.
  • Ausgehend von einem Verfahren zum hydrodynamischen Verfestigen einer im wesentlichen homogenen Schicht aus Fasern beliebiger Art, wie insbesondere natürlichen, aber auch und/oder künstlichen Fasern endlicher oder endloser Art, also eines bahnförmigen Vlieses mittels kontinuierlich aus zumindest zwei Düsenbalken austretenden Flüssigkeitsstrahlen, indem eine Flüssigkeit aus feinen, in Reihe angeordneten Düsenöffnungen von zumindest zwei über die Arbeitsbreite sich erstreckenden Düsenstreifen in zwei Düsenbalken gegen das gegenüber den Düsenbalken vorlaufende Vlies mit Hochdruck gespritzt wird, wird die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch erreicht, dass das von einer Vlieslegeeinrichtung, wie Krempel, kommende Vlies zunächst vollflächig zumindest an der Oberfläche verfestigt wird, und dann auf dieses vorfestigte, und somit auch erneut vorlegbare Vlies in einem kontinuierlichen zweistufigen hydrodynamischen Verfestigungsvorgang nur entlang von beabstandeten Längsstreifen und überlagerten ebenfalls beabstandeten Querstreifen mittels jeweils mehreren Reihen von Wasserstrahlen voll und durch verfestigt wird, die Längstreifen werden kontinuierlich entlang des vorlaufenden Vlieses vernadelt, die Querstreifen jedoch mit Unterbrüchen.
  • Die vollflächige Vorverfestigung - wie mit dem Nähwirkverfahren oder auch mit dem Wasservernadeln - kann in einem anderen Maschinenpark mit anschließender Aufwicklung des jetzt transportierbaren Vlieses erfolgen, vorteilhafter ist jedoch eine kontinuierliche Behandlung bis zur Erzielung des Fertigproduktes in einer Anlage mit angepassten Geschwindigkeiten der einzelnen Maschinen.
  • Die volle Verfestigung des Vlieses soll also nur an bestimmten Stellen erfolgen. Diese Stellen verlaufen entlang von beabstandeten Streifen, sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung. Wenn dann später entlang dieser Streifen das Vlies zertrennt, geschnitten wird, entsteht auf kontinuierlichem Wege ein manipulierbares, endliches Vliesprodukt, dessen Ränder rundum verdichtet sind, dessen mittlerer Bereich jedoch - wie bei der Vorfestigung erzielt - voluminös verbleibt. Damit kann ein Ausfransen eines voluminösen endlichen Vliesstückes bei der Weiterbehandlung vermieden werden.
  • Die Anlage zur Herstellung des Vlieses besteht bezüglich der Vollverfestigung aus einer Schablonentrommel oder einem Schablonenendlosband mit beabstandeten Schlitzen längs der Trommel oder eines Endlosbandes für die Querstreifen mit innen angeordnetem Düsenbalken und aus einem unmittelbar dem Vlies zugeordneten weiteren Düsenbalken, dessen Düsenstreifen mit Abstand voneinander angeordnete Reihen von Perforationen für die Längsstreifen aufweist.
  • Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    in der Seitenansicht eine Maschinenanlage zur Teilverfestigung eines Vlieses,
    Fig. 2
    eine Ansicht der beiden voll verfestigenden Wasservernadelungseinrichtungen,
    Fig. 3
    die Draufsicht des behandelten Vlieses mit den einzelnen durch die Wasservernadelung erzielten Streifen und
    Fig. 4
    die Draufsicht auf ein voluminöses Vliesprodukt mit festen Randstreifen nach der Konfektionierung des Vlieses.
  • Ein von einer Krempel oder ähnliche Vlieslegemaschine kommendes Vlies 1, das aus den unterschiedlichsten Fasern gebildet sein kann, hier wird jedoch Baumwolle bevorzugt, wird auf ein Endlosband 2 verlegt, das das Vlies durch die in Fig. 1 angedeutete Verfestigungsanlage transportiert. Zunächst ist das lockere, noch nicht manipulierbare Vlies vollflächig derart verfestigend zu behandeln, dass sein Volumen zwar abnimmt, jedoch maximal erhalten bleibt. Dazu ist z. B. die Nähwirktechnik anzuwenden, die mit der Einheit mit dem Bezugszeichen 3 angedeutet ist. Hier kann auch eine vollflächige Wasservernadelung zur Anwendung gelangen, jedoch verbleibt nach der Verfestigung dabei das Volumen nicht so optimal. Je nach Behandlungsgeschwindigkeit der Maschinen kann es vorteilhaft sein, das jetzt manipulierbare Vlies 1' aufzuwickeln und erneut der folgenden Verfestigungsanlage vorzulegen.
  • Eine volle Verfestigung erfolgt mittels einer Wasservernadelung, aber nur teilweise über die Fläche des Vlieses 1 verteilt. Dazu dient beim Beispiel zunächst eine Schablonentrommel 4, in deren Innerem sich ein Wasserbalken 5 längs erstreckt. Die über die ganze Länge des Wasserbalkens 5 gegen die Schablone ausströmenden Wasserstrahlen 6 werden nur entlang der hier vorgesehenen Schlitze 7 durchgelassen und treffen dann das Vlies 1' zur vollen Verfestigung im Bereich dieser Schlitze 7. Die in Längsrichtung der Schablonentrommel 4 jeweils benachbarten Schlitze 7 erzeugen in ihrer Summe Querstreifen 9 über das Vlies 1. Dazu sind sie im Verhältnis zur schlitzförmigen Öffnung 7 von nur einem kleinen Steg 8 getrennt. Die Schlitze können z. B. eine Breite A von 95 mm haben, während der Steg 8 zwischen zwei Schlitzen 7 eine Breite B von 5 mm haben kann.
  • Im Anschluss an die Querstreifen 9 mit der Schablonenvernadelung, die auch mit einem Endlosband statt mit einer Trommel 4 erzeugt werden kann, erfolgt im Beispiel die Längsstreifenerzeugung. Dazu ist ein normaler Wasserbalken 10 vorgesehen, dessen Düsenstreifen zur Erzeugung der Wasserstrahlen 6' jedoch nicht über seine ganze Länge perforiert ist, sondern gemäß Fig. 2nur abschnittsweise, so dass über die Fläche des Vlieses Längsstreifen 11 entstehen. Die Längsstreifen 11 sind in ihrer Anordnung über die Fläche des Vlieses zu den Unterbrüchen der Querstreifen 9 im Bereich der Stege 8 in der Schablone 4 koordiniert. Es ist zweckmäßig die Längsstreifen 11 auf den Vlies 1 dort zu erzeugen, wo bei der Schablonenbehandlung keine Verfestigung erfolgt. Die Breite C der Längsstreifen 11 kann die Breite B der Unterbrüche aufgrund der Stege 8 überdecken. So können im Zusammenhang mit der oben angedeuteten Ausgestaltung der Schablone die Längsstreifen eine Breite C haben von 10 mm, während die Breite B der Stege 5 mm beträgt. Jedenfalls entsteht nach der zweiten Vernadelung mit dem Wasserbalken 10 eine karoförmige Verfestigung, die rundum eines Bereiches 12 entsteht, der von den Wasserstrahlen nicht getroffen ist.
  • Zur Konfektionierung kann nunmehr das Vlies längs und quer geschnitten werden, und zwar im Bereich der vollen Verfestigung entlang der Streifen 9 und 11. Damit entstehen viereckige Vliesprodukte gemäß Fig. 4, die an den Rändern voll verfestigt sind, deren mittlerer Bereich 12 jedoch voluminös ist. Produkte dieser Art werden z. B. in der Hygieneindustrie benötigt.

Claims (11)

  1. Verfahren zum hydrodynamischen Verfestigen einer im Wesentlichen homogenen Schicht aus Fasern beliebiger Art, wie insbesondere natürlichen, und/oder aber auch künstlichen Fasern endlicher oder endloser Art, also eines bahnförmigen Vlieses (1), mittels kontinuierlich aus zumindest zwei Düsenbalken (5, 10) austretenden Flüssigkeitsstrahlen, indem eine Flüssigkeit aus feinen, in Reihe angeordneten Düsenöffnungen von zumindest zwei über die Arbeitsbreite sich erstreckenden Düsenstreifen in zwei Düsenbalken (5, 10) gegen das gegenüber den Düsenbalken (5, 10) vorlaufende Vlies (1) mit Hochdruck gespritzt wird, wobei das von einer Vlieslegeeinrichtung wie Krempel kommende Vlies (1) zunächst vollflächig zumindest an der Oberfläche verfestigt wird, und dann dieses verfestigte und somit auch erneut vorlegbare Vlies (1') in einem kontinuierlichen zweistufigen hydrodynamischen Verfestigungsvorgang nur entlang von beabstandeten Längsstreifen (11) und überlagerten ebenfalls beabstandeten Querstreifen (9) mittels jeweils mehreren Reihen von Wasserstrahlen voll und durch verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreifen (11) kontinuierlich entlang des vorlaufenden Vlieses (1') vemadelt werden, die Querstreifen (9) jedoch mit Unterbrüchen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Querstreifen (9) und dann die Längsstreifen (11) hydrodynamisch genadelt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Längsstreifen und dann die Querstreifen hydrodynamisch genadelt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vollflächige Vorverfestigung ebenfalls mittels der hydrodynamischen Vernadelung durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vollflächige Vorverfestigung nach dem Nähwirkverfahren (3) erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorverfestigende vollflächige Behandlung des Vlieses zusammen mit der streifenförmigen Vernadelung kontinuierlich unmittelbar hintereinander vollzogen wird.
  7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem ein von einer Vlieslegeeinrichtung kommendes Vlies (1) zumindest zuführenden Endlosband (2) und diesem oder einer weiterführenden Trommel zugeordneten, über die Arbeitsbreite des Vlieses sich erstreckenden Düsenbalken (5, 10), aus denen die Wasserstahlen gegen das Vlies (1') gerichtet sind, wobei die Verfestigungsvorrichtung aus einer Schablonentrommel (4) oder einem Schablonenendlosband mit beabstandeten Schlitzen (7) längs der Trommel (4) oder Band für die Querstreifen (9) mit innen angeordnetem Düsenbalken (5) und aus einem unmittelbar dem Vlies (1') zugeordneten weiteren Düsenbalken (10) besteht, dessen Düsenstreifen mit Abstand voneinander angeordnete Reihen von Perforationen (6') für die Längsstreifen (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen im Düsenstreifen für die Längsstreifen (11) in Koordination mit die Schlitze (7) begrenzenden geschlossenen Stegen (8) für die Querstreifen (9) vorgesehen sind.
  8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreifenverfestigung zumindest dort durchgeführt ist, wo die Querstreifen (9) wegen der Stege (8) zwischen den Schlitzen (7) Unterbrüche aufweisen.
  9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (C) der Längsstreifen (11) aufgrund der Breite (B) der Perforation für die Düsenlöcher größer ist als die Breite der Stege (8) zwischen den Schlitzen (7).
  10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Längsstreifen z. B. 90 mm und deren Breite (C) 10 mm, während die Breite (A) der Schlitze 95 mm und die Breite (B) der Stege zwischen den Schlitzen 5 mm beträgt.
  11. Vliesprodukt hergestellt mit dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das viereckige Produkt ermittelt aus dem verfestigten Vlies jeweils im mittleren Bereich (12) voluminös und locker, im Randbereich aber voll verfestigt ist.
EP04766703A 2003-09-25 2004-09-03 Verfahren zum hydrodynamischen verfestigen einer im wesentlichen homogenen schicht aus fasern beliebiger art und anlage zur durchführung des verfahrens Not-in-force EP1668177B1 (de)

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