EP2087159B1 - Verfahren zum verhindern des verklebens von vliesmaterial beim bonding-prozess und vorrichtung zum verhindern des verklebens von vliesmaterial beim bonding-prozess - Google Patents

Verfahren zum verhindern des verklebens von vliesmaterial beim bonding-prozess und vorrichtung zum verhindern des verklebens von vliesmaterial beim bonding-prozess Download PDF

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EP2087159B1
EP2087159B1 EP07816194A EP07816194A EP2087159B1 EP 2087159 B1 EP2087159 B1 EP 2087159B1 EP 07816194 A EP07816194 A EP 07816194A EP 07816194 A EP07816194 A EP 07816194A EP 2087159 B1 EP2087159 B1 EP 2087159B1
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fibrous nonwoven
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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
    • D04H3/14—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 thermoplastic yarns or filaments produced by welding

Definitions

  • the invention relates to a method for preventing the bonding of nonwoven material according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention further relates to a device for preventing the bonding of nonwoven material according to the preamble of patent claim 5.
  • Nonwoven material such as wadding, nonwovens, and the like, are prepared by adding fusible fibers or fibers having a meltable surface to enhance cohesion and volume retention.
  • the felts enriched with fusible fibers are heat treated in an oven. It can not be avoided during this process (heat treatment) that individual fusible fibers, which are located on the surface of the web, with the conveyor belt on which they lie and come into contact.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus with which the adhesion of the melt fibers to the conveyor belt can be prevented.
  • melt fibers on the nonwoven surface in the short term so to heat strongly so that they contract or curl under the action of heat and no longer come into contact with the conveyor belt when they are subjected to the heat treatment in the heating zone.
  • a bonding furnace 1 of known design shown schematically by a rectangle, at least one conveyor belt 3, preferably a belt made of latticed material, can be seen. This is guided around a plurality of deflection rollers 5, wherein the deflection rollers 5 are located outside the bonding furnace, but at least outside a heat zone 7 arranged in the bonding furnace 1.
  • the heat zone 7 may comprise a number of nozzles through which hot air passes through the conveyor belt 3 to a nonwoven material 9 and through this is passed.
  • an extraction takes place by means of suitably arranged suction nozzles.
  • the application of hot air can also be done in sections from top to bottom and bottom to top (no illustration).
  • a suitable heat source 11 is arranged below the conveyor belt 3.
  • the heat source 11 extends over the entire width of the conveyor belt or of the nonwoven material 9 lying on the conveyor belt and conveyed by it.
  • the nonwoven material 9 is in the example described from the left side of FIG. 1 passed on the conveyor belt 3 and it leaves the latter on the right side.
  • a high temperature can be achieved and by the heat radiation located on the surface of the nonwoven material 9 melt fibers, ie the side facing the conveyor belt during the passage of the heat source 11 are briefly strongly heated. As a result of the shock-like heating of the melt fibers, they contract and thereby move away from the upper side of the conveyor belt 3 into the surface of the nonwoven material.
  • the nonwoven material 9 penetrating Heat treatment are these "retracted" melt fibers outside the contact region of the conveyor belt 3 and there is no more bonding instead.
  • the heat source 11 may generate radiant heat, or hot air may be blown onto the nonwoven surface through a slot die (not shown). If a slot nozzle is used, it can additionally be achieved that the nonwoven material 9 is lifted slightly off the conveyor belt 3 during the shock-like heat treatment, and the melting fibers 13 do not touch the belt 3 during contraction.
  • FIG. 2 the nonwoven material 9 is shown enlarged over a heat source 11.
  • Reference numeral 15 denotes the fine non-woven non-melting fibers; with reference numeral 13 melt fibers, ie fibers 15 of a low-melting material, such as polypropylene, which serves to bond the non-melting fibers with each other.
  • the fusible fibers 13 Prior to the high temperature shock-like heat treatment over the heat source 11, the fusible fibers 13 are finely dispersed in the nonwoven material 9. Individual fibers 13 and 15 protrude beyond the surfaces of the nonwoven material 9. However, as soon as they have passed the region of the heat source 11, the fusible fibers 13 have contracted due to the thermal shock and no longer project beyond the surface of the nonwoven material 9 (right side of FIG. 2 ).

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Abstract

Zur Verhinderung des Verklebens von Schmelzfasern (13) in einem Vliesmaterial (9) mit dem Transportband (3) während des Bonding-Prozesses in einem Bonding-Ofen (1) wird die Oberfläche des Vliesmaterials (9) vor und/oder nach dem Eintritt des Vliesmaterials (9) in die Wärmezone (7) des Bonding-Ofens (1) kurzzeitig hoch erhitzt. Durch die schockartige Erhitzung der Oberfläche des Vliesmaterials (9) werden die Schmelzfasern in das Vliesmaterial (9) zurückgezogen und/oder gekräuselt und ein Verkleben mit dem Transportband (3) vermieden.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verhindern des Verklebens von Vliesmaterial gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zum Verhindern des Verklebens von Vliesmaterial gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
  • Vliesmaterial wie Watte, Vliese und dergleichen werden zur Verbesserung des Zusammenhalts und Erhalts des Volumens durch Beigabe von schmelzfähigen Fasern oder von Fasern mit einer schmelzfähigen Oberfläche hergestellt. Um eine Verbindung bzw. eine Verklebung der nichtschmelzenden Fasern, die die Grundlage für das Vliesmaterial bilden, mit den verschmelzbaren Fasern zu erreichen, wird das mit schmelzbaren Fasern angereicherte Vlies in einem Ofen einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Es lässt sich während dieses Prozesses (Wärmebehandlung) nicht vermeiden, dass einzelne schmelzbare Fasern, welche sich an der Oberfläche des Vlieses befinden, mit dem Transportband, auf dem sie liegen und in Kontakt gelangen, verbinden. Diese, wenn auch kleinen Verbindungsbrücken zwischen Vlies- und Transportband führen dazu, dass am Ende der Wärmebehandlung, d.h. am Ausgang des Bonding-Ofens Teile des Vlieses vom Band mitgerissen werden, da sie mit diesem verklebt sind. Dies führt einerseits zur Verschmutzung des Bandes mit thermoplastischen Fasern und andererseits einer Qualitätsminderung des Vlieses, da von diesem an gewissen Teilen Vliesfetzen aus der Oberfläche herausgerissen worden sind. Mechanische Abstreifmittel bringen nur einen Teilerfolg; sie verhindern auf keinen Fall die Verschmutzung des Transportbandes und ein erneutes Verbinden des Bandes mit dem Werkstück, wenn es erneut in die Wärmezone im Ofen eintritt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen das Ankleben der Schmelzfasern am Transportband verhindert werden kann.
  • Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 5.
  • Es gelingt durch eine kurzzeitige Beaufschlagung des Vlieses mit Wärmestrahlung durch das Transportband hindurch vor und/oder nach der Wärmezone, die Schmelzfasern an der Vliesoberfläche kurzfristig derart stark zu erhitzen, dass sie sich unter der Hitzeeinwirkung zusammenziehen oder kräuseln und nicht mehr in Kontakt mit dem Transportband gelangen, wenn sie der Wärmebehandlung in der Heizzone ausgesetzt sind. Durch diese Massnahme kann einerseits eine Klebeverbindung des Vlieses mit dem Transportband verhindert werden und andererseits wird die Reinigung des Transportbandes zum Entfernen einzelner Schmelzfasern wesentlich vereinfacht.
  • Anhand eines schematisch dargestellten Beispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    einen Vertikalschnitt durch eine Wärmebehandlungsanlage für Vliesmaterial und
    Figur 2
    ein vergrösserter Ausschnitt des Vliesmaterials in Figur 1 über der Wärmequelle.
  • In einem durch ein Rechteck schematisch dargestellten Bonding-Ofen 1 bekannter Bauart ist mindestens ein Transportband 3, vorzugsweise ein aus gitterartigem Material hergestelltes Band, ersichtlich. Dieses wird um mehrere Umlenkrollen 5 geführt, wobei die Umlenkrollen 5 sich ausserhalb des Bonding-Ofens, zumindest aber ausserhalb einer im Bonding-Ofen 1 angeordneten Wärmezone 7 befinden. Die Wärmezone 7 kann eine Anzahl von Düsen umfassen, durch welche heisse Luft durch das Transportband 3 hindurch zu einem Vliesmaterial 9 und durch dieses hindurchgeführt wird. Vorzugsweise findet oberhalb des Vliesmaterials 9, wo ein zusätzliches Transportband 3 angeordnet sein kann, eine Absaugung durch geeignet angeordnete Absaugdüsen statt. Die Beaufschlagung mit heisser Luft kann auch sektionsweise von oben nach unten und unten nach oben erfolgen (keine Darstellung). Eingangsseitig und/oder ausgangsseitig der Wärmezone 7, vorzugsweise beabstandet zu dieser, ist unterhalb des Transportbandes 3 eine geeignete Wärmequelle 11 angeordnet. Die Wärmequelle 11 erstreckt sich über die gesamte Breite des Transportbandes bzw. des auf dem Transportband liegenden und von diesem geförderten Vliesmaterials 9.
  • Das Vliesmaterial 9 wird im beschriebenen Beispiel von der linken Seite der Figur 1 auf das Transportband 3 geleitet und es verlässt letzteres auf der rechten Seite.
  • Mit einer oder beiden bezüglich deren Leistung einstellbaren Wärmequellen 11 kann eine hohe Temperatur erreicht werden und durch die Wärmestrahlung können die sich an der Oberfläche des Vliesmaterials 9 befindlichen Schmelzfasern, d.h. der dem Transportband zugekehrten Seite während des Passierens der Wärmequelle 11 kurzzeitig stark erwärmt werden. Durch die schockartige Erwärmung der Schmelzfasern ziehen sich diese zusammen und entfernen sich dadurch von der Oberseite des Transportbandes 3 in die Oberfläche des Vliesmaterials hinein. In der nachfolgenden, das Vliesmaterial 9 durchdringenden Wärmebehandlung liegen diese "zurückgezogenen" Schmelzfasern ausserhalb des Kontaktbereichs des Transportbandes 3 und es findet keine Verklebung mehr statt.
  • Die Wärmequelle 11 kann Strahlungswärme erzeugen oder es kann durch eine Schlitzdüse (nicht dargestellt) heisse Luft auf die Vliesoberfläche geblasen werden. Wird mit einer Schlitzdüse gearbeitet, so kann zusätzlich erreicht werden, dass das Vliesmaterial 9 während der schockartigen Wärmebehandlung leicht vom Transportband 3 abgehoben wird und die schmelzenden Fasern 13 beim Zusammenziehen das Band 3 nicht berühren.
  • Erfolgt die kurzzeitige Erhitzung durch die Wärmequelle 11 am Ausgang des Bonding-Ofens 1 bzw. nach der Wärmezone, so können allenfalls bereits entstandene Verbindungen zwischen Schmelzfasern und Oberfläche des Transportbandes 1 durch erneutes Aufschmelzen gelöst werden. Beim Aufschmelzen tendieren die Schmelzfasern 13, wiederum sich zusammenzuziehen und folglich gegen das Vliesmaterial 9 zu wandern.
  • Sind ein- und ausgangsseitig der Wärmezone 7 einstellbare Wärmequellen 11 für die kurzfristige Erhitzung der Vliesmaterial-Oberfläche 11 angeordnet, so wird die Aufschmelzung der oberflächennahen Schmelzfasern 9 zusätzlich begünstigt.
  • In Figur 2 ist das Vliesmaterial 9 über einer Wärmequelle 11 vergrössert dargestellt. Mit Bezugszeichen 15 sind die feinen, vliesbildenden nicht schmelzenden Fasern bezeichnet; mit Bezugszeichen 13 Schmelzfasern, d.h. Fasern 15 aus einem niedrig schmelzenden Material, wie Polypropylen, welches der Bindung der nicht schmelzenden Fasern untereinander dient. Vor der schockartigen Wärmebehandlung mit hoher Temperatur über der Wärmequelle 11 liegen die Schmelzfasern 13 fein verteilt im Vliesmaterial 9. Einzelne Fasern 13 und 15 ragen über die Oberflächen des Vliesmaterials 9 hinaus. Sobald sie jedoch den Bereich der Wärmequelle 11 passiert haben, haben sich die Schmelzfasern 13 durch den Wärmeschock zusammengezogen und überragen nun die Oberfläche des Vliesmaterials 9 nicht mehr (rechte Seite von Figur 2).

Claims (8)

  1. Verfahren zum Verhindern des Verklebens von Vliesmaterial (9) beim Bonding-Prozess mit Transportbändern (3) im Bonding-Ofen (1), bei dem das Vliesmaterial (9) auf mindestens einem Transportband (3) durch eine Wärmezone (7) im Bonding-Ofen (1) geführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Vliesmaterial (9) an mindestens einer Stelle vor und/oder nach der Wärmezone (7) kurzzeitig einer schockartigen Erhitzung durch eine Wärmequelle (11) ausgesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung durch das Transportband (3) hindurch erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (11) ausserhalb der Wärmezone (7) des Bonding-Ofens (1) angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Wärmestrahlung der Wärmequelle (11) einstellbar ist.
  5. Vorrichtung zum Verhindern des Verklebens von Vliesmaterial (9) beim Bonding-Prozess an den Transportbändern (3) im Bonding-Ofen (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor und/oder nach einer Wärmezone (7) im Bonding-Ofen (1) eine Wärmequelle (11) zum kurzzeitigen Erhitzen der Oberfläche des Vliesmaterials (9) auf der dem Transportband (3) zugekehrten Fläche angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (11) unter dem Transportband (3) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (11) Strahlungswärme oder Heissluft erzeugt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (11) quer zur Transportrichtung des mindestens einen Transportbandes (3) angeordnet ist.
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