EP3535445A1 - Method for producing a wet-laid nonwoven fabric - Google Patents

Method for producing a wet-laid nonwoven fabric

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EP3535445A1
EP3535445A1 EP17801356.1A EP17801356A EP3535445A1 EP 3535445 A1 EP3535445 A1 EP 3535445A1 EP 17801356 A EP17801356 A EP 17801356A EP 3535445 A1 EP3535445 A1 EP 3535445A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dryer
fibrous web
fibers
infrared
hot air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17801356.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Juan Paniagua
Andreas BÖGERSHAUSEN
Frank Schicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3535445A1 publication Critical patent/EP3535445A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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    • D21F5/001—Drying webs by radiant heating
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    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/001—Drying webs by radiant heating
    • D21F5/002—Drying webs by radiant heating from infrared-emitting elements
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/18—Drying webs by hot air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement

Definitions

  • the invention relates to a method for producing or drying a wet laid nonwoven fabric.
  • Nonwovens from natural fibers typically include a fibrous web formation and subsequent dewatering such as drying. As a result of drying, the actual nonwoven fabric is produced from the fibrous web.
  • Different methods of web formation are known from the prior art. The formation of the fibrous web is usually carried out by means of a wet-laying method on a skew-wire former with very low consistency of the pulp suspension, in particular with a solids content of 0.01 to 0.1% by weight, based on 100% by weight of the obtained nonwoven.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which the aforementioned problems are eliminated in the simplest and most reliable manner.
  • a method is to be given in which nonwoven webs are e.g. from inorganic fibers by adding binders, can reach their final strength more quickly than before, in order to be transported without support from below, in the open train.
  • the object is achieved according to the independent claims. Particularly preferred and advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.
  • a fibrous web is understood as meaning a blanket or tow made of a pulp suspension of fibers of limited length, for example continuous fibers (filaments) or cut yarns.
  • the fibrous web initially has - so immediately after their formation - such a low strength that they themselves is not sustainable. It is worn by the forming fabric on which it was placed so that it does not lose its shape.
  • a nonwoven fabric or a nonwoven web in the sense of the invention is an assembly of fibers which in some way have been joined together to form a nonwoven (ie a fibrous web or a fibrous web) and are, for example, joined together in some way.
  • a nonwoven fabric is a consolidated, in particular finally solidified fibrous web.
  • solidified means that in particular to the chemical solidification (here: drying) no further measures that cause a further increase in strength of the nonwoven web.
  • the fibrous web is an intermediate of the finally produced, fully consolidated nonwoven web.
  • a (final) solidification in the context of the present invention always takes place by means of a chemical solidification process.
  • the fibrous web is impregnated with a curable binder.
  • the drying of the fibrous web takes place.
  • the excess water mainly from the pulp suspension, is removed from the fibrous web. Due to the influence of heat, the binder binds off.
  • the impregnation of the fibrous web can take place in the forming section and / or in a binder section of the machine for producing the nonwoven web.
  • the fibrous web dries - preferably completely within the dryer section - to the final nonwoven web. The drying can take place in the dryer section of the machine for producing such nonwoven webs.
  • the nonwovens in the sense of the invention do not belong by the interlacing of yarns such as in weaving, knitting, knitting, lace making, braiding and the production of tufted products happens, made fiber structures. Also films and papers are not among the nonwovens.
  • a wet-laid nonwoven web drying of a provided with binders, wet laid fibrous web to a nonwoven.
  • the invention also relates to a process for the treatment of a preferably wet-laid nonwoven web.
  • treatment is understood to mean the subsequent treatment of an already finally produced, fully consolidated nonwoven web or of such a nonwoven fabric.
  • post-treatment may include a refinement such as e.g. represent an order of paint or glue.
  • a liquid or pasty application medium can be applied to the finished consolidated nonwoven web.
  • the treatment is then again a drying to dry this application medium. The drying can be carried out according to the invention as explained with reference to the preparation.
  • a process for treating a nonwoven web, preferably wet-laid according to the invention may comprise the following steps:
  • the treatment and the said method of treatment can inline, ie within a single machine without intermediate reeling of the nonwoven web - or offline, so with such an intermediate reeling of the finished nonwoven web and a downstream unwinding with a followed by this order of application medium and subsequent drying according to the invention.
  • final strength such a high strength of the nonwoven web, so that it can be transported within the dryer section or in another section of the machine without the need for a bottom supporting belt (free pull).
  • fibrous suspension means a mixture of a liquid, such as water, and fibers.
  • a former such as an oblique wire former, is associated with a forming fabric that extends at an angle to the horizontal at least in sections, for example along a first section.
  • Road section is then arranged at least one headbox so that this applies the pulp suspension on the top of the forming fabric.
  • Upper side means that the pulp suspension is applied to the top of the forming fabric. This is the side, on the one hand facing away from the rollers on which it rotates, and on the other hand faces the outlet of the headbox.
  • At least one dewatering element can be arranged for dewatering the newly applied pulp suspension.
  • the headbox may in turn be associated with the Schrägsiebformer.
  • the Schrägsiebformer is arranged such that the first stretch increases in the direction of the deposited fibrous web viewed at an angle to a horizontal plane.
  • Such a former may be part of a forming section of the machine for making such a nonwoven fabric.
  • a forming fabric, a conveyor belt or just a belt is usually designed as an endless loop, eg circulating on rollers, self-contained loop. It can be permeable to water.
  • decomposition temperature is meant the temperature at which the material of the fibers decomposes chemically or thermally.
  • the decomposition temperature is e.g. characteristic of materials which do not melt, e.g. Thermosets.
  • melting temperature is meant that temperature at which the material is e.g. the fiber passes from the solid state to the melt.
  • modulus of elasticity is meant a material characteristic value from the material technology which describes the relationship between stress and strain in the deformation of a solid body with linear-elastic behavior.
  • the nonwoven fabrics of the invention may preferably be made of glass, metal, mineral, ceramic or carbon fibers.
  • Such fibers may also be plastic fibers such as aramid fibers, but also mineral fibers such as basalt fibers.
  • plastic fibers such as aramid fibers, but also mineral fibers such as basalt fibers.
  • metallic fibers for example, steel, stainless steel or titanium fibers are used Consideration.
  • the materials mentioned often have a modulus of elasticity of at least 10 GPa. They are then comparatively hard, brittle and rigid and can devour and entangle themselves poorly. Therefore, it is particularly advantageous if these fibers are connected to each other by means of a binder, for example in a binder section of the machine.
  • the solidified nonwoven web In order to dry the solidified nonwoven web quickly and effectively, in addition to the thermal drying, it may also be mechanically, e.g. be dehydrated by means of a press.
  • the present invention further relates to the use of a drying apparatus for drying the wet laid web of the invention.
  • the present invention also relates to a machine comprising said forming section, with the former, such as Schrägsiebformer, a binder section and a dryer section, at least comprising the drying device according to the invention to produce the inventive wet-laid nonwoven web.
  • the present invention also relates to the product produced directly by means of the method according to the invention, that is to say the nonwoven itself.
  • Fig. 1 is a highly schematic partial representation of a machine for
  • FIG. 1 a part of a machine for wet wetting a nonwoven web in a side view is shown schematically and therefore not to scale.
  • the device comprises a former, in the present case designed as Schrägsiebformer 1. This is an endless, here on rollers encircling forming fabric 2 assigned. The latter revolves relative to the fixed Schrägsiebformer. 1 Above the Formiersiebs 2 a headbox 1 .1 is arranged. The latter is associated with the Schrägsiebformer 1.
  • the headbox 1 .1 is a pulp suspension can be fed, which can be applied via an outlet of the headbox 1 .1 on the Formiersieb 2, more precisely on its upper side.
  • the pulp suspension usually has a water-fiber mixture.
  • the forming fabric 2 is designed so that it lets the water through.
  • Below the Formiersiebs 2, on the headbox 1 .1 side facing a drainage box 1 .2 for discharging the water of the pulp suspension is arranged.
  • the drainage box 1 .2 is associated with the Schrägsiebformer 1.
  • the pulp suspension passes through the outlet of the headbox 1 .1 on the relative to the headbox 1 .1 or on the drainage box 1 .2 on the roles passing forming fabric 2.
  • the water flows through the forming fabric 2 in the drainage box. 1 .2 off.
  • the fibers from the pulp suspension remain hanging on the forming fabric 2 and are transported with this. In this way, a corresponding fibrous web F is continuously stored or formed on the forming fabric 2.
  • the Formiersieb 2 is - seen in the running direction or in the direction of the fibrous web F - in a first section, inclined against the horizontal upwards.
  • this first stretch of the Schrägsiebformer 1 is arranged, ie, on this section, the fibrous web F is formed.
  • the first section is limited by the upper, in the direction of the Tragsiebs 2 immediately successive roles. These are at least provided two such upper rollers.
  • the forming wire 2 which rotates in the clockwise direction, thus increases in the first section from bottom left to top right.
  • the former could also be designed differently than the illustrated Schrägsiebformer 1.
  • the former including forming fabric 2, head box 1 .1 and drainage box 1 .2 is part of the forming section of the machine for producing the nonwoven web V from the wet-laid fibrous web F.
  • a binding section of the machine adjoins the forming section directly ,
  • this comprises an application device 7, which is arranged above a transport screen 5 extending horizontally or at least partially substantially parallel to the horizontal plane.
  • the application device 7 the nonwoven web V can be impregnated with a chemical binder.
  • the application device 7 could also be designed differently from the embodiment shown.
  • the binding agent application already takes place on the forming fabric 2.
  • the application device 7 would be arranged behind the former in the running direction of the fibrous web F. And this in such a way that it releases the binder from above onto the fibrous web F deposited on the forming fabric 2.
  • a drying device 3 according to the invention as could follow in the running direction of the fibrous web F to the binder section of FIG. 1, is shown in FIG. As indicated by the arrow, the fibrous web F produced in the Formierpartie first passes into the drying device 3. When the fibrous web F leaves the drying device 3, it is finally to the actual nonwoven web V finally solidified.
  • the length of the drying device 3, ie the length of the action of heat on the fibrous web F to be dried, is also referred to as a drying section.
  • the drying device 3 comprises at least one combination dryer 4.
  • four combination dryers 4 arranged one after the other in the direction of travel of the fibrous web F to be dried are provided.
  • the latter are arranged directly adjacent to each other. This means that when the fibrous web F to be dried leaves a first combination dryer 4, as seen in the running direction, it passes directly into the subsequent combination dryer 4.
  • Each of the combination dryer 4 each comprises an infrared dryer 6 and a hot air dryer 8. All combination dryers are arranged so that seen in the direction of the fibrous web F by infrared radiation from the associated infrared dryer 6, then convection by the corresponding hot air dryer 8, again by means of thermal radiation and so on is dried alternately. As soon as the fibrous web F, viewed in its running direction, has left the first combination dryer 4, it passes into the second combination dryer 4. There, in turn, it is first dried by the corresponding infrared drier 6, then by the corresponding hot-air drier 8, seen in its running direction.
  • Hot air dryer 8 viewed in each case in the running direction of the fibrous web 7 by the drying device 3, between an infrared drier 6 of a first combination drier 4 in the running direction and between an infrared drier 6 of a further combination drier 4 immediately following in the running direction, a respective one of the first combination driers 4 is assigned Hot air dryer 8 arranged. It could also be said that the fibrous web F is dried alternately along the drying path by means of heat radiation, then by means of convection, again by means of heat radiation and so on. For this purpose, the combination dryer 4 along the drying section are arranged according to successive.
  • the infrared dryer 6 of a respective combination dryer 4 may be designed as a gas-heated infrared dryer.
  • the infrared dryer 6 may comprise one or more infrared radiators (not shown).
  • the exhaust gases generated by means of the infrared radiator can then be sucked out of the infrared dryer 6 via one or more suction nozzles 9 associated with the infrared dryer 6, of which only one is indicated purely schematically here.
  • the at least one suction nozzle 9 can be arranged within a housing surrounding the infrared dryer 6.
  • the respective hot-air dryer may comprise one or more blowing nozzles 10, of which also only one is shown here purely schematically.
  • the at least one blast nozzle 10 serves, inter alia, to supply heated air to the fibrous web F for drying thereof.
  • the at least one blowing nozzle 10 on the one hand with a fresh air supply are in flow-conducting connection.
  • a flow-conducting connection between the at least one suction nozzle 9 and the at least one blowing nozzle 10 one and the same combination dryer 4 may be provided.
  • the thermal energy contained in the exhaust gas of the infrared dryer 6 can be used to heat the fresh air or to dry the fibrous web F by means of the thermal energy of the exhaust gas of the respective infrared dryer 6.
  • the drying device 3 is set up such that the heating temperature or the heating power of the individual combination dryer 4 seen in the direction of the fibrous web F to be dried is different or is independently adjustable.
  • the drying power to the drying fibers of the fibrous web F optimally adjusted and thus the optimum strength of the produced nonwoven web V can be adjusted specifically. It has been shown that it is advantageous if the drying device 3 is set up such that the heating power or the heating temperature in the running direction of the fibrous web F to be dried increases from combination dryer 4 to combination dryer 4.
  • the entire drying device 3 in the running direction of the fibrous web F to be dried can be subjected to a temperature profile which is kept constant during operation of the drying device 3.
  • the temperature can be set constant both in the infrared dryer 5 and in the hot air dryer 8.
  • the temperature profile can, for example, gradually increase from that in the running direction of the fibrous web F to be dried to the second, to the third combination dryer 4, and in turn fall off in the fourth (last or further) combination dryer 4. Since the moisture content of the fibrous web F decreases continuously as it traverses the drying device 3, less heating power is required at the end of the drying within the drying device 3.
  • a corresponding temperature profile can be set to the fibrous web F then optimally to the nonwoven web V to dry.
  • the fibrous web F is purely chemically solidified according to the invention, so that the final nonwoven web V is formed. This is done by the addition and subsequent drying of the chemical binder contained in the fibrous web F.
  • the final strength of the nonwoven web V can be achieved in a comparatively short time.
  • the nonwoven web can be passed faster than before in a free train for further processing or reeling to another band such as conveyor belt in another section of the machine for producing such nonwoven webs without breaking them. It has been found that the invention shows the advantages mentioned above particularly well with nonwovens made from inorganic fibers such as glass fibers.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a wet-laid nonwoven fabric web, comprising the following steps: providing a fibrous web comprising industrially manufactured inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers and alternating thermal drying of the fibrous web by means of infrared radiation and hot air for generating the nonwoven fabric web.

Description

Verfahren zur Herstellung eines nassgelegten Vliesstoffes  Process for the preparation of a wet laid nonwoven fabric
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bzw. Trocknung eines nassgelegten Vliesstoffes. The invention relates to a method for producing or drying a wet laid nonwoven fabric.
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen aus Naturfasern wie z.B. Cellulosefasern umfassen in der Regel eine Bildung einer Faserstoffbahn sowie eine sich daran anschließende Entwässerung, wie Trocknung. Infolge der Trocknung wird aus der Faserstoffbahn der eigentliche Vliesstoff hergestellt. Unterschiedliche Verfahren der Vliesbildung sind dabei aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise wird die Bildung der Faserstoffbahn durch ein Nasslegeverfahren auf einem Schrägsiebformer mit sehr geringer Konsistenz der Faserstoffsuspension, und zwar insbesondere mit einem Feststoffgehalt von 0,01 bis 0,1 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% des erhaltenen Vlieses, durchgeführt. Known processes for the production of nonwovens from natural fibers, e.g. Cellulosic fibers typically include a fibrous web formation and subsequent dewatering such as drying. As a result of drying, the actual nonwoven fabric is produced from the fibrous web. Different methods of web formation are known from the prior art. The formation of the fibrous web is usually carried out by means of a wet-laying method on a skew-wire former with very low consistency of the pulp suspension, in particular with a solids content of 0.01 to 0.1% by weight, based on 100% by weight of the obtained nonwoven.
In der Regel bilden Naturfasern, sobald sie in Wasser gegeben werden, untereinander Wasserstoffbrücken-Bindungen aus. Dies ermöglicht es, dass Vliesbahnen aus Naturfasern ohne den Einsatz von Bindemitteln hergestellt werden können. Solche Bindungen ergeben sich bei künstlich hergestellten Fasern, wie Fasern aus synthetisch hergestellten Polymeren und ganz besonders bei industriell erzeugten, anorganischen Fasern nicht. Bisher musste daher auf entsprechende chemische Bindemittel zurückgegriffen werden, um solche Fasern untereinander zu binden und somit ein tragfähiges, im Nasslegeverfahren hergestelltes Vlies zu erhalten. Einerseits können derartige chemische Bindemittel als chemische Reagenzien der Faserstoffsuspension zugegeben werden. Andererseits wurden nassgelegte Vliesstoffbahnen im Nachhinein in einer Binderpartie mit einem solchen Bindemittel durchtränkt. As a rule, natural fibers form hydrogen bonds with each other as soon as they are added to water. This allows nonwoven webs to be made from natural fibers without the use of binders. Such bonds do not arise with man-made fibers, such as fibers of synthetically produced polymers, and especially with industrially produced, inorganic fibers. So far, therefore, had to resort to appropriate chemical binder to bind such fibers with each other and thus to obtain a viable, produced by wet-laid fabric. On the one hand, such chemical binders may be added as chemical reagents to the pulp suspension. On the other hand, wet laid nonwoven webs were subsequently soaked in a binder section with such a binder.
Beide Verfahren haben den Nachteil, dass solche hergestellten Vliesstoffbahnen einem erheblichen Trocknungsaufwand unterworfen sind. Denn zum einen muss das Waser der Faserstoffsuspension aus der Vliesstoffbahn entfernt werden. Zum anderen muss das chemische Bindemittel ausgehärtet werden. Bisher geschah dies mittels Trockenvorrichtungen, die lediglich Heißlufttrockner aufweisen. Durch den Einsatz ausschließlich solcher Heißlufttrockner benötigt die herzustellende Vliesstoffbahn vergleichsweise viel Zeit, um ihre eigentliche Festigkeit, nämlich die Endfestigkeit zu erreichen. Solange die Vliesstoffbahn somit eine solche Festigkeit nicht erreicht, muss sie stets mittels eines entsprechenden Bands von unten abgestützt werden. Dies ist insbesondere nachteilig, sobald es gewünscht ist, die Vliesstoffbahn mittels eines freien Zugs, also ohne ein solches Band in eine weitere Sektion der Maschine zur Herstellung solcher Vliesstoffbahnen weiter zu transportieren. Die vorliegende Erfindung betrifft die eingangs genannten gattungsgemäßen Gegenstände. Both methods have the disadvantage that such produced nonwoven webs are subjected to a considerable drying effort. For one thing, the water from the pulp suspension must be removed from the nonwoven web. On the other hand, the chemical binder must be cured. So far, this has been done by means of drying devices that have only hot air dryer. By the Use only such hot air dryer requires the produced nonwoven web comparatively much time to achieve their actual strength, namely the final strength. As long as the nonwoven web thus does not reach such a strength, it must always be supported by means of a corresponding band from below. This is particularly disadvantageous as soon as it is desired to further transport the nonwoven web by means of a free draw, ie without such a band, into a further section of the machine for producing such nonwoven webs. The present invention relates to the aforementioned generic objects.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die zuvor genannten Probleme auf möglichst einfache und zuverlässige Weise beseitigt werden. Insbesondere soll ein Verfahren angegeben werden, bei dem Vliesstoffbahnen z.B. aus anorganischen Fasern durch Zugabe von Bindemitteln, rascher als bisher ihre Endfestigkeit erreichen können, um ohne Unterstützung von unten, im freien Zug, transportiert werden zu können. Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. The present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which the aforementioned problems are eliminated in the simplest and most reliable manner. In particular, a method is to be given in which nonwoven webs are e.g. from inorganic fibers by adding binders, can reach their final strength more quickly than before, in order to be transported without support from below, in the open train. The object is achieved according to the independent claims. Particularly preferred and advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein aus einer Faserstoffsuspension hergestelltes Gelege bzw. Gewirre von Fasern begrenzter Länge, z.B. Endlosfasern (Filamenten) oder aus geschnittenen Garnen zu verstehen. Die Faserstoffbahn weist dabei zunächst - also unmittelbar nach deren Formierung - eine derart geringe Festigkeit auf, dass sie selbst nicht tragfähig ist. Sie wird von dem Formiersieb, auf dem sie abgelegt wurde, getragen, sodass sie nicht ihre Form verliert. Ein Vliesstoff oder eine Vliesstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gebilde aus Fasern, die auf irgendeine Weise zu einem Vlies (d.h. zu einer Faserschicht bzw. zu einem Faserflor) zusammengefügt und z.B. auf irgendeine Weise miteinander verbunden worden sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen nassgelegten, also einen hydraulisch (auch: hydrodynamisch) gebildeten Vliesstoff. Die Faserstoffbahn kann in der Formierpartie der Maschine zur Herstellung eines solchen Vliesstoffes erzeugt werden. Anders ausgedrückt ist ein Vliesstoff eine verfestigte, insbesondere abschließend verfestigte Faserstoffbahn. Abschließend verfestigt bedeutet, dass sich insbesondere an die chemische Verfestigung (hier: Trocknung) keine weiteren Maßnahmen, die eine weitere Festigkeitssteigerung der Vliesstoffbahn bewirken. In anderen Worten ist die Faserstoffbahn ein Zwischenprodukt der abschließend hergestellten, fertig verfestigten Vliesstoffbahn. Als abschließend verfestigt gilt ein solcher Vliesstoff dann, wenn er durch die Verfestigung im Wesentlichen eine derart hohe Festigkeit aufweist, dass er für den bestimmungsgemäßen Einsatz geeignet ist. For the purposes of the invention, a fibrous web is understood as meaning a blanket or tow made of a pulp suspension of fibers of limited length, for example continuous fibers (filaments) or cut yarns. The fibrous web initially has - so immediately after their formation - such a low strength that they themselves is not sustainable. It is worn by the forming fabric on which it was placed so that it does not lose its shape. A nonwoven fabric or a nonwoven web in the sense of the invention is an assembly of fibers which in some way have been joined together to form a nonwoven (ie a fibrous web or a fibrous web) and are, for example, joined together in some way. For the purposes of the present invention, it is a wet-laid, ie a hydraulically (also: hydrodynamically) formed nonwoven fabric. The fibrous web can be produced in the forming section of the machine for producing such a nonwoven fabric. In other words, a nonwoven fabric is a consolidated, in particular finally solidified fibrous web. Finally solidified means that in particular to the chemical solidification (here: drying) no further measures that cause a further increase in strength of the nonwoven web. In other words, the fibrous web is an intermediate of the finally produced, fully consolidated nonwoven web. Finally, such a nonwoven fabric is solidified when, as a result of the solidification, it has substantially such a high strength that it is suitable for its intended use.
Eine (abschließende) Verfestigung im Sinne der vorliegenden Erfindung erfolgt stets mittels eines chemischen Verfestigungsverfahrens. Dazu wird die Faserstoffbahn mit einem aushärtbaren Bindemittel durchtränkt. Im Anschluss an eine solche Imprägnierung, erfolgt die Trocknung der Faserstoffbahn. Bei der Trocknung wird das überschüssige, vornehmlich aus der Faserstoffsuspension stammende Wasser der Faserstoffbahn entzogen. Durch den Einfluss der Wärme bindet das Bindemittel ab. Die Imprägnierung der Faserstoffbahn kann in der Formierpartie und/oder in einer Binderpartie der Maschine zur Herstellung der Vliesstoffbahn erfolgen. Die Faserstoffbahn trocknet - bevorzugt vollständig innerhalb der Trockenpartie - zur abschließenden Vliesstoffbahn. Die Trocknung kann in der Trockenpartie der Maschine zur Herstellung solcher Vliesstoffbahnen erfolgen. A (final) solidification in the context of the present invention always takes place by means of a chemical solidification process. For this purpose, the fibrous web is impregnated with a curable binder. Following such an impregnation, the drying of the fibrous web takes place. During drying, the excess water, mainly from the pulp suspension, is removed from the fibrous web. Due to the influence of heat, the binder binds off. The impregnation of the fibrous web can take place in the forming section and / or in a binder section of the machine for producing the nonwoven web. The fibrous web dries - preferably completely within the dryer section - to the final nonwoven web. The drying can take place in the dryer section of the machine for producing such nonwoven webs.
Nicht zu den Vliesstoffen im Sinne der Erfindung gehören durch Verkreuzen bzw. Verschlingen von Garnen, wie es beim Weben, Wirken, Stricken, der Spitzenherstellung, dem Flechten und der Herstellung von getufteten Erzeugnissen geschieht, hergestellte Fasergebilde. Auch Folien und Papiere gehören nicht zu den Vliesstoffen. The nonwovens in the sense of the invention do not belong by the interlacing of yarns such as in weaving, knitting, knitting, lace making, braiding and the production of tufted products happens, made fiber structures. Also films and papers are not among the nonwovens.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung also von der Herstellung einer nassgelegten Vliesstoffbahn die Rede ist, dann ist damit die Trocknung einer mit bereitgestellten, mit Bindemitteln versehenen, nassgelegten Faserstoffbahn zu einem Vlies gemeint. If, according to the present invention, the production of a wet-laid nonwoven web is mentioned, then it is meant drying of a provided with binders, wet laid fibrous web to a nonwoven.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung einer bevorzugt nassgelegten Vliesstoffbahn. The invention also relates to a process for the treatment of a preferably wet-laid nonwoven web.
Unter dem Begriff Behandlung wird die nachträgliche Behandlung einer bereits abschließend hergestellten, fertig verfestigten Vliesstoffbahn bzw. eines solchen Vliesstoffes verstanden. Eine solche nachträgliche Behandlung kann eine Veredelung, wie z.B. ein Auftrag von Farbe oder Leim darstellen. Prinzipiell kann ein flüssiges oder pastöses Auftragsmedium auf die fertig versfestigte Vliesstoffbahn aufgetragen werden. Die Behandlung ist dann wiederum eine Trocknung, um dieses Auftragsmedium zu trocknen. Die Trocknung kann wie in Bezug auf die Herstellung erläutert erfindungsgemäß durchgeführt werden. The term treatment is understood to mean the subsequent treatment of an already finally produced, fully consolidated nonwoven web or of such a nonwoven fabric. Such post-treatment may include a refinement such as e.g. represent an order of paint or glue. In principle, a liquid or pasty application medium can be applied to the finished consolidated nonwoven web. The treatment is then again a drying to dry this application medium. The drying can be carried out according to the invention as explained with reference to the preparation.
Ein Verfahren zur Behandlung einer - bevorzugt erfindungsgemäß nassgelegten - Vliesstoffbahn, kann die folgenden Schritte umfassen: A process for treating a nonwoven web, preferably wet-laid according to the invention, may comprise the following steps:
a) Bereitstellen einer Vliesstoffbahn umfassend industriell erzeugte, anorganische Fasern oder Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren; a) providing a nonwoven web comprising industrially produced, inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers;
b) Aufbringen eines Auftragsmediums auf die Oberfläche der Vliesstoffbahn; b) applying a coating medium to the surface of the nonwoven web;
c) Wechselweises thermisches Trocknen der Vliesstoffbahn mittels Infrarotstrahlung und Heißluft zur Trocknung der Vliesstoffbahn. c) Alternate thermal drying of the nonwoven web by means of infrared radiation and hot air for drying the nonwoven web.
Die Behandlung und das genannte Verfahren zur Behandlung können inline, also innerhalb einer einzigen Maschine ohne zwischengeschaltete Aufrollung der Vliesstoffbahn - oder aber offline, also mit einer solchen zwischengeschalteten Aufrollung der fertigen Vliesstoffbahn und einer nachgeordneten Abrollung mit einem hiervon gefolgten Auftrag von Auftragsmedium und anschließendem erfindungsgemäßen Trocknen erfolgen. The treatment and the said method of treatment can inline, ie within a single machine without intermediate reeling of the nonwoven web - or offline, so with such an intermediate reeling of the finished nonwoven web and a downstream unwinding with a followed by this order of application medium and subsequent drying according to the invention.
Unter dem Begriff Endfestigkeit ist eine derart hohe Festigkeit der Vliesstoffbahn gemeint, sodass diese innerhalb der Trockenpartie oder in eine andere Sektion der Maschine transportiert werden kann, ohne dass es dabei eines von unten stützenden Bandes bedarf (freier Zug). By the term final strength is meant such a high strength of the nonwoven web, so that it can be transported within the dryer section or in another section of the machine without the need for a bottom supporting belt (free pull).
Mit Festigkeit kann z.B. die Zugfestigkeit der Faser-A/Iiesstoffbahn gemeint sein. With strength, e.g. the tensile strength of the fiber A / Iiesstoffbahn be meant.
Wenn gemäß der Erfindung von einem wechselweisen thermischen Trocknen der Faserstoffbahn zur Herstellung der Vliesstoffbahn mittels Infrarotstrahlung und Heißluft die Rede ist, dann wird darunter ein in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen abwechselndes Beaufschlagen dieser mittels Wärmestrahlung und Konvektion verstanden. Anders ausgedrückt wird die Faserstoffbahn über deren gesamte Breite in Laufrichtung zuerst mittels Infrarot bestrahlt, dann konvektiv mittels heißer Luft getrocknet, dann wiederum mittels Infrarot bestrahlt und so weiter. Das bedeutet, dass ein und derselbe Abschnitt einer Faserstoffbahn, der durch die Trockenvorrichtung in Laufrichtung durchläuft, stets abwechselnd die nacheinander angeordneten Kombinationstrockner durchläuft und somit abwechselnd den Infrarottrockner und Heißlufttrockner eines jeweiligen Kombinationstrockners. If according to the invention of an alternate thermal drying of the fibrous web for producing the nonwoven web by means of infrared radiation and hot air is mentioned, then it is understood as seen in the direction of the fibrous web alternately applying this heat radiation and convection. In other words, the fibrous web is irradiated over its entire width in the running direction first by means of infrared, then convectively dried by means of hot air, then irradiated again by means of infrared and so on. This means that one and the same section of a fibrous web, which passes through the drying device in the running direction, always alternately passes through the sequentially arranged combination dryer and thus alternately the infrared dryer and hot air dryer of a respective combination dryer.
Dies wird dadurch erzielt, indem die Vliesstoffbahn innerhalb der Trockenpartie der Maschine eine Trockenvorrichtung mit mehreren in Laufrichtung der Vliesstoffbahn hintereinander angeordneten Kombinationstrocknern durchläuft. This is achieved by the nonwoven web traversing within the dryer section of the machine a drying device with a plurality of combination dryers arranged one behind the other in the direction of travel of the nonwoven web.
Unter Faserstoffsuspension im Sinne der Erfindung ist ein Gemisch aus einer Flüssigkeit - wie Wasser - und Fasern zu verstehen. Einem Former, wie Schrägsiebformer, im Sinne der Erfindung ist ein Formiersieb zugeordnet, das zumindest streckenweise - z.B. entlang eines ersten Streckenabschnitts - unter einem Winkel zur Horizontalen verläuft. In diesem Streckenabschnitt ist dann wenigstens ein Stoffauflauf derart angeordnet, dass dieser die Faserstoffsuspension oberseitig auf das Formiersieb aufbringt. Oberseitig bedeutet, dass die Faserstoffsuspension auf die Oberseite des Formiersiebs aufgebracht wird. Dies ist jene Seite, die einerseits den Rollen, auf denen es umläuft, abgewandt und andererseits dem Auslauf des Stoffauflaufs zugewandt ist. Unterseitig, also im Bereich der Unterseite des Formiersiebs, kann wenigstens ein Entwässerungselement zur Entwässerung der eben aufgebrachten Faserstoffsuspension angeordnet sein. Der Stoffauflauf kann wiederum dem Schrägsiebformer zugeordnet sein. In der Regel ist der Schrägsiebformer derart angeordnet, dass der erste Streckenabschnitt in Richtung der abgelegten Faserstoffbahn winklig zu einer Horizontalebene gesehen ansteigt. Ein solcher Former kann Teil einer Formierpartie der Maschine zur Herstellung eines solchen Vliesstoffs sein. Im Sinne der Erfindung ist ein Formiersieb, ein Transportband oder einfach nur ein Band in der Regel als eine endlose, z.B. auf Rollen umlaufende, in sich geschlossene Schlaufe ausgeführt. Es kann durchlässig für Wasser sein. For the purposes of the invention, fibrous suspension means a mixture of a liquid, such as water, and fibers. For the purposes of the invention, a former, such as an oblique wire former, is associated with a forming fabric that extends at an angle to the horizontal at least in sections, for example along a first section. In this Road section is then arranged at least one headbox so that this applies the pulp suspension on the top of the forming fabric. Upper side means that the pulp suspension is applied to the top of the forming fabric. This is the side, on the one hand facing away from the rollers on which it rotates, and on the other hand faces the outlet of the headbox. On the underside, ie in the region of the underside of the forming fabric, at least one dewatering element can be arranged for dewatering the newly applied pulp suspension. The headbox may in turn be associated with the Schrägsiebformer. In general, the Schrägsiebformer is arranged such that the first stretch increases in the direction of the deposited fibrous web viewed at an angle to a horizontal plane. Such a former may be part of a forming section of the machine for making such a nonwoven fabric. For the purposes of the invention, a forming fabric, a conveyor belt or just a belt is usually designed as an endless loop, eg circulating on rollers, self-contained loop. It can be permeable to water.
Unter Zersetzungstemperatur wird die Temperatur verstanden, bei der sich das Material der Fasern chemisch bzw. thermisch zersetzt. Die Zersetzungstemperatur ist z.B. für Materialien charakteristisch, die nicht schmelzen, wie z.B. Duroplaste. Unter Schmelztemperatur wird diejenige Temperatur verstanden, bei der das Material z.B. der Faser vom festen Zustand in die Schmelze übergeht. Mit dem Begriff Elastizitätsmodul ist ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik gemeint, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers bei linear-elastischem Verhalten beschreibt. By decomposition temperature is meant the temperature at which the material of the fibers decomposes chemically or thermally. The decomposition temperature is e.g. characteristic of materials which do not melt, e.g. Thermosets. By melting temperature is meant that temperature at which the material is e.g. the fiber passes from the solid state to the melt. By the term modulus of elasticity is meant a material characteristic value from the material technology which describes the relationship between stress and strain in the deformation of a solid body with linear-elastic behavior.
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe können bevorzugt aus Glas-, Metall-, Mineral-, Keramik- oder Kohlenstofffasern hergestellt sein. Derartige Fasern können auch Kunststoffasern wie Aramidfasern, aber auch mineralische Fasern wie Basaltfasern sein. Bei metallischen Fasern kommen z.B. Stahl-, Edelstahl- oder Titanfasern in Betracht. Die genannten Materialien weisen oft einen Elastizitätsmodul von zumindest 10 GPa auf. Sie sind dann vergleichsweise hart, spröde und biegesteif und können sich schlecht untereinander verschlingen und verknäueln. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Fasern mittels eines Bindemittels, z.B. in einer Binderpartie der Maschine, miteinander verbunden werden. The nonwoven fabrics of the invention may preferably be made of glass, metal, mineral, ceramic or carbon fibers. Such fibers may also be plastic fibers such as aramid fibers, but also mineral fibers such as basalt fibers. For metallic fibers, for example, steel, stainless steel or titanium fibers are used Consideration. The materials mentioned often have a modulus of elasticity of at least 10 GPa. They are then comparatively hard, brittle and rigid and can devour and entangle themselves poorly. Therefore, it is particularly advantageous if these fibers are connected to each other by means of a binder, for example in a binder section of the machine.
Um die verfestigte Vliesstoffbahn rasch und effektiv zu trocknen, kann diese zusätzlich zu dem thermischen Trocken auch mechanisch, z.B. mittels einer Presse entwässert werden. In order to dry the solidified nonwoven web quickly and effectively, in addition to the thermal drying, it may also be mechanically, e.g. be dehydrated by means of a press.
Wenn im Sinne der Erfindung von einer Maschine die Rede ist, dann ist stets die eingangs genannte Maschine zur Herstellung bzw. Trocknung einer solchen Vliesstoff bahn aus einer nassgelegten Faserstoffbahn gemeint. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Trockenvorrichtung zur Trocknung der erfindungsgemäßen, nassgelegten Vliesstoffbahn. If in the context of the invention of a machine is mentioned, then always the aforementioned machine for producing or drying such a nonwoven web from a wet-laid fibrous web is meant. The present invention further relates to the use of a drying apparatus for drying the wet laid web of the invention.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Maschine, die die genannte Formierpartie, mit dem Former, wie Schrägsiebformer, eine Binderpartie und eine Trockenpartie, wenigstens umfassend die erfindungsgemäße Trockenvorrichtung, um die erfindungsgemäße, nassgelegte Vliesstoffbahn herzustellen. Further, the present invention also relates to a machine comprising said forming section, with the former, such as Schrägsiebformer, a binder section and a dryer section, at least comprising the drying device according to the invention to produce the inventive wet-laid nonwoven web.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens unmittelbar hergestellte Erzeugnis, also den Vliesstoff selbst. The present invention also relates to the product produced directly by means of the method according to the invention, that is to say the nonwoven itself.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings without limiting the generality. In the drawings show:
Fig. 1 eine stark schematisierte teilweise Darstellung einer Maschine zur Fig. 1 is a highly schematic partial representation of a machine for
Herstellung einer Vliesstoffbahn in einer Seitenansicht; eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Trockenvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht gemäß einer Ausführungsform. In der Fig. 1 ist ein Teil einer Maschine zum Nassiegen einer Vliesstoffbahn in einer Seitenansicht schematisch und daher unmaßstäblich dargestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Former, vorliegend als Schrägsiebformer 1 ausgeführt. Diesem ist ein endloses, hier auf Rollen umlaufendes Formiersieb 2 zugeordnet. Letzteres umläuft relativ zu dem feststehenden Schrägsiebformer 1 . Oberhalb des Formiersiebs 2 ist ein Stoffauflauf 1 .1 angeordnet. Letzterer ist dem Schrägsiebformer 1 zugeordnet. Dem Stoffauflauf 1 .1 ist eine Faserstoffsuspension zuführbar, die über einen Auslauf des Stoffauflaufs 1 .1 auf das Formiersieb 2, genauer gesagt auf dessen Oberseite aufbringbar ist. Die Faserstoffsuspension weist in der Regel ein Wasser-Faser- Gemisch auf. Das Formiersieb 2 ist so ausgeführt, dass es das Wasser hindurchlässt. Unterhalb des Formiersiebs 2, auf der dem Stoffauflauf 1 .1 zugewandten Seite, ist ein Entwässerungskasten 1 .2 zum Abführen des Wassers der Faserstoffsuspension angeordnet. Der Entwässerungskasten 1 .2 ist dem Schrägsiebformer 1 zugeordnet. Production of a nonwoven web in a side view; a highly schematic representation of a drying device according to the invention in a three-dimensional view according to an embodiment. In Fig. 1, a part of a machine for wet wetting a nonwoven web in a side view is shown schematically and therefore not to scale. The device comprises a former, in the present case designed as Schrägsiebformer 1. This is an endless, here on rollers encircling forming fabric 2 assigned. The latter revolves relative to the fixed Schrägsiebformer. 1 Above the Formiersiebs 2 a headbox 1 .1 is arranged. The latter is associated with the Schrägsiebformer 1. The headbox 1 .1 is a pulp suspension can be fed, which can be applied via an outlet of the headbox 1 .1 on the Formiersieb 2, more precisely on its upper side. The pulp suspension usually has a water-fiber mixture. The forming fabric 2 is designed so that it lets the water through. Below the Formiersiebs 2, on the headbox 1 .1 side facing a drainage box 1 .2 for discharging the water of the pulp suspension is arranged. The drainage box 1 .2 is associated with the Schrägsiebformer 1.
Im bestimmungsgemäßem Betrieb der Vorrichtung gelangt die Faserstoffsuspension über den Auslauf des Stoffauflaufs 1 .1 auf das sich relativ am Stoffauflauf 1 .1 bzw. am Entwässerungskasten 1 .2 über die Rollen vorbeibewegende Formiersieb 2. Das Wasser fließt durch das Formiersieb 2 in den Entwässerungskasten 1 .2 ab. Die Fasern aus der Faserstoffsuspension bleiben dabei am Formiersieb 2 hängen und werden mit diesem weitertransportiert. Auf diese Art wird auf dem Formiersieb 2 fortlaufend eine entsprechende Faserstoffbahn F abgelegt bzw. formiert. In normal operation of the device, the pulp suspension passes through the outlet of the headbox 1 .1 on the relative to the headbox 1 .1 or on the drainage box 1 .2 on the roles passing forming fabric 2. The water flows through the forming fabric 2 in the drainage box. 1 .2 off. The fibers from the pulp suspension remain hanging on the forming fabric 2 and are transported with this. In this way, a corresponding fibrous web F is continuously stored or formed on the forming fabric 2.
Das Formiersieb 2 ist - in dessen Laufrichtung bzw. in Laufrichtung der Faserstoffbahn F gesehen - in einem ersten Streckenabschnitt, gegen die Horizontale nach oben geneigt. In diesem ersten Streckenabschnitt ist der Schrägsiebformer 1 angeordnet, d.h. auf diesem Abschnitt wird die Faserstoffbahn F formiert. Der erste Streckenabschnitt wird dabei von den oberen, in Laufrichtung des Tragsiebs 2 unmittelbar aufeinanderfolgenden Rollen begrenzt. Dazu sind zumindest zwei solcher oberen Rollen vorgesehen. In der gezeigten Darstellung steigt somit das vorliegend im Uhrzeigersinn umlaufende Formiersieb 2 in dem besagten ersten Streckenabschnitt von links unten nach rechts oben an. Der Former könnte auch anders als der dargestellte Schrägsiebformer 1 ausgeführt sein. The Formiersieb 2 is - seen in the running direction or in the direction of the fibrous web F - in a first section, inclined against the horizontal upwards. In this first stretch of the Schrägsiebformer 1 is arranged, ie, on this section, the fibrous web F is formed. The first section is limited by the upper, in the direction of the Tragsiebs 2 immediately successive roles. These are at least provided two such upper rollers. In the illustration shown, the forming wire 2, which rotates in the clockwise direction, thus increases in the first section from bottom left to top right. The former could also be designed differently than the illustrated Schrägsiebformer 1.
Der Former samt Formiersieb 2, Stoffauflauf 1 .1 und Entwässerungskasten 1 .2 ist Teil der Formierpartie der Maschine zur Herstellung der Vliesstoffbahn V aus der nassgelegten Faserstoffbahn F. In Laufrichtung der herzustellenden Faserstoffbahn F schließt sich vorliegend unmittelbar an die Formierpartie eine Binderpartie der Maschine an. Diese umfasst vorliegend eine Auftragsvorrichtung 7, die oberhalb eines horizontal bzw. zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zur Horizontalebene verlaufenden Transportsiebs 5 angeordnet ist. Mittels der Auftragsvorrichtung 7 kann die Vliesstoffbahn V mit einem chemischen Bindemittel durchtränkt werden. Die Auftragsvorrichtung 7 könnte aber auch abweichend zu der gezeigten Ausführungsform ausgeführt sein. The former including forming fabric 2, head box 1 .1 and drainage box 1 .2 is part of the forming section of the machine for producing the nonwoven web V from the wet-laid fibrous web F. In the direction of the fibrous web F to be produced, a binding section of the machine adjoins the forming section directly , In the present case, this comprises an application device 7, which is arranged above a transport screen 5 extending horizontally or at least partially substantially parallel to the horizontal plane. By means of the application device 7, the nonwoven web V can be impregnated with a chemical binder. However, the application device 7 could also be designed differently from the embodiment shown.
In Laufrichtung der herzustellenden Vliesstoffbahn V, welche zugleich der Laufrichtung der Faserstoffbahn F entspricht (in der Ansicht der Figur 1 von links nach rechts) kann sich z.B. unmittelbar an die Binderpartie eine Trockenvorrichtung 3 (siehe Figur 2) anschließen, um die mittels des Bindemittels versehene Faserstoffbahn F zu trocknen. Unmittelbar bedeutet, dass die Imprägnierung der Faserstoffbahn F mittels des Bindemittels direkt vor der Trocknung der Faserstoffbahn F erfolgt, ohne, dass in der Zwischenzeit andere Verarbeitungs- oder Veredelungsschritte der Faserstoffban F von statten gehen. In the running direction of the nonwoven web V to be produced, which at the same time corresponds to the running direction of the fibrous web F (in the view of FIG. 1 from left to right), e.g. connect directly to the Binderpartie a drying device 3 (see Figure 2) to dry the fibrous web F provided by means of the binder. Immediately means that the impregnation of the fibrous web F by means of the binder takes place directly before the drying of the fibrous web F, without that in the meantime other processing or refining steps of Faserstoffban F go from equip.
Grundsätzlich wäre es denkbar, dass der Bindemittelauftrag bereits auf dem Formiersieb 2 stattfindet. Dazu wäre die Auftragsvorrichtung 7 in Laufrichtung der Faserstoffbahn F gesehen hinter dem Former angeordnet. Und dies derart, dass sie von oben auf die - auf dem Formiersieb 2 - abgelegte Faserstoffbahn F das Bindemittel abgibt. Alternativ wäre es auch möglich, die Faserstoffbahn F mit dem Bindemittel dadurch zu imprägnieren, indem ein solches der Faserstoffsuspension zugegeben wird, bevor letztgenannte auf das Formiersieb 2 aufgebracht wird. Eine erfindungsgemäße Trockenvorrichtung 3, wie sie sich in Laufrichtung der Faserstoffbahn F an die Binderpartie der Figur 1 anschließen könnte, ist in der Figur 2 dargestellt. Wie durch den Pfeil angedeutet, gelangt die in der Formierpartie erzeugte Faserstoffbahn F zunächst in die Trockenvorrichtung 3. Wenn die Faserstoffbahn F die Trockenvorrichtung 3 verlässt, ist sie zur abschließend zur eigentlichen Vliesstoff bahn V abschließend verfestigt. In principle, it would be conceivable that the binding agent application already takes place on the forming fabric 2. For this purpose, the application device 7 would be arranged behind the former in the running direction of the fibrous web F. And this in such a way that it releases the binder from above onto the fibrous web F deposited on the forming fabric 2. Alternatively, it would also be possible to impregnate the fibrous web F with the binder by adding such to the pulp suspension before the latter is applied to the forming fabric 2. A drying device 3 according to the invention, as could follow in the running direction of the fibrous web F to the binder section of FIG. 1, is shown in FIG. As indicated by the arrow, the fibrous web F produced in the Formierpartie first passes into the drying device 3. When the fibrous web F leaves the drying device 3, it is finally to the actual nonwoven web V finally solidified.
Die Länge der Trockenvorrichtung 3, also die Länge der Einwirkung von Hitze auf die zu trocknende Faserstoffbahn F, wird auch als Trockenstrecke bezeichnet. The length of the drying device 3, ie the length of the action of heat on the fibrous web F to be dried, is also referred to as a drying section.
Die Trockenvorrichtung 3 umfasst zumindest einen Kombinationstrockner 4. Im vorliegenden Fall sind vier in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn F hintereinander angeordnete Kombinationstrockner 4 vorgesehen. Letztgenannte sind direkt aneinandergrenzend angeordnet. Das bedeutet, wenn die zu trocknende Faserstoffbahn F einen ersten Kombinationstrockner 4 verlässt, gelangt sie in Laufrichtung gesehen unmittelbar in den darauffolgenden Kombinationstrockner 4. The drying device 3 comprises at least one combination dryer 4. In the present case, four combination dryers 4 arranged one after the other in the direction of travel of the fibrous web F to be dried are provided. The latter are arranged directly adjacent to each other. This means that when the fibrous web F to be dried leaves a first combination dryer 4, as seen in the running direction, it passes directly into the subsequent combination dryer 4.
Jeder der Kombinationstrockner 4 umfasst jeweils einen Infrarottrockner 6 und einen Heißlufttrockner 8. Dabei sind alle Kombinationstrockner so eingerichtet, dass in Laufrichtung der Faserstoffbahn F gesehen mittels Infrarotstrahlung aus dem zugehörigen Infrarottrockner 6, dann mittels Konvektion durch den entsprechenden Heißlufttrockner 8, entsprechend wieder mittels Wärmestrahlung und so weiter abwechselnd getrocknet wird. Sobald die Faserstoffbahn F in ihrer Laufrichtung gesehen den ersten Kombinationstrockner 4 verlassen hat, gelangt sie in den zweiten Kombinationstrockner 4. Dort wird sie wiederum in deren Laufrichtung gesehen zunächst von dem entsprechenden Infrarottrockner 6, dann von dem entsprechenden Heißlufttrockner 8 getrocknet. Anders ausgedrückt, ist - jeweils in Laufrichtung der Faserstoffbahn 7 durch die Trockenvorrichtung 3 gesehen - zwischen einem Infrarottrockner 6 eines in Laufrichtung ersten Kombinationstrockners 4 und zwischen einem Infrarottrockner 6 eines in Laufrichtung unmittelbar darauffolgenden, weiteren Kombinationstrockner 4 jeweils ein dem ersten Kombinationstrockner 4 zugeordneter Heißlufttrockner 8 angeordnet. Man könnte auch sagen, dass die Faserstoffbahn F entlang der Trockenstrecke alternierend mittels Wärmestrahlung, dann mittels Konvektion, wiederum mittels Wärmestrahlung und so weiter getrocknet wird. Dazu sind die Kombinationstrockner 4 entlang der Trockenstrecke entsprechend aufeinanderfolgend angeordnet. Each of the combination dryer 4 each comprises an infrared dryer 6 and a hot air dryer 8. All combination dryers are arranged so that seen in the direction of the fibrous web F by infrared radiation from the associated infrared dryer 6, then convection by the corresponding hot air dryer 8, again by means of thermal radiation and so on is dried alternately. As soon as the fibrous web F, viewed in its running direction, has left the first combination dryer 4, it passes into the second combination dryer 4. There, in turn, it is first dried by the corresponding infrared drier 6, then by the corresponding hot-air drier 8, seen in its running direction. In other words, viewed in each case in the running direction of the fibrous web 7 by the drying device 3, between an infrared drier 6 of a first combination drier 4 in the running direction and between an infrared drier 6 of a further combination drier 4 immediately following in the running direction, a respective one of the first combination driers 4 is assigned Hot air dryer 8 arranged. It could also be said that the fibrous web F is dried alternately along the drying path by means of heat radiation, then by means of convection, again by means of heat radiation and so on. For this purpose, the combination dryer 4 along the drying section are arranged according to successive.
Der Infrarottrockner 6 eines jeweiligen Kombinationstrockners 4 kann als gasbeheizter Infrarottrockner ausgeführt sein. Dazu kann der Infrarottrockner 6 einen oder mehrere Infrarotstrahler (nicht gezeigt) umfassen. Die mittels des Infrarotstrahlers erzeugten Abgase können dann über eine oder mehrere dem Infrarottrockner 6 zugeordnete Saugdüsen 9, wovon hier lediglich eine rein schematisch angedeutet ist, aus dem Infrarottrockner 6 abgesaugt werden. Die wenigstens eine Saugdüse 9 kann innerhalb eines, den Infrarottrockner 6 umgebenden Gehäuses angeordnet sein. The infrared dryer 6 of a respective combination dryer 4 may be designed as a gas-heated infrared dryer. For this purpose, the infrared dryer 6 may comprise one or more infrared radiators (not shown). The exhaust gases generated by means of the infrared radiator can then be sucked out of the infrared dryer 6 via one or more suction nozzles 9 associated with the infrared dryer 6, of which only one is indicated purely schematically here. The at least one suction nozzle 9 can be arranged within a housing surrounding the infrared dryer 6.
Der jeweilige Heißlufttrockner kann eine oder mehrere Blasdüsen 10 umfassen, wovon hier ebenfalls lediglich eine rein schematisch dargestellt ist. Die wenigstens eine Blasdüse 10 dient dazu, unter anderem, erhitzte Luft der Faserstoffbahn F zu deren Trocknung zuzuführen. Dazu kann die wenigstens eine Blasdüse 10 einerseits mit einer Frischluftzufuhr (nicht gezeigt) in strömungsleitender Verbindung stehen. Zudem kann eine strömungsleitende Verbindung zwischen der wenigstens einen Saugdüse 9 und der wenigstens einen Blasdüse 10 ein und desselben Kombinationstrockner 4 vorgesehen sein. Mittels dieser kann die im Abgas des Infrarottrockners 6 enthaltene thermische Energie dazu genutzt werden, um die Frischluft zu erhitzen bzw. die Faserstoffbahn F auch mittels der thermischen Energie des Abgases des jeweiligen Infrarottrockners 6 zu trocknen. The respective hot-air dryer may comprise one or more blowing nozzles 10, of which also only one is shown here purely schematically. The at least one blast nozzle 10 serves, inter alia, to supply heated air to the fibrous web F for drying thereof. For this purpose, the at least one blowing nozzle 10 on the one hand with a fresh air supply (not shown) are in flow-conducting connection. In addition, a flow-conducting connection between the at least one suction nozzle 9 and the at least one blowing nozzle 10 one and the same combination dryer 4 may be provided. By means of this, the thermal energy contained in the exhaust gas of the infrared dryer 6 can be used to heat the fresh air or to dry the fibrous web F by means of the thermal energy of the exhaust gas of the respective infrared dryer 6.
Unabhängig von den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ist es grundsätzlich von Vorteil wenn die Trockenvorrichtung 3 derart eingerichtet ist, dass die Heiztemperatur oder die Heizleistung der einzelnen Kombinationstrockner 4 in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn F gesehen unterschiedlich ist bzw. unabhängig voneinander einstellbar ist. Damit kann die Trockenleistung an die zu trocknenden Fasern der Faserstoffbahn F optimal angepasst und damit die optimale Festigkeit der herzustellenden Vliesstoffbahn V gezielt eingestellt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Trockenvorrichtung 3 derart eingerichtet ist, dass die Heizleistung oder die Heiztemperatur in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn F gesehen von Kombinationstrockner 4 zu Kombinationstrockner 4 ansteigt. Anders ausgedrückt kann der gesamten Trockenvorrichtung 3 in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn F - also über die gesamte Trockenstrecke gesehen - ein Temperaturprofil auferlegt werden, das im Betrieb der Trockenvorrichtung 3 konstant gehalten wird. Innerhalb des jeweiligen Kombinationstrockners 4 kann die Temperatur sowohl im Infrarottrockner 5 als auch im Heißlufttrockner 8 konstant eingestellt sein. Das Temperaturprofil kann z.B. von dem in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn F ersten zum zweiten, hin zum dritten Kombinationstrockner 4 z.B. stufenweise ansteigen und im vierten (letzten oder weiteren) Kombinationstrockner 4 wiederum hin abfallen. Da der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn F beim Durchqueren der Trockenvorrichtung 3 kontinuierlich abnimmt, ist zum Ende der Trocknung innerhalb der Trockenvorrichtung 3 auch weniger Heizleistung nötig. Je nach Art der Fasern der Faserstoffbahn F kann der Trockenvorrichtung 3 und damit den Kombinationstrocknern 4 ein entsprechendes Temperaturprofil vorgegeben werden, um die Faserstoffbahn F dann optimal zur Vliesstoff bahn V zu trocknen. Regardless of the embodiments shown in the figures, it is generally advantageous if the drying device 3 is set up such that the heating temperature or the heating power of the individual combination dryer 4 seen in the direction of the fibrous web F to be dried is different or is independently adjustable. Thus, the drying power to the drying fibers of the fibrous web F optimally adjusted and thus the optimum strength of the produced nonwoven web V can be adjusted specifically. It has been shown that it is advantageous if the drying device 3 is set up such that the heating power or the heating temperature in the running direction of the fibrous web F to be dried increases from combination dryer 4 to combination dryer 4. In other words, the entire drying device 3 in the running direction of the fibrous web F to be dried, ie seen over the entire drying section, can be subjected to a temperature profile which is kept constant during operation of the drying device 3. Within the respective combination dryer 4, the temperature can be set constant both in the infrared dryer 5 and in the hot air dryer 8. The temperature profile can, for example, gradually increase from that in the running direction of the fibrous web F to be dried to the second, to the third combination dryer 4, and in turn fall off in the fourth (last or further) combination dryer 4. Since the moisture content of the fibrous web F decreases continuously as it traverses the drying device 3, less heating power is required at the end of the drying within the drying device 3. Depending on the nature of the fibers of the fibrous web F, the drying device 3 and thus the combination dryers 4, a corresponding temperature profile can be set to the fibrous web F then optimally to the nonwoven web V to dry.
Unabhängig von den dargestellten Ausführungsformen wird die Faserstoffbahn F gemäß der Erfindung rein chemisch verfestigt, sodass die abschließende Vliesstoffbahn V entsteht. Dies geschieht durch die Zugabe und anschließende Trocknung des in der Faserstoffbahn F enthaltenen chemischen Bindemittels. Regardless of the illustrated embodiments, the fibrous web F is purely chemically solidified according to the invention, so that the final nonwoven web V is formed. This is done by the addition and subsequent drying of the chemical binder contained in the fibrous web F.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann in vergleichsweise geringer Zeit die Endfestigkeit der Vliesstoffbahn V erreicht werden. Somit kann die Vliesstoffbahn schneller als bisher in einem freien Zug zur weiteren Bearbeitung oder Aufrollung an ein anderes Band wie Transportband in eine weitere Sektion der Maschine zur Herstellung solcher Vliesstoffbahnen übergeben werden, ohne dass diese bricht. Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung die eingangs genannten Vorteile besonders gut bei aus anorganischen Fasern, wie Glasfasern, hergestellten Vliesstoffen zeigt. By means of the present invention, the final strength of the nonwoven web V can be achieved in a comparatively short time. Thus, the nonwoven web can be passed faster than before in a free train for further processing or reeling to another band such as conveyor belt in another section of the machine for producing such nonwoven webs without breaking them. It has been found that the invention shows the advantages mentioned above particularly well with nonwovens made from inorganic fibers such as glass fibers.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schrägsiebformer 1 inclined wire former
1 .1 Stoffauflauf  1 .1 headbox
1 .2 Entwässerungskasten 1 .2 drainage box
2 Formiersieb  2 forming fabric
3 Trockenvorrichtung  3 drying device
4 Kombinationstrockner  4 combination dryers
5 Transportsieb  5 transport screen
6 Infrarottrockner 6 infrared dryers
7 Auftragseinrichtung  7 application device
8 Heißlufttrockner  8 hot air dryers
Faserstoffbahn Fibrous web
Vliesstoffbahn  Nonwoven web

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung einer nassgelegten Vliesstoffbahn (V), umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Faserstoffbahn (F) umfassend industriell erzeugte, anorganische Fasern oder Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren; b) Wechselweises thermisches Trocknen der Faserstoffbahn (F) mittels Infrarotstrahlung und Heißluft zur Erzeugung der Vliesstoffbahn (V). 1 . A process for producing a wet-laid nonwoven web (V) comprising the steps of: a) providing a fibrous web (F) comprising industrially produced inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers; b) Alternate thermal drying of the fibrous web (F) by means of infrared radiation and hot air to produce the nonwoven web (V).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die2. The method according to claim 1, characterized in that the
Faserstoffbahn (F) durch Zuführen einer Faserstoffsuspension auf ein Formiersieb (2) zum Ablegen der Faserstoffbahn (F) hierauf hergestellt wird, wobei die Faserstoffsuspension industriell erzeugte, anorganische Fasern oder Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren aufweist. Fibrous web (F) by feeding a pulp suspension to a forming fabric (2) for depositing the fibrous web (F) is produced thereon, wherein the pulp suspension industrially produced, inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the
Fasern derart ausgewählt sind, dass deren Zersetzungs- oder Schmelztemperatur mindestens 300° C beträgt. Fibers are selected such that their decomposition or melting temperature is at least 300 ° C.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Fasern einen Elastizitätsmodul von zumindest 10 GPa aufweist, und z.B. Glas, Metall, Mineral, Keramik, Kohlenstoff oder Kombinationen der vorgenannten Materialien umfasst. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the material of the fibers has a modulus of elasticity of at least 10 GPa, and e.g. Glass, metal, mineral, ceramic, carbon or combinations of the aforementioned materials.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern eine durchschnittliche Länge von 2 bis 40 mm aufweisen. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fibers have an average length of 2 to 40 mm.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (F) vor dem thermischen Trocknen chemisch verfestigt wird, z.B. mit einem Bindemittel getränkt wird. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the fibrous web (F) is chemically consolidated prior to thermal drying, e.g. is impregnated with a binder.
7. Verwendung einer Trockenvorrichtung (3) zur Herstellung einer nassgelegten Vliesstoffbahn (V), die durch Ablegen einer Faserstoffbahn (F) aus einer Faserstoffsuspension erzeugt ist, welche industriell erzeugte, anorganische Fasern oder Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren aufweist, wobei die Trockenvorrichtung (3) in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) durch die Trockenvorrichtung (3) mehrere Kombinationstrockner (4) aufweist, wobei jeder Kombinationstrockner (4) jeweils zumindest einen Infrarottrockner (6) und zumindest einen Heißlufttrockner (8) umfasst und der Heißlufttrockner (8) eines gleichen Kombinationstrockners (4) in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) jeweils dem Infrarottrockner (6) eines gleichen Kombinationstrockners (4) nachgeschaltet ist. 7. Use of a drying device (3) for producing a wet-laid nonwoven web (V) by depositing a fibrous web (F) from a Fibrous suspension having industrially produced inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers, wherein the drying device (3) in the direction of the fibrous web (F) to be dried by the drying device (3) comprises a plurality of combination dryers (4), each combination dryer (3) 4) in each case at least one infrared dryer (6) and at least one hot air dryer (8) and the hot air dryer (8) of a same combination dryer (4) in the direction of the fibrous web (F) to be dried in each case the infrared dryer (6) of a same combination dryer (4) is downstream.
8. Verwendung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der8. Use according to claim 7, characterized in that the
Infrarottrockner (6) als gasbeheizter Infrarottrockner ausgeführt ist. Infrared dryer (6) is designed as a gas-heated infrared dryer.
9. Verwendung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der9. Use according to claim 8, characterized in that the
Infrarottrockner (6) eine Mehrzahl von gasbeheizten Infrarotstrahlern sowie zumindest eine Saugdüse (9) zum Ansaugen der innerhalb des Infrarottrockners (6) erzeugten Abgase aufweist. Infrared dryer (6) has a plurality of gas-heated infrared radiators and at least one suction nozzle (9) for sucking the exhaust gases generated within the infrared dryer (6).
10. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißlufttrockner (8) zumindest eine Blasdüse (10) zum Ausbringen von Heißluft auf die zu trocknende Faserstoffbahn (F) aufweist. 10. Use according to one of claims 7 to 9, characterized in that the hot air dryer (8) has at least one blowing nozzle (10) for discharging hot air onto the fibrous web to be dried (F).
1 1 .Verwendung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Saugdüse (9) des gasbeheizten Infrarottrockners (6) mit der zumindest einen Blasdüse (10) des Heißlufttrockners (8) derart strömungsleitend verbunden ist, dass die innerhalb des Infrarottrockners (6) erzeugten und über die Saugdüse (9) abgesaugten Abgase der wenigstens einen Blasdüse (10) des Heißlufttrockners (8) zum Ausbringen dieser auf die zu trocknende Faserstoffbahn (F) zuführbar sind. 1 1 .Verwendung according to one of claims 9 or 10, characterized in that the at least one suction nozzle (9) of the gas-heated infrared dryer (6) with the at least one blowing nozzle (10) of the hot air dryer (8) is connected in such a flow-conducting manner that within of the infrared dryer (6) produced and sucked through the suction nozzle (9) exhaust gases of the at least one blowing nozzle (10) of the hot air dryer (8) for discharging these can be supplied to the fibrous web (F) to be dried.
12. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenvorrichtung (3) derart eingerichtet ist, dass die Heiztemperatur oder die Heizleistung der einzelnen Kombinationstrockner (4) in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) gesehen unterschiedlich ist und bevorzugt unabhängig voneinander einstellbar ist. 12. Use according to one of claims 7 to 1 1, characterized in that the drying device (3) is arranged such that the heating temperature or the heating power of the individual combination dryer (4) in the direction of the seen to be dried fibrous web (F) is different and is preferably independently adjustable.
13. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die13. Use according to claim 12, characterized in that the
Trockenvorrichtung (3) derart eingerichtet ist, dass die Heizleistung oder die Heiztemperatur in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) gesehen von Kombinationstrockner (4) zu Kombinationstrockner (4) ansteigt. Drying device (3) is arranged such that the heating power or the heating temperature in the direction of the fibrous web to be dried (F) seen from combination dryer (4) to combination dryer (4) increases.
14. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenvorrichtung (3) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6 eingerichtet ist. 14. Use according to one of claims 7 to 13, characterized in that the drying device (3) is arranged for carrying out a method according to at least one of claims 2 to 6.
15. Trockenvorrichtung (3) zur Herstellung einer nassgelegten Vliesstoffbahn (V), die durch Ablegen einer Faserstoffbahn (F) aus einer Faserstoffsuspension erzeugt ist, welche industriell erzeugte, anorganische Fasern oder Fasern aus synthetisch erzeugten Polymeren aufweist, wobei die Trockenvorrichtung (3) in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) durch die Trockenvorrichtung (3) mehrere Kombinationstrockner (4) aufweist, wobei jeder Kombinationstrockner (4) jeweils zumindest einen Infrarottrockner (6) und zumindest einen Heißlufttrockner (8) umfasst und der Heißlufttrockner (8) eines gleichen Kombinationstrockners (4) in Laufrichtung der zu trocknenden Faserstoffbahn (F) jeweils dem Infrarottrockner (6) eines gleichen Kombinationstrockners (4) nachgeschaltet ist. A drying apparatus (3) for producing a wet laid nonwoven web (V) produced by depositing a fibrous web (F) from a pulp suspension comprising industrially produced inorganic fibers or fibers of synthetically produced polymers, wherein the drying device (3) comprises Running direction of the fibrous web to be dried (F) by the drying device (3) a plurality of combination dryer (4), each combination dryer (4) each comprise at least one infrared dryer (6) and at least one hot air dryer (8) and the hot air dryer (8) of a same Combination dryer (4) in the direction of the fibrous web to be dried (F) in each case the infrared dryer (6) of a same combination dryer (4) is connected downstream.
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