FI56708C

FI56708C - FOERFARANDE FOER ATT BEHANDLA ETT FOERUT BILDAT FIBERTYGBANA FOER ATT FOERBAETTRA DESS KAENSEL OCH FALL

Info

Publication number: FI56708C
Application number: FI2608/74A
Authority: FI
Inventors: Ernest J Groome; Henry L Hamrick
Original assignee: Clupak Inc
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1980-03-10
Also published as: IT1019207B; AR202314A1; NL184462C; FI56708B; NL7411454A; NL184462B; ZA745115B; JPS5759350B2; FI260874A; IL45507A0; FR2243288A1; CH608317GA3; JPS5053665A; FR2243288B1; SE406094B; NO743208L; BE819656A; CH608317B; GB1449417A; SE7411197L

Description

•2SF*1 ΓΜ KU ULUTUSJULKAISU• 2SF * 1 ΓΜ KU RELEASE PUBLICATION

(11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 56708 C ^ Pr tentti myönnetty 10 C3 1930 Paten* meddelat (51) Kv.lk.*/«nt.CI.· D 06 C 21/00 SUOMI—FINLAND (21) Pttanttihtk«mti*—Pat«flttii«ekfling 2608/7^ (22) Hakamlspllvl—Ans6knlng*d«| 05.09*7^ * (23) Alkuptlvi—Giltifhettdtf 05-09.7^ (41) Tullut |ulki*«ktl—Bllvit offentllj 08.03.75(11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 56708 C ^ Pr exam granted 10 C3 1930 Paten * meddelat (51) Kv.lk. * / «Nt.CI. · D 06 C 21/00 FINLAND — FINLAND (21) Pttanttihtk« mti * —Pat « flttii «ekfling 2608/7 ^ (22) Hakamlspllvl — Ans6knlng * d« | 05.09 * 7 ^ * (23) Alkuptlvi — Giltifhettdtf 05-09.7 ^ (41) Tullut | ulki * «ktl — Bllvit offentllj 08.03.75

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nihtivikslpanon |a kuul.|ulk*l«un pvm.—National Board of Patents and Registration (44) Nihtivikslpanon | a kuul. | Ulk * l «un pvm.—

Patent- och registerstyrelsen Anibkan utlagd och utl.«krifun publtcarad 30.11.79 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolktu*—B«gird prioritat 07 · 09· 73 USA(US) 39^993 Toteennäytetty-Styrkt (71) Clupak, Inc., 530 Fifth Avenue, New York, N.Y. 10036, USA(US) (72) Ernest J. Groome, Covington, Virginia, Henry L. Hamrick, Hartsdale,Patent and registration authorities Anibkan utlagd och utl. «Krifun publtcarad 30.11.79 (32) (33) (31) Requested« tuolktu * —B «gird priorities 07 · 09 · 73 USA (US) 39 ^ 993 True-Styrkt (71 ) Clupak, Inc., 530 Fifth Avenue, New York, NY 10036, USA (72) Ernest J. Groome, Covington, Virginia, Henry L. Hamrick, Hartsdale,

New York, USA(US) (ϊΜ Berggren Oy Ab (5^) Menetelmä esimuodostetun kuitukangasrainan käsittelemiseksi sen tunnun ja laskeutumisominaisuuksien parantamiseksi - Förfarande för att behand-la ett förut bildat fibertygbana för att förbättra dess känsel och fallNew York, USA (US) (ϊΜ Berggren Oy Ab (5 ^) Method for treating a preformed nonwoven web to improve its feel and settling properties - Förfarande för att behand-la et förut bildat fiberygbana för att förbättra dess känsel och fall

Keksintö koskee kuitukankaita, jotka koostuvat kuiduista, jotka on sidottu toisiinsa sattumanvaraisesti pienillä, erillisillä, lisättyä polymeeriainetta olevilla hiukkasilla tai lämpöplastisten kuitujen kosketuskohdissa lämmöllä. Näillä kuitukankailla on paremmat kine-siologiset ominaisuudet kuin samoista raaka-aineista tehdyillä ennestään tunnetuilla kuitukankailla.The invention relates to nonwoven fabrics consisting of fibers randomly bonded to each other by small, discrete particles of added polymeric material or by heat at the points of contact of the thermoplastic fibers. These nonwovens have better kineiological properties than previously known nonwovens made from the same raw materials.

Kuitukankaiden käyttöä on rajoittanut niiden jäykkyys yksinkertaisessa taivutuksessa ja niiden vastahakoisuus muuttaa muotoaan monimutkaisissa jännityksissä joita esiintyy esim. ihmiskehon liikkuessa. Tämän johdosta kuitukankaiden tuntu pyrkii olemaan kova eivätkä ne yleensä mukaudu hyvin. Pehmeyden ja mukautuvuuden saavuttaminen (lujuutta huomattavasti menettämättä) ovat olleet suurena esteenä kuitukankaiden laajemmalle käytölle. Kuitukankaita muodostetaan tavallisesti laskemalla irtokuituja liikkuvalle alustalle, jolla kuidut jossain määrin ohjautuvat laskemissuuntaansa kuitujen päiden alkukosketuksen johdosta liikkuvan alustan kanssa, joka alkukosketus yleensä saattaa ne suureksi osaksi alustan liikkeen suuntaisiksi, 56708 2 joka samalla on kuitukankaan pituussuunta. Kun näitä kuitukankaita kannatetaan pelkästään keskialueeltaan, niillä on pyrkimys taipua akselia myöten, joka on olennaisesti yhdensuuntainen kuitukankaan pituussuunnan kanssa, eli sen suunnan kanssa johon suurin osa kuiduista on suuntautunut.The use of nonwovens has been limited by their rigidity in simple bending and their reluctance to deform in the complex stresses that occur, for example, when the human body is moving. As a result, the feel of nonwovens tends to be hard and they usually do not adapt well. Achieving softness and adaptability (without significantly losing strength) has been a major obstacle to the wider use of nonwovens. Nonwovens are usually formed by laying loose fibers on a moving substrate in which the fibers are to some extent guided in their direction of lowering due to initial contact of the fiber ends with the movable substrate, which initial contact generally makes them largely parallel to the substrate. When these nonwovens are supported only in their central region, they tend to bend along an axis substantially parallel to the longitudinal direction of the nonwoven fabric, i.e., the direction in which most of the fibers are oriented.

Huomattavasti kehitystyötä on suoritettu kuitukankaiden parantamiseksi siten, että ne saataisiin tunnultaan pehmeiksi ja että niille saataisiin paremmat kinesiologiset ominaisuudet. Mitä kinesiologi-seen ominaisuuteen erityisesti tulee, pääpyrkimyksenä on ollut tehdä niiden poikkisuuntainen lujuus yhdenmukaisemmaksi niiden pituussuuntaisen lujuuden kanssa (pituussuuntaista lujuutta olennaisesti huonontamatta). Kaupallisesti on valmistettu kuitukankaita, joiden tuntu ja mukautuvuus ovat täysin samanlaiset kuin kudottujen kankaiden, ne ovat verraten halpoja valmistaa, ne voidaan steriloida ja ne ovat verraten äänettömiä taivutettaessa, joten nämä kuitukankaat sopivat käytettäviksi kertakäyttöisiin vaatekappaleisiin, vaippojen pinnoiksi, saniteettipyyhkeiden pinnoiksi jne. Nämä tulokset on tunnetussa tekniikassa saavutettu saattamalla kuitukankaat alttiiksi niiden pintojen välisille kompaktöimisvoimille, jotka sullovat, taivuttavat ja uudelleen järjestävät kuidut yhteen niiden toisiin kuituihin kiinnityskohtien välisten osien pituussuunnassa. Nämä voimat myös paikallisesti taivuttavat ja kihartavat kuituja poikkisuunnassa. Tämän kompaktoimisen aikana kuitukankaan vastakkaisiin pintoihin kohdistetaan myös paine, joka riittää estämään kuitukankaan kreppau-tumisen.Considerable development work has been done to improve nonwovens so that they feel soft and have better kinesiological properties. As for the kinesiological property in particular, the main aim has been to make their transverse strength more consistent with their longitudinal strength (without substantially degrading the longitudinal strength). Nonwovens are commercially made that have exactly the same feel and conformability as woven fabrics, are relatively inexpensive to manufacture, can be sterilized, and are relatively silent when bent, making these nonwovens suitable for use in disposable garments, diaper surfaces, sanitary napkins, etc. achieved in the prior art by subjecting nonwovens to compaction forces between surfaces that compress, bend, and rearrange the fibers together in the longitudinal direction of the portions between their attachment points to other fibers. These forces also locally bend and curl the fibers in the transverse direction. During this compaction, the opposite surfaces of the nonwoven fabric are also subjected to a pressure sufficient to prevent the nonwoven fabric from creping.

Tunnetut laitteet, jotka sopivat haluttujen kompaktoimisvoimien aikaansaamiseen, käsittävät olennaisina osinaan kuumennetun, sylinteri-mäisen rummun, joka on laakeroitu pyöriväksi keskiviivansa ympäri. Verraten paksu, päätön, elastomeeriainetta oleva hihna kulkee rummun yhden kehäsektorin ja kompaktoritangon välitse ja siitä rummulle. Kompaktoritanko puristaa hihnaa likimäärin rummun säteen suunnassa niin, että saadaan aikaan sopiva nippi hihnan ja rummun välille. Hihnan siinä pinnassa tai sen pinnan lähellä, joka koskettaa tankoa, on kordi-vahviste, joka rajoittaa hihnan pituussuuntaista venymistä vahvistetun pinnan kohdalta mutta sallii hihnan toisen, rumpua vasten olevan pinnan paikallisen venymisen. Kuitukangas syötetään hihnan ja rummun välisen nipin läpi ja siitä rummulle, ja jonkin matkaa sen kehää myöten, ja sitten kuitukangas poistetaan kosketuksesta sekä rummun että hihnan kanssa.Known devices suitable for providing the desired compaction forces essentially comprise a heated, cylindrical drum rotatably mounted about its centerline. A relatively thick, endless belt of elastomeric material passes between one circumferential sector of the drum and the compactor rod and from there to the drum. The compactor rod compresses the belt approximately in the radial direction of the drum so as to provide a suitable nip between the belt and the drum. On or near the surface of the belt that contacts the bar, there is a cord reinforcement that limits the longitudinal elongation of the belt at the reinforced surface but allows local stretching of the other surface of the belt against the drum. The nonwoven fabric is fed through and from the nip between the belt and the drum to the drum, and some distance along its circumference, and then the nonwoven fabric is removed from contact with both the drum and the belt.

3 567083 56708

Kulkiessaan hihnan ja rummun välisen nipin kautta kuitukangas tarttuu kitkan kautta nipin läpi kulkevan hihnan venyneeseen pintaan, ja kun joustava hihnan pinta supistuu kulkiessaan rummulle, kuitukangas kompaktoituu pituussuunnassaan. Koska kuitukankaaseen kohdistuva paine (joka on olennaisesti kohtisuora sen pintoihin nähden) estää kuitukangasta tulemasta aineellisesti paksummaksi pituussuuntaisen kompaktoitumisensa johdosta, kuidut sulloutuvat yhteen poikit-taissuunnassa, järjestyvät uudelleen ja kähertyvät paikallisesti, kaikki tämä kuitukankaan pintojen välisessä tilassa. Tämä kompaktio saa aikaan sen, että enemmän kuituja on suuntautuneena poikkisuuntaan, mikä parantaa kuitukankaan poikkisuuntäistä vetolujuutta.As it passes through the nip between the belt and the drum, the nonwoven adheres to the stretched surface of the belt passing through the nip through friction, and as the elastic surface of the belt contracts as it passes through the drum, the nonwoven compacts in its longitudinal direction. Because the pressure on the nonwoven fabric (which is substantially perpendicular to its surfaces) prevents the nonwoven fabric from becoming materially thicker due to its longitudinal compaction, the fibers are compressed together in the transverse direction, rearranged, and curled locally, all in the space between the nonwoven fabric surfaces. This compaction causes more fibers to be oriented in the transverse direction, which improves the transverse tensile strength of the nonwoven fabric.

Tällaista kompaktointia kaupallisessa mittakaavassa suoritettaessa on todettu, että eräillä kuitukankailla tunnun ja mukautuvuuden paraneminen vaatii verraten korkeita rummun käyttölämpötiloja, suuruusluokkaa 71-138°C. Kun rummun lämpötila ei ole riittävän korkea, on todettu, että eräät kuitukankaat eivät kompaktoidu tyydyttävästi. Korkeissa lämpötiloissa kuitukankaat kuitenkin saattavat takertua rumpuun, mistä aiheutuu kuitukankaan vahingoittumista ja/tai huono tai olematon kompaktio. Tämä takertuminen on erityisen hankalaa sellaisissa kuitukankaissa, jotka sisältävät kuumasaumautuvia lämpö-plastisia sideaineita, joita yleisesti käytetään vaippojen pinnoiksi, saniteettipyyhkeiden pinnoiksi jne. Rummun pinnan voiteluun on käytetty höyrysuihkuja, mutta nämä eivät ole osoittautuneet täysin tyydyttäviksi. Toivottu toiminta korkeissa lämpötiloissa on saavutettu käyttämällä päästöaineita kuten silikoniöljyjä ja sentapaisia, mutta päästöaineet ovat kalliita, ne huonontavat polymeeriaineiden kuuma-saumausominaisuuksia ja ne saattavat olla täysin sopimattomia saadussa valmiissa kuitukankaassa.When performing such compaction on a commercial scale, it has been found that for some nonwovens, improved drum feel and conformability require relatively high drum operating temperatures, on the order of 71-138 ° C. When the temperature of the drum is not high enough, it has been found that some nonwovens do not compact satisfactorily. However, at high temperatures, the nonwovens may stick to the drum, resulting in damage to the nonwoven and / or poor or non-existent compaction. This adhesion is particularly difficult in nonwovens containing heat-sealable thermoplastic binders commonly used as diaper surfaces, sanitary towel surfaces, etc. Steam jets have been used to lubricate the drum surface, but these have not proven to be completely satisfactory. The desired operation at high temperatures has been achieved by the use of release agents such as silicone oils and the like, but the release agents are expensive, degrade the heat-sealing properties of the polymeric materials and may be completely unsuitable in the finished nonwoven fabric obtained.

Tämä keksintö kohdistuu siis menetelmään esimuodostetun kuitukangas-rainan käsittelemiseksi paremman tunnun ja parempien laskeutumis-ominaisuuksien saamiseksi kankaalle, jossa on tekstiilitapulikuituja sattumanvaraisesti toisiinsa sidottuina kuitujen välisissä kosketuskohdissa lämpömuovisen sideaineen, edullisesti polyvinyylialkoholin, avulla jolla on etukäteen määrätty pehmenemislämpötila, jossa menetelmässä a) rainaa kosteuskäsitellään, b) kosteuskäsiteltyä rainaa liikutetaan jatkuvasti kompaktoimis-laitteiden puristuskohtaan, jonka muodostavat liikkuvan joustavan hihnan venytetty pinta ja pyörivän kuumennetun rummun kehäsegmentti, 4 56708 jolla on kiillotettu, kiinteällä päästöainekalvolla, esim. polytetra-fluorietyleenihartsikalvolla päällystetty metallipinta, ja c) rainaa kompaktoidaan siten, että joustava pinta saatetaan vetäytymään kokoon välittömästi puristuskohdan takana rainan ollessa suljettuna hihnan ja rummunkehän väliin, jolloin johtuen kitkan aiheuttamasta kiinnitysvoimasta rainan ja joustavan pinnan välillä raina liukuu rummunkehän suhteen ja tulee kompaktoiduksi ja puristetuksi pituussuunnassaan, jolloin kuidut tulevat uudelleen järjestetyiksi ja paikallisesti taivutetuiksi ja kiharretuiksi toistensa päälle si-doskohtiensa välistä, ja keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kangas kompaktoidaan yli sideaineen pehmenemislämpötilan olevassa lämpötilassa, joka aikaansaadaan kuumentamalla rummunpinta tähän lämpötilaan.The present invention is therefore directed to a method of treating a preformed nonwoven web to obtain a better feel and better settling properties on a fabric having textile staple fibers randomly bonded together at fiber interfaces with a thermoplastic binder, preferably polyvinyl alcohol. ) the moisture-treated web is continuously moved to the compression point of the compaction apparatus formed by the stretched surface of the movable flexible belt and the circumferential segment of the rotating heated drum, 4 56708 having a polished being made to retract immediately behind the nip when the web is closed between the belt and the drum circumference, whereby due to the frictional force between the web and the resilient surface, the web slides relative to the drum circumference and becomes compacted and compressed in its longitudinal direction, the fibers being rearranged and locally bent and curled on top of each other between their bonding points, and the method at a temperature obtained by heating the drum surface to this temperature.

Esillä olevan keksinnön ansiosta voitetaan vaikeudet toimittaessa riittävän korkeissa lämpötiloissa kuitukankaiden kompaktoimiseksi tyydyttävästi tarvitsematta käyttää päästöaineita. Esillä olövan keksinnön ytimenä on se, että lämmitettävä rumpu päällystetään polytet-rafluorietyleenihartsilla (saatavana kaupallisesti DuPont de Nemours & Co:n tavaramerkillä TEFLON).The present invention overcomes the difficulty of operating at sufficiently high temperatures to satisfactorily compact nonwovens without the need for emitters. At the heart of the present invention is that the heated drum is coated with polytetrafluoroethylene resin (commercially available under the trademark TEFLON from DuPont de Nemours & Co.).

Niinpä keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan entistä parempi kuitukankaiden kompaktointi, jolla niiden tuntua parannetaan.Thus, it is an object of the invention to provide an even better compaction of nonwovens which improves their feel.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada kuitukankaalle isotrooppi-semmat ominaisuudet, niin että niiden mukautuvuus ja poikkisuuntai-nen lujuus paranee.Another object of the invention is to obtain non-woven fabrics with more isotropic properties, so that their adaptability and transverse strength are improved.

Edelleen keksinnön tarkoituksena on mahdollistaa kompaktoimislaitteen käyttö korkeammissa lämpötiloissa kuin tähän mennessä on ollut mahdollista.It is a further object of the invention to enable the compaction device to be used at higher temperatures than has hitherto been possible.

Edelleen keksinnön tarkoituksena on välttää kuitukankaan takertuminen kompaktoimislaitteen rumpuun.It is a further object of the invention to prevent the nonwoven fabric from sticking to the drum of the compacting device.

Keksinnön tarkoituksena on lisäksi välttää päästöaineiden tarve kuitukankaita kompaktoitaessa.It is a further object of the invention to avoid the need for emission agents when compacting nonwovens.

Edelleen keksinnön tarkoituksena on parantaa kuitukankaiden kuuma-saumausominaisuuksia.It is a further object of the invention to improve the heat-sealing properties of nonwovens.

* 56708* 56708

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on parantaa kuitukankaiden kompak-toimisen tehokkuutta.It is a further object of the invention to improve the efficiency of compacting nonwovens.

Vihdoin keksinnön tarkoituksena on myös valmistaa kuitukankaita, joiden imukyky on entistä parempi ja jotka muutenkin sopivat edelleen käsiteltäviksi ja/tai jalostettaviksi.Finally, it is also an object of the invention to produce nonwovens which have an even better absorbency and which are otherwise suitable for further processing and / or processing.

Keksinnön muut tarkoitukset ja edut selviävät seuraavasta kuitukankaiden kompaktoimislaitteen ensisijaisen sovellutusmuodon selityksestä ja oheisesta piirustuksesta; keksinnön uutuuden tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Oheisessa piirustuksessa:Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiment of the nonwoven compaction apparatus and the accompanying drawing; the features of the novelty of the invention appear from the appended claims. In the attached drawing:

Kuvio 1 havainnollistaa kuitujen järjestystä tyypillisen kuitukankaan paikallisella alueella ennen tämän keksinnön mukaista käsittelyä, kuvio 2 on kuvion 1 kaltainen esitys kuitujärjestyksestä kuitukankaan paikallisella alueella keksinnön mukaisen käsittelyn jälkeen, kuvio 3 on kaaviollinen esitys paljon kuvioita 1 ja 2 suuremmassa mittakaavassa ja osoittaa eräitä muutoksia kuitukankaan kuitujen keskinäisissä suhteissa ennen keksinnön mukaista käsittelyä ja sen jälkeen, kuvio 4 on kaaviollinen kuvanto, osittain leikattuna, kompaktoimis-laitteesta, jolla voidaan suorittaa keksinnön mukainen käsittely.Fig. 1 illustrates the order of fibers in a local area of a typical nonwoven fabric prior to treatment in accordance with the present invention, Fig. 2 is a view similar to Fig. 1 of a fiber arrangement in a local area of nonwoven fabric after treatment in accordance with the present invention, Fig. 3 is a schematic view of much larger scale in terms of before and after the treatment according to the invention, Fig. 4 is a schematic view, partly in section, of a compaction device with which the treatment according to the invention can be carried out.

Esillä olevan keksinnön mukaan kuitukangas, joka koostuu kerrostetuista kuiduista, jotka on sattumanvaraisesti sidottu toisiinsa sieltä täältä joko yhteen sulattamalla tai erillisillä, lisätyillä polymeeriainehiukkasilla, saatetaan alttiiksi kompaktoiville voimille kokonaan kuitukankaan pintojen välissä, suunnassa, joka on yhdensuuntainen kuitukankaan pituussuuntaisen ulottuvuuden kanssa, jotka voimat sullovat, taivuttavat ja uudelleen järjestävät kuidut yhteen tässä kompaktoimissuunnassa, niin että kuitujen toisiin kuituihin sitoutumispisteiden väliset osat myös paikallisesti taipuvat tai kihartuvat sivuittain pituuteensa nähden. Tämän kompaktiovoimille alttiinaolon aikana kohdistetaan myös kuitukankaan vastakkaisiin pintoihin niihin nähden kohtisuora paine, joka on riittävä estämään kuitukankaan kreppautumisen.According to the present invention, a nonwoven fabric consisting of layered fibers randomly bonded to each other therefrom, either by melting together or by separate, added polymer particles, is subjected to compacting forces completely between the nonwoven fabric surfaces in a direction parallel to the length of the nonwoven fabric. bending and rearranging the fibers together in this compaction direction so that the portions of the fibers between the points of attachment to the other fibers also locally bend or curl laterally with respect to their length. During this exposure to the compact forces, a pressure perpendicular to them is also applied to the opposite surfaces of the nonwoven fabric, which is sufficient to prevent the nonwoven fabric from creping.

Kuvio 1 esittää pientä kuitukankaan osaa ennen sen kompaktoimista tämän keksinnön mukaisesti. Huomattakoon, että tämän kuitukankaan 6 S6708 kuidut ovat suuntautuneina pääasiallisesti yhteen suuntaan, joka todennäköisesti on se suunta, johon alusta on liikkunut kuituja sille kerrostettaessa. Kuvio 2 esittää pientä kuitukankaan osaa sen kuljettua esimerkiksi kuvion 4 mukaisen laitteen läpi, jolloin kuidut ovat kompaktoituneet ja tunkeutuneet yhteen kankaan pituussuunnassa ja myös taipuneet ja järjestyneet uudelleen paikallisesti. Huomattakoon, että kuvion 4 mukaisessa laitteessa suoritettu käsittely on suurentanut poikittaissuuntaisten kuitujen lukumäärää tällä alueella, niin että kuidut nyt kestävät vetojännityksiä likimäärin yhtä hyvin poikittaissuunnassa kuin pituussuunnassa, ja useampia kuituosia sijaitsee nyt kuitukankaan poikittaissuunnassa. Huomattakoon myös, että kuidut, varsinkin ne, jotka ovat suuntautuneina yleisesti kankaan pituussuuntaan, ovat myös toisiinsa sitoutumiskohtien väleillä paikallisesti taipuneet tai kähertyneet poikittais-suunnassaan. Tätä seikkaa havainnollistaa selvemmin kaaviollisesti kuvio 3, jossa täydet viivat edustavat muutamia kuituja A, B ja C, jotka on sidottu toisiinsa erillisillä hartsihiukkasilla niissä kohdissa D, E ja F, joissa ne ovat ristissä toistensa kanssa. Katkoviivat a, b ja c edustavat kuitujen A, B ja vastaavasti C asemia ja muotoja sen jälkeen kun kangas on kompaktoitu ja kuidut järjestetty uudelleen esillä olevan keksinnön mukaan. Edellyttäen, että sidos-piste D on pysynyt olennaisesti paikallaan, voidaan todeta, että sidospiste E on siirtynyt kohtaan e ja sidospiste F on siirtynyt kohtaan f. Tämä liike lyhentää sidospisteen D ja sidospisteiden E ja F uusien asemien e ja f välimatkaa, ja tämän johdosta kuidut A ja B taipuvat eli kähertyvät sattumanvaraisesti sivulle päin itseensä nähden niin kuin katkoviivat a ja b osoittavat. Sidospisteet E ja F siirtyvät myös lähemmäksi toisiaan asemiin e ja f, minkä johdosta kuitu C myös taipuu eli kihartuu itseensä nähden paikallisesti, niin kuin katkoviiva c osoittaa.Figure 1 shows a small portion of a nonwoven fabric prior to compaction in accordance with the present invention. It should be noted that the fibers of this nonwoven fabric 6 S6708 are oriented mainly in one direction, which is probably the direction in which the substrate has moved when the fibers are deposited thereon. Figure 2 shows a small part of the nonwoven fabric as it passes through, for example, the device of Figure 4, whereby the fibers have compacted and penetrated together in the longitudinal direction of the fabric and also bent and rearranged locally. It should be noted that the treatment performed in the apparatus of Figure 4 has increased the number of transverse fibers in this region, so that the fibers now withstand tensile stresses approximately as well in the transverse direction as in the longitudinal direction, and more fiber portions are now located in the transverse direction. It should also be noted that the fibers, especially those oriented generally in the longitudinal direction of the fabric, are also locally bent or curled in their transverse direction between the bonding points. This point is more clearly illustrated schematically in Figure 3, in which the solid lines represent a few fibers A, B and C bonded to each other by separate resin particles at the points D, E and F where they intersect with each other. The dashed lines a, b and c represent the positions and shapes of the fibers A, B and C, respectively, after the fabric has been compacted and the fibers rearranged according to the present invention. Provided that the bond point D has remained substantially in place, it can be seen that the bond point E has moved to point e and the bond point F has moved to point f. the fibers A and B bend, i.e. curl randomly to the side with respect to themselves, as indicated by the broken lines a and b. The bonding points E and F also move closer to each other at positions e and f, as a result of which the fiber C also bends, i.e. curls locally with respect to itself, as indicated by the broken line c.

Kuitukangasraina 11 saapuu kuvion 4 mukaan jostakin aikaisemmasta työvaiheesta. US-patenttijulkaisun 2 624 245 mukaan, jota kuvion 4 laite noudattaa, kompaktoimislaitteeseen kuuluu höyrylämmitteinen rumpu 12, jonka läpimitta on melkoinen. Rumpu 12 ön rakenteeltaan tukeva ja asennettu akselille 13, jota pyöritetään sopivin keinoin (nuolen 14 suuntaan). Paksu vaippa 16, joka on tehty joustavasta elastomeeriaineesta (kuten kumista), on asennettu kolmelle telalle 17, 18 ja 19, jotka on sovitettu kiristämään vaippaa 16. Osa vaipasta 56708 16 kulkee rummun 12 segmentin 21 yli. Vaipan 16 Shore Durometer-kovuus voi olla välillä 40-80, riippuen sovellutuksesta, ja se on varustettu venymättömällä kordi-taustavahvisteella 22. Vaippaa 16 vetää rumpu 12. Tähän mennessä selitetyt pyörivät osat on kaikki kiinnitetty jäykkiin sivukehyselimiin (esittämättä), jotka sijaitsevat kuitukangasrainan 11 ja vaipan 16 sivurajojen ulkopuolella.According to Figure 4, the nonwoven web 11 arrives from a previous step. According to U.S. Pat. No. 2,624,245, which is followed by the device of Fig. 4, the compacting device comprises a steam-heated drum 12 of considerable diameter. The drum 12 is rugged in construction and mounted on a shaft 13 which is rotated by appropriate means (in direction of arrow 14). A thick sheath 16 made of a flexible elastomeric material (such as rubber) is mounted on three rollers 17, 18 and 19 adapted to tighten the sheath 16. A portion of the sheath 56708 16 passes over a segment 21 of the drum 12. The Shore Durometer hardness of the sheath 16 may range from 40 to 80, depending on the application, and is provided with a non-stretch cord cord reinforcement 22. The sheath 16 is pulled by a drum 12. The rotating parts described so far are all attached to rigid side frame members (not shown) and outside the side boundaries of the sheath 16.

Laitteelle tyypillisenä sen poikki ulottuu tanko 23, olennaisesti rummun 12 koko pituudelle, päistään kannatettuna. Tanko 23 käsittää paksuseinäisen mutta onton metallisylinterin 24 ja jäykän palkin 26. Sylinteri 24 ja palkki 26 ovat mieluimmin terästä tai teräs-seosta, ja huomattavan lujat ja jäykät. Sylinterin 24 läpimitta on pieni, mutta sylinteristä 24 ja palkista 26 koostuvan tangon 23 kokonaiskorkeus on huomattavasti suurempi kuin sylinterin 24 läpimitta. Sylinteri 24 on sijoitettu niin, että se koskettaa vaipan 16 takapintaa ja puristaa vaippaa 16 säteen suunnassa rumpua 12 vasten, muodostaen yhdenmukaisen nipin kuitukangasrainaa 11 varten. Juuri tässä nipissä tapahtuu kuitukangasrainan 11 kompaktoiminen.Typically for the device, a rod 23 extends across it, substantially the entire length of the drum 12, supported at its ends. The rod 23 comprises a thick-walled but hollow metal cylinder 24 and a rigid beam 26. The cylinder 24 and the beam 26 are preferably made of steel or steel alloy, and remarkably strong and rigid. The diameter of the cylinder 24 is small, but the total height of the rod 23 consisting of the cylinder 24 and the beam 26 is considerably larger than the diameter of the cylinder 24. The cylinder 24 is positioned to contact the rear surface of the sheath 16 and press the sheath 16 radially against the drum 12, forming a uniform nip for the nonwoven web 11. It is in this nip that the nonwoven web 11 is compacted.

Koneeseen kuuluu myös laite tasan jakautuneen paineen kohdistamiseksi tangon 23 koko pituudelle, niin että saadaan aikaan paine, joka on tasan jakautuneena vaipan 16 poikki sen reunasta reunaan. On tärkeätä, että tankoon 23 kohdistetaan tasan jakautunut paine. On kuitenkin myös tärkeätä voida pysyttää paine missä tahansa ennalta määrätyssä arvossa laajalla vaihtelualueella. Tätä varten käytetään luotettavaa neste- tai kaasupaineen lähdettä (esittämättä), jolla pystytään pysyttämään paine halutussa arvossa laajalla vaihtelualueella. Koska tällaiset laitteet ovat ennestään hyvin tunnettuja, yksityiskohtainen esitys ja selitys lienee tarpeetonta. Koneeseen kuuluu myös syöttötela 28 ja poistotela 29.The machine also includes a device for applying an evenly distributed pressure over the entire length of the rod 23 so as to provide a pressure that is evenly distributed across the jacket 16 from edge to edge. It is important that a uniformly distributed pressure is applied to the rod 23. However, it is also important to be able to maintain the pressure at any predetermined value over a wide range. For this purpose, a reliable source of liquid or gas pressure (not shown) is used which is able to maintain the pressure at the desired value over a wide range. Since such devices are already well known, a detailed presentation and explanation may be unnecessary. The machine also includes a feed roller 28 and an exit roller 29.

Niin kuin jo on mainittu kuitukangasrainan 11 kuitujen tarrautuminen rumpuun 12 vältetään polytetrafluorietyleeni-hartsikerroksella 31 (TEFLON on DuPont de Nemours & Corn tavaramerkki polytetraetyleeni-hartsille). Rumpua 12 käytetään mieluimmin 71-138°C lämpötilassa, jotta kuitukangasraina 11 saadaan kunnollisesti kompaktoiduksi.As already mentioned, the adhesion of the fibers of the nonwoven web 11 to the drum 12 is avoided by the polytetrafluoroethylene resin layer 31 (TEFLON is a trademark of DuPont de Nemours & Corn for polytetraethylene resin). The drum 12 is preferably operated at a temperature of 71-138 ° C in order to make the nonwoven web 11 properly compacted.

Polytetrafluorietyleenihartsipäällyste 31 tekee tarpeettomaksi pääs-töaineiden (kuten silikoniöljyjen) käytön rummulla 12. On tehty $6708 8 koeajo edellä selitetynlaisella 13” laboratoriokompaktoimislait-teella rummulla 12 olevan polytetrafluorietyleenihartsipäällysteen hyödyn määrittämiseksi käsiteltäessä kuitukangasrainaa 11, joka tässä tapauksessa sisälsi lämpöplastista sideainetta. Rainan koostumus ja kompaktorin ajo-olosuhteet esitetään seuraavassa taulukossa. Teflon 31:llä päällystettyä rumpua 12 käytettäessä kuitukangasraina 11 voitiin vaikeuksitta käsitellä 121°C:ssa. Kun Teflon 31 oli poistettu, rummun 12 lämpötila oli alennettava 65°C:een ennen kuin kuitukangasraina 11 voitiin kompaktoida. Tämä lämpötilan alentaminen 011 välttämätöntä siksi, että kuitukangasrainan 11 sideaineet tarrautuivat rumpuun 12. Tässä alennetussakaan lämpötilassa kuitukangasrainaa 11 ei voitu kompaktoida kun se oli uudelleen kostutettu 10 % vesipitoisuuteen höyrysuihkun avulla. Kostutetun rainan käsittelemiseksi rummun 12 lämpötila oli alennettava 49°C:een. Vetolujuus, venymä, vetoenergian absorptio ja jäykkyys paranivat kaikki, kun laitetta käytettiin korkeammassa lämpötilassa (121°C), jonka rummulla 12 oleva Teflon-31-päällyste teki mahdolliseksi.The polytetrafluoroethylene resin coating 31 eliminates the need for the use of release agents (such as silicone oils) on the drum 12. A $ 6708 8 test run has been performed on a 13 ”laboratory compaction apparatus as described above to determine the benefit of The web composition and the running conditions of the compactor are shown in the following table. Using the Teflon 31-coated drum 12, the nonwoven web 11 could be easily processed at 121 ° C. After the Teflon 31 was removed, the temperature of the drum 12 had to be lowered to 65 ° C before the nonwoven web 11 could be compacted. This temperature reduction 011 is necessary because the binders of the nonwoven web 11 adhered to the drum 12. Even at this reduced temperature, the nonwoven web 11 could not be compacted after re-wetting to 10% water content by means of a steam jet. To treat the wetted web, the temperature of the drum 12 had to be reduced to 49 ° C. Tensile strength, elongation, tensile energy absorption, and stiffness were all improved when the device was operated at the higher temperature (121 ° C) made possible by the Teflon-31 coating on drum 12.

TaulukkoTable

Rummun Kcmpak torin Rainan Vetolujuus Venymä Repäisy- TEA Jäykkyys: lämpötila vetopinta kosteus kp/cm % vastus kpm/ Verhous- °C % g m^ taipuma on 121°C Teflonia 6 1,57 2,58 827 18,4 4,3 10 1,62 32,5 810 20,9 4,8Drum Kcmpak torin Web Tensile strength Elongation Tear stiffness: temperature Tensile surface moisture kp / cm% resistance kpm / Cladding- ° C% gm ^ deflection 121 ° C Teflon 6 1.57 2.58 827 18.4 4.3 10 1 , 62 32.5 810 20.9 4.8

Krania 6* x x x x x 10* x x x x x 65°C Krania 6χ 1,50 19,2 819 14,4 2,5 10x x x x x x 49°C Krania 6 1,43 14,7 821 13,1 2,8 10 1,45 18,1 840 13,8 2,8Crane 6 * xxxxx 10 * xxxxx 65 ° C Crane 6χ 1.50 19.2 819 14.4 2.5 10x xxxxx 49 ° C Crane 6 1.43 14.7 821 13.1 2.8 10 1.45 18 , 1,840 13.8 2.8

Ei karpaktiota - 1,60 9,1 587 10,8 4,4No carp action - 1.60 9.1 587 10.8 4.4

Kompaktori: 12 % nippi, vaipan jännitys 10,2 kp viivasenttimetriä kohti, vaipan kovuus 50 Shore A Durometer.Compactor: 12% nip, jacket tension 10.2 kp per line centimeter, jacket hardness 50 Shore A Durometer.

22

Raina: 0,053 kp/m , 50 % lehtipuusulfiittia, 20 % nailon 66, 30 % polyvinyylialkoholia.Web: 0.053 kp / m, 50% hardwood sulfite, 20% nylon 66, 30% polyvinyl alcohol.

χ 1 Raina tarrautui kompaktorirumpuun - ei kompaktiota.χ 1 The web adhered to the compactor drum - no compact.

uv 2 TEA tarkoittaa vetoenergian absorptiota.uv 2 TEA stands for traction energy absorption.

Claims

56708 It will be apparent to those skilled in the art of compacting nonwoven webs that the above detailed description may be departed from in many ways without departing from the principal theme of the invention set forth in the appended claims. It would further be understood that the example described above is merely illustrative of the invention and not limiting.

A method for treating a preformed nonwoven web (11) to obtain a better feel and better settling properties on a fabric having textile staple fibers (A, a, B, b, C, c) randomly bonded together at the points of contact between the fibers (D, d, E, e, F, f) by means of a thermoplastic binder, preferably polyvinyl alcohol, having a predetermined softening temperature, in which method a) the web (11) is moisture-treated, b) the moisture-treated web is continuously moved to a compression equipment compression point formed by a movable elastic belt (16) and a circumferential segment (21) of the rotating heated drum (12) having a polished metal surface coated with a solid release film, e.g., a polytetrafluoroethylene resin film, and c) compacting the web so as to cause the resilient surface to shrink immediately behind the nip at the web (11) (16) and the drum ring (21), whereby due to the frictional bonding force between the web and the resilient surface, the web slides relative to the drum circumference and becomes compacted and compressed in its longitudinal direction, the fibers being rearranged and locally bent and crimped on top of each other between their bonding points drum surface to this temperature.

Method according to Claim 1, characterized in that the compacting treatment is carried out at a drum temperature between 71 ° C and 138 ° C.