JP2005538260A - Apparatus and method for liquid permeable perforation of nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
本発明は有孔不織布(2)を製造する方法に関し、穿孔手段が不織布に嵌入する。この穿孔手段は第1ローラ(8)の上に配置される。穿孔手段は、不織布を貫通して第2ローラ(10)の表面(15)に嵌入する。穿孔手段は不織布の繊維を変位させ、それによって穿孔手段は第2ローラ(10)上の材料に嵌入し、前記手段は、その嵌入時に、この材料を変位させることができる。さらに、対応する装置および対応する材料も提供される。本発明の目的は、有孔不織布を製造するための技術的経費を低水準に維持可能であるが、同時に高い製造速度を可能にする方法および装置を提供することである。The present invention relates to a method for producing a perforated nonwoven fabric (2), in which perforating means are fitted into the nonwoven fabric. This punching means is arranged on the first roller (8). The punching means is inserted into the surface (15) of the second roller (10) through the nonwoven fabric. The perforating means displaces the fibers of the non-woven fabric so that the perforating means fits into the material on the second roller (10), which means can displace this material when it is fitted. In addition, corresponding devices and corresponding materials are also provided. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that can maintain the technical costs for producing perforated nonwoven fabrics at a low level, but at the same time enable a high production rate.
Description
本発明は有孔不織布を製造する方法に関し、穿孔手段、特に針が不織布に嵌入する。針は第1ローラ上に位置決めされており、これらの針は不織布を貫通して第2ローラの表面に嵌入する。さらには、不織布を穿孔するロール・カレンダが提供され、このロール・カレンダは第1ローラおよび第2ローラを有する。第1ローラは穿孔手段を有する。方法および/またはロール・カレンダを使用して製造される有孔不織布の材料も説明される。 The present invention relates to a method for producing a perforated nonwoven fabric, in which a perforating means, in particular a needle, is fitted into the nonwoven fabric. Needles are positioned on the first roller, and these needles pass through the nonwoven fabric and fit into the surface of the second roller. In addition, a roll calendar for perforating the nonwoven fabric is provided, the roll calendar having a first roller and a second roller. The first roller has a punching means. A perforated nonwoven material produced using the method and / or roll calendar is also described.
針ローラおよび有孔ローラをそれぞれに有するカレンダが、欧州特許出願公開第1048419号(A1)および欧州特許出願公開第1046479号(A1)に説明されている。針ローラの針は、有孔ローラの対応する正反対の開口に嵌入し、したがって有孔ローラおよび針ローラが形成する間隙を通過して案内された材料を穿孔することができる。穿孔可能な材料は、合成樹脂薄膜、紙、または不織布材料である。後者は、数ミリメートルまでの厚さであり得る。 Calendars having a needle roller and a perforated roller, respectively, are described in EP-A-1048419 (A1) and EP-A-1046479 (A1). The needle of the needle roller fits into the corresponding diametrically opposite opening of the perforated roller and can therefore pierce the guided material through the gap formed by the perforated roller and the needle roller. The perforable material is a synthetic resin thin film, paper, or nonwoven material. The latter can be up to a few millimeters thick.
本発明の目的は、有孔不織布を製造するための技術的経費を低水準に維持可能であるが、同時に高い製造速度を可能にする方法および装置を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that can maintain the technical costs for producing perforated nonwoven fabrics at a low level, but at the same time enable a high production rate.
本目的は、特許請求項1の特徴を有する、有孔不織布を製造する方法と、特許請求項10の特徴を有する、不織布を穿孔するためのロール・カレンダとによって実現される。他の有利な実施の形態は、個々の従属請求項において特定される。
This object is achieved by a method for producing a perforated nonwoven fabric having the features of claim 1 and a roll calendar for perforating the nonwoven fabric having the features of
有孔不織布を製造するための本発明に係る方法は、穿孔手段、特に針が不織布に嵌入することを提示する。これらの針はローラ上に位置決めされ、針は不織布を貫通して第2ローラの表面に嵌入する。針は不織布の繊維を変位させ、これらの針は材料に嵌入する。この材料は、針が材料を変位させ得るように選択される。特に、針は、材料の中に輪郭ができるように材料を変位させ得る。針は、再現自在にこれらの輪郭に嵌入することが好ましい。輪郭は、最初に穿孔手段が嵌入することによって個々に形成される。穿孔手段は、好ましくは第2ローラの表面の少なくとも一部を形成する繊維状材料の少なくとも一部に嵌入することが好ましい。この変位可能な材料は、特にフェルト材料である。 The method according to the invention for producing a perforated nonwoven fabric presents that a perforating means, in particular a needle, fits into the nonwoven fabric. These needles are positioned on the rollers, and the needles penetrate the nonwoven and fit into the surface of the second roller. The needles displace the nonwoven fibers and these needles fit into the material. This material is selected so that the needle can displace the material. In particular, the needle can displace the material so that there is a contour in the material. The needle is preferably reproducibly inserted into these contours. The contours are individually formed by first inserting the drilling means. The punching means is preferably fitted into at least part of the fibrous material forming at least part of the surface of the second roller. This displaceable material is in particular a felt material.
1つの改良点によれば、穿孔手段は針である。これらの針は、様々な幾何学形状および断面を有し得る。例えば、針は先端が尖っていてもまた丸くてもよいし、アンダーカットを有してもよく、さらに円筒形または円錐形であってもよい。その幾何学形状および断面は、針の長さ全体にわたって変化してもよい。針の他には、例えば、角錐、切株形、特に、円錐形切株形、キノコ形状、少なくとも一部が丸い頭部を有する楕円形状が使用可能である。穿孔手段は、固体から切削加工、エッチング、または腐食加工によっても作製可能である。穿孔手段は、例えば、接着、固締め、または別の形状合わせおよび/もしくは摩擦的な方法で、爾後に一体化することも可能である。 According to one improvement, the piercing means is a needle. These needles can have various geometric shapes and cross sections. For example, the needle may be pointed or rounded, may have an undercut, and may be cylindrical or conical. Its geometry and cross section may vary over the length of the needle. Besides needles, for example, pyramids, stub shapes, in particular conical stub shapes, mushroom shapes, elliptical shapes with at least a partially rounded head can be used. The perforating means can also be produced from a solid by cutting, etching, or corrosion processing. The piercing means can also be integrated after heeling, for example by gluing, clamping, or another shape and / or friction method.
穿孔手段、特に針は、第2ローラの表面を形成するフェルト材料に嵌入することが好ましい。このようにして、フェルト材料は第2ローラ上に位置決めされるので、フェルト材料は、針と正反対の片方を構成するが、このフェルト材料は、弾性的に挙動できるばかりでなく、ある一定の硬度も有する。フェルト材料は、第2ローラが不織布に滑り込むとき、それが不織布の繊維を横方向に変位させるように、このローラ上で不織布を安定化し得ることが好ましい。 The perforating means, in particular the needle, is preferably fitted into a felt material that forms the surface of the second roller. In this way, since the felt material is positioned on the second roller, the felt material constitutes one of the opposite sides of the needle, which not only can behave elastically but also has a certain hardness. Also have. The felt material is preferably capable of stabilizing the nonwoven on this roller so that when the second roller slides into the nonwoven, it displaces the fibers of the nonwoven laterally.
1つの実施形態によれば、第2ローラ上で使用されるフェルト材料は、機械的な張力を受けながら第2ローラ上に位置決めされている。これは、特に、針および/または第1ローラよって印加される圧力に対して、フェルト材料の一定程度の強度をもたらす。このようにして、フェルト材料は一定程度弾性的に挙動することも可能である。 According to one embodiment, the felt material used on the second roller is positioned on the second roller under mechanical tension. This results in a certain degree of strength of the felt material, in particular against the pressure applied by the needle and / or the first roller. In this way, the felt material can also behave elastically to some extent.
本方法の1つの実施形態によれば、針を有する第1ローラが駆動される一方で、フェルト材料を表面上に有する第2ローラは直接駆動されない。直接駆動されるのではなく、第1ローラが動くと、第2ローラは、不織布材料に針が嵌入することによって確実に随伴される。このようにして、第1ローラおよび第2ローラは相互に同期して回転する。フェルト材料は、針がフェルト材料に嵌入するとき、それが常にほぼ同じ箇所で行われるように選択されることが好ましい。したがって、針が常に嵌入する穴がフェルト材料の内部に形成される。このようにして、フェルト材料が第2ローラ上で使用されるとき、このフェルト材料の摩耗が限定される。 According to one embodiment of the method, the first roller with the needle is driven, while the second roller with felt material on the surface is not driven directly. Rather than being driven directly, as the first roller moves, the second roller is reliably entrained by the needle fitting into the nonwoven material. In this way, the first roller and the second roller rotate in synchronization with each other. The felt material is preferably selected such that when the needle fits into the felt material, it always takes place at approximately the same location. Therefore, a hole into which the needle always fits is formed in the felt material. In this way, the wear of this felt material is limited when it is used on the second roller.
他の1つの実施形態によれば、針が加熱される。不織布の溶解温度またはフェルト材料の分解温度を下回る温度まで加熱することが好ましい。例えば、針の表面温度は、不織布の繊維が溶解されかつ/または柔軟にされるが、繊維の構造自体は破壊されないように設定可能である。本方法の改良点は、フェルト材料を収縮ホースとして第2ローラに装着することを提示する。このような収縮ホースは継ぎ目がないことが好ましい。第2ローラは金属表面を有することが好ましい。その表面は滑らかであっても、または波形を有してもよい。その波形は、例えば、螺旋として作られてもよいし、または平行な軸を有する溝の形態であってもよい。第2ローラの表面が左または右勾配のねじ状の溝を有することも可能である。第2ローラの特に金属製の表面とフェルト材料とは、このホースが第2ローラの金属表面に対して圧力を及ぼすことによって好ましく結合される。さらには、フェルト材料と金属表面との間に接着剤を塗布することもできる。このような接着剤は、例えば、アルコールまたは類似物の効果によって再分解可能であることが好ましい。このようにして、薄膜材料と第2ローラとの間の結合は再び解除可能である。フェルト材料が過度に摩耗すれば、それは新たなフェルト材料に交換される。第2ローラの他の部分は、完全に交換不要である。 According to another embodiment, the needle is heated. Heating to a temperature below the melting temperature of the nonwoven fabric or the decomposition temperature of the felt material is preferred. For example, the surface temperature of the needle can be set such that the nonwoven fibers are dissolved and / or softened, but the fiber structure itself is not destroyed. An improvement of the method presents attaching the felt material to the second roller as a shrink hose. Such shrink hoses are preferably seamless. The second roller preferably has a metal surface. The surface may be smooth or corrugated. The corrugation may be made, for example, as a helix, or in the form of a groove having parallel axes. It is also possible for the surface of the second roller to have a threaded groove with a left or right slope. The second roller, particularly the metal surface and the felt material, are preferably joined by applying pressure to the metal surface of the second roller. Furthermore, an adhesive can be applied between the felt material and the metal surface. Such adhesives are preferably re-degradable by the effect of, for example, alcohol or the like. In this way, the bond between the thin film material and the second roller can be released again. If the felt material wears excessively, it is replaced with new felt material. The other parts of the second roller need not be completely replaced.
同様に独自な着想を表す1つの改良は、フェルト材料を担持体に装着することを提示する。次いで、担持体を有するフェルト材料は引き続いて、例えばローラ上に被せられる。この担持体は交換ボビンであることが好ましい。この交換ボビンは、ローラ上に押し被せられることが好ましい。交換ボビンとローラとは、典型的な結合、特に、摩擦および/または形状合わせによって結合される。例えば、トルクおよび溝システム、ねじ結合、または類似の方式を使用してもよい。フェルト材料は、担持体を再使用できるように、担持体に交換自在に装着されることが好ましい。担持体、特に、交換ボビンでは、迅速なフェルト材料の交換が可能になる。したがって、カレンダの休止時間が最小限になる。フェルト材料と担持体とは、例えば、フェルト材料をローラに結合する文脈で上に述べたように結合される。交換ボビンには、合成樹脂材料を使用することが好ましい。収縮ホースのみを交換ボビン上に被せるだけで済む。カレンダのローラは不変のままでよい。多連交換ボビンを使用することによって、フェルト材料の比較的短い有用寿命さえも直ちに克服することができる。十分な補給によって、交換ボビンの交換は、巻出機からのロールの交換と同時に実行可能である。 One improvement, which also represents a unique idea, presents the attachment of felt material to the carrier. The felt material with the carrier is then subsequently placed, for example on a roller. This carrier is preferably an exchange bobbin. This replacement bobbin is preferably pushed over the roller. The exchange bobbin and the roller are coupled by typical coupling, in particular by friction and / or shape matching. For example, a torque and groove system, threaded connection, or similar scheme may be used. It is preferable that the felt material is exchangeably attached to the carrier so that the carrier can be reused. With the support, in particular with the exchange bobbin, the felt material can be exchanged quickly. Thus, calendar downtime is minimized. The felt material and the carrier are coupled as described above, for example, in the context of coupling the felt material to the roller. It is preferable to use a synthetic resin material for the exchange bobbin. Only the shrink hose is placed on the replacement bobbin. The calendar roller may remain unchanged. By using multiple exchange bobbins, even the relatively short useful life of the felt material can be overcome immediately. With sufficient replenishment, the replacement bobbin can be replaced at the same time as the roll from the unwinder.
本発明の他の同様に独自な着想によれば、ロール・カレンダは、例えば、交換ボビンを交換できるように、一方の側からカウンタ・ローラに到達可能であるように構成されている。このような交換は、他方の側が、その位置に、例えば、ベアリングの中に留まりながら行われることが好ましい。カウンタ・ローラの重量を補償する必要があれば、この目的のためにカレンダに支持体を設けることができる。このような支持体は、それが備わっていなければ、カウンタ・ローラの今や自由になった側の固締を緩めることによって生じる重量を吸収する。支持体は、交換ボビンを被せかつ剥がすときに十分に保護されるように、少なくとも一部が可動式であることが好ましい。支持体の一部は、特にカウンタ・ローラの軸に沿って可動式である。1つの改良点によれば、カウンタ・ローラは、装着可能な重量受けによって自由側で支持される。この重量受けは、例えば、ねじ込み装着され、カウンタ・ローラの軸に沿って延在する。この力受けは、特に、スリーブの押し付けおよび押し離しが可能であるように十分に長い。 According to another equally unique idea of the invention, the roll calendar is configured such that it can reach the counter roller from one side, for example so that the exchange bobbin can be exchanged. Such an exchange is preferably carried out while the other side remains in its position, for example in a bearing. If it is necessary to compensate for the weight of the counter roller, the calendar can be provided with a support for this purpose. Such a support, if not provided, absorbs the weight caused by loosening the now free side clamping of the counter roller. The support is preferably at least partially movable so that it is sufficiently protected when the replacement bobbin is covered and peeled off. A part of the support is movable, in particular along the axis of the counter roller. According to one improvement, the counter roller is supported on the free side by a wearable weight receiver. The weight receiver is, for example, screwed and extends along the axis of the counter roller. This force bearing is particularly long enough to allow the sleeve to be pressed and released.
他の同様に独自の着想は、カレンダがカウンタ・ローラ用のローラ交換機を有することを提示する。例えば、第1のフェルト材料が過度に摩耗して交換を要する場合には、第1のフェルト材料を有する第1のカウンタ・ローラを穿孔ローラから離れるように移動させ、第2のフェルト材料を有する、カレンダの第2のカウンタ・ローラを穿孔ローラに接触させる。第1のカウンタ・ローラは、第1のフェルト材料を交換するために今や脱着可能である。例えば、カレンダ用のローラ交換機が、独国特許第10005306号(C1)に開示されており、本発明の開示の範囲内において、その開示全体を、特に、カレンダ、ローラ交換、およびローラの動作に関して参照する。 Another equally unique idea presents that the calendar has a roller changer for the counter roller. For example, if the first felt material is excessively worn and needs to be replaced, the first counter roller having the first felt material is moved away from the perforation roller and has the second felt material. The second counter roller of the calendar is brought into contact with the perforating roller. The first counter roller can now be removed to change the first felt material. For example, a roller changer for a calendar is disclosed in German Patent No. 10005306 (C1), and within the scope of the present disclosure, the entire disclosure, in particular with respect to calendar, roller change and roller operation, is disclosed. refer.
例えば、フェルト・ホースが第2ローラの洗浄済み表面または洗浄済み担持体上に被せられ、引き続いて約60〜80℃に加熱された水によって湿潤されると、フェルト・ホースの使用時に適切な圧力が得られる。この場合に、水に追加的な湿潤剤を追加することが有利であり得るが、それは、例えば、洗剤でよい。このような方式で、フェルト・ホースの収縮性が助長される。引き続いて、このフェルト・ホースは、冷水を使って急冷され、第2ローラ上で、例えば、30〜40℃の温度で乾燥される。このようにフェルト材料と第2ローラおよび/または担持体との間の結合が十分に実現されるので、針がフェルト材料を穿通するとき、フェルト材料と第2ローラとの間には滑りが発生しない。 For example, if the felt hose is placed on the cleaned surface of the second roller or the cleaned carrier and subsequently wetted by water heated to about 60-80 ° C., the appropriate pressure when using the felt hose Is obtained. In this case, it may be advantageous to add an additional wetting agent to the water, but it may be, for example, a detergent. In this way, the shrinkage of the felt hose is promoted. Subsequently, the felt hose is quenched with cold water and dried on the second roller, for example, at a temperature of 30-40 ° C. Thus, the coupling between the felt material and the second roller and / or the carrier is sufficiently realized, so that when the needle penetrates the felt material, slippage occurs between the felt material and the second roller. do not do.
フェルト材料の表面自体も処理可能である。これは、例えば、フェルト材料の表面に、障害を引き起こす隆起または摩耗の兆候がある場合に必要である。粗面にするか、または粗面の程度を軽減するように表面を処理することも可能である。後者は、例えば、突き出すフェルト材料繊維を軽く歌って、次いで、例えば、刷毛を使用して除去することによって実行可能である。 The surface of the felt material itself can also be treated. This is necessary, for example, when the surface of the felt material has signs of bulging or wear causing damage. It is also possible to treat the surface to be roughened or to reduce the degree of roughening. The latter can be done, for example, by lightly singing the protruding felt material fiber and then removing it using, for example, a brush.
繊維状材料として羊毛を含むフェルト材料を使用することが好ましい。しかし、幾つかの応用例では、フェルト材料として他の繊維状材料を使用することも推奨され得る。これらは、例えば、亜麻もしくは綿、ビスコース、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、またはポリフェニレンスルフィドでよい。羊毛は100℃付近の長時間耐熱性を有するが、他方で、より高温の針温度では、例えば、ポリアミド、ポリエステル、またはアラミドの繊維が使用される。使用する収縮ホースの特別な耐久性は、それがドイツ工業規格61 200に準拠するF群の硬度を有するときに得られた。フェルト材料は、0.32g/cm3と0.48g/cm3との間の総密度を有することが好ましい。フェルト材料は、5mmを上回るフェルト厚さ、特に、8mmを上回るフェルト厚さ、好ましくは10mm以上であって、例えば、15mmまでのフェルト厚さを有することが好ましい。フェルト・ホースは、約10mmの壁厚および0.36g/cm3の密度を有する、F2に準拠した羊毛フェルトを含むものを使用することが好ましい。 It is preferable to use a felt material containing wool as the fibrous material. However, in some applications, it may be recommended to use other fibrous materials as the felt material. These may be, for example, flax or cotton, viscose, polyamide, polyacrylonitrile, polyester, polypropylene, aramid, polytetrafluoroethylene, polyamide, or polyphenylene sulfide. Wool has a long-term heat resistance of around 100 ° C., while at higher needle temperatures, for example, polyamide, polyester or aramid fibers are used. The special durability of the shrink hose used was obtained when it had a group F hardness according to German Industrial Standard 61200. Felt material preferably has a total density of between 0.32 g / cm 3 and 0.48 g / cm 3. The felt material preferably has a felt thickness of more than 5 mm, in particular a felt thickness of more than 8 mm, preferably more than 10 mm, for example up to 15 mm. Preferably, the felt hose comprises a F2 compliant wool felt having a wall thickness of about 10 mm and a density of 0.36 g / cm 3 .
フェルト・ホースおよび/またはフェルト材料を使用すると、針および/または第1ローラの温度膨張をほとんど考慮する必要がないという他の利点が備わる。特に、第1ローラが第2ローラを随伴する場合には、針とそのフェルト材料中の嵌入箇所とが自動的に同期される。さらに、1つの実施形態では、第2ローラの材料が、この第2ローラの表面を形成するフェルト材料よりも小さい弾性を有することが提示されている。第2ローラは、金属、特に、合金鋼から製造されることが好ましい。別の実施形態では、第2ローラが合成樹脂を含むこと、好ましくは大部分が合成樹脂から作製されることが提示されている。さらには、第2ローラは中空ローラであってもよい。 The use of a felt hose and / or felt material provides the other advantage that little need to consider the thermal expansion of the needle and / or the first roller. In particular, when the first roller accompanies the second roller, the needle and its fit in the felt material are automatically synchronized. Furthermore, in one embodiment, it is proposed that the material of the second roller has less elasticity than the felt material that forms the surface of the second roller. The second roller is preferably made of metal, in particular alloy steel. In another embodiment, it is proposed that the second roller comprises a synthetic resin, preferably made largely from synthetic resin. Furthermore, the second roller may be a hollow roller.
第1ローラと第2ローラとの間の間隙は、不織布を穿通する針が不織布の繊維を変位させかつフェルト材料を圧迫し、繊維が圧縮されかつ不織布中の穴が安定化するように設定されることが好ましい。ローラおよびそれを通過して案内される不織布の速度、印加される圧力、温度、および他のパラメータによっては、これらの穴が、例えば、漏斗形を取る場合もある。さらには、第2ローラ上にフェルト材料を用いると、非常に多様な針の形状が使用可能になる。それらは、先端が尖った形、円錐形、先端が丸い形、または別様の形でもよい。それらの断面は、四角形、星形、円形、半円形、文字形、またはこれらすべての混合形であってもよい。 The gap between the first roller and the second roller is set so that the needle that penetrates the nonwoven fabric displaces the fibers of the nonwoven fabric and compresses the felt material, compressing the fibers and stabilizing the holes in the nonwoven fabric. It is preferable. Depending on the speed of the roller and the nonwoven guided through it, the pressure applied, the temperature, and other parameters, these holes may take, for example, a funnel shape. Furthermore, the use of felt material on the second roller allows a great variety of needle shapes to be used. They may be pointed, conical, rounded or otherwise shaped. Their cross-section may be square, star-shaped, circular, semi-circular, letter-shaped, or a mixture of all of these.
1つの改良点によれば、針は、それらが嵌入するとき、繊維の少なくとも一部が不織布から変位されるように特に形作られる。このような場合には、繊維は、針の形状に対応して変形する構造を形成する。その構造は、不織布が第1および第2ローラを通過した後に、不織布の表面から立ち上がることが好ましい。本方法の別の1つの実施形態は、針がフェルト材料に嵌入するとき、繊維の少なくとも一部もフェルト材料の中に引き込むことを提示する。これによって、次に不織布が第2ローラから引き離されるとき、不織布表面の既存の質感がより顕著になり得る。例えば、繊維は、フェルトの中に付着することによって、フェルトと繊維との結合が切れるまで引き出され得る。 According to one improvement, the needles are specially shaped so that at least some of the fibers are displaced from the nonwoven when they are inserted. In such a case, the fibers form a structure that deforms corresponding to the shape of the needle. The structure preferably rises from the surface of the nonwoven fabric after the nonwoven fabric passes through the first and second rollers. Another embodiment of the method presents that at least a portion of the fiber is also drawn into the felt material when the needle fits into the felt material. Thereby, when the nonwoven fabric is next pulled away from the second roller, the existing texture of the nonwoven fabric surface may become more prominent. For example, the fibers can be pulled out by attaching in the felt until the bond between the felt and the fiber breaks.
本発明の他の着想によれば、不織布を穿孔するためのロール・カレンダが提供され、このロール・カレンダは第1および第2ローラを有する。第1ローラは、この第1ローラの表面から突出する穿孔手段を有する。第1および第2ローラは間隙を形成し、それを通過して穿孔すべき不織布が案内される。第2ローラは表面としてフェルト材料を有し、第1ローラと第2ローラとの間の間隙は、穿孔手段がフェルト材料に嵌入するように設定されている。1つの改良では、第1ローラと第2ローラとの間の間隙は変更可能であることが提示されている。特に、その間隙は、使用される針が、フェルト材料および通過して案内される不織布に完全に嵌入するのではなく、一定の範囲までしか嵌入しないように設定可能である。 According to another idea of the invention, a roll calendar for perforating a non-woven fabric is provided, the roll calendar having first and second rollers. The first roller has a punching means protruding from the surface of the first roller. The first and second rollers form a gap through which the nonwoven fabric to be perforated is guided. The second roller has a felt material as a surface, and the gap between the first roller and the second roller is set so that the punching means fits into the felt material. In one refinement, it has been proposed that the gap between the first roller and the second roller can be varied. In particular, the gap can be set so that the needle used does not fit completely in the felt material and the nonwoven guided through, but only to a certain extent.
針ローラは円形の針形状を有することが好ましい。針の直径は1mmと約3mmとの間の値を有することが好ましい。針の面積は特に1.5mm2と5mm2との間であり、針の密度は1cm2当たり8と25との間が好ましく、針の面積成分は、30%から70%までの間であることが好ましい。フェルト材料中の針の挿入深さは、2mmから6mmまでの間が好ましい。第1ローラと第2ローラとの間の間隙は、針がフェルト材料および不織布の中に完全には挿通されないように設定されることが好ましい。他の1つの実施形態では、間隙は、それらのローラの間を案内される不織布が穿孔と同時に圧縮されるような寸法を有する。例えば、この目的のために、不織布を圧力および/または温度にさらすことができるが、それは第1ローラまたはその一部によって不織布に印加される。 The needle roller preferably has a circular needle shape. The needle diameter preferably has a value between 1 mm and about 3 mm. The area of the needle is in particular between 1.5 mm 2 and 5 mm 2 , the density of the needle is preferably between 8 and 25 per cm 2 and the area component of the needle is between 30% and 70%. It is preferable. The insertion depth of the needle in the felt material is preferably between 2 mm and 6 mm. The gap between the first roller and the second roller is preferably set so that the needle is not completely inserted through the felt material and the nonwoven fabric. In another embodiment, the gap has dimensions such that the nonwoven guided between the rollers is compressed simultaneously with the perforation. For example, for this purpose, the nonwoven can be subjected to pressure and / or temperature, which is applied to the nonwoven by a first roller or part thereof.
典型的な針ローラのデータを下表に列挙するが、この針ローラを使用してフェルト材料との相互作用において様々な不織布を第2ローラ上で穿孔した。 Typical needle roller data is listed in the table below, which was used to perforate various nonwoven fabrics on the second roller in interaction with the felt material.
B:ポリプロピレンのスパン結合不織布+ポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維のスパン結合不織布
表示の実験では、スクリーン・ベルト速度が95m/分であった。
穿孔手段、特に針は、不織布が液体に対して透過性であるように不織布を穿孔するように実施されることが好ましい。この場合では、使用する不織布として予め結合された不織布を使用することが特に適切であることが判明した。単層不織布を使用することが好ましい。例えば、大部分がポリプロピレンから作製したスパン結合不織布が使用されているが、それは単層である。このようなスパン結合不織布は、20g/m2と40g/m2との間の重量を有することが好ましい。基本的な重量は、約30g/m2であることが好ましい。予め結合された不織布は、例えば、熱融着結合の形態にある14.49%の結合面積を有する。不織布は、10%と約60%との間の結合面積を有することが好ましい。熱融着結合の他に、不織布は、他の結合方法、例えば、ジェット水流結合、接着剤、粘着性繊維、超音波溶着などによっても、その安定性および強度を得ることができる。作成された穴の寸法は、例えば、穴の面積として1.09mm2であり、MDにおける平均長さは1.35mmであり、CDにおける平均長さは1.04mmであった。使用した針ローラは、この目的のために熱媒油を使用して内側から加熱し、針ローラの表面温度を105℃と130℃との間に設定した。単層不織布を使用すると、約1のMD対CDの軸比を有する穴寸法が実現した。この場合では、95m/分までの速度を使用した。 The perforating means, in particular the needle, is preferably implemented to perforate the nonwoven so that the nonwoven is permeable to liquids. In this case, it has been found particularly suitable to use a pre-bonded nonwoven as the nonwoven used. It is preferable to use a single layer nonwoven fabric. For example, a spunbond nonwoven made mostly of polypropylene is used, but it is a single layer. Such a spunbonded nonwoven fabric preferably has a weight between 20 g / m 2 and 40 g / m 2 . The basic weight is preferably about 30 g / m 2 . The prebonded nonwoven has a bonded area of 14.49%, for example, in the form of heat fusion bonding. The nonwoven fabric preferably has a bonded area between 10% and about 60%. In addition to heat fusion bonding, the nonwoven fabric can have its stability and strength by other bonding methods such as jet water flow bonding, adhesives, tacky fibers, ultrasonic welding and the like. The dimension of the created hole was, for example, 1.09 mm 2 as the area of the hole, the average length in MD was 1.35 mm, and the average length in CD was 1.04 mm. The used needle roller was heated from the inside using heat transfer oil for this purpose, and the surface temperature of the needle roller was set between 105 ° C and 130 ° C. Using a single layer nonwoven, hole dimensions with an axial ratio of about 1 MD to CD were achieved. In this case, speeds up to 95 m / min were used.
他の実験、例えば、2層不織布に対する実験を実施した。第1層はポリプロピレン製のスパン結合不織布から作製し、第2層を複合繊維材料から作製した。2層不織布は予め結合され、約17%の結合面積を有していた。特に適切で、安定性のある円形穿孔が、30g/m2と40g/m2との間の基本重量に対して得られた。 Other experiments were conducted, for example, on a two-layer nonwoven fabric. The first layer was made from a polypropylene spunbonded nonwoven and the second layer was made from a composite fiber material. The two-layer nonwoven was prebonded and had a bonded area of about 17%. Particularly suitable and stable circular perforations were obtained for basis weights between 30 g / m 2 and 40 g / m 2 .
特に8%と25%との間にある結合面積を有する予め結合された不織布を穿孔用に使用することが好ましい。 In particular, it is preferred to use a prebonded nonwoven fabric for perforation with a bond area between 8% and 25%.
不織布は、列挙したポリプロピレンおよびポリエチレン材料の他に、他の材料、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ガラス繊維、PET、ビスコース、アセテート、ポリアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、これらの共重合体、およびこれらの混合物を含み得る。特に、これらの材料から作製した複合繊維または多重繊維の不織布を使用することも可能である。 In addition to the listed polypropylene and polyethylene materials, the nonwoven fabric is made of other materials such as polyamide, polyester, glass fiber, PET, viscose, acetate, polyacrylic, polystyrene, polyvinyl chloride, copolymers thereof, and Mixtures of these may be included. In particular, it is also possible to use a composite fiber or a multi-fiber nonwoven fabric made from these materials.
他の有利な実施の形態および改良が以下の図面から推論可能である。本発明の図面による実施の形態において本発明をそのようなものとして限定するのではなく、図面に例示されている特徴は、以上に説明した本発明の実施の形態と組合せてさらに独自の改良が可能である。 Other advantageous embodiments and improvements can be inferred from the following drawings. Rather than limiting the present invention as such in the embodiments of the drawings of the present invention, the features illustrated in the drawings may be further improved in combination with the embodiments of the present invention described above. Is possible.
図1は、有孔不織布2を製造するための第1の装置1を示す。予め結合された不織布3が、巻出機4から様々なウェブ案内5および張力調整ローラ6上をロール・カレンダ7まで案内される。このロール・カレンダ7は、穿孔手段として針9を有する第1ローラ8と、第2ローラ10とを有する。この第2ローラ10は、好ましくは金属から作製され、その表面上にフェルト材料11を有する。フェルト材料11は収縮ホース12であることが好ましい。この収縮ホース12は第2ローラ10に押し被せられ、収縮ホース12の内表面13が第2ローラ10の金属面14と接触している。したがって、収縮ホース12の表面15は、同時に第2ローラ10の外表面を形成する。第1ローラ8の針9は表面15に嵌入する。予め結合された不織布3は、今や、それが最初に第2ローラ10に載るようになってロール・カレンダ7まで案内される。予め結合された不織布3は、第2ローラ10回りに90°よりも大きなループ角を有すること好ましく、特に、120°よりも大きく、好ましくは、180°よりも大きいループ角を有する。これは、フェルト材料11上に安定することにより、針9によって穿孔されるまでに不織布中の張力を軽減することができる。特に、このようにして未穿孔の不織布3の皺を伸ばすことができる。規定の張力が不織布に加えられることが好ましい。この張力は、例えば、少なくとも張力調整ローラ6によって検出可能であり、位置調節器によっても調整可能であることが好ましい。
FIG. 1 shows a first device 1 for producing a perforated
第1ローラ8と第2ローラ10との間の間隙16を調整できることも図1から分かる。2個のローラ8、10の少なくとも一方はその位置が変更可能である。このようにしてフェルト材料11中の針9の穿孔深さを調整することができる。穿孔深さの調整は、例えば、穿孔済み不織布2の穿孔画像を点検することによって穿孔直後に点検可能である。これは、特に自動的に実行可能である。例えば、品質は、検出ユニットによって、好ましくは、カメラおよび予め選択可能なパラメータによって直ちに点検可能であり、ばらつきの発生時には適切な調整を行うことができる。例えば、フェルト材料を交換しなければならない時点も追加的に知らせることができる。未穿孔の不織布3を針9によって穿孔した後、別の独自な着想にしたがって、穿孔済みの不織布は直ちに間隙16から引き出されることなく、巻取機を使用して巻き取られる。この不織布は、引き出されるのではなく、第1ローラ8上に留まり、矢印によって示す回転方向にしたがってさらに案内される。穿孔済み不織布2は、90°よりも大きなループ角に沿って、特に、120°よりも大きな角度、好ましくは、160°から270°までの値域内で案内されることが好ましい。このように案内された後でのみ、穿孔済み不織布2は第1ローラ8から、したがって、針9から引き離される。このように不織布を案内すると、多くの利点が備わる。すなわち、第1に、針の温度が十分に加熱され、不織布における穿孔が安定化し得る。この場合に、安定化は、針9を取り巻く不織布繊維に熱をより均一に伝えると共に、特に、よりゆっくりと伝えることによって実現可能である。これによって、例えば、針9に直に接触している不織布繊維の柔軟化が可能になるばかりではない。そればかりでなく、好ましくは、より大きな巻付け角度によって、針に隣接して位置する不織布の繊維を少なくとも柔軟化することも可能になる。柔軟化すると、相互に押付け合う繊維表面が好ましく僅かに密着するようになる。このようにして、想定した構造および幾何学形状を安定させることができる。さらには、このような方式で不織布を案内すると、穿孔済みの不織布2に針9が嵌入しかつ不織布がフェルト材料11の表面上をさらに案内されることによって、不織布の繊維は相互に圧縮し合うことが可能になる。これも、針9によって不織布中に作成された穿孔構造の安定化につながる。穿孔済みの不織布2は、第1ローラ8から第2の張力測定ローラ17まで案内される。そこから、穿孔済みの不織布2は、ウェブ案内5を介して巻取機18に到達する。張力測定ローラ17によって、穿孔工程中に不織布に加わる応力の反復点検が可能になり、それにしたがって巻取機18および/または巻出機4の速度を調整することができる。さらには、第1ローラ8および/または第2ローラ10の速度は、望ましい引っ張り応力が不織布に作用するように調節可能である。
It can also be seen from FIG. 1 that the
図2は、図1からの細部を示す。収縮ホース12のフェルト材料11に針9が嵌入しているのが分かる。第1ローラ8の典型的な構造が模式的に示されている。針9は、第1ローラ8の表面の中に導入される。第1ローラ8に針または他の穿孔手段を設ける目的を構造的に実現し得ることは関連技術で知られている。例えば、本開示の範囲内において、上に引用した関連技術の文書を参照されたい。
FIG. 2 shows details from FIG. It can be seen that the
図3は単層不織布19を示し、図4ではその穿孔状態が示されている。単層不織布19は、スパン結合不織布であることが好ましい。穿孔は、特に、表面から突出する不織布繊維が漏斗形構造を形成するように実施される。
FIG. 3 shows a single-
図5および図6は2層不織布20を示すが、それは、穿孔前に緊密に積層されるか、または穿孔工程によって緊密に積層される。第1層21および第2層22は同時に穿孔される。第1層21の漏斗形構造は、この場合に、第2層22がさらに隆起することなく、ほぼ滑らかな表面を有するように後者に延入するように形成されることが好ましい。しかし、針が穿通する深さによっては、第1層21および/または第2層22からの不織布繊維が、2層不織布20の表面から立ち上がる場合もある。
FIGS. 5 and 6 show a two-
図7は交換ボビン23を示すが、それは合成樹脂から作製されることが好ましい。特にフェルト材料11を有する収縮ホースは、例えば、交換ボビンに装着される。フェルト材料11は、爾後に新たな収縮ホースを再び交換ボビン23上に配置できるように、交換ボビン23から再び取り外すことが可能である。交換ボビン23は、ある一定の弾性を有しかつ/または一定程度変形可能であることが好ましい。例えば、このようにして、収縮ホースから交換ボビン23に作用する圧力は、この交換ボビン23から、穿孔ローラと正反対に位置決めされた、カレンダのカウンタ・ローラに作用し得る。特に、この圧力は非常に大きいので、交換ボビン23をカウンタ・ローラ上に少なくとも付着した状態に保持することができる。
FIG. 7 shows the
図8はカレンダ24の模式的な図を示すが、このカレンダは横方向から到達可能である。これによって、第2ローラ10を取り外す必要もなく、第2ローラ10上の表面を交換することができる。この目的のために、ホルダ25および/もしくはカバーを横方向にめくるか、または上向きもしくは下向きにずらすことができる。こうして第2ローラ10に横方向から自由に到達可能になる。特に、第2ローラ10のローラ構造ならびに対応する寸法および重量は、カレンダ24の一側のホルダが第2ローラ10の重量に十分に耐えるように設計可能である。これは、カレンダ24の休止中ばかりでなく、カレンダ24の動作中であっても該当し得る。例えば、第2ローラ10は、中空ローラでよく、軽量材料から作製されていても、かつ/または少なくとも一部が合成樹脂製であるかもしくはアルミニウム製であってもよい。一側のみが固締可能であることを利用して、第2ローラ10をカレンダ枠から引き出すことも可能であり、第2ローラ10の表面を交換することできる。
FIG. 8 shows a schematic view of the
図9に示した模式図の構造および動作方式は、図1から知られる配置のそれらに対応する。さらに、図9には原理が例示されており、それにしたがって第2ローラ10は、交換機構によって第3のローラ26と交換可能である。このように、例えば、第2ローラ10は、第3ローラ26が第1ローラ8に係合されている間に交換可能である。この目的のために、ロール・カレンダ7は、第3ローラ26の他に、例えば、第2ローラ10および第3ローラ26を相互連結するレバー機構27を有する。このレバー機構27は、軸(詳細に図示せず)回りに矢印によって示すように動かされ、例えば、第2ローラ10が第1ローラ8から離れるように移動する。反対に、第3ローラ26が第1ローラ8に向かって移動する。個々のローラ10、26の第1ローラ8までの距離の微調整は、レバー機構27とは別個に実行可能であることが好ましい。第3ローラ26が第1ローラ8に係合すると、穿孔すべき不織布は、破線によって示すように、第3ローラ26に沿って第1ローラ8に案内され得る。張力測定ローラ17の位置は、第3ローラ26の位置に適応可能であることが好ましい。このようにして、たとえ第3ローラ26の動作中であっても張力測定が確実に行われる。
The structure and operation scheme of the schematic diagram shown in FIG. 9 corresponds to those of the arrangement known from FIG. Further, FIG. 9 illustrates the principle, and accordingly, the
Claims (29)
前記穿孔手段は、前記不織布の繊維を変位させ、それによって前記穿孔手段は前記第2ローラ(10)の上の材料に嵌入し、それらは前記嵌入時に前記材料を変位させ得ることを特徴とする方法。 A method for producing a perforated nonwoven fabric (2), wherein a perforation means is fitted into the nonwoven fabric, the perforation means is disposed on a first roller (8), and the perforation means penetrates the nonwoven fabric. Inserted into the surface (15) of the second roller (10),
The perforating means displaces the fibers of the non-woven fabric so that the perforating means fits into the material on the second roller (10), which can displace the material during the fitting. Method.
前記第2ローラ(10)は、その表面が前記穿孔手段によって変位され得る材料であり、前記間隙(16)は前記穿孔手段が前記材料に嵌入するように設定されることを特徴とするロール・カレンダ(7)。 A roll calendar (7) for perforating a non-woven fabric, the roll calendar (7) having first (8) and second (10) rollers, wherein the first roller (8) is: Having a perforating means projecting from the surface of the first roller (8), and the first (8) and second (10) rollers form a gap (16) through which to drill The nonwoven is guided,
The second roller (10) is made of a material whose surface can be displaced by the punching means, and the gap (16) is set so that the punching means fits into the material. Calendar (7).
前記不織布は、20g/m2と40g/m2との間の基本重量を有し、8%と25%との間に達する結合表面を有し、さらにほぼ円形である穿孔を有し、穿孔の直径が0.1cmと2.0cmとの間にあることを特徴とする有孔不織布。 A perforated nonwoven fabric produced by the method according to claim 1 and / or using the calender roll (7) according to claim 10,
The non-woven fabric has a basis weight between 20 g / m 2 and 40 g / m 2 , has a bonding surface reaching between 8% and 25%, and has perforations that are substantially circular, A porous nonwoven fabric characterized by having a diameter of 0.1 cm to 2.0 cm.
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