NO126335B

NO126335B -

Info

Publication number: NO126335B
Application number: NO6827A
Authority: NO
Inventors: Karl Kristian Kobs Kroyer
Original assignee: Kroyer K K K
Priority date: 1967-01-05
Filing date: 1968-01-04
Publication date: 1973-01-22
Also published as: US3575749A; JPS5540695B1; FI48206B; NL6800222A; FR1559034A; FI48206C; BE708994A; DE1635714A1; SE340264B

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av baneformede

fibermaterialer.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fremstilling av bane-

formede fibermaterialer, hvor en gasstrom inneholdende suspenderte fibre bringes til å passere gjennom en gassgjennomtrengelig formnings-

flate under dannelse av et fiberlag på denne og hvor fibrene i fiber-

laget sammenbindes innbyrdes og til formningsflaten.

Da gassgjennomstromningen gjennom et vidt område av formnings-

flaten gradvis reduseres efter hvert som flere og flere fibre avsettes, oppstår det en naturlig tendens til dannelse av et ensartet fiberlag over hele formningsflaten uavhengig av hvor tilforselen finner sted.

Da fibrene som tilfores den gassgjennomtrengelige formningsflate,

er suspendert i en gass hvori de har kunnet anta sin naturlige form som for naturfibre vil si at de er krumme og uregelmessige, vil de ved

påforingen bli kraftig innfiltret i hverandre hvorved det dannede fiberlag får et meget stort volum.

Som folge av fibrenes uregelmessige, og kromme form får produktets overflate også en tekstillignende karakter. Det meget store volum bevirker dessuten at produktet blir lett å prege og at det i dette kan dannes et meget kraftig pregningsmonster.

Som gassgjennomtrengelig formningsflate er det bl.a. blitt an-vendt en gazebane med åpne masker. Produkter fremstilt med en slik formningsflate har en utmerket styrke og egner seg godt for fremstilling av gardiner, duker, lakner og servietter.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe baneformede, elastiske og sterkt varmeisolerende fibermaterialer hvor fiberlaget eller -lagene er sterkt bundet til formningsflaten.

Dette formål oppnås ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen som

er særpreget ved at det som formningsflate anvendes et gassgjennomtrengelig skumplastlag.

Anvendelsen av et skumplastlag som gassgjennomtrengelig formningsflate bevirker at det oppnås en meget stor overflate hvortil fibrene i fiberlaget kan fastbindes. Når det således dannede materiale utsettes for strekk, vil derfor fiberlaget ikke losne da fibrene i sterk grad vil være sterkere bundet til skumplastlaget enn til hverandre.

De vil derfor ved strekkingen av materialet folge med det elastiske skumplastlag. Ved å regulere mengden av bindemiddel eller fibre eller begge deler innenfor visse grenser kan dessuten en bestemt onskel elastisitet for produktet oppnås.

Porene i skumplastlaget vil gjore materialet godt isolerende. Dette er spesielt tilfelle når fiberlag er blitt dannet på begge sider av skumplastlaget. Dette har fortrinnsvis en tykkelse av 0,5-2 mm og en hull- eller porestorrelse av 1 - 5 mm avhengig av tykkelsen. Det skal som nevnt være gassgjennomtrengelig, og det er derfor gunstig å anvende et materiale som består av polyurethan. Det kan anvendes et materiale f.eks. av en type som består av et åpent gitterverk som er blitt dannet ved under fremstillingen av materialet å bringe veg-gene mellom de blærer som dannes under oppskummingen, til å forsvinne.-Ved anvendelsen av skumplastlaget oppnås også den ovennevnte sterke sammenfiltring av fibrene og innfUtringen av fibrene i skumplastlaget. Således vil en del av fibrene, avhengig av skumplastlagets tykkelse, trenge gjennom dette, og de frie fiberender som derved vil stikke ut på den annen side av skumplastlaget, vil i vesentlig grad medvirke til å gi det dannede sluttprodukt karakteren av et tekstilstoff.

De anvendte fibre utgjores fortrinnsvis av cellulosefibre, men også en lang rekke andre naturfibre kan anvendes og dessuten kunstfibre enten alene eller i blanding med naturfibre. Som en hoved-regel okes produktets styrke med stigende innhold av kunstfibre.

Fibersuspensjonen fremstilles fortrinnsvis ved å underkaste rå-materialet en desintegrering og/eller defibrering.

Valget av bindemiddel for anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte avhenger av det onskede produkts karakter. Hvis det onskes å fremstille et forholdsvis stivt produkt, anvendes fortrinnsvis stivelse eller stivelsesderivater, f.eks. dialdehydstivelse, som bindemiddel. Ved fremstilling av blote produkter anvendes fortrinnsvis latexbindemidler, som acryllatexemulsjoner eller butadienstyrenemul-sjoner. Ved anvendelse av store mengder vannuopploselig bindemiddel kan et vannavstøtende produkt fremstilles som f.eks. vil være egnet for fremstilling av regntoy.

Bindemidlet kan innfores i fibermaterialet for .dannelsen av suspensjonen av fibre i gassen eller påfores formnirigsflaten samtidig med dannelsen av fiberlaget. Påforingen av bindemiddel kan også skje etter dannelsen av fiberlaget og utfores ved påsproyting eller ved hjelp av en skraper.

En påsproyting av bindemiddel innebærer den fordel at bindemidlet ikke bare påfores fiberlagets overflate, men også trenger inn i fiberlaget hvorved dannes et kraftig, sammenhengende produkt som ved bruk av en passende f ormningsflate kan fjernes fra denne og underkastes ytterligere behandlinger. Bindemidlet kan likeledes påfores det dannede fiberlag ved å la dette passere gjennom et bindemiddelbad. Produktet kan således underkastes en pressing, f.eks. ved hjelp av en valse, hvorved fibrene bringes i intim kontakt med hverandre og sammenbindes av bindemidlet. For å fremme fjernelse av eventuelt opplos-ningsmiddel og for å fremkalle en hurtig storkning av bindemidlet kan en oppvarming av materialet, foretas samtidig med pressingen eller valsingen. Således kan f.eks. materialet ledes gjennom et oppvarmet valsesett.

For ytterligere å styrke produktet kan det senere påfores ett eller flere ytterligere lag bindemiddel, og det kan eventuelt ytterligere presses eller valses.

I stedet for å blåse en strom av gass inneholdende suspenderte fibre mot den gassgjennomtrengelige formningsflate foretrekkes det ifolge foreliggende fremgangsmåte å frembringe en gasstrom gjennom denne ved å suge av gass fra den side av formningsflaten som er motsatt det område hvor fibrene tilfores. Derved unngås at de tilforte fibre fores utenfor formningsflaten og f.eks. avleires ved utettheter mellom formningsplaten og den dertil horende avskjermning. Dette er særlig hensiktsmessig ved kontinuerlig fremstilling av baneformede fibermaterialer hvor formningsflaten i form av et bånd fores gjennom strom-men av gass inneholdende suspenderte fibre.

Ved en efterfolgende påforing av bindemiddel eller bindemiddelopplosning oppnås ikke bare at fibrene bringes til å henge bedre sammen, men også at fiberlaget bindes kraftigere til formningsflaten. Hvis det dannede materiale valses eventuelt samtidig med at det oppvarmes for å fremme herding av bindemidlet, forsterkes de nevnte virkninger kraftig.

Ifolge en foretrukken utforelsesform av foreliggende fremgangsmåte innfores formningsflaten suksessivt i gasstrommer som inneholder suspenderte fibre og som fra motsatte sider ledes gjennom materialet. Derved fås et produkt som inneholder skumplastlaget som innlegg og

som på begge sider er forynt med tekstilfiberlag som gir det dannede produkt et tekstilstofflignende utseende.

For å forsterke den innbyrdes sammenbinding mellom fibrene og bindingen mellom disse og skumplastlaget påfores skumplastlaget et bindemiddel for det innfores i gasstrommen eller gasstrommene.

For å gi det dannede produkt en stor rivestyrke. holdes skumplastlaget fortrinnsvis utstrakt under påforingen av bindemidlet og/eller fibrene. Herved vil et strekk som det fremstilte materiale utsettes for, straks opptas av skumplastlaget og ikke av det dannede fiberlag, hvilket ville ha vært tilfelle uten forutgående strekking. Fiberlaget. har i alminnelighet en vesentlig lavere styrke enn skumplastlaget.

Ved foreliggende fremgangsmåte feires skumplastlaget fortrinnsvis forst forbi anordninger for påforing av bindemiddel på begge sider av dette. Disse anordninger utgjores hensiktsmessig av et valsesett. Efter å ha passert det nevnte valsesett kan det baneformede materiale som nevnt suksessivt fores gjennom motsatt rettede gasstrommer inneholdende suspenderte fibre. Istedenfor å fore skumplastlaget gjennom separate gasstrommer kan ifolge en foretrukken utforelsesform av foreliggende fremgangsmåte dette fores gjennom en sloyfeformet bane hvis ene lop passerer inn under en anordning for tilforsel av en fiber suspensjon og hvis annet lop passerer over en anordning, f.eks. en sugekasse, for bortledning av gass, hvorved en strom av fibre suspendert i gassen frembringes mellom tilforselsanordningen og sugeanordningen. Ved denne fremgangsmåte anvendes bare en gasstrom inneholdende suspenderte fibre som for storstepartens vedkommende oppfanges av det lop som passerer under fibertilforselsanordningen og danner et fiberlag på dette. De fibre som her passerer gjennom skumplastlaget, vil under bevegelsen mot sugeanordningen bli oppfanget av det annet lop 1 den sloyfeformede bane og bli avsatt på den motsatte side å v laget. Det oppnås således på en gang en påforing av fibre på begge sider av skumplastlaget, og bare en meget liten del av fibrene suges ut gjennom sugeanordningen. De eventuelt bortsugede fibre kan, om onskes, fores tilbake til tilforeélsanordningen. Det dannede produkt kan efter en eventuell efterbehandling i form av en torking anvendes for fremstilling av ferdige produkter. Det fremstilte produkt.kan f.eks. underkastes en passende preging og farving.

Da fibre, og spesielt cellulosefibre, har en tilbøyelighet til

å klumpe seg sammen, underkastes fibermaterialet fortrinnsvis en adskillelsesoperasjon hvor eventuelle fiberklumper opploses umiddelbart for fibrene bringes i kontakt med formningsflaten. For å siker at alle tilforte fiberklumper underkastes en slik adskillelsesoperasjon og for å være helt sikker på at ingen klumper tilfores formningsflaten og gjor det dannede fiberprodukt uensartet foretas fortrinnsvis en siktning av gasstrommen inneholdende suspenderte fibre umiddelbart for fibrene tilfores formningsflaten.

Ved den kjente våtmetode for fremstilling av papir dannes ved bortsugning av vann fra den fiber suspensjon som innfores på wiren, et fiberlag hvori i det vesentlige alle fibre ligger i ett plan og hvor overleirende fibre er bundet til hverandre ved såkalte hydrogenbindinger.

Dannelsen av hydrogenbindinger er betinget av tilstedeværelsen av vann, og hydrogenbindinger oppnås derfor bare i begrenset omfang ved den ovennevnte fremgangsmåte.

Ifolge foreliggende oppfinnelse kan imidlertid hydrogenbindinger fremkalles dersom det dannede fiberlag fuktes med vann. Fuktingen vil ikke influere vesentlig på det oppbyggede fiberlags volum og ikke som ved våtmetoden bevirke at fibrene kommer til å ligge i ett plan. Fuktingen av fibrene kan skje ved en særskilt operasjon under hvilken én eller flere stråler av forstovet vann rettes mot fibermaterialet etter at bindemidlet er blitt påfort dette. Det er imidlertid mest praktisk å foreta en samtidig tilforsel av bindemiddel og fukting med vann, f.eks. ved å anvende en vandig bindemiddelopplosning inneholdende tilstrekkelig vann til at hydrogenbindingene kan dannes.

Dannelsen.av hydrogenbindinger medvirker til å oke vedheftningen av fiberlagene til begge sider av skumplastlaget idet hydrogenbindinger kan fremkalles mellom fibre som er påfort motsatte sider av skumplastlaget. Dessuten oppnås en nedsettelse av det dannede fiber-produkts tilbøyelighet til å stove.

For å oppnå best mulig forbindelse mellom de fra motsatte sider av skumplastlaget påforte fibre er det hensiktsmessig forst å påfore tynne fiberlag på begge sider av skumplastlaget og derpå å fukte og torke disse fiberlag for en ytterligere tilforsel av fibre og bindemiddel foreats for oppnåelse av den onskede materialtykkelse. Derved oppnås en i det vesentlige like stor innforing av fibre i skumplastlaget fra begge sider av dette, og en medfolgende god forankring av de to fiberlag.

Ved å fukte et fiberlag som er blitt påfort bindemiddel, kan

en blotgjoring av bindemidlet fremkalles. Dette bevirker at fibrene under en preging lett kan forskyves i forhold til hverandre. Som folge derav kan et slikt fuktet produkt underkastes en meget kraftig preging, f.eks. for dannelse av et kraftig relieffmønster. Ved denne behandling bringes fibrene dessuten i meget nær kontakt med hverandre, og ved den efterfolgende tørking av produktet under hvilken en herding av det delvis blotgjorte bindemiddel forekommer, finner derfor en kraftig sammenbinding av fibrene og en fiksering av det pregede monster sted.

Ved fuktingen med henblikk på å foreta en kraftig preging anvendes fortrinnsvis et bindemiddel som er oppløselig i eller blot-gjores av vann. Som eksempel på slike bindemidler kan nevnes bindemidler på stivelsesbasis, f.eks. oxydert stivelse, samt polyvinyl-alkohol. Også andre kombinasjoner av fukte- og bindemiddel kan anvendes. De ved den nevnte fukte- og pregemetode fremstilte produkter finner f.eks. anvendelse som emballasjematerialer. De kan således anvendes istedenfor bolgepapp og for fremstilling av formstopte

emballasjer.

Pregingen av det ved foreliggende fremgangsmåte fremstilte produkt utfores fortrinnsvis på en slik måte at fibrene innenfor de pregede områder presses kraftig sammen således at fibrene efter herding av bindemidlet holdes kraftig sammenbundne med hverandre og danner et forsterkende skjelett.

Da de består av forholdsvis lost sammenhengende fibre, har de mellomliggende områder en tekstilstofflignende karakter.

Et materiale som er forsynt med et passende pregningsmonster, f.eks. svarende til monsteret i et lost vevet tekstilstoff, har på grunn av det nevnte pregningsskjelett en vesentlig rivestyrke. Jo storre det pregede område er, jo bedre blir styrkeegenskapene. Samtidig nedsettes imidlertid produktets volum. Det er mulig med et preget område av ca. 50 % å oppnå en god rivestyrke og samtidig et tekstillignende utseende og grep. Produktet preges fortrinnsvis med et slikt monster at det fås et estetisk tiltalende utseende.

Oppfinnelsen vil i det efterfblgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen som skjematisk viser et apparat for anvendelse 1 forbindelse med en foretrukken utforelsesform av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen.

På tegningen betegner 1 en rull med oppviklet baneformet skum-plast. Skumplastbanen 2 er i et nedre lop fort gjennom et valsesett 3, for påforing av bindemiddelopplosning fra beholdere 5 og 6. Fra beholderen 5 overfores bindemiddelopplosning til valsen 3 ved hjelp av en hentevalse 7 og to mellomvalser 8 og 9. På tilsvarende måte overfores bindemiddelopplosningen fra beholderen 6 til valsen h ved hjelp av en mellomvalse 10. Efter-å ha passert valsesettet 3? fores banen over en sugekasse 11 og derfra videre rundt en rull 12 fra hvilken den i et ovre lop fores i en retning som er motsatt bevegelses-retningen i det nedre lop.

I det ovre lop fores banen 2 forst under en trakt 13 for tilforsel av en suspensjon av fibre i et gassformig medium. Under den fortsatte fremforing i det ovre lop passerer banen 2 to dyser lh- og 15 som sproyter bindemiddelopplosning på begge sider av banen. Derefter fores banen gjennom et torkevalsesett 16, 17 og videre til en rull 18 for oppvikling av et ferdigfremstilt båndformet produkt. Det viste apparat omfatter også en skjerm 19 som er anbragt mellom banens 2 nedre og ovre lop og som danner et lukket rom mellom disse.

Apparatets virkemåte er som folger:

Under kontinuerlig fremforing av banen 2 påfores begge sider bindemiddelopplosning ved hjelp av valsesettet 3, h som ved å ove et trykk på banen sikrer at denne impregneres grundig med bindemiddelopplosningen.

Påføringen av fibre på den med bindemiddelopplosningen impreg-nerte bane skjer ved tilforsel av en suspensjon av fibre i en gass gjennom trakten 13 og en utsugning av gass gjennom sugekassen 11. Størsteparten av de suspenderte fibre vil bli opptatt av det ovre lop i den sloyfeformede bane og vil danne det primære fiberlag på den side av banen som i den sloyfeformede banes ovre lop vender oppad. De fibre som -passerer gjennom det ovre lop, vil gjennom det av skjermen 19 dannede lukkede rom bli fort ned mot oversiden av det nedre lop, hvorpå de vil bli oppfanget og fastklebet. Efter påforingen av fiberlaget på begge sider av banen fores denne inn mellom dysene lh og 15 hvor en påsproyting av ytterligere bindemiddel forekommer. Efter denne påsproyting passerer materialet gjennom valsesettet 16, 17 som tjener til å presse bindemidlet inn i materialet og derved bidra til sammenbindingen av fibrene. Videre kan valsene være'oppvarmet slik at materialet torkes ved passeringen mellom disse. Det dannede produkt oppvikles til slutt på rullen l8.

Rullen 12 kan, om onskes, ha en annen omkretshastighet enn den derpå anbragte bane slik at det samtidig med at banen fores frem oppnås en utglatting av det fiberlag som er påfort den side av banen 2 som vender inn mot rullen.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av baneformede fibermaterialer, hvor en gasstrom inneholdende suspenderte fibre bringes til å passere gjennom en gassgjennomtrengelig formningsflate under dannelse av et fiberlag på denne og hvor fibrene i fiberlaget sammenbindes innbyrdes og til formningsflaten, karakterisert ved at det som formningsflate anvendes et gassgjennomtrengelig skum-pl<a>stla<g> .

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1,karakterisert ved at skumplastlaget påfores bindemiddel for det innfores i gasstrommen eller gasstrommene.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2,karakterisert ved at skumplastlaget holdes utstrakt under påforingen av bindemiddel og/eller fibre. h.

Fremgangsmåte ifolge krav 1-3, karakterisert ved at det anvendes et skumplastlag med en tykkelse på mellom 0,25 og 2 mm og en porestorrelse på mellom 1 og 5.mm.

5. Fremgangsmåte ifolge krav l-^, karakterisert ved at det på skumplastlaget dannede fiberlag befuktes.

6. Fremgangsmåte ifolge krav 5, karakter' isert ved at det foretas en samtidig tilforsel av bindemiddel og befuktning med vann på det dannede fiberlag.

7. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at skumplastlaget fores gjennom en sloyfeformet bane hvis ene lop passerer forbi en anordning (13) for tilforsel av en suspensjon av fibre i en gass og hvis annet lop passerer forbi en anordning (11) for avsugning av gass, idet den suspenderende gasstrom bringes til å passere gjennom det ovre lop i det område derav som dekkes av tilforselsanordningen, og gjennom det nedre lop i det område derav som dekkes av avsugningsanordningen, slik at fibre samtidig tilfores begge sider av skumplastlaget.