WO1997005312A1 - Verfahren zur thermomechanischen behandlung einer vliesbahn aus thermoplastischem kunststoff und anlage für die durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur thermomechanischen behandlung einer vliesbahn aus thermoplastischem kunststoff und anlage für die durchführung des verfahrens Download PDF

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nonwoven web
gas flow
treatment station
temperature
thermal treatment
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Herbert Schulz
Bernd Kunze
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REIFENHäUSER GMBH & CO. MASCHINENFABRIK
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    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • Y10T156/1712Indefinite or running length work
    • Y10T156/1737Discontinuous, spaced area, and/or patterned pressing

Definitions

  • thermomechanical treatment of a fleece tap made of thermoplastic and device for carrying out the process
  • the invention relates to a process for the thermomechanical treatment of a nonwoven web, which consists of filaments and / or fibers made of thermoplastic, in a continuous process.
  • filaments in theory refer to infinitely long individual plastic threads which are formed into a nonwoven fleece, the individual filaments being integrally bonded to one another at the crossing points and contact points in the fleece.
  • Such nonwoven webs are also referred to as spunbonded nonwoven webs.
  • Fibers in contrast, refers to short, fibrous plastic elements which, for. B. have been generated with the help of melt-blown technology and form a melt-blown fleece, the fibers of which are also integrally bonded at the intersections and contact points.
  • the nonwoven web can be constructed in one or more layers from several individual nonwoven webs.
  • thermomechanical treatment of a nonwoven web which consists of filaments and / or fibers made of thermoplastic
  • a common thermomechanical treatment is in particular the so-called bonding.
  • the nonwoven web is, as it were, provided with spot welds, which are evenly distributed over the nonwoven web with a predetermined weld spot diameter and in accordance with a predetermined grid.
  • the filaments or fibers are in the range of Incomplete welding spots, i.e. not welded together as flakes.
  • the welding spots have a structure different from the platelet shape, in which the filaments and / or fibers in the welding spots are at least recognizable as a texture.
  • Such welding points are also referred to as bonding points.
  • Bonding increases the strength of the nonwoven web.
  • all spot welds must have practically the same geometry and structure and be evenly distributed over the length and width. In this sense, the bond must be uniform.
  • bonding is usually carried out immediately after the formation of the fleece in the plant for producing such fleece, with the aid of bonding point embossing rollers. You are heated. No particular influence is exerted on the temperature at which the nonwoven web is fed to the bonding. The bond that can be achieved in this way can be improved with regard to uniformity. Also, the quality of the bonding cannot easily be based on different operating conditions, e.g. B. be adapted to different plastics or fleece thickness or filament or fiber diameter.
  • thermomechanical treatment is the stretching of the finished nonwoven web in the longitudinal and / or transverse direction with the help of appropriate stretching systems.
  • the stretching also increases the strength. It must also be uniform in the sense of the above statements.
  • the measures known in this respect can also be improved, in particular with regard to the adaptation to different operating conditions.
  • the invention is based on the technical problem of specifying a method with which a thermo-mechanical treatment of a nonwoven web made of filaments and / or fibers made of thermoplastic synthetic material, which is very uniform in the sense described and which can be adapted to different operating conditions, is easily possible.
  • the subject of the invention is a process for the thermomechanical treatment of a nonwoven web, which consists of filaments and / or fibers made of thermoplastic, in a continuous process - with the combination of the following features
  • the nonwoven web is moved continuously and at a uniform speed during the thermomechanical treatment
  • the nonwoven web first passes through a thermal treatment station and is flowed through in this by a gas flow of predetermined gas flow speed and gas flow temperature and heated to a preheating temperature,
  • the preheated nonwoven web becomes the mechanical one Subjected to treatment
  • the gas flow temperature and the gas flow speed, on the one hand, and the treatment section of the nonwoven web in the thermal treatment station, on the other hand, are selected such that the preheating temperature at all speeds which the nonwoven web can assume during operation, including zero speed, the temperature of the melting point of the filaments and / or the fibers do not exceed.
  • the nonwoven web is moved at a uniform speed, which is in a range which is also common today in the production or treatment of a nonwoven web made of thermoplastic material.
  • the method according to the invention masters all these speeds. It goes without saying that the thermomechanical treatment takes place uniformly over the width and the length of the nonwoven web.
  • the invention is based on the knowledge that with a gas stream which flows through the nonwoven web, a very uniform preheating of the nonwoven web and in connection therewith a very uniform thermomechanical treatment of the nonwoven web are possible, as it were through and through.
  • the coordination rule according to the invention according to which the gas flow temperature and the gas flow speed on the one hand and the treatment section of the nonwoven web in the thermal treatment station on the other hand, are selected such that the preheating temperature at all speeds which the nonwoven web can assume in operation, including zero speed, the temperature of the melting point of the filaments and / or fibers does not ensure that the nonwoven web is not damaged in the thermal treatment station, but is optimized for the subsequent mechanical treatment.
  • the thermal treatment station is preferably operated in such a way that the preheating temperature corresponds to the gas flow temperature.
  • the preheating temperature can be controlled or regulated very precisely. This in turn allows easy adaptation to different operating conditions, e.g. B. in relation to different thermoplastics, different specific weight per unit area of the nonwoven web, etc.
  • the parameters can always be chosen so that the melting temperature of the filaments or fibers is not exceeded in the nonwoven web, even if the gas flow temperature is higher than the melting temperature. If the gas flow temperature is lower than the melting temperature, the melting point will not be reached even if the fleece section is treated for an infinitely long time. Business interruptions are easily mastered. - The preheating temperature is measured when leaving the thermal treatment station.
  • the nonwoven web can be guided on a transport belt through which the gas flow can flow and from top to bottom.
  • the nonwoven web in the thermal treatment station between two transport belts through which the gas stream flows, from top to bottom and from bottom to top.
  • the gas flow can flow through the nonwoven web successively from top to bottom or from bottom to top, or in reverse order.
  • the gas stream flowing through the nonwoven web at the same place and at the same time in the thermal treatment station, the two gas streams colliding as it were.
  • the preheated nonwoven web is included in the mechanical treatment
  • the nonwoven web In the mechanical treatment between heated bonding point embossing rollers, the nonwoven web can be equipped with the bonding points; cooling can be excluded.
  • the nonwoven web can be used in the mechanical treatment between heated bonding point embossing rollers
  • the preheated nonwoven web is first provided with bonding points during the mechanical treatment and then subjected to stretching in the longitudinal and / or transverse direction.
  • the invention allows the gas flow temperature, the gas flow speed and the treatment path of the nonwoven web in the thermal treatment station to be adapted to different thermoplastic materials and / or different nonwoven web products.
  • an air stream can be used as the gas stream.
  • a dry air stream is preferably used as the gas stream.
  • an oxygen-free gas stream it is advisable to work with an oxygen-free gas stream.
  • Water vapor or a mixture of air and water vapor can also be used as the gas stream. If condensation occurs in the nonwoven web, it is advisable to add a drying stage.
  • FIG. 1 shows the diagram of a system for carrying out the method according to the invention with a device for bonding the nonwoven web
  • FIG. 2 is a diagram of a plant for performing the method according to the invention with a device for stretching the nonwoven web
  • Fig. 3 with the Operafig. 3a and 3b are graphic representations to explain the method according to the invention.
  • the basic structure of the plant shown in FIG. 1 for carrying out a method according to the invention consists of a fleece forming plant 1, an endlessly rotating conveyor belt 2, a thermal treatment station 3 and a mechanical treatment station 4.
  • the endlessly circulating conveyor belt 2 is intended to receive the nonwoven web 5 that is being formed and to remove the nonwoven web that is formed.
  • the thermal treatment station 3 for the nonwoven web 5 formed has devices 6 for the flow through the nonwoven web 5 with a gas flow of a predetermined gas flow speed and gas flow temperature. The flow was indicated by arrows in FIG. 1.
  • the mechanical treatment station 4 serves to provide the nonwoven web 5 with bonding points.
  • the mechanical treatment station 4 is equipped with bonding rollers 7.
  • the nonwoven web 5 is guided on the conveyor belt 2 through the thermal treatment station 3 and the mechanical treatment station 4.
  • the fleece forming system 1 includes a spinnerette 8, which is supplied in the usual way prepared thermoplastic material. Corresponding filaments 9 emerge from the spinnerette 8.
  • the rollers 13 fulfill a sealing function and allow the process air to be discharged in the direction of an arrow.
  • the roller 13 shown on the right in the figure also presses the nonwoven web 5 formed against the conveyor belt 2, which is guided over a corresponding abutment. The circulation route of the conveyor belt 2 was not drawn.
  • the thermal treatment station 3 is designed aerodynamically in such a way that a very uniform thermal treatment takes place in the transverse direction of the nonwoven web 5 and that no defects or singularities occur in the longitudinal direction of the nonwoven web 5 either.
  • the mechanical treatment station 4 works with bonding rollers 7.
  • the nonwoven web 5 is heated to the temperature at which it leaves the thermal treatment station 3, i. H. introduced into the mechanical treatment station 4 at a preheating temperature which is below the melting temperature of the filaments or fibers.
  • FIG. 2 shows a system for
  • Nonwoven web coil station 14 a thermal treatment station 3 for the nonwoven web 5 and a mechanical one Treatment station 4, wherein the mechanical treatment station 4 is designed as a stretching system.
  • the nonwoven web 5 wound into the coil 15 is produced elsewhere and may have been produced at a different time. What has already been said applies to the thermal treatment station 3.
  • the mechanical treatment station 4 connects to the thermal treatment station 3, with the result that the nonwoven web 5, which is at preheating temperature, is introduced directly into the stretching system, stretching being carried out in the longitudinal and / or transverse direction.
  • the nonwoven web 5 may previously have been equipped with bonding points, as explained for FIG. 1. They keep their structure during stretching if the process according to the invention is used.
  • the treatment route is between L, and L_.
  • the nonwoven web 5 may have been introduced into the thermal treatment station 3 at three different inlet temperatures, to which the graphical representation according to FIG. 3a belongs. In all three cases, the transport speed of the nonwoven web 5 is the same and
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) constant. It can be seen in FIG. 3a that the nonwoven web 5 in the thermal treatment station runs into a preheating temperature T which is the same in all three cases and which is constant. In this respect, constant preheating is achieved, even if the inlet temperatures of the nonwoven web 5 are different.
  • the treatment section for the nonwoven web 5 on the abscissa axis corresponds to the section L to L 2 .
  • the nonwoven web may have been introduced into the thermal treatment station at different speeds V ,, V_ or V ⁇ and constant inlet temperature.
  • the treatment section ensures that the outlet temperature and thus the preheating temperature T of the nonwoven web 5 is the same, even if, beyond the illustration in FIG. 3b, the nonwoven web 5, which leaves a nonwoven forming station, must be stopped as a result of a malfunction. It is understood that the length of the treatment section can be changed in the thermal treatment station.

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Abstract

Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vliesbahn, die aus Filamenten und/oder Fasern aus thermoplastischem Kunststoff besteht, im Durchlaufverfahren. Die Vliesbahn wird bei der thermomechanischen Behandlung kontinuierlich und mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt. Die Vliesbahn passiert zuerst eine thermische Behandlungsstation und wird in dieser von einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit und Gasstromtemperatur durchströmt und auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt. Die vorgewärmte Vliesbahn wird der mechanischen Behandlung unterworfen. Die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindigkeit einerseits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits werden so gewählt, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindigkeiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, die Temperatur des Schmelzpunktes der Filamente und/oder der Fasern nicht überschreitet. Auch Anlagen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vlies¬ hahn aus thermoplastischem Kunststoff und Anlage für die Imrchführung des Verfa.hrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vliesbahn, die aus Filamenten und/oder Fasern aus thermoplastischem Kunststoff besteht, im Durch¬ laufverfahren. - Filamente bezeichnet im Rahmen der Erfindung theoretisch unendlich lange einzelne Kunst¬ stoffäden, die zu einem Nonwoven-Vlies geformt sind, wobei die einzelnen Filamente miteinander an den Kreuzungsstellen und Berührungsstellen im Vlies stoffschlüssig vereinigt sind. Solche Vliesbahnen werden auch als Spinnvliesbahnen bezeichnet. Fasern bezeichnet demgegenüber kurze, faser¬ förmige Kunstoffelemente, die z. B. mit Hilfe der Melt- blown-Technik erzeugt worden sind und ein Meltblown-Vlies bilden, dessen Fasern ebenfalls an den Kreuzungsstellen und Berührungsstellen stoffschlüssig vereinigt sind. Die Vlies- bahn kann ein- oder mehrschichtig aus mehreren einzelnen Vliesbahnen aufgebaut sein.
Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vlies¬ bahn, die aus Filamenten und/oder Fasern aus thermo- plastischem Kunststoff besteht, sind in verschiedenen Aus¬ führungsformen bekannt. Eine übliche therrrtomechanische Behandlung ist insbesondere das sog. Bondieren. Darunter wird verstanden, daß die Vliesbahn gleichsam mit Punkt¬ schweißstellen versehen wird, die mit vorgegebenem Schweißpunktdurchmesser sowie nach Maßgabe eines vorge¬ gebenen Rasters gleichmäßig über die Vliesbahn verteilt sind. Dabei sind die Filamente oder Fasern im Bereich der Schweißpunkte nicht vollständig, also nicht gleichsam zu Plättchen miteinander verschweißt. Die Schweißpunkte besitzen eine von der Plättchenform unterschiedliche Struktur, in der die Filamente und/oder Fasern in den Schweißpunkten zumindest als Textur erkennbar sind. Solche Schweißpunkte werden auch als Bondingpunkte bezeichnet. Die Bondierung bewirkt eine Erhöhung der Festigkeit der Vliesbahn. Um eine definierte Erhöhung der Festigkeit zu erzielen, müssen alle Punktschweißstellen praktisch die gleiche Geometrie und Struktur aufweisen und gleichmäßig über die Länge und Breite verteilt sein. Die Bondierung muß in diesem Sinne gleichförmig sein. Das Bondieren erfolgt nach dem Stand der Technik zumeist unmittelbar im Anschluß an die Vliesbildung in der Anlage zur Herstellung solcher Vliese, und zwar mit Hilfe von Bondierpunkt-Prägewalzen. Sie sind beheizt. Auf die Temperatur, mit der die Vliesbahn der Bondierung zugeführt wird, wird kein besonderer Einfluß genommen. Die so erzielbare Bondierung ist in bezug auf die Gleichförmigkeit verbesserungsfähig. Auch kann die Qualität der Bondierung nicht leicht an unterschiedliche Betriebs¬ verhältnisse, z. B. an unterschiedliche Kunststoffe oder Vliesdicke bzw. Filament- oder Faserdurchmesser, angepaßt werden. Eine andere übliche thermomechanische Behandlung ist die Reckung der fertigen Vliesbahn in Längs- und/oder Querrichtung mit Hilfe von entsprechenden Reckanlagen. Auch die Reckung bewirkt eine Erhöhung der Festigkeit. Sie muß ebenfalls im Sinne der obigen Ausführungen gleichförmig erfolgen. Im Zusammenhang mit solchen Reckmaßnahmen ist es bekannt, die der Reckanlage zulaufende Vliesbahn oder die Vliesbahn in der Reckanlage vorzuwärmen, und zwar mit Hilfe von Infrarotstrahlern. Auch die insoweit bekannten Maßnahmen sind verbesserungsfähig, und zwar insbesondere in bezug auf die Anpassung an unterschiedliche Betriebs¬ bedingungen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise eine im beschriebenen Sinne sehr gleichförmige sowie an unter¬ schiedliche Betriebsverhältnisse anpaßbare thermo- mechanische Behandlung einer Vliesbahn aus Filamenten und/oder Fasern aus thermoplastischem Kunststoff möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vlies¬ bahn, die aus Filamenten und/oder Fasern aus thermo¬ plastischem Kunststoff besteht, im Durchlaufverfahren - mit der Kombination der folgenden Merkmale
die Vliesbahn wird bei der thermomechanischen Behandlung kontinuierlich und mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt,
die Vliesbahn passiert zuerst eine thermische Behandlungsstation und wird in dieser von einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit und Gasstromtemperatur durchströmt sowie auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt,
die vorgewärmte Vliesbahn wird der mechanischen Behandlung unterworfen,
wobei die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindig¬ keit einerseits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits so gewählt werden, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindigkeiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, die Temperatur des Schmelzpunktes der Filamente und/oder der Fasern nicht überschreitet. Die Vliesbahn wird bei der betriebsmäßigen Behandlung mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit bewegt, die in einem Bereich liegt, wie es auch heute bei der Herstellung bzw. Behandlung einer Vliesbahn aus thermoplastischem Kunststoff üblich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren beherrscht all diese Geschwin¬ digkeiten. Es versteht sich, daß die thermomechanische Behandlung über die Breite und die Länge der Vliesbahn gleichmäßig erfolgt.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß mit einem Gasstrom, der die Vliesbahn durchströmt, eine sehr gleichförmige Vorwärmung der Vliesbahn und in Verbindung damit eine sehr gleichförmige thermomechanische Behandlung der Vliesbahn möglich sind, und zwar gleichsam durch und durch. Die erfindungsgemäße Abstimmungsregel, wonach die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindigkeit einer¬ seits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits so gewählt werden, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindig- keiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, die Temperatur des Schmelzpunktes der Filamente und/oder Fasern nicht überschreitet, stellt sicher, daß die Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation keinen Schaden nimmt, sondern für die nachgeschaltete mechanische Behandlung optimiert wird. Vorzugsweise wird in der thermischen Behandlungsstation so gearbeitet, daß die Vorwärmtemperatur mit der Gasstromtemperatur übereinstimmt. Auf diese Weise kann die Vorwärmtemperatur sehr genau gesteuert oder geregelt werden. Das wiederum erlaubt eine einfache Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse, z. B. in bezug auf unterschiedliche thermoplastische Kunststoffe, unterschiedliches spezifisches Flächengewicht der Vliesbahn u. a. Die Parameter können immer so gewählt werden, daß in der Vliesbahn die Schmelztemperatur der Filamente oder Fasern nicht überschritten wird, auch wenn die Gasstromtemperatur höher liegt als die Schmelztemperatur. Ist die Gasstromtemperatur kleiner als die Schmelz¬ temperatur, so wird auch bei gleichsam unendlich langer Behandlung eines Vliesabschnittes in der thermischen Behandlungsstation der Schmelzpunkt nicht erreicht. Betriebsunterbrechungen werden ohne weiteres beherrscht. - Die Vorwärmtemperatur wird beim Verlassen der thermischen Behandlungsstation gemessen.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung des Verfahrens. So kann die Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation auf einem durchströmbaren Transportband geführt und von oben nach unten von dem Gasstrom durch- O 97/05312 PCΪ7DE96/01371
strömt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation zwischen zwei durchströmbaren Transportbändern zu führen, wobei sie von oben nach unten sowie von unten nach oben von dem Gasstrσm durchströmt wird. In diesem Zusammenhang kann die Vliesbahn nacheinander von oben nach unten bzw. von unten nach oben, oder in umgekehrter Folge, von dem Gasstrom durchströmt werden. Es besteht fernerhin die Möglichkeit, die Vliesbahn am gleichen Ort sowie zu gleicher Zeit in der thermischen Behandlungsstation von dem Gasstrom zu durchströmen, wobei die beiden Gasströme gleichsam aufeinanderstoßen.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die vorgewärmte Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung mit
Bondingpunkten versehen. Dazu kann die vorgewärmte
Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung zwischen beheizten Bondingpunkt-Prägewalzen mit den Bondingpunkten ausgerüstet werden, eine Kühlung kann ausgeschlossen werden. Die Vliesbahn kann aber bei der mechanischen
Behandlung auch einer Reckung in Längsrichtung und/oder in
Querrichtung unterworfen und danach gekühlt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die vorgewärmte Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung zuerst mit Bondingpunkten versehen und danach einer Reckung in Längsrichtung und/oder Querrichtung unterworfen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, wie bereits betont wurde, die vorstehend behandelte Abstimmung so zu treffen, daß die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindigkeit einer- seits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits so gewählt werden, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindig¬ keiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, mit der Gasstrom¬ temperatur praktisch übereinstimmt. Die Erfindung erlaubt es, die Gasstromtemperatur, die Gasstromgeschwindigkeit und die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen und/oder unterschiedlichen Vliesbahnprodukten anzupassen.
Im Rahmen der Erfindung kann mit einem Luftstrom als Gasstrom gearbeitet werden. Vorzugsweise wird mit einem trockenen Luftstrom als Gasstrom gearbeitet. Je nach den eingesetzten Kunststoffen und den Temperaturen empfiehlt es sich, mit einem sauerstofffreien Gasstrom zu arbeiten. Als Gasstrom kann auch Wasserdampf oder eine Mischung aus Luft und Wasserdampf eingesetzt werden. Tritt dabei in der Vliesbahn eine Kondensation auf, so empfiehlt es sich, eine Trockenstufe nachzuschalten.
Im folgenden werden Anlagen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einige Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens selbst anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Einrichtung für die Bondierung der Vliesbahn, Fig. 2 das Schema einer Anlage für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Einrichtung für die Reckung der Vliesbahn und
Fig. 3 mit den Teilfig. 3a und 3b graphische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in ihrem grund- sätzlichen Aufbau aus einer Vliesbildungsanlage 1, einem endlos umlaufenden Transportband 2, einer thermischen Behandlungsstation 3 und einer mechanischen Behandlungs¬ station 4.
Das endlos umlaufende Transportband 2 ist zur Aufnahme der sich bildenden Vliesbahn 5 sowie zum Abtransport der gebildeten Vliesbahn bestimmt. Die thermische Behandlungs¬ station 3 für die gebildete Vliesbahn 5 besitzt Einrichtungen 6 für die Durchströmung der Vliesbahn 5 mit einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit mit Gasstromtemperatur. Die Strömung wurde in der Fig. 1 durch Pfeile angedeutet. Die mechanische Behandlungsstation 4 dient im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dazu, die Vliesbahn 5 mit Bondingpunkten zu versehen. Die mechanische Behandlungsstation 4 ist dazu mit Bondingwalzen 7 ausgerüstet. Die Vliesbahn 5 wird auf dem Transportband 2 durch die thermische Behandlungsstation 3 und die mechanische Behandlungsstation 4 geführt. Zur Vliesbildungsanlage 1 gehört eine Spinnerette 8, der auf üblicher Weise vorbereiteter thermoplastifizierter Kunststoff zugeführt wird. Aus der Spinnerette 8 treten entsprechende Filamente 9 aus. Sie passieren eine Kühlstation 10 und treten in einen sog. Verstreckschacht 11 ein, an den sich ein Diffusor 12 anschließt. Die Walzen 13 erfüllen eine Abdichtfunktion und erlauben es, die Prozeßluft in Richtung eines eingezeichneten Pfeiles abzuführen. Die in der Figur rechts dargestellte Walze 13 drückt außerdem die gebildete Vliesbahn 5 gegen das Transportband 2, welches über ein entsprechendes Widerlager geführt ist. Der Umlaufweg des Transportbandes 2 wurde nicht gezeichnet.
Die thermische Behandlungsstation 3 ist aerodynamisch so ausgelegt, daß eine sehr gleichförmige thermische Behandlung in Querrichtung der Vliesbahn 5 erfolgt und auch in Längsrichtung der Vliesbahn 5 keine Störungsstellen oder Singularitäten auftreten. Die mechanische Behandlungs- Station 4 arbeitet, wie bereits erwähnt, mit Bondingwalzen 7. Die Vliesbahn 5 wird mit der Temperatur, mit der sie die thermische Behandlungsstation 3 verläßt, d. h. mit einer Vorwärmtemperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur der Filamente bzw. Fasern liegt, in die mechanische Behandlungsstation 4 eingeführt.
Im Gegensatz dazu zeigt die Fig. 2 eine Anlage für die
Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine
Vliesbahn-Coilstation 14, eine thermische Behandlungs- Station 3 für die Vliesbahn 5 und eine mechanische Behandlungsstation 4 aufweist, wobei die mechanische Behandlungsstation 4 als Reckanlage ausgeführt ist. Die zum Coil 15 aufgewickelte Vliesbahn 5 ist an anderer Stelle erzeugt und mag zu anderer Zeit hergestellt worden sein. Für die thermische Behandlungsstation 3 gilt das bereits Gesagte. Die mechanische Behandlungsstation 4 schließt an die thermische Behandlungsstation 3 an mit der Folge, daß die auf Vorwärmtemperatur befindliche Vliesbahn 5 unmittelbar in die Reckanlage eingeführt wird, wobei eine Reckung in Längsrichtung und/oder Querrichtung vorgenommen wird. Die Vliesbahn 5 kann vorher, wie zur Fig. 1 erläutert, mit Bondierungspunkten ausgerüstet worden sein. Sie behalten beim Recken ihre Struktur, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet wird.
In den Teilfig. 3a und 3b der Fig. 3 erkennt man graphische Darstellungen, bei denen auf der Ordinatenachse die Temperatur aufgetragen, auf der Abszissenachse die Länge der Behandlungsstrecke aufgetragen sind, über welche in der thermischen Behandlungsstation 3 die Vliesbahn 5 eine thermische Behandlung erfährt, und zwar durch Durchströmen der Vliesbahn 5 mit dem Gasstrom für die thermische Behandlung.
In der Fig. 3a liegt die Behandlungsstrecke zwischen L, und L_. Die Vliesbahn 5 mag mit drei unterschiedlichen Eintrittstemperaturen in die thermische Behandlungsstation 3 eingeführt worden sein, zu der die graphische Darstellung gemäß Fig. 3a gehört. In allen drei Fällen ist die Transportgeschwindigkeit der Vliesbahn 5 gleich und
ERSATZBLAπ(REGEL26) konstant. Man erkennt in der Fig. 3a, daß die Vliesbahn 5 in der thermischen Behandlungsstation in eine Vorwärmtemperatur T einläuft, die in allen drei Fällen die gleiche ist und die konstant ist. Insoweit wird eine konstante Vorwärmung erreicht, auch wenn die Eintritts¬ temperaturen der Vliesbahn 5 unterschiedlich sind.
In der Fig. 3b ist wiederum die Behandlungsstrecke für die Vliesbahn 5 auf der Abszissenachse eingetragen, sie entspricht der Strecke L, bis L2. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3b mag die Vliesbahn mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten V,, V_ oder V^ und konstanter Eintrittstemperatur in die thermische Behandlungsstation eingeführt worden sein. Auch hier ist durch die Behandlungsstrecke sichergestellt, daß die Austritts¬ temperatur und damit die Vorwärmtemperatur T der Vliesbahn 5 die gleiche ist, und zwar auch dann, wenn, über die Darstellung in Fig. 3b hinausgehend, die Vliesbahn 5, die eine Vliesbildungsstation verläßt, infolge einer Betriebs- Störung gestoppt werden muß. Es versteht sich, daß man in der thermischen Behandlungsstation die Länge der Behandlungsstrecke verändern kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur thermomechanischen Behandlung einer Vliesbahn, die aus Filamenten und/oder Fasern aus thermo¬ plastischem Kunststoff besteht, im Durchlaufverfahren - mit der Kombination der folgenden Merkmale
1.1) die Vliesbahn wird bei der thermomechanischen Behandlung kontinuierlich und mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt,
1.2) die Vliesbahn passiert zuerst eine thermische
Behandlungsstation und wird in dieser von einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit und Gasstromtemperatur durchströmt sowie auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt,
1.3) die vorgewärmte Vliesbahn wird der mechanischen Behandlung unterworfen,
wobei die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindig- keit einerseits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits so gewählt werden, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindigkeiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, die Temperatur des Schmelzpunktes der Filamente und/oder der Fasern nicht überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vliesbahn bei der betriebsmäßigen Behandlung mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit bewegt wird, die den üblichen Durchlaufgeschwindigkeiten entspricht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation auf einem durchströmbaren Transportband geführt und von oben nach unten von dem Gasstrom durchströmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation zwischen zwei durchströmbaren Transportbändern geführt und von oben nach unten sowie von unten nach oben von dem Gasstrom durchströmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Vliesbahn nacheinander von oben nach unten bzw. von unten nach oben, oder in umgekehrter Folge, von dem Gasstrom durchströmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Vliesbahn am gleichen Ort sowie zu gleicher Zeit in der thermischen Behandlungsstation von einem Gasstrom durchströmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die vorgewärmte Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung mit Bondingpunkten versehen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die vorgewärmte Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung zwischen beheizten Bondingpunkt-Prägewalzen mit Bonding¬ punkten versehen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die vorgewärmte Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung einer Reckung in Längsrichtung und/oder einer Reckung in Querrichtung unterworfen und danach gekühlt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vliesbahn bei der mechanischen Behandlung zuerst mit Bondingpunkten versehen und danach einer Reckung in Längsrichtung und/oder Querrichtung unterworfen wird.
H. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Gasstromtemperatur und die Gasstromgeschwindigkeit einerseits sowie die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation andererseits so gewählt werden, daß die Vorwärmtemperatur bei allen Geschwindig- keiten, welche die Vliesbahn betriebsmäßig annehmen kann, einschließlich der Geschwindigkeit null, mit der Gasstrom¬ temperatur praktisch übereinstimmt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Gasstromtemperatur, die Gasstromgeschwindigkeit und die Behandlungsstrecke der Vliesbahn in der thermischen Behandlungsstation unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen und/oder unterschiedlichen Vliesbahnprodukten angepaßt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei mit einem Luftstrom als Gasstrom gearbeitet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei mit einem trockenen Luftstrom als Gasstrom gearbeitet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei mit einem sauerstofffreien Gasstrom gearbeitet wird.
16. Anlage für die Durchführung eines Verfahrens zur thermomechanischen Behandlung einer Vliesbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 15, - mit
Vliesbildungsanlage (1),
endlos umlaufendem Transportband (2) zur Aufnahme der sich bildenden Vliesbahn sowie zum Abtransport der gebildeten Vliesbahn,
thermischer Behandlungsstation (3) für die gebildete Vliesbahn mit Einrichtung (6) für die Durchströmung der Vliesbahn von einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit und Gasstromtemperatur und
mechanischer Behandlungsstation (4) mit Bonding¬ walzen,
wobei die Vliesbahn (5) auf dem Transportband (2) durch die thermische Behandlungsstation (3) und die mechanische Behandlungsstation (4) führbar ist und wobei die Gasstromtemperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Filamente bzw. Fasern liegt.
17. Anlage nach Anspruch 16, wobei in Laufrichtung des Transportbandes (2) hinter der mechanischen Behandlungs¬ station (4) mit Bondingwalzen (7) eine Reckanlage angeordnet ist, in welche die Vliesbahn (5) einführbar ist, und wobei das Transportband (2) vor der Reckanlage zur Vliesbildungsanlage zurückgeführt ist.
18. Anlage für die Durchführung eines Verfahrens zur thermomechanischen Behandlung einer Vliesbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit
Vliesbahncoil-Station (14)
thermischer Behandlungsstation (3) für die gebildete Vliesbahn mit Einrichtung (6) für die Durchströmung der Vliesbahn von einem Gasstrom vorgegebener Gasstromgeschwindigkeit und Gasstromtemperatur und
einer mechanischen Behandlungsstation (4) in Form einer Reckanlage,
wobei die Vliesbahn (5) praktisch mit der in der thermischen Behandlungsstation (3) eingestellten Vorwärm¬ temperatur in die Reckanlage (4) einführbar ist.
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