DE10047777A1 - Production of heavy nonwovens, and the like, uses a hydrodynamic bonding action with additional fluid extraction by suction/blowing, to give an effective bonding of thick materials - Google Patents
Production of heavy nonwovens, and the like, uses a hydrodynamic bonding action with additional fluid extraction by suction/blowing, to give an effective bonding of thick materialsInfo
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- D04H18/00—Needling machines
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung texti ler Flächengebilde mit vorzugsweise hohen Flächengewichten aus vornehmlich organischen Fasern durch eine hydrodynami sche Verfestigung. The invention relates to a method for producing texti ler fabrics with preferably high basis weights from primarily organic fibers through a hydrodynami solidification.
Es ist bekannt, sowohl anorganische als auch organische Fasern unterschiedlichster Länge durch eine hydrodynamische Verfestigung zu Flächengebilden zu verarbeiten. Dabei werden die Fasern zu einem Faservlies formiert und anschlie ßend hydrodynamisch verfestigt. Dabei werden die einzelnen Fasern verflochten, verhakt und miteinander verwoben, wodurch die gewünschte Festigkeit des Flächenge bildes erzielt wird.It is known to be both inorganic and organic Fibers of different lengths thanks to a hydrodynamic Solidification to process flat structures. there the fibers are formed into a non-woven fabric and then solidified hydrodynamically. The individual fibers intertwined, hooked and together interwoven, creating the desired strength of the area image is achieved.
Die hydrodynamische Verfestigung kann bei der Herstellung des Flächengebildes einmal oder mehrmals nacheinander sowie auf einer oder beiden Seiten erfolgen.The hydrodynamic consolidation can be used during manufacture of the fabric once or several times in succession and done on one or both sides.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, durch Wiederholung der hydrodynamischen Verfestigung unter vorheriger Zugabe weiteren Fasermaterials eine Vergrößerung der Dicke zu erreichen. Dieser Verdickung durch eine mehrmalige "Aufnade lung" sind aber Grenzen gesetzt, da die aufzubringenden Kräfte zum ausreichenden Vernadeln der Fasern und das Absaugen des Wassers so groß werden, daß das Verfahren unwirtschaftlich wird. So waren bisher durch hydrodynami sche Verfestigungsverfahren Flächengebilde von 400 g/m2 erreichbar.It has also been proposed to increase the thickness by repeating the hydrodynamic consolidation with the addition of additional fiber material. This thickening by repeated "Aufnade development" are limited, however, because the forces to be applied to the needling of the fibers and the suction of the water are so great that the process becomes uneconomical. So far, structures of 400 g / m 2 could be achieved by hydrodynamic consolidation processes.
Bei bekannten Verfahren ist die Dicke bzw. die maximale Flächengrammatur des Vlieses davon abhängig, inwieweit das zur Verfestigung eingesetzte flüssige Medium durch den eingesetzten Unterdruck abgesaugt werden kann.In known methods, the thickness or the maximum Area grammage of the fleece depends on the extent to which liquid medium used for solidification by the vacuum can be sucked off.
Je dicker und je dichter das Vlies ist, um so größer muß der anliegende Unterdruck sein, um das flüssige Medium aus dem Vlies abgesaugt zu bekommen. The thicker and the denser the fleece, the larger it must be the negative pressure applied to the liquid medium to get the fleece vacuumed.
Wird das flüssige Medium nicht vollständig abgesaugt, so kann es oberflächlich zu einem Flüssigkeitsstau kommen. Dieser behindert die nachfolgenden Verfestigungsstufen.If the liquid medium is not completely sucked off, so there may be a liquid build-up on the surface. This hinders the subsequent consolidation stages.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hydrodynami sche Verfestigung bei der Herstellung von Flächengebilden mit vorzugsweise hohen Flächengewichten und großen Vliesdic ken einzusetzen.The invention has for its object the hydrodynami strengthening in the manufacture of fabrics with preferably high basis weights and large fleece thickness ken to use.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zu verfestigende Faservliese bzw. die textilen Flächen, beste hend aus Fasern, auch Fasern mit Lufteinschlüssen, Vliesen oder anderen Textilgebilden, wie Gestricke oder Geflechte bzw. Kombinationen aus den vorgenannten Komponenten, ein oder mehrmals der hydrodynamischen Verfestigung ausgesetzt werden und neben der üblichen Absaugung des flüssigen Mediums eine zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums während der hydrodynamischen Verfestigung erfolgt.According to the invention the object is achieved in that consolidating fiber fleeces or the textile surfaces, best Made of fibers, including fibers with air pockets, fleeces or other textile structures, such as knitted fabrics or braids or combinations of the aforementioned components or subjected to hydrodynamic consolidation several times be and in addition to the usual suction of the liquid Medium an additional removal of the liquid medium takes place during the hydrodynamic consolidation.
Die zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums erfolgt dadurch, daß neben der üblichen Absaugung vor bzw. nach den Verfestigungsbalken weitere Absaugvorrichtungen wirksam werden. Als Absaugvorrichtungen können Schlitzdüsen vorgese hen sein.The additional removal of the liquid medium takes place characterized in that in addition to the usual suction before or after the Hardening beams effective suction devices become. Slit nozzles can be provided as suction devices hen.
Weiterhin hat sich herausgestellt, daß eine Entfernung des flüssigen Mediums auch durch gezielten Drucklufteinsatz möglich wird. Dabei wird das flüssige Medium beispielsweise abgeblasen. Furthermore, it has been found that removal of the liquid medium also through targeted use of compressed air becomes possible. The liquid medium, for example blown off.
Die zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums durch Absaugung oder Druckluft kann nicht nur in Verfestigungs richtung, sondern ebenso entgegen der Verfestigungsrichtung der Flächengebilde erfolgen.The additional removal of the liquid medium by Suction or compressed air can not only in solidification direction, but also against the direction of consolidation of the fabrics.
Die zusätzliche Absaugung des flüssigen Mediums kann einmal oder auch mehrmals vor bzw. nach den jeweiligen Verfesti gungsstufen vorgenommen.The additional suction of the liquid medium can be done once or several times before or after the respective festival levels.
Eine andere Variante für die zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums ist dadurch gegeben, daß zusätzlich oder separat vor oder nach der jeweiligen hydrodynamischen Verfestigung Abquetschvorrichtungen vorgesehen sind.Another variant for the additional removal of the liquid medium is given by the fact that in addition or separately before or after each hydrodynamic Solidification squeeze devices are provided.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die einzelnen Varian ten der erfindungsgemäßen zusätzlichen Entfernung des flüssigen Mediums kombiniert angewendet werden können.It is within the scope of the invention that the individual variants th the additional removal of the invention liquid medium can be used in combination.
Bei einer weiteren Variante wird das bei der Vliesverfesti gung eingesetzte flüssige Medium durch Gaszusatz, wie Luft reduziert. Der Eintrag eines mit Gas angereicherten Flüssig keitsstrahles erfolgt in der Form, daß der Flüssigkeits strahl mittig das Gas enthält, das dadurch nicht entweichen kann. Beim Aufprall auf die zu verfestigende Fläche sorgt das Gas für eine Auflockerung des Vlieses durch Verwirbe lung, was eine bessere Absaugung des flüssigen Mediums ermöglicht. Dadurch können auch Flächengebilde mit höheren Flächengewichten verfestigt werden. Durch Regulierung des Verfestigungsstrahles hinsichtlich des Anteiles von flüssi gem Medium oder Gas ist eine breite Einflussnahme auf die Qualität des verfestigten Flächengebildes möglich. In another variant, this is the case with the nonwoven bond liquid medium used by adding gas, such as air reduced. The entry of a gas-enriched liquid keitsstrahles takes place in the form that the liquid contains the gas in the center, which does not escape can. In the event of an impact on the surface to be solidified the gas for loosening the fleece through swirls lung, which means better suction of the liquid medium allows. As a result, fabrics with higher Basis weights are solidified. By regulating the Solidification beam with regard to the proportion of liquid The medium or gas has a wide influence on the Quality of the solidified fabric possible.
Durch Reduzierung des Anteiles an flüssigem Medium und der Auflockerung des herzustellenden Flächengebildes sind Einsparung bei der aufzuwendenden Absaug- und Trockungsener gie gegeben.By reducing the proportion of liquid medium and the Loosening of the fabric to be manufactured are Saving on the suction and drying generator to be used given.
Das Prinzip der Eintragung eines mit Gas angereicherten Flüssigkeitsstrahles läßt sich beispielsweise durch den Einsatz von doppelwandigen Düsen praktizieren.The principle of registration of a gas-enriched Liquid jet can be, for example, by the Practice the use of double-walled nozzles.
Ebenfalls ist Dampf als Verfestigungsmedium denkbar, welcher durch die Düsenbalken gezielt auf das Faservlies gerichtet wird.Steam is also conceivable as a solidification medium, which through the nozzle bar targeted to the nonwoven fabric is judged.
Dadurch werden Flächengebilde erhalten, die Dicken bis ca. 2 cm aufweisen können. Die erfindungsgemäß erhaltenen Flä chengebilde können Flächengewichte bis 3000 g/m2 aufweisen und im Aufbau stark verdichtete Oberflächen zeigen, während der Vlieskern voluminös bleibt.As a result, fabrics are obtained which can have thicknesses of up to approx. 2 cm. The sheet-like structures obtained according to the invention can have basis weights of up to 3000 g / m 2 and, in the construction, show surfaces which are highly compressed, while the nonwoven core remains voluminous.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Flächengebildes kann die Fasermenge in einer Stufe vorgelegt und die gesam te Fasermenge der hydrodynamischen Verfestigung unterworfen werden, wobei das flüssige Medium durch die übliche Absau gung entfernt wird, die durch eine zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums unterstützt wird.In the manufacture of the fabric according to the invention can the amount of fiber presented in one step and the total subject amount of fiber to hydrodynamic consolidation be, the liquid medium by the usual Absau tion is removed by an additional removal of the liquid medium is supported.
Die Herstellung des Flächengebildes kann aber auch so erfolgen, daß nur eine Teilmenge der Fasern vorgelegt wird, die in einer oder mehreren Stufen nur vorverfestigt wird. Im erhaltenen Vorvlies können nach jeder Stufe weitere Mengen an Fasern zugegeben werden. Dadurch wird es möglich, den Schichtaufbau des Vlieses den individuellen Anforderun gen anzupassen. So wird es möglich, unterschiedliche Fasern oder auch unterschiedliche Faserlängen bzw. Faserdicken in den einzelnen Stufen einzusetzen. Der lockere Aufbau wird fortgesetzt, bis die gewünschte Materialdicke erreicht ist. Der lockere Aufbau des Vorvlieses gestattet den Einsatz des üblichen hydrodynamischen Verfestigungsverfahrens. Beim lockeren Aufbau des Vorvlieses reicht die übliche Absaugung des flüssigen Mediums aus. Das so erhaltene Vorvlies wird jetzt in der erfindungsgemäßen Weise der hydrodynamischen Verfestigung unterworfen und das flüssige Medium nicht nur durch Absaugung, sondern zusätzlich in erfindungsgemäßer Weise aus dem erhaltenen Flächengebilde entfernt.The fabric can also be made in this way that only a subset of the fibers is presented, which is only pre-consolidated in one or more stages. In the pre-fleece obtained, more can be done after each stage Amounts of fibers are added. This makes it possible the layer structure of the fleece to meet individual requirements to adapt. So it becomes possible to use different fibers or also different fiber lengths or fiber thicknesses in the individual stages. The loose structure will continued until the desired material thickness is reached. The loose structure of the preliminary fleece allows the use of the usual hydrodynamic hardening process. At the The usual suction is sufficient for the loose structure of the preliminary fleece of the liquid medium. The pre-fleece thus obtained is now the hydrodynamic in the manner according to the invention Subject to solidification and not only the liquid medium by suction, but also in the inventive Way removed from the fabric obtained.
Die zusätzliche Entfernung des flüssigen Mediums kann bei nur einer Verfestigungsstufe vorgesehen sein, ebenso können alle oder mehrere der eingesetzten Verfestigungsstufen mit den Vorrichtungen für das zusätzliche Entfernen des flüssi gen Mediums versehen werden.The additional removal of the liquid medium can only one consolidation stage can be provided, as can all or more of the consolidation stages used the devices for the additional removal of the liquid be provided with the medium.
Die hydrodynamische Verfestigung kann auf beiden Seiten gleichzeitig erfolgen, ebenso ist es möglich, daß die Verfestigung erst auf einer Seite und danach auf der ande ren Seite erfolgt.The hydrodynamic consolidation can be done on both sides occur simultaneously, it is also possible that the Solidification first on one side and then on the other ren side.
Wird die Verfestigung der beiden Seiten nacheinander vorge nommen, so ist es möglich, die Verfestigung auf beiden Seiten mit unterschiedlicher Intensität zu betreiben. Damit bekommt man ein Flächengebilde, das Oberflächen mit unter schiedlichen Eigenschaften z. B. Festigkeitswerten besitzt. The consolidation of the two sides is carried out one after the other taken, so it is possible to solidify on both Operate pages with different intensities. In order to you get a flat structure, the surface with under different properties z. B. has strength values.
Die Verwendung der jeweiligen Variante richtet sich nach den eingesetzten Fasern und insbesondere dem gewünschten herzustellenden Flächengebilde.The use of the respective variant depends on the fibers used and in particular the desired one fabric to be manufactured.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise Fasern aus organischem Material eingesetzt, die in vorteil hafter Weise einen hohen Verfilzungseffekt zeigen. Solche Fasern können bestimmte Bastfasern sein.In the method according to the invention are preferred Fibers of organic material are used, which are advantageous show a high matting effect. Such Fibers can be certain bast fibers.
Beim Einsatz von verfilzungsfähigen Fasertypen oder auch fi brillierender Fasern hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei der Vorlage von relativ offener Textilgebilde, das können neben Faservliesen offenmaschige Gewirke oder Ge stricke sein, bei der hydrodynamischen Verfestigung an den Faser- oder Garnkreuzungspunkten eine durch den Fibrillie r-/Verfilzungseffekt hervorgerufene zusätzliche Verfesti gung erfolgt. Dieser Effekt schafft bei zu Maschenlauf neigenden Textilgebilden eine Stabilisierung der Textilflä che. Mit anderen Worten wenig stabile offene Textilflächen erhalten durch das erfindungsgemäße Verfahren verbesserte Festigkeiten und neue Optiken.When using feltable fiber types or fi brilliant fibers has surprisingly been shown that when presenting relatively open textile structures, the In addition to non-woven fabrics, open-knitted fabrics or Ge be knitted during hydrodynamic consolidation at the Fiber or yarn crossing points one through the fibrillie r / matting effect caused additional hardening supply takes place. This effect creates when there is too little stitch textile structures tend to stabilize the textile surface che. In other words, unstable open textile surfaces obtained improved by the inventive method Strengths and new optics.
Je nach Faserart können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flächengebilde stark verdichtete Außenflächen und einen voluminösen Innenaufbau aufweisen.Depending on the type of fiber, according to the invention Processed fabric strongly compressed Have outer surfaces and a voluminous internal structure.
Da die letzte Entfernung des flüssigen Mediums, also die, die unmittelbar vor dem Trockner erfolgt, für die Voluminö sität der Vliesmitte verantwortlich ist, kann besonders bei filzfähigen Fasern durch eine hohen Druck bei der Entfer nung des flüssigen Mediums eine hohe Festigkeit des erhalte nen Flächengebildes erreicht werden. Since the last removal of the liquid medium, that is, which takes place immediately before the dryer, for the Voluminö the middle of the fleece can be responsible for feltable fibers due to high pressure during removal high strength of the liquid medium a fabric can be achieved.
Gerade solche Flächengebilde zeigen ein hervorragendes Ab sorptionsvermögen. Sie können deshalb für die Herstellung von Windeln eingesetzt werden wie auch als Materialien zur Aufnahme von Schadstoffen z. B. bei Erdölhavarien.Such fabrics in particular show an excellent ab sorption capacity. You can therefore go for the manufacture of diapers are used as well as materials for Absorption of pollutants such. B. in oil spills.
Der Faserlänge der zum Einsatz gelangenen Fasern sind keine Grenzen gesetzt. Es können sowohl lange als auch kurze Fasern verarbeitet werden. Ebenso ist das Verfahren nicht auf normale Faserdicken beschränkt, es können auch Grobfa sern verarbeitet werden, die z. B. bei der Verdichtung durch die bekannte Vernadelung nicht verarbeitbar wären.The fiber length of the fibers used is not Set limits. It can be both long and short Fibers are processed. The procedure is not the same limited to normal fiber thickness, it can also be coarse are processed, the z. B. in compression could not be processed by the known needling.
Die Fasern können als Stapelfasern, Schnittfasern, Faserwol le, Kurzfasern oder Endlosfasern vorliegen.The fibers can be staple fibers, cut fibers, fiber wool le, short fibers or continuous fibers.
Es können Stäube, insbesondere Faserstäube und/oder Kurzfa sern beim Herstellungsprozeß zugesetzt werden.Dusts, in particular fiber dusts and / or short fa be added during the manufacturing process.
Die Stäube und/oder Kurzfasern können herstellungsbedingt sein, also bei der Herstellung der eingesetzten Fasern aber auch beim Aufbereiten des Vliesstoffes selbst als Abfallpro dukt anfallen. Aber auch die Zugabe von Fremdstäuben und/o der Fremdkurzfasern ist möglich. Die Anwendung der hydrody namischen Verfestigung zeigt dabei den Vorteil, daß die ver arbeitungsbedingt auftretenden umweltbedenklichen Kurzfaser stäube durch die auf das Vlies gerichteten Strahlen des flüssigen Mediums gebunden werden. Ebenso können den einge setzten Fasern Flächengebilde beigemischt werden. The dusts and / or short fibers can be caused by production be, but in the manufacture of the fibers used also when processing the nonwoven itself as waste pro you incur. But also the addition of foreign dust and / o Foreign short fibers are possible. The application of the hydrody Namely solidification shows the advantage that the ver work-related environmentally harmful short fiber dust from the rays of the liquid medium are bound. Likewise, the one fabrics are added to fabrics.
Vor oder während der Verfestigung können zusätzlich Fremd substanzen den vorgelegten Fasern zugegeben werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit Füllstoffe, Farbstof fe, Flammschutzmittel u. ä. zuzusetzen, die dem fertigen Produkt besondere Eigenschaften verleihen, wie Farbe, Griffigkeit u. ä.Before or during the hardening process, additional strangers can be present substances are added to the fibers. So there is, for example, the possibility of fillers, dyes fe, flame retardants u. Ä. add to the finished Give product special properties, such as color, Grip u. ä.
Die erfindungsgemäß hergestellten Flächengebilde eignen sich auch hervorragend als Dämmaterial.The fabrics manufactured according to the invention are suitable also excellent as insulation material.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Flächengebilde lassen sich in ihren Diffusionseigenschaften den spezifischen Einsatzge bieten anpassen. Durch Zugabe von entsprechenden Agenzien, wie Flammenschutzmittel, Farbstoffen, Hydrophobierungsmit teln zu den eingesetzten Fasern allgemein oder durch Ein satz in bestimmten Schichten sind gewünschte Eigenschaften zu erreichen.The fabrics obtained according to the invention can be in their diffusion properties the specific application offer customize. By adding appropriate agents, such as flame retardants, dyes, water repellants teln to the fibers used generally or by Ein set in certain layers are desired properties to reach.
Damit können die Flächengebilde im Fußbodenbereich ebenso eingesetzt werden, wie im Trockenausbau wo bisher Gipswände Anwendung finden. Aber auch die Herstellung von Tapeten oder Dachunterspannbahnen ist gegeben. Mit anderen Worten, das erfindungsgemäße Flächengebilde kann hervorragend im ge samten Hausbau eingesetzt werden.The flat structures in the floor area can also do this are used, such as in drywall where plaster walls have been used up to now Find application. But also the production of wallpapers or roofing underlayment is given. In other words, the fabric according to the invention can be excellent in ge entire house construction can be used.
Ebenso stellt das erfindungsgemäße Flächengebilde ein brauchbares Ausgangsprodukt für das Formpressen dar.The fabric according to the invention also adjusts usable starting product for compression molding.
Beim Formpressen wird das textile Flächengebilde unter Druck u./o. Temperatur in die gewünschte Form verpresst. Dabei wird die schon vorhandene Festigkeit erhöht, da beim Formpressen der voluminöse Mittelteil der erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde weiter verdichtet wird. Selbst das Formpressen mit scharfkantigen Konzuren ist möglich.During compression molding, the textile fabric is under Printing u./o. Temperature pressed into the desired shape. The existing strength is increased because the Molding the voluminous middle part of the invention textile fabrics is further compressed. Even that Compression molding with sharp-edged concours is possible.
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