DE60028804T2

DE60028804T2 - Verfahren zur herstellung eines vliesstoffes mit hydrodynamischer vernadelung

Info

Publication number: DE60028804T2
Application number: DE60028804T
Authority: DE
Inventors: Frederic Noelle
Original assignee: Rieter Perfojet SAS
Current assignee: Rieter Perfojet SAS
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2020-09-23
Also published as: ATE330049T1; FR2799214B1; EP1226297B1; US20040158962A1; FR2799214A1; WO2001025522A1; DE60028804D1; ES2265979T3; US6796010B2; US20020160681A1; EP1226297A1; AU7530400A; DK1226297T3

Description

Technisches Gebiet
Seit Jahrzehnten wird vorgeschlagen, traditionelle Textilstoffe (Gewebe, Gewirke) durch „Vliesstoffe" genannte Strukturen zu ersetzen, die im Allgemeinen in drei übergeordnete Kategorien eingeteilt werden können, die aus ihrem Herstellungsvorgang resultieren, nämlich die mit „Trockenverfahren", „Schmelzverfahren" bezeichneten Vliesstoffe und die mit „Nassverfahren" bezeichneten Vliesstoffe.
In der folgenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Verwendung zum Erhalt von Vliesstoffen mittels der „Trockenverfahren" genannten Technik beschrieben, es ist jedoch offensichtlich, dass das nicht einschränkend ist und sie gegebenenfalls auf die zwei anderen Kategorien von Vliesstoffen angewendet werden könnte.
Eines der Hauptprobleme, das sich bei der Herstellung von Vliesstoffen stellt, besteht darin, den Zusammenhalt der Struktur zu erzielen, um den Produkten mechanische Charakteristika entsprechend der geplanten Anwendung zu verleihen und gleichzeitig bestimmte physikalische Charakteristika, wie Bauschigkeit, Griff, Aussehen usw., zu bewahren oder zu verleihen.
Bei den bisher vorgeschlagenen Techniken wird eine solche Kohäsion durch Vermischen der Fasern in der Dicke des Vlieses durch die Bearbeitung mit Flüssigkeitsstrahlen und ganz besonders unter Druck stehenden Wasserstrahlen erreicht.
Eine solche Technik zur Behandlung mittels Wasserstrahlen wird seit Jahrzehnten vorgeschlagen, wie aus den Patenten US 3 214 819 , 3 508 308 und 3 485 706 hervorgeht.
Im Allgemeinen besteht diese Technik aus dem Herstellen der Verschränkung der Grundfasern untereinander durch die Bearbeitung mit unter Druck stehenden Wasserstrahlen, die wie Nadeln auf die Faserstruktur einwirken und die Neuausrichtung eines Teils der Fasern, die das Vlies ausmachen, in Richtung der Dicke ermöglichen.
Eine derartige Technik ist heutzutage weit entwickelt und wird nicht nur zum Herstellen von „Spunlace" genannten Strukturen zur textilen Verwendung eingesetzt, insbesondere für Anwendungen in medizinischen Gebieten oder in Krankenhäusern, zum Wischen, zur Filtration, für Hüllen für Teebeutel, sondern auch zum Herstellen von winzigen Perforationen in Endlosträgern, wie Papier, Pappen, Filmen, ja sogar Bahnen aus Kunststoff oder anderen Materialien, wobei die erhaltenen Artikel regelmäßig und homogen sein müssen und die Form einer ebenen Bahn aufweisen, die gegebenenfalls Perforationen aufweisen kann, wie aus dem Patent US 3 508 308 hervorgeht, sogar gegebenenfalls Motive umfasst, die aus der Neuausrichtung der Fasern resultieren, die im Wesentlichen einen ästhetischen Zweck haben, wie aus US 3 485 706 hervorgeht.
Im Hinblick auf die Anwendungen solcher Produkte der „Spunlace"-Art ist seit sehr langer Zeit bekannt, dass die Endeigenschaften des erhaltenen Produkts angepasst werden können, indem Mischungen von Materialien hergestellt werden, beispielsweise indem mehrere dünne Lagen miteinander verbunden werden, die aus Fasern von unterschiedlicher Beschaffenheit bestehen, beispielsweise Natur-, Kunst- oder Synthetikfasern, ja sogar aus Vliesen, bei denen die Fasern zuvor vermischt werden, wobei Verstärkungen (Gewebe- oder Vliesstoffgitter, Vliese der „Spinnvlies"-Art usw.) gegebenenfalls in die Vliesstoffstruk tur integriert werden können.
Unter den zahlreichen Anwendungen von Vliesstoffen können die Produkte zum Wischen oder die „Feuchttücher" genannten Produkte, die in dieser technischen Branche mit dem englischen Ausdruck „Wet Wipes" bezeichnet werden, sowie die Produkte im Bereich der Hygiene erwähnt werden.
Neben den guten mechanischen Charakteristika sowohl in der Längsrichtung als auch der Breitenrichtung, und das auch sowohl im trockenen Zustand als auch im feuchten Zustand, müssen solche Produkte ebenfalls das wichtige Charakteristikum aufweisen, über ein gutes Vermögen zur Absorption oder Zurückhaltung von Flüssigkeit oder Behandlungsprodukt, die bzw. das sie halten oder absorbieren müssen, zu verfügen. Sie müssen außerdem eine gute Dimensionsstabilität aufweisen und flexibel, weich, voluminös und beim Berühren angenehm sein.
Die Erfindung ist insbesondere zum Herstellen derartiger Artikel geeignet und wird in der folgenden Beschreibung ganz besonders zum Erlangen derartiger Produkte beschrieben.
Stand der Technik
Bisher konnte, um Wischlappen oder Feuchttücher herzustellen, in Betracht gezogen werden, nichtgewebte Vliesstoffe zu verwenden, die vollständig aus absorbierenden Fasern bestehen, wie cellulosischen Fasern, insbesondere Viskose. Um dem Produkt gute mechanische Charakteristika zu verleihen, wird vorzugsweise eine Mischung von Synthetikfasern (Polyester, Polypropylen) und Kunstfasern (Viskose) eingesetzt.
Um solche Artikel herzustellen, die aus einer Mischung von Fasern bestehen, kann entweder eine innige Mischung der Fasern hergestellt werden, die in ein homogenes einheitliches Vlies umgewandelt wird, oder die Verbindung von zwei zuvor hergestellten Vliesen, nämlich auf Stapelfasern oder synthetischen Endlosfäden (Polyester, Polypropylen) basierendem Vlies, wobei das zweite Vlies auf Kunstfasern (Viskose) basiert, durchgeführt und die Vliese mittels hydraulischer Verflechtung verbunden werden.
Zur Herstellung derartiger Artikel wurde ebenfalls vorgeschlagen, die Kunstfasern, die dem Vlies das Vermögen zur Absorption und Zurückhaltung der Flüssigkeit verleihen, gegen cellulosische Naturfasern, wie Holzfasern, auszutauschen, die in denselben Verhältnissen wie die vorherigen, auf Kunst- oder Synthetikfasern basierenden Produkte eingebunden werden, wobei die cellulosischen Naturfasern ebenfalls durch eine Behandlung mittels Wasserstrahlen mit den chemischen Fasern verflochten werden.
Ein solches Produkt weist gute Charakteristika in Bezug auf die mechanische Festigkeit, Charakteristika, die im Wesentlichen von den Synthetikfasern erbracht werden, sowie gute Charakteristika in Bezug auf die Absorption und Zurückhaltung von Flüssigkeit, die von den cellulosischen Fasern verliehen werden, auf.
Die französischen Patente FR-A-2 730 246 und 2 734 285 – Patente, die den Patenten US-A-5 718 022 bzw. US-A-5 768 756 entsprechen – beschreiben Lösungen, die ermöglichen, wasserabweisende Fasern oder Mischungen dieser Fasern erfolgreich mit anderen wasseraufnehmenden Fasern oder sogar Vliesen, die komplett aus Naturfasern bestehen, mittels Wasserstrahlen zu behandeln.
Im Allgemeinen besteht die Behandlung gemäß den Lehren dieser Schriften aus dem Behandeln eines Basisvlieses, das aus Grundfasern von gleicher Beschaffenheit oder unterschiedlicher Beschaffenheit zusammengesetzt ist, dem Komprimieren und Befeuchten dieses Basisvlieses, dann dem Verschränken der Fasern mittels mindestens eines Verteilers aneinander grenzender, unter hohem Druck stehender Wasserstrahlen, die auf das Basisvlies einwirken.
Dazu wird das Basisvlies auf einem sich bewegenden, porösen Endlosträger positiv vorgeschoben und auf die Oberfläche einer perforierten, drehbaren zylindrischen Trommel gebracht, in deren Inneren ein Teilvakuum erzeugt wird.
Das Basisvlies wird zwischen dem porösen Träger und der drehbaren Trommel, die beide im Wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit bewegt werden, mechanisch komprimiert.
Unmittelbar stromabwärts der Kompressionszone wird ein Wasservorhang, der nacheinander über den porösen Träger, das komprimierte Basisvlies und die stützende perforierte Trommel, die das überschüssige Wasser ansaugt, geführt wird, auf das Vlies gerichtet.
Anschließend werden, noch immer auf der drehbaren zylindrischen Trommel, die Grundfasern verschränkt, indem das komprimierte und benetzte Vlies der Bearbeitung mit mindestens einem Verteiler von unter hohem Druck stehenden Wasserstrahlen ausgesetzt wird. Allgemein wird das Binden mittels mehrerer aufeinander folgender Verteiler von Wasserstrahlen durchgeführt, die entweder auf ein und dieselbe Seite oder alternativ gegen die zwei Seiten des Vlieses gerichtet sind, wobei der Druck in den Verteilern und die Geschwindigkeit der abgegebenen Strahlen von einem Verteiler zum nächsten und für gewöhnlich schrittweise variiert.
Des Weiteren ist es daher angebracht anzumerken, wie aus FR 2 734 285 hervorgeht, dass die perforierte Walze vorzugsweise Mikroperforationen umfasst, die in willkürlicher Weise verteilt sind.
Gegebenenfalls kann die Vliesstoffstruktur nach dieser Behandlung zum Binden einer zweiten Behandlung unterzogen werden, die auf die Rückseite ausgeübt wird.
Darlegung der Erfindung
Nun wurde ein Verfahren gefunden, und dieses bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, das nicht nur ermöglicht, absorbierende Vliesstoffe herzustellen, die herausragende physikalische Eigenschaften (Zugfestigkeit, Zerreißfestigkeit, Abriebfestigkeit), eine gute Fähigkeit zur Absorption und Zurückhaltung von Flüssigkeit aufweisen, die Artikeln mit derselben Zusammensetzung ähneln, die gemäß den Lehren der FR-2 734 285 erhalten werden, sondern außerdem in Bezug auf solche Artikel beim Berühren angenehmer sind und eine verstärkte Bauschigkeit aufweisen.
Im Allgemeinen betrifft die Erfindung somit ein Verfahren, das die Herstellung einer neuartigen Art von Vliesstoff ermöglicht, der zumindest teilweise aus wasseraufnehmenden Grundfasern besteht, wobei das Verfahren die kontinuierlichen Schritte aufweist:

– Herstellen eines Faservlieses durch Kardieren oder ei ne andere konventionelle Technik;
– Komprimieren und Befeuchten besagten Vlieses;
– Unterziehen des befeuchteten und komprimierten Vlieses einer Bearbeitung zum Binden mittels Wasserstrahlen, die gegen mindestens eine der Seiten gerichtet sind, wobei das Vlies durch eine drehbare Trommel, die in willkürlicher Weise verteilte Mikroperforationen aufweist, gestützt ist, wobei ein Teilvakuum im Innern besagter Trommel erzeugt wird;
– Bringen besagten gebundenen Vlieses zu einer Anordnung, die seine Entwässerung und seine Trocknung ermöglicht, vor seiner Entgegennahme insbesondere in Form einer Aufwicklung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass, nach der Behandlung zum Binden mittels Wasserstrahlen und vor der Trocknung und Entgegennahme, das vorgebundene und befeuchtete Vlies zu einer zusätzlichen Anordnung zur Behandlung durch Bearbeitung mit einer oder mehreren Reihen von Wasserstrahlen gebracht wird, wobei besagte Anordnung eine saugende bewegte Oberfläche in Form einer Trommel aufweist, die mit einer durchbrochenen Struktur bedeckt ist, die durch ein aus Metallfäden gewobenes Tuch gebildet ist, das eingerichtet ist, eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufzuweisen.
Zur Umsetzung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die erste Behandlung mittels Wasserstrahlen gemäß den Lehren der FR-A-2 730 246 und FR-A-2 734 285 durchgeführt, deren Inhalt im erforderlichen Umfang in die vorliegende Beschreibung auf genommen ist.
Die zusätzliche Behandlung mit Strahlen, die vor der Trocknung des Vlieses durchgeführt wird, wird, wie oben erwähnt, erreicht, indem es auf die Oberfläche einer ansaugenden, perforierten, drehbaren zylindrischen Trommel geleitet wird. Auf bekannte Weise besteht eine solche Trommel aus einer Honigwabenstruktur, die mit einem perforierten Blech bedeckt ist und die sich um eine zweite, hohle, stationäre, koaxiale zylindrische Trommel dreht, die mit einer Teilvakuumquelle verbunden ist, um unter den Zonen, an denen die Wasserstrahlen wirken, einen Ansaugraum zu bilden. Erfindungsgemäß ist besagte Trommel mit einer ebenfalls an sich perforierten oder porösen Struktur bedeckt, die Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufweist, wobei diese Struktur vorzugsweise aus einem Gewebe in Form einer abnehmbaren Manschette besteht.
Dank einer solchen Entwicklung ist es somit leicht, durch einfaches Austauschen dieser Manschette das Aussehen und die Charakteristika des erhaltenen Produkts zu verändern.
Als Struktur zur Bedeckung der ansaugenden Trommel wird vorzugsweise ein gewobenes Tuch verwendet, das beispielsweise aus Bronzefäden hergestellt wird und das Charakteristikum aufweist, geprägt werden zu können.
In einer solchen Struktur liegt das Verhältnis des Zwischenraums in Bezug auf die Oberfläche zwischen 10% und 50% und die Gesamthöhe zwischen dem Boden der Grabenbereiche und dem höheren Bereich der hervorgehobenen Zonen beträgt im Allgemeinen zwischen 0,5 mm und 2 mm.
Die Gestalt der Hervorhebungen und Gräben, die ein solches Tuch aufweisen wird, kann beliebiger Art sein, beispielsweise in Form von Zickzackleisten, Motiven mit präzisen Konturen (kreisförmig, viereckig) oder eines gaufrierten Aussehens, gekreppten Aussehens usw.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante kann der Komplex vor der Behandlung an der geprägten Oberfläche gegebenenfalls eine zweite Behandlung zum Binden mit Strahlen erhalten, die auf vergleichbare Weise wie die Vorhergehende, jedoch an der gegenüberliegenden Seite durchgeführt wird.
Nach der Behandlung wird der Vliesstoff, noch immer im feuchten Zustand, zu einer Auspresszone gebracht, worauf eine Trocknungszone folgt, die aus einer Trommel mit hindurch strömender Luft besteht. Er wird schließlich in Form einer Aufwicklung entgegengenommen.
Ein solches Verfahren kann für Faservliese jeglicher Zusammensetzung, die aus Natur-, Kunst- und/oder Synthetikfasern, alleine oder als Mischung, hergestellt sind, durchgeführt werden.
Zur Herstellung von absorbierenden Vliesstoffen kann in Betracht gezogen werden, ein Vlies herzustellen, das vollständig aus Viskose-Fasern besteht.
Vorzugsweise wird allerdings eine Mischung von absorbierenden Kunstfasern (Viskose) und Synthetikfasern, wie Polyester oder Polypropylen, verwendet.
In solchen Mischungen sind der Titer der Grundfasern und deren Länge vorzugsweise vergleichbar und betragen beispielsweise zwischen 1 dtex und 3,3 dtex, wobei die Länge zwischen 20 mm und 60 mm liegt.
Es kann ebenfalls in Betracht gezogen werden, das Verfahren anzupassen, um Naturfasern, wie Holzfasern, beispielsweise durch pneumatische Bewicklung einzubinden, worauf ein hydraulisches Binden mittels Verteilern von Strahlen folgt, die gegen die Seite gerichtet sind, auf der die Holzfasern verteilt waren.
Dieser Vorgang der pneumatischen Bewicklung und des Bindens wird vor der Behandlung zur Gestaltung an der geprägten Anordnung durchgeführt, wobei die Strahlen dieser Anordnung vorzugsweise gegen die Oberfläche gerichtet sind, die mit Holzfasern überzogen ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung und die Vorteile, die aus dieser hervorgehen, werden allerdings anhand der folgenden Ausführungsbeispiele besser verständlich, die zur Veranschaulichung, jedoch nicht zur Einschränkung angegeben sind und die mittels der beiliegenden Diagramme veranschaulicht sind, in denen:
1 eine schematische Ansicht der Anordnung einer Linie zur Produktion eines erfindungsgemäßen nichtgewebten Vliesstoffes ist, dessen Kohäsion durch Bearbeitung mit unter Druck stehenden Wasserstrahlen verliehen wird, wobei 1a und 1b vergrößerte Ansichten der eingekreisten Zonen von 1 sind und 1c die Struktur einer Zone konventionellen Bindens veranschaulicht, das im Rahmen von Vergleichsbeispielen verwendet wird, die später gegeben werden;
2 eine schematische Ansicht einer Linie zur Produktion eines nichtgewebten Vliesstoffes ist, der erfindungsgemäß hergestellt wird und die Herstellung von Mischvliesen, Synthetikfasern/Holzfasern ermöglicht, wobei 2a, 2b, 2c, 2d vergrößerte Ansichten der eingekreisten Zonen 2 sind;
3 eine Reproduktion einer geprägten Struktur ist, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird, und 4 die Reproduktion auf dem Endprodukt erhaltenen Effekts ist;
5 eine andere Ausführungsform ist, in der die geprägte Oberfläche ermöglicht, einen Effekt mit Gräben und Hervorhebungen vom „Krepp"-Typ zu erhalten.
Umsetzung der Erfindung
Mit Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren und insbesondere 1, 1a und 1b besteht eine Produktionslinie, die ermöglicht, einen Vliesstoff gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen, im Wesentlichen aus einer Anordnung, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (1) bezeichnet ist und ermöglicht, durch Kardieren oder eine andere ähnliche Technik ein Vlies herzustellen, das entweder vollständig aus Kunstfasern, insbesondere Viskose, oder einer Mischung von Kunstfasern und Synthetikfasern, wie Polyester oder Polypropylen, bestehen kann.
Am Ausgang der Zone zur Gestaltung des Vlieses (10) wird die letztere auf ein poröses Förderband (11) gebracht, das beispielsweise aus einem Endlostuch besteht, das aus synthetischer Monofilseide, insbesondere aus Polyester, hergestellt ist und eine Porosität von zwischen 30 und 60% aufweist, das heißt, ein Verhältnis der gefüllten Flächen zu den leeren Flächen von zwischen 30 und 60%, vorzugsweise ungefähr 50%.
Dieser poröse Träger (11) ist auf den Lehren der FR-A-2 730 246 ähnliche Weise mit einer Anordnung zur Behandlung mit Wasserstrahlen verbunden, was einerseits ermöglicht, die Komprimierung und die Benetzung des gebildeten Vlieses (10) sicherzustellen und andererseits dieses Vlies der Bearbeitung mit Verteilern von Wasserstrahlen zu unterziehen. Eine solche Anordnung umfasst im Wesentlichen eine drehbare zylindrische Trommel, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (20) bezeichnet ist und auf der Oberfläche des Förderbands (11) aufliegt.
Ein erster Verteiler von Wasserstrahlen (21) ist unter dem Träger (11) angeordnet und ermöglicht, die Vorbenetzung des Vlieses (10) durchzuführen. Dieser Verteiler ist in einem Abstand von zwischen 70 und 100 mm vom porösen Träger (11) angeordnet und bildet einen Wasservorhang, der ermöglicht, das komprimierte Vlies zu benetzen, und bringt eine erste leichte Verschränkung des Vlieses mit sich.
Die Trommel (20) setzt sich aus einem konventionellen drehbaren Zylinder mit Honigwabenstruktur (in den beiliegenden Figuren nicht dargestellt) zusammen, der mit einem Metallbogen (22), der Mikroperforationen umfasst, die in willkürlicher Weise auf seiner Oberfläche verteilt sind, oder mit einer gewebten Struktur bedeckt ist. Dieser drehbare Zylinder umgibt eine zweite, hohle, stationäre, koaxiale zylindrische Trommel (23), die mit einer Teilvakuumquelle verbunden ist, um einen Ansaugraum zu bilden, wobei die Saugwirkung durch Schlitze (26) ausgeübt wird, die sich gegenüber der Zone der Bearbeitung mit Wasserstrahlen befinden.
Nach der Vorbenetzung mittels des Verteilers (21), und wie aus 1 und 1a hervorgeht, wird das Vlies (10) der Bearbeitung mit unter Druck stehenden Wasserstrahlen (27) unterzogen, die von zwei konventionellen Verteilern (24, 25) ausgehen.
Gegebenenfalls kann in Betracht gezogen werden, nur einen einzigen Verteiler (24) oder mehr als zwei aufeinander folgende Verteiler zu haben, die mit der Trommel (20) verbunden sind.
Diese Verteiler (21, 24, 25) werden von aneinander grenzenden Injektoren gebildet, die in vorher festgelegten Abständen zueinander angeordnet sind.
Gegenüber jedem Verteiler (21, 24, 25) umfasst die Trommel einen Schlitz (26), der sich über die gesamte Länge eines Generators erstreckt, dessen Größe im Allgemeinen zwischen 5 mm und 30 mm ausmacht und über den die Wasserstrahlen (27) zurückgewonnen werden.
Nach dem Binden auf der Anordnung (20) wird das Vlies der Bearbeitung mit einer zweiten Anordnung (28) unterzogen, die erfindungsgemäß umgesetzt ist und deren allgemeine Struktur aus 1b hervorgeht. Diese Anordnung (28) besteht aus einer ansaugenden, drehbaren Trommel (29), die ebenfalls aus einer zylindrischen Honigwabenstruktur besteht, die nicht in 1b dargestellt ist und die kein mikroperforiertes Band wie die Anordnung zur Behandlung (20), sondern eine Verkleidung stützt, die aus einer durchbrochenen Platte (29) besteht. Als Anhaltspunkt können die Perforationen dieser Platte (29) einen Durchmesser von 3 mm aufweisen, wobei der Reihenabstand zwischen zwei aufeinander folgenden Öffnungen 4 mm ausmacht und die Öffnungen von einer Reihe zur folgenden versetzt sind.
Erfindungsgemäß ist die perforierte Oberfläche (29) mit einer durchbrochenen Struktur (30) in Manschettenform überzogen, die eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufweist.
Diese durchbrochene Struktur (30) besteht aus einem durchbrochenen Tuch aus Metallfäden, ganz besonders Bronzefäden, das ein Öffnungsverhältnis von zwischen 10% und 50% umfasst, wobei besagtes Tuch geprägt worden ist, wie aus 3 und 5 hervorgeht, um eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben zu umfassen. Diese Zonen mit Hervorhebungen und Gräben können eine regelmäßige Struktur, beispielsweise in Form von Zickzackleisten, wie in 3 dargestellt ist, oder eine Gestalt, die unregelmäßige Motive bildet, die beispielsweise ein gekrepptes Aussehen ergeben, wie in 5 dargestellt ist, aufweisen.
Wie aus 1b hervorgeht, wird folglich das vorgebundene Vlies bei seinem Durchlaufen dieser Zone zur zusätzlichen Behandlung (28) durch Bearbeitung mit einer oder mehreren Reihen von Wasserstrahlen umstrukturiert, die von konventionellen hydraulischen Injektoren ausgehen, bei denen es sich im vorliegenden Fall um zwei handelt. Unter der Bearbeitung mit diesen Strahlen übernimmt das Vlies die Gestalt der Zonen mit Hervorhebungen und Gräben der durchbrochenen Struktur (30). Nach der Behandlung wird das behandelte Vlies (31) auf einem Transportband (32) mitgenommen, wo das Wasser beseitigt wird, beispielsweise mittels eines Ansaugraums, der unter dem Transportband (32) angeordnet ist, danach wird es mittels Durchlaufen eines Zylinders mit hindurch strömender Luft (33) getrocknet, der eine Temperatur in der Größenordnung von 150°C aufweist, bevor es in Form einer Aufwicklung (34) entgegengenommen wird.
2 stellt eine zweite Ausführungsform einer Linie zur Produktion eines Vliesstoffes dar, die die Herstellung von Mischvliesen, Synthetikfasern/cellulosischen Fasern, beispielsweise Holz, ermöglicht, die angepasst ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
2a, 2b, 2c und 2d sind vergrößerte Ansichten von Zonen zur Behandlung, die in 2 eingekreist sind.
Im Allgemeinen wird eine solche Produktionslinie gemäß den Lehren des Dokuments FR-A-2 781 818 umgesetzt, was ermöglicht, Vliesstoffe herzustellen, die aus einer Mischung von Grundfasern von unterschiedlicher Beschaffenheit und ganz besonders einer Mischung von Synthetikfasern, die mit cellulosischen Fasern, insbesondere Holzfasern, verbunden wird, bestehen.
Im Allgemeinen wird in einer solchen Anlage ein Mischvliesstoff auf die folgende Art und Weise hergestellt. Zunächst wird durch Kardieren (1) oder eine andere konventionelle Technik aus chemischen Fasern eine erste dünne Lage (10) hergestellt. Anschließend wird das produzierte Faservlies (10) auf einer ersten Anordnung zur Behandlung, die mit der Bezugsziffer (40) bezeichnet ist, einer Behandlung zum Binden mit Wasserstrahlen unterzogen.
In dieser Behandlungsphase werden die zwei Seiten des Faservlieses (10) durch Leiten um zwei ansaugende Zylinder, wobei der erste Mikroperforationen auf der Oberfläche umfasst und der zweite mit einem groben Tuch überzogen ist, wie aus 2a hervorgeht, der Bearbeitung mit Wasserstrahlen unterzogen.
Nachdem das Vlies behandelt wurde, wird dieses auf ein Transportband (50) gebracht und Naturfasern (52), wie Holzfasern (siehe 2b), werden auf der Oberfläche des Vlieses (10) abgelegt.
Die komplexe Struktur, Vlies aus Synthetikfasern (10), das mit Naturfasern (52) überzogen ist, wird dann der Bearbeitung mit einer neuen Reihe von Wasserstrahlen mittels einer Anordnung, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (53) bezeichnet ist und über einem zweiten Transportband angeordnet ist, unterzogen. Diese Behandlung stellt nicht nur das Binden, sondern auch die Vorbenetzung des Vlieses sicher, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich ist.
Die so hergestellte komplexe Struktur wird anschließend erfindungsgemäß auf einer Anordnung behandelt, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (28) bezeichnet ist und in 2d dargestellt ist, wobei die Anordnung der in 1b dargestellten ähnlich ist und oben beschrieben wurde.
Nach der Behandlung erhält man einen Mischvliesstoff (31), der Motive mit Hervorhebungen und Gräben umfasst und der auf einem Band (32) entgegengenommen wird, um anschließend bei (33) getrocknet und bei (34) entgegengenommen zu werden.
Beispiel 1
Das erfindungsgemäße Verfahren wird auf einer Anlage umgesetzt, wie in 1, 1a und 1b dargestellt ist, und besteht zum Zweck der Herstellung eines erfindungsgemäßen Produkts aus einer einzigen Art von wasseraufnehmenden Fasern, nämlich Viskose-Fasern.
Dazu wird ein Vlies (10) hergestellt, das etwa 65 g/m² wiegt und sich zu 100% aus Viskose-Fasern von 1 dtex und mit einer Länge von 38 mm zusammensetzt, wobei dieses Vlies mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min mit einer Vliesstoffkarde (1) produziert wird.
Dieses Vlies (10) wird mit einem Bandförderer (11) zu einer Einheit zum hydraulischen Binden der Art, die unter dem Namen „Jetlace 2000" vermarktet wird und die angepasst ist, das erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen, fördert.
Das Vlies (10) wird zwischen dem Transportband (11) und einem ersten Zylinder (20) zum Binden verdichtet, der mit einer mikroperforierten Umhüllung überzogen ist, wobei die Löcher in willkürlicher Weise angeordnet sind, wie in dem französischen Patent 2 734 285 beschrieben ist. Beim Verdichten wird die dünne Lage mittels des Verteilers (21) benetzt, der sich hinter dem Transportband, kurz hinter dem Verdichtungspunkt befindet, wobei der Verteiler senkrecht zum Generator des Zylinders angeordnet ist.
Die so verdichtete und benetzte dünne Lage wird dann der Bearbeitung mit zwei aufeinander folgenden hydraulischen Injektoren (24, 25) unterzogen, die Wasserstrahlen (27) mit einem Durchmesser von 120 Mikron mit zunehmenden Geschwindigkeiten von 100 und 125 m/Sekunde ausspritzen, wobei die Wasserstrahlen voneinander um 1,2 mm beabstandet sind.
Nach der Behandlung zum Binden wird die gebundene dünne Lage einer erfindungsgemäßen zusätzlichen Behandlung (1b) un terzogen, indem er über einen Zylinder geleitet wird, der ebenfalls mit einer perforierten Umhüllung (29) überzogen ist, auf der eine Manschette angeordnet ist, die aus einem Bronzegewebe (30) besteht, das 15 Kettfäden/cm und 15 Schussfäden/cm umfasst, einen Durchmesser von 0,24 mm aufweist und ein Zwischenraumverhältnis von 40,8% aufweist.
Diese Manschette aus Bronze (30) wird derart geprägt, dass sie ein Motiv in Form von Zickzackleisten (wie in 5 dargestellt) aufweist, dessen Tiefe in der Größenordnung von eineinhalb Millimeter (1,5 mm) liegt.
Die dünne Faserlage wird der Bearbeitung mit zwei aufeinander folgenden hydraulischen Injektoren unterzogen, die Strahlen mit einem Durchmesser von 120 Mikron mit einer Geschwindigkeit von 200 m/Sekunde-abgeben, wobei die Strahlen voneinander um 0,6 mm beabstandet sind.
Die dünne Lage wird anschließend auf ein ansaugendes Band (32) gebracht, das mit einem Vakuumgenerator verbunden ist, wird dann bei einer Temperatur von 145°C in einem Ofen (33) mit hindurch strömender Luft getrocknet, um schließlich beispielsweise in Form einer Aufwicklung (34) entgegengenommen zu werden.
Man erhält einen Vliesstoff, der etwa 60 g/m² wiegt und der ein Motiv in Form von Zickzackleisten (35) aufweist, wie in 4 dargestellt ist, wobei dieses Motiv über eine herausragende Definition verfügt. Es ist beständig und abriebfest.
Beispiel 2
Die Behandlungsbedingungen sind mit den im Beispiel 1 angege benen identisch.
Es wird ein Produkt hergestellt, das aus einer 70/30-Mischung von Viskose-Fasern und Polyester besteht.
Die Fasern weisen einen Titer von 1,7 dtex und eine Länge von 38 mm auf.
Das gebildete Vlies wiegt am Ausgang der Karde etwa 65 g/m² und nach der Behandlung 60 g/m².
Beispiel 3
Dieses Beispiel veranschaulicht eine konkrete Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vliesstoffes, der aus einer Mischung von Synthetikfasern und Naturfasern und ganz besonders cellulosischen Fasern, insbesondere Holzfasern, besteht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Produktionslinie verwendet, wie in 2 dargestellt ist und die im Allgemeinen gemäß der Lehren des Dokuments FR-A-2 781 818 umgesetzt wird, mit der Ausnahme, dass sie nach der Trocknung bei (33) und nach der Behandlung zum Binden und zur Vorbenetzung, die von den Strahlen (53) durchgeführt wird, eine zusätzliche Anordnung zur Behandlung (28) durch Bearbeitung mit Wasserstrahlen umfasst, wobei besagte Anordnung eine saugende bewegte Oberfläche in Form einer Trommel aufweist, die mit einer durchbrochenen Struktur (30) überzogen ist, die durch ein aus Metallfäden gewobenes Tuch gebildet ist, das eingerichtet ist, eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufzuweisen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird bei 60 m/min eine erste dünne Lage (10), der 30 g/m² wiegt, aus Polyesterfasern von 38 mm und 1,7 dtex besteht, hergestellt, der in eine Einheit zum hydraulischen Binden der Art, die von der Anmelderin unter dem Namen „Jetlace 2000" vermarktet wird, über ein Transportband (11) eingebracht wird.
Die dünne Lage wird zwischen dem Transportband und einer ersten Anordnung verdichtet, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (40) bezeichnet ist und die einen Zylinder zum Binden umfasst, der mit einer mikroperforierten Umhüllung überzogen ist, deren Löcher in willkürlicher Weise angeordnet sind. Nach dem Verdichten wird die dünne Lage mittels eines Verteilers benetzt, der sich hinter dem Transportband (11), kurz hinter dem Verdichtungspunkt befindet und senkrecht zum Generator des Zylinders angeordnet ist.
Die so verdichtete und benetzte dünne Lage wird dann der Bearbeitung mit zwei hydraulischen Injektoren unterzogen, die Wasserstrahlen mit einem Durchmesser von 120 Mikron mit zunehmenden Geschwindigkeiten von 78 und 94 m/s ausspritzen, wobei die Wasserstrahlen voneinander um 1,2 mm beabstandet sind.
Die dünne Lage wird dann in die Anordnung eingebracht, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (48) bezeichnet ist und die einen zweiten Zylinder umfasst, der mit einem groben Tuch überzogen ist, das aus 9 Fäden aus Bronze pro Zentimeter mit einem rechteckigen Querschnitt mit Seitenlängen von 0,33 mm mal 6,64 mm in Kettenrichtung und 9 Fäden, ebenfalls aus Bronze, pro Zentimeter mit einem Durchmesser von 0,46 mm in Schussrichtung besteht.
Über diesem Zylinder sind zwei hydraulische Injektoren ange ordnet. Sie spritzen Wasserstrahlen mit einem Durchmesser von 120 Mikron mit Geschwindigkeiten von 100 m/s auf die dünne Lage aus, wobei die Wasserstrahlen voneinander um 0,5 mm beabstandet sind.
Die dünne Lage wird dann mittels eines Ansaugraums, der mit einem Vakuumgenerator verbunden ist, ausgepresst.
Das Produkt am Ausgang dieses Transportbands weist ein gaufriertes Aussehen der pyramidalen Art mit unterschiedlichen Faserdichtenzonen auf.
Die dünne Lage wird dann in eine Maschine zur pneumatischen Bewicklung (51) eingebracht, die 35 g/m² Cellulosefasern ablegt.
Nach dem Ablegen dieser Fasern wird die dünne Lage auf ein anderes Transportband (54) gebracht, über dem vier hydraulische Injektoren (53) angeordnet sind, die Wasserstrahlen mit einem Durchmesser von 120 Mikron, die voneinander um 0,6 mm beabstandet sind, mit Geschwindigkeiten von 150 m/s ausspritzen.
Das so erhaltene Produkt weist somit die Form eines vorgebundenen und befeuchteten Vlieses auf, das anschließend zu einer zusätzlichen Anordnung zur Behandlung gebracht wird, die mit der allgemeinen Bezugsziffer (28) bezeichnet ist. Eine solche Anordnung umfasst einen Zylinder, der mit einer Manschette aus Bronze überzogen ist, die mit der im Beispiel (1) verwendeten identisch ist und die so geprägt ist, dass sie ein Motiv in Form von Zickzackleisten aufweist.
Die dünne Faserlage wird der Bearbeitung mit zwei aufeinander folgenden hydraulischen Injektoren unterzogen, die Strahlen mit einem Durchmesser von 120 Mikron mit einer Geschwindigkeit von 60 m/s abgeben, wobei die Strahlen voneinander um 0,6 mm beabstandet sind.
Das so gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Produkt wird anschließend auf ein ansaugendes Band (32) gebracht, das mit einem Vakuumgenerator verbunden ist, wird dann bei einer Temperatur von 160°C in einem Ofen mit hindurch strömender Luft getrocknet, um schließlich in Form einer Aufwicklung (34) entgegengenommen zu werden.
Nach dem Trocknen erhält man einen Komplex, der Motive mit Hervorhebungen und Gräben aufweist, wie in 4 dargestellt ist.
Vergleichsbeispiele
Es werden dieselben Beispiele wie oben, mit den gleich folgenden Unterschieden umgesetzt.
In Bezug auf die Beispiele 1 und 2 werden diese auf einer Anlage umgesetzt, in der die Anlage zur Behandlung (28), wie in 1b dargestellt, mittels einer zweiten Reihe von Behandlungen mit Strahlen, wie in 1c dargestellt, umgesetzt wird, das heißt, auf einer konventionellen ansaugenden Trommel, deren Oberflächenumhüllung aus einem mikroperforierten Bogen (22) besteht, der dem für die Behandlung zum Vorbinden verwendeten ähnlich ist.
Hinsichtlich des Beispiels 3 wird dieses auf einer Produktionslinie, wie in 2 dargestellt, umgesetzt, die jedoch nicht die Anordnung zur Behandlung (28) aufweist.
Unter Vorgehen auf dieselbe Art und Weise erhält man Vliesstoffe mit derselben Zusammensetzung und praktisch demselben Gewicht wie die erfindungsgemäß hergestellten, die jedoch keine Motive aufweisen.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte und die der Vergleichsbeispiele werden geprüft, um die Dicke, die Dichte, die Festigkeit in Längsrichtung (LR) und in Querrichtung (QR), die Dehnung in Längsrichtung und in Querrichtung und die Wasserabsorptionsrate zu ermitteln.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
Im Vergleich zu den auf konventionelle Weise hergestellten Produkten, und wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, weisen die erfindungsgemäß hergestellten Materialien den Vorteil auf, dass sie bei gleichem Gewicht viel dicker sind.
Außerdem sind ihre Festigkeiten sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung mit denen von auf konventionelle Weise hergestellten Produkten vergleichbar, wodurch sie Stabilität und Festigkeit beim Gebrauch gewährleisten.
Neben ihrer größeren Dicke weisen die neuartigen Produkte ein schönes und vorteilhaftes textiles Aussehen auf, was ihren kommerziellen Wert steigert.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben angegebenen konkreten Beispiele beschränkt ist, sondern dass sie alle umsetzbaren Varianten im selben Sinne erfasst.
Außerdem kann, obgleich in den angegebenen Beispielen ein geprägtes Tuch aus Bronze verwendet wird, das 15 Fäden in der Kette und im Schuss aufweist, deren Durchmesser 0,24 ist und deren Öffnungsverhältnis 40,8% ist, in Betracht gezogen werden, andere Arten von geprägten Strukturen einzusetzen.
Zum Beispiel wurde festgestellt, dass, wenn Produkte hergestellt werden, die den in den angeführten Beispielen angegebenen ähnlich sind, jedoch kein „Zickzackleisten"-Aussehen, wie in 3 und 4 dargestellt, sondern ein „Krepp"-Aussehen, wie in 5 dargestellt, aufweisen, bei Verwendung eines geprägten Gewebes, das aus Bronzefäden mit geringerem Durchmesser und mit einer stärkeren Fadendichte hergestellt ist, eine bessere Definition und eine Mehrung der Hervorhebungen von Motiven erhalten wird.
Zur Veranschaulichung, um solche Gewebe herzustellen, weist das geprägte Tuch aus Bronze 23,5 Fäden/cm sowohl in der Kette als auch im Schuss auf, wobei besagte Fäden einen Durchmesser von 0,19 mm aufweisen und das Öffnungsverhältnis 30,5 beträgt.
Außerdem kann, wie zuvor in der Beschreibung erwähnt und wie in 2 dargestellt ist, das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls zum Erlangen von Mischvliesstoffen, die aus einer Mischung von unterschiedlichen Naturfasern bestehen, durchgeführt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes, der zumindest teilweise aus wasseraufnehmenden Grundfasern besteht, das die kontinuierlichen Schritte aufweist: • Herstellen eines Faservlieses (10) durch Kardieren oder eine andere konventionelle Technik; • Komprimieren und Befeuchten besagten Vlieses; • Unterziehen des befeuchteten und komprimierten Vlieses einer Bearbeitung zum Binden mittels Wasserstrahlen, die gegen mindestens eine der Seiten gerichtet sind, wobei der Vlies durch eine drehbare Trommel, die in zufälliger Weise verteilte Mikroperforationen aufweist, gestützt ist, wobei ein Teilvakuum im Innern besagter Trommel erzeugt wird; • Bringen besagten gebundenen Vlieses zu einer Anordnung (32, 33), die seine Entwässerung und seine Trocknung ermöglicht vor seiner Entgegennahme insbesondere in Form einer Aufwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass, nach der Behandlung zum Binden (20) mittels Wasserstrahlen und vor der Trocknung und Entgegennahme, der vorgebundene und befeuchtete Vlies zu einer zusätzlichen Anordnung zur Behandlung (28) durch Bearbeitung mit einer oder mehreren Reihen von Wasserstrahlen gebracht wird, wobei besagte Anordnung eine saugende bewegte Oberfläche in Form einer Trommel aufweist, die mit einer abnehmbaren, eine durchbrochene Struktur (30) aufweisende Manschette bedeckt ist, die durch ein aus Bronzefäden gewobenes Tuch gebildet ist, das eingerichtet ist, eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufzuweisen, wobei die Hervorhebungen durch Prägung erhalten werden, das Verhältnis des Zwischenraums in Bezug auf die Oberfläche zwischen 10 und 50% liegt, und die Gesam zwischen dem Boden der Grabenbereiche und dem höheren Bereich der hervorgehobenen Zonen zwischen 0,5 und 2 mm beträgt.
Nichtgewebter Vliesstoff, der eine Folge von Zonen mit Hervorhebungen und Gräben aufweist, welche durch Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 erhalten wurden, wobei die Gesamthöhe zwischen dem Boden der Grabenbereiche und dem höheren Bereich der hervorgehobenen Zonen zwischen 0,5 und 2 mm beträgt.
Nichtgewebter Vliesstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er vollständig aus Viskose-Fasern besteht.
Nichtgewebter Vliesstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Mischung von absorbierenden Kunstfasern und Synthetikfasern besteht.
Nichtgewebter Vliesstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er auf chemischen, künstlichen und/oder sythetischen Grundfasern, alleine oder als Mischung, basiert und mit Naturfasern wie Holzfasern verbunden ist.
Nichtgewebter Vliesstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hervorhebungen vom Krepp-Typ sind.
Verwendung eines nichtgewebten Vliesstoffes nach einem der Ansprüche 2 bis 6 als Wischstoff oder als Trägermaterial für Feuchttücher.