DE102004028801B4

DE102004028801B4 - Needle nonwoven having a surface structure and method and apparatus for producing a needlepunch having a surface structure

Info

Publication number: DE102004028801B4
Application number: DE200410028801
Authority: DE
Inventors: Michael Salm
Original assignee: FINDEISEN GmbH
Current assignee: FINDEISEN GmbH
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: DE102004028801A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Nadelvlieses mit Oberflächenstruktur,
aufweisend die folgenden Schritte:
– Herstellung eines Vliesmaterials, und
– Vernadelung des Vliesmaterials,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Schritt der Vernadelung durch Vereinzelung erzeugte Strukturelemente auf das Vliesmaterial aufgebracht werden, die nach ihrer Vereinzelung ohne Vermischung miteinander auf die Oberfläche des sich bewegenden Vliesmaterials gelangen.Method of producing a needle-punched non-woven fabric having a surface structure,
having the following steps:
- Production of a nonwoven material, and
- needling of the nonwoven material,
characterized,
that structural elements produced by singulation before the step of needling are applied to the nonwoven material, which after being singulated arrive at the surface of the moving nonwoven material without mixing with each other.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nadelvliesen mit Oberflächenstrukturen, auf derartige Nadelvliese sowie auf Vorrichtungen zur Herstellung von Nadelvliesen sowie zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The The present invention relates to a method of manufacture Needle fleeces with surface structures, on such needled nonwovens and on devices for the production of needled nonwovens and for carrying out such a method.

„Nadelvliese” sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Dabei wird zuerst aus einer Grundfaser bzw. einem Fasergemisch u. a. durch Kardieren ein ein- oder mehrlagiges Vlies gebildet, das durch eine anschliessende Vernadelung verfestigt wird.Needle fleeces are off well known in the art. It is first made of a basic fiber or a fiber mixture u. a. by carding a single or multi-layered Nonwoven formed, which solidified by a subsequent needling becomes.

Unter „Oberflächenstruktur” ist im folgenden zu verstehen, daß auf die Oberfläche eines Nadelvlieses Elemente aufgebracht werden, die sich von den Grundfasern des Vlieses hinsichtlich ihrer Abmessungen und/oder ihrer Farbe unterscheiden. Diese Strukturelemente werden nach ihrer Aufbringung auf die Oberfläche des Nadelvlieses zusammen mit diesem vernadelt und somit mitverfestigt.Under "surface texture" is in following that to understand the surface A needle-punched fabric can be applied to elements other than the Base fibers of the nonwoven in terms of their dimensions and / or differ in their color. These structural elements are named after their Application to the surface Needle nonwoven together with this needled and thus solidified.

Aus dem Stand der Technik sind bereits mehrere Verfahren zu einer derartigen Aufwertung von Nadelvliesen durch Strukturelemente bekannt. Ziel ist es dabei allgemein, dass gemeinhin etwas gleichförmige Erscheinungsbild interessanter zu gestalten. Darunter soll natürlich nicht die bekanntermassen gute Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit von Nadelvliesen leiden.Out The prior art already has several methods for such Improvement of needled nonwovens by structural elements known. aim It is common that generally something uniform appearance more interesting. Among them, of course, not the known good wear resistance suffering from needle fleeces.

So lehrt beispielsweise die EP 1 273 690 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten textilen Flächengebildes, gemäß dem vor der eigentlichen Vliesbildung (durch Kardieren etc.) die das Vlies bildenden Fasern mit den Strukturelementen (in der EP 1 273 690 A1 „Faserelemente” genannt) vermischt werden. Dabei wird ein „aerodynamisches Verfahren” angewandt, bei dem zur Bildung des Vliesstoffes die Stapelfasern und die Faserelemente in einem Luftstrom gegen eine perforierte Sammelfläche geblasen werden. Festzuhalten ist, daß eine Vermischung der Stapelfasern mit den Faserelementen vor der Vliesbildung erfolgt. Dies hat mehrere Nachteile. Zum einen besteht die Gefahr, daß die Faserelemente sich nicht regelmäßig in dem Fasergemisch verteilen, sondern vielmehr aneinander hängend Cluster bilden, was zu einer ungewollten unregelmäßigen Verteilung dieser Designelemente im Vlies führt. Weiterhin besteht die Einschränkung, daß durch die Mischung der Designelemente mit den das Vlies bildenden Fasern vor der Vliesbildung keine gezielte Strukturierung im Sinne einer Vorzugsrichtung der Verteilung der Faserelemente ausgeführt werden kann.For example, that teaches EP 1 273 690 A1 a process for the production of a patterned textile fabric according to which prior to the actual web formation (by carding, etc.) the non-woven fibers with the structural elements (in the EP 1 273 690 A1 Called "fiber elements") are mixed. In this case, an "aerodynamic method" is used in which the staple fibers and the fiber elements are blown in a stream of air against a perforated collecting surface to form the nonwoven fabric. It should be noted that a mixing of the staple fibers with the fiber elements takes place prior to web formation. This has several disadvantages. First, there is a risk that the fiber elements do not regularly distribute in the fiber mixture, but rather clinging to each other form clusters, resulting in an unwanted irregular distribution of these design elements in the web. Furthermore, there is the restriction that by means of the mixture of the design elements with the fibers forming the nonwoven material prior to web formation no specific structuring in the sense of a preferred direction of the distribution of the fiber elements can be carried out.

Aus der EP 0 963 474 B1 ist ein Vliesstoff bekannt, bei dem derartige Designelemente selbst die Nutzschicht eines Bodenbelags bilden. Mit anderen Worten, in der Nutzschicht liegen keine das Vlies bildenden Fasern mehr vor, sondern allein die Design-Oberflächenelemente. Bei der Anwendung dieses Verfahrens besteht die Gefahr, daß die Abnutz-Widerstandsfähigkeit des Bodenbelags im Vergleich zu üblichen Nadelvliesen verringert wird. Im übrigen werden auch hier die Oberflächenelemente vor ihrer Aufbringung miteinander vermischt, was wiederum die Gefahr der Cluster-Bildung mit sich bringt.From the EP 0 963 474 B1 is a nonwoven fabric known in which such design elements themselves form the wear layer of a floor covering. In other words, there are no more fibers forming the nonwoven in the wear layer, but only the design surface elements. When using this method, there is a risk that the wear resistance of the floor covering is reduced in comparison to conventional needled nonwovens. Incidentally, the surface elements are mixed together before their application here, which in turn brings the risk of clustering with it.

Die DE 199 29 382 A1 zeigt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelvlieses, bei den Grundfasern des Vlieses mit Designelementen vermischt werden, derart, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Elemente und der Grundfasern innerhalb einer Mischung entsteht. Indessen kann auch hier nicht ausgeschlossen werden, daß die Designelemente während des Mischprozesses zusammenhängende Cluster bilden, so daß die endgültige Verteilung im Bodenbelag ungewollt heterogen ist.The DE 199 29 382 A1 also shows a process for producing a needle punched nonwoven web in which the base fibers of the web are blended with design elements such that a substantially uniform distribution of the elements and the base fibers within a blend results. However, it can not be ruled out here that the design elements form coherent clusters during the mixing process, so that the final distribution in the floor covering is unintentionally heterogeneous.

Aus der EP 0 013 428 A1 ist ein textiles Flächengebilde mit einer nicht gewebten Faserschicht bekannt, die mittels Vernadelungsfasern verfestigt ist, wobei die nicht gewebte, eine uneinheitliche Oberfläche aufweisende Faserschicht voneinander abgegrenzte Fasergebilde aus sphärisch verwickelten Fasern („Kugelgarn”) enthält, die mittels der Vernadelungsfasern verfestigt sind. Auch bei diesem Kugelgarn besteht die Gefahr der Clusterbildung.From the EP 0 013 428 A1 For example, there is known a fabric having a nonwoven fibrous layer which is consolidated by needlelength fibers, the nonwoven, nonuniform surface fibrous layer comprising mutually delimited fibrous structures of spherically entangled fibers ("ball yarn") solidified by the needlelength fibers. Also with this ball yarn there is the danger of clustering.

FR 2 445 866 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von fadenförmigen Elementen und deren Anwendung in einer Strukturkompnente. Dabei werden mittels eines Trichters die fadenförmigen Elemente auf eine Auflage aufgestreut und im Anschluss vernadelt. FR 2 445 866 A1 shows a method for the production of thread-like elements and their application in a Strukturkompnente. In this case, the thread-like elements are sprinkled on a support by means of a funnel and subsequently needled.

DE 34 31 143 C2 offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten und/oder Formkörpern aus faserbewehrten hydraulisch abbindenden Massen, bei dem auf eine durch ein Band kontinuierlich fortbewegte Unterlage die Masse in einer bestimmten Dicke über die gesamte Breite der zu bildenden Platte massgerecht aufgebracht wird. Auf die Oberfläche der sich mit der Unterlage fortbewegenden Masse werden aus einer Schneidvorrichtung Faserschnitzel gezielt aufgestreut und diese anschliessend durch ein über die gesamte Breite der Masse gleichmässig wirkendes Werkzeug in die Masse eingebaut. DE 34 31 143 C2 discloses a method for the continuous production of plates and / or moldings from fiber-reinforced hydraulically setting masses, wherein the mass is applied in a certain thickness over the entire width of the plate to be formed on a continuously moving by a belt pad mass. On the surface of the moving mass with the base pulp chips are scattered from a cutting device targeted and this then built by a uniform over the entire width of the mass acting tool in the mass.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Technik bereitzustellen, die eine gezielte homogene oder auch strukturierte Verteilung von Oberflächen-Strukturelementen auf bzw. in einem Nadelvliesmaterial ermöglicht.Based on this prior art, the present invention has taken on the task of providing a technique that a targeted homogeneous or structured distribution of surface structural elements on or in one Needlefelt material allows.

Insbesondere soll dabei die Gefahr der Cluster-Bildung der Oberflächen-Strukturelemente verringert werden.Especially the danger of cluster formation of the surface structural elements should thereby be reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.These The object is achieved by the Characteristics of the independent claims solved. The dependent claims form the central idea of the invention in a particularly advantageous Continue.

Zentraler Ausgangspunkt der Erfindung ist es also, zu verhindern, daß die Oberflächen-Strukturelemente aneinander hängen können und dann ungewollte Cluster bilden. Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die Oberflächen-Strukturelemente nach ihrer Erzeugung (bspw. durch Vereinzelung von Endlosmaterial oder Zerkleinerung grösserer Elemente) unmittelbar auf das Vliesmaterial gelangen, um dann mit dem Vliesmaterial vernadelt zu werden. Unter „unmittelbar” ist dabei zu verstehen, daß die Oberflächen-Strukturelemente nach ihrer Erzeugung nicht mehr in einen gemeinsamen Raum wie bspw. eine Mischkammer gelangen, wo eben die Gefahr des Aneinanderhängens besteht. Erfindungsgemäss mus aber nicht ausgeschlossen sein, dass einzelne Strukturelemente auf ihrem Weg zu der Vliesoberfläche miteinander in Kontakt geraten.central The starting point of the invention is thus to prevent the surface structural elements to hang together can and then form unwanted clusters. This is according to the present Invention achieved in that the Surface structure elements after their production (for example by separation of continuous material or crushing larger Elements) directly on the nonwoven material, then with to be needled the nonwoven material. Under "immediate" is to understand that the Surface structure elements after their generation no longer in a common room such as one Get mixing chamber, where there is a risk of clinging. According to the invention But it must not be excluded that individual structural elements on her way to the fleece surface get in touch with each other.

„Unmittelbar” schließt in diesem Zusammenhang indessen nicht aus, daß die Oberflächen-Strukturelemente weitgehend voneinander getrennt in einer besonderen Führung (beispielsweise Leitung) zu der Vliesschicht hin gebracht werden, solange sie sich in dieser Führung nicht miteinander vermischen können."Immediately" concludes in this Context, however, does not mean that the surface structural elements largely separated from each other in a special leadership (for example Lead) to the nonwoven layer, as long as they are in this leadership can not mix with each other.

Dadurch, daß Erzeugung und Aufbringen somit im wesentlichen in einem Schritt erfolgt und insbesondere dazwischenliegend kein Mischvorgang erfolgt, kann die Oberflächengestaltung besonders flexibel abhängig von dem Betriebsparametern der Vereinzelung ausgebildet werden.Thereby, that generation and thus applying substantially in one step, and especially in between no mixing process, the surface design particularly flexible be formed by the operating parameters of the singulation.

Es sei angemerkt, dass das Kugelgarn gemäss EP 013 428 A1 vor der Aufbringung hergestellt und zum Ort der Aufbringung transportiert werden muss. Die gleichzeitige Erzeugung und Aufbringung von Kugelgarn in einem Schritt ist nicht möglich.It should be noted that the ball yarn according to EP 013 428 A1 must be prepared before application and transported to the place of application. The simultaneous production and application of ball yarn in one step is not possible.

Weiterhin kann erfindungsgemäss die Erzeugung der Strukturelemente im wesentlichen zeitgleich mit deren Aufbringen erfolgen.Farther can according to the invention the generation of the structural elements substantially simultaneously with their application done.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelvlieses mit Oberflächenstruktur vorgeschlagen, bei dem zuerst ein Vliesmaterial hergestellt und dann das Vliesmaterial zusammen mit den Oberflächen-Strukturelementen vernadelt wird. Dabei werden vor dem Schritt der Vernadelung durch Vereinzelung erzeugte Strukturelemente auf das Vliesmaterial aufgebracht, die nach ihrer Vereinzelung ohne Vermischung miteinander auf die Oberfläche des sich bewegenden Vliesmaterials gelangen. Das der Vereinzelungsvorrichtung zugeführte Material kann beispielsweise Endlosmaterial oder aber auch Material wie beispielsweise Garnstücke sein, die eine größere Abmessung als die aufzubringenden Strukturelemente aufweisen.According to one The first aspect of the present invention therefore becomes a method proposed for the production of a needle-punched nonwoven with surface structure, first making a nonwoven material and then the nonwoven material together with the surface structural elements is needled. In this case, before the step of needling by singling produced structural elements applied to the nonwoven material, the after their separation without mixing with each other on the surface of the get moving nonwoven material. That of the separating device supplied Material can, for example, endless material or even material such as pieces of yarn its a bigger dimension have as the applied structural elements.

Das Material kann beispielsweise Garn sein, wobei in diesem Fall die Vereinzelungseinrichtung bevorzugt wenigstens ein Messer aufweist.The Material may for example be yarn, in which case the Singling device preferably has at least one knife.

Insbesondere kann dieses Messer ein rotierendes Messer sein, das vereinzelte Stücke des Materials über einen Wurfbereich auf die Oberfläche des Vliesmaterials verteilt. Die zentrifugale Wirkung der rotierenden Messer wird also hier gleichzeitig auch für eine Verteilung der vereinzelten Stücke in einem vorbestimmten Radius auf dem Vliesmaterial ausgenutzt.Especially This knife can be a rotating knife, isolated pieces of the material over a throwing area on the surface of the nonwoven material distributed. The centrifugal effect of the rotating Messer is also here for a distribution of the isolated pieces utilized in a predetermined radius on the nonwoven material.

Quer zu der Bewegungsrichtung des Vliesmaterials können mehrere Vereinzelungseinrichtungen vorgesehen sein. Insbesondere überlappen sich die Wurfbereiche dieser mehreren nebeneinander angeordneten Vereinzelungseinrichtungen wenigstens teilweise.crosswise to the direction of movement of the nonwoven material can be several separating devices be provided. In particular, overlap the litter areas of these several arranged side by side Separation facilities at least partially.

Das Material kann in einer Richtung parallel zu der Drehachse wenigstens eines rotierenden Messers zugeführt werden.The Material may be at least parallel to the axis of rotation in one direction fed to a rotating knife become.

Das Material kann wenigstens teilweise pneumatisch gefördert werden. Diese pneumatische Förderung (Stichwort Venturidüse) kann insbesondere im Bereich der Vereinzelungseinrichtung erfolgen. In anderen Abschnitten kann das Material beispielsweise durch Walzen mechanisch gefördert werden.The Material can be conveyed at least partially pneumatically. This pneumatic conveying (Keyword Venturi nozzle) can take place in particular in the area of the separating device. In other sections, the material, for example, by rolling mechanically conveyed become.

Die Strukturelemente können von der Vereinzelungseinrichtung unter dem Einfluß der Schwerkraft auf die Oberfläche des sich bewegenden Vliesmaterials fallen. Vorstellbar sind aber auch andere gezielte Führungen beispielsweise durch Luftdruck oder mechanische Führung.The Structure elements can from the singulator under the influence of gravity on the surface of the moving nonwoven material fall. But are conceivable also other targeted tours for example by air pressure or mechanical guidance.

Das Vliesmaterial kann vor dem Aufbringen der Strukturelemente beispielsweise durch einen Kreuzleger geschichtet werden. Die Aufbringung der Strukturelemente kann indessen alternativ oder zusätzlich auch vor dem Kreuzlegevorgang (bspw. unmittelbar nach der Erzeugung des Vlieses) und/oder während des Kreuzlegevorgangs erfolgen.The Nonwoven material may, for example, before the application of the structural elements be layered by a stacker. The application of the structural elements However, alternatively or additionally, before the Kreuzlegevorgang (For example, immediately after the production of the web) and / or during the Kreuzlegevorgangs done.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Nadelvlies vorgesehen, das nach einem Verfahren der oben genannten Art hergestellt ist.According to another aspect of the present nenden invention, a needle felt is provided, which is prepared by a method of the type mentioned above.

Weiterhin ist ein Nadelvliesboden mit einer Trägerschicht und einer Nutzschicht denkbar, wobei auf die Nutzschicht von der von der Trägerschicht abgewandten Seite her Strukturelemente eingenadelt sind. Die Dichte der Strukturelemente, genauer gesagt die Verteilungsdichte der Strukturelemente in der Nutzschicht, ist dabei im Bereich der Trägerschicht niedriger als im Bereich der von der Trägerschicht abgewandten Seite der Nutzschicht. Sämtliche Strukturelemente sind im wesentlichen von der von der Trägerschicht abgewandten Seite der Nutzschicht her optisch erkennbar.Farther is a needlefelt bottom with a carrier layer and a wear layer conceivable, wherein on the wear layer of the of the support layer turned away side structuring elements are needled. The concentration the structural elements, more precisely the distribution density of the structural elements in the wear layer, is lower than in the area of the carrier layer Area of the carrier layer opposite side of the wear layer. All structural elements are essentially from the side facing away from the carrier layer side The wear layer ago visually recognizable.

Ein weiteres Beispiel betrifft einen Nadelvliesbelag aufweisend:

– wenigstens eine Schicht, in die Strukturelemente mit eingenadelt sind. Die Strukturelemente bilden dabei im wesentlichen keine Cluster, d. h. Büschel bestehend aus mehreren zusammenhängenden Strukturelementen.

Another example relates to a needled nonwoven covering comprising:

- At least one layer in which structural elements are needled with. The structural elements form essentially no clusters, ie tufts consisting of several connected structural elements.

Beispielsweise kann der Nadelvliesbelag auch durch ein Aufbringen von Strukturelementen auf ein einschichtiges Vlies ohne Trägerschicht erzeugt werden. Die Erfindung lässt sich natürlich auch auf mehrschichtige Nadelvliesbeläge anwenden.For example The needled nonwoven can also by applying structural elements a single-layer fleece without a carrier layer be generated. The invention leaves of course also apply to multi-layered needle felt coverings.

Die Verteilung der Strukturelemente kann dabei in der Ebene der Nutzschicht eine Vorzugsrichtung aufweisen. Diese Vorzugsrichtung kann sich beispielsweise dadurch optisch erkenntlich machen, daß die Strukturelemente streifenartig verteilt sind.The Distribution of the structural elements can be in the plane of the wear layer have a preferred direction. This preferred direction can be, for example make visually recognizable that the structural elements strip-like are distributed.

Außerdem behandelt die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Nadelvlieses mit Oberflächenstruktur. Diese weist eine Vereinzelungseinrichtung für Material zur Erzeugung von Strukturelementen auf, wobei die Strukturelemente nach ihrer Vereinzelung ohne Vermischung miteinander auf die Oberfläche eines sich bewegenden Vliesmaterials gelangen. Weiterhin weist sie eine Einrichtung zur Vernadelung des Vliesmaterials mit aufgebrachten Strukturelementen auf.Also treated the invention an apparatus for producing a needle felt with surface structure. This has a separating device for material for the production of Structural elements, wherein the structural elements after their separation without mixing with each other on the surface of a moving nonwoven material. Furthermore, it has a device for needling the nonwoven material with applied structural elements.

Quer zu der Bewegungsrichtung des Vliesmaterials können mehrere Vereinzelungseinrichtungen vorgesehen sein.crosswise to the direction of movement of the nonwoven material can be several separating devices be provided.

Wenigstens zwei Vereinzelungseinrichtungen können in Bewegungsrichtung des Vliesmaterials gesehen gegeneinander versetzt sein.At least two separating devices can move in the direction of movement of the Seen fleece material offset from each other.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr anhand detaillierter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.Further Advantages and characteristics of the present invention will now be based on detailed embodiments be explained in more detail.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 shows a schematic view of an apparatus for carrying out the method according to the invention,

2 zeigt ein Beispiel für eine Erzeugungseinrichtung für Strukturelemente (hier: Vereinzelungsvorrichtung oder Zerkleinerungseinrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 shows an example of a structural element generating device (here: separating device or comminution device) according to the present invention,

3 zeigt die Unteransicht eines rotierenden Messers, wie es bei einer Vereinzelungsvorrichtung gemäß 2 Verwendung finden kann, 3 shows the bottom view of a rotating blade, as in a separating device according to 2 Can be used

4 zeigt eine Aufsicht einer Anordnung von Vereinzelungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, und 4 shows a plan view of an arrangement of separating devices according to the present invention, and

5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Textilelements mit Trägerschicht und Nutzschicht. 5 shows a schematic sectional view of a textile element according to the invention with carrier layer and wear layer.

In 1 ist schematisch gezeigt, wie in an sich bekannter Weise eine Lage an Vliesmaterial 3 beispielsweise durch einen Kreuzleger 2 gestapelt werden kann und dann kontinuierlich in Längsrichtung zu einem Vernadelungswerk 4 geführt werden kann. Vorzugsweise nach dem Stapel 2 und auf jeden Fall vor der Vernadelung 4 werden auf die Oberseite 24 des sich kontinuierlich bewegenden, ggf. gestapelten Vliesmaterials 1 vereinzelte Strukturelemente 6 aufgestreut.In 1 is shown schematically, as in a conventional manner a layer of nonwoven material 3 for example, by a stacker 2 can be stacked and then continuously in the longitudinal direction to a needle punching 4 can be performed. Preferably after the stack 2 and in any case before needling 4 be on top 24 the continuously moving, possibly stacked nonwoven material 1 isolated structural elements 6 sprinkled.

Das Aufbringen kann natürlich auch vor und/oder während dem Kreuzlegen des Vlieses erfolgen.The Of course, applying can also before and / or during the crosslapping of the fleece done.

Wie ersichtlich gelangen die Strukturelemente bei der vorliegenden Erfindung auf das Vlies, ohne einen Prozess zu durchlaufen, der ein Mischen der Strukturelemente zur Folge haben könnte. Weiterhin kann erfindungsgemäss die Erzeugung der Strukturelemente im wesentlichen zeitgleich mit deren Aufbringen erfolgen.As can be seen the structural elements in the present invention on the fleece without undergoing a process of mixing the structural elements could result. Furthermore, according to the invention, the generation the structural elements substantially simultaneously with their application respectively.

Auch wenn in der Zeichnung diese Strukturelemente 6 allein durch Schwerkraft auf die Oberfläche 24 des sich bewegenden Vlieses 1 fallen, so umfaßt die vorliegende Erfindung dennoch Ausführungsformen, bei denen die vereinzelten Oberflächen-Strukturelemente 6 entweder gezielt auf die Oberfläche 24 geführt werden (beispielsweise mittels Leitungen etc.) oder aber alternativ oder zusätzlich von der Unterseite 25 des Vlieses her zugeführt werden können.Even if in the drawing these structural elements 6 by gravity alone on the surface 24 of the moving fleece 1 Nevertheless, the present invention still includes embodiments in which the isolated surface structural elements 6 either targeted to the surface 24 be guided (for example by means of lines, etc.) or alternatively or additionally from the bottom 25 of the nonwoven fabric can be supplied forth.

Dabei ist zu bemerken, daß üblicherweise die Vernadelung wie schematisch in 1 dargestellt beidseitig 4, 4' (gleichzeitig oder zuerst von der einen und dann von der anderen Seite) erfolgt, so dass von jeder der beiden Seiten Strukturelemente zusammen mit dem Vliesmaterial verfestigt werden können. Durch die Vernadelung werden die Oberflächen-Strukturelemente 6 abriebfest mit der Oberfläche des Vlieses verbunden und das Vlies wie aus dem Stand der Technik bekannt verfestigt. Abhängig u. a. von der Vernadelungsdichte werden natürlich die Oberflächen-Strukturelemente auch teilweise in die Tiefe der Vliesschicht gerissen bzw. durch die Widerhaken der Nadeln des Vernadelungswerkes 4, 4' werden auch Grundfasern des Vlieses an die Oberfläche und ggf. über die Oberflächen-Strukturelemente 6 gezogen. Somit müssen sich nach dem Vernadeln zumindest nicht mehr sämtliche Oberflächen- Strukturelemente noch an der Oberfläche befinden. Letztlich hängt die abschliessende Verteilung der Oberflächen-Strukturelemente 6 in der Tiefenerstreckung des fertig vernadelten Vlieses von den Parametern des Vernadelungsprozesses ab.It should be noted that usually the needling as shown schematically in FIG 1 shown on both sides 4 . 4 ' (simultaneously or first from one side and then from the other side), so that structural elements of each of the two sides can be solidified together with the nonwoven material. By needling, the surface structural elements 6 abrasion resistant bonded to the surface of the nonwoven and the nonwoven as known from the prior art solidified. Of course, depending on inter alia the needling density, the surface structural elements are also partially torn into the depth of the nonwoven layer or through the barbs of the needles of the needling device 4 . 4 ' Base fibers of the nonwoven are also applied to the surface and possibly over the surface structural elements 6 drawn. Thus, after needling at least not all surface structural elements still have to be on the surface. Ultimately, the final distribution of the surface structural elements depends 6 in the depth extension of the finished needled web from the parameters of the needling process.

Die Oberflächen-Strukturelemente gemäß der vorliegenden Erfindung sind dekorative Elemente, die sich in ihren Abmessungen von denen der Grundfasern unterscheiden und/oder eine andere Färbung als die Grundfasern aufweisen.The Surface structure elements according to the present Invention are decorative elements that vary in their dimensions of which the base fibers differ and / or a different color than have the base fibers.

Vorzugsweise sind die Oberflächen-Strukturelemente aus einem Material gefertigt, das sich entweder aus Endlosmaterial vereinzeln oder aus größeren Stücken zerkleinern läßt.Preferably are the surface structural elements Made of a material that is made either of endless material separate or chop from larger pieces leaves.

Bevorzugt ist gemäß der vorliegenden Erfindung Garn, das als Endlosmaterial 7 den Vereinzelungswerken 9, 9' der erfindungsgemäßen Aufbringeinrichtung 5 zugeführt wird, so daß die Vereinzelungswerke 9, 9' kürzere Garnstücke als Oberflächen-Strukturelemente erzeugen.According to the present invention, yarn is preferred as the continuous material 7 the separation plants 9 . 9 ' the applicator according to the invention 5 is supplied, so that the separation plants 9 . 9 ' produce shorter pieces of yarn as surface structural elements.

Vorteilhafterweise ist das Material der Oberflächen-Strukturelemente derart gewählt, daß durch das Vereinzeln die vereinzelten bzw. zerkleinerten Stücke nicht vollständig bspw. durch Auffasern ihre Kontur verlieren, sondern immer noch als geschlossene Einheit erkennbar sind.advantageously, is the material of the surface structural elements chosen so that through the Do not singulate the isolated or shredded pieces Completely For example, lose their shape by fraying, but still can be recognized as a closed unit.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Endlosgarn 7 ggf. in unterschiedlichen Farben 7, 7' von einem Spulengatter mit Spulen 8 abgezogen und den Vereinzelungswerken 9, 9' zugeführt.In the present embodiment, endless yarn 7 possibly in different colors 7 . 7 ' from a creel with coils 8th deducted and the separation plants 9 . 9 ' fed.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Vereinzelungsvorrichtung im Detail dargestellt.In 2 If a separating device according to the invention is shown in detail.

Garn 7 wird als Endlosmaterial zuerst über ein Walzenwerk 10 mechanisch von einer Vorratsspule herbei gefördert.yarn 7 is used as a continuous material first via a roll mill 10 mechanically conveyed from a supply reel.

Im eigentlichen Bereich der Vereinzelungseinrichtung 9 und somit nach der mechanischen Förderung wird der Garnfaden dann pneumatisch unter Zuhilfenahme einer Venturi-Düse in eine Röhre 11 geführt. Dazu wird am oberen Ende der Röhre 11 Druckluft 12 eingeblasen. Im unteren Bereich der Röhre 11 ist die Mantelfläche dieser Röhre in Form eines Lochblechs 14 ausgestaltet, so dass durch die Löcher des Lochblechs 14 die Druckluft wieder seitlich entweichen kann. Dadurch wird verhindert, daß die Druckluft allein am unteren Ende der Röhre 11 austritt und dann ungehemmt als konzentrierter Luftdruckstrahl auf die Oberfläche des darunterliegenden Vlieses 1 treffen kann, das zu diesem Zeitpunkt ja noch nicht durch die Vernadelung verfestigt ist.In the actual area of the separating device 9 and thus after the mechanical promotion of the yarn thread is then pneumatically with the aid of a Venturi nozzle in a tube 11 guided. This is done at the top of the tube 11 compressed air 12 blown. In the lower part of the tube 11 is the lateral surface of this tube in the form of a perforated plate 14 designed so that through the holes of the perforated plate 14 the compressed air can escape sideways again. This prevents the compressed air alone at the lower end of the tube 11 exited and then uninhibited as a concentrated air pressure jet on the surface of the underlying nonwoven 1 can meet, which is not solidified at this time yet by the needling.

Die eigentliche Vereinzelung oder Zerkleinerung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels eines rotierenden Messers 13, das beispielsweise über einen Schneckentrieb 16 in Drehrichtung angetrieben wird. Gleichzeitig weist der Oberbau der Vereinzelungseinrichtung 9 mehrere Führungen 15, 15' für zuzuführende Garnfäden auf, so daß jedes Mal, wenn das rotierende Messer 13 in den Bereich eines durch die mechanische und pneumatische Förderung kontinuierlich vorgeschobenen Garnfadens gelangt, dort eine Vereinzelung eines Stückes 6 der Garnstücke erfolgt.The actual separation or comminution takes place according to this embodiment by means of a rotating knife 13 , for example via a worm drive 16 is driven in the direction of rotation. At the same time, the superstructure of the separating device 9 several tours 15 . 15 ' for zuzuführende yarn threads, so that every time the rotating knife 13 in the range of a continuous through the mechanical and pneumatic conveying yarn thread passes, there a separation of a piece 6 the pieces of yarn takes place.

Abhängig von der Anzahl der Schneiden des rotierenden Messers 13 und der pro rotierendem Messer zugeführten Garnfäden (beispielsweise 5 pro rotierendem Messer 13) kann somit der Durchsatz pro Vereinzelungseinrichtung 9 erhöht werden.Depending on the number of blades of the rotating blade 13 and the yarn threads fed per rotating knife (for example, 5 per rotating knife 13 ) can thus the throughput per singulator 9 increase.

Die Größe der vereinzelten Oberflächen-Strukturelemente 6 (hier: Garnstücke) hängt von der Vorschubgeschwindigkeit des Garnfadens 7 sowie der Umdrehungsgeschwindigkeit des rotierenden Messers 13 ab. Beispielsweise können Garnstücke mit einer Länge in der Grössenordnung von Zentimetern, beispielsweise etwa 1 cm, erzeugt werden.The size of the isolated surface structural elements 6 (here: pieces of yarn) depends on the feed speed of the yarn thread 7 and the rotational speed of the rotating blade 13 from. For example, pieces of yarn of a length of the order of centimeters, for example about 1 cm, may be produced.

3 zeigt die Unteransicht eines rotierenden Messers 13 gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren Schneiden 17. 3 shows the bottom view of a rotating knife 13 according to the present invention with multiple cutting edges 17 ,

In 4 ist schematisch dargestellt, daß erfindungsgemäß mehrere Vereinzelungseinrichtungen 9, 9' über die Breite der Vliesbahn hinweg ggf. auch in mehreren Reihen 18, 19 in Transportrichtung des Vlieses versetzt angeordnet werden können. Diese mehreren Reihen 18, 19 an Vereinzelungseinrichtungen 9, 9' können beispielsweise auf einem gemeinsamen Trägerbalken 17 angeordnet sein, auf dem sie ggf. auch verschiebbar sind.In 4 is shown schematically that according to the invention a plurality of separating devices 9 . 9 ' across the width of the nonwoven web if necessary also in several rows 18 . 19 can be arranged offset in the transport direction of the web. These multiple rows 18 . 19 at separation facilities 9 . 9 ' for example, on a common support beam 17 be arranged on which they may also be displaced.

Wie bereits in 1 schematisch dargestellt ist, hat jede Vereinzelungseinrichtung 9, 9' insbesondere bei Verwendung eines rotierenden Messers gemäß 2 und 3 eine gewisse Wurfweite, d. h. zugeführte Garnstücke werden durch Zentrifugalkraft über einen kegelmantelförmigen Bereich verteilt. In diesem Bereich kann es durchaus zu Kontakten zwischen einzelnen Strukturelementen kommen; indessen ist die Gefahr der Clusterbildung relativ gering. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß sich diese Wurfbereiche der einzelnen Vereinzelungseinrichtungen 9, 9' zumindest teilweise überlappen, um eine kontinuierliche Verteilung der aufgestreuten Oberflächen-Strukturelemente 6 zu erzielen.As already in 1 is shown schematically, has each separating device 9 . 9 ' in particular when using a rotating knife according to 2 and 3 a certain throw, ie supplied pieces of yarn are distributed by centrifugal force over a cone-shaped area. In this area, it may well be to contacts between come individual structural elements; however, the danger of clustering is relatively low. According to the invention it can be provided that these throwing areas of the individual separating devices 9 . 9 ' at least partially overlap to a continuous distribution of the scattered surface structural elements 6 to achieve.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß wenigstens eine Vereinzelungseinrichtung 9, 9' oder auch der gesamte Balken 17 quer zu der Transportrichtung des darunter sich bewegenden Vlieses 1 relativ bewegt wird. Beispielsweise kann dazu der Balken 17 eine Hin- und Herbewegung ausführen, um die Homogenität der Verteilung der Oberflächen-Strukturelemente auf der Oberfläche der Vliesbahn 1 zu verbessern.In addition, it can be provided that at least one separating device 9 . 9 ' or the entire beam 17 transverse to the transport direction of the moving underneath fleece 1 is relatively moved. For example, to the bar 17 Perform a reciprocating motion to the homogeneity of the distribution of the surface structural elements on the surface of the nonwoven web 1 to improve.

Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, daß die Vliesbahn eine Vibrationsbewegung ausführt, um weiter die homogene Verteilung der aufgestreuten Oberflächen-Strukturelemente zu unterstützen.alternative or additionally can also be provided that the Nonwoven web performs a vibratory motion to continue the homogeneous To support distribution of the scattered surface features.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes textiles Element mit einer Trägerschicht 21 einer Nutzschicht 20 aus einem Nadelvlies. Die eingenadelten Oberflächen-Strukturelemente sind schematisch mit 23 bezeichnet. Wie in 5 schematisch ersichtlich, kann die Verteilungsdichte der Oberflächen-Strukturelemente 23 im Bereich der von der Trägerschicht 21 abgewandten Seite der Nutzschicht 22 höher sein als in dem Bereich, der unmittelbar an die Trägerschicht 21 angrenzt. Indessen können durch entsprechende Wahl der Parameter des Vernadelungsprozesses auch andere Verteilungen erreicht werden. 5 shows a textile element according to the invention with a carrier layer 21 a wear layer 20 from a needle felt. The needled surface structural elements are schematically with 23 designated. As in 5 schematically, the distribution density of the surface structural elements 23 in the area of the backing layer 21 opposite side of the wear layer 22 higher than in the area immediately adjacent to the carrier layer 21 borders. Meanwhile, by appropriate choice of the parameters of the needling process, other distributions can be achieved.

Weiterhin ist ersichtlich, dass die Strukturelemente in der Nutzschicht im Gegensatz zu Produkten aus dem Stand der Technik im wesentlichen vereinzelt und nicht zusammenhängend vorliegen.Farther It can be seen that the structural elements in the wear layer in In contrast to products of the prior art essentially isolated and discontinuous available.

Allgemein weist die vorliegende Erfindung also den Vorteil auf, daß die unmittelbar von der Vereinzelungseinrichtung 9 auf die Oberfläche des Vliesgewebes 1 gelangenden Oberflächen-Strukturelemente 6 keinen weiteren Mischprozeß unterlaufen, so daß diese tatsächlich vereinzelt und nicht in Form von Clustern auf die Oberfläche gelangen. Im Gegensatz dazu sind bei aus dem Stand der Technik bekannten Nadelvliesen mit Strukturelementen immer wieder zusammenhängende „Büschel” zu beobachten.In general, therefore, the present invention has the advantage that the directly from the singulator 9 on the surface of the nonwoven fabric 1 reaching surface structural elements 6 do not undergo any further mixing process so that they actually singulated and do not reach the surface in the form of clusters. In contrast, in the case of needled nonwovens having structural elements known from the prior art, coherent "tufts" are repeatedly observed.

Die Vorwahl der Mischung der Oberflächen-Strukturelemente der vorliegenden Erfindung findet sozusagen durch entsprechende Bereitstellung des Ausgangsmaterials der zu erzeugenden Strukturelemente statt. Im Fall von Garn kann dies bspw. durch die Anordnung der Garn-Vorratsspulen sowie die Wahl der Zuführung des Garns zu der Vereinzelungseinrichtung erfolgen.The Preselection of the mixture of surface structural elements The present invention is, so to speak, by appropriate Provision of the starting material of the structural elements to be generated instead of. In the case of yarn, this may, for example, by the arrangement of Garn supply spools and the choice of feeding the yarn to the singulator respectively.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren äußerst flexibel, d. h. es können gezielte Verteilungen in der Querrichtung wie auch in der Längsrichtung der Vliesbahn 1 erzielt werden. Falls beispielsweise in Querrichtung gesehen die mehreren Vereinzelungswerke 9, 9' unterschiedlich bzw. mit unterschiedlichen Farben oder Strukturen versorgt werden, ergibt sich ein streifenförmiges Muster in der Längsrichtung der Vliesbahn.In addition, the method according to the invention is extremely flexible, ie it can be targeted distributions in the transverse direction as well as in the longitudinal direction of the nonwoven web 1 be achieved. For example, if seen in the transverse direction, the multiple separation plants 9 . 9 ' are supplied differently or with different colors or structures, resulting in a strip-shaped pattern in the longitudinal direction of the nonwoven web.

Darüber hinaus kann in einfacher Weise die erfindungsgemäße Vorrichtung umgerüstet werden, in dem ganz einfach andere Materialien den Vereinzelungswerken 9, 9' zugeführt werden oder aber die Anordnung der Vereinzelungswerke 9, 9' bzw. deren Anzahl verändert wird. Somit läßt sich auch in einfacher Weise die Anzahl der aufgestreuten Oberflächen-Strukturelemente erhöhen, in dem ganz einfach weitere Reihen an Vereinzelungswerken oder aber nebeneinander dichter angeordnete Vereinzelungswerke vorgesehen werden.In addition, the device according to the invention can be converted in a simple manner, in which quite simply other materials the separation plants 9 . 9 ' be supplied or the arrangement of the separation plants 9 . 9 ' or whose number is changed. Thus, in a simple manner, the number of scattered surface structural elements can be increased, in which quite simply more rows of separation plants or adjacent to each other denser arranged separation plants are provided.

Claims

Process for producing a needle-punched non-woven fabric comprising the following steps: - production of a non-woven material, and - needling of the non-woven material, characterized in that structural elements produced by singulation prior to the needling step are applied to the non-woven material after being singulated without mixing with each other get onto the surface of the moving nonwoven material.

Method according to claim 1, characterized in that that the structural elements by a singulator or Crushing device are generated from their supplied material.

Method according to claim 2, characterized in that that the material is yarn and the singulation device at least having a knife.

Method according to claim 2, characterized in that that the separating device or comminution device has at least one rotating knife, the isolated pieces of the Material over a throwing area on the surface of the Nonwoven material distributed.

A method according to claim 4, characterized in that transverse to the direction of movement of the nonwoven material, several indexing or crushing devices are provided whose throw areas overlap at least partially.

Method according to claim 4 or 5, characterized that the material in a direction parallel to the axis of rotation of the supplied to rotating knife becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the material is at least partially pneumatic is encouraged.

Method according to claim 7, characterized in that that the material in the region of the singling or comminution device pneumatically conveyed becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the structural elements after their generation under the influence of gravity on the surface of the moving nonwoven material fall.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the nonwoven material is layered before applying the structural elements, especially crossed.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the application immediately after the production of the fleece and / or during a shift operation, in particular a Kreuzlegevorgangs takes place.

Needle felt produced according to one of the preceding Claims.

Apparatus for producing a needle felt with Surface structure, - having a separating device for Material for the production of structural elements, wherein the structural elements after their singulation without mixing with each other on the surface of a move moving nonwoven material - Still having one Device for needling the nonwoven material with applied Structural elements.

Device according to claim 13, characterized in that that transversely to the direction of a plurality of separating devices are provided for generating the structural elements.

Device according to claim 14, characterized in that that at least two separating devices in the direction of movement of the nonwoven material are offset from each other.