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WO2005040478A1 - Verfahren zur herstellung eines voluminösen sandwichvlieses aus zumindest zwei deckvliesen und mittiger pulpschicht und maschinenanlage dazu - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines voluminösen sandwichvlieses aus zumindest zwei deckvliesen und mittiger pulpschicht und maschinenanlage dazu Download PDF

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WO2005040478A1
WO2005040478A1 PCT/EP2004/051677 EP2004051677W WO2005040478A1 WO 2005040478 A1 WO2005040478 A1 WO 2005040478A1 EP 2004051677 W EP2004051677 W EP 2004051677W WO 2005040478 A1 WO2005040478 A1 WO 2005040478A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fleece
cover
volume
machine system
pair
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2004/051677
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ullrich MÜNSTERMANN
Alfred Watzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler Nonwovens GmbH
Original Assignee
Fleissner GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fleissner GmbH filed Critical Fleissner GmbH
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Priority to EA200600633A priority patent/EA200600633A1/ru
Priority to JP2006536074A priority patent/JP2007509247A/ja
Publication of WO2005040478A1 publication Critical patent/WO2005040478A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B32B2305/20—Fibres of continuous length in the form of a non-woven mat

Definitions

  • WO 01/53588 a method for producing a sandwich fleece from at least two cover nonwovens made of man-made fibers and / or natural fibers and a middle intermediate layer of pulp fibers is known.
  • the sandwich fleece runs into a water needling device and then into a dryer.
  • the bottom cover layer formed from continuous fibers passes through a pair of calender rolls to press the fiber layer before the pulp is applied.
  • Sandwich nonwovens manufactured in this way are optimal with regard to a loss-free amount of pulp fiber, but they are flat in the end product, they are not voluminous.
  • the object of the invention is to develop a method with which a voluminous sandwich fleece can also be achieved with this type of hydrodynamic bonding.
  • the invention proposes to increase the volume of the deposited, shaped cover webs, which are in any case produced, before the pulp layer is added.
  • This can be done by compressing, crimping, hydrodynamically treating or shrinking at least parts of the fibers of the cover layer.
  • the volume generated in the fleece must be fixed so that it is retained by the water needling during the final consolidation.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a discontinuous offline system with a nonwoven pretreatment after the separate spinning unit
  • FIG. 2 shows a discontinuous inline system with a nonwoven pretreatment after the spinning process
  • FIG. 3 shows a spunbonded nonwoven system with water needling.
  • the endless filaments are formed in the unit 1 and placed on an endless belt 2.
  • the fleece 3 formed with a weight of z. B. 8 - 15 g / m 2 is then thermally solidified under pressure by means of a calender 4. Only now can the nonwoven be manipulated and rolled up here.
  • the roll 5 with the spunbond fleece 3 is to be submitted to a separate machine system for producing a sandwich fleece.
  • This system then consists of roll 5 for the ground cover fleece and a unit for increasing the volume of the fleece.
  • this unit is a simple hydrodynamic needling device 6 with a smooth or better structured drum surface 7.
  • a pair of calender rolls with gear meshing rolls or a fleece shrinking device can also be used.
  • the volume of the calendered nonwoven 3 must be increased in order to soften the grip of the end product.
  • the pulp is given a pulp layer, e.g. B. by means of the air-lay device 8.
  • the pulp layer is z. B. 20-60 g / m 2 .
  • the top layer of roll 5 ' has to be given up. B. by another pre-spunlace device 6 '.
  • the three-layer fleece is to be connected to one another in its layer, specifically by means of a hydrodynamic needling device 9 with water needling on both sides.
  • the PLC fleece is to be dried in device 10 and rolled up with device 11.
  • FIG. 2 Another, but ultimately also discontinuous system is shown in FIG. 2.
  • the calendered nonwoven 3 is first increased in volume before rolling up with the unit 5 ".
  • this is done by means of a simple pre-spunlace device 6" is integrated into the spinning system.
  • a structuring pair of rollers or an upsetting device can also be conceivable here.
  • a dryer 14 should follow, or at least a water suction device.
  • the Deckviies now achieved on the roll 5 ' is already increased in volume and soft to the touch. It can now be presented to the sandwich fleece system for both the floor fleece 5 "and for the cover fleece 5 '". In between, the pulp with the unit 8 has to be placed and everything has to be solidified and dry in the device 9 as before.
  • FIG. 3 discloses a spunbonded nonwoven system according to FIG. 2, but in which the pair of rollers 4 with the pre-spunlace device 6 "is replaced by a compacting unit, that is to say with an opposing compacting belt 2 ', both of which are flowed through by the water jets of a nozzle bar 12 After the more compact, the fleece is then increased in volume, which is done by the nozzle bar 13, which is also assigned to the endless belt 2. Finally, the fleece is to be dewatered by suction and / or by drying.

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Abstract

Es ist bekannt ein Sandwichvlies aus zumindest zwei Deckvliesen aus Chemiefasern und/oder Naturfasern und einer mittleren Zwischenschicht aus Pulpfasern herzustellen. Nach der Aufeinanderlegung der Vliesschichten wird das Gelage in eine hydrodynamische Vernadelungseinrichtung verbracht, wo die Verbindung und Verfestigung der Schichten erfolgt. Um ein voluminöseres und damit weicheres Vliesendprodukt dieser Art zu bekommen, soll zumindest das untere der abgelegten, geformten jedenfalls hergestellten Deckvliese vor der Aufgabe der Pulpschicht im Volumen erhöht werden. Dies erfolgt durch Stauchen des eine gewisse Breite aufweisenden Vlieses oder durch Kalandrieren mittels z. B. zahnradartig ineinandergreifenden Walzen oder durch zusätzliches Vor-Wasservernadeln.

Description

Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Sandwichvlieses aus zumindest zwei Deckvliesen und mittiger Pulpschicht und Maschinenanlage dazu
Es ist durch z. B. die WO 01 /53588 ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichvlieses aus zumindest zwei Deckvliesen aus Chemiefasern und/oder Naturfasern und einer mittleren Zwischenschicht aus Pulpfasern bekannt. Zur Verfestigung läuft das Sandwichvlies in eine Wasservernadeluπgsvorrichtung vor und dann in einen Trockner. Die aus Endlosfasern gebildete untere Deckschicht durchläuft ein Kalanderwalzenpaar, um die Faserschicht zu pressen, bevor der Pulp aufgegeben wird.
Sandwichvliese hergestellt nach dieser Art sind optimal bezüglich einer möglichst verlustfreien Pulpfasermenge, sie sind aber im Endprodukt flach, sie sind nicht voluminös.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem auch mit dieser hydrodynamischen Verfestigungsart ein voluminöses Sandwichvlies erzielt werden kann.
Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, die abgelegten, geformten jedenfalls hergestellten Deckvliese vor der Aufgabe der Pulpschicht im Volumen zu erhöhen. Ein solches voluminöseres Vlies und damit das Sandwichprodukt ist dann weicher und angenehmer im Griff. Dies kann durch Stauchen, Kräuseln, hydrodynamisch Behandeln oder Schrumpfen zumindest von Teilen der Fasern der Deckschicht erfolgen. Jedenfalls muss das im Vlies erzeugte Volumen fixiert sein, damit es beim abschließenden Verfestigen durch die Wasservernadelung erhalten bleibt.
Durch die US-Re. 31 ,599 ist es bekannt, Endlosfasern nach dem Spinnen in ein Zahnrad zu legen, um ein dreidimensional verformtes Vlies zu bilden, hier erfolgt aber keine Fixierung. Beim Verwenden eines solchen Vlieses nach der Erfindung würde sich die Dreidimensionalität gleich aufheben.
Es ist auch durch die EP-A-0 540 041 bekannt, ein Stapelfaservlies vor der Aufgabe der Pulpschicht wasserzuvernadeln. Dies erfolgt dort zur Erhöhung der Wasseraufnahmefähigkeit des Vlieses. Nachfolgend wird das Vlies mit einer trockenen Pulpschicht versehen, die durch Druck mit dem nassen Vlies verbunden wird.
Besser ist es, den Pulp in eine Zwischenschicht zu legen, wie es die US-A-4 704 1 12 offenbart. Dort wird zusätzlich zu den Deckvliesen ein Zwischeπvlies gebildet, das Freiräume wie Löcher aufweist, in die dann der Pulp in einer der Dicke des Zwischenvlieses entsprechenden dickeren Schicht eingebracht werden kann. Abgesehen davon, dass ein solcher Sandwichvliesaufbau keine durchgängige Pulpschicht aufweist, kann damit kein Vlies mit einem weicheren Griff erzielt werden.
Mit der Idee nach der Erfindung dagegen wird nicht nur ein voluminöses, weicheres Dreilagenvlies erzielt, sondern es kann auch eine dickere Schicht aus Pulpfasern, zumindest in Höhe der Vertiefungen des ersten, des unteren Deckvlieses zwischen die dreidimensional verformten Deckvliese eingebracht werden.
In der Zeichnung sind zwei Anlagen zur Herstellung des Sandwichvlieses dargestellt. Anhand dieser sollen noch weitere erfinderische Details erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 In schematischer Darstellung eine diskontinuierliche offline Anlage mit einer Vliesvorbehandlung nach der gesonderten Spinneinheit, Fig. 2 eine diskontinuierliche inline Anlage mit einer Vliesvorbehandlung im Anschluss an den Spinnvorgang und Fig. 3 eine Spinnvliesanlage mit Wasservernadelung.
Beim Spunbondverfahren werden die Endlosfilamente in der Einheit 1 gebildet und auf ein Endlosband 2 abgelegt. Das dabei gebildete Vlies 3 mit einem Gewicht von z. B. 8 - 15 g/m2 ist dann unter Druck thermisch zu verfestigen mittels eines Kalanders 4. Erst jetzt ist das Vlies manipulier- hier aufrollbar. Anschließend ist die Rolle 5 mit dem Spunbondvlies 3 einer gesonderten Maschinenanlage zur Herstellung eines Sandwichvlieses vorzulegen. Diese Anlage besteht dann aus der Rolle 5 für das Bodendeckvlies und einer Einheit zur Erhöhung des Volumens des Vlieses. Nach Fig. 1 ist diese Einheit eine einfache hydrodynamische Vernadelungseinrichtung 6 mit glatter oder besser strukturierter Trommeloberfläche 7. Hier kann auch ein Kalanderwalzenpaar mit zahnradförmig ineinandergreifenden Walzen oder eine Vliesstraucheinrichtung zum Einsatz kommen. Jedenfalls ist das Volumen des kalandrierten Vlieses 3 zu erhöhen, um den Griff des Endproduktes weicher zu bekommen. Anschließend wird dem Vlies eine Pulpschicht aufgeben, z. B. mittels der Air-lay Einrichtung 8. Die Pulpschicht beträgt z. B. 20 - 60 g/m2. Zur Herstellung des vollständigen dreilagigen Sandwichvlieses ist noch das Deckviies von der Rolle 5' aufzugeben, das ebenfalls vor der Auflage auf die Pulpschicht im Volumen möglichst zu erhöhen ist, z. B. durch eine weitere Vor- Spunlace-Einrichtung 6'. Schließlich ist das Dreilagenvlies in seinen Schicht miteinander zu verbinden, und zwar durch eine hydrodynamische Vernadelungseinrichtung 9 mit beidseitiger Wasservernadelung. Abschließend ist das SPS-Vlies in der Vorrichtung 10 zu trocknen und mit der Vorrichtung 1 1 aufzurollen.
Eine andere, aber letztendlich auch diskontinuierliche Anlage offenbart die Fig. 2. Dort wird das kalandrierte Vlies 3 vor dem Aufrollen mit der Einheit 5" zuerst im Volumen erhöht. Gemäß der Darstellung erfolgt dies mittels einer einfachen Vor-Spunlace- Einrichtung 6", die also in die Spinnanlage integriert ist. Statt der Nassbehandlung zur Erhöhung des Volumens kann hier auch ein strukturierendes Walzenpaar oder eine Staucheinrichtung denkbar sein . Im Falle der Nassbehandlung sollte ein Trockner 14 folgen, zumindest aber eine Wasserabsaugvorrichtung . Das jetzt erzielte Deckviies auf der Rolle 5' ist bereits im Volumen erhöht und im Griff weich. Es kann jetzt der Sandwichvliesanlage sowohl für das Bodenvlies 5" als auch für das Deckviies 5'" vorgelegt werden. Dazwischen ist der Pulp mit der Einheit 8 aufzulegen und alles zusammen wie gehabt in der Vorrichtung 9 zu verfestigen und zu trocken.
Die Fig. 3 offenbart eine Spinnvliesanlage gemäß Fig. 2, bei der aber das Walzenpaar 4 mit der Vor-Spunlace-Einrichtung 6" ersetzt ist durch eine Kompaktiereinheit, also mit gegenläufigem Kompaktierband 2', die beide von den Wasserstrahlen eines Düsenbalkens 12 durchströmt werden. Nach dem Kompakteren ist dann das Vlies im Volumen zu erhöhen, was durch den Düsenbalken 13 erfolgt, der auch dem Endlosband 2 zugeordnet ist. Abschließend ist das Vlies zu entwässern durch Absaugung und/oder durch Trocknung.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1 . Verfahren zur Herstellung eines Sandwichvlieses aus zumindest zwei Deckvliesen aus Chemiefasern und/oder Naturfasern und einer mittleren Zwischenschicht aus Pulpfasern, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das untere der abgelegten, geformten jedenfalls hergestellten Deckvliese vor der Aufgabe der Pulpschicht im Volumen erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das/die Deckvlies/e dreidimensional verformt wird/werden .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geke nnzeichnet, dass das/die Deckvlies/e gestaucht wird/werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Deckvlies/e geschrumpft wird/werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Deckvlies/e zur Erhöhung des Volumens hydrodynamisch behandelt wird/werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Deckvlies/e aus künstlichen ggf. unmittelbar vorher abgelegten Endlosfilamenten beliebiger Art gebildet wird/werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Deckviies auch Bikomponentenfasern beigegeben werden, die nachfolgend zur Erhöhung des Volumens erhitzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Endlosfilamente die nach dem Spunbond- oder Meltblownverfahren hergestellten verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfilamente nach dem Spinnen und Ablegen durch ein Walzenpaar thermisch verfestigt und dann zur Erhöhung des Volumens hydrodynamisch behandelt werden .
10. Verfahen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die abgelegten Endlosfilamente unmittelbar anschließend zwischen zwei Bändern kompaktiert und genetzt, dann weiter zur Erhöhung des Volumens wasservernadelt und entwässert werden.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfilamente nach dem Spinnen und Ablegen durch ein Walzenpaar thermisch verfestigt, zur Erhöhung des Volumens hydrodynamisch behandelt, getrocknet und dann das Vlies aufgewickelt wird, um als Rolle für das/die Deckvlies/e einer Maschinenanlage für ein Sandwichvlies vorgelegt zu werden und dann in einer folgenden Behandlungsphase das von der Rolle wieder abgewickelte , voluminöse Spunbondvlies mit der Pulpschicht und einem weiteren Deckviies vereinigt und insgesamt hydrodynamisch verfestigt wird .
12. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfilamente nach dem Spinnen und Ablegen durch ein Walzenpaar thermisch verfestigt und dann das Spunbondvlies aufgewickelt wird, um als Rolle für das/die Deckvlies/e einer Maschinenanlage für ein Sandwichvlies vorgelegt zu werden und dabei zunächst in einer vorgeordneten Behandlungsphase das wieder abgewickelte Spunbondvlies vor der Aufgabe der Pulpschicht hydrodynamisch zur Erhöhung des Volumens behandelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vlies beim hydrodynamischen Vernadeln eine vorgegebene Struktur aufgegeben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Deckvlies/e aus künstlichen Stapelfasern gebildet wird/werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des/der Deckvlieses/e stauchgekräuselt werden .
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckviies mittels strukturierten und ineinandergreifenden Kalanderwalzen verformt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckviies über seine ganze Breite in eine Stauchkammer transportiert wird.
18. Maschinenanlage zur Herstellung eines Sandwichvlieses mit einem das Deckviies transportierenden Endlosband, einem Kalanderwalzenpaar, ggf. später einer Vorrichtung zur Aufgabe der Pulpschicht und einer weiteren Aufgabevorrichtung zur Ablage der anderen Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, dass sie vor der Auflageeinrichtung (8) für die Pulpschicht ergänzt ist durch eine Einrichtung (4, 6, 6", 13) zur Erhöhung des Volumens des Vlieses.
19. Maschinenanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalanderwalzenpaar (4) mit zahnradförmig ineinandergreifenden Walzen versehen ist.
20. Maschinenanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Deckvliese ein Kalanderwalzenpaar vorgesehen ist.
21. Maschinenanlage nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalanderwalzenpaar durch eine Vlies-Stauchkräuselvorrichtung ersetzt oder ergänzt ist.
22. Maschinenanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalanderwalzenpaar durch eine hydrodynamische Vernadelungseinrichtung ersetzt oder ergänzt ist (Fig. 2, 3).
23. Maschinenanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Endlosband (2) der Spinnvliesanlage (1 ) ein gegenläufiges Kompaktierband (2") zugeordnet und diesen ein Wasserbalken (12) zum Netzen und außerhalb des Kompaktierbandes ein weiterer Düsenbalken (13) zur Erhöhung des Volumens des Vlieses 3 angeordnet ist.
24. Maschinenanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernadelungseinrichtung (7) mit einer das Vlies strukturierenden Auflage versehen ist.
25. Maschinenanlage zur Herstellung eines Sandwichvlieses aus Endlosfaservliesen bestehend aus einer Vlieslegeeinrichtung, Verfestigungseinrichtung und zunächst einer Aufwickeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfestigungs- wie Vorbehandlungseinrichtung aus einem erhitzten Kalanderwalzenpaar (4), einer Wasservernadelungseinrichtung (6") und ggf. einem Trockner besteht.
26. Maschinenanlage zur Herstellung eines Sandwichvlieses aus Endlosfaservliesen nach dem Spunbondverfahren bestehend aus einer vorgeordneten Vlieslegeeinrichtung mit Verfestigungseinrichtung und zunächst einer Aufwickeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin besteht aus einer Abwickeleinrichtung (5) einer folgenden Wasservernadelungseinrichtung (6, 7) zur Erhöhung des Volumens des Spunbondvlieses und dann der Aufgabevorrichtung (8) für die Pulpschicht und einer weiteren Einheit (5') zur Vorlage einer gleich ausgebildeten Deckschicht, schließlich einer Wasservernadelungseinrichtung (9) mit beidseitiger Verfestigung und einer Trockeneinrichtung (10).
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