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DE102005036759A1 - Device for patterning and strengthening nonwoven or knitted material by water jet treatment comprises a form with openings for patterning the material and punches for making holes in the material - Google Patents

Device for patterning and strengthening nonwoven or knitted material by water jet treatment comprises a form with openings for patterning the material and punches for making holes in the material Download PDF

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DE102005036759A1
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web
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fibers
plastic
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Margot Brodtka
Eberhart Berger
Ullrich Dr. Münstermann
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Truetzschler Nonwovens GmbH
Original Assignee
Fleissner GmbH
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
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Abstract

Device for patterning and strengthening a strip of nonwoven or knitted material comprising synthetic staple fibers or natural fibers or filaments, e.g. spunbonded material, by water jet treatment comprises a structuring and perforating form (1) that supports and transports the material and has openings (6) for patterning the material and punches (4) for making holes in the material. Independent claims are also included for: (1) patterning and strengthening a strip of nonwoven or knitted material comprising synthetic staple fibers or natural fibers or filaments, e.g. spunbonded material, by water jet treatment, where the material is supported and transported on a structuring and perforating form and a perforation pattern is produced immediately adjacent to the patterning; (2) material produced as above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur plastischen Musterung und gleichzeitigen Verfestigung einer Warenbahn, ein entsprechendes Verfahren sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Produkt.The The invention relates to a device for plastic patterning and simultaneous consolidation of a web, a corresponding Process and a product produced by the process.

Bekannt sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung dreidimensionaler farbloser Muster einer Warenbahn mittels Wasservernadelung beispielsweise aus der DE 101 52 075 A1 . Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von perforierten Vliesstoffen durch mit hohem Druck beaufschlagte Wasserstrahlen oder heiße Luft werden in der EP 0 511 025 A1 beschrieben. Auch in der EP 0 223 614 B1 , der EP 0 215 684 B1 und der EP 1 001 064 B1 werden Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die ein vorgefertigtes Vlies mit einer Lochstruktur versehen. Durch mit Druck beaufschlagte Wasserstrahlen wird der Vliesbahn, die sich auf einem mit empor stehenden plastischen Erhöhungen versehenen Band oder auf einer mit empor stehenden plastischen Erhöhungen versehenen Trommel befindet, eine Lochstruktur verliehen. Darüber hinaus sind aus der EP 0 705 932 B1 Stoffe bekannt, die sowohl reliefartige Strukturen als auch Löcher in einer ganz bestimmten Anordnung aufweisen.Are known a method and apparatus for producing three-dimensional colorless pattern of a web by means of water needling, for example from the DE 101 52 075 A1 , An apparatus and method for producing perforated nonwoven webs by high pressure jets of water or hot air are disclosed in US Pat EP 0 511 025 A1 described. Also in the EP 0 223 614 B1 , of the EP 0 215 684 B1 and the EP 1 001 064 B1 describes methods and devices that provide a prefabricated nonwoven with a hole structure. By pressurized jets of water, the nonwoven web, which is on a belt provided with raised plastic ridges or on a drum provided with upstanding plastic ridges, imparted a hole structure. In addition, from the EP 0 705 932 B1 Substances are known which have both relief-like structures and holes in a very specific arrangement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, die die vielfältige Gestaltung von Vliesbahnen mit plastischen Mustern und Perforationen durch eine Wasserstrahlbehandlung zeitsparend und mit einer konstruktiv einfachen Anlage ermöglichen, und darüber hinaus einen entsprechend hergestellten Stoff vorzustellen.task The present invention is an apparatus and a method indicate the diverse Design of nonwoven webs with plastic patterns and perforations by a water jet treatment time-saving and with a constructive enable easy investment, and beyond to present a suitably produced substance.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Verfahren und einen derart hergestellten Stoff.The The object is achieved by a device according to claim 1 and a corresponding method and a substance produced in this way.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur plastischen Musterung und Verfestigung einer Warenbahn mittels Wasserstrahlbehandlung umfasst eine die Warenbahn tragende und transportierende Struktur- und Perforierschale, die Öffnungen zur plastischen Musterung besitzt. Die Warenbahn besteht dabei aus einem Vlies oder Gewirke aus synthetischen Stapelfasern oder natürlichen Fasern oder Filamenten (Endlosfasern) wie Spinnvlies. Kennzeichnendes Merkmal der Vorrichtung ist, dass auf der Struktur- und Perforierschale Dorne zur Herstellung von Löchern im Vlies oder Gewirke vorgesehen sind.The inventive device for the plastic patterning and solidification of a web by means of Water jet treatment includes a web carrying and transporting Structure and perforation shell, the openings for plastic patterning has. The web consists of a fleece or knitted fabric made of synthetic staple fibers or natural fibers or filaments (Continuous fibers) such as spunbonded web. Characteristic feature of the device is that on the structure and Perforierschale mandrels for the production of holes are provided in fleece or knitted fabric.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Struktur- und Perforierschale der Vorrichtung neben den Öffnungen zur plastischen Musterung zusätzlich Drainageöffnungen zum Abtransport der aus vielen Austrittsöffnungen eines Düsenbalkens mit Hochdruck aufgespritzten Flüssigkeit auf. Ein Abtransport der Flüssigkeit erfolgt teilweise bereits auch schon durch die Öffnungen zur plastischen Musterung.In an advantageous embodiment has the structure and Perforierschale the device next to the openings in addition to plastic patterning drainage holes for the removal of the many outlet openings of a nozzle beam high pressure sprayed liquid on. A removal of the liquid Partial already takes place through the openings for plastic patterning.

Die Struktur- und Perforierschale ist bevorzugt als endlos umlaufendes Band oder als Trommel ausgebildet.The Structure and Perforierschale is preferably as endlessly circulating Band or formed as a drum.

Die Öffnungen zur plastischen Musterung weisen vorzugsweise eine Querschnittsfläche größer als die eines Kreises von 3 Millimetern Durchmesser auf. Die Drainageöffnungen dagegen können wesentlich kleiner ausgebildet sein, beispielsweise mit Durchmessern zwischen 0,1 und 2 Millimetern, denn sie dienen nicht der plastischen Musterung, sondern dem Abtransport der aufgespritzten Flüssigkeit.The openings for plastic patterning preferably have a cross-sectional area greater than that of a circle of 3 millimeters in diameter. The drainage openings against it can be designed much smaller, for example, with diameters between 0.1 and 2 millimeters, because they are not plastic Patterning, but the removal of the sprayed liquid.

Die Dorne auf der Struktur- und Perforierschale der Vorrichtung können massiv ausgebildet sein. Bei einer geringen Blechdicke der in der Regel 0,5 bis 5 Millimeter dicken Struktur- und Perforierschale ist es auch denkbar, die Dornen im Tiefziehverfahren anzubringen, so dass sie hohl und nicht massiv sind.The Mandrels on the structure and perforation cup of the device can be massive be educated. With a small sheet thickness of usually 0.5 It is also up to 5 mm thick structure and perforation shell conceivable to attach the mandrels by deep drawing so that they hollow and not massive.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur plastischen Musterung und Verfestigung einer Warenbahn mittels Wasserstrahlbehandlung zeichnet sich dadurch aus, dass neben der plastischen Musterung unmittelbar benachbart zu dieser Musterung eine Perforationsmusterung in dem Vlies oder Gewirke erzeugt wird. Die Warenbahn besteht dabei aus einem Vlies oder Gewirke aus synthetischen Stapelfasern oder natürlichen Fasern oder Filamenten wie Spinnvlies und wird auf einer Struktur- und Perforierschale getragen und transportiert. Indem die Wasserstrahlen auf das Vlies oder Gewirke treffen, werden die Fasern, mit denen die Warenbahn auf den Dornen aufliegt, von den Dornen wegbewegt, so dass Löcher entstehen. Die Fasern, mit denen die Warenbahn auf den Öffnungen zur plastischen Musterung aufliegt, werden ebenfalls bewegt, allerdings werden sie nicht von den Öffnungen wegbewegt, sondern in die Öffnungen getrieben, so dass an solchen Stellen noppenartige plastische Musterungen im Vlies oder Gewirke entstehen. An den Stellen der Drainageöffnungen tritt dieser Effekt nicht ein, da diese gerade so groß bemessen werden, dass die Flüssigkeitsabfuhr gewährleistet wird.The inventive method for the plastic patterning and solidification of a web by means of Water jet treatment is characterized by the fact that in addition to the plastic pattern immediately adjacent to this pattern a perforation pattern is produced in the nonwoven or knitted fabric. The web consists of a nonwoven or knitted fabric made of synthetic Staple fibers or natural Fibers or filaments such as spunbonded nonwoven and is deposited on a structural and Perforierschale worn and transported. By the water jets To meet the fleece or knitted fabric, the fibers with which the web rests on the thorns, moved away from the thorns, so that holes are formed. The fibers with which the web on the openings for plastic patterning are also moved, but they are not affected by the openings moved away, but in the openings driven, so that in such places knob-like plastic patterns arise in fleece or knitted fabric. In the places of the drainage openings If this effect does not occur, because they are just so big be ensured that the fluid drainage becomes.

Der erfindungsgemäß hergestellte Stoff aus einem Vlies oder Gewirke zeichnet sich dadurch aus, dass er neben der plastischen Musterung unmittelbar benachbart und vor allen Dingen in ganz beliebiger Anordnung zu dieser plastischen Musterung eine Perforationsmusterung aufweist.The substance produced according to the invention A fleece or knitted fabric is characterized by the fact that it next to the plastic patterning immediately adjacent and above all in any arbitrary arrangement to this plastic pattern has a perforation pattern.

Der Stoff kann antimikrobakterielle Fasern, die beispielsweise nach dem Lyocell®-Verfahren hergestellt sind, das sind Spezialfasern aus Cellulose in Kombination mit Algen, oder Trevira Bioactive®-Fasern enthalten. Des Weiteren kann der Stoff mit einem Silberzusatz versehen sein, der ebenfalls antibakterielle Wirkung hervorruft.The fabric may antimicrobacterial fibers ®, for example, according to the Lyocell process are prepared which are special fibers composed of cellulose in combination with algae, or Trevira Bioactive contain ® fibers. Furthermore, the fabric can be provided with a silver additive, which also causes antibacterial effect.

Die Erfindung wird am Beispiel der Figuren erläutert. Es zeigenThe Invention will be explained using the example of the figures. Show it

1 einen Längsschnitt entlang einer Trommelachse, 1 a longitudinal section along a drum axis,

2 ein erfindungsgemäß hergestelltes Vlies. 2 a nonwoven produced according to the invention.

Die 1 stellt einen Längsschnitt entlang einer Trommelachse dar. Es sind eine Struktur- und Perforierschale 1, ein darunter liegendes Stützgewebe 2 und schließlich eine Wasserstrahlverfestigungstrommel 3 mit Innenseite 10 dargestellt. Die Innenseite 10 bildet die den auftreffenden Wasserstrahlen abgewandte Seite. Die Struktur- und Perforierschale 1 weist dornähnliche Erhebungen 4 zur Erzeugung von Löchern 8 im Vlies auf, daneben Drainageöffnungen 5 und Öffnungen 6 zur Erzeugung von dreidimensionalen farblosen Mustern in Form von Noppen 7. Es bezeichnet 9 ferner die Richtung der auf die Trommel treffenden Wasserstrahlen.The 1 represents a longitudinal section along a drum axis. It is a structural and Perforierschale 1 , an underlying support fabric 2 and finally a hydroentanglement drum 3 with inside 10 shown. The inside 10 forms the side facing away from the impinging water jets. The structure and perforation shell 1 has spine-like elevations 4 for creating holes 8th in fleece on, next to drainage holes 5 and openings 6 for producing three-dimensional colorless patterns in the form of nubs 7 , It designates 9 Further, the direction of the water jets striking the drum.

Die 2 stellt einen erfindungsgemäß hergestellten Vliesstoff mit dreidimensionaler farbloser Musterung dar, das sind hier runde Noppen 7, die durch eine Verschiebung der Fasern des Vlieses mittels Wasserstrahlen in den Öffnungen 6 erzeugt wurden. Ferner weist der Vliesstoff faserfreie, annähernd quadratische Perforationslöcher 8 auf, die durch dornähnliche Erhebungen 4 hergestellt werden. Ebenfalls denkbar sind beispielsweise kreisrunde oder ovale Perforationslöcher.The 2 represents a nonwoven fabric according to the invention with three-dimensional colorless pattern, these are round nubs 7 caused by a shift of the fibers of the nonwoven by means of water jets in the openings 6 were generated. Furthermore, the nonwoven fabric has fiber-free, approximately square perforation holes 8th on, by thorn-like elevations 4 getting produced. Also conceivable are, for example, circular or oval perforation holes.

11
Struktur- und PerforierschaleStructure- and perforating bowl
22
Stützgewebesupporting tissues
33
Wasserstrahlvertestigungstrommel (Trommel)Wasserstrahlvertestigungstrommel (Drum)
44
Dornähnliche Erhebung zur Erzeugung von Löchern im Vlies (Dorn)Similar thorn Survey for the production of holes in fleece (thorn)
55
Drainageöffnungendrainage holes
66
Öffnungen zur Erzeugung dreidimensionaler farbloser Musteropenings for creating three-dimensional colorless patterns
(Öffnungen)(Openings)
77
Noppenburl
88th
Löcherholes
99
Strömungsrichtung der Wasserstrahlenflow direction the water jets
1010
Innenseite der Trommelinside the drum

Claims (10)

Vorrichtung zur plastischen Musterung und Verfestigung einer Warenbahn mittels Wasserstrahlbehandlung, wobei die Warenbahn aus einem Vlies oder Gewirke aus synthetischen Stapelfasern oder natürlichen Fasern oder Filamenten wie Spinnvlies besteht, umfassend eine die Warenbahn tragende und transportierende Struktur- und Perforierschale (1), die Öffnungen (6) zur plastischen Musterung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Struktur- und Perforierschale (1) Dorne (4) zur Herstellung von Löchern (8) im Vlies oder Gewirke vorgesehen sind.Device for plastic patterning and solidification of a web by means of water jet treatment, wherein the web consists of a nonwoven or knitted fabric of synthetic staple fibers or natural fibers or filaments such as spunbonded web, comprising a web carrying and transporting structural and Perforierschale ( 1 ), the openings ( 6 ) for plastic patterning, characterized in that on the structure and Perforierschale ( 1 ) Spines ( 4 ) for the production of holes ( 8th ) are provided in the fleece or knitted fabric. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Struktur- und Perforierschale (1) Drainageöffnungen (5) zum Abtransport der aus vielen Austrittsöffnungen eines Düsenbalkens mit Hochdruck aufgespritzten Flüssigkeit vorgesehen sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that on the structure and perforation shell ( 1 ) Drainage openings ( 5 ) are provided for the removal of the sprayed from many outlet openings of a nozzle beam with high pressure liquid. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur- und Perforierschale (1) als endlos umlaufendes Band oder als Trommel ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the structural and Perforierschale ( 1 ) is designed as an endless circulating belt or as a drum. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (6) zur plastischen Musterung eine Querschnittsfläche größer als die eines Kreises von 3 Millimetern Durchmesser aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the openings ( 6 ) have a cross-sectional area greater than that of a circle of 3 millimeters in diameter for plastic patterning. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (4) massiv oder hohl, beispielsweise in einem Tiefziehverfahren hergestellt, ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mandrels ( 4 ) are solid or hollow, for example, produced in a thermoforming process, are formed. Verfahren zur plastischen Musterung und Verfestigung einer Warenbahn mittels Wasserstrahlbehandlung, wobei die Warenbahn aus einem Vlies oder Gewirke aus synthetischen Stapelfasern oder natürlichen Fasern oder Filamenten wie Spinnvlies besteht und auf einer Struktur- und Perforierschale (1) getragen und transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass neben der plastischen Musterung unmittelbar benachbart zu dieser Musterung eine Perforationsmusterung in dem Vlies oder Gewirke erzeugt wird.Method for plastic patterning and solidification of a web by means of water jet treatment, wherein the web consists of a nonwoven or knitted fabric of synthetic staple fibers or natural fibers or filaments such as spunbonded nonwoven and on a structural and Perforierschale ( 1 ) is carried and transported, characterized in that in addition to the plastic pattern immediately adjacent to this pattern a perforation pattern is produced in the web or knitted fabric. Stoff aus einem Vlies oder Gewirke, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Verfahren nach Anspruch 6 hergestellt ist und neben der plastischen Musterung unmittelbar benachbart und in beliebiger Anordnung zu dieser Musterung eine Perforationsmusterung aufweist.Fabric made of a fleece or knitted fabric, by in that it is produced by a method according to claim 6 and has a perforation pattern next to the plastic pattern immediately adjacent and in any desired arrangement with respect to this pattern. Stoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er antimikrobakterielle Fasern enthält.Fabric according to claim 7, characterized in that it contains antimicrobial fibers. Stoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er nach dem Lyocell®-Verfahren hergestellte Spezialfasern aus Cellulose und Algen oder Trevira Bioactive®-Fasern enthält.A fabric according to claim 8, characterized in that it contains according to the Lyocell ® process produced special fibers of cellulose and algae or Trevira Bioactive ® fibers. Stoff nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Silberzusatz versehen ist.Fabric according to claim 8 or 9, characterized that he is provided with a silver addition.
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