DE2644961B2

DE2644961B2 - Verfahren zum kontinuierlichen thermischen Verfestigen von Vliesen

Info

Publication number: DE2644961B2
Application number: DE2644961A
Authority: DE
Inventors: Helge Freiberg; Gerhard Luepnitz
Original assignee: FA A MONFORTS 4050 MOENCHENGLADBACH
Current assignee: FA A MONFORTS 4050 MOENCHENGLADBACH
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2644961A1; BR7706654A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen thermischen Verfestigen von Vliesen aus Fasern bzw. Fasermischungen mit verschiedenen Schmelzpunkten, einschließlich Bikomponentenfasern, auf einem durch eine Heißbehandlungs- und eine Kühlzone geführten, luftdurchlässigen Träger, wobei in der Heißbehandlungszone das Vlies mit Hilfe eines luftdurchlässigen Mitläufers an den Träger angedrückt und Heißluft von oben nach unten durch den auf dem Vlies liegenden Mitläufer, das Vlies und den Träger gefördert wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 38 11 988 bekannt. Das Vlies wird bei dem Verfahren nur soweit erwärmt, daß das Fasermaterial mit dem niedrigeren Schmelzpunkt schmilzt bzw. anschmilzt und bei dem nachfolgenden Abkühlen die übrigen — infolge des höheren Schmelzpunktes — noch festen Faserteile an den Kreuzungspunkten gewissermaßen verschweißt werden. Der oberhalb des Vlieses mit gleicher Geschwindigkeit wie das Transportband laufende Mitläufer gemäß US-PS 38 11 988 hat lediglich die Aufgabe, das Vlies zu verdichten. Er soll möglichst gut luftdurchlässig sein, um die Heißluft ungehindert durch das Vlies hindurchfördern zu können, und muß durch verstellbare Rollen an den Träger angedrückt werden.

Bei den bekannten Verfahren (vgl. auch DE-OS 05 343) verarbeitet man in der Regel aus Stapelfasern hergestellte Vliese. Die Herstellung von Vliesen aus Stapelfasern ist jedoch aufwendig. Die Fasern müssen zunächst gemischt werden, danach wird das Vlies über Krempelsatz und Kreuzleger gebildet und schließlich wird es unter Umständen durch Vernadeln vorverfestigt, bevor es thermofusioniert werden kann. Es wäre daher wünschenswert, das Fläcliengebilde Vlies ohne die vorgenannten Zwischenstationen direkt aus Endlosfasern herstellen und unmittelbar der Thermofusionsar;-lage vorlegen zu können.
Vliese aus synthetischem Material, insbesondere aus Endlosfasern, haben jedoch häufig die Eigenschaft, bei Erwärmung stark zu schrumpfen, in Extremfällen bis über 50%. Abgesehen von Ausnahmefällen, zu denen beispielsweise die Kunstlederherstellung gehört, ist man aber bestrebt, einen Schrumpf eines Vlieses bzw. von dessen Fasern beim thermischen Verfestigen möglichst zu verhindern. Aus der DE-AS 15 46 424 ist es bekannt, zu diesem Zweck auf das Vlies während des Erhitzungsvorganges eine Niederhaltekraft durch ein Mitläuferband auszuüben. Infolge Reibung zwischen dem Mitläufer und dem Träger einerseits und den Vliesoberflächen andererseits wird eine wesentliche Schrumpfung verhindert. Es sind jedoch zusätzliche Mittel erforderlich, um das Mitläuferband mit dem notwendigen Druck auf das Vlies zu pressen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, daß beim Thermofusionieren von Vliesen aus synthetischen Endlosfasern ein Schrumpfen der letzteren und da.nit des Vlieses mechanisch weitgehend

M verhindert wird, ohne daß ein zusätzlicher mechanischer oder pneumatischer Aufwand getrieben werden muß. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß allein infolge des Strömungswiderstandes des Mitläufers das Vlies mit einer solchen Niederhaltekraft angedrückt wird, daß eine Flächenschrumpfung des Vlieses im wesentlichen verhindert wird.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man zum Erzeugen der den Faserschrumpf weitgehend verhindernden Niederhaltekraft des Mitläu-

'·" fers das ohnehin in der Vorrichtung zum Umwälzen der heißen Luft vorhandene Gebläse heranziehen kann. Beim erfindungsgemäß notwendigen Verwenden eines Mitläufers mit relativ hohem Luftwiderstand entsteht nämlich abhängig von dem Luftwiderstand ein

4^r> Luftdruckabfall am Mitläufer, der bewirkt, daß der Mitläufer mit einer dem Druckabfall entsprechenden Kraft gegen den Träger und damit auf das Vlies gepreßt wird. Wenn das die heiße Luft fördernde Gebläse unterhalb des Trägers angeordnet ist, also die Luft durch

5» das Vlies saugt, entsteht unterhalb des Mitläufers ein Unterdruck von zum Beispiel 784—1177Pa, der bewirkt, daß der Mitläufer mit einer dem Unterdruck entsprechenden Kraft (784-1177 N/m²) das Vlies zusammenpreßt und damit eine ausreichende Niederes haltekraft erreicht wird, die ein Schrumpfen der Fasern bzw. des Vlieses bei der Thermofusion verhindert. Versuche haben nämlich ergeben, daß bei üblicher Oberflächenrauhigkeit von Träger und Mitläufer, ersterer kann zum Beispiel ein Transportband aus

ω Drahtgeflecht sein, der Mitläufer mit einem der Schrumpfkraft der zu behandelnden Fasern angepaßten Druck von etwa 780— 1 i 80 N/m² auf das Vlies pressen muß, wenn letzteres aus den anfangs genannten Synthesefasern bzw. Fasermischungen besteht und ein

bj Faserschrumpf, insbesondere bei Endlosfasern, verhindert werdensoll.

Zum Einstellen der schon genannten Niederhaltekräfte von etwa 780—1130 N/m², die bei nur weniE zum

Schrumpf neigenden Synthesefasern auch wesentlich unterschritten werden können, hat sich beispielsweise ein Mitläufer aus, vorzugsweise dichtgewebtem, Polyester- oder Glasfasergewebe bewährt. Grundsätzlich sind für den Mitläufer Flächengebilde mit dem erfindungsgemäß erforderlichen Luftwiderstand geeignet, die bei den beim Thermofusionieren in Frage kommenden Temperaturen mechanisch stabil bleiben. Günstig ist es, wenn das Material textlien Charakter hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise endlose Mitläufer verwendet, die mit Hilfe eines Warenbahnführers gesteuert werden und vor dem Eingang der Heißbehandlungszone auf das auf den Träger liegende Vlies auflaufen. Gegenüber bisher verwendeten stark !undurchlässigen Mitläufern hat der erfindungsgemäße Mitläufer unerwartet auch den Vorteil eines wesentlich geringeren Aufwandes sowohl bei Anschaffung als auch im Betrieb. Wenn nämlich dichte textile Stoffe als Mitläufer benutzt werden, tritt einerseits nur geringer Verschleiß auf und andererseits sind die Beschaffungskosten niedriger als bei einem starken luftdurchlässigen Mitläufer, der beispielsweise, um überhaupt flächenstabil zu sein, aus Drahtgewebe bestehen muß. Ein erfindungsgemäß verwendeter Mitläufer läßt sich auch mit den auf Textilmaschinen üblichen Warenbahnführern ohne weiteres kantengerade in bezug auf die Träger führen.

Bei der Erfindung sind der Luftwiderstand des Mitläufers einerseits und die Oberflächenrauhigkeit von Träger und Mitläufer andererseits im Hinblick auf ein Verhindern des Faserschrumpfens abgestimmt. Eine solche Abstimmung ist immer dann zweckmäßig, wenn Mitläufer und/oder Träger eine vom üblichen abweichende Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Ist letztere sehr gering, muß die Niederhaltekraft des Mitläufers und damit dessen Luftwiderstand entsprechend größer sein. Es ist daher zweckmäßig, nicht nur einen Träger sondern auch einen Mitläufer mit möglichst großer Oberflächenrauhigkeit zu verwenden.

Um zu erreichen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung kontinuierlich arbeiten kann, ist es zweckmäßig, einen endlosen Träger zu verwenden. Dieser kann vorzugsweise ein Sieb- oder Lochband sein. Als Träger läßt sich auch eine Sieb- oder Lochtrommel verwenden. Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen werden weitere Einzelheiten erläutert; es zeigt

Fig. 1 und 2 eine Sieb- bzw. Lochbandmaschine im Längs- und Querschnitt und
F i g. 3 eine Sieb- bzw. Lochtrommelmaschine. In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Sieb- bzw. Lochband-Thermofusionsmaschine wird das unverfestigte Vlies 1 durch einen Einlaßschlitz 2 und die Schleuse 3 dem luftdurchlässigen als Transportband ausgebildeten Träger 4 zugeführt. Das Vlies 1 kommt ' dabei zunächst in den Einflußbereich des Heißluftstroms der Heißbehandlungszone 6, wo das Vlies auf die Schmelztemperatur des niedriger schmelzenden Faseranteils bzw. des Mantels bei Bikomponentenfasern erwärmt wird. ι

Die Heißbehandlungszone ist als bis auf den Einlaßschlitz 2 und die Auslaßschlitze 7 und 8 verschlossene Kammer ausgebildet. Vor dem Einlaßschlitz 2 läuft das auf dem Träger 4 auflaufende Vlies 1 ein endloser Mitläufer 9 auf. Dieser ist über Rollen 10 t geführt und kann durch einen Warenbahnführer 11 in der Laufrichtung derjenigen des Trägers 4 angepaßt werden. Der Mitläufer 9 läuft mit gleicher Gesehwindig-

keil wie das Vlies bzw. der Träger 4 in den Einlaßschlitz 2 und wird nach Durchgang durch den Auslaßschlitz 7 am Eingang der Kühlzone 12 wieder vom Vlies abgehoben.

Wenn der — an sich luftdurchlässige — Mitläufer 9 einen ausreichenden Luftwiderstand aufweist, entsteht an ihm ein Druckabfall des Heißluftstroms 5, welcher von oben nach unten mit Hilfe des Gebläses 13 erzeugt wird. Dieser Luftdruckabfall hat zur Folge, daß der Mitläufer 9 gegen den Träger 4 und damit gegen das auf dem Träger liegende Vlies 1 gepreßt wird. Die daraus resultierende Niederhaltekraft des Mitläufers 9 auf das Vlies 1 ist — abgesehen von der Charakteristik des Gebläses 13 — im wesentlichen eine Funktion des Luftwiderstandes des Mitläufers. Wählt man also einen Mitläufer aus, der zwar luftdurchlässig ist, aber der durchströmenden Luft einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, wird der Mitläufer mit dem Luftwiderstand entsprechender Kraft gegen das Vlies gedruckt, derart, daß dieses so fest zwischen Mitläufer 9 und Träger 4 eingepreßt ist, daß ein wesentlicher Faserschrumpf nicht mehr eintreten kann.

Die Kontaktstrecke zwischen dem beispielsweise durch einen ölbrenner 14 aufgeheizten Luftstrom 5 und dem Vlies 1 kann durch Verschieben des Blechs 15 (in Vlieslaufrichtung) vergrößert oder verkleinert werden, so daß dadurch bei gleichbleibender Kontaktzeit verschiedene Warengeschwindigkeiten gefahren werden können. Unmittelbar nach Verlassen der Heißbehandlungszone 6 wird das Vlies 1 mit dem Träger 4 durch den Auslaßschlitz 7 in der wärmeisolierenden Wand 16 der die Heißbehandlungszone 6 umgebenden Kammer in die Kühlzone 12 gebracht, dort wird das Vlies 1 von einem kalten Luftstrom 17 durchströmt und damit abgekühlt und verfestigt, bevor es der Aufrollvorrichtung 18 zugeführt wird.

Der Träger 4 ist innerhalb der Heißbehandlungszone 6 und innerhalb der Kühlzone 12 von je einer Blechkammer 19 und 20 umschlossen, welche so ausgebildet ist, daß die Luft nur durch das Vlies 1 in die jeweilige Kammer einströmen kann. In der Heißbehandlungszone 6 wird der heiße Luftstrom 5 von ein- oder beidseitig angeordneten Ventilatoren 13 abgesaugt und einem Düsenkasten 21 zugeführt. Eventuell zuviel geförderte Luft wird gemeinsam mit der durch den Einlaßschlitz 2 mitgeführten Luft durch die Schleuse 3 abgesaugt.

In der Kühlzone 12 wird Raumluft oder auch konditionierte Luft 17 durch das Vlies 1 in die Kammer 20 mit Hilfe ebenfalls ein- oder beidseitig angeordneter Ventilatoren 22 gesaugt und beispielsweise über Dach geblasen.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit einer Sieb- bzw. Lochtrommel-Thermofusionsmaschine ist im Prinzip ebenso ausgebildet, wie die Maschine gemäß F i g. 1 und 2. Das unverfestigte Vlies 1 wird durch den Einlaßschlitz und dem schleusenähnlichen Vorbau 23 der Lochtrommel 24 zugeführt. Der das Vlies 1 und die Lochtrommel durchströmende Heißluftstrom 5 erwärmt das Vlies bis zur Schmelztemperatur des niedriger schmelzenden Faseranteils.

Zugleich mit dem Vlies 1 läuft geführt über einen Warenbahnführer 25 und über Rollen 26 ein endloser Mitläufer 27 in die Heißbehandlungszone 6 ein. Aufbau und Funktion des Mitläufers 27 entsprechen dabei vollkommen denjenigen gemäß F i g. 1 und 2.

Die Kontaktstrecke zwischen Vlies 1 und Heißluftstrom 5 kann durch Verschieben des Bleches 28 wie bei

der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 vergrößert oder verkleinert werden. Unmittelbar nach dem Verlassen des Schlitzes 29 der die Heißbehandlungszone 6 umgebenden wä'rmeisolierenden Kammer 30 wird das Vlies I von einem Kaltluftstrom 31 durchströmt und damit abgekühlt, bevor es der nachgeschalteten Aufrollvorrichtung 32 zugeführt wird. Der nicht vom Vlies 1 bedeckte Teil des als Trommel 24 ausgebildeten Trägers ist von innen mit einem feststehenden Blech 33 abgedeckt.

Die Lochtrommel 24 ist durch die wärmeisolierende Wand der Kammer 30 in eine Heißluft- und eine Kaltluftkammer 34 und 35 geteilt. Aus der Heißluftkammer 34 wird die Luft von ein- oder beidseitig angeordneten Ventilatoren 36 angesaugt und einem Düsenkasten 37 zugeführt. Von hier aus kann die Luft wieder durch das Vlies 1 strömen. Zuviel geförderte Luft wird gemeinsam mit der durch den Einlaßschlilz 2 eingeströmten Luft durch den schleusenähnlichen Vorbau 23 abgesaugt. In der Kühlzone 12 wird Raumluft oder auch konditionierte Luft durch das Vlies 1 in die Kaltluftkammer 35 mit Hilfe ebenfalls ein- oder beidseitig angeordneten Ventilatoren 39 abgesaugt und beispielsweise über Dach geblasen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen thermischen Verfestigen von Vliesen aus Fasern bzw. Fasermischungen mit verschiedenen Schmelzpunkten, einschließlich Bikomponentenfasern, auf einem durch eine Heißbehandlungs- und eine Kühlzone geführten luftdurchlässigen Träger, wobei in der Heißbehandlungszone das Vlies mit Hilfe eines luftdurchlässigen Mitläufers an den Träger angedrückt und Heißluft von oben nach unten durch den auf dem Vlies liegenden Mitläufer, das Vlies und den Träger gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß allein infolge des Strömungswiderstandes des Mitläufers (9) das Vlies (1) mit einer solchen Niederhaltekraft angedrückt wird, daß eine Flächenschrumpfung des Vlieses (1) im wesentlichen verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabfall am Mitläufer (9) etwa 784-1177 Pa beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen einer Niederhaltekraft von etwa 784—1177 N/m² ein Mitläufer (9) aus Glasfaser- oder Polyestergewebe verwendet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloser Mitläufer verwendet wird, der mit Hilfe eines Warenbahnführers (11) gesteuert wird und vor dem Eingang (2) der Heißbehandlungszone (6) auf das auf dem Träger (4) liegende Vlies (1) aufläuft.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger (4) ein Transportband aus Drahtgeflecht verwendet wird.