DE29622987U1 - Device for producing a non-woven and undesigned cloth using a pressurized water jet - Google Patents
Device for producing a non-woven and undesigned cloth using a pressurized water jetInfo
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Description
Anmelderin; 2. JuIi 1997 Applicant; 2 July 1997
3201G109 AW-sp ICBT-PERFOJET Zone Artisanale Pre-Millet F-38330 Montbonnot FRANKREICH3201G109 AW-sp ICBT-PERFOJET Zone Artisanale Pre-Millet F-38330 Montbonnot FRANCE
Vertreter:Representative:
Witte, Weller, Gahlert, Otten & Steil Patentanwälte Rotebühlstrasse 70178 StuttgartWitte, Weller, Gahlert, Otten & Steil Patent Attorneys Rotebühlstrasse 70178 Stuttgart
Vorrichtung zum Herstellen eines nicht-aewebten und undessinierten Tuches mittels DruckwasserstrahlenDevice for producing a non-woven and undecorated cloth by means of pressurized water jets
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines nicht-gewebten und undessinierten, leichten Tuches mittels einer Technik, die unter dem Begriff "Druckwasserstrahl" bekannt ist.The invention relates to a device for producing a non-woven and undecorated lightweight cloth by means of a technique known under the term "pressure water jet".
In den Dokumenten US-A-3 214 819, 3 508 308 und 4 190 695 ist ein Verfahren zum Herstellen von nicht-gewebten textlien Tüchern beschrieben, bei dem der Zusammenhalt und das Verwirren der elementaren Fasern untereinander nicht auf mechanischem Wege sondern vielmehr durch eine Vielzahl von Wasserstrahlen mit hohem Druck erreicht wird, die eine Lage oder eine Bahn durchsetzen, die auf einer perforierten Auflage vorwärts bewegt werden.Documents US-A-3 214 819, 3 508 308 and 4 190 695 describe a process for producing non-woven textile fabrics in which the cohesion and entanglement of the elementary fibers among each other is not achieved mechanically but rather by a plurality of high-pressure water jets penetrating a layer or web that is moved forward on a perforated support.
Die Wasserstrahlen, die üblicherweise einen Druck von mindestens 30 bar, manchmal 100 bar und darüber aufweisen, bewirken nach Art von Nadeln ein Verwirren der elementaren Fasern untereinander, was der erzeugten, nicht-gewebten Bahn einen Zusammenhalt verleiht. Diese nicht-gewebten Bahnen oder Vliese sind in der Literatur unter dem amerikanischen Begriff "nappe spunlace" oder "spunlace" bekannt. Es ist daher nichtnotwendig, an dieser Stelle im Detail diese Technik des hydraulischen Verwirrens zu beschreiben.The water jets, which usually have a pressure of at least 30 bar, sometimes 100 bar and more, cause the elementary fibers to tangle with each other like needles, which gives cohesion to the non-woven web produced. These non-woven webs or fleeces are known in the literature under the American term "nappe spunlace" or "spunlace". It is therefore not necessary to describe this hydraulic tangle technique in detail here.
Im Kern besteht diese Technik daraus, zunächst eine aus elementaren Fasern gebildete Ausgangsbahn bereitzustellen, dann die Fasern in dieser Bahn unter Bewegung auf einem endlosen, perforierten Band zu verwirren, und zwar mittels eines Balkens von dicht nebeneinander befindlichen Wasserstrahlen mit hohem Druck {50 bis 200 bar).Essentially, this technique consists of first providing a starting web made up of elementary fibers, then tangling the fibers in this web while moving on an endless perforated belt, using a bar of closely spaced high-pressure water jets (50 to 200 bar).
Auf diese Weise durchsetzt das von den Injektoren ausgestoßene Wasser die Bahn und prallt auf dem Band zurück. Auf diese Weise erzeugt die Kombination der auftreffenden und der reflektiertenIn this way, the water ejected by the injectors penetrates the web and bounces back on the belt. In this way, the combination of the incident and reflected water creates
Strahlen Turbulenzen, durch die die elementaren Fasern verlagert und arrangiert werden. Noch allgemeiner ist das endlose Band ein Metallband oder ein Band aus Polyester und weist Porositäten zwischen 15 und 25 % auf, um eine gute Effizienz beim Verwirren zu erhalten.Radiation creates turbulence that displaces and arranges the elementary fibers. More generally, the endless belt is a metal or polyester belt and has porosities between 15 and 25% to obtain good tangling efficiency.
In dem Dokument FR-A-2 488 920 ist vorgeschlagen worden, ein endloses, perforiertes Auflageband für die Ausgangsbahn durch eine Vielzahl von drehbaren und glatten Rollen zu ersetzen, die aus Vollmaterial bestehen, um für Wasser undurchlässig zu sein, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Diese Lösung beinhaltet jedenfalls den Nachteil, die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen zu begrenzen und demzufolge auch die Energie des Verwirrens, da es schwierig ist, das von den Injektoren ausgestoßene Wasser wirksam abzuführen. Darüber hinaus wirkt sich diese Technik in einem Erscheinen von zahlreichen Oberflächenfehlern auf dem hergestellten Tuch aus.Document FR-A-2 488 920 proposes replacing an endless perforated support belt for the output web by a multitude of rotating and smooth rollers made of solid material to be impermeable to water, for example stainless steel. However, this solution has the disadvantage of limiting the speed of the water jets and, consequently, the energy of the entanglement, since it is difficult to effectively evacuate the water ejected by the injectors. In addition, this technique results in the appearance of numerous surface defects on the fabric produced.
In dem Dokument US-A-3 485 706 ist vorgeschlagen worden, das Band durch eine drehbare Trommel zu ersetzen, die mit einer Vielzahl von Öffnungen perforiert ist, deren Abmessungen in der Größenordnung von Millimetern sind und die gemäß einem geeigneten Muster angeordnet sind, parallel oder zueinander versetzt. Diese Vorgehensweise erlaubt es, Tuche herzustellen, die im Kern ein Dessin aufweisen, das dem Dessin der Trommel entspricht. Die Tatsache, daß die Löcher in regelmäßiger Weise angeordnet sind, führt zu einem Fehler, der unter dem Namen "shadow marking" wohlbekannt ist und der sich durch die Übertragung der bevorzugten Linien auf das fertige Tuch überträgt. Um den Fehler des "shadow marking" zu begrenzen, ist es erforderlich, den Druck der Strahlen zu vermindern, was wiederum dieIn document US-A-3 485 706 it has been proposed to replace the belt by a rotating drum perforated with a plurality of holes, the dimensions of which are in the order of millimetres and which are arranged according to a suitable pattern, parallel or offset from one another. This procedure makes it possible to produce fabrics having a core design corresponding to the design of the drum. The fact that the holes are arranged in a regular manner leads to an error well known as "shadow marking" which is transmitted to the finished fabric by transferring the preferred lines. In order to limit the "shadow marking" error, it is necessary to reduce the pressure of the jets, which in turn reduces the
»♦ »«*♦ H (Mt* ff *»♦· *&iacgr;* * · «** «»♦»«*♦ H (Mt* ff *»♦· *&iacgr;* * · «** «
Wirksamkeit des Verfahrens deutlich herabsetzt und die mechanischen Eigenschaften des Produktes verschlechtert. Wenn man demgegenüber den Druck unverändert läßt, verschlechtert man schnell das Tuch.The effectiveness of the process is significantly reduced and the mechanical properties of the product are impaired. On the other hand, if the pressure is left unchanged, the cloth will quickly deteriorate.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Summarische Beschreibung der Erfindung The invention avoids these disadvantages. Summary of the invention
Sie zielt auf ein Verfahren der in Rede stehenden Art ab, das zum Herstellen eines nicht-gewebten und undessinierten Tuches mittels Druckwasserstrahlen dient, und bei dem:It relates to a process of the kind in question for producing a non-woven and undecorated cloth by means of high-pressure water jets, in which:
eine aus elementaren Fasern gebildete Ausgangsbahn auf einer drehbaren und perforierten Trommel vorwärtsbewegt wird, an deren Innenraum ein mittleres Vakuum angelegt wird, wobei die Trommel an ihrer Oberfläche eine Vielzahl von MikroÖffnungen aufweist;a starting web formed from elementary fibers is advanced on a rotatable and perforated drum, to the interior of which a medium vacuum is applied, the drum having a plurality of micro-openings on its surface;
und danach auf die die Bahn tragende drehbare Trommel ein Hochdruckwasserstrahl-Balken gerichtet wird.and then a high-pressure water jet bar is directed at the rotating drum carrying the web.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die MikroÖffnungen der drehbaren Trommel nach dem Zufallsprinzip verteilt sind.It is characterized by the fact that the micro-openings of the rotating drum are randomly distributed.
Anders ausgedrückt besteht die Erfindung darin, eine drehbare Trommel zu verwenden, die als Auflage für die Bahn dient und eine Vielzahl von MikroÖffnungen aufweist, die nach dem Zufallsprinzip verteilt sind und nicht mehr regelmäßig angeordnet. Der Begriff "nach dem Zufallsprinzip" ist als eine unregelmäßige Anordnung der Öffnungen über die gesamte Oberfläche der Trommel zu verstehen. Anders ausgedrückt, es gibt keineIn other words, the invention consists in using a rotating drum that serves as a support for the web and has a plurality of micro-openings that are randomly distributed and no longer regularly arranged. The term "randomly" is to be understood as an irregular arrangement of the openings over the entire surface of the drum. In other words, there is no
bestimmte Regelmäßigkeit der MikroÖffnungen, in welcher Richtung auf der Oberfläche der Trommel auch immer. Jedenfalls muß aus Gründen der Wirksamkeit beim hydraulischen Vernetzen und aus Gründen der mechanischen Festigkeit der Trommel der Abstand zwischen den Rändern benachbarter Öffnungen mindestens 0,3 Millimeter betragen und beträgt in der Praxis mehr als zwei Millimeter .certain regularity of the micro-openings, in whatever direction on the surface of the drum. In any case, for reasons of effectiveness in hydraulic cross-linking and for reasons of mechanical strength of the drum, the distance between the edges of adjacent openings must be at least 0.3 millimeters and in practice is more than two millimeters.
Wenn gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung die Abmessungen der Öffnungen identisch sind, kann man auch Öffnungen verwenden, deren Abmessungen nach dem Zufallsprinzip variieren, und zwar in dem nachstehend definierten Bereich. In gleicher Weise können die Öffnungen im Schnitt zylindrisch oder kegelförmig oder parabolisch oder sogar trompetenförmig ausgebildet sein.If, according to a first embodiment of the invention, the dimensions of the openings are identical, it is also possible to use openings whose dimensions vary randomly within the range defined below. Similarly, the openings can be cylindrical or conical or parabolic or even trumpet-shaped in section.
Es war nicht vorauszusehen, daß die schlichte Anordnung der MikroÖffnungen auf der drehbaren Trommel nach dem Zufallsprinzip es einerseits ermöglicht, wie man weiter unten anhand der vergleichenden Beispiele noch sehen wird, die mechanischen Eigenschaften der erzeugten Tücher wesentlich zu verbessern {in der Größenordnung von 30 % oder mehr) und andererseits den Druck der Wasserstrahlen zu erhöhen, ebenfalls in der Größenordnung von 30 % und mehr. Wenn die drehbare Trommel mit MikroÖffnungen versehen ist, die regelmäßig geordnet sind, ist diese Druckerhöhung nicht möglich, da sie unausweichlich zu einer Zerstörung des Tuches führen würde.It was not foreseeable that the simple arrangement of the micro-openings on the rotating drum according to the principle of randomness would, on the one hand, make it possible, as will be seen below with the comparative examples, to significantly improve the mechanical properties of the fabrics produced (by the order of 30% or more) and, on the other hand, to increase the pressure of the water jets, also by the order of 30% or more. If the rotating drum is provided with micro-openings arranged in a regular pattern, this increase in pressure is not possible because it would inevitably lead to destruction of the fabric.
Die Tatsache, daß die MikroÖffnungen nach dem Zufallsprinzip verteilt sind, optimiert die Reflektion der Wasserstrahlen in alle Richtungen und vermeidet das Auftreten von "shadowThe fact that the micro-openings are randomly distributed optimizes the reflection of the water jets in all directions and avoids the appearance of "shadow
marking". Darüber hinaus kann man auch die Wirksamkeit des Vernetzens erhöhen und somit das Verheddern der Fasern, wobei es gleichzeitig möglich ist, bei höheren Drücken zu arbeiten und damit mit höheren Auftreffgeschwindigkeiten der Strahlen auf die Bahn.marking". In addition, it is also possible to increase the effectiveness of cross-linking and thus the tangling of the fibres, while at the same time making it possible to work at higher pressures and thus with higher impact speeds of the jets on the web.
In der Praxis liegt der Unterdruck (Vakuum), der im Inneren der Trommel herrscht, zwischen 100 und 1.000 mm Wassersäule, vorzugsweise in der Gegend von 50 mm Wassersäule. Der Durchmesser der drehbaren Trommel liegt zwischen 300 und 1.000 Millimeter, vorzugsweise in der Nähe von 500.In practice, the negative pressure (vacuum) inside the drum is between 100 and 1,000 mm water column, preferably around 50 mm water column. The diameter of the rotating drum is between 300 and 1,000 millimeters, preferably around 500.
Vorzugsweise liegt der Durchmesser der MikroÖffnungen zwischen einem Zehntel (0,1) und einem halben (0,5) Millimeter.Preferably, the diameter of the micro-openings is between one tenth (0.1) and one half (0.5) millimeter.
In vorteilhafter Weise liegt die Porosität der drehbaren Trommel (Verhältnis zwischen der durchgehenden Oberfläche und der leeren Oberfläche) zwischen (einem) 1 und (fünfzehn) 15 %, vorzugsweise in der Nähe von (drei) 3 bis (zwölf) 12 %, um ein gutes Absaugen des Wassers zu ermöglichen, wobei dies mit dem angestrebten hydraulischen Vernetzen verträglich ist.Advantageously, the porosity of the rotating drum (ratio between the continuous surface and the empty surface) is between (one) 1 and (fifteen) 15%, preferably close to (three) 3 to (twelve) 12%, in order to allow good suction of the water, this being compatible with the desired hydraulic cross-linking.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Ausgangsbahn zunächst gepreßt und dann auf einem perforierten und endlosen Band vor-befeuchtet, bevor sie mittels der Hochdruckwasserstrahl-Balken verwirrt wird, wie dies in der französischen Patentanmeldung 95.01473 beschrieben ist, die von der Anmelderin am 3. Februar 1995 eingereicht wurde.In a preferred embodiment, the starting web is first pressed and then pre-moistened on a perforated and endless belt before being entangled by means of the high pressure water jet bars, as described in French patent application 95.01473 filed by the Applicant on February 3, 1995.
Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Vorrichtung zum Herstellen eines nicht-gewebten und undessinierten textlien Tuches mittels Druckwasserstrahlen, die umfaßt:The invention also relates to a device for producing a non-woven and undecorated textile cloth by means of pressurized water jets, which comprises:
einen endlosen, porösen und zugleich eine Auflage bildenden Förderer, auf den eine aus elementaren Fasern gebildete
Ausgangs-Faserbahn aufbringbar ist;
Antriebsmittel der porösen Auflage;an endless, porous conveyor which also forms a support onto which a starting fibre web made up of elementary fibres can be applied;
Driving means of the porous support;
eine zylindrische und drehbare Trommel, die auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von MikroÖffnungen aufweist, und die mit Antriebsmitteln für eine zur Bewegungsgeschwindigkeit der porösen Auflage synchrone Bewegung versehen ist, und die mit einer ihrer Erzeugenden tangential zur porösen Auflage angeordnet ist;a cylindrical and rotatable drum having a plurality of micro-openings on its surface, which is provided with drive means for a movement synchronous to the speed of movement of the porous support, and which is arranged with one of its generators tangential to the porous support;
eine zylindrische, feste und hohle Trommel, die koaxial zur zylindrischen und drehbaren Trommel angeordnet und an eine Vakuumquelle angeschlossen ist und auf einer ihrer Erzeugenden einen ersten Spalt aufweist, der im Bereich des Berührungspunktes der drehbaren Trommel mit dem porösen Träger positionierbar ist;a cylindrical, solid and hollow drum arranged coaxially to the cylindrical and rotatable drum and connected to a vacuum source and having on one of its generators a first gap positionable in the region of the point of contact of the rotatable drum with the porous support;
einen ersten Druckwasserstrahl-Balken, der auf der gegenüberliegenden
Seite der porösen Auflage relativ zur drehbaren Trommel und in Flucht mit dem Spalt angeordnet ist,
derart, daß ein Befeuchtungs-Wasservorhang gebildet wird;
mindestens einen zweiten Druckwasserstrahl-Balken, der im Bereich der drehbaren Trommel angeordnet ist, und zwar
gegenüber einem zweiten Spalt, der auf einer Erzeugenden der festen Trommel angeordnet ist, um die elementaren
Fasern zu verwirren;a first pressurized water jet bar disposed on the opposite side of the porous support relative to the rotatable drum and in alignment with the gap such that a humidifying water curtain is formed;
at least a second pressurized water jet bar arranged in the region of the rotating drum, opposite a second gap arranged on a generatrix of the fixed drum, for entangling the elementary fibers;
Mittel zur Aufnahme des auf diese Weise erzeugten gepreßten und feuchten Wirrfaservlieses.Means for collecting the pressed and moist random fibre fleece produced in this way.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die MikroÖffnungen der drehbaren Trommel nach dem Zufallsprinzip auf der Oberfläche der Trommel verteilt sind.It is characterized by the fact that the micro-openings of the rotating drum are randomly distributed on the surface of the drum.
In der Praxis wird die drehbare und nach dem Zufallsprinzip perforierte Trommel durch Serigraphie mittels elektrolytischer Abscheidung von Nickel oder eines anderen Metalls auf einer leitfähigen Matrix ausgebildet. In bekannter Weise erzeugt ein geeigneter Computer eine Zufallsverteilung der MikroÖffnungen auf einem photographischen Film. Dieser Film wird danach auf eine Matrix aufgelegt, die sehr exakt den Innendurchmesser der herzustellenden Trommel aufweist. Diese Matrix wird danach mit einer lichtempfindlichen Beschichtung versehen. Nach Belichtung der lichtempfindlichen Schicht wird die Matrix in ein Elektrolysebad eingetaucht. Nach ungefähr acht Stunden erreicht die Abscheidung ihre optimale Dicke. Der Zylinder wird dann ausgeformt .In practice, the rotating and randomly perforated drum is made by screen printing using the electrolytic deposition of nickel or another metal on a conductive matrix. In a known manner, a suitable computer generates a random distribution of the micro-openings on a photographic film. This film is then placed on a matrix that has a very precise internal diameter of the drum to be produced. This matrix is then provided with a light-sensitive coating. After exposing the light-sensitive layer, the matrix is immersed in an electrolysis bath. After about eight hours, the deposit reaches its optimal thickness. The cylinder is then formed.
Bei einer Variante wird der Computer direkt mit einem Gravier-Laser verbunden.In one variant, the computer is connected directly to an engraving laser.
Die Art und Weise, in der die Erfindung ausgeführt werden kann und die sich daraus ergebenden Vorteile werden noch besser verständlich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügte einzige Figur.The manner in which the invention can be carried out and the advantages resulting therefrom will be better understood from the following embodiments with reference to the attached single figure.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention.
Fig. 2 ist eine photographische Wiedergabe eines Teils einer die Erfindung kennzeichnenden Trommel, d.h. einer solchen, bei der die MikroÖffnungen nach dem Zufallsprinzip verteilt sind.Fig. 2 is a photographic representation of a portion of a drum characterizing the invention, i.e., one in which the micro-apertures are randomly distributed.
Fig. 3 ist eine photographische Darstellung von oben auf ein nicht-gewebtes Vlies, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.Fig. 3 is a top view photograph of a nonwoven web made by the process of the present invention.
Fig. 4 ist eine photographische Darstellung im selben Maßstab wie Fig. 2, und zwar eines Teils der Trommel, bei der die Öffnungen regelmäßig und auf Lücke zueinander angeordnet sind, wie dies für diese Anwendung üblich ist.Fig. 4 is a photographic representation, to the same scale as Fig. 2, of a portion of the drum in which the openings are arranged regularly and spaced apart, as is usual for this application.
Fig. 5 ist eine photographische Darstellung von oben auf einen Teil eines nicht-gewebten Vlieses, das unter Einsatz der Trommel gemäß Fig. 4 hergestellt wurde.Fig. 5 is a top view photograph of a portion of a nonwoven web made using the drum of Fig. 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen porösen und endlosen Förderer, der durch ein Band aus Polyester-Monofilamenten gebildet ist und eine Porosität in der Nähe von 50 % aufweist, d.h. daß das Verhältnis zwischen durchgehender Oberfläche und offener Oberfläche ungefähr ein halb entspricht. Das endlose Band wird in Bewegungsrichtung durch eine Antriebsrolle 2 angetrieben, die beispielsweise von einer Asynchronmaschine betrieben wird, und läuft zur Rückführung über Rollen 3, 4, 5. In herkömmlicher Art und Weise wird das Band 1 unter SpannungThe device according to the invention comprises a porous and endless conveyor formed by a belt of polyester monofilaments and having a porosity close to 50%, i.e. the ratio between continuous surface and open surface is approximately half. The endless belt is driven in the direction of movement by a drive roller 2, which is operated for example by an asynchronous machine, and runs over rollers 3, 4, 5 for return. In the conventional manner, the belt 1 is tensioned
gesetzt, und zwar mittels eines nicht dargestellten Spannkolbens. by means of a tensioning piston (not shown).
Auf dieses Band 1 wird während dessen Bewegung eine Ausgangsbahn 10 aufgebracht, die von der Karde oder einer Ausbreitungsmaschine ausgegeben wird (nicht dargestellt). Die Bahn wird in der mit dem Pfeil Fl gekennzeichneten Richtung vorwärtsbewegt.During the movement of this belt 1, an output web 10 is applied, which is output by the card or a spreading machine (not shown). The web is moved forward in the direction indicated by the arrow Fl.
Die Vorrichtung umfaßt ferner eine zylindrische, drehbare und perforierte Trommel 20, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft und in Berührung mit der Bahn 1 auf deren absteigendem Abschnitt befindet. Sie ist zwischen der Antriebsrolle 2 und der Führungsrolle 3 angeordnet. Die drehbare und perforierte Trommel 20 wird mittels einer nicht dargestellten Asynchronmaschine in Drehung versetzt, und zwar mit derselben linearen Umfangsgeschwindigkeit wie die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes 1. Die drehbare Trommel 20, die aus Nickel von 0,4 mm Dicke und 500 mm Durchmesser besteht, weist auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von MikroÖffnungen 21 auf, die nach dem Zufallsprinzip verteilt angeordnet sind. Die MikroÖffnungen 21 sind mittels der bekannten Technik der Serigraphie mit elektrolytischer Abscheidung hergestellt, wie dies weiter oben beschrieben wurde und in Fig. 2 dargestellt ist.The device further comprises a cylindrical, rotary and perforated drum 20, which is in the immediate vicinity of and in contact with the web 1 on the descending section thereof. It is arranged between the drive roller 2 and the guide roller 3. The rotary and perforated drum 20 is set in rotation by means of an asynchronous machine (not shown) at the same peripheral linear speed as the speed of movement of the belt 1. The rotary drum 20, made of nickel 0.4 mm thick and 500 mm in diameter, has on its surface a plurality of micro-openings 21 distributed randomly. The micro-openings 21 are made by means of the known technique of screen printing with electrolytic deposition, as described above and shown in Fig. 2.
Jede MikroÖffnung 21 hat einen mittleren Durchmesser von 0,40 Millimetern und ist im Schnitt leicht kegelförmig mit einem Abstand zwischen den Rändern von 0,8 Millimeter. Die Porosität der t 20 beträgt folglich ungefähr zehn Prozent (10 %).Each micro-opening 21 has an average diameter of 0.40 millimeters and is slightly conical in cross-section with a distance between the edges of 0.8 millimeters. The porosity of the t 20 is therefore approximately ten percent (10%).
Wie man aus Fig. 1 erkennt, befindet sich die drehbare und perforierte Trommel 20 in Berührung mit dem Band 1, das über einenAs can be seen from Fig. 1, the rotatable and perforated drum 20 is in contact with the belt 1, which is
Kreisbogenabschnitt vorbeiläuft. Mit anderen Worten, es gibt eine enge Berührung zwischen der drehbaren und perforierten Trommel 20 und der porösen Auflage 1 über einen Kreisbogenabschnitt hinweg, der mit dem Bezugszeichen A bezeichnet ist und beispielsweise 10 bis 20° beträgt. Diese enge Berührung gewährleistet ein progressives Pressen der Bahn 10.In other words, there is close contact between the rotary and perforated drum 20 and the porous support 1 over a circular arc section designated by the reference A and amounting to, for example, 10 to 20°. This close contact ensures progressive pressing of the web 10.
Die zylindrische, perforierte und drehbare Trommel 20, deren Durchmesser bei 500 mm liegt, weist in ihrem Inneren eine zweite, zylindrische, feste, hohle und koaxiale Trommel 25 auf, die an eine nicht dargestellte Vakuumquelle angeschlossen ist, um auf diese Weise einen Saugkasten zu bilden. Der Unterdruck im Inneren der Trommel 25 liegt bei ungefähr 500 Millimeter Wassersäule.The cylindrical, perforated and rotating drum 20, whose diameter is 500 mm, has inside it a second, cylindrical, fixed, hollow and coaxial drum 25, which is connected to a vacuum source (not shown) so as to form a suction box. The negative pressure inside the drum 25 is approximately 500 millimeters of water column.
Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen ersten Wasserstrahl-Balken 30, der links vom Band 1 relativ zur Zone A angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein Wasservorhang 31 ausgebildet, der unter einem rechten Winkel auf A gerichtet ist. Das Wasser tritt aus dem Balken 30 mit einem Druck von 5 bar aus.The device further comprises a first water jet bar 30 arranged to the left of the belt 1 relative to the zone A. In this way, a water curtain 31 is formed which is directed at a right angle to A. The water exits the bar 30 at a pressure of 5 bar.
Die hohle, feste und den Saugkasten bildende Trommel 25 weist in Flucht mit dem Wasservorhang 31 einen Spalt 32 von zwanzig Millimetern Breite auf, der entlang der gesamten Erzeugenden des Zylinders 25 angeordnet ist. Auf diese Weise kann das vom Wasservorhang 31 abgegebene Überschußwasser angesaugt werden.The hollow, solid drum 25 forming the suction box has a gap 32 of twenty millimeters width in line with the water curtain 31, which gap is arranged along the entire generatrix of the cylinder 25. In this way, the excess water released by the water curtain 31 can be sucked in.
Hieraus folgt, daß die Bahn 10, die auf der porösen Auflage 1 vorwärtsbewegt wird, zunehmend durch Einklemmen zwischen der porösen Auflage 1 und der perforierten und drehbaren Trommel 20 gepreßt wird, die sich beide mit derselben linearenIt follows that the web 10, which is advanced on the porous support 1, is increasingly pressed by being clamped between the porous support 1 and the perforated and rotatable drum 20, both of which move at the same linear
Geschwindigkeit bewegen. Die Bahn 10 wird dann mittels des Wasservorhanges 31 befeuchtet, und das Überschußwasser, das von der gepreßten Ausgangsbahn nicht zurückgehalten wird, wird in den zentralen Kasten 25 eingesaugt. Die so erzeugte gepreßte und befeuchtete Bahn 40 wird auf dem Umfang der drehbaren und perforierten Rolle 20 aufgrund des Unterdrucks in 25 gehalten.speed. The web 10 is then moistened by means of the water curtain 31 and the excess water not retained by the pressed starting web is sucked into the central box 25. The pressed and moistened web 40 thus produced is held on the circumference of the rotatable and perforated roller 20 due to the negative pressure in 25.
Die Bahn 40, die in Richtung des Pfeils F2 vorwärtsbewegt wird, wird alsdann der Wirkung von drei Injektor-Balken ausgesetzt, nämlich 41, 42 und 43. Diese richten auf die Bahn 40 eine Vielzahl von eng nebeneinander liegenden Wasserstrahlen mit einem Druck von 40 bar. Gegenüber jedem Hochdruck-Wasserbalken 41, 42, 43 weist der zentrale, feste und hohle Zylinder 25 Spalte 45, 46, 47 ähnlich 32 auf, die ebenfalls auf Erzeugenden angeordnet sind, um das Verwirr-Wasser anzusaugen und abzufordern.The track 40, which is moved forward in the direction of arrow F2, is then subjected to the action of three injector bars, namely 41, 42 and 43. These direct a plurality of closely spaced water jets at a pressure of 40 bar onto the track 40. Opposite each high-pressure water bar 41, 42, 43, the central, solid and hollow cylinder 25 has slots 45, 46, 47 similar to 32, which are also arranged on generators, in order to suck in and remove the confusion water.
Erfindungsgemäß arbeiten die Wasserstrahlen mit hohem Druck 41, 42, 43 mit den MikroÖffnungen 21 zusammen, die nach dem Zufallsprinzip auf der Oberfläche der drehbaren Trommel 20 verteilt sind, um die elementaren Fasern der Bahn zu verwirren und ineinander zu verheddern.According to the invention, the high pressure water jets 41, 42, 43 cooperate with the micro-openings 21 randomly distributed on the surface of the rotating drum 20 to confuse and entangle the elementary fibers of the web.
Das erzeugte Wirrfaservlies 50 wird vom drehbaren Zylinder 20 abgelöst, indem es über eine Umlenkrolle 51 läuft und von da an nach 52 in die darauffolgende Vorrichtung mitgenommen wird.The random fiber fleece 50 produced is detached from the rotatable cylinder 20 by running over a deflection roller 51 and from there is taken to 52 into the subsequent device.
Das Bezugszeichen 60 {Fig. 3) bezeichnet das am Ende erzeugte Vlies ohne Dessin.The reference numeral 60 (Fig. 3) designates the final fleece without design.
Die Ausgangsbahn 10 ist eine Bahn von 50 g/m2, bestehend aus Viskosefasern von 38 mm Länge und 1,7 dtex. Die zusammengedrückte und vor-befeuchtete Bahn wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 50 Metern pro Minute vorwärtsbewegt. Die Oberfläche der drehbaren und perforierten Trommel 20, die in Fig. 2 dargestellt ist, weist im Mittel ungefähr vierundzwanzig Löcher pro Quadratzentimeter auf, die erfindungsgemäß vollständig nach dem Zufallsprinzip verteilt sind {Porosität bei 10 %).The starting web 10 is a 50 g/m 2 web consisting of viscose fibers 38 mm long and 1.7 dtex. The compressed and pre-moistened web is advanced at a linear speed of 50 meters per minute. The surface of the rotary and perforated drum 20, shown in Fig. 2, has on average about twenty-four holes per square centimeter, distributed completely randomly according to the invention (porosity at 10%).
Das erzeugte Vlies 50, das in Fig. 3 dargestellt ist, weist die folgenden Eigenschaften auf, die gemäß der Norm EDANA 20.2.89 gemessen wurden.The nonwoven fabric 50 produced, shown in Fig. 3, has the following properties measured according to the EDANA 20.2.89 standard.
Längsrichtung (SL): 53 Newton/50 mm,
Querrichtung (ST): 46 Newton/50 mm.Longitudinal direction (SL): 53 Newton/50 mm,
Transverse direction (ST): 46 Newton/50 mm.
Man wiederholt Beispiel 1 und ersetzt die drehbare Trommel mit nach dem Zufallsprinzip ausgebildeter Perforation durch eine drehbare Trommel nach dem Stand der Technik mit MikroÖffnungen 22 derselben Abmessungen (0,4 Millimeter), jedoch auf Lücke zueinander in regelmäßiger Anordnung (gemäß der Lehre des Dokuments US-A-3 485 706, das in der Beschreibungseinleitung angesprochen wurde), mit einer Dichte der MikroÖffnungen von achtzig (80) Löchern pro Quadratzentimeter (siehe Fig. 4). Das erhaltene Vlies 60, das in Fig. 5 dargestellt ist, weist die folgenden mechanischen Eigenschaften auf:Example 1 is repeated, replacing the rotating drum with random perforation by a rotating drum according to the prior art with micro-openings 22 of the same dimensions (0.4 millimeters) but spaced apart in a regular arrangement (according to the teaching of document US-A-3 485 706 referred to in the introduction to the description), with a density of micro-openings of eighty (80) holes per square centimeter (see Fig. 4). The nonwoven 60 obtained, shown in Fig. 5, has the following mechanical properties:
SLs 29 &Ngr;/50 ram,
ST: 27 &Ngr;/50 nun.SLs 29 Ω/50 ram,
ST: 27 &Ngr;/50 now.
Darüber hinaus weist dieses Vlies 60 zur Wandlung berechtigende Sachmängel sowie "shadow marking"-Effekte 61 auf, die so deutlich sind (siehe Fig. 5), daß das Vlies für jedwede Anwendungen ungeeignet ist.In addition, this fleece 60 has material defects that justify a return and "shadow marking" effects 61 that are so obvious (see Fig. 5) that the fleece is unsuitable for any application.
Man wiederholt Beispiel 1 (Verteilung nach dem Zufallsprinzip), man ersetzt jedoch die Bahn aus Viskose durch eine Bahn aus Polyesterfasern von 40 g/m2, die aus elementaren Fasern von 38 mm Länge und 1,7 dtex Titer gebildet wird.Example 1 is repeated (random distribution), but the viscose web is replaced by a 40 g/m 2 polyester fibre web made up of elementary fibres 38 mm long and 1.7 dtex titre.
Das auf diese Weise hergestellte Vlies 50 weist die folgenden Eigenschaften auf:The fleece 50 produced in this way has the following properties:
SL: 48 N/50 mm,
ST: 21 N/50 mm.SL: 48 N/50 mm,
ST: 21 N/50 mm.
Darüber hinaus weist dieses Vlies keinerlei "shadow marking"-Effekt auf.In addition, this fleece does not exhibit any "shadow marking" effect.
Es ist daher für die üblichen Anwendungen geeignet.
Beispiel 4 It is therefore suitable for common applications.
Example 4
Man wiederholt Beispiel 2 (regelmäßige Verteilung), mit derselben Bahn aus Polyester, wie in Beispiel 3. Man erhält die folgenden Eigenschaften:Repeat example 2 (regular distribution) using the same polyester sheet as in example 3. The following properties are obtained:
SL: 25 N/50 mm,
ST: 10 N/50 mm.SL: 25 N/50 mm,
ST: 10 N/50 mm.
Das auf diese Weise hergestellte Vlies hat ein Aussehen am Rande des Akzeptablen, und zwar mit bemerkbaren "shadow marking"~Effekten.The fleece produced in this way has an appearance bordering on acceptable, with noticeable "shadow marking" effects.
Man wiederholt Beispiel 3 (Verteilung nach dem Zufallsprinzip), wobei man jedoch den Druck der Injektoren auf 70 bar erhöht. Das auf diese Weise hergestellte Vlies weist immer noch keine "shadow marking"-Effekte auf, sondern ist vielmehr in der Ansicht seiner Oberfläche sehr regelmäßig. Dieses Vlies ist mit folgenden mechanischen Eigenschaften versehen:Example 3 is repeated (random distribution), but the pressure of the injectors is increased to 70 bar. The fleece produced in this way still does not show any "shadow marking" effects, but is rather very regular in the appearance of its surface. This fleece has the following mechanical properties:
SL: 59 N/50 mm,
ST: 27 N/50 mm.SL: 59 N/50 mm,
ST: 27 N/50 mm.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das darin besteht, die MikroÖffnungen auf der Oberfläche der drehbaren Trommel nach dem Zufallsprinzip zu verteilen, unterdrückt in nicht-vorhersehbarer Weise den wesentlichen Sachmangel des "shadow marking", was es gestattet, den Druck der Wasserstrahlen der Injektoren zu erhöhen und dadurch wiederum die Wirksamkeit des Verwirrens. Auf diese Weise erhöht das Verfahren die mechanischen Eigenschaften der so erzeugten Vliese um dreißig Prozent (30 %) und mehr.The process according to the invention, which consists in randomly distributing the micro-openings on the surface of the rotating drum, eliminates in an unpredictable way the essential defect of "shadow marking", which makes it possible to increase the pressure of the water jets of the injectors and, in turn, the effectiveness of the entangling. In this way, the process increases the mechanical properties of the nonwovens thus produced by thirty percent (30%) and more.
Es war nicht vorhersehbar, daß eine derart einfache Anordnung eine solche Verbesserung mit sich bringt, und zwar gleichzeitig hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften und der Unterdrückung schwerer Sachmängel, nämlich des "shadow marking" zusammen mit einer Wirksamkeit der Vernetzung, die zuvor nicht erreichbar war. Mit anderen Worten führte die Verteilung nach dem Zufallsprinzip vom Mißerfolg zum Erfolg.It was not foreseeable that such a simple arrangement would bring about such an improvement, simultaneously in terms of mechanical properties and the suppression of serious defects, namely "shadow marking" along with an efficiency of cross-linking that was previously unattainable. In other words, random distribution led from failure to success.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9506079A FR2734285B1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A NON-WOVEN TEXTILE TABLECLOTH BY PRESSURIZED WATER JETS, AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD |
| EP96914262A EP0776391B1 (en) | 1995-05-17 | 1996-04-30 | Process for fabricating a pattern-free non woven textile lap by pressure water jets, and plant for implementing such process |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2853629A3 (en) * | 2013-09-27 | 2015-07-22 | Trützschler GmbH & Co. KG | Device for the hydrodynamic fixing of nonwoven fabrics, tissues or knitted fabrics |
| EP1885927B2 (en) † | 2005-05-20 | 2019-05-08 | ANDRITZ Perfojet SAS | Drum for a machine producing a patterned nonwoven fabric and obtained nonwoven fabric |
| CN118792809A (en) * | 2024-09-10 | 2024-10-18 | 南通科迪医用材料科技有限公司 | A wet spunlace nonwoven fabric processing device |
-
1996
- 1996-04-30 DE DE29622987U patent/DE29622987U1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP1885927B2 (en) † | 2005-05-20 | 2019-05-08 | ANDRITZ Perfojet SAS | Drum for a machine producing a patterned nonwoven fabric and obtained nonwoven fabric |
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| CN118792809A (en) * | 2024-09-10 | 2024-10-18 | 南通科迪医用材料科技有限公司 | A wet spunlace nonwoven fabric processing device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19971009 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990803 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020911 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040521 |
|
| R071 | Expiry of right |