DE19519672C1 - Economically mfd. matted non-woven fabric having a pile surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wirbelvliesstoff mit polartiger Oberfläche, der mittels unter druckstehender Fluidstrahlen ohne zusätzliche Bindemittel verfestigt ist und ein sehr geringes Flächengewicht besitzt, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei durch das Erfassen von einzelnen Fasern und/oder von Faserbündeln des Vlieses eine Erhöhung des Formschlusses und der Reibung zwischen den einzelnen Fasern erreicht wird.The invention relates to a non-woven fabric with a pole-like surface, which by means of pressurized fluid jets is solidified without additional binders and a very low Has weight per unit area, and a method for its production, whereby by the detection of individual fibers and / or of fiber bundles of the fleece an increase in the form fit and the friction between the individual fibers is achieved.
Es ist allgemein bekannt, daß das Herstellen eines durch Faserstoffverwirbelung verfestigten Vliesstoffes dadurch erfolgen kann, daß auf ein mittels mechanischen oder aerodynamischen Vliesbildners gebildetes Kreuzlagen- oder Wirrfaservlies Fluidstrahlen, zum Beispiel Wasserstrahlen, unter Druck einwirken, wobei die Fasern verwirbelt werden und dadurch das Vlies zu einem Vliesstoff verfestigt wird. Dabei können Fasern verschiedener Feinheit und Länge sowie unterschiedlicher Polymere rein und in Mischungen zu Faservliesen mit einem Flächengewicht von 10 g/m² bis 150 g/m² verarbeitet werden.It is well known that manufacturing a solidified by pulping Nonwoven fabric can be made by means of a mechanical or aerodynamic Fleece-forming cross-ply or random fiber fleece fluid jets, for example Water jets, act under pressure, whereby the fibers are swirled and thereby the Fleece is consolidated into a nonwoven fabric. Fibers of different fineness and Length and different polymers pure and in blends to form nonwovens with one Basis weight from 10 g / m² to 150 g / m² can be processed.
Das Faservlies wird einer Verfestigungseinheit mit einem Transportelement zugeführt, durch welches das Arbeitsmittel abfließen kann, wobei die Gestaltung der Vliesunterlage die Struktur des Vliesstoffes mitbestimmt. Dabei werden die bevorzugt in der Ebene angeordneten Fasern miteinander verwirbelt und das Vlies derart verfestigt, daß auf beiden Seiten eine glatte, ebenflächige und geschlossene oder strukturierte Oberfläche entsteht. Die Vliesverfestigung erfolgt gleichmäßig über den Querschnitt. Nach der Verfestigung wird der Vliesstoff einer Trockeneinheit zugeführt.The nonwoven fabric is fed through a consolidation unit with a transport element which the working fluid can drain off, the design of the non-woven base reflecting the structure of the nonwoven. The fibers are preferably arranged in the plane swirled together and the fleece solidified in such a way that a smooth, flat and closed or structured surface is created. Fleece bonding takes place evenly across the cross-section. After solidification, the nonwoven becomes one Drying unit fed.
In der DD 2 46 129 A1 ist beispielsweise die Herstellung eines Wirbelvliesstoffes mit homogener Oberfläche beschrieben, bei dem durch optimale Bedingungen und entsprechende Verfahrensführung die Oberfläche des Wirbelvliesstoffes optisch homogener gestaltet wird, wobei die Vliesstoffoberseite und Vliesstoffunterseite nahezu gleiches Aussehen aufweisen.In DD 2 46 129 A1, for example, the production of a vortex nonwoven is more homogeneous Surface described in which by optimal conditions and appropriate Process control, the surface of the fluidized nonwoven is designed to be more homogeneous, the top and bottom of the nonwoven have almost the same appearance.
In der DE 33 02 709 A1 wird ein Faservlies und die Herstellung desselben beschrieben, bei dem streifenartige Komponentenbereiche vorgesehen sind. Um dies zu erreichen, werden zwei verschiedene Faserkomponenten mit unterschiedlicher Dichte miteinander verbunden, indem das Komponentenmaterial einer hydraulischen Energiebehandlung mit feinen Wasserstrahlen ausgesetzt wird. Dadurch wird erreicht, daß sich die Fasern beider Faserkomponenten so miteinander verbinden, daß ein ausreichender Faserverflechtungseffekt gewährleistet ist. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird ein Faservlies geschaffen, welches abwechselnd angeordnete streifenartige Bereiche aufweist, deren Eigenschaften im Vergleich zu denjenigen der benachbarten Bereiche unterschiedlich sind.DE 33 02 709 A1 describes a nonwoven fabric and the production thereof, at the strip-like component areas are provided. To achieve this, two different fiber components with different densities connected by the component material of a hydraulic energy treatment with fine water jets is exposed. This ensures that the fibers of both fiber components so connect with each other so that a sufficient fiber entanglement effect is guaranteed. With With the help of this method, a non-woven fabric is created, which is arranged alternately has strip-like areas, the properties of which compared to those of the neighboring areas are different.
Weiterhin ist aus den Patentschriften US 37 50 237, US 40 24 612 und GB 13 53 756 die Herstellung gemusterter, also nicht homogener, sondern durchbrochener Vliesstoffe beschrieben, wobei jedoch alle Fasern des Faservlieses fest eingebunden sind. Diese Oberflächenstrukturen sind für bestimmte Einsatzgebiete erforderlich, um die entsprechenden Funktionseigenschaften zu gewährleisten.Furthermore, from the patents US 37 50 237, US 40 24 612 and GB 13 53 756 Production of patterned, i.e. not homogeneous, but openwork nonwovens described, but all fibers of the nonwoven are firmly integrated. These Surface structures are required for certain areas of application in order to achieve the corresponding To ensure functional properties.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Wirbelvliesstoff mit einer relativ offenen Oberflächenstruktur zu schaffen, der einen über den Querschnitt unterschiedlichen Grad der Verfestigung besitzt, um derartige leichte Vliesstoffe einer weiteren mechanischen Verarbeitung zuführen zu können, beispielsweise eine Verdichtung durch Faltenlegung und anschließender Fixierung mit geeigneten Mitteln sowie ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung eines derartigen Wirbelvliesstoffes ohne größeren konstruktiven Aufwand.The object of the invention is a non-woven fabric with a relatively open surface structure to create, which has a different degree of solidification across the cross section, to supply such light nonwovens for further mechanical processing can, for example, a compression by folding and subsequent fixation with suitable means and a process for the economic production of such Vortex nonwoven fabric without major design effort.
Die Aufgabe wird bei dem sehr dünnen Wirbelvliesstoff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Vliesstoffoberfläche Fasern des Faservlieses nur teilweise im Wirbelvliesstoff fest verankert sind, und die ungebundenen Teile der Fasern auf der Oberfläche des Wirbelvliesstoffes einen Pol bilden. Die Verankerung der nur teilweise eingebundenen Fasern erfolgt dabei unregelmäßig einseitig, zweiseitig oder auch mittig über den Querschnitt verteilt. Die Anordnung dieser gebundenen Fasern bzw. dieser ungebundenen Faserteile kann dabei auf einer oder beiden Seiten des Vliesstoffes erfolgen. Um die Dichte der polartigen Oberfläche noch zu erhöhen, können zwischen den ungebundenen Faserteilen zusätzlich völlig ungebundene Fasern eingelagert sein, die durch die auftretende Haftreibung integriert werden.The object is achieved with the very thin vortex nonwoven according to the invention in that on the nonwoven surface fibers of the nonwoven only partially stuck in the non-woven fabric are anchored, and the unbound parts of the fibers on the surface of the Vertebrae form a pole. Anchoring the only partially integrated fibers is irregularly distributed on one side, two sides or even in the middle across the cross section. The arrangement of these bound fibers or these unbound fiber parts can be one or both sides of the nonwoven. To the density of the pole-like surface can still increase completely between the unbound fiber parts unbound fibers that are integrated by the static friction that occurs.
Zur Herstellung eines derartigen Wirbelvliesstoffes werden erfindungsgemäß in einer zusätzlichen Passage mittels Wasserstrahlen aus einem homogen verfestigten Wirbelvliesstoff Faserteile von einer Anzahl Fasern aus dem homogen verfestigten Wirbelvliesstoff nur soweit herausgestoßen, daß diese Fasern einseitig, zweiseitig oder auch mittig im Vliesstoff fest verankert bleiben. Durch Steuerung des Arbeitsdruckes der Wasserstrahlen kann auf die Dichte der zu erzeugenden polartigen Oberfläche des Wirbelvliesstoffen Einfluß genommen werden.According to the invention, in a additional passage by means of water jets from a homogeneously consolidated vortex nonwoven Fiber parts from a number of fibers made of the homogeneously bonded vortex nonwoven only so far ejected that these fibers are solid on one side, two sides or in the middle of the nonwoven stay anchored. By controlling the working pressure of the water jets the density can be reduced the pole-like surface of the vortex nonwovens to be produced are influenced.
Um die Wirkung der polartigen Oberflächen noch zu erhöhen, können gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal noch zusätzliche Fasern in die Verfestigungspassage eingebracht werden, die entweder teilweise im Vliesstoff verankert werden, so daß diese ebenfalls polbildend auf einer oder beiden Seiten des Wirbelvliesstoffes abgebunden werden, oder völlig ungebunden zwischen den teilweise eingebundenen Fasern angeordnet werden.In order to increase the effect of the pole-like surfaces, according to another According to the invention, additional fibers are introduced into the consolidation passage, which are either partially anchored in the nonwoven so that they also form a pole one or both sides of the vertebral nonwoven are tied, or completely unbound be arranged between the partially bound fibers.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Herstellung des Wirbelvliesstoffes ist in der Erzeugung von sehr leichten Vliesstoffen mit ein- oder beidseitiger polartiger Oberfläche zu sehen, welche durch beispielsweise Faltenbildung verdichtet werden können, so daß die teilweise oder nur locker eingebundenen Fasern oder polartigen Faserbüschel zur Maschenbildung genutzt werden können und so zu einem Flächengebilde mit großer spezifischer Oberfläche führen.The main advantage of the production of the non-woven fabric according to the invention is that Production of very light nonwovens with one-sided or double-sided pole-like surface see which can be compressed by, for example, wrinkling, so that the partially or only loosely integrated fibers or pile-like tufts of fibers Mesh formation can be used and thus to a flat structure with large lead specific surface.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben.The invention is described in more detail below in an exemplary embodiment with reference to the drawing described.
Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht der erfindungsgemäße Wirbelvliesstoff 2 aus einem Faservlies 1 mit einem geringen Flächengewicht. Die einzelnen Fasern 3 des Faservlieses 1 sind miteinander entsprechend 3a verschlungen und weisen über den Querschnitt einen Verfestigungsgrad auf, der für die Weiterverarbeitung des Wirbelvliesstoffes 2 allgemein ausreichend ist. An der Unterseite 4 des Wirbelvliesstoffes 2 sind Fasern 5, 6 und 7 angeordnet, bei denen nur ein Teil im Wirbelvliesstoff 2 gebunden ist, während sich der andere Teil der Fasern von der Oberfläche des Wirbelvliesstoffes 2 abhebt und somit einen Pol 5a, 6a, 7a bildet. Die Einbindung der Fasern 5, 6 und 7 im Wirbelvliesstoff 2 kann dabei so erfolgen, das entweder nur ein Ende der Fasern 5 fest verankert ist und sich das andere freie Ende 5a polartig von der Oberfläche abhebt, oder die Fasern 6 mit beiden Enden im Wirbelvliesstoff 2 verankert sind und die zwischen den Einbindepunkten x, y befindlichen Fasern 6 über der Oberfläche einen Pol 6a bilden, oder die Fasern 7 mittig im Punkt z im Wirbelvliesstoff 2 gebunden sind, so daß ihre jeweils freien Enden 7a an der Vliesstoffoberfläche polbildend angeordnet sind. Erfindungsgemäß können die polbildenden Fasern 5, 6 und 7 auf einer oder auch beiden Seiten des Wirbelvliesstoffes 2 angeordnet sein. Die polartige Oberfläche kann dahingehend verdichtet werden, daß zwischen den gebundenen Fasern zusätzlich ungebundene Fasern 8 eingelagert sind.As shown in the drawing, the fluidized nonwoven fabric 2 according to the invention consists of a nonwoven fabric 1 with a low basis weight. The individual fibers 3 of the nonwoven fabric 1 are intertwined with one another and have a corresponding 3 over the cross-section a degree of solidification, which is generally sufficient for the further processing of the fluidized non-woven fabric. 2 Fibers 5 , 6 and 7 are arranged on the underside 4 of the non-woven fabric 2 , in which only a part is bound in the non-woven fabric 2 , while the other part of the fibers stands out from the surface of the non-woven fabric 2 and thus a pole 5 a, 6 a , 7 a forms. The integration of the fibers 5 , 6 and 7 in the non-woven fabric 2 can be done in such a way that either only one end of the fibers 5 is firmly anchored and the other free end 5 a lifts up like a pole from the surface, or the fibers 6 with both ends in Vertebra non-woven fabric 2 are anchored and the fibers 6 located between the attachment points x, y form a pole 6 a above the surface, or the fibers 7 are bound in the center at point z in the non-woven fabric 2 , so that their respective free ends 7 a form a pole on the non-woven surface are arranged. According to the invention, the pile-forming fibers 5 , 6 and 7 can be arranged on one or both sides of the non-woven fabric 2 . The pole-like surface can be compressed in such a way that additional unbound fibers 8 are additionally embedded between the bound fibers.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Wirbelvliesstoffes erfolgt beispielsweise entsprechend der beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 3.The fluidized nonwoven fabric according to the invention is produced accordingly, for example of the described exemplary embodiments 1 to 3.
Ein Faservlies 1 aus Fasern mit einer Faserfeinheit von 1,7 dtex und einer Faserlänge von 38 mm wird einer Verfestigungseinheit zugeführt. Anschließend wird das Faservlies 1 Wasserstrahlen ausgesetzt, die mit einem Arbeitsmitteldruck von 2 MPa die Vliesoberfläche durchdringen und dabei die Fasern des vorgelegten Vlieses 1 in einer Verfestigungspassage verwirbeln. Dabei entsteht ein Verwirbelungseffekt, der über den Querschnitt des Faservlieses 1 einen unterschiedlichen Grad der Verfestigung erzeugt. Dieser Verfestigungsgrad bringt einerseits eine ausreichende Grundverfestigung für die Weiterbearbeitung des Wirbelvliesstoffes 2, andererseits bindet er an der Unterseite des Faservlieses 1 die Fasern nur so wenig ein, daß diese polartig gebunden oder teilweise ungebunden angeordnet sind. Durch geeignete Wahl der Verfestigungsparameter kann der Verfestigungseffekt und die Faseranordnung im Wirbelvliesstoff 2 beeinflußt werden.A nonwoven fabric 1 made of fibers with a fiber fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 38 mm is fed to a consolidation unit. Subsequently, the nonwoven fabric 1 is exposed to water jets which penetrate the nonwoven surface with a working medium pressure of 2 MPa and thereby swirl the fibers of the submitted nonwoven fabric 1 in a consolidation passage. This creates a swirling effect which produces a different degree of consolidation over the cross section of the nonwoven fabric 1 . On the one hand, this degree of consolidation brings about sufficient basic consolidation for the further processing of the nonwoven fabric 2 , on the other hand, it binds the fibers to the underside of the nonwoven fabric 1 only so little that they are tied like poles or partially unbound. The strengthening effect and the fiber arrangement in the non-woven fabric 2 can be influenced by a suitable choice of the strengthening parameters.
Ein Faservlies 1 aus beispielsweise Fasern mit einer Faserfeinheit von 3,4 dtex und einer Faserlänge von 60 mm wird durch Wasserstrahlen mit einem Arbeitsmitteldruck zwischen 0,5 bis 10 MPa in mehreren Verfestigungspassagen verwirbelt, so daß ein fester Wirbelvliesstoff 2 mit beidseitig optisch homogener Vliesstoffoberfläche entsteht. Anschließend werden in einer zusätzlichen Passage durch Wasserstrahlen mit einem Arbeitsmitteldruck von 15 MPa Faserschlingen oder Faserenden aus dem Vliesstoffverbund herausgearbeitet, welche eine polartige Oberfläche bilden.A nonwoven fabric 1 made of, for example, fibers with a fineness of 3.4 dtex and a fiber length of 60 mm is swirled in several consolidation passages by water jets with a working medium pressure between 0.5 and 10 MPa, so that a solid nonwoven fabric 2 with an optically homogeneous nonwoven surface is formed on both sides . Subsequently, in an additional passage by water jets with a working medium pressure of 15 MPa, fiber loops or fiber ends are worked out of the nonwoven composite, which form a pile-like surface.
Ein Faservlies 1 mit schichtweisem Aufbau, bei dem die eine Vliesschicht aus Fasern mit einer Faserfeinheit von 3,4 dtex und einer Faserlänge von 60 mm und die zweite Vliesschicht aus Fasern mit einer Faserfeinheit von 1,7 dtex und einer Faserlänge von 40 mm besteht, wird mit Wasserstrahlen unter einem Arbeitsdruck von 1 bis 5 MPa in einer Passage verfestigt. Dabei werden die Faserschichten so miteinander verbunden, daß die Fasern der stärker verfestigten oberen Schicht in die untere Schicht hineinragen und die Fasern der unteren Schicht im wesentlichen die polartige Oberfläche bilden.A nonwoven fabric 1 with a layered structure, in which the one nonwoven layer consists of fibers with a fiber fineness of 3.4 dtex and a fiber length of 60 mm and the second nonwoven layer consists of fibers with a fiber fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 40 mm, is solidified with water jets under a working pressure of 1 to 5 MPa in one passage. The fiber layers are connected to one another in such a way that the fibers of the more solidified upper layer protrude into the lower layer and the fibers of the lower layer essentially form the pile-like surface.
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- 1995-05-30 DE DE1995119672 patent/DE19519672C1/en not_active Expired - Fee Related
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