Verfahren und Vorrichtung zur Verfestigung eines Faservlieses

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verfestigung eines Faservlieses aus künstlichen Stapelfasern ohne Bindefasern oder Bindemittel oder aus besagten künstlichen Fasern zusammen mit Naturfasern, das in einer Dicke von mindestens 10 mm hergestellt wird.

[0002] Krempelfaservliese werden aus Fasern der unterschiedlichsten Art hergestellt. Ganz allgemein haben sie den Vorteil, dass die Kurzfasern im fertigen Vlies wirr durcheinander liegen und deshalb dem Vlies eine bessere Festigkeit in allen Zugrichtungen verleihen. Daneben gibt es Vliese aus Endlosfasern, die nach der Herstellung der Fasern unmittelbar zu einem Spinnvlies z. B. auf ein Endlosband abgelegt werden. Die im von der Krempelmaschine gelieferten Vlies locker verlegten Fasern und auch die eines Spinnvlieses müssen aber zur Herstellung einer in der Praxis befriedigenden Festigkeit miteinander verbunden werden. Dazu ist es bekannt, das Vlies mechanisch zu vernadein. Durch diesen im Grunde diskontinuierlichen und damit langsamen Verfestigungsvorgang wird das Volumen aber wesentlich vermindert, so dass ein solches mechanisch verfestigtes Nadelvlies für so manche Verwendungsmöglichkeiten nicht brauchbar ist. Außerdem sind dünne Vliese mechanisch gar nicht zu vernadeln.

[0003] Es ist bekannt, den Fasern Bindemittel beizugeben, z. B. flüssig durch Aufsprühen oder mittels Schaumimprägnierung. Der Nachteil eines solchen Vlieses ist nicht nur die zusätzlich notwendige teure Chemikalie, die nur mit einer gewissen Umweltbelastung hergestellt werden kann, sondern auch die schlechtere Recycelfähigkeit.

[0004] Weiterhin ist es bekannt, den Vliesen Bindefasern, nämlich aus niedriger schmelzenden Chemiefasern wie auch Bikomponentenfasern beizumischen, die dann durch Wärmeeinwirkung zumindest angeschmolzen werden, damit sie mit den benachbarten Fasern des Vlieses verkleben. Hierbei sind die teuren Bindefasern und der zusätzlich notwendige Energieaufwand beim Erhitzen bis auf die Schmelztemperatur der Bindefasern von Nachteil.

[0005] Es ist bekannt, Vliese der genannten Art mittels Wasser zu vernadeln. Die Wasservernadelung hat grundsätzlich den Vorteil, dass die Verfestigung kontinuierlich erfolgt, also höhere Produktionsgeschwindigkeiten möglich sind.

[0006] Für Hygieneprodukte ist es bekannt mehrere Vliesarten übereinander zu legen. So ist es durch die EP-A-0 333 211 bekannt, auf ein unmittelbar vorher abgelegtes und insofern unbehandeltes Spinnvlies, das mit der Haut in Berührung kommt, eine Zellstoffschicht als Docht- bzw. Flüssigkeits-Vergleichmäßigungselement zu legen und beides mit der Wasservemadelung zu verbinden. Dort geht es nicht um die Herstellung eines voluminösen, dicken Vlieses der anfangs genannten Art, sondern um ein Vorprodukt einer z. B. Windel, die dann noch andere Bestandteile aufweist.

[0007] In der EP-A-0 418 493 ist ein Kompositvlies offenbart, bei dem zunächst eine Schicht aus Meltblown-Fasern auf ein Endlosband und darauf unmittelbar anschließend ein kardiertes Stapelfaservlies abgelegt ist. Das Komposit wird zur Verfestigung und zur Verbindung der Fasern der Schichten anschließend wasservernadelt. Die Wasservernadelung dient dort zur ungleichmäßigen Verteilung der Fasern, um Stellen mit größerer und geringer Faserdichte zu bekommen. Dieses verfestigte Vlies weist zwar keine Bindemittel auf, aber es ist letztendlich nicht voluminös und hat nicht die für den gewünschten Zweck notwendige Dicke.

[0008] Durch die EP-A-0 557 659 ist es weiterhin bekannt, ein dreilagiges Vlies durch Wasservernadelung zu verbinden. Auch dort sollen nur die drei dünnen Vliese, die vorbehandelt werden, miteinander verbunden werden, es geht nicht um die Herstellung eines voluminösen Vlieses.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines verfestigten voluminösen Vlieses, wie Krempelfaservlies, zu entwickeln, bei dem zur Verfestigung keine zusätzlichen Bindechemikalien oder Bindefasern notwendig sind und dennoch die erforderliche Festigkeit im nach wie vor voluminösen Vlies erzielt werden kann. und dennoch die erforderliche Festigkeit im nach wie vor voluminösen Vlies erzielt werden kann.

[0010] Ausgehend von dem Verfahren anfangs genannter Art, wird die Lösung dieser Aufgabe darin gesehen, dass ein mittels z. B. einer Krempel oder aerodynamisch hergestellte Stapelfaservlies auf ein vorher verfestigtes Vlies als Trägervlies abgelegt und in einem kontinuierlichen Behandlungsverfahren mittels einer Wasservernadelung mit einem Wasserdruck von mindestens 100, vorzugsweise 180 bar mit dem Trägervlies verbunden und dabei gleichzeitig verfestigt wird.

[0011] Es hat sich überraschend gezeigt, dass das Stapelfaservlies - so wie es von der Krempel oder von einer Aerodynamik geliefert wird - zwar beim Wasservernadeln mit diesem Wasserdruck an Volumen verliert, aber für diesen Verwendungszweck nur unbedeutend wenig. Jedenfalls verfilzen die Fasern durch das Auftreffen der Wasserstrahlen mit dem Wasserdruck derart, dass ein ausreichend verfestigtes Vlies von der Wasservemadelungsmaschine geliefert wird und gleichzeitig dieses Stapelfaservlies mit dem Trägervlies mechanisch verbunden, also mit dem Trägervlies auch vernadelt ist. Dieses Verfestigungsverfahren ist besonders preiswert, weil zwei eigentliche getrennt vorzunehmende Produkt-Herstellungsschritte in einem vereinigt werden. Bei der Verfestigung des Stapelfaservlieses erfolgt gleichzeitig die Verbindung mit dem Spinnvlies, das natürlich auch ein anderes Vliesprodukt sein kann.

[0012] Die Behandlung kann auch umgekehrt gesehen werden, nämlich bei der Verbindung des Stapelfaservlieses mit dem Trägervlies erfolgt gleichzeitig die notwendige Verfestigung des Stapelfaservlieses, ohne dass es sein bestimmungsgemäßes Volumen verliert.

[0013] Zur Verbindung der Vliese genügt nur eine Druckstufe mit einem Düsenbalken, in dem z. B. 20 Löcher/inch (7,87 Löcher/cm oder Lochabstand 1,27 mm)
eingebracht sind.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verfestigung eines Faservlieses aus künstlichen Stapelfasern ohne Bindefasern oder Bindemittel oder aus besagten künstlichen Fasern zusammen mit Naturfasern, das in einer Dicke von wenigstens 10 mm hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittels z. B. einer Krempel oder aerodynamisch hergestellte Stapelfaservlies auf ein vorher verfestigtes Vlies als Trägervlies abgelegt und in einem kontinuierlichen Behandlungsverfahren mittels einer Wasservernadelung mit einem Wasserdruck von mindestens 100, vorzugsweise 180 bar mit dem Trägervlies verbunden und dabei gleichzeitig verfestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelfaservlies aus Polyester-, Polyäthylen- oder Polypropylenfasern hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorher verfestigte Trägervlies aus endlosen Spinnfasern hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlen der Wasservernadelung durch das Stapelfaservlies in Richtung des Trägervlieses wirksam werden.

5. Faservlies erhältlich nach dem Verfahren nach Anspruch 1 aus künstlichen Stapelfasern ohne Bindefasern oder Bindemittel oder aus besagten künstlichen Fasern zusammen mit Naturfasern, das in einer Dicke von wenigstens 10 mm mittels z. B. einer Krempel oder aerodynamisch hergestellt und auf ein vorher verfestigtes Vlies als Trägervlies abgelegt und mittels einer Wasservernadelung mit dem Trägervlies verbunden und dabei gleichzeitig verfestigt ist.

Claims

1. Method of strengthening a non-woven fibrous material, formed from artificial staple fibres without binding fibres or bonding agents or from said artificial fibres together with natural fibres, which material is produced in a thickness of at least 10 mm, characterised in that a staple non-woven fibrous material, which is produced by means of a carding machine, for example, or aerodynamically, is deposited on a previously strengthened non-woven material as the non-woven carrier material and is connected to the non-woven carrier material in a continuous treatment process by means of an hydraulic needle-punching apparatus with a water pressure of at least 100, preferably 180 bar, and is thereby simultaneously strengthened.

2. Method according to claim 1, characterised in that the staple non-woven fibrous material is produced from polyester, polyethylene or polypropylene fibres.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the previously strengthened non-woven carrier material is produced from endless spun fibres.

4. Method according to claims 1 to 3, characterised in that the water jets of the hydraulic needle-punching apparatus become effective through the staple non-woven fibrous material in the direction of the non-woven carrier material.

5. Non-woven fibrous material obtainable, according to the method according to claim 1, from artificial staple fibres without binding fibres or bonding agents or from said artificial fibres together with natural fibres, which material is produced in a thickness of at least 10 mm by means of a carding machine, for example, or aerodynamically and is deposited on a previously strengthened non-woven material as the non-woven carrier material and is connected to the non-woven carrier material by means of an hydraulic needle-punching apparatus and is thereby simultaneously strengthened.

Revendications

1. Procédé de fixation d'une nappe fibreuse constituée de fibres coupées artificielles sans fibres ou moyens de liaison ou constituée de fibres artificielles combinées à des fibres naturelles, le procédé étant fabriqué dans une épaisseur d'au moins 10 mm, et caractérisé en ce que une nappe de fibres coupées produite à l'aide par exemple d'une carde ou aérodynamiquement est déposée sur une nappe préfixée comme nappe de support et est, dans un processus de traitement continu, raccordée à la nappe de support à l'aide d'un aiguilletage hydraulique avec pression hydraulique d'au moins 100 et de préférence 180 bars, la nappe de fibres coupées étant, par la même occasion, fixée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe de fibres coupées est conçue à partir de fibres de polyester, polyéthylène ou polypropylène.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la nappe de support préfixée est conçue à partir de fibres coupées sans fin.

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les jets d'eau de l'aiguilletage hydraulique agissent à travers la nappe de fibres coupées, en direction de la nappe de support.

5. Nappe fibreuse selon le procédé de la revendication 1, constituée de fibres coupées artificielles sans fibres ou moyens de liaison ou constituée de fibres artificielles combinées à des fibres naturelles, produite dans une épaisseur d'au moins 10 mm à l'aide, par exemple, d'une carde ou aérodynamiquement, et caractérisée en ce que la nappe fibreuse a été déposée sur une nappe préfixée comme nappe de support et raccordée à la nappe de support à l'aide d'un aiguilletage hydraulique, la nappe fibreuse étant, par la même occasion, fixée.