Verfahren zur farblichen Musterung einer Bahn mittels hydrodynamischer Behandlung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum farblichen Mustern eines bahnförmigen Nonwoven oder einem Komposit aus einem Nonwoven und einem Gewebe oder Gewirke mittels hydrodynamischer Vernadelung, wozu die Bahn auf einer Unterlage liegend an einem quer zur Transportrichtung angeordneten Düsenbalken vorbeibewegt und von den Wasserstrahlen beaufschlagt wird.

[0002] Ein Verfahren dieser Art ist aus der WO 89/09850 bekannt. Nach dieser Schrift wird eine gefärbte Bahn über eine mit einem dreidimensionalen Muster versehene Ebene geführt und dabei mit Wasserstrahlen beaufschlagt, um einen Auswascheffekt an der noch zunächst farbunechten Einfärbung zu erzielen.

[0003] Ein Muster ohne Einfärbung ist mittels der hydrodynamischen Behandlung möglich, wenn gemäß der US-PS 4 691 417 oder der EP-A-0 400 349 die Wasserstrahlen über ein mit einem perforierten Muster versehenes Blech auf die Warenbahn wie Nonwoven gelangen. Die Wasserstrahlen treffen dabei über deren Fläche gesehen nur teilweise auf die Fasern der Warenbahn und verschieben sie nur dort zu einem Muster ähnlich einem Wasserzeichen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzielung einer farblichen Bemusterung einer Warenbahn zu finden, bei dem mittels einer hydrodynamischen Behandlung ein Muster entsteht, das beliebige Farben, Musterarten und -größen aufweist, ohne auf Auswascheffekte achten zu müssen.

[0005] Ausgehend von dem Verfahren anfangs genannter Art sieht die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, dass als Oberschicht von zwei Schichten ein ungefärbtes oder ein mit einer oder mehreren Farben versehenes, ggf. eingefärbtes oder bedrucktes Nonwoven gewählt, dieses auf ein zweites, ggf. aus anderen wie auch teilweise eingefärbten Fasems zusammengesetztes oder insgesamt eine andere Farbe aufweisendes Nonwoven oder Woven gelegt und beide Schichten den die Fasern verlagernden Wasserstrahlen unterworfen werden, wobei die ungefärbten oder gefärbten Fasern der ersten Schicht in die zweite Schicht verlagert werden zur Erzielung eines Musters auf der Unterseite der zweiten Schicht.

[0006] Das Nonwoven der ersten Schicht kann unmittelbar von einer Krempel kommen und weist feine Fasern einer oder verschiedener Farben auf. Bei der Beaufschlagung dieser Fasern mit den Wasserstrahlen werden sie in und durch die zweite Schicht bewegt. Es findet also nicht nur die bekannte Verfestigung der Bahnen allein und miteinander statt, sondern die Fasern des ersten Nonwoven werden bis zur Unterseite der zweiten Warenbahn gelangen und dort durch ihre eigene Farbe ein irgendwie geartetes Muster erzeugen. Dieses Muster kann auf die unterschiedlichste Art beeinflusst werden.

[0007] Ein Farbmuster nach der Erfindung kann auch dadurch erzeugt werden, dass statt der gefärbten Fasern des ersten Vlieses die zweite Bahn mit z. B. gefärbten Fasern produziert ist und dann z. B. ungefärbte Fasern des ersten Vlieses durch die Wasservernadelung bis zur Rückseite des farbigen zweiten Vlieses dringen und damit dort auf der Unterseite ein irgendwie geartetes Muster erzeugen. Auch dieses Muster kann auf die unterschiedlichste Art beeinflusst werden.

[0008] Für die Erzeugung eines Musters auf der Rückseite der zweiten Warenbahn mit den Fasern des ersten Vlieses ist es zunächst wichtig, dass diese durch die Wasserstrahlen leicht bewegbar, also feintitrig wie 1 - 6 dtex in ihrem Durchmesser sind und eine endliche Länge von 20 bis 100 mm aufweisen. Jedenfalls ist das erste Nonwoven noch unverfestigt, es ist ein leichtes Krempelvlies. Die zweite Bahn dagegen kann ebenfalls ein Nonwoven, das aber bereits - ggf. durch mechanische Vernadelung - vorverfestigt sein kann, oder ein Gewebe oder Gewirke sein, das durch seine innere Fadenstruktur den vom ersten Nonwoven eindringenden Fasern eine definierbare Richtung aufzwingt, die dann typisch für das auf der Unterseite erzielbare Muster ist. Dabei ist es auch von Bedeutung, aus welchen Fäden die zweite Bahn erzeugt ist, es kommt auf deren Dicke, auf deren Eigenschaften und auch auf die Festigkeit der Fadenstruktur der zweiten Bahn an.

[0009] Ganz andere Farbmuster sind erzielbar, wenn man ein drittes Mittel zur Lenkung der Wasserstrahlen in eine gewünschte Richtung hinzunimmt. Dieses Mittel kann vor, zwischen den beiden Schichten oder auch unterhalb der zweiten Bahn angeordnet sein. Im Falle der Anordnung des Elementes zwischen den Bahnen ist es selbstverständlich, dass es in dem Gesamtprodukt auf Dauer verbleibt. Anders ist es, wenn z. B. mittels eines mit einem Muster durchlässigen Endlosbandes oder Trommel, die unmittelbar auf dem Nonwoven abrollt, die Wasserstrahlen auf das erste Vlies gelenkt werden. Damit werden nur partiell die z. B. gefärbten Fasern des ersten Vlieses durch die zweite Bahn befördert, so dass nur an diesen Stellen eine Verfärbung der Rückseite der zweiten Bahn, eine Mustergebung erfolgt.

[0010] Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Sie besteht nur aus an sich bekannten Vorrichtungsdetails. In diesem Zusammenhang wird auf die US-A-5 114 729 verwiesen, nach der es bekannt ist, zur farblosen Musterung die Fasern eines Vlieses in die Öffnungen eines Siebes zu verbringen. Von Bedeutung ist auch die US-A-4 691 417, nach der es bekannt ist, zwischen einem Wasserbalken und einer farblos, dreidimensional zu musternden Warenbahn eine gelochte Trommel anzuordnen, um die Muster der Trommelöffnungen auf die Warenbahn zu übertragen. Die Figur zeigt eine Kontinueanlage zur Herstellung eines farbig gemusterten Nonwoven mit abschließender Trocknung.

[0011] Zunächst ist das oben aufliegende, leichte Nonwoven aus Polyesterfasern und/oder Polypropylenfasern und/oder auch aus natürlichen Fasern herzustellen. Dazu dient hier als Vlieslegeeinrichtung eine Krempel 1 - 4. Die Krempel besteht aus einem Kastenspeiser 1 mit einer darunter angeordneten Schüttelrutsche 2, die die gleichmäßig über die Breite ausgebreiteten Fasern der Krempel mit den Kratz- und Reißwalzen 3 übergibt. Das folgende Endlosband 4 übergibt das locker gebildete Nonwoven 5 an das Endlosband 6. Auf diesem liegt bereits ein von der Rolle 7 abgezogenes, mit 8 bezeichnetes Nonwoven oder Gewebe oder Gewirke, das sich zusammen mit dem Endlosband 6 in Richtung des Pfeils 9 zur Vernadelungsstation 10 bewegt.

[0012] Der Vernadelungsstation 10 wird also ein Komposit aus zwei übereinander liegenden Bahnen 5 und 8 zugeführt. Um durch die Wasserstrahlen von dem Balken 11 ein Farbmuster auf der Unterseite der Bahn 8 erzeugen zu können, besteht entweder das Nonwoven 5 aus gefärbten Fasern und/oder die Bahn 8 aus solchen, die dann aber eine andere Farbe haben sollten. Das Muster kann weiß oder farbig sein, je nach dem sind die Farben in den Bahnen 5 oder 8 auszuwählen. Die erste Bahn ist auf jeden Fall ein Nonwoven 5, die zweite Bahn 8 kann ein solches sein, sie kann aber auch ein Gewebe oder Gewirke sein.

[0013] Durch die Wasserstrahlen vom Balken 11, die mit größerer Energie wie z. B. über 200 bar, vorzugsweise 350 bar, auf das Nonwoven 5 treffen sollten, werden die Fasern des Nonwoven durch die zweite Bahn 8 bewegt, und zwar bis zu deren auf dem Band 6 liegenden Rückseite. Je nach der Struktur der Bahn 8 oder des Endlosbandes 6 oder der Lenkung der Wasserstrahlen oberhalb der Bahn 8 oder Bahn 5 entsteht ein anderes Farbmuster auf der Rückseite der Bahn 8. Besonders gut kann man die Gestaltung des Musters beeinflussen, wenn dazu ein Element benutzt wird, das die Wasserstrahlen lenkt. Dies kann das dargestellte Endlosband 12, eine entsprechend angeordnete Trommel, die Gestaltung des Endlosbandes 6 oder auch eine Schicht sein, die innerhalb des Komposits verbleibt. Das Endlosband 12 oder die entsprechende Trommel kann ein geflochtenes Gewebe oder aus einem Blech gebildet sein, das mit einem gewünschten Muster perforiert ist. Nur an den für den Durchtritt des Wassers offenen Löchern im Endlosband 12 oder in der Trommel wird eine Bewegung der Fasern des Nonwoven 5 in die Bahn 8 erfolgen. Folglich wird auch nur an diesen Stellen auf der Rückseite der Bahn 8 eine Veränderung der Faserzusammensetzung erfolgen, die das gewünschte Muster bringt.

[0014] Nach einer Entwässerung durch die Absaugung 13, die auch hinter der Vemadelungsstation 10 erfolgen kann, wird die Bahn durch das Endlosband 14 in den Siebtrommeltrockner 15 geführt.

Ansprüche

1. Verfahren zum farblichen Mustern eines bahnförmigen Nonwoven oder einem Komposit aus einem Nonwoven und einem Gewebe oder Gewirke mittels hydrodynamischer Vernadelung, wozu die Bahn auf einer Unterlage liegend an einem quer zur Transportrichtung angeordneten Düsenbalken vorbeibewegt und von den Wasserstrahlen beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberschicht von zwei Schichten ein ungefärbtes oder ein mit einer oder mehreren Farben versehenes, ggf. eingefärbtes oder bedrucktes Nonwoven gewählt, dieses auf ein zweites, ggf. aus anderen wie auch teilweise eingefärbten Fasern zusammengesetztes oder insgesamt eine andere Farbe aufweisendes Nonwoven oder Woven gelegt und beide Schichten den die Fasern verlagernden Wasserstrahlen unterworfen werden, wobei die ungefärbten oder gefärbten Fasern der ersten Schicht in die zweite Schicht verlagert werden zur Erzielung eines Musters auf der Unterseite der zweiten Schicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Nonwoven vor der Vereinigung mit der ersten Schicht vorverfestigt ggf. mechanisch vorvernadelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmuster durch den Aufbau der zweiten Schicht beeinflusst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmuster durch die Zusammensetzung der Fasern, durch die Art, die Eigenschaften der Fasern der ersten und/oder der zweiten Schicht beeinflusst wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster durch die Gestaltung eines die Verteilung der Wasserstrahlen auf die Bahn bestimmendes Element erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Element vor oder zwischen den beiden Bahnen zur Wirkung kommt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster durch die Gestaltung eines die Bahn tragenden Transportorgans beeinflusst wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlen mit hoher Energie, z. B. mit Drücken über 150 bar, vorzugsweise 250 bis 600 bar, auf die Fasern des ersten Nonwoven treffen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie des Wasserdrucks in Abhängigkeit des Gewichtes der ersten Schicht bemessen wird, also bei leichteren Nonwoven (30 bis 100 gr/m²) mit niedrigeren Drücken (bis 150 bar).

Claims

1. Method of producing coloured patterns on a web-like non-woven fabric or on a composite material formed from a non-woven fabric and a woven or knitted fabric by means of hydrodynamic needling, the web for such purpose lying on a base and moving past a nozzle bar, which is disposed transversely relative to the direction of conveyance, and said web being acted upon by the water jets, characterised in that a non-dyed non-woven fabric, or a non-woven fabric which is provided with one or more colours and is possibly dyed or printed, is selected as the upper layer of two layers, said non-woven fabric is placed upon a second non-woven fabric, which is possibly composed of other fibres as well as partially dyed fibres or generally has one other colour, and both layers are subjected to the water jets which displace the fibres, the non-dyed or dyed fibres of the first layer being displaced into the second layer in order to yield a pattern on the underside of the second layer.

2. Method according to claim 1, characterised in that the second non-woven fabric is pre-strengthened, possibly mechanically pre-needled, prior to being joined to the first layer.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the coloured pattern is influenced by the structure of the second layer.

4. Method according to claims 1 to 3, characterised in that the coloured pattern is influenced by the composition of the fibres, by the type and properties of the fibres of the first layer and/or of the second layer.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterised in that the pattern is produced by the configuration of an element which determines the distribution of the water jets over the web.

6. Method according to claim 5, characterised in that the element acts in front of or between the two webs.

7. Method according to one of claims 1 to 6, characterised in that the pattern is influenced by the configuration of a conveyor means carrying the web.

8. Method according to one of claims 1 to 7, characterised in that the water jets encounter the fibres of the first non-woven fabric with a high level of energy, e.g. with pressures greater than 150 bar, preferably between 250 and 600 bar.

9. Method according to one of claims 1 to 7, characterised in that the energy of the water pressure is dimensioned in dependence on the weight of the first layer, that is to say with lower pressures (up to 150 bar) for lighter non-woven fabrics (30 to 100 gr/m²).

Revendications

1. Dispositif pour créer un patron de couleurs à partir d'un non-tissé en forme de bande ou d'un composite constitué d'un non-tissé et d'un tissu ou tricot par aiguilletage hydrodynamique, la bande étant avancée sur un support reposant sur une poutre à tuyères disposée transversalement par rapport à la direction de transport et étant frappée par des jets d'eaux, caractérisé en ce que on opte, comme couche supérieure de deux couches, pour un non-tissé non coloré ou un non-tissé doté d'une ou de plusieurs couleurs, coloré ou imprimé le cas échéant, en ce que ce non-tissé est appliqué sur un deuxième non-tissé ou tissé constitué, le cas échéant, d'autres fibres partiellement colorées ou arborant, globalement, une autre couleur, et en ce que les deux couches sont frappées par des jets d'eau qui déplacent les fibres, les fibres non colorées ou colorées de la première couche étant déplacées jusque dans la deuxième couche pour obtenir un patron sur la face inférieure de la deuxième couche.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième non-tissé est préconsolidé ou pré-aiguilleté mécaniquement avant d'être unifié avec la première couche.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le patron de couleurs est influencé par la structure de la deuxième couche.

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le patron de couleurs est influencé par la composition, la nature et les propriétés des fibres de la première et/ou de la deuxième couche.

5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le patron est produit par la configuration d'un élément déterminant la répartition des jets d'eau sur la bande.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément agit devant ou entre les deux bandes.

7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le patron est influencé par la configuration d'un organe de transport supportant la bande.

8. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les jets d'eaux frappent les fibres du premier non-tissé avec encore plus d'énergie, comme une pression supérieure à 150 bars, par exemple, et de préférence comprise entre 250 et 600 bars.

9. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'énergie de la pression hydraulique est mesurée en fonction du poids de la première couche, autrement dit, dans le cas de non-tissé plus légers (30 à 100 gr/m²), avec une pression inférieure (jusque 150 bars).

Zeichnung