[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten,
insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff. Fernerhin betrifft die Erfindung auch
eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Spinnvliese. Filamente meint im Rahmen
der Erfindung insbesondere Endlosfilamente. Endlosfilamente unterscheiden sich aufgrund
ihrer quasi endlosen Länge von Stapelfasern, die wesentlich geringere Längen von beispielsweise
10 bis 60 mm aufweisen.
[0002] Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt. Bei diesen Verfahren werden die Filamente mit Hilfe einer
Spinnvorrichtung ersponnen und auf einer Ablage, insbesondere auf einem Ablageförderband
bzw. Ablagesiebband zur Vliesbahn abgelegt. Es ist bekannt, diese Vliesbahn durch
eine Wasserstrahlverfestigung vorzuverfestigen. Die Wasserstrahlbehandlung erfolgt
dabei in der Regel lediglich von einer Seite der Vliesbahn. Danach wird die vorverfestigte
Filamentablage bzw. Vliesbahn vom Ablagesiebband abgelöst und einer separaten Wasserstrahleinrichtung
zur Wasserstrahlverfestigung bzw. zur hydraulischen Endverfestigung zugeführt. - Bei
hohen Flächengewichten der Vliesbahn über ca. 80 g/m
2, insbesondere über 100 g/m
2 und vor allem über 150 g/m
2 hat sich gezeigt, dass es nur unter sehr hohen Wasserdrücken möglich ist, die dichte
Filamentablage bzw. Vliesbahn bis zu den unteren Filamenten hin vorzuverfestigen.
Das ist mit einem relativ hohen Energieaufwand verbunden. Im Übrigen bedingt diese
hydrodynamische Vorverfestigung eine verhältnismäßig hohe Verdichtung der Vliesbahn.
Bei der hydraulischen Endverfestigung treffen die Wasserstrahlen dann auf eine relativ
dichte Barriere, die sie so durchdringen müssen, dass die Filamente über die Vliesdicke
miteinander verschlauft werden. Insbesondere bei Vliesbahnen mit höheren Flächengewichten
ist dazu ein erhöhter Wasserdruck und somit ein verhältnismäßig hoher Energieeinsatz
erforderlich. Bei dieser hydraulischen Endverfestigung ist es üblich, dass sich der
Energieeintrag der hintereinander gestaffelten Wasserstrahldüsen und den ersten zu
den weiteren Düsen erhöht. Die Düsen mit dem höchsten Energieeintrag sind als bezüglich
der Förderrichtung der Vliesbahn am Ende oder in der Mitte der Wasserstrahleinrichtung
angeordnet. Bei Vliesbahnen mit sehr hohem Flächengewicht ist der Energieeinsatz so
hoch, dass das Verfahren nicht mehr praktikabel ist.
[0003] Eine Alternativlösung besteht darin, die lose Filamentablage bzw. Vliesbahn zwischen
zwei mitlaufenden Siebbändern einzuklemmen und dann durch diese Siebbänder hindurch
die Wasserstrahlbehandlung durchzuführen. Bei dieser Verfahrensweise reflektieren
die Siebbänder aber in nachteilhafter Weise einen Teil der Wasserenergie, so dass
auch hier die Energiebilanz zu wünschen übrig lässt.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine Vliesbahn, insbesondere mit höheren
Flächengewichten über ca. 80 g/m
2 und vor allem über ca. 100 g/m
2 auf einfache und wenig aufwendige Weise und mit möglichst geringem Energieeinsatz
bzw. Gesamtenergieeinsatz verfestigt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet
sich ganz besonders für Vliesbahnen mit Flächengewichten ab 150 g/m
2. Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, eine entsprechende
Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen anzugeben.
[0005] Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von Spinnvliesen aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff,
wobei die Filamente aus zumindest einer Spinnvorrichtung ersponnen werden, anschließend
gekühlt und verstreckt werden sowie danach auf einer Ablage zur Vliesbahn abgelegt
werden,
wobei die Vliesbahn durch mechanisches Vernadeln vorverfestigt wird,
wobei die Vliesbahn anschließend durch hydrodynamische Verfestigung endverfestigt
wird
und wobei die endverfestigte Vliesbahn ein Flächengewicht von mehr als 80g/m
2, vorzugsweise von mehr als 100 g/m
2 und besonders bevorzugt von mehr als 150 g/m
2 aufweist.
[0006] Mechanisches Vernadeln meint die Vernadelung der Vliesbahn mit einer Nadelvorrichtung
bzw. Nadelmaschine, die in der Regel eine Vielzahl von Nadeln aufweist, die beim Vernadeln
in die Vliesbahn eindringen. - Hydrodynamische Verfestigung oder hydraulische Verfestigung
meint die Verfestigung mit Hochdruckwasserstrahlen, die auf die Vliesbahn einwirken.
[0007] Der Titer der Filamente in der Vliesbahn beträgt zweckmäßigerweise 0,6 bis 10 den,
vorzugsweise 1 bis 6 den und besonders bevorzugt 1 bis 3 den. Bei Filamentmischungen
kann der Titer der Filamente auch 0,05 bis 20 den betragen. Das erfindungsgemäße Verfahren
erweist sich insbesondere bei niedrigeren Titern zwischen 0,05 den und 10 den, vorzugsweise
zwischen 0,05 und 6 den als besonders vorteilhaft, da die Faserablage bzw. Vliesbahn
dann verhältnismäßig dicht ist und nichtsdestoweniger eine Verfestigung mit relativ
geringem Energieeinsatz möglich ist. Die erfindungsgemäß erzeugten Vliesbahnen aus
feineren Fasern zeichnen sich durch eine vorteilhaft hohe Festigkeit aus.
[0008] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filamente nach dem Austritt aus der Spinnvorrichtung
in einer Kühlkammer gekühlt werden und in einer Verstreckeinrichtung verstreckt bzw.
aerodynamisch verstreckt werden. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass
die verstreckten Filamente im Anschluss an die Verstreckeinrichtung durch eine Verlegeeinrichtung
geführt werden, die zumindest einen Diffusor aufweist. Im Anschluss an die Verlegeeinrichtung
bzw. im Anschluss an den Diffusor werden die Filamente dann zur Vliesbahn abgelegt.
Ablage meint insbesondere ein Ablageband bzw. Ablagesiebband.
[0009] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird nach der Ablage der Filamente
zur Vliesbahn und vor der Vorverfestigung durch mechanisches Vernadeln ein flüssiges
Medium auf die Vliesbahn aufgebracht bzw. in die Vliesbahn eingebracht. Es liegt im
Rahmen der Erfindung, dass das flüssige Medium als Schmiermittel für die mechanische
Vernadelung wirkt. Ein solches Schmiermittel senkt die Einbindung der (trockenen)
Filamente in die Vliesbahn und erleichtert das mechanische Vernadeln bzw. senkt die
erforderlichen Kräfte und somit den Energieaufwand beim mechanischen Vernadeln. Empfohlenermaßen
wird zumindest ein flüssiges Medium aus der Gruppe "Wasser, wässrige Lösung, wässrige
Mischung, Öl, ölige Suspension" in die Vliesbahn eingebracht. Gemäß bevorzugter Ausführungsvariante
wird Wasser und/oder eine wässrige Lösung und/oder eine wässrige Mischung in die Vliesbahn
eingebracht.
[0010] Eine sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrophiles flüssiges Medium in die Vliesbahn eingebracht wird. Hydrophiles flüssiges
Medium meint hier ein flüssiges Medium, das der Vliesbahn im Vergleich zur gerade
abgelegten trockenen Vliesbahn einen hydrophilen Charakter verleiht. Trockene Vliesbahn
meint hier und nachfolgend die Filamentablage bzw. die Vliesbahn vor dem Einbringen
des flüssigen Mediums bzw. des hydrophilen flüssigen Mediums. Der Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, dass mit einem hydrophilen flüssigen Medium auch die der
Vorverfestigung nachgeschaltete hydrodynamische Endverfestigung erleichtert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann dann auf die nachfolgend noch beschriebene
Vorbefeuchtung zwischen der Vorverfestigung und der hydrodynamischen Endverfestigung
verzichtet werden.
[0011] Zweckmäßigerweise wird das flüssige Medium bzw. hydrophile flüssige Medium mittels
zumindest eines Sprühbalkens und/oder mittels zumindest eines Überlaufwehres in die
Vliesbahn eingebracht. Eine Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere
Bedeutung zukommt, ist
dadurch gekennzeichnet, dass das in die Vliesbahn eingebrachte flüssige Medium mittels zumindest einer Saugvorrichtung
in die Vliesbahn eingesaugt wird. Dazu ist vorzugsweise zumindest ein Absaugfeld bzw.
zumindest eine Absaugvorrichtung unter einem die Vliesbahn aufnehmendem Ablagesiebband
angeordnet. An das Absaugfeld wird zweckmäßigerweise ein Unterdruck angelegt bzw.
von der Absaugvorrichtung wird zweckmäßigerweise ein Unterdruck aufgebracht, der vorzugsweise
im Bereich zwischen 50 und 400 mbar liegt. Gemäß einer empfohlenen Ausführungsvariante
erfolgt das Einsaugen bzw. Ansaugen des flüssigen Mediums über zumindest eine Ansaugvorrichtung
mit zumindest einem quer zur Förderrichtung der Vliesbahn angeordneten Ansaugschlitz.
Das Einbringen des flüssigen Mediums, insbesondere des hydrophilen flüssigen Mediums
in die Vliesbahn und das zweckmäßigerweise dabei durchgeführte Einsaugen bzw. Ansaugen
des flüssigen Mediums hat sich besonders für Vliesbahnen mit einem Flächengewicht
über 130 g/m
2, insbesondere für Vliesbahnen mit einem Flächengewicht über 150 g/m
2 bewährt.
[0012] Nach empfohlener Ausführungsform der Erfindung wird das flüssige Medium bzw. hydrophile
flüssige Medium in einer Menge von 0,2 bis 50 %, bevorzugt von 0,5 bis 30 %, sehr
bevorzugt von 0,5 bis 20 % und besonders bevorzugt von 0,5 bis 15 % bezogen auf das
Gewicht der trockenen Vliesbahn bzw. auf das Gewicht eines trockenen Flächenabschnittes
der Vliesbahn in die Vliesbahn eingebracht. Zweckmäßigerweise erfolgt das Einbringen
des flüssigen Medium mit der Maßgabe, dass die vorgenannte Menge an flüssigem Medium
in der der Vorverfestigung zugeführten Vliesbahn verbleibt. - Es liegt im Übrigen
im Rahmen der Erfindung, dass es sich bei dem Einbringen des flüssigen Mediums in
die Vliesbahn nicht um eine Verfestigungsmaßnahme bzw. nicht um eine hydrodynamische
Verfestigung handelt.
[0013] Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vorverfestigung
der Vliesbahn durch das mechanische Vernadeln mit einer Einstichdichte unter 75 Einstiche/cm
2 (E/cm
2), vorzugsweise unter 60 Einstiche/cm
2 und bevorzugt unter 50 Einstiche/cm
2. Die Einstichdichte bei dem mechanischen Vernadeln beträgt insbesondere 5 bis 75
Einstiche/cm
2, zweckmäßigerweise 10 bis 50 Einstiche/cm
2, empfohlenermaßen 10 bis 40 Einstiche/cm
2 und sehr bevorzugt 12 bis 30 Einstiche/cm
2. Diese Vorverfestigung dient der Stabilisierung der Faserablage bzw. der Vliesbahn
für die weitere Behandlung. Zweckmäßigerweise erfolgt die Vorverfestigung durch das
mechanische Vernadeln auf der Ablage bzw. auf dem Ablageband/Ablagesiebband, auf dem
die Filamente zur Vliesbahn abgelegt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass
die vorverfestigte Vliesbahn von der Ablage entfernt wird und zumindest einer weiteren
Einrichtung bzw. Fördereinrichtung zum Zwecke der weiteren Behandlung zugeführt wird.
[0014] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung wird die mechanisch vorverfestigte
Vliesbahn vor der hydrodynamischen Endverfestigung in einer Querreckeinrichtung quergereckt
und zwar vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 50 % quergereckt. Dadurch soll die
Querfestigkeit und die Dimensionstabilität in Querrichtung erhöht werden. Grundsätzlich
können bekannte Maßnahmen wie Bogenwalzen, Spannrahmensysteme usw. eingesetzt werden.
Beim Einsatz eines Spannrahmens kann es zweckmäßig sein, die Austrittsgeschwindigkeit
aus dieser Querreckeinrichtung geringer zu wählen als die Eintrittsgeschwindigkeit,
um eine effektivere Umorientierung der Filamente zu erzielen und gleichzeitig die
Querreckkräfte zu minimieren. Ein solches Querrecken würde zweckmäßigerweise in einem
Bereich unterhalb des Schmelzpunktes des Vliesbahnrohstoffes erfolgen.
[0015] Nach einer bevorzugten Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung
zukommt, wird die Vliesbahn nach dem mechanischen Vernadeln und vor der hydrodynamischen
Verfestigung bzw. Endverfestigung vorbefeuchtet. Anschließend erfolgt dann die hydrodynamische
Verfestigung durch Wasserstrahlbehandlung in zumindest einer Wasserstrahleinrichtung.
Nach einer empfohlenen Ausführungsvariante erfolgt die Vorbefeuchtung durch eine erste
Wasserstrahleinheit, insbesondere durch einen ersten Wasserstrahlbalken, der der eigentlichen
Wasserstrahleinrichtung zur Endverfestigung vorgeschaltet ist und mit niedrigem Wasserdruck
betrieben wird. Niedriger Wasserdruck meint insbesondere einen Wasserdruck von 5 bis
120 bar und vorzugsweise von 20 bis 100 bar. Die höheren Wasserdrücke beziehen sich
dabei auf schwerere Vliesbahnen mit höheren Flächengewichten von beispielsweise 200
g/ m
2. Leichtere Vliesbahnen werden bei geringeren Wasserdrücken vorbefeuchtet Es liegt
im Rahmen der Erfindung, dass die Vorbefeuchtung mit der Maßgabe durchgeführt wird,
dass keine nennenswerte Verdichtung der Filamentablage bzw. Vliesbahn stattfindet.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann die Vorbefeuchtung auch mittels einer
Sprüheinrichtung erfolgen, mit der Wasser oder eine wässrige Lösung bzw. wässrige
Mischung auf die Vliesbahn aufgesprüht wird. Zweckmäßigerweise erfolgt dabei eine
Absaugung bzw. Durchsaugung der Flüssigkeit. Die Vorbefeuchtung der Vliesbahn mit
Wasser bzw. mit einem wässrigen System bewirkt einen besseren Impulsübertrag bei der
nachfolgenden hydrodynamischen Verfestigung/Endverfestigung. Eine Alternative besteht
darin, dass hydrophile Substanzen bzw. Additive in die Vliesbahn eingetragen werden.
Auch dadurch kann der Impulsübertrag verbessert werden. - Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung kann auf die vorstehend beschriebene Vorbefeuchtung auch verzichtet
werden, wenn das oben beschriebene Einbringen eines flüssigen Mediums bzw. hydrophilen
flüssigen Mediums zwischen der Ablage der Filamente zur Vliesbahn und dem mechanischen
Vernadeln der Vliesbahn durchgeführt wird.
[0016] Eine besonders empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlbehandlung bei der hydrodynamischen Endverfestigung sowohl von der
Oberseite als auch von der Unterseite der Vliesbahn her erfolgt. Oberseite der Vliesbahn
meint dabei die dem abzulegenden Filamentstrom zugewandte Seite der Vliesbahn. Es
liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Wasserstrahlbehandlung bei der hydrodynamischen
Endverfestigung mit Hochdruckwasserstrahlen erfolgt. Hochdruckwasserstrahlen meint
insbesondere Wasserstrahlen, die einen Wasserdruck von über 120 bar, zweckmäßigerweise
von 130 bis 450 bar, vorzugsweise von 150 bis 400 bar aufweisen.
[0017] Eine sehr bevorzugte Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere
Bedeutung zukommt, ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlbehandlung bei der hydrodynamischen Endverfestigung mit zumindest
einem Hochdruckwasserstrahlbalken über der Oberseite der Vliesbahn und mit zumindest
einem Hochdruckwasserstrahlbalken unter der Unterseite der Vliesbahn durchgeführt
wird. Dann wird also die Oberseite der Vliesbahn von den Hochdruckwasserstrahlen des
einen Hochdruckwasserstrahlbalkens und die Unterseite der Vliesbahn von den Hochdruckwasserstrahlen
des anderen Hochdruckwasserstrahlbalkens beaufschlagt. Es liegt im Rahmen der Erfindung,
dass ein Hochdruckwasserstrahlbalken quer zur Förderrichtung bzw. Transportrichtung
der Vliesbahn angeordnet ist. Ein Hochdruckwasserstrahlbalken weist eine Mehrzahl
bzw. eine Vielzahl von Düsen auf, die über die Längsrichtung des Balkens verteilt
sind und aus denen die Hochdruckwasserstrahlen austreten. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind lediglich zwei Hochdruckwasserstrahlbalken vorgesehen, von denen
einer über der Oberseite der Vliesbahn angeordnet ist und von denen der andere unter
der Unterseite der Vliesbahn angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind maximal vier Hochdruckwasserstrahlbalken
für die hydrodynamische bzw. hydraulische Endverfestigung vorhanden. Wenn gemäß einer
Ausführungsform mehr als vier Hochdruckwasserstrahlbalken eingesetzt werden, leisten
die bezüglich der Förderrichtung der Vliesbahn ersten vier Hochdruckwasserstrahlbalken
mindestens 80 % der gesamten hydraulischen Arbeit der hydraulischen Endverfestigung.
Die Vergleiche der hydraulischen Arbeit bzw. der hydraulischen Verfestigungsarbeit
beziehen sich hier und nachfolgend insbesondere auf jeweils eine Düsenbohrung der
zu vergleichenden Balken bzw. Hochdruckwasserstrahlbalken. Es werden also insbesondere
die hydraulischen Arbeiten je Düsenbohrung der zu vergleichenden Balken verglichen.
[0018] Wenn mit zumindest zwei Hochdruckwasserstrahlbalken gearbeitet wird, unterscheiden
sich gemäß einer Ausführungsvariante diese beiden Hochdruckwasserstrahlbalken bezüglich
des Wasserdrucks der austretenden Hochdruckwasserstrahlen und/oder bezüglich der Düsenlochdichte
in hpi (Düsenbohrungen bzw. Düsenlöcher pro inch Breite) und/oder bezüglich des Düsenlochdurchmessers.
Zweckmäßigerweise durchdringen die Hochdruckwasserstrahlen des bezüglich der Förderrichtung
der Vliesbahn ersten Hochdruckwasserstrahlbalkens die gesamte Vliesbahndicke bzw.
im Wesentlichen gesamte Vliesbahndicke. Vorzugsweise wirkt dann der bezüglich der
Förderrichtung der Vliesbahn zweite Hochdruckwasserstrahlbalken von der gegenüberliegenden
Seite der Vliesbahn ein. Hochdruckwasserstrahlen dieses zweiten Hochdruckwasserstrahlbalkens
durchdringen zweckmäßigerweise zumindest 25 %, bevorzugt zumindest 30 % der Vliesbahndicke.
In dem Ausmaß in dem die Hochdruckwasserstrahlen des zweiten Hochdruckwasserstrahlbalkens
die Vliesbahndicke durchdringen, kann die Energie bzw. Wasserenergie des ersten Hochdruckwasserstrahlbalkens
reduziert werden. Nach empfohlener Ausführungsform der Erfindung erfolgt mit zumindest
einem Hochdruckwasserstrahlbalken des bezüglich der Förderrichtung der Vliesbahn ersten
Paars von Hochdruckwasserstrahlbalken die hydraulische Verfestigung/Endverfestigung
durch die gesamte Vliesbahndicke bzw. im Wesentlichen durch die gesamte Vliesbahndicke.
Evtl. weitere nachgeschaltete Hochdruckwasserstrahlbalken wirken dann zweckmäßigerweise
nur noch auf oberflächennahe Filamente ein und dienen der Nachglättung der Vliesbahnoberfläche
bzw. der Vliesbahnoberflächen.
[0019] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass bei der hydraulischen Verfestigung mit einer
Mehrzahl von Hochdruckwasserstrahlbalken gearbeitet wird und der Hochdruckwasserstrahlbalken
mit der höchsten hydraulischen Verfestigungsarbeit hat dabei einen Anteil von mindestens
33 %, vorzugsweise einen Anteil von mindestens 40 % und bevorzugt einen Anteil von
mindestens 50 % an der gesamten hydraulischen Verfestigungsarbeit der Wasserstrahlverfestigung.
Es empfiehlt sich, dass der Hochdruckwasserstrahlbalken mit der höchsten hydraulischen
Verfestigungsarbeit der bezüglich der Förderrichtung der Vliesbahn erste oder zweite
oder dritte Hochdruckwasserstrahlbalken ist, vorzugsweise der erste oder zweite Hochdruckwasserstrahlbalken.
Vorzugsweise beträgt die gesamte hydraulische Verfestigungsarbeit der hydraulischen
Verfestigung weniger als 1 kWh/kg, vorzugsweise weniger als 0,8 kWh/kg.
[0020] Nach besonders empfohlener Ausführungsform der Erfindung wird bei der hydraulischen
Verfestigung mit einer Wasserstrahleinrichtung, insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
gearbeitet, der eine Lochdichte von kleiner 40 hpi, vorzugsweise kleiner 35 hpi und
bevorzugt kleiner 30 hpi aufweist. Hpi bedeutet dabei "Holes per inch Breite" bzw.
"Düsenbohrungen pro inch Breite". Zweckmäßigerweise weist der nach der Vorbefeuchtung
erste Hochdruckwasserstrahlbalken die vorgenannte Lochdichte auf. Vorzugsweise weist
der Hochdruckwasserstrahlbalken mit der höchsten hydraulischen Verfestigungsarbeit
die vorgenannte Lochdichte auf. Wenn der bezüglich der Förderrichtung der Vliesbahn
erste Hochdruckwasserstrahlbalken die vorgenannte Lochdichte aufweist, hat der nachgeordnete
weitere Hochdruckwasserstrahlbalken bzw. haben die nachgeordneten weiteren Hochdruckwasserstrahlbalken
zweckmäßigerweise eine höhere Lochdichte als der erste Hochdruckwasserstrahlbalken.
Vorzugsweise weist der in Förderrichtung der Vliesbahn erste Hochdruckwasserstrahlbalken
eine Lochdichte von 20 bis 30 hpi und der nachgeordnete zweite Hochdruckwasserstrahlbalken
eine Lochdichte von 25 bis 35 hpi auf, wobei die Lochdichte des zweiten Hochdruckwasserstrahlbalkens
höher ist als die Lochdichte des ersten Hochdruckwasserstrahlbalkens. Wenn ein nachgeordneter
dritter Hochdruckwasserstrahlbalken vorgesehen ist, hat dieser vorzugsweise eine Lochdichte
von 30 bis 45 hpi und bevorzugt eine Lochdichte von 35 bis 45 hpi, wobei die Lochdichte
des dritten Hochdruckwasserstrahlbalkens höher ist als die Lochdichte des ersten Hochdruckwasserstrahlbalkens
und empfohlenermaßen auch höher ist als die Lochdichte des zweiten Hochdruckwasserstrahlbalkens.
[0021] Nach einer empfohlenen Ausführungsvariante wird bei der hydraulischen Verfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung, insbesondere mit einem Hochdruckwasserstrahlbalken
gearbeitet, der sich durch einen Lochdurchmesser bzw. Düsenbohrungsdurchmesser von
0,08 bis 0,25 mm, vorzugsweise von 0,08 bis 0,15 mm, bevorzugt von 0,09 bis 0,13 mm,
beispielsweise 0,12 mm auszeichnet.
[0022] Zweckmäßigerweise weisen alle Hochdruckwasserstrahlbalken der hydraulischen Verfestigung
den vorgenannten Lochdurchmesser bzw. den vorgenannten Düsenbohrungsdurchmesser auf.
Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist der in Förderrichtung der Vliesbahn
erste Hochdruckwasserstrahlbalken einen größeren Lochdurchmesser auf, als der nachfolgende
Hochdruckwasserstrahlbalken bzw. als die nachfolgenden Hochdruckwasserstrahlbalken.
Vorzugsweise weist der erste Hochdruckwasserstrahlbalken einen Lochdurchmesser von
0,10 bis 0,18 mm, bevorzugt von 0,12 bis 0,16 mm und beispielsweise 0,14 mm auf. Zweckmäßigerweise
weist der in Förderrichtung zweite Hochdruckwasserstrahlbalken einen Lochdurchmesser
von 0,08 bis 0,16 mm, bevorzugt von 0,10 bis 0,14 mm und beispielsweise 0,12 mm auf.
Wenn ein dritter Hochdruckwasserstrahlbalken vorgesehen ist, weist dieser empfohlenermaßen
feinere Düsen bzw. geringere Lochdurchmesser auf als der erste Hochdruckwasserstrahlbalken.
[0023] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass bei der hydraulischen Verfestigung bzw. bei
den Hochdruckwasserstrahlbalken mit einem Wasserdruck von über 120 bar, zweckmäßigerweise
über 150 bar gearbeitet wird. Die in Förderrichtung der Vliesbahn erste Hochdruckwasserstrahleinrichtung
bzw. der in Förderrichtung erste Hochdruckwasserstrahlbalken wird empfohlenermaßen
mit einem Wasserdruck von mehr als 220 bar, bevorzugt von mehr als 250 bar betrieben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante wird auch die in Förderrichtung zweite
Hochdruckwasserstrahleinrichtung bzw. der in Förderrichtung zweite Hochdruckwasserstrahlbalken
mit einem Wasserdruck von mehr als 220 bar, bevorzugt mehr als 250 bar betrieben.
Die in Förderrichtung erste Hochdruckwasserstrahleinrichtung bzw. der in Förderrichtung
erste Hochdruckwasserstrahlbalken ist dabei vorzugsweise auf der einen Seite der Vliesbahn
vorgesehen während die in Förderrichtung zweite Hochdruckwasserstrahleinrichtung bzw.
der in Förderrichtung zweite Hochdruckwasserstrahlbalken auf der gegenüberliegenden
Seite der Vliesbahn angeordnet ist. Wenn in Förderrichtung der Vliesbahn zumindest
eine nachgeschaltetete Hochdruckwasserstrahleinrichtung bzw. zumindest ein nachgeschalteter
Hochdruckwasserstrahlbalken vorgesehen ist, wird diese bzw. wird dieser zweckmäßigerweise
mit einem Wasserdruck von über 120 bar bis 220 bar betrieben. Dieser nachgeordnete
Hochdruckwasserstrahlbalken bzw. diese nachgeordneten Hochdruckwasserstrahlbalken
dienen in erster Linie der Glättung der Vliesoberflächen.
[0024] Die erfindungsgemäße hydraulische Verfestigung kann in einem Inline-Verfahren oder
in einem Offline-Verfahren durchgeführt werden. Beim Inline-Betrieb erfolgt die hydraulische
Verfestigung kontinuierlich nach der mechanischen Vernadelung bzw. vorzugsweise nach
der Vorbefeuchtung. Beim Offline-Betrieb wird die vorverfestigte Vliesbahn zunächst
gelagert, beispielsweise aufgerollt und später der hydraulischen Verfestigung bzw.
der Vorbefeuchtung und der hydraulischen Verfestigung zugeführt.
[0025] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die hydraulisch verfestigte Vliesbahn getrocknet
wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulisch verfestigte Vliesbahn
nach oder während der Trocknung quergereckt und/oder thermostabilisiert. Im Falle
der Querreckung sind Temperaturen im Bereich der Raumtemperatur bis zur Erweichungstemperatur
des Kunststoffes oder leicht darüber zweckmäßig. Beim Thermostabilisieren liegen die
Temperaturen zwischen dem Erweichungspunkt und der Schmelztemperatur des Kunststoffes.
[0026] Eine sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die endverfestigte und getrocknete sowie gegebenenfalls quergereckte Vliesbahn ein
Flächengewicht von mehr als 130 g/m
2, vorzugsweise von mehr als 150 g/m
2, bevorzugt von mehr als 180 g/m
2 und besonders bevorzugt von mehr als 200 g/m
2 aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vor allem für Vliesbahnen bzw.
Spinnvliese mit höheren Flächengewichten.
[0027] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen
aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff, wobei eine Spinnvorrichtung
zum Erspinnen der Filamente vorgesehen ist, wobei eine Kühlvorrichtung zum Kühlen
der Filamente und eine daran anschließende Verstreckeinrichtung zum Verstrecken bzw.
zum aerodynamischen Verstrecken der Filamente sowie eine Ablagevorrichtung zur Ablage
der Filamente zur Vliesbahn vorgesehen ist,
wobei fernerhin zumindest eine Nadelvorrichtung bzw. Nadelmaschine vorhanden ist,
mit der die Vliesbahn durch mechanisches Vernadeln vorverfestigbar ist
und wobei zumindest eine Wasserstrahleinrichtung vorgesehen ist, mit der die Vliesbahn
hydrodynamisch bzw. hydraulisch endverfestigbar ist und wobei die Wasserstrahlbehandlung
zur hydraulischen Endverfestigung von der Oberseite und von der Unterseite der Vliesbahn
her erfolgt.
[0028] Die Wasserstrahleinrichtung ist dabei also mit der Maßgabe eingerichtet, dass die
Wasserstrahlbehandlung der Vliesbahn von der Oberseite und von der Unterseite der
Vliesbahn her erfolgen kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass vor der Wasserstrahleinrichtung
eine Vorbefeuchtungseinrichtung zum Vorbefeuchten der Vliesbahn angeordnet ist.
[0029] Die aus der Spinnvorrichtung austretenden Filamente werden nach besonders bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung nach dem Reicofil-III-Verfahren (
DE-PS 196 203 79) oder nach dem Reicofil-IV-Verfahren (
EP-A 1 340 843) behandelt. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Übergangsbereich zwischen
der Kühlvorrichtung bzw. Kühlkammer und der Verstreckeinrichtung geschlossen ausgebildet
ist und dass bis auf die Zuführung von Kühlluft in der Kühlkammer in diesem Übergangsbereich
keine weitere Luft zugeführt wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine geschlossene
Kühlkammer eingesetzt wird. Geschlossene Kühlkammer meint dabei, dass die Kühlkammer
bis auf die Zuführung der Kühlluft gegenüber der Umgebung abgeschlossen ausgebildet
ist. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die Filamente
mit der gleichen Luft- bzw. Kühlluft in der Kühleinrichtung gekühlt und anschließend
in der Verstreckeinrichtung verstreckt. Mit anderen Worten wird dabei im Wesentlichen
die in der Kühlkammer zugeführte Kühlluft auch für eine aerodynamische Verstreckung
der Filamente in der Verstreckeinrichtung eingesetzt. Eine besonders empfohlene Ausführungsform
der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Aggregat von Kühleinrichtung und Verstreckeinrichtung geschlossen ausgebildet
ist und bis auf die Zuführung von Kühlluft in der Kühlkammer diesem Aggregat keine
weitere Luft zugeführt wird.
[0030] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei relativ geringem Energieeinsatz Spinnvliese
hergestellt werden können, die sich durch optimale Eigenschaften auszeichnen. Die
Spinnvliese weisen eine hervorragende Festigkeit bzw. Delaminationsfestigkeit bei
wenig energieaufwendiger Herstellung der Spinnvliese auf. Insbesondere die hydraulische
bzw. hydrodynamische Verfestigung kann mit minimiertem Energieeinsatz betrieben werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt im Vergleich zu den aus der Praxis bekannten
Vorrichtungen mit einer geringeren Anzahl von Wasserstrahlbalken bzw. Hochdruckwasserstrahlbalken
aus und ist dadurch wenig kompliziert und aufwendig aufgebaut. Das erfindungsgemäße
Verfahren eignet sich insbesondere für Spinnvliese mit höheren Flächengewichten ab
100 g/m
2 und insbesondere ab 150 g/m
2. Besondere Vorteile bringt das erfindungsgemäße Verfahren auch für Spinnvliese, die
Filamente mit niedrigen Titern aufweisen. Hervorzuheben ist weiterhin, dass das erfindungsgemäße
Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit verhältnismäßig geringen Kosten
betrieben werden können.
[0031] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch einen ersten Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 2
- einen Vertikalschnitt durch einen zweiten Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- Fig. 3
- den Gegenstand nach Fig. 2 in einer anderen Ausführungsform.
[0032] Die Figuren zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten,
die vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Die Filamente werden mit
einer Spinneinrichtung bzw. Spinnerette 1 ersponnen und werden anschließend in eine
Kühlkammer 2 eingeführt, in der die Filamente mit Kühlluft gekühlt werden. Die Kühlkammer
2 ist im Ausführungsbeispiel in zwei Kühlabschnitte 2a und 2b unterteilt. Neben der
Kühlkammer 2 ist eine Luftzufuhrkabine 8 angeordnet, die in einen oberen Kabinenabschnitt
8a und in einen unteren Kabinenabschnitt 8b unterteilt ist. Aus den beiden Kabinenabschnitten
8a, 8b wird zweckmäßigerweise Kühlluft mit unterschiedlichem konvektivem Wärmeabfuhrvermögen
zugeführt. Vorzugsweise ist aus den beiden Kabinenabschnitten 8a und 8b Kühlluft unterschiedlicher
Temperatur zuführbar. Die Filamente können in den beiden Kühlabschnitten 2a und 2b
jeweils mit Kühlluft unterschiedlicher Temperatur und/oder unterschiedlicher Menge
und/oder unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit beaufschlagt werden.
[0033] An die Kühlkammer 2 schließt eine Verstreckeinrichtung 4 an, die zweckmäßigerweise
und im Ausführungsbeispiel aus einem Zwischenkanal 3 und einem an den Zwischenkanal
3 anschließenden Unterziehkanal 5 besteht. Nach bevorzugter Ausführungsform und im
Ausführungsbeispiel schließt an die Verstreckeinrichtung 4 eine Verlegeeinrichtung
6 an, die zumindest einen Diffusor 13, 14 aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind zwei
Diffusoren vorgesehen, nämlich ein erster Diffusor 13 und ein daran anschließender
zweiter Diffusor 14. Nach empfohlener Ausführungsvariante und im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 ist zwischen dem ersten Diffusor 13 und dem zweiten Diffusor 14 ein Umgebungslufteintrittsspalt
15 vorgesehen.
[0034] Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist unterhalb der Verlegeeinrichtung
6 ein kontinuierlich bewegtes Ablagesiebband 7 zur Ablage der Filamente zur Vliesbahn
11 angeordnet. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 ist im Bereich der Kühlkammer 2 und der Verstreckeinrichtung 4 keine Luftzufuhr
von Außen vorgesehen, abgesehen von der Zufuhr der Kühlluft zur Kühlung der Filamente
in der Kühlkammer 2. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 findet im
gesamten Aggregat aus Kühlkammer 2 und Verstreckeinrichtung 4 abgesehen von der genannten
Luftzufuhr keine weitere Luftzufuhr von Außen statt. Es handelt sich um ein sog. geschlossenes
System. Nach einer Ausführungsvariante und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 findet
im gesamten Aggregat aus Kühlkammer 2, Verstreckeinrichtung 4 und Verlegeeinrichtung
6 abgesehen von der vorstehend beschriebenen Luftzufuhr und von der Luftzufuhr durch
den Umgebungslufteintrittsspalt 15 keine weitere Luftzufuhr statt.
[0035] Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden die aus dem zweiten Diffusor 14 austretenden
Filamente auf dem Ablagesiebband 7 zur Vliesbahn 11 abgelegt. Zweckmäßigerweise und
im Ausführungsbeispiel befindet sich in diesem Ablagebereich für die Filamente unter
dem luftdurchlässigen Ablagesiebband 7 eine Absaugvorrichtung 19, die Luft von unten
durch das Ablagesiebband 7 saugt. Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich
in Förderrichtung der Vliesbahn hinter dem vorgenannten Ablagebereich bzw. Saugbereich
eine Kompaktiereinrichtung 9, die hier aus zwei Auslaufwalzen 10, 12 besteht, die
zweckmäßigerweise beheizt sind. Die Auslaufwalzen 10, 12 sind aber nicht zwingend
erforderlich.
[0036] Die Fig. 2 zeigt einen zweiten Abschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Nach
der Ablage der Filamente auf dem Ablagesiebband 7 und ggf. nach Durchlaufen der Kompaktiereinrichtung
9 verlässt die Vliesbahn das Ablagesiebband 7 und anschließend wird die Vliesbahn
11 durch eine Nadelvorrichtung 16 (Nadelmaschine) geführt, in der die Vliesbahn 11
mechanisch durch Vernadeln vorverfestigt wird. Die auf diese Weise vorverfestigte
Vliesbahn 11 wird dann einer Wasserstrahleinrichtung 17 zugeführt, in der die Vliesbahn
11 hydraulisch bzw. hydrodynamisch endverfestigt wird. Vor der Endverfestigung wird
die Vliesbahn 11 mit einer Vorbefeuchtungseinrichtung 18 vorbefeuchtet. Die Vorbefeuchtungseinrichtung
18 ist zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 als quer zur Förderrichtung
der Vliesbahn 11 angeordneter Wasserstrahlbalken ausgebildet. Der Wasserstrahlbalken
wird im Gegensatz zu den nachgeschalteten Hochdruckwasserstrahlbalken 20, 21, 25 und
26 lediglich mit geringem Wasserdruck betrieben.
[0037] Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird mit einem Wasserstrahlbalken als Vorbefeuchtungseinrichtung
18 und mit vier Hochdruckwasserstrahlbalken 20, 21, 25 und 26 als Wasserstrahleinrichtung
17 für die hydrodynamische bzw. hydraulische Endverfestigung gearbeitet. Der Wasserstrahlbalken
der Vorbefeuchtungseinrichtung 18 weist zweckmäßigerweise einen Düsenbohrungsdurchmesser
von 0,08 bis 0,15 mm, bevorzugt von 0,10 bis 0,14 mm und beispielsweise einen Düsenbohrungsdurchmesser
von 0,12 mm auf. Dieser Wasserstrahlbalken hat empfohlenermaßen eine Lochdichte bzw.
Düsenbohrungsdichte von 35 bis 45 hpi, insbesondere eine Lochdichte von 40 hpi. Der
Wasserstrahlbalken der Vorbefeuchtungseinrichtung 18 wird zweckmäßigerweise mit einem
Wasserdruck von 5 bis 120 bar, bevorzugt mit einem Wasserdruck von 20 bis 110 bar
und beispielsweise mit einem Wasserdruck von 100 bar betrieben.
[0038] Die beiden Hochdruckwasserstrahlbalken 20, 21 der Wasserstrahleinrichtung 17 weisen
vorzugsweise einen Düsenbohrungsdurchmesser von 0,08 bis 0,16 mm auf. Der erste Hochdruckwasserstrahlbalken
20 zeichnet sich nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung durch eine Lochdichte
bzw. Düsenbohrungsdichtung kleiner 40 hpi, vorzugsweise kleiner 30 hpi und beispielsweise
von 25 hpi aus. Der zweite Hochdruckwasserstrahlbalken 21 weist im Vergleich dazu
eine größere Lochdichte auf, und zwar bevorzugt eine Lochdichte größer als 25 hpi,
beispielsweise eine Lochdichte von 30 hpi auf. Der erste und der zweite Hochdruckwasserstrahlbalken
20, 21 wird zweckmäßigerweise mit einem Wasserdruck über 220 bar betrieben. Der Wasserdruck
der beiden nachgeschalteten Hochdruckwasserstrahlbalken 25 und 26 liegt bevorzugt
zwischen 130 und 220 bar. Die beiden Hochdruckwasserstrahlbalken 25 und 26 wirken
in erster Linie auf oberflächennahe Filamente ein und dienen der Nachglättung der
Vliesbahnoberflächen.
[0039] Nach der hydraulischen Endverfestigung wird die Vliesbahn 11 zweckmäßigerweise getrocknet.
Dabei wird der Restwasseranteil aus der Wasserstrahlendverfestigung entfernt.
[0040] In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. Hier findet zwischen der Ablage der Filamente bzw. zwischen den Auslaufwalzen
10, 12 und der Nadelvorrichtung 16 das Aufbringen eines flüssigen Mediums auf die
Vliesbahn statt. Dazu ist eine Einrichtung 22 vorgesehen, mit der das flüssige Medium
von oben auf die Vliesbahn 11 aufgebracht wird. Unterhalb der Vliesbahn 11 bzw. unterhalb
des Ablagesiebbandes 7 ist eine Ansaugvorrichtung 23 angeordnet, mit der das von der
Einrichtung 22 aufgebrachte flüssige Medium in die Vliesbahn 11 eingesaugt wird. Vorzugsweise
und im Ausführungsbeispiel weist diese Ansaugvorrichtung 23 einen quer zur Förderrichtung
der Vliesbahn 11 angeordneten Ansaugschlitz 24 auf. Bei dieser Ausführungsform mit
dem Aufbringen eines flüssigen Mediums kann auf die Vorbefeuchtung vor der hydrodynamischen
Endverfestigung auch verzichtet werden. Deshalb ist in Fig. 3 die optionale Vorbefeuchtungseinrichtung
18 strichpunktiert gezeichnet.
1. Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem
Kunststoff,
wobei die Filamente aus zumindest einer Spinnvorrichtung ersponnen werden, anschließend
gekühlt und verstreckt werden sowie danach auf einer Ablage zur Vliesbahn (11) abgelegt
werden,
wobei die Vliesbahn (11) durch mechanisches Vernadeln vorverfestigt wird,
wobei die Vliesbahn (11) anschließend durch hydrodynamische bzw. hydraulische Verfestigung
endverfestigt wird
und wobei die endverfestigte Vliesbahn (11) ein Flächengewicht von mehr als 80 g/m2, vorzugsweise mehr als 100 g/m2 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach der Ablage der Filamente zur Vliesbahn (11)
und vor dem mechanischen Vernadeln der Vliesbahn (11) ein flüssiges Medium, vorzugsweise
ein hydrophiles flüssiges Medium in die Vliesbahn (11) eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das flüssige Medium in einer Menge von 0,2 bis 25
%, vorzugsweise in einer Menge 0,3 bis 20 % und bevorzugt in einer Menge von 0,4 bis
15 % bezogen auf das Gewicht der trockenen Vliesbahn (11) bzw. das Gewicht eines trockenen
Flächenabschnittes der Vliesbahn (11) in die Vliesbahn (11) eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mechanische Vernadeln der Vliesbahn
(11) mit einer Einstichdichte unter 70 E/cm2 erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vliesbahn (11) nach dem mechanischen
Vernadeln und vor der hydraulischen Verfestigung bzw. Endverfestigung vorbefeuchtet
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wasserstrahlbehandlung bei der
hydraulischen Verfestigung bzw. Endverfestigung sowohl von der Oberseite als auch
von der Unterseite der Vliesbahn (11) her erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wasserstrahlbehandlung mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) über der Oberseite der Vliesbahn und mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) unter der Unterseite der Vliesbahn (11) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mit einer Mehrzahl von Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung gearbeitet wird und wobei
der Hochdruckwasserstrahlbalken (20, 21) mit der höchsten hydraulischen Verfestigungsarbeit
einen Anteil von mindestens 33 %, vorzugsweise einen Anteil von mindestens 40 % an
der gesamten hydraulischen Verfestigungsarbeit aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die gesamte hydraulische Verfestigungsarbeit
unter 1 kWh/kg, vorzugsweise unter 0,8 kWh/kg beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei der hydraulischen Verfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) gearbeitet wird, der eine Lochdichte von kleiner 40 hpi, vorzugsweise kleiner
35 hpi und bevorzugt kleiner 30 hpi aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) gearbeitet wird, der einen Lochdurchmesser von 0,08 bis 0,25 mm, vorzugsweise
von 0,08 bis 0,16 mm und bevorzugt von 0,10 bis 0,16 mm aufweist wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20) gearbeitet wird, der mit einem Wasserdruck von über 220 bar betrieben wird und
wobei vorzugsweise zumindest ein nachgeschalteter Hochdruckwasserstrahlbalken (21)
vorgesehen ist, der mit einem Wasserdruck zwischen 130 und 220 bar betrieben.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die endverfestigte Vliesbahn (11)
ein Flächengewicht von mehr als 130 g/m2, vorzugsweise von mehr als 150 g/m2 aufweist.
14. Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem
Kunststoff, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 11,
wobei eine Spinnvorrichtung zum Erspinnen der Filamente vorgesehen ist, wobei eine
Kühlvorrichtung bzw. Kühlkammer (2) zum Kühlen der Filamente und eine daran anschließende
Verstreckeinrichtung (4) zum Verstrecken der Filamente sowie eine Ablage zur Ablage
der Filamente zur Vliesbahn (11) vorgesehen ist,
wobei fernerhin zumindest eine Nadelvorrichtung (16) vorhanden ist, mit der die Vliesbahn
(11) durch mechanisches Vernadeln vorverfestigbar ist
und wobei zumindest eine Wasserstrahleinrichtung (17) vorgesehen ist, mit der die
Vliesbahn (11) hydraulisch endverfestigbar ist und wobei die Wasserstrahlbehandlung
zur hydraulischen Endverfestigung von der Oberseite und von der Unterseite der Vliesbahn
(11) her erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei vor der Wasserstrahleinrichtung (17) eine Vorbefeuchtungseinrichtung
(18) zum Vorbefeuchten der Vliesbahn (11) angeordnet ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem
Kunststoff,
wobei die Filamente aus zumindest einer Spinnvorrichtung ersponnen werden, anschließend
gekühlt und verstreckt werden sowie danach auf einer Ablage zur Vliesbahn (11) abgelegt
werden,
wobei die Vliesbahn (11) durch mechanisches Vernadeln vorverfestigt wird, wobei nach
der Ablage der Filamente zur Vliesbahn (11) und vor dem mechanischen Vernadeln der
Vliesbahn (11) ein flüssiges Medium in die Vliesbahn (11) eingebracht wird,
wobei die Vliesbahn (11) anschließend durch hydrodynamische bzw. hydraulische Verfestigung
endverfestigt wird
und wobei die endverfestigte Vliesbahn (11) ein Flächengewicht von mehr als 80 g/m2, vorzugsweise mehr als 100 g/m2 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als flüssiges Medium ein hydrophiles flüssiges Medium
eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das flüssige Medium in einer Menge von 0,2 bis 25
%, vorzugsweise in einer Menge 0,3 bis 20 % und bevorzugt in einer Menge von 0,4 bis
15 % bezogen auf das Gewicht der trockenen Vliesbahn (11) bzw. das Gewicht eines trockenen
Flächenabschnittes der Vliesbahn (11) in die Vliesbahn (11) eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mechanische Vernadetn der Vliesbahn
(11) mit einer Einstichdichte unter 70 E/cm2 erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vliesbahn (11) nach dem mechanischen
Vernadeln und vor der hydraulischen Verfestigung bzw. Endverfestigung vorbefeuchtet
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wasserstrahlbehandlung bei
der hydraulischen Verfestigung bzw. Endverfestigung sowohl von der Oberseite als auch
von der Unterseite der Vliesbahn (11) her erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wasserstrahlbehandlung mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) über der Oberseite der Vliesbahn und mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) unter der Unterseite der Vliesbahn (11) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mit einer Mehrzahl von Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung gearbeitet wird und wobei
der Hochdruckwasserstrahlbalken (20, 21) mit der höchsten hydraulischen Verfestigungsarbeit
einen Anteil von mindestens 33 %, vorzugsweise einen Anteil von mindestens 40 % an
der gesamten hydraulischen Verfestigungsarbeit aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die gesamte hydraulische Verfestigungsarbeit
unter 1 kWh/kg, vorzugsweise unter 0,8 kWh/kg beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei der hydraulischen Verfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) gearbeitet wird, der eine Lochdichte von kleiner 40 hpi, vorzugsweise kleiner
35 hpi und bevorzugt kleiner 30 hpi aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20, 21) gearbeitet wird, der einen Lochdurchmesser von 0,08 bis 0,25 mm, vorzugsweise
von 0,08 bis 0,16 mm und bevorzugt von 0,10 bis 0,16 mm aufweist wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei der hydraulischen Verfestigung/Endverfestigung
mit einer Wasserstrahleinrichtung (17), insbesondere mit zumindest einem Hochdruckwasserstrahlbalken
(20) gearbeitet wird, der mit einem Wasserdruck von über 220 bar betrieben wird und
wobei vorzugsweise zumindest ein nachgeschalteter Hochdruckwasserstrahlbalken (21)
vorgesehen ist, der mit einem Wasserdruck zwischen 130 und 220 bar betrieben.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die endverfestigte Vliesbahn (11)
ein Flächengewicht von mehr als 130 g/m2, vorzugsweise von mehr als 150 g/m2 aufweist.
14. Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten, insbesondere aus thermoplastischem
Kunststoff, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 11,
wobei eine Spinnvorrichtung zum Erspinnen der Filamente vorgesehen ist, wobei eine
Kühlvorrichtung bzw. Kühlkammer (2) zum Kühlen der Filamente und eine daran anschließende
Verstreckeinrichtung (4) zum Verstrecken der Filamente sowie eine Ablage zur Ablage
der Filamente zur Vliesbahn (11) vorgesehen ist,
wobei fernerhin zumindest eine Nadelvorrichtung (16) vorhanden ist, mit der die Vliesbahn
(11) durch mechanisches Vernadeln vorverfestigbar ist, wobei nach der Ablage der Filamente
zur Vliesbahn (11) und vor dem mechanischen Vernadeln der Vliesbahn (11) ein flüssiges
Medium in die Vliesbahn (11) einbringbar ist,
und wobei zumindest eine Wasserstrahleinrichtung (17) vorgesehen ist, mit der die
Vliesbahn (11) hydraulisch endverfestigbar ist und wobei die Wasserstrahlbehandlung
zur hydraulischen Endverfestigung von der Oberseite und von der Unterseite der Vliesbahn
(11) her erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei vor der Wasserstrahleinrichtung (17) eine Vorbefeuchtungseinrichtung
(18) zum Vorbefeuchten der Vliesbahn (11) angeordnet ist.