DE60300540T2

DE60300540T2 - Vorrichtung zur Herstellung eines gemusterten Textilproduktes und daraus hergestellter Vliesstoff

Info

Publication number: DE60300540T2
Application number: DE60300540T
Authority: DE
Inventors: Frederic Noelle
Original assignee: Rieter Perfojet SAS
Current assignee: Rieter Perfojet SAS
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2003-01-03
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2023-01-04
Also published as: ATE294270T1; EP1327712A1; US7758945B2; EP1327712B1; IL153944A; DE60300540T4; US20050095403A1; US6865784B2; US20030131454A1; IL153944A0; DE60300540D1; FR2834725B1; FR2834725A1; ES2238067T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Maschinen zum Herstellen von gewebten, gestrickten und Vlies-Textilprodukten mit Mustern sowie Vliese, welche von diesen Maschinen hergestellt werden.
In US-A-6 055 710 und 5 768 756 werden Produktionsmaschinen für Vliese beschrieben, bei welchen man eine Trommel verwendet, deren äußerste Fläche aus einer mikroperforierten Hülse besteht. Diese Maschinen erlauben es nicht, Vliese mit Mustern zu erhalten.
In FR-2 799 214 wird eine Produktionsmaschine für Vliese beschrieben, die eine Trommel mit seitlicher, perforierter Fläche umfasst. Die Trommel wird in Drehung um ihre Achse angetrieben. Die Maschine umfasst eine löchrige Hülse, die auf die Trommel aufgezogen ist. In der Praxis hat die Hülse ein Verhältnis der Summe der Oberflächen der Löcher zu der Oberfläche ihrer Gesamtseitenfläche, das zwischen 5 und 75% liegt, und einen Lochdurchmesser, der nicht größer ist als 1 mm. Eine Wasserstrahlspritzvorrichtung spritzt Wasserstrahlen in Richtung der Trommel in eine Richtung, die im Wesentlichen radial zu dieser ist, und es sind Mittel zum Erzeugen eines Unterdrucks im Inneren der Trommel vorgesehen, die es erlauben, daraus die Luft und das Wasser abzuleiten.
Diese Maschine erlaubt es, Vliese mit Mustern zu erhalten. Diese Vliese haben jedoch eine starke Behaarung und verlieren das im Wesentlichen flache Aussehen, das man anstrebt.
Die Erfindung hilft diesem Nachteil durch eine Maschine ab, die es erlaubt, Produkte mit Mustern zu erhalten, deren Haarigkeit schwach und nicht sichtbar ist und die ein im Wesentlichen flaches Aussehen der Muster bewahren. Diese Maschinen können auch verwendet werden, um gewebte oder gestrickte Produkte mit Mustern aus Naturfasern, Synthese- oder Kunstfasern herzustellen.
Erfindungsgemäß wird auf die Hülse eine durchbrochene Hülle mit Durchbrüchen, von welchen mindestens ein Maß größer ist als 2 mm, aufgezogen.
Überraschenderweise erlaubt dies, die Haarigkeit des Vlieses mit Mustern praktisch zu eliminieren und die Oberfläche dieser Muster im Wesentlichen eben zu machen.
Vorzugsweise ist mindestens ein Maß der Durchbrüche größer als 2 mm oder besser 10 mm, und vorzugsweise sind mindestens zwei zueinander senkrechte Maße der Durchbrüche größer als 2 mm.
Es wurden gute Ergebnisse erzielt, wenn die Hülle eine Stärke zwischen 0,1 und 2,5 mm und vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,0 mm hat.
Es ist vorzuziehen, dass das Verhältnis der Oberfläche der Durchbrüche zu der gesamten Seitenfläche der Hülle zwischen 10 und 70% liegt.
Vorzugsweise sind die Durchbrüche der Hülle durch Brücken aus einem mikroperforierten Material mit Löchern getrennt, die Durchmesser zwischen 50 und 500 Mikrometer haben. Man erleichtert dadurch das Abfließen des Wassers, was insbesondere nützlich ist, wenn die Brücken ein Maß haben, insbesondere eine Breite, das größer ist als 3 mm, damit keine Fehler und Markierungen auf dem Vlies entstehen.
Die Verteilung der Löcher in der Hülse kann willkürlich sein. Die Löcher können auch geordnet sein, indem sie ausgerichtet oder im Zickzack sind. Die Hülse kann aus einem Metallgewebe oder aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Gemisch aus einem Metallgewebe und einem Kunststoffmaterial bestehen. Vorgezogen wird, dass der Durchmesser der Löcher zwischen 200 und 800 Mikrometer liegt.
Die Hülse kann insbesondere ein Metallgewebe oder ein Kunststoffgewebe sein.
Die geschlossene, drehende Trommel kann einen stationären Körper und eine drehende Seitenfläche aus perforiertem Blech oder Wabenblech haben, was es erlaubt, den Druck der Strahlen und den Produktionstakt durch eine bessere Bindung anzuheben. Die Trommel kann ein Sandusky-Bronzezylinder sein, der schraubenförmig angeordnete Löcher hat. Es kann sich auch um ein Rohr aus gerolltem, perforiertem Blech handeln, das mit einer Drainagemanschette aus einem groben Metallgewebe umhüllt ist, die eine gute Gleichförmigkeit der Wasserableitung sicherstellt.
Schließlich zielt die Erfindung auf ein Vliesprodukt ab, das verfilzte, fadenförmige Elemente umfasst, in das Musterteile geprägt sind. Erfindungsgemäß stehen die freien Enden der fadenförmigen Fäden aus den Musterteilen über eine Länge kleiner als 2 mm und vorzugsweise kleiner als 1,5 mm heraus, und die Anzahl der freien Enden, die herausstehen, ist kleiner als 10/5 mm², vorzugsweise kleiner als 5 und besser noch kleiner als 3. Man kann die Länge und die Anzahl wie folgt bestimmen: man beobachtet mit Hilfe einer 8-fach vergrößernden Lupe.
Die obere Seite der vorstehenden Teile ist im Wesentlichen eben, anders als bei früheren Vliesen mit Mustern, bei welchen diese Teile deutlich gewölbt waren und außerdem eine starke Behaarung hatten. Man kann die Ebenheit wie folgt messen: das Vlies wird mit einem Stärkenmessgerät für Vliese gemessen, wie es von der Norm EDANA ERT 30.5-99 empfohlen wird. Die gewölbten Flächen der vorstehenden Teile werden gegenüber dem beweglichen Fuß des Geräts platziert. Wenn der bewegliche Fuß mit dem gewölbten Teil in Berührung gelangt, wird der erste Stärkenwert aufgezeichnet. Wenn der bewegliche Fuß seinen Abstieg fortsetzt und auf der niedrigsten Ebene der Oberfläche des gewölbten Teils ankommt, wird auf dem Gerät ein zweiter Stärkenwert gelesen. Der Unterschied zwischen diesen zwei Werten entspricht der Ebenheit der Reliefteile. Je geringer dieser Unterschied ist, desto besser ist die Ebenheit. Erfindungsgemäß liegt die Ebenheit der vorstehenden Teile zwischen 0,1 und 1,5 mm und vorzugsweise unter 1 mm.
Man erzielt gute Ergebnisse, wenn die vorstehenden Teile jeder mindestens ein Maß größer als 2 mm haben und vorzugsweise zwei zueinander senkrechte Maße haben, die größer sind als 2,5 mm, und wenn der Abstand zwischen zwei vorstehenden benachbarten Teilen zwischen 0,5 und 10 liegt, können die vorstehenden Teile kreisförmig, oval oder vieleckig sein, können jedoch auch jede andere Form eines Logos haben.
Die Vliese können aus natürlichen oder Synthesefasern oder Kunstfasern bestehen. Die Vliese werden im Allgemeinen durch die so genannte Kardier- oder aerodynamische Technik erzielt, sie können auch aus kontinuierlichen Thermoplastfäden bestehen, die durch die so genannte Spunbond-Technik beziehungsweise Meltblown-Techniken erzielt werden. Die Vliese können auch durch die so genannte Feuchtwegtechnik erzielt werden, sie können auch durch die Kombination mehrerer Verfahren erzielt werden, wie zum Beispiel Spunbond + kardierte Flore, Spunbond + Naturfaser auf aerodynamischem Weg „airlaid" gebunden. Gute Ergebnisse wurden mit Vliesen zu 30 bis 150 g/m² auf der Basis von Viskose, Gemischen aus Viskose/Polyester und Baumwolle erzielt. Diese Liste ist jedoch nicht einschränkend. Die Stärken der Vliese, die vorstehenden Muster inbegriffen, liegen im Allgemeinen zwischen 0,5 mm und 2,5 mm und die Überhöhe der vorstehenden Teile liegt zwischen 0,3 und 2,0. Man misst die Stärke und die Überhöhe wie folgt: Man misst die Stärke, indem man das Vlies in ein Stärkenmessgerät für Vliese platziert, wie zum Beispiel das von der Norm EDANA ART 30.5-99 empfohlene. Die Überhöhe wird mit einer Lupe mit 8-facher Vergrößerung und Mikrometerskala gemessen.
Im Allgemeinen hat das Vlies eine erste Bindebehandlung auf einer gewöhnlichen Maschine zum Binden von Vliesen durch Wasserstrahlen erhalten und wird gleich danach kontinuierlich auf die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, übertragen. Diese Vorabbehandlung braucht bei gewebten und gestrickten Produkten nicht durchgeführt zu werden.
Zur Durchführung der Behandlung, die darauf abzielt, die Muster herzustellen, haben die Strahlen einen Durchmesser zwischen 80 und 170 Mikrometer und vorzugsweise zwischen 100 und 140 Mikrometer. Die Anzahl der Strahlen pro Meter liegt zwischen 1000 und 5000 und vorzugsweise zwischen 1500 und 4000. Der Wasserdruck in den Spritzvorrichtungen liegt zwischen 10 und 400 bar und vorzugsweise zwischen 80 und 250 bar. Im Allgemeinen liegt der Unterdruck in der Trommel zwischen –20 mbar (Millibar) und –200 mbar, und die Trommel wird mit einer Drehzahl zwischen 1 und 400 m/Min. angetrieben.
In den anliegenden Zeichnungen, die lediglich beispielhaft gegeben werden, zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine mit einer Schnittkante,
1a eine Ansicht in größerem Maßstab eines Teils der durchbrochenen Hülle der Maschine,
2 eine schematische Ansicht einer Anlage, die eine erfindungsgemäße Maschine umfasst,
2a und 2b Ansichten in größerem Maßstab von zwei Teilen der Anlage der 2,
2c eine der 2 entsprechende Ansicht einer früheren Maschine,
3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vlieses in einer Draufsicht, und
4 eine schematische Schnittansicht, die der 3 entspricht.
Die in 1 schematisch dargestellte Maschine umfasst eine innere Trommel 1, die aus einem stationären Körper und einem Blech besteht, das die Seitenfläche bildet. Die Seitenfläche wird zur Drehung von einer Antriebsvorrichtung 2 über Antrieb mit einem Riemen 3 angetrieben. Die seitliche Fläche ist mit Perforierungen mit einem Durchmesser von 10 mm perforiert. Das Verhältnis (Leerstellenprozentsatz) der Summe der Oberflächen der Perforierungen zu der Gesamtoberfläche der Seitenfläche beträgt –70%. Diese Trommel 1 ist von einer Hülse 4 umgeben, die auf die Trommel aufgezogen ist. Die Hülse ist durchlöchert. Das Verhältnis der Summe der Oberflächen der Löcher zu der Oberfläche der gesamten Seitenfläche beträgt 10%. Die Löcher haben einen Durchmesser von 0,30 mm.
Die Hülse 4 ist ihrerseits von einer durchbrochenen Hülle 5 umgeben, die in 1a besser sichtbar ist. Die Durchbrüche 6 haben Sechseckform, ihr großes Maß beträgt 10 mm. Das Innere der Trommel ist mit einem Luft- und Wasserabzugsrohr 7 verbunden. Zwei Spritzvorrichtungen 8 und 9 senden jeweils Wasserstrahlen in Richtung der Hülle 5.
Die Hülle 5 besteht aus nicht rostendem Stahl, aus Messing oder aus Nickel beziehungsweise aus Kunststoff. Die Durchbrüche 6 werden durch die so genannte Stanztechnik oder auch durch Laserschnitt oder durch Wasserstrahlschnitt ausgeschnitten. Man kann die Durchbrüche 6 auch durch die so genannte Nickel-Metallisierung erzielen, die geläufig für die Herstellung von Serigraphiezylindern verwendet wird. Man kann auch Kunststoffe oder Elastomere verwenden, die mit Laser oder anderen Techniken ausgeschnitten werden. Die Hülle hat eine Stärke zwischen 0,1 und 2 mm und vorzugsweise zwischen 0,3 und 1 mm.
Die Trommel 1 hat einen Leerstellenprozentsatz zwischen 5 und 75% und vorzugsweise zwischen 10 und 50%. Die Trommel 1 hat einen Durchmesser von etwa 520 mm.
Die Hülse 4 besteht vorzugsweise aus Nickel und wird durch Nickel-Metallisierung hergestellt. Sie ist mit Löchern mit einem Durchmesser von 50 bis 500 Mikrometer und vorzugsweise zwischen 200 und 400 Mikrometer mikroperforiert.
Sie hat eine Stärke zwischen 0,1 und 0,6 mm und vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,4 mm.
In 3 sind die vorstehenden Muster sechseckig. Die Durchbrüche sind durch massive Teile oder Materialbrücken abgegrenzt. Diese Brücken sind mit Löchern mit einem Durchmesser zwischen 100 und 300 Mikrometer perforiert. In 4 wird mit e die Gesamtstärke des Vlieses bezeichnet, mit h die Überhöhe der Muster und mit 1 die Länge der Haare, senkrecht zu dem Vlies gemessen.
Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.
Beispiel 1: 2, 2a und 2b
Man stellt ein erfindungsgemäßes Produkt wie folgt her. Eine Bahn zu etwa 65 g/m², bestehend aus 100% Viskosefasern zu 1,7 dtex und zu 40 mm, wird mit einer Geschwindigkeit von 60 m/Min. von einer Karde des Typs Karde für Vliese hergestellt. Diese Bahn wird von einem Förderband zu einer Einheit zum hydraulischen Binden des Typs, wie er unter der Bezeichnung „Jetlace 3000" vermarktet wird, und die zum Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens angepaßt ist, transportiert. Die Bahn wird zwischen dem Förderband und einem ersten Bindezylinder verdichtet, der mit einem mikroperforierten Mantel überzogen ist, wobei die Löcher nach dem Zufallsprinzip angeordnet sind, wie in dem französischen Patent Nr. 2 734 285 beschrieben. Beim Verdichten wird der Flor über die Spritzvorrichtung befeuchtet, die sich hinter dem Förderband gleich nach dem Verdichtungspunkt befindet, wobei die Spritzvorrichtung senkrecht zu der Mantellinie des Zylinders angeordnet ist. Diese Spritzvorrichtung ist mit einer perforierten Platte ausgestattet, deren Löchern einen Durchmesser von 140 Mikrometer aufweisen und die um 1 mm voneinander beabstandet sind, und funktioniert mit einem Druck von 15 bar. Die so verdichtete und leicht befeuchtete vorgebundene Bahn wird dann der Einwirkung von zwei hydraulischen, aufeinander folgenden Spritzvorrichtungen unterworfen, die Wasserstrahlen mit 120 Mikrometer Durchmesser mit steigenden Geschwindigkeiten von 100 und 125 m/Sekunde spritzen. Die Wasserstrahlen sind voneinander um 0,6 mm beabstandet. Nach der Bindebehandlung wird die gebundene Bahn einer erfindungsgemäßen Behandlung unterworfen, indem sie über eine Drehtrommel 1 läuft, die die Hülse 4 und die Hülle 5 aufweist: die Hülle 5 weist sechseckige Durchbrüche zu 12 mm und eine Stärke von 0,8 mm sowie einen Leerstellenprozentsatz (Verhältnis der Summe der Oberflächen der Durchbrüche zu der Gesamtoberfläche der Seitenfläche) von 50% auf. Sie ist auf die mikroperforierte Hülse 4, deren Löcher einen Durchmesser von 300 Mikrometer und eine Löcherdichte von 100 Löchern pro Quadratzentimeter haben, angepasst. Diese mikroperforierte Hülse hat eine Stärke von 0,35 mm. Der zuvor auf dem vorhergehenden Zylinder verfestigte Faserflor wird der Einwirkung von zwei aufeinander folgenden Spritzvorrichtungen, die Strahlen mit 120 Mikrometer Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 150 m/Sekunde abgeben, unterworfen, wobei die Stahlen voneinander um 0,6 mm beabstandet sind. Die Perforierungen der Trommel haben einen Durchmesser von 10 mm. Das Verhältnis der Summe der Perforierungsoberflächen zu der Gesamtoberfläche der Seitenfläche beträgt 70%. Die Bahn wird anschließend auf eine Saugmatte übergeführt, die an einen Vakuumgenerator angeschlossen ist, und dann bei der Temperatur von 150°C in einem Ofen mit Luftdurchströmung getrocknet und dann in Form einer Spule aufgewickelt. Man erzielt ein Vlies, das etwa 60 g/m² wiegt und ein Sechseckmuster mit einer guten Begrenzung des sechseckigen Musters aufweist und dessen Sechseckmuster und vorstehende Teile (Muster), wie in 3 und 4 dargestellt, von Behaarung oder hochstehenden Fasern frei sind. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Mustern beträgt 3 mm. Das Vlies hat eine Stärke von 0,7 mm, und die Muster sind um 0,5 mm überhöht. Eine Beobachtung von fünf Mustern, die zufällig ausgewählt werden, mit einer Lupe zeigt, dass die Anzahl der Haare pro 5 mm² in jedem Muster kleiner als 4 ist und dass die Länge der wenigen Haare, gezählt ausgehend von der Ebene der Oberseite des Musters, geringer als 1,5 mm ist.
Beispiel 2
Die Behandlungsbedingungen sind die gleichen wie die im Beispiel 1 angegebenen. Man stellt ein Produkt her, das aus einem 70/30- Gemisch aus Viskose- und Polyesterfasern besteht. Die Fasern haben einen Titer von 1,7 dtex und eine Länge von 40 mm. Die gebildete Bahn wiegt am Ausgang der Karde etwa 65 g/m² und nach der Behandlung etwa 60 g/m². Sie weist ein Sechskantmuster mit guter Begrenzung auf, dessen Reliefteile wie im Beispiel 1 keine Behaarung haben.
Vergleichsbeispiel: 2c
Man realisiert die gleichen Beispiele wie zuvor, jedoch wird die zweite Drehtrommel geändert, indem die mikroperforierte Hülse, die im Inneren der durchbrochenen Hülle platziert ist, entfernt wird. Die so erzielten Produkte weisen ein Muster mit schlechter Begrenzung auf, dessen vorstehende Teile im Fall des Vlieses aus Viskose und im Fall des Gemischs Viskose/Polyester eine starke Behaarung und zahlreiche hochstehende Fasern aufweisen. Zahlreiche Fasern (15/5 mm²) sind auf der Fläche der vorstehenden Teile aufgerichtet und diese Fasern lassen sich außerdem von der Fläche leicht abreißen, und einige haben eine Länge von 10 mm.
Beispiel 3
„Textilprodukt"
Ein Baumwollstoff zu 100 g/m² erhält eine Behandlung auf einer Anordnung gemäß der Erfindung und gleich wie die der Beispiele 1 und 2. Er wird bei einer Geschwindigkeit von 5 m/Min. der Einwirkung zweier aufeinander folgender Spritzvorrichtungen ausgesetzt, die Strahlen mit 120 Mikrometer Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 243 m/Sekunde abgeben, wobei die Strahlen voneinander um 0,6 mm beabstandet sind. Der Stoff wird dann in einem Ofen mit Durchlaufluft bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Der Stoff weist ein Sechskantmuster – Relief frei von Behaarung auf.

Claims

Maschine zum Herstellen eines gemusterten Textilprodukts, die eine Trommel (1) mit perforierter Seitenfläche, die um ihre Achse angetrieben ist, eine löchrige Hülse (4), die auf die Trommel (1) aufgezogen ist und die ein Verhältnis der Summe der Oberflächen der Löcher zu der Oberfläche seiner gesamten Seitenfläche zwischen 5 und 75% und vorzugsweise zwischen 7 und 50% sowie einen Durchmesser der Löcher nicht größer als 1 mm hat, eine Vorrichtung (8, 9) zum Spritzen von Wasserstrahlen in Richtung der Trommel (1) in eine Richtung im Wesentlichen radial zu dieser, und Mittel (7) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Inneren der Trommel (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchbrochene Hülle (5) auf die Hülse (4) aufgezogen ist und Durchbrüche (6) hat, von welchen mindestens ein Maß größer als 2 mm ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Maß der Durchbrüche (6) größer als 10 mm ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (5) eine Stärke zwischen 0,1 und 2,5 mm hat.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Summe der Oberflächen der Durchbrüche zu der Oberfläche der gesamten Seitenfläche der Hülle (5) zwischen 10 und 70% liegt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (6) durch Brücken aus mikroperforiertem Stoff mit Löchern mit einem Durchmesser zwischen 50 und 500 Mikrometer getrennt sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Löcher der Hülse (4) zwischen 200 und 800 μm liegt.
Vlies, das von der Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt werden kann, das fadenförmige verfilzte Elemente umfasst, und in das Musterteile geprägt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der fadenförmigen Fäden aus den Musterteilen über eine Länge vorstehen, die kleiner als 1 mm ist, und dass die Zahl dieser Enden kleiner als 10/5 mm² ist.
Vlies nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Seite der vorstehenden Teile im Wesentlichen eben ist.
Vlies nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder vorstehende Teil mindestens ein Maß größer als 2 mm hat.
Vlies nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhöhe der vorstehenden Teile zwischen 0,3 und 2,0 mm liegt.
Vlies nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Vlieses, die vorstehenden Muster inbegriffen, zwischen 0,5 und 2,5 mm liegt.