SE523021C2 - Metod för formning av en luftlagd fiberbana - Google Patents

Description

nano; 10 15 20 25 30 Q o ~ - .- e523 021 n ~ - - ~ o n 2 Uppflnningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för formning av en lufiforinad ñberbana av det inledningsvis nämnda slaget, vilken medger produktion vid betydligt högre hastigheter än konventionell luftläggningsteknik på planvira och där man undviker ovan nämnda problem. Detta har enligt uppfinningen åstadkommits genom att den luftforrnade fiberbanan matas fram mellan två banformade fonrmings- organ och att bindning av fiberbanan sker antingen när denna befinner sig mellan de båda banformade formningsorganen eller strax efter det att det ena formningsorganet lämnat fiberbanan.

Enligt ett utföringsexempel utsätts fiberbanan för mekanisk påverkan när den befinner sig mellan formningsorganen, i syfte att åstadkomma en jämnare fiberfördelning.

Därmed åstadkommes med enkla medel en hög jämnhet i fiberforrneringen.

Enligt ytterligare ett utföringsexempel uppvisar minst ett av de banformade formnings- organen en tredimensionell struktur vilken formas in i fiberbanan. F öreträdesvis appliceras ett tryck på formningsorganen för att pressa in strukturen i fiberbanan.

Enligt ett utföringsexempel appliceras den lufiburna fiberströmmen i ett nyp mellan två viror vilka sammanfórs omedelbart efter flberutläggriingen. Företrädesvis sammanfórs viroma över ett krökt forrnningsorgan.

Enligt att annat utföringsexempel läggs den luftbuma fiberströmmen på ett första väsentligen plant formningsorgan, varefter ett andra formningsorgan fors samman med det första formningsorganet med den luftlagda fiberbanan däremellan.

Enligt ytterligare ett utföringsexempel matas den luftbuma fiberströmmen in mellan två formningsorgan vilka sammanförs successivt för att medge avluftning av fiberbanan över ett relativt stort område, varvid inledningen av formningen sker över en öppen zon mellan formningsorganen och slutet av formningen sker över en sluten zon där 10 15 20 25 30 - u ø - nu 523 021 a n . - - ~ a 3 formningsorganen sammaníörts. Den mekaniska agitationen av fiberbanan kan ske såväl i den öppna som i den slutna zonen eller i enbart den ena av dessa.

Den mekaniska agitationen av fiberbanan sker genom en direkt påverkan av denna och/eller genom en indirekt påverkan via minst att av de banformade formnings- organen.

Sagda agitation kan åstadkommas medelst vibrationer, brytning över en eller flera valsar, luftpulser, alternerande under- och övertryck och/eller ultraljud, infialjud etc.

Enligt ett föredraget utíöringsexernpel sker bindning av fiberbanan när denna befinner sig mellan virorna.

Beskrivning av ritningar Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till några på bifogade ritningar visade utföringsexempel.

Fig. l är en schematisk principskiss av en lufiläggningsprocess enligt ett första utfdringsexernpel.

Fig. 2 är en schematisk principskiss av en lufiläggningsprocess enligt ett andra utföiingsexernpel.

F i g. 3 är en schematisk principskiss av en lufiläggningsprocess enligt ett tredje utfoiingsexempel.

Beskrivning av utföringsexempel I Fig. l visas schematiskt en process for formning av en fiberbana enligt dubbelvira- principen, varvid en fiberström blåses in i nypet mellan två viror ll och 12, vilka sammanförs över en 'formningsvals 13. Principen används allmänt inom pappersfrain- ställning enligt våtläggningstekniken. Fibrerna matas in medelst en for ändamålet lämplig inloppslåda 10. - . - . - < 4- 10 15 20 25 30 a an a n , , .,. g q oo oo nu. :un- .n . I _ _ . n u . a n u a r p c a _ __., _ n ~ a ~ n n u o n u : _ _ _ _ _ man .an a .. s . . u 4 _ _ , - v : : M' - _ n n . . . . - ~ a e u. ..- 4 I stället för viror 11 och 12 kan annan typ av banformat fommingsorgan användas, såsom filtar, membran, band eller liknande. Dock måste åtminstone det ena formningsorganet 11, 12 vara luftpermeabelt.

De fibrer som används i en luftläggningsprocess kan vara av varierande slag, såsom cellulosafibrer och naturliga fibrer av olika slag, regenererad cellulosa och syntetfibrer av olika slag samt blandningar av dessa olika fibertyper. Dessutom kan ingå ämnen i pulver- eller annan partikelfonn annat än fibrer, tex superabsorbentpartiklar, fyllmedel, bindemedel och liknande.

Formningsvalsen 13 kan ha en solid eller öppen yta, uppvisa ett vakuum eller inte. Den mellan virorna 1 1, 12 lagda fiberströmmen bildar en fiberbana efier bortventilering av lufien och hålls mellan viroma under den fortsatta transporten genom processen.

Fiberbanan påverkas mekaniskt under transporten medelst agitationsanordningar 14, varvid en omfórdelning av fibrema liksom uppbrytning av eventuella fiberflockar kan ske. Detta kan ske genom att fiberbanan i detta skede fortfarande är obunden och genom att den hålls mellan de två viroma kan inte heller fibrerna omfördelas okontrollerat eller till och med blåsa av banan, vilket skulle vara fallet vid en konventionell lufiläggningsprocess där fiberbanan matas fram ovanpå en planvira.

Dessutom undviks damning. Agitationen i detta skede medför ingen negativ påverkan på styrkeegenskapema hos den färdiga produkten, efiersom bindning av fiberbanan ännu inte ägt rum.

Denna mekaniska påverkan av fiberbanan medan den hålls mellan viroma kan framkallas på olika sätt, exempelvis genom brytning över en eller flera valsar 15, luftpulser, altemerande över- och undertryck, ultraljud, infraljud och/eller andra vibrations-framkallande anordningar. Enligt ett utföringsexempel kan det redan i fonnningsvalsen 13 finnas blåszoner, så att man redan här får en agitation av fiberbanan. evo-o lO 15 20 25 30 523 021 :';::.:';-rrr;.-" " ~ a ~ ~ u a 5 Genom agitationen av fiberbanan förbättras formationen och man erhåller en jämnare ytvikt hos slutprodukten. Eventuella ojämnheter som uppkommit vid sj älva fiberfonneringen kan härvid även utjämnas.

Bindning av den lufllagda fiberbanan kan ske på konventionellt sätt. Ett exempel på en bindningsmetod är att den luftlagda fiberbanan innehåller ett bindemedel som aktiveras av exempelvis värme, plasma- eller coronabehandling eller UV-bestrålning. Exempel på sådana bindemedel är tennoplastiska flbrer eller partiklar, vilka mjuknar i värme och därmed binder samman fibrema. Bíndemedlet kan även utgöras av en reaktiv komponent som är förankrad på fiberytan och som aktiveras på något av ovan angivna sätt. Med användande av denna typ av bindningsmetod kan bindningen av fiberbanan ske medan denna fortfarande befinner sig mellan viroma ll, 12. Aktiveríngen av bindemedlet sker i en bindningsstation 16.

Bindning kan även ske medelst fukt, varvid fibrerna redan från början kan uppvisa en viss fukthalt, t ex minst 30%, eller att fukt tillförs den redan lagda fiberbanan. Det är vidare möjligt att efter läggningen av fiberbanan tillsätta ett bindemedel, t ex latex, genom besprutning, bestrykning eller liknande, vilket bindemedel därefter aktiveras genom värmning, bestrålning eller på annat sätt. Åtminstone det ena av de banformiga formningsorganen/virorna 11, 12 kan uppvisa en tredimensionell struktur vilken formas in i fiberbanan och perrnanentas genom bindningen. Det är i detta fall lämpligt att bindningen av fiberbanan sker när denna fortfarande befinner sig mellan forrnningsorganen/virorna, varvid mönstret pressas in i ñberbanan. Eventuellt kan man applicera ett tryck på formningsorganen/virorna för att förstärka mönstringseffekten.

Som formningsorgan kan man exempelvis använda liknande viror som 'idag används inom den s k TAD-tekniken (through-air-diying) för pappersfrainställning saint för torkviror eller fomaningsviror. Materialet i viroma 11, 12 bör vara av ett värmeresistent, oonoo 10 15 20 25 30 - 523 021 s"ss"z.s"aïïï§.i.=_f= o » » - o o .. n.. 6 nötningståligt material. Polyamid, polyester, PEEK (polyetereterketon) och aramid kan vara lämpliga material för viroma.

Enligt det i Fig. 2 visade uttöringsexemplet läggs fiberbanan ut på en planvira 17 med konventionell lufiläggningsteknik medelst ett forrneringshuvud, varefter viran 17 törs samman med en andra vira 18 så att fiberbanan hålls mellan viroma 17, 18. En mekanisk agitation 14 av fiberbanan sker här på motsvarande sätt som beskrivits ovan.

Bíndning av fiberbanan sker därefier i en bindningsstation 16 på något av ovan beskrivna sätt. I detta fall visas att bindningen sker efter det att den andra viran 18 lämnat fiberbanan och denna endast uppbärs av planviran 17. Med det i Fig. 2 visade utföringsexemplet kan man lätt komplettera en befintlig luftläggningsanordning.

Enligt det i F ig. 3 visade utföringsexemplet matas den luftburna fiberströmmen in mellan två viror 19, 20 vilka sammantörs successivt varvid avlufiningen av fiberbanan kan ske över ett större område. Man har här i inledningen av forrrmingen en öppen zon 21 mellan viroma och i slutet av formningen en sluten zon 22 där viroma 19 och 20 sammantörts. Mekanisk agitation 14 av fiberbanan kan ske såväl i den öppna 21 som i den slutna zonen 22 eller i enbart den ena av dessa. I den öppna zonen bestäms avståndet mellan viroma av valsarnas inbördes lägen, vilka kan vara justerbara. I den slutna zonen bestäms avståndet mellan viroma primärt av fiberbanans tjocklek.

Efter bindningen kan fiberbanan utsättas för konventionell efterbehandling såsom kalandrering, laminering, prägling eller liknande innan upprullning och vidare konvertering till slutprodukt sker.

Genom uppfinningen erbjuds en förbättrad process för framställning av lufilagda fibermaterial, vilken kan köras i betydligt högre hastigheter än en konventionell lufiläggningsprocess och där man dessutom med enkla medel kan erhålla en jämn fiberformation. Sarntidigtvbibehålls samtliga fördelar vad gäller produktegenskaper som man hos luftlagda fiberrnaterial. Dessutom kan fiberbanan med enkla medel ges en tredimensionell struktur.

Claims (10)

Ä f I I Q nu 10 15 20 25 30 523 021 fet; ;";2Ir:.-_:- u - - . a . n. n.. Patentkrav

1. Metod För formning av en lufilagd fiberbana, varvid en lufiburen fiberström läggs på ett banforrnat fonnningsorgan, såsom en vira (12;17), och den luftlagda fiberbanan binds samman, kännetecknad av att den luítformade fiberbanan matas fram mellan två banformade formningsorgan (1 1,12; 17,1 8;l9,20) och att bindning av fiberbanan sker antingen när denna befinner sig mellan de båda banformade formningsorganen eller strax efter det att det ena formningsorganet lämnat fiberbanan.

2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att fiberbanan utsätts för mekanisk påverkan (14) när den befinner sig mellan formningsorganen, i syfie att åstadkomma en jämnare fiberlördelning.

3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att åtminstone ett av de banformade formningsorganen (1 1,l2;17,l8; 19,20) är en luft- permeabel vira, filt eller liknande.

4. Metod enligt något eller några av patentkrav 1-3, kännetecknad av att minst ett av de banformade formningsorganen (1 1, l2;l7,18;19,20) uppvisar en tredimensionell struktur vilken formas in i fiberbanan.

5. Metod enligt patentkrav 4, kännetecknad av att ett tryck appliceras på forrnningsorganen för att pressa in sagda struktur i fiberbanan. nens» oc! 10 15 20 25 30 - - ø . <- 1' 523 021 . - . ; - a a. ..- 8

6. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av att den lufibuma fiberströmmen appliceras i ett nyp mellan två banformade formningsorgan (1 1,12) vilka sammanfïårs efter fiberutläggningen.

7. Metod enligt patentkrav 6, kännetecknad av att viroma (11,12) sammanfórs över ett krökt formningselement (13).

8. Metod enligt något eller några av patentkraven 1-5, kännetecknad av att den luflbuma fiberströmmen läggs på ett första väsentligen plant banformat forrnningsorgan (17) och att ett andra banforinat formningsorgan (18) Fors samman med den första fominingsorganet med den luftlagda fiberbanan däremellan.

9. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den luñburna fiberströmmen matas in mellan två formningsorgan (19, 20) vilka sammanfórs successivt for att medge avluftning av fiberbanan över ett relativt stort område, varvid inledningen av formningen sker över en öppen zon (21) mellan formningsorganen och slutet av formningen sker över en sluten zon (22) där formningsorganen ( 19, 20) sammanfórts.

10. Metod enligt patentkrav 9, kännetecknad av att mekanisk agitation (14) av fiberbanan sker såväl i den öppna (21) som i den slutna zonen (22) eller i enbart den ena av dessa. l 1. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av t 523 021 *' ' - . - ~ . . - . . - . .- 9 att den mekaniska agitationen (14) av fiberbanan sker genom en direkt påverkan av denna och/eller genom en indirekt påverkan via minst att av de banformade formningsorganen. 5 12. Metod enligt patentkrav 11, kännetecknad av att sagda agitation åstadkommes medelst vibrationer, brytning över en eller flera valsar 9 luftpulser, altemerande under- och övertryck och/eller ultraljud. 10 ones.