SE467499B - Foerfarande foer hydroentangling - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 467 499 2 centration av det ena fiberslaget på den ena sidan och en högre koncentration av det andra fiberslaget på den andra sidan.

När den formerade fibermattan består av en homogen blandning av två fiberslag bildas dock ett homogent material.

Det har visat sig att om man använder torrdefibrerade massa- fibrer tillsamans med stapelfibrer kan ett starkt spunlace- material bildas med en relativt liten energiinsats vid en- tanglingen. Emellertid blir materialíntegriteten inte i sama grad uppbyggd vid denna energiinsats. Detta innebär att fib- rerna på stapelfibersidan lätt ruggas upp vid användning av materialet och redan efter en ringa nötning ger ett sådant material ett luddigt intryck. För vissa engångsmaterial, exempelvis sådana som skall användas i operationssalar eller för avtorkning, kräves att de vid användning inte skall ge ifrån sig ludd eller partiklar. Ett tvåsidigt material, vil- kets ena sida uppvisar ovannämnda svaga nötningsbeständighet, kan därför inte användas för dessa tillämpningsområden. För att minska tvåsidigheten och luddigheten hos ett sådant ma- terial kan man låta entanglingen ske med större energiinsats, vilket dock avsevärt fördyrar tillverkningen av materialet i fråga.

Föreliggande uppfinning avser att öka nötningshållfastheten och således öka bindningen mellan fibrerna i stapelfibersidan hos ett spunlacematerial, vilket tillverkats utgående från en formerad fibermatta uppbyggd av ett undre skikt av luftlagda stapelfibrer och ett ovanpåliggande skikt av massafibrer, ut- an någon nämnvärd ökning av energiinsatsen vid entanglingen.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att ett inled- ningsvis nämnt förfarande för hydroentangling är kännetecknat av följande steg; ' - den formerade fibermattan utsätts för en första entangling på en finmaskig vira, 10 15 20 25 30 35 467 499 3 - den entanglade fibermattan utsättes för en andra entangling på en grovmaskig vira, - den entanglade fibermattan överföres efter den andra entanglingen till en finmaskig vira och utsättes för en tredje entangling.

Genom att överföra den för den första entanglingen med högt tryck utsatta fibermattan till en vira med mycket finare maskor vikes från fibermattans undersida utskjutande fiber- ändar in mot denna undersida och den efterföljande entang- lingen åstadkommer att dessa fiberändar fast bindes till fibrerna i fibermattan. Nötningsbeständigheten ökas genom att dessa fiberändar bindes till undersidan. Vidare bildar dessa bundna fiberändar ett nätverk på undersidan av stapelfiber- sidan hos materialet, vilket nätverk minskar risken att ovan- förliggande fiberändar i materialet skall tränga ut vid an- vändning av detta.

Vid ett föredraget utförande av uppfinningen bestämmes var- aktigheten av den andra entanglingen så att ett lämpligt antal fiberändar skjuter ut genom den underliggande viran.

Således utnyttjas och till och med förstärkes genom upp- finningen den vid konventionell entangling oönskade upp- komsten av genom entanglingsviran utskjutande fiberändar.

Genom finmaskigheten hos den vid den första entanglingen använda viran bevaras jämnheten hos fibermattan under en- tanglingen och stapelfibrerna och viran bildar tillsammans ett mycket fint nätverk, vilket förhindrar att de korta massafibrerna sköljes ut ur fibermattan.

Ett utföringsexempel av förfarandet enligt uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till bifogade ritning, vilken schematiskt visar överföringen av fibermattan från den andra till den tredje entanglingsviran.

I utföringsexemplet användes 1,5 deniers torrdefibrerade massafibrer med en genomsnittslängd av 2,5 m. Dessa fibrer 10 15 20 25 30 35 467 499 4 luftlägges ovanpå ett skikt av stapelfibrer, vilka exempel- vis kan utgöras av PES, viskos, 0,8-2,2 dtex och 20-60 mm långa, vilka luftlagts på en formeringsvira med hjälp av en konventionell stapelfiberformerare, t ex en Curlator, Randow- ebber, Ferrer K12, etc. För luftläggningen av massafibrer kan en massafiberformerare av Danwebbtyp, Krçyertyp eller annan konventionell typ användas.

'I Den formerade fibermattan överföres till en finmaskig första entanglingsvira med grovleken 100 mesh och entanglas. Genom att vid detta steg begagna en finmaskig vira bevaras jämnhet- en hos den formerade fibermattans undersida under entangling- en. Vidare bildar den fina viran tillsammans med stapel- fibrerna ett mycket fint tredimensionellt nätverk, vilket förhindrar att de korta massafibrerna sköljes ut ur fiber- mattan vid entanglingen.

Den vid entanglingen använda utrustningen är komersiellt tillgänglig och marknadföres av Honeycomb Systems Inc. eller Perfojet S.A.

Efter den första entanglingen överföres fibermattan till den andra entanglingsviran med grovleken 60 mesh och mindre öppetarea och entanglas återigen. Den genom den föregående entanglingen åstadkomna bindningen mellan fibrerna i fiber- mattan säkerställer att massafibrerna på massafibersidan av fibermattan inte föres bort av vattenstrålarna och att det inte i nämnvärd utsträckning finns obundna, korta massa- fibrer, som av vattenstrålarna kan föras igenom den relativt grova strukturen i fibermattan och sköljas ut genom den grov- maskiga viran. Emellertid kommer vattenstrålarna att trycka lösa fiberändar igenom den grova maskorna i viran. Detta sker i hög utsträckning i början av den andra entanglingen då fibermattan har en relativt öppen struktur. :q "1 Vid entangling med enbart fina viror sker efter hand en kom- paktering av fibermattan, som i takt med kompakteringen får en allt tätare struktur. Därigenom komer de fiberdelar, som i början av entanglingen med högt tryck väsentligen påverkats 10 15 20 25 35 467 499 5 i vertikal riktning av vattenstrålarna i allt högre grad att påverkas i horisontell riktning p g a att de vertikala vat- tenstrålarna i allt större utsträckning avböjes och splittras upp i horisontell riktning genom att träffa på hårt bundna fiber i fibermattan eller trådarna i viran. Således ökar styrkan i fibermattan mycket snabbt i början av entanglingen med högt tryck och efter en viss tid sker ingen nämnvärd ökning av fibermattans totala styrka. En efter denna tidpunkt fortsatt entangling för att säkerställa fästande av åter- stående genom viran utskjutande fiberändar ger därför ett ringa utbyte i styrkeökningsavseende för materialet i sin helhet och det kräves därför en stor energiinsats vid entang- lingen för att på detta sätt åstadkomma en nötningsbeständig stapelfibersida hos ett tvåsidigt nonwovenmaterial. Dessutom medför den fina viran i sig en begränsning av energiinsatsen per tidsenhet p g a begränsad avvattningsförmåga.

Enligt uppfinningen åstadkomes nötningsbeständigheten på ett helt annat sätt med bibehållen låg energiinsats vid entang- lingen. Detta uppnås genom att den andra entanglingen av- brytes innan fibermattan har uppnått full styrka och genom att fibermattan därefter överföres till en tredje mycket fin- maskig entanglingsvira med en grovlek av 100 mesh. Vid denna överföring komer de från fibermattans undersida nedåtskjut- ande fria fiberändarna att vikas in mot fibermattans under- sida och p g a virans finmaskighet kommer de invikta fiber- ändarna utefter större delen av sin längd även hållas tryckta mot undersidan. Den till den tredje entanglingsviran över- förda fibermattan utsättes sedan för en andra entangling med högt tryck, vid vilken de invikta fiberändarna lätt kan tvin- nas fast i fibermattan av de vid entanglingen uppträdande vattenvirvlarna. I figuren betecknas dem vid den andra en- tanglingen använda virans tvärgående trådar med 1 och den vid den tredje entanglingen använda virans tvärgående trådar med 2. Avstånden mellan trådarna hos dessa viror betecknas med a resp. b.

Tidpunkten för överföringen från den andra till den tredje entanglingsviran är inte speciellt kritisk. Om överföringen 10 15 20 25 30 35 467 499 6 exempelvis sker innan maximalt antal nedåtskjutande fiberänd- ar erhållits vid den andra entanglingen kommer ändå en nöt- ningsbeständig stapelfibersida att erhållas efter den tredje entanglingen under förutsättning att antalet från den andra entanglingsviran nedåtskjutande fiberändar inte är allt för litet. Några nya nedåtskjutande fiberändar kommer inte att uppstå vid den efterföljande tredje entanglingen eftersom den finmaskiga viran tillsammans med de invikta fiberändarna och ytterskiktet av fibermattans undersida bildar ett mycket fint tredimensionellt nätverk. Om överföringen sker något efter att maximalt antal nedåtskjutande fiberändar erhållits vid den första entanglingen med högt tryck har antalet nedåt- skjutande fiberändar inte hunnit minska i en sådan grad att nötningsbeständigheten efter den tredje entanglingen blir minskad. Med tanke på energiinsatsen föredrages det dock att överföringen till den tredje entanglingsviran sker innan maximalt antal nedåtskjutande fiberändar har bildats. Däri- genom utnyttjas den tredje entanglingen även för att ge ett väsentligt bidrag till den totala styrkeuppbyggnaden av spun- lacematerialet. Enligt en föredragen variant av det uppfin- ningsenliga förfarandet sker därför överföringen till den tredje entanglingsviran när ett "lämpligt antal" nedåtskjut- ande fiberändar har bildats. Med "lämpligt antal" menas ett tillräckligt antal för att erforderlig nötningsbeständighet hos stapelfibersidan skall uppkomma efter den tredje entang- lingen. Detta lämpliga antal bestämmes lämpligen empiriskt.

Vid uppfinningen utnyttjas det vid konventionell entangling ofördelaktiga fenomenet att fiberändar skjuter ned genom en- tanglingsviran till att öka nötningsbeständigheten hos sta- pelfibersidan av det tillverkade spunlacematerialet. Om där- vid antalet nedåtskjutande fiberändar är tillräckligt stort komer efter den tredje entanglingen ett mycket fint nätverk att bildas på stapelfibersidan genom att de invikta massa- fiberändarna fast förbundits med fibrerna i fibermattans undersida. Detta nätverk hindrar ovanliggande fria fiberändar i fiberstrukturen från att tränga ut vid användningen av ett spunlacematerial tillverkat i enlighet med uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 467 499 7 Den andra entanglingsvirans grovlek är av avgörande betydelse framför allt för längden av de fiberändar, som efter den första entanglingen med högt tryck kommer att skjuta ut genom den andra entanglingsviran. Om maskstorleken hos viran är för liten förhindrar det nätverk, som viran tillsamans med yt- terpartiet av fibermattans undersida bildar, att ett till- räckligt antal nedåtskjutande fiberändar av tillräcklig längd uppkommer. Vid stora maskstorlekar är det risk för att hål eller ojämnheter uppstår i fibermattan.

Med de i utföringsexemplet använda fibrerna befanns en vira av 60 mesh, vara lämplig. Genomsnittslängden, 2,5 mm, av massafibrerna var således ca sex gånger större än maskbredd- en.

Den tredje entanglingsviran hade en finhet av 100 mesh.

Totalt användes 500 kWh/ton vid entanglingen, varav en tredjedel användes för varje entanglingssteg.

Det inses att grovlekarna av de vid entanglingen använda vi- rorna måste anpassas till beskaffenheten hos de i fibermattan ingående fibrerna för att ett tillfredsställande resultat skall erhållas. För de fibrer, som kan komma ifråga vid ut- nyttjandet av det uppfinningsenlíga förfarandet, kan goda resultat uppnås genom en lämplig kombination av viror inom intervallen 80-100 mesh för den första entanglingsviran, 40- 80 mesh för den andra entanglingsviran och 100-200 mesh för den tredje entanglingsviran.

Således åstadkommes genom förfarandet enligt uppfinningen att ett i operationssalar användbart spunlacematerial kan fram- ställas med en betydligt lägre energiinsats än vid tidigare kända entanglingsförfaranden utgående ifrån_en fibermatta, som formerats genom att massafibrer luftlagts ovanpå ett luftlagt skikt av stapelfibrer. Genom uppfinningen kan till- verkningen även utföras med mindre materialspill än tidigare.

Claims (7)

n 10 15 20 25 -30 35 A 6749 1 8 Patentkrav

1. Förfarande för hydroentangling av en blandning av stapel- fibrer och massafibrer, vilka fibrer formerats på en former- ingsvira med massafibrerna lagda ovanpå stapelfibrerna, k ä n n e t e c k n a t av följande steg; - den formerade fibermattan utsätts för en första entangling på en finmaskig vira, - den entanglade fibermattan utsättes för en andra entangling på en grovmaskig vira, - den entanglade fibermattan överföres efter den andra en- tanglingen till en finmaskig entanglingsvira och utsättes för en tredje entangling.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den vid den första entanglingen använda viran har grövre mas- kor än den vid den tredje entanglingen använda viran.

3. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k- n a t av att den andra entanglingen avbrytes när ett lämp- ligt antal fiberändar skjuter ut nedåt från den grovmaskiga entanglingsviran.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a t av att massafibrerna genomsnittligen är sex gånger längre än bredden hos maskorna i den vid den andra entang- lingen använda viran.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k- n a t av att grovleken är 80-100 mesh hos den vid den första entanglingen använda viran, 40-80 mesh hos den vid den andra entanglingen använda viran och 100-200 mesh hos vid den tredje entanglingen använda viran.

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k- n a t av att den formerade fibermattan innehåller 20-80% 467 499 9 torrdefibrerade 1,5 deniers massafibrer och resten stapel- fibrer, 0,8-2,2 dtex och 20-60 mm långa.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a t av att energiinsatsen vid entanglingen är ca 500 kWh/ton.