Gasen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verfestigung eines textilen Produktes mittels heißen Gasen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Verfestigen eines bahnförmigen textilen Produktes nach Anspruch 11.

Mittels Trocknereinrichtungen (Bandtrockner, Trommeltrockner) erfolgt das Abführen von Feuchtigkeit einer durch den Trockner geförderten Materialbahn. Als Ofen werden Einrichtungen bezeichnet, durch welche eine Wärmebeaufschlagung der Materialbahn (der Fasern und/oder Filamente) erfolgt. Dadurch kann eine thermische Bearbeitung z.B. von thermoplastischen Fasern eines Vlies erfolgen (Thermobonding) - auch werden mittels einem Ofen in einem Vlies befindliche Bindemittel zum Verfestigen des Vlies aktiviert.

Die DE 101 32 563 AI beschreibt einen Trockner, bei dem die das bahnförmige textile Produkt tragende Oberfläche mustergebende Öffnungen aufweist. Insbesondere ist eine Vliesbahn um eine Trocknertrommel geschlungen und wird von aufgeheizter Luft durchströmt. Das Vlies wurde zuvor mittels einer hydrodynamischen Beaufschlagung verfestigt und erfährt in dem Trockner eine Abfuhr der bei der Beaufschlagung erfahrenen Feuchtung. Die mustergebenden Öffnungen in der Trocknertrommel hinterlassen eine Zeichnung, da die das Vlies durchströmende Heißluft die Fasern in die mustergebenden Öffnungen zieht. Aus der DE 694 12 106 T2 ist es bekannt, einen schmelzbare Fasern enthaltenden Stoff durch Dampfstrahlen zu verfestigen. Durch überhitzten Dampf erfolgt ein Anschmelzen / Schmelzen der Fasern, diese verbinden sich und das Fasermaterial ist so verfestigt.

Die DE 10 2007 053 030 AI zeigt einen Trockner mit integrierter Heißdampfbeaufschlagung, wodurch das aus schmelzbaren Fasern bestehende Vlies sowohl verfestigt als auch strukturiert wird.

Die Erfindung geht somit aus von einer Einrichtung zur Verfestigung eines texti- len Produktes mittels heißen Gasen, insbesondere zum Verfestigen eines aus thermisch schmelzbaren Fasern und/oder Filamenten aufweisenden Vlieses, bestehend aus einer innerhalb eines Behandlungsraumes drehbar gelagerten Trommel mit einer durch eine Vielzahl von Öffnungen gasdurchlässig gestalteten Umfangsfläche, welche von der zu verfestigenden Bahn teilweise umschlungen wird, einer der Trommel zugeordneten Absaugung, durch welche die Trommel unter Saugzug gesetzt wird, und einer Heizung zur Erwärmung der aus der Trommel geführten Luft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass auf die gasdurchlässig gestaltete Umfangsfläche der Trommel eine während des Verfestigungsvorganges das texti- le Material mittels einer Vielzahl von Öffnungen prägende Strukturschale aufgezogen ist, wobei diese Öffnungen größer sind als die in der gasdurchlässig gestalteten Umfangsfläche der Trommel.

Die gasdurchlässig gestaltete Umfangsfläche ist vorzugsweise eine Schicht des Trommelmantels. Als Weiterbildungen der Erfindung ist vorgesehen :

- die Öffnungen in der gasdurchlässig gestalteten Umfangsfläche der Trommel sind im Durchmesser kleiner 1mm, wobei in diesem Fall die Öffnungen in der das Vlies prägenden Strukturschale einen Durchmesser größer 2 mm, insbesondere mehr als 2,5, vorzugsweise mehr als 5 mm und vorzugsweise kleiner als 20 mm aufweisen. Der Steg zwischen den Öffnungen bzw. den Löchern in der Strukturschale ist vorzugsweise ca. 2mm breit.

- die Öffnungen in der gasdurchlässig gestalteten Umfangsfläche der Trommel können alternativ einen Durchmesser kleiner als 8 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm aufweisen, wobei in diesem Fall die Öffnungen in der Strukturschale einen Durchmesser größer als 8 mm aufweisen.

- die gasdurchlässig gestaltete Umfangsfläche der Trommel kann als Siebgewebe ausgeführt sein. Die Maschenweite des Siebgewebes ist vorzugsweise kleiner als 1 mm. Das Siebgewebe ist vorzugsweise auf einer starren mit Öffnungen versehenen Trommelmantelschicht aufgezogen. Alternativ kann die Strukturschale direkt auf die starre mit Öffnungen versehene Trommelmantelschicht aufgezogen sein. In diesem Fall ist die gasdurchlässig gestaltete Umfangsfläche die mit Öffnungen versehene Trommelmantelschicht.

- die auf der gasdurchlässig gestalteten Umfangsfläche der Trommel aufgespannte Strukturschale ist als ein Öffnungen aufweisendes Blech bzw. Lochblech ausgebildet.

- das Blech weist eine Dicke von mehr als 1 mm, vorzugsweise mehr als 2,5 mm auf.

- innerhalb der Trommel kann ein mit einer Absaugung verbundener Absaugkasten angeordnet sein, der einen gegen die Unterseite des Trommel- umfanges gerichteten Saugschlitz aufweist. Alternativ kann die Trommel im Umschlingungsbereich des textilen Produktes, d.h. im Produktbereich, vollflächig untersaugt sein. Die Umfangsfläche der Trommel weist bspw. eine Bespannung mit einem Siebgewebe auf, wobei die Öffnungen in dem Siebgewebe kleiner als 1 mm sind. Ein üblich bei Thermobondern verwendetes Siebgewebe besitzt pro cm 8/8 Schuss- /Kettfäden (20 mesh-Gewebe), wobei die Drähte einen Durchmesser von 0,4 mm aufweisen. Daraus ergibt sich ein offener Anteil (Durchlässigkeit) von ca. 30%. Ein feineres Siebgewebe ist als 60 mesh-Gewebe ausgeführt, mit 24/22 Schuss- /Kettfäden pro cm.

Bei einer Drahtdicke von 0,19 mm. Hier ergibt sich ein offener Anteil von ca. 30%.

Über das Siebgewebe ist erfindungsgemäß eine Musterfläche bzw. Strukturschale aufgezogen, welche die mustergebenden Öffnungen aufweist. Diese Öffnungen haben bevorzugt einen Durchmesser größer 2 mm - insbesondere größer 5 mm. Unter dem Durchmesser einer Öffnung sei hierbei die kleinste Abmessung verstanden.

Die Musterfläche bzw. Strukturschale ist als ein Blech gefertigt, welches eine Dicke größer 1 mm, vorzugsweise mehr als 2,5 mm aufweist. Dieses Blech bzw. die Strukturschale ist in Form von ein oder mehreren Stücken bzw. Segmenten um den Außenumfang der Trommel geschlungen und gespannt. Die Strukturschale kann somit ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Die Teile bzw. Segmente der mehrstückig ausgebildeten Strukturschale sind vorzugsweise nahtlos aneinandergefügt, so dass keine Nahtabzeichnung in der Warenbahn entstehen, wenn diese auf der Strukturschale verfestigt und geprägt wird. Die Befestigung des oder der Bleche erfolgt mittels Bändern oder sonstig geeigneten Spannmitteln, welche außerhalb des zu verarbeitenden Formates liegen. Es können auch Spannmittel verwendet werden, die in dem Bereich der Arbeitsbreite angeordnet sind, d.h. in dem Bereich, in dem sich die Warenbahn auf der Strukturschale befindet. So können bspw. Spannmittel in der Arbeitsbreitenmitte und an den jeweiligen Außenseiten angebracht sein. In dem fertigen textilen Produkt entstehen aufgrund der innerhalb der Arbeitsbreite angeordneten Befestigungsmittel Abzeichnungen bzw. Markierungen. Diese Abzeichnungen bzw. Markierungen können im fertigen Produkt abgeschnitten werden. So kann bspw. ein Mittelstreifen und die Randstreifen abgeschnitten werden. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis aus, dass ein Vlies aus thermisch schmelzbaren Fasern durch einen mittels der erfindungsgemäßen Trommel durchgeführten Thermobonding-Prozess sowohl verfestigt als auch gleichzeitig strukturiert werden kann. Die mustergebenden Öffnungen der auf die Trommel aufgezogenen Musterfläche bzw. Strukturschale sind bspw. als Kreise oder als gleichmäßig verteilte Sechsecke ausgebildet. Alternativ können die mustergebenden Öffnun ^¬ gen auch Dreiecke, Vierecke oder andere beliebig geformte Öffnungen sein. Durch eine derartige flächige Strukturierung ergibt sich ein verbessertes Erscheinungsbild, ferner lässt sich eine Volumenvergrößerung erzielen.

Die Erfindung wird zur Verfestigung und Strukturierung von Vliesen verwendet, die aus thermisch schmelzbaren Fasern, Filamenten bestehen bzw. diese aufweisen. Es werden auch Mischungen aus Fasern mit verschiedenen Schmelztemperaturen eingesetzt oder Bikofasern der Kern-Mantel-Type. Die Temperatur der Heißgasbeaufschlagung sowie die Durchströmungsrate des Gases durch das Vlies werden dabei entsprechend der verwendeten Fasern, Filamente gewählt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann es sich um einen sogenannten Omega-Bonder handeln, bei dem die zu beaufschlagende Warenbahn um eine durchlässig gestaltete Durchströmtrommel geführt ist. Auch sind Bondingeinrichtungen möglich, bei denen die zu bearbeitende Warenbahn um mehrere Durchstömtrommeln geführt ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass innerhalb der die Materialbahn tragenden Trommel eine zusätzliche Absaugeinrichtung angeordnet ist, welche die Heißluft aus dem Behandlungsraum mit einem stärkeren Unterdruck durch die Materialbahn saugt. So lässt sich der strukturgebende Effekt verbessern. Auch kann eine bestehende Einrichtung mit einfachen Mitteln erweitert werden.

Ferner sind bei einem Verfahren zum Verfestigen eines bahnförmigen textilen Produktes mittels heißen Gasen, insbesondere zum Verfestigen eines thermisch schmelzbare Fasern und/oder Filamenten aufweisenden Vlieses, folgende Schritte in vorteilhafter Weise vorgesehen :

- Umschlingen einer in einem mit Heißluft beaufschlagten Behandlungsraum angeordnete, gasdurchlässig gestaltete Durch-nström-itrommel mit einer Warenbahn, wobei die Durchströmtrommel zumindest eine eine Vielzahl von Öffnungen aufweisende gasdurchlässige Umfangsfläche aufweist und wobei auf der Umfangsfläche eine mit Öffnungen versehene Strukturschale angeordnet ist,

- Anlegen eines Saugzug in der Durchstömtrommel, so dass die Heißluft von dem Behandlungsraum durch die Warenbahn vollflächig gesaugt wird, wo ^¬ bei der Saugzug innerhalb der Durchströmtrommel sowie die Temperatur der Heißluft innerhalb des Behandlungsraumes derart gewählt werden, dass die Warenbahn auf der Strukturschale verfestigt wird und durch die Öffnungen in der Strukturschale eine Prägung erfährt.

Des Weiteren erfolgt die Erläuterung von Äusführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Es zeigen schematisch :

Fig. 1 eine Einrichtung zur Verfestigung eines bahnförmigen textilen Produktes mit heißen Gasen,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt auf die Strukturschale,

Fig. 3 Schnitt A-A durch die Strukturschablone gemäß Fig. 2

Fig. 4 den Ausschnitt aus Fig. 3 mit einer auf der Strukturschale angeordneten Warenbahn,

Fig. 5 eine Einrichtung zur Verfestigung eines bahnförmigen textilen Produktes mit heißen Gasen mit einer zusätzlichen Absaugung,

Fig. 6 eine Durchströmtrommel mit einer mehrteiligen Strukturschale in Explosionsansicht.

Figur 1 zeigt einen mit Heißluft betriebenen Thermobonder (Thermobond-Ofen) in Omega-Bauweise. Die zu verfestigende Warenbahn 1 läuft in Richtung der Pfeile um Umlenktrommeln 2, 3, 4 geführt um eine große, luftdurchlässig gestal- tete Durchströmtrommel 5. Die Durchströmtrommel 5 sowie die beiden, die Warenbahn 1 dem Außenumfang der Durchströmtrommel 5 zuführenden bzw. von dem Außenumfang abnehmenden Trommeln 3, 4 sind in einem den Behandlungsraum bildenden Gehäuse 6 angeordnet, welches über nicht dargestellte Mittel mit heißer Luft beaufschlagbar ist. Die Durchströmtrommel ist drehbar in dem Behandlungsraum angeordnet. Dem Behandlungsraum wird mittels nicht gezeigten Gasbrennern aufgeheizte Luft zugeführt. Diese mittels Gasbrennern aufgeheizte Luft wird über nicht gezeigte und an sich bekannte Gebläse über das Innere der Durchströmtrommel 5 abgesaugt und durchströmt somit auch die zu verfestigende Warenbahn 1. Die Luft kann auch durch eine elektrische Heizung aufgeheizt werden oder durch Wärmetauscher, die mit Dampf und Öl beheizt werden. Die aufgeheizte Luft strömt somit von dem Behandlungsraum durch die auf der Durchströmtrommel angeordnete Warenbahen und die Durchströmtrommel in das Innere der Durchströmtrommel. Mittels einer Abschattung 7 (Blech) im Bereich der Trommeln 3, 4 wird verhindert, dass die Durchströmtrommel 5 auch im nicht von der Warenbahn 1 umschlungenen Teil von der Trocknungsluft durchströmt wird. Die Strömungsrichtung der Heißluft im Inneren des Gehäuses 6 ist mit den Pfeilen angedeutet.

Die Durchströmtrommel weist eine gasdurchlässige Umfangsfläche auf. Diese Umfangsfläche ist eine Schicht des Trommelmantels. Diese Schicht ist vorzugsweise als Siebgewebe ausgebildet. Das Siebgewebe kann auf einer starren mit Öffnungen versehenen Trommelmantelschicht aufgezogen sein.

Auf der Umfangsfläche ist eine Strukturschale bzw. Strukturschablone 8 aufgezogen. Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Draufsicht auf den Außenumfang der Durchströmtrommel 5 aufgezogenen Strukturschablone 8. Es handelt sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Blech von 3 mm Dicke, in welches wabenförmige Öffnungen 9 eingestanzt sind.

Den Schnitt A-A durch die Strukturschablone 8 nach Figur 2 zeigt die Figur 3. Figur 3 zeigt, dass die Durchströmtrommel 5 an ihrem Außenumfang bzw. als Umfangsfläche einen Aufzug in Form des Siebgewebes 10 besitzt, welches gasdurchlässig ist und auf Grund der Dicke von Schuss- und Kettdraht sowie der Webdichte Öffnungen in der Größenordnung < 1 mm aufweist. Auf dieses Siebgewebe ist das Blech der Strukturschablone 8 aufgezogen. Die Öffnungen 9 der Strukturschablone 8 weisen einen Durchmesser > 5 mm auf. Bei Versuchen ergab sich mit wabenförmigen Öffnungen 9 und einem Durchmesser von 10 mm ein besonders gefälliges Bild. Auch konnte eine mess- und fühlbare Volumenvergrößerung erzielt werden.

Das Siebgewebe kann auf einer starren mit Öffnungen versehenen Trommelmantelschicht aufgezogen sein. Diese starre mit Öffnungen versehene Trommelmantelschicht besteht vorzugsweise aus einem zu einer Trommel geformten Blech, in das Öffnungen eingebracht worden sind.

Alternativ kann das Siebgewebe weggelassen werden, so dass die Strukturschale direkt auf der starren mit Öffnungen versehenen Trommelmantelschicht aufgezogen ist. In diesem Fall ist die starre mit Öffnungen versehene Trommelmantelschicht die gasdurchlässige Umfangsfläche. In diesem Fall weisen die Öffnungen der starren Trommelmantelschicht einen Durchmesser kleiner als 8 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm auf. Die Strukturschale weist in diesem Fall Öffnungen größer als 8 mm auf.

Figur 4 zeigt die Wirkung der Strukturschablone 8 sowie des Siebgewebes 10 auf das Vlies 11 (die Warenbahn 1 gemäß Figur 1) während der Durchströmung von heißer Luft. Das Vlies 11 besteht aus thermisch schmelzbaren Fasern und wurde mittels einer nicht dargestellten Krempel als ein Flor vor dem hier beschriebenen Thermobonder gebildet. Der Saugzug innerhalb der Durchströmtrommel 5 sowie die Temperatur der Luft innerhalb des Behandlungsraumes 6 sind derartig gewählt, dass das Vlies 11 bzw. die Warenbahn durch das durch die Durchströmung bewirkte Anschmelzen der Fasern im gewünschtem Maß verfestigt wird. Dabei erfährt das Vlies 11 bzw. die Warenbahn auf der am Blech der Strukturschablone 8 aufliegenden Oberfläche eine Prägung. Innerhalb der Öffnungen 9 der Strukturschablone 8 wird das Fasermaterial bis zu dem als Sperrschicht wirkenden Siebgewebe 10 tiefgezogen. Durch die Sperrwirkung des gasdurchlässigen Siebgewebes 10 bekommt das Vlies 11 eine hinreichend glatte Oberfläche, Ausfransungen im Oberflächenbereich werden vermieden.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeigt Figur 5. Innerhalb der Durchströmtrommel 5 ist ein Absaugkasten 12 angeordnet, der einen gegen die Unterseite des Trommelumfanges gerichteten Saugschlitz 13 aufweist. Der Saug- schlitz 13 reicht über die Arbeitsbreite der Durchströmtrommel 5. Der Absaugkasten 12 ist über Leitungen mit einer Absaugung verbunden und wird durch diese mit Unterdruck beaufschlagt. Die abgesaugte Luft wird dem Behandlungsraum wieder zugeführt.

Der im Absaugkasten 12 erzeugte Unterdruck kann somit höher sein als der durch den Ventilator in der Durchströmtrommel 5 erzeugte Unterdruck. So lässt sich die strukturierende Wirkung weitestgehend unabhängig von der Verfestigung gezielt verstärken. Ein bestehender Thermobonder kann in einfacher Weise mit einer derartigen Absaugung nachgerüstet werden.

Die in den Figuren gezeigte Strukturschale 8 kann ein- oder mehrstückig ausgeführt sein.

In Fig. 6 ist eine Durchstömtrommel 5 mit einer mehrstückigen Strukturschale 8 dargestellt, wobei die Strukturschale 8 als Explosionsdarstellung gezeigt ist. Die Durchströmtrommel 5 und die Strukturschale 8 sind, so wie in den Figuren 1-5 lediglich schematisch dargestellt. Zur Vereinfachung sind die Öffnungen in der Strukturschale 8 und in der gasdurchlässigen Umfangsfläche der Durchströmtrommel 5 nicht dargestellt.

Die einzelnen Teile der Strukturschale 8 bilden Segmente 8'. Die Segmente 8' werden derart aneinander gefügt, dass keine Nahtabzeichnungen in einem auf der Strukturschale 8 verfestigten und geprägten Vlies 11 durch die Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen der Strukturschale 8 entstehen. Die einzelnen Segmente 8' werden somit nahtlos aneinander gefügt, so dass es keine Nahtabzeichnung in einem auf der Strukturschale 8 verfestigten und geprägten Vlies 11 gibt. In der Figur 6 ist eine Strukturschale 8 dargestellt, die aus sechs Segmenten 8' besteht. Die Segmente 8' werden mittels nicht dargestellten Befestigungsmitteln, wie z.B. Bändern oder sonstigen Spannmitteln, an der Durchströmungstrommel 5 befestigt. Die einzelnen Segmente 8' der Strukturschale 8 sind kurz vor dem Zusammenfügen dargestellt, so dass die einzelnen Segmente 8' einen kleinen Abstand zueinander und zu dem Siebgewebe 10 aufweisen. ezugszeichenliste:

Warenbahn, Materialbahn, Vliesbahn Trommel, Umlenktrommel

Trommel, Umlenktrommel

Trommel, Umlenktrommel

Trommel, Durchströmtrommel

Gehäuse, Behandlungsraum

Abschattung (Blende)

Strukturschablone, Blech, Strukturschale, ' Segmente der Strukturschale,

Öffnung (Strukturschablone 8)

0 Siebgewebe

1 Vlies

2 Absaugkasten

3 Saugschlitz