Beschreibung

Einleitung Die Erfindung betrifft ein industrielles Gewebe, insbesondere zum Transport einer Bahn eines Vliesstoffs während dessen Herstellung, mit einer Produktseite, die mit dem Vliesstoff in Kontakt steht, und einer Maschinenseite, die mit Transporteinrichtungen einer Maschine zur Herstellung des Vliesstoffs in Kontakt steht, wobei das Gewebe in Laufrichtung der Bahn des Vliesstoffs verlaufende MD-Fäden und senkrecht dazu verlaufende CMD-Fäden aufweist, die miteinander verwebt sind, und mindestens zwei Lagen von MD-Fäden vorhanden sind, die paarweise gestapelt über- bzw. untereinander angeordnet sind und Produkt-MD-Fäden und Nicht-Produkt-MD-Fäden bilden, wobei zumindest die der

Produktseite zugewandte Oberfläche der jeweiligen Produkt-MD-Fäden ein Material aufweist, das einen Kontaktwinkel, gemessen nach der Plattenmethode von Wilhelmy, von mindestens 80°, vorzugsweise mindestens 90°, aufweist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs, insbesondere in Form eines aerodynamisch gebildeten, chemisch und/oder verfestigten Vliesstoffs, wobei eine Bahn des Vliesstoffs auf einer Oberfläche eines Transportbandes aufliegt und mittels letzterem bewegt wird. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines industriellen Gewebes der zuvor genannten Art.

Bei dem vorstehend beschriebenen industriellen Gewebe stellt der genannte Kontaktwinkel des Materials ein Maß für die freie Oberflächenenergie der betreffenden Oberfläche der MD- Fäden dar. Bei der angegebenen Messmethode in Form der "Plattenmethode nach

Wilhelmy" wird der Kontaktwinkel zwischen einer Flüssigkeit und einem Festkörper bestimmt. Gemessen wird dabei die an einer senkrecht eingetauchten Platte (Prüfkörper) in senkrechte Richtung wirkende Kraft. Typischerweise wird die Platte am Kraftsensor eines so genannten Tensiometers befestigt. Der Kontaktwinkel hängt dabei nicht nur von der freien

Oberflächenenergie des insofern zu vermessenden Materials ab, sondern auch von der Oberflächenspannung der verwendeten Flüssigkeit. Die vorgenannten Werte des

Kontaktwinkels beziehen sich dabei auf destilliertes Wasser als Flüssigkeit. Ein

Kontaktwinkel von 0° bedeutet in diesem Fall, dass die Flüssigkeit das Material vollständig benetzt (Spreitung). Bei einem Kontaktwinkel zwischen 0° und 90° gilt das Material der Platte als benetzbar, bei einem Kontaktwinkel von mehr als 90° als nicht benetzbar. Bei so genannten ultrahydrophoben Materialien (meist unter Anwendung des Prinzips des so genannten Lotuseffekts) nähert sich der Kontaktwinkel dem theoretischen Grenzwert von 180°. Bei reinem PET beträgt der Kontaktwinkel ca. 75°, bei reinem PPS ca. 90°, wohingegen PVDF einen Kontaktwinkel von ca. 105° besitzt.

Stand der Technik

Vliesstoffe sind textile Flächengebilde, die aus Fasern begrenzter Länge oder Endlosfasern (Filamenten) oder geschnittenen Garnen unterschiedlichster Art hergestellt werden, indem die Fasern, Filamente oder Garne zu einer Faserschicht zusammengefügt und auf irgendeine Weise miteinander dauerhaft verbunden werden. Insbesondere aus

Chemiefasern hergestellte Vliesstoffe haben in den letzten Jahrzehnten enorm an

Bedeutung zugenommen und werden beispielsweise für Hygieneprodukte (z.B. Babywindeln etc), für Medizinprodukte, Reinigungstücher oder als Heimtextilien und Bekleidung sowie auch für eine Vielzahl technischer Anwendungen (Bauwesen, Filtration, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Verpackung, Landwirtschaft, etc.) verwendet. So kann die Herstellung eines Vliesstoffs dadurch erfolgen, dass ein Vlies aus Fasern mithilfe eines Luftstroms auf einer luftdurchlässigen Unterlage gebildet wird (aerodynamische Vliesbildung). Die

Vliesverfestigung kann z.B. auf chemische Weise durch Erzeugung eines Stoffschlusses erfolgen. Dabei können Zusatzstoffe z.B. in Form von Polymerdispersionen (enthaltend z.B. Latex) verwendet werden und/oder es kommt ein thermisches Verfestigungsverfahren zum Einsatz, bei dem der Faserverbund gleichfalls durch einen Stoffschluss erzielt wird, der z.B. mit Hilfe thermoplastischer Fasern erreicht wird. So kann das Vlies Fasern aus zwei Komponenten aufweisen, wobei eine erste, höherschmelzende Komponente (z.B. Polyester) einen Faserkern bildet, der von einer zweiten, bei niedriger Temperatur schmelzenden Komponente (Polyethylen) ummantelt ist. Die Erzeugung des Faserverbundes erfolgt sodann durch Aufschmelzen der Mäntel der Bikomponenten-Fasern und/oder Aushärten der Polymerdispersion in einem Ofen bzw. einer beheizten Trockeneinrichtung.

Während seines Durchlaufs durch die Produktionsanlage wird die Bahn des im Entstehen begriffenen Vliesstoffs mittels eines Transportbandes, mit dessen Oberfläche die Bahn in Kontakt steht, durch die diversen Behandlungseinrichtungen geführt. In den verschiedenen Abschnitten der Produktionsanlage kommen eine Mehrzahl von Transportbändern, die in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, zum Einsatz. Als Transportbänder kommen in Anlagen zur Vliesstoffherstellung mit aerodynamischer Vliesbildung und chemischer und/oder thermischer Verfestigung typischerweise industrielle Gewebe aus monofilen Fäden zum Einsatz, wie sie beispielsweise aus der US

2010/0291824 A1 bekannt sind. Um das Anhaften von Fasern an dem Transportband während der Vliesstoffherstellung, insbesondere während der Erhitzung der Bahn des im Entstehen begriffenen Vliesstoffs, zu verhindern, wird in der vorgenannten US- Patentanmeldung eine Oberflächenrauhigkeit derjenigen Oberflächen des Transportbandes, die mit der Vliesstoffbahn in Kontakt kommen, vorgeschlagen, die zwischen 5 pm und 100 pm betragen soll. Hierdurch soll die Neigung zur Anhaftung von Fasern oder sonstigen Verschmutzungen an den Fäden des Transportbandes reduziert und die Ablösung des verfestigten Vliesstoffs von dem Transportband beim Übergang auf ein nachfolgendes Transportband oder beim anderweitigen Transport durch die Anlage erleichtert werden.

Allerdings besteht trotz der vorgenannten Mikrostruktunerung der Fadenoberflächen bei dem vorbekannten Transportband doch eine zu große Anhaft- und Verschmutzungsneigung. Mit fortschreitender Einsatzdauer verliert das bekannte industrielle Gewebe daher zum Teil seine Luftdurchlässigkeit, so dass der Volumenstrom durch das Transportband und das im Entstehen begriffene Vlies auf unzulässige Weise absinkt. Dies führt wiederum zu einer mangelhaften Erhitzung der die Vliesstoff bahn bildenden Fasern, so dass das Aufschmelzen der Bikomponentenfasern und/oder die Vernetzung der Bindungseigenschaften besitzenden Polymerdispersion mangelhaft ist. Hieraus folgt schließlich eine unzureichende Bindung der Fasern des Vliesstoffes aneinander, so dass die Festigkeit des Endprodukts nicht zufriedenstellend ist. Für den Betreiber einer Anlage zur Vliesstoffherstellung bedeutet dies, dass die Transportbänder ausgetauscht werden müssen, wenn die Luftdurchlässigkeit einen bestimmten Grenzwert unterschreitet. Der Austausch des Transportbandes verursacht nicht nur Kosten durch den erforderlichen Kauf eines neuen Transportbandes, sondern auch durch den Stillstand der Produktionsanlage während des Bandaustauschs.

Wie darüber hinaus in der US 2014/0127959 A1 beschrieben ist, kann eine hohe

Oberflächenenergie oberhalb des vorgenannten Wertes (realisiert durch entsprechende Materialwahl) auch ein Anhaften von Fasern oder sonstigen Verschmutzungen bei der Vliesstoffherstellung auf einem aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellten

Transportband einer Herstellungsanlage wirksam verhindern. Die Lebensdauer der

Transportbänder, die aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellt sind, kann auf diese Weise deutlich verlängert und die Produktionskosten können entsprechend gesenkt werden. In diesem Zusammenhang ist es von besonderer Bedeutung, dass das bekannte Gewebe zwei separate Gewebelagen aufweist, deren MD-Fäden sich in gestapelter Anordnung zueinander befinden. Hierdurch können die Produkt-MD-Fäden, die sich in der oberen der beiden Lagen befinden, auf den vorgeschriebenen Effekt der Reduzierung der

Anhaftneigung optimiert werden, wohingegen die in der unteren Lage befindlichen NichtProdukt-MD-Fäden in Bezug auf eine abweichende Anforderung, nämlich eine hohe

Festigkeit zur Aufnahme der erforderlichen Zugspannung in Richtung der MD-Fäden, optimiert werden können. Der Effekt der Anhaftneigung ist in Bezug auf die Nicht-Produkt- MD-Fäden unerheblich, da diese nicht mit der zu bildenden Vliesstoffbahn und den hierzu verwendeten Fasern in Kontakt kommt. Die Nicht-Produkt-MD-Fäden können darüber hinaus auch eine besonders hohe Abriebfestigkeit aufweisen, um beim fortlaufenden Umlauf in der Anlage keine übermäßigen Abnutzungserscheinungen durch den Kontakt mit den

Umlenkeinrichtungen (Walzen) zu zeigen. Es versteht sich von selbst, dass sämtliche MD- Fäden, aber auch die CMD-Fäden eine hinreichende thermische Standfestigkeit aufweisen müssen, um den Temperaturen in den Öfen bzw. Trocknungseinrichtungen, die bis zu 200°C erreichen, widerstehen zu können, wobei auch bei diesen Temperaturen die geforderten mechanischen Eigenschaften sichergestellt sein müssen.

Ein Nachteil des aus der US 2014/0127959 A1 bekannten zweilagigen Gewebes besteht allerdings in den hohen Kosten seiner Produktion und in der großen Gewebedicke. Darüber hinaus ist die durch die Bindung bedingte Rauheit der Gewebeoberfläche groß und entsprechend die Kontaktfläche mit einer als eben angenommenen Bahn eines zu transportierenden Vliesstoffs gering.

Die WO 2009/030033 A1 offenbart ein Gewebe, das als Transportband bei der Herstellung eines Vliesstoffs verwendet wird, wobei die Webkonstruktion dieses vorbekannten Gewebes keine gestapelten MD-Fäden besitzt. Darüber hinaus weist die vorbekannte

Gewebekonstruktion eine Mehrzahl von CMD-Fadenlagen auf. Wesentliches Merkmal dieser vorbekannten Gewebe, die auch als Spiralgewebe ausgeführt sein können, ist eine bewusst große Oberflächenrauheit der auf der Produktseite des Gewebes exponierten Fäden im Bereich zwischen 5 μιτι und 100 μιη. Hierdurch soll einerseits die Verschmutzung des industriellen Gewebes während einer Benutzung als Transportband reduziert und gleichzeitig die Ablösung der auf dem Transportband gebildeten Vliesbahn erleichtert werden.

Die US 7,121 ,306 B2 offenbart technische Gewebe mit MD-Fäden in gestapelter Anordnung. Manche der gezeigten Ausführungsbeispiele offenbaren Gewebe mit einer einzigen Lage von CMD-Fäden. Das vorbekannte Gewebe soll insbesondere als Papiermaschinengewebe oder als Filtriergewebe verwendet werden. Für diese Anwendung soll ein Gewebe geschaffen werden, dessen gegenüberliegende Gewebeoberflächen unterschiedlich sein können, insbesondere unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus soll die verwendete Naht eine geringere Neigung aufweisen, auf der Papierbahn unerwünschte Markierungen zu hinterlassen, gleichwohl jedoch eine hohe Festigkeit besitzen. Das Problem des Anhaftens von Fasern an dem Gewebe gemäß der US 7,121 ,306 B2 wird in dieser Schrift nicht thematisiert.

Aus der US 2003/0175514 A1 sind schließlich noch Filamente, daraus hergestellte Garne, aus beiden erstgenannten hergestellte textile Flächengebilde und zugehörige

Herstellverfahren bekannt. Die vorbekannten Filamente besitzen einen

Zweikomponentenaufbau mit einem Filamentkern aus einem Material mit hoher Zugfestigkeit und einem Filamentmantel mit einem Material, das einen Kontaktwinkel von mehr als 90° aufweist und typischerweise aus halogenierten Kohlenwasserstoffen wie z.B. PTFE besteht. Die bekannten Filamente und die daraus hergestellten Fäden bzw. Gewebe sollen wasserabweisend sein, weshalb die daraus hergestellten textilen Flächengebilde

wasserundurchlässig sind. Hingegen sollen die textilen Flächengebilde atmungsaktiv sein, d.h. durchlässig für Wasserdampf und andere Gase. Vorzugsweise sollen die vorbekannten Filamente als Stapelfasern zu Garn versponnen und dann zu Geweben für Bekleidung, Zelte oder im Campingsektor verwendet werden. Eine Verwendung der Fasern für technische Gewebe ist ebenso wenig vorgesehen wie spezielle Bindungsarten von Geweben.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein industrielles Gewebe vorzuschlagen, das bei einem Einsatz als Transportband in einer Anlage zur Herstellung von Vliesstoff eine weiterhin sehr geringe Neigung zur Anhaftung von Fasern während des Prozessschritts der Vliesverfestigung und daher eine lange Standzeit besitzt, sich dabei aber auch durch eine geringe Gewebedicke, eine geringe Oberflächenrauheit und reduzierte Herstellkosten auszeichnet.

Lösung Ausgehend von einem industriellen Gewebe der eingangs beschriebenen Art wird die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gewebe eine einzige Lage von CMD-Fäden besitzt, und dass ein jeweiliger Querschnitt der Produkt-MD-Fäden mindestens zwei Bereiche aufweist, von denen ein erster Bereich aus dem ersten Material und ein zweiter Bereich aus dem zweiten Material besteht, wobei von dem zweiten Bereich ein wesentlicher, vorzugsweise überwiegender, Anteil einer auf den jeweiligen Produkt-MD- Faden einwirkenden Zugkraft übertragbar ist und dass der Querschnitt der Produkt-MD- Fäden einen zweiten Bereich in Form einer Seele und einen ersten Bereich in Form eines die Seele umschließenden Mantels aufweist, wobei die Produkt-MD-Fäden vorzugsweise koextrudiert oder in zwei nacheinander folgenden Schritten extrudiert sind, und dass die MD- Fäden einen abgeflachten, vorzugsweise rechteckförmigen, Querschnitt besitzen, wobei ein Verhältnis von einer Höhe des Querschnitts zu einer Breite des Querschnitts vorzugsweise zwischen 1 :1 ,2 und 1 :10, vorzugsweise zwischen 1 :1 ,5 und 1 :4, beträgt.

Die erfindungsgemäße Gewebekonstruktion ist eine ganz spezielle, da sie trotz der gestapelten MD-Fadenlagen lediglich eine einzige CMD-Lage besitzt, d.h. es handelt sich bei dem Gewebe um ein klassisches einlagiges Gewebe (piain weave). Die Dicke eines derartigen Gewebes ist gegenüber Geweben mit mehreren Lagen von CMD-Fäden deutlich reduziert, woraus sich z.B. eine erhöhte Flexibilität und die Möglichkeit ergibt, an

Umlenkwalzen kleinere Radien zu realisieren. Darüber hinaus ist der Materialeinsatz im Gegensatz zu bekannten Geweben mit mehreren Lagen von CMD-Fäden deutlich reduziert, so dass sich das erfindungsgemäße Gewebe kostengünstig herstellen lässt. Dazu trägt im Übrigen auch bei, dass nach der Erfindung nicht mehrere unabhängige, d.h. selbstständige Gewebelagen vorhanden sind, die durch Bindungs-CMD-Fäden aneinander gebunden werden müssten. Trotz dieser hinsichtlich seiner Anzahl von CMD-Fadenlagen

minimalistischen Ausführung, ist aufgrund der zwei gestapelten Lagen von MD-Fäden eine einfache Differenzierung der Gewebeeigenschaften zwischen Produktseite und

Maschinenseite möglich. Insbesondere lassen sich die auf der Produktseite geforderten Antihafteigenschaften zur Reduzierung der Verschmutzungsneigung in sehr einfacher Weise mit den auf der Maschinenseite geforderten Festigkeits- und Haltbarkeitseigenschaften kombinieren.

Darüber hinaus weist ein jeweiliger Querschnitt der Produkt-MD-Fäden mindestens zwei Bereiche aufweist, von denen ein erster Bereich aus dem ersten Material und ein zweiter Bereich aus dem zweiten Material besteht, wobei von dem zweiten Bereich ein wesentlicher, vorzugsweise überwiegender, Anteil einer auf den jeweiligen Produkt-MD-Faden

einwirkenden Zugkraft übertragbar ist. Da nur eine begrenzte Anzahl von Materialien mit einer hohen Oberflächenenergie, wie sie im vorliegenden Fall gefordert wird, existiert und die betreffenden Materialien nicht selten vergleichweise hochpreisig sind, sollte der Einsatz dieses speziellen "Antihaft-Materials" auf das zur Erzielung der gewünschten Wirkung erforderliche Maß beschränkt werden. Daher besteht die Möglichkeit, die bei den Produkt-MD-Fäden bzw. deren der Produktseite zugewandten Oberfläche eine "Beschichtung" auf einem Grundmaterial (zweites Material) gebildet werden kann. Der nicht von dem Antihaft-Material benötigte Querschnitt der Produkt-MD-Fäden kann aus einem solchen zweiten Material (Grundmaterial) bestehen, welches gute mechanische Eigenschaften und gleichwohl einen niedrigen Preis besitzt. Die Beschichtung kann dabei nur einen geringen Anteil des Gesamtquerschnitts des Fadens ausmachen (kleiner als 20 %).

Die "Beschichtung" der erfindungsgemäßen Produkt-MD-Fäden kann im Wege einer so genannten Nassbeschichtung oder alternativ im Wege einer Plasmabeschichtung (im Vakuum oder bei atmosphärischen Bedingungen) erfolgen, grundsätzlich aber auch im Wege sämtlicher anderer denkbarer Beschichtungsverfahren. Während bei einer

Nassbeschichtung die Bindung des Beschichtungsmaterials an das Grundmaterial im Wege von Adhäsion erfolgt, liegen bei einer Plasmabeschichtung kohäsive Bindungen vor, die im Vergleich mit adhäsiven haltbarer sind.

Der erfindungsgemäße Zwei-Komponenten-Aufbau eines Produkt-MD-Fadens besteht darin, dass der Querschnitt der Produkt-MD-Fäden einen zweiten Bereich in Form einer Seele und einen ersten Bereich in Form eines die Seele umschließenden Mantels aufweist, wobei derartige Produkt-MD-Fäden vorzugsweise koextrudiert oder im Wege einer 2-Stufen- Extrusion (1. Stufe = Seele, 2. Stufe = Mantel) hergestellt werden. Alternativ zu

"Beschichtungen" weisen derartige koextrudierte oder 2-stufig extrudierte Fäden eine Dicke des Mantels im Bereich zwischen 0,02 mm und 0,07 mm, vorzugsweise zwischen 0,03 mm und 0,06 mm, auf. Die Gefahr, dass das Antihaft-Material in diesen zwei ersten Bereichen im Laufe der Zeit mechanisch abgenutzt wird, so dass in Folge die Antihaft-Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gewebes verloren gingen, wird durch die bei der Koextrusion oder 2- Stufen-Extrusion ohne weiteres hinreichend groß zu wählende Materialstärke vermieden. Der Querschnitt der MD-Fäden oder eines Teils davon und/oder der Querschnitt der CMD- Fäden oder eines Teils davon ist abgeflacht, insbesondere rechteckförmig, insbesondere flach rechteckförmig sein. Bei rechteckförmigen Querschnitten kommen Höhen-Breiten- Verhältnisse zwischen 1 :1 ,2 und 1 :10 (Höhe : Breite), vorzugsweise zwischen 1 :1 ,5 und 1 :4, in Betracht.

Vorzugsweise sind die MD-Fäden oder ein Teil davon und/oder die CMD-Fäden oder ein Teil davon, als Monofilamente ausgeführt. Der Querschnitt der CMD-Fäden oder eines Teils davon kann rund, elliptisch oder oval oder polygonal und/oder abgeflacht, insbesondere rechteckförmig sein.

Vorzugsweise besteht der erste Bereich, d.h. das Antihaft-Material aus fluorhaltigem

Polymer, beispielsweise einem PVDF, einem ETFE oder einem PTFE oder Copolymeren von Polyethylen mit den vorgenannten fluorhaltigen Polymeren, und der zweite Bereich, d.h. das Seelenmaterial aus Polyester, Polyamid, Polyphenylsulfid, Polyetheretherketon,

Polypropylen, Aramid, Polyethaceton oder Polyethylennaphtalat.

Die Haftneigung der den Vliesstoff bildenden Fasern an dem erfindungsgemäßen Gewebe kann weiter reduziert werden, wenn zumindest das Material einer der Produktseite zugewandten Oberfläche zumindest derjenigen CMD-Fäden, die mit der Bahn des zu bildenden Vliesstoffs in Kontakt sein können oder von dort Fasern aufnehmen könnten, einen Kontaktwinkel, gemessen nach der Wilhelmy-Plattenmethode, von mehr als 80°, vorzugsweise mehr als 90°, weiter vorzugsweise mehr als 100°, aufweist. Insbesondere bei Bindungsarten, bei denen ein nicht unbeträchtlicher Teil der Kontaktfläche mit der

Vliesstoff bahn auch von den CMD-Fäden gebildet wird, sind deren Antihaft-Eigenschaften sehr vorteilhaft.

Die CMD-Fäden besitzen vorzugsweise einen runden Querschnitt, was die Webbarkeit verbessert. Typischerweise sind die MD-Fäden bei der webtechnischen Herstellung des erfindungsgemäßen Gewebes die Kettfäden, wohingegen die CMD-Fäden die Schussfäden des Gewebes sind. Um eine große Kontaktfläche, insbesondere auf der Produktseite des Gewebes, zu erzielen, können abwechselnd jeweils ein CMD-Faden mit einem größeren Durchmesser und ein CMD-Faden mit einem kleineren Durchmesser hintereinander angeordnet sein, wobei die CMD-Fäden mit dem kleineren Durchmesser mit den MD-Fäden abbinden und vorzugsweise zumindest an einer der Produktseite zugewandeten Oberfläche aus einem Material bestehen, das einen Kontaktwinkel von mehr als 80°, vorzugsweise mehr als 90°, weiter vorzugsweise mehr als 100°, besitzt. Darüber hinaus kann ein Teil der MD-Fäden und/oder der CMD-Fäden elektrisch leitend sein. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass an einem äußeren Mantel des Querschnitts der betreffenden Fäden Kohlenstoff vorhanden ist, der eine leitende Schicht bildet. Die Kohlenstoffbeschichtung kann beispielsweise mit Hilfe der üblichen

Beschichtungsverfahren insbesondere mittels einer Plasmabeschichtung hergestellt werden. Wenn das Gewebe zumindest in Form verteilter Einzelfäden elektrisch leitend ausgebildet ist (beispielsweise kann jeder fünfte oder achte MD-Faden oder CMD-Faden elektrisch leitend ausgeführt sein), lässt sich um das als umlaufendes Band ausgestaltete industrielle Gewebe ein elektrisches Feld erzeugen, wodurch die Anhaftung von Fasern bei der Herstellung des Vliesstoffs weiter unterbunden werden kann. Die Einleitung der zur Erzeugung des elektrischen Feldes nötigen Spannung erfolgt über die Umlenkeinrichtungen (Walzen), die typischerweise metallisch sind und mit der Maschinenseite des Gewebes in Kontakt kommen.

Eine besonders belastbare Naht eines Endlosbandes ergibt sich, wenn eine zwei

Gewebeenden verbindende Naht zu einem endlosen Transportband geschlossen ist, wobei die Naht eine Spiralnaht ist, die zwei sich über die gesamte Breite des Transportbandes erstreckende Nahtspiralen aufweist, die jeweils in Schlingen von MD-Fäden jeweils der sich gegenüber liegenden Gewebeenden eingedreht bzw. eingehängt sind und beide mittels eines sich über die gesamte Breite des Transportbandes erstreckenden Schließdrahts miteinander gekoppelt sind.

Die hervorragenden Anti-Haft-Eigenschaften der eigentlichen Produktseite des Gewebes besteht auch im Bereich der Spiralnaht, wenn die Nahtspiralen jeweils aus einem Faden bestehen, dessen Querschnitt mindestens zwei Bereiche, nämlich zum einen in Form einer Seele und zum anderen in Form eines die Seele umschließenden Mantels aufweist, wobei der Mantel aus einem Material besteht, das einen Kontaktwinkel, gemessen nach der

Plattenmethode von Wilhelmy, von mindestens 80°, vorzugsweise mindestens 90°, weiter vorzugsweise mindestens 100°, aufweist.

Die weiter oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs, insbesondere eines aerodynamisch gebildeten und chemisch und/oder thermisch verfestigten Vliesstoffs, bei dem eine Bahn des Vliesstoffs auf einer Oberfläche des Transportbandes in einer Herstellanlage bewegt wird, gelöst, bei der erfindungsgemäß das Transportband aus einem industriellen Gewebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 besteht. Schließlich wird die zugrunde liegende Aufgabe auch durch die Verwendung eines industriellen Gewebes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Transportband zum

Transport einer Bahn eines Vliesstoffs während dessen Herstellung, insbesondere während dessen aerodynamischer Bildung und chemischer und/oder thermischer Verfestigung in einem Ofen bzw. einer Heizeinrichtung gelöst.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Anlage zur Herstellung eines Vliesstoffs sowie mehrerer Ausführungsbeispiele industrieller Gewebe näher erläutert, aus denen ein Transportband zum Einsatz in einer Herstellanlage herstellbar ist.

Es zeigt:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung der Herstellungsschritte für einen

Vliesstoff,

Fig. 2: einen Längsschnitt, ein industrielles Gewebe in einer ersten

Ausführungsform,

Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein industrielles Gewebe in einer zweiten

Ausführungsform,

Fig. 4: einen Querschnitt durch das Gewebe gemäß Fig. 4 im Bereich eines ersten

CMD-Fadens

Fig. 5: wie Fig. 5 jedoch im Bereich eines zweitens CMD-Fadens

Fig. 6: einen Querschnitt durch einen MD-Faden

Fig. 7: einen Längsschnitt durch ein industrielles Gewebe in einer vierten

Ausführungsform im Bereich von Nahtschlingen,

Fig. 8: eine ausschnittsweise Draufsicht auf zwei Enden eines industriellen

Gewebes beim Schließen der Naht und

Fig. 9: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gewebes in einer fünften Ausführungsform im Bereich einer Spiralnaht.

Eine in Figur 1 gezeigte Anlage 1 dient zur Herstellung eines aerodynamisch gebildeten und sowohl thermisch als auch chemisch verfestigten Vliesstoffs, der die Anlage 1 an der Stelle 2 als endlose Bahn verlässt. Der Vliesstoff wird aus einer Faserpulpe, gemischt mit Bi- Komponentenfasern, und einem stark Wasser absorbierenden Kunststoffgranulat gebildet. Die Bi-Komponentenfasern besitzen einen Kern aus Polypropylen mit einem höheren Schmelzpunkt und einem den Kern umgebenen Mantel aus Polyethylen mit einem niedrigeren Schmelzpunkt. Die Ausgangsstoffe werden mittels einer Aufgabeeinrichtung 3 auf ein Formierband 4 aufgegeben wo sich eine Materialschicht ausbildet. Mit Hilfe eines Transferbandes 5 wird die Vliesstoffbahn zu einer Sprüheinrichtung 6 überführt, wo ein Auftrag einer Polymerdispersion mit Bindereigenschaften erfolgt. Beim Durchlaufen der Sprüheinrichtung 6 wird die Vliesstoffbahn mittels eines Bandes 7 transportiert.

Im Anschluss an die Sprüheinrichtung 6 wird die Vliesstoffbahn in eine erste

Trocknungseinrichtung 8 (Ofen) befördert, wo die Bahn mittels eines Transportbandes 9 transportiert wird. In der Trocknungseinrichtung 8 werden die Mäntel der zwei Komponenten- Fasern aufgeschmolzen sowie die in der Sprüheinrichtung 6 aufgesprühte Polymerdispersion ausgehärtet. Auf diese Weise wird der Zusammenhalt der Fasern des Vliesstoffes geschaffen.

Im Anschluss an die erste Trocknungseinrichtung 8 wird die Vliesstoffbahn mittels eines Bandes 10 durch eine zweite Sprüheinrichtung 11 geführt, bevor sie mittels eines zweiten Transportbandes 12 durch eine zweite Trocknungseinrichtung 13 geleitet wird. Eine

Endaushärtung der Vliesstoffbahn erfolgt in einer Härtungseinrichtung 14, wo der Transport der Vliesstoffbahn mit Hilfe eines dritten Transportbandes 15 erfolgt. Schließlich wird die fertige Vliesstoffbahn mit Hilfe eines Austragebandes 16 zum Ausgang (Stelle 2) der Anlage 1 geführt. Ein Problem bekannter Anlagen besteht darin, dass die Freiräume in Transportbändern 9, 12 sich mit nicht eingebundenen Fasern zusetzten, sodass die Permeabilität der

Transportbänder 9, 12 sinkt und nicht mehr hinreichend Luft in den Trocknungseinrichtungen 8, 13 durch die Vliesstoffbahn geführt werden kann. Die Wärmeübertragung auf die

Vliesstoffbahn ist dann unzureichend, sodass es zu einem unzureichenden Zusammenhalt der Fasern und damit zu einer unzureichenden Festigkeit der Vliesstoffbahn kommt, da die erforderlichen Temperaturen nicht mehr erreicht werden können. Abhilfe wird

erfindungsgemäß nunmehr durch ein Gewebe geschaffen, das in den Figuren 2 bis 8 gezeigt und nachfolgend näher erläutert wird.

Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils einen Längsschnitt, d. h. einen Schnitt parallel zu den in Laufrichtung der Vliesstoffbahn verlaufenden Fäden, durch industrielle Gewebe 30, 40.

Die Figur 2 zeigt ein Gewebe 30 mit nur einer Lage von CMD-Fäden 31 , jedoch wiederum zwei in gestapelter Anordnung befindlichen MD-Fäden 32 und 33. Diese weisen denselben Verlauf innerhalb des Gewebes auf; es handelt sich dabei also um sogenannte Doppelfäden. Die MD-Fäden 32, 33 erhalten ihre Orientierung zueinander jedoch stets bei, d. h. sind nicht zu- oder miteinander verdreht. Der MD-Faden 32, der auf der Produktseite PS des Gewebes 30 angeordnet ist, liegt somit stets oberhalb des auf der Maschinenseite MS angeordneten MD-Fadens 33. Mit ihren einander zugewandten Oberflächenbereichen sind die in gestapelter Anordnung verlaufenden MD-Fäden 32 und 33 in unmittelbarem Kontakt. Wie noch an späterer Stelle erläutert wird, besitzen die MD-Fäden 32, 33 eine abgeflachten rechteckigen Querschnitt, sodass sich im Gewebeverbund eine stabile Stapelung und Beibehaltung der Anordnung zueinander erzielen lässt. Ein in Figur 3 dargestelltes industrielles Gewebe 40 enthält in einer einzigen CMD-Lage angeordnete CMD-Fäden 41 und 42. Darüber hinaus sind in dem Gewebe 40 zwei Lagen von MD-Fäden 43 und 44 vorhanden, wobei die MD-Fäden 44 auf der Maschinenseite MS und die MD-Fäden 43 auf der Produktseite PS angeordnet sind. Wie sich insbesondere auch aus den Querschnittsdarstellungen gemäß den Figuren 4 und 5 ergibt, handelt es sich bei den CMD-Fäden 42, die einen kleineren Durchmesser besitzen, um abbindende Fäden (s. Figur 5), wohingegen die einen größeren Durchmesser aufweisenden CMD-Fäden 41 als reine Füllfäden zu bezeichnen sind und vergleichsweise geradlinig durch das Gewebe 40 verlaufen (s. Figur 4). Es ist ersichtlich, dass die CMD-Fäden 41 die jeweiligen Paare von MD-Fäden 43, 44 voneinander trennen (Figur 4), wohingegen die MD-Fäden 43, 44 im Bereich der CMD-Fäden 42 unmittelbar aufeinander liegen, d. h. in flächigen Kontakt zueinander stehen. Im Falle des Gewebes 40 sind die MD-Fäden 43, 44 die Kettfäden und die CMD-Fäden 41 , 42 die Schussfäden.

Die Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch einen einzelnen MD-Faden, wie er in den

Geweben 30, 40 jeweils auf der Produktseite PS (MD-Fäden 32, 43) eingesetzt werden kann. Der abgeflachte rechteckförmige MD-Faden besitzt eine Seele 61 (Fadenkern) und einen diese umschließenden Mantel 62 (Fadenmantel). Der äußere Umriss der Seele 61 ist rechteckförmig und besitzt eine Höhe 63 von 0,36 mm und eine Breite 64 von 1 ,07 mm. Der Mantel 62 ist in seiner Außenkontur ebenfalls rechteckförmig und besitzt eine Höhe 65 von 0,45 mm und eine Breite 66 von 1 ,20 mm. Hieraus ergibt sich eine Dicke 67 des Mantels 62 an seinen Längsseiten von ca. 0,045 mm. Der Mantel 62 besteht aus einem Material mit besonders hoher Oberflächenenergie wie beispielsweise PVDF. Hingegen besteht die Seele

61 aus einem Material mit guten mechanischen Eigenschaften mit besonders hoher

Zugfestigkeit, z.B. Polyester (PET). Sowohl das Material der Seele 61 als auch des Mantels

62 bieten eine hinreichend große Temperaturfestigkeit bis mindestens 200° C Figur 7 zeigt exemplarisch in einer Längsschnittdarstellung die Ausbildung einer Naht an einem Gewebe 45, das wie auch die bereits zuvor beschriebenen Gewebe 30, 40 zu einem endlosen Band zusammengefügt werden muss, um als Transportband 9, 12, 15 in der Anlage 1 Verwendung finden zu können. An einem Nahtende 46 des Gewebes 45 sind Nahtschlingen 47 ausgebildet, die dadurch gebildet werden, dass ein unterer MD-Faden 48 an einer Stelle 49 abgeschnitten und der dem Nahtende 46 zugewandte Restabschnitt entfernt wird. In den vormals von dem MD-Faden 48 gebildeten Kanal wird der obere MD- Faden 50 (Produkt-MD-Faden) des zugehörigen gestapelten Paares eingeführt und mit seinem Ende 51 bis an die Stelle 49 an der der untere MD-Faden 48 (Nicht-Produkt-MD- Faden) endet, zurückgeführt. Auf diese Weise bildet sich am Nahtende 46 die Nahtschlinge 47 aus dem MD-Fäden 48. Die CMD-Fäden 52 des Gewebes 45 bleiben bei dieser

Nahtausbildung unberührt.

Aus Figur 8 ist ersichtlich, dass bei zwei sich gegenüberliegenden Nahtenden 46, 53 des zu einem geschlossenen Band zusammen zu fügenden Gewebes 45 abwechselnd

Nahtschlingen 47 aus den MD-Fäden 50 gebildet wurden und die benachbarten MD-Fäden 50 ohne Nahtschlingenausbildung geblieben sind. Bei versetzter Anordnung der

Nahtschlingen 47 an den sich gegenüberliegenden Nahtenden 46, 53 lassen sich die beiden Nahtenden 46, 53 nach Art eines Formschlusses in Richtung der Pfeile 54, 55 relativ zueinander zusammenschieben. Auf diese Weise bilden die miteinander verschachtelten Reihen der Nahtschlingen 47 einen durchgängigen Nahtkanal, in den ein Schließdraht 56 (nach Art eines CMD-Fadens) eingeführt wird, wodurch die Naht geschlossen und ein endloses Band hergestellt ist.

Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Gewebes 70 mit einer alternativen Ausführungsform der Naht, nämlich in Form einer Spiralnaht. Ein industrielles Gewebe 70, das abgesehen von den Nahtenden denselben Aufbau wie das Gewebe gemäß den Figuren 3 bis 5 besitzt, weist an beiden freien Enden (in MD-Richtung betrachtet) Kettschlingen 71 auf, die aus den MD-Fäden 72, 73 ausgebildet sind, indem diese über eine gewisse Länge auf der Maschinenseite MS des Gewebes 70 zurück gewoben sind. In die Kettschlingen 71 , deren Enden auf einer gemeinsamen Geraden liegen, die rechtwinklig zu den MD-Fäden 72, 73 verläuft, ist für die Ausbildung einer

Spiralnaht 74 ein Faden 75 mit spiralförmigem Verlauf, und zwar durch jede Kettschlinge 71 einzeln, eingezogen. Der Faden 75 besitzt einen runden oder abgeflachten Querschnitt und ist aus zwei Komponenten zusammengesetzt, nämlich einem Fadenkern 76 und einem diesen im Querschnitt konzentrisch umgebenen Fadenmantel 77. Der Faden 75 kann durch Koextrusion oder durch eine mehrstufige Extrusion hergestellt werden indem zunächst der Fadenkern 76 durch Extrusion hergestellt und sodann im Wege einer zweiten Extrusion mit dem Material des Fadenmantels 77 umgeben wird. Der Mantel 77 besteht wie auch die der Produktseite PS zugewandte Oberfläche der MD-Fäden 72, 73 aus einem Material, das einen Kontaktwinkel, gemessen nach der Plattenmethode von Wilhelmy, von mindestens 80° besitzt. Das Schließen der Naht erfolgt in der Weise, dass beide Enden des Gewebes 70 mit ihren Nahtspiralen ineinander verzahnt werden, sodass sich innerhalb der Nahtspiralen 74 der beiden Enden ein Schließkanal 78 ausbildet, in den ein nicht dargestellter Schließdraht in eine Längsrichtung 79 der Nahtspiralen 74 eingeführt wird, wodurch die beiden

Gewebeenden miteinander verbunden werden.

Aufgrund der Oberflächeneigenschaften der Fäden 75 im Nahtbereich ist die Gefahr unterbunden, dass es in diesem Bereich zu unerwünschten Anhaftungen kommt was eintreten könnte, wenn die die Nahtspiralen 74 bildenden Fäden 75 aus einem Material mit einem geringeren Kontaktwinkel hergestellt würden. Die in dem Faden 75 vorhandene Seele 76 ermöglichst es, durch Wahl eines Materials mit hoher Zugfestigkeit, die notwendige Stabilität und Zugbelastbarkeit der Naht sicher zu stellen.

Bezugszeichenliste

1 Anlage

2 Stelle

3 Aufgabeeinrichtung

4 Formierband

5 Transferband

6 Sprüheinrichtung

7 Band

8 Trocknungseinrichtung

9 Transportband

10 Band

11 Sprüheinrichtung

12 Transportband

13 Trocknungseinrichtung

14 Härtungseinrichtung

15 Transportband

16 Austrageband

30 Gewebe

31 CMD-Faden

32 MD-Faden

33 MD Faden

40 Gewebe

41 CMD-Faden

42 CMD-Faden

43 MD-Faden

44 MD-Faden

45 Gewebe

46 Nahtende

47 Nahtschiinge

48 MD-Faden

49 Stelle

50 MD-Faden

51 Ende

52 CMD-Faden Nahtende

Pfeil

Pfeil

Schließdraht

Seele

Mantel

Höhe

Breite

Höhe

Breite

Dicke

Gewebe

Kettschlingen

MD-Faden

MD-Faden

Nahtspirale

Faden

Seele

Mantel

Schließkanal

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