Способ и устройство для изготовления слоистых нетканых материалов посредством гидродинамического иглопрокалывания

1 Из ЕР-А-0333209 известно гидродинамическое связывание эластомерных филаментных волокон вместе с волокнами целлюлозной массы для упрочнения слоистого нетканого материала. Однако при этом способе упрочнения существует опасность того, что большое количество волокон целлюлозной массы вымывается из системы, т.е. волокна безвозвратно теряются. Кроме того, на практике установлено, что внешний слой такого слоистого нетканого материала также имеет склонность к пиллингообразованию (закатыванию волокон в комочки на поверхности изделия), как описано в WO 90/04066. Для решения этой проблемы в ЕР-А 0540041 было предложено подвергать филаментное нетканое полотно гидродинамической обработке перед подачей волокон целлюлозной массы. Это должно придать нетканому полотну не только более высокую прочность, но и улучшить впитывающую способность нетканого полотна по отношению к волокнам целлюлозной массы, которые улучшают свойства распределения жидкости. Только после этого этапа волокно целлюлозной массы подается на подвергаемое иглопрокалыванию нетканое полотно и затем для связывания с нетканым полотном высушивается или механически набивается в нетканое полотно. Можно констатировать, что все эти методы изготовления нетканых изделий не соответствуют условиям на практике. В особенности подвергалась критике склонность к пиллингообразованию слоистых нетканых полотен, в частности, на внешней стороне филаментного нетканого полотна. В основе изобретения лежит задача создания способа и соответствующего ему устройства, с помощью которых обеспечивается улучшение характеристики поверхностной износостойкости и при этом одновременно достигается хорошее связывание волокон целлюлозной массы с несущим нетканым полотном. Кроме того,следует уделить внимание тому, чтобы подаваемый слой целлюлозной массы при эффективном связывании с несущим нетканым полотном не испытывал безвозвратных потерь или чтобы такие потери были несущественными. Исходя из ЕР-А-0540041, изобретение предусматривает решение поставленной задачи,состоящее в том, что полученное фильерным способом нетканое полотно перед нанесением слоя предварительно упрочняется с помощью сверхпоглощающего материала, как при иглопрокалывании воздухом, или для предварительного упрочнения подвергается каландрованию,затем подается слой целлюлозной массы, и оба совместно упрочняются гидродинамическим гидравлическим иглопрокалыванием и затем высушиваются. Упрочнение каландрованием филаментного нетканого полотна перед дальнейшей обработкой не только улучшает износостойкость конечного продукта, но и снижает 2 потери целлюлозной массы при поверхностном и сквозном гидравлическом иглопрокалывании. Однако следует обращать внимание на то, чтобы это каландрование производилось не слишком интенсивно. Если упрочнение слишком высоко и точки связи слишком многообразны, то связывание слоя целлюлозной массы за счет гидравлического иглопрокалывания с каландруемым нетканым полотном затрудняется. По этой причине для улучшения характеристики склонности к пиллингообразованию нетканое полотно в конце процедуры связывания после высушивания может еще раз каландроваться, за счет чего достигается прочное связывание всех поверхностных волокон. В случае нетканого продукта только с одним слоем фильерного нетканого материала необходимо нагревать только валок, находящийся рядом со слоем фильерного нетканого материала. Следует иметь в виду, что слой целлюлозной массы в этом способе изготовления гидродинамически связывается с нетканым материалом, в противном случае, продукт не может существовать на практике из-за расслаивания. Еще лучше, если на слой целлюлозной массы подается дополнительное предварительно упрочненное филаментное нетканое полотно или пряжа кардного прочеса и три слоя совместно подвергаются гидродинамическому иглопрокалыванию. И в этом варианте завершающее каландрование обеспечивает дополнительное преимущество. Также является предпочтительным,чтобы вместо филаментного нетканого полотна в качестве несущего нетканого материала применялась каландрованная пряжа кардного прочеса, на которую затем в качестве покровного слоя накладывалось бы фильерное нетканое полотно. Соответствующее устройство для осуществления способа схематично представлено на чертежах, где показано следующее: фиг. 1 - вид сбоку проходной машины для изготовления слоистого нетканого материала только с одним несущим слоем; фиг. 2 - вид сбоку установки по фиг. 1, дополненной подводом дополнительного покровного слоя из филаментного нетканого материала перед гидравлическим иглопрокалыванием; и фиг. 3 - установка по фиг. 2, но с кардочесальным устройством на входе для изготовления пряжи кардного прочеса в качестве несущего слоя. Филаментные волокна 2, непрерывно выходящие из устройства 1, которое по существу известно и не требует детального рассмотрения,сходятся на перемещающейся внизу бесконечной ленте 3, которая проходит в направлении стрелки 4. С этой бесконечной лентой 3 сопряжена холстообразующая (каландрующая) установка 5, которая по желанию с применением соответствующей энергии и теплоты выдает в необходимом случае также тонкотисненое уп 3 рочненное нетканое полотно. Холстообразующая установка может быть также заменена не показанной на чертеже установкой воздушного упрочнения. Действие упрочнения должно быть лишь незначительным, чтобы целлюлозная масса посредством иглопрокалывания вступала во внутреннее соединение с филаментным нетканым материалом. После этого этапа способа осуществляется, как известно, подача волокна целлюлозной массы, например, с помощью устройства 6, выполненного согласно ЕР-А 0032772. Оба слоя нетканого материала затем нагружаются совместно для связывания посредством гидродинамического иглопрокалывания 7, которое вместо бесконечной ленты по фиг. 1 может быть осуществлено также на проницаемом барабане по фиг. 2. И затем осуществляется процесс высушивания в устройстве, выполненном в виде барабанного сита 8, 9 с продувочной вентиляцией. В устройстве 8 барабанное сито снабжено вентилятором непосредственно с торцевой стороны. И, наконец, должно осуществляться еще одно дополнительное каландрование, в данном случае с более высокой энергией. Упрочнение должно быть настолько интенсивным, чтобы в конечном продукте обеспечивалась более высокая требуемая износостойкость. В примере по фиг. 1 необходимо обогревать только валок 16, который соприкасается с фильерным нетканым полотном. Проходная машина по фиг. 2 соответствует той, которая показана на фиг. 1, однако, в ней дополнительно вырабатывается посредством устройства 10 второе, подаваемое не показанным на чертеже роликом, лишь слегка упрочненное филаментное нетканое полотно 12, которое также может проходить предварительную обработку. Это справедливо и для несущего нетканого полотна по фиг. 1 с элементами 1-4. В любом случае верхнее накрывающее нетканое полотно 12 должно предварительно упрочняться с помощью каландра 11. После того как накрывающее нетканое полотно 12 выкладывается на слой целлюлозной массы, уложенный устройством 6 на основное нетканое полотно из устройства 1, 5, осуществляется названное гидравлическое иглопрокалывание, которое в этом варианте осуществления может производиться с обеих сторон и в необходимом случае на нескольких этапах, так как слой целлюлозной массы с обеих сторон покрыт нетканым полотном. Для этого служат расположенные друг за другом барабаны 13, 14 для иглопрокалывания, которые обходятся по меандру и над которыми сверху соответственно расположены показанные стрелками распылительные элементы. Последующее высушивание производится в данном случае с помощью сушителя 9 с вентиляцией, барабанное сито 9' которого расположено внешним образом относительно вентилятора. В завершение, в данном варианте осуществления также могут использоваться каландры, показан 004031 4 ные валками 15, 16, причем в данном случае должны нагреваться оба валка 15, 16. До сих пор рассматривалось изготовление фильерного нетканого полотна для последующего каландрования. Разумеется, вместо фильерного нетканого полотна может также изготавливаться пряжа кардного прочеса в качестве несущего слоя, который подвергают каландрованию 5 и тем самым предварительному упрочнению, и на это нетканое полотно затем подается слой целлюлозной массы 6. Это показано на фиг. 3. Для этого в качестве устройства раскладывания нетканого полотна служит кардочесальная машина 1'-4'. Кардочесальная машина состоит из коробчатого питающего элемента 1' с расположенным под ним вибротранспортером 2', который передает равномерно по ширине распределенное волокно пряжи кардного прочеса с помощью крацовочного (скребкового) и разрыхлительного валков 3'. Последующая бесконечная лента 4' передает разложенную пряжу кардного прочеса к холстообразующей (каландрующей) установке 5, как описано выше. В качестве покровного слоя 12 следует затем после слоя целлюлозной массы фильерное нетканое полотно, которое может быть образовано в схематично показанном блоке 10. Также может возникнуть потребность применения в качестве несущего нетканого полотна фильерного нетканого полотна, на которое после слоя целлюлозной массы накладывается прочес. В этом случае блок 10 представлял бы собой устройство, как то, которое обозначено ссылочными позициями 1'-4', в то время как вместо кардочесальной машины было бы размещено устройство формирования фильерного нетканого полотна, подобно обозначенному ссылочными позициями 1, 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления слоистого нетканого материала по меньшей мере из одного несущего нетканого полотна, такого как фильерное нетканое полотно, и одного наложенного на это несущее нетканое полотно, например, слоя целлюлозной массы, для изготовления изделия гигиенического назначения, отличающийся тем,что фильерное нетканое полотно перед нанесением слоя уплотняют в сухом виде со сверхпоглощающим материалом для предварительного упрочнения, затем подают слой целлюлозной массы и совместно подвергают их упрочнению посредством гидродинамического гидравлического иглопрокалывания и затем высушивают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительное упрочнение, предварительное уплотнение осуществляют сжатым воздухом. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительное упрочнение, предварительное уплотнение осуществляют путем каландрования. 6 тканого полотна совместно со сверхпоглощающим слоем материала способом по любому из пп.1-9, содержащееa) устройство формирования фильерного нетканого полотна или кардочесальное устройство (1, 2; 10; 1'-4'),b) устройство воздушного упрочнения или устройство каландрования (5, 11),e) в необходимом случае непосредственно подключаемое устройство (6) для подачи слоя целлюлозной массы на предварительно упрочненное несущее нетканое полотно,f) устройство гидравлического иглопрокалывания (7; 13, 14) для направления струй воды на слой целлюлозной массы,g) сушитель (8, 9) иh) в необходимом случае дополнительное устройство упрочнения, такое как устройство каландрования (15, 16). 11. Устройство по п.10, отличающееся тем,что перед гидродинамическим устройством гидравлического иглопрокалывания (1, 2, 5) для образования накрывающего слоя размещено дополнительное с) устройство формирования фильерного нетканого полотна или кардочесальное устройство (10), за которым следуетd) устройство упрочнения, такое как устройство каландрования (11), перед устройством гидравлического иглопрокалывания (13, 14). 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что перед этапом упрочнения путем гидравлического иглопрокалывания на двухкомпонентное слоистое нетканое полотно на сверхпоглощающий материал наносят покровный слой. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве покровного слоя также используют предварительно упрочненное, такое как каландрованное, фильерное нетканое полотно. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве накрывающего слоя используют предварительно упрочненную, такую как каландрованную, пряжу кардного прочеса. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что предварительное упрочнение,такое как упрочнение каландрованием, осуществляют перед гидравлическим иглопрокалыванием только при легком связывании волокон несущего нетканого полотна. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что высушенное композитное нетканое полотно вновь каландруют с более высокой энергией. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что в качестве несущего нетканого полотна сначала формируют каландрованную пряжу кардного прочеса, на которую после слоя целлюлозной массы накладывают покровный слой. 10. Устройство для изготовления изделия гигиенического назначения из фильерного не Фиг. 1 Фиг. 2