(57)【要約】  高温ガスにより繊維製品を固化するための、特に熱可溶性の繊維および／またはフィラメント有する不織布を固化するための装置においては、処理室内部で回転可能に支承された、多数の開口部を通ってガス透過性に構成された、固化すべきウェブによりその一部が巻き付けられる周囲面を備えたドラムと、このドラムに所属する、ドラムが吸引により置かれている吸引装置と、ドラムから案内される空気を加熱するための加熱装置を備えており、ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面に、固化の経過時に繊維製品（１，１１）を多数の開口部（９）を用いて型押しする構造シェル（８）が置かれており、これらの開口部（９）は、ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面の開口部よりも大きい。
2014510199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温ガスにより繊維製品を固化するための、特に熱可溶性の繊維および／またはフィラメント有する不織布を固化するための装置であって、
−高温空気が供給される処理室内部で回転可能に支承された、多数の開口部を通ってガス透過性に構成された、固化すべきウェブによりその一部が巻き付けられる周囲面を備えたドラムと、
−このドラムに所属する、ドラムが吸引により置かれている吸引装置と、
−ドラムから案内される空気を加熱するための加熱装置を備えている装置において、
ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面に、固化の経過時に繊維製品（１，１１）を多数の開口部（９）を用いて型押しする構造シェル（８）が置かれており、これらの開口部（９）が、ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面の開口部よりも大きいことを特徴とする装置。
【請求項２】
ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面の開口部が、直径が１ｍｍ未満であり、不織布を型押しする構造シェル（８）内の開口部（９）が、２ｍｍより大きい直径を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面の開口部が、８ｍｍ未満の、好ましくは５ｍｍ未満の直径を有しており、不織布を型押しする構造シェル内（８）の開口部（９）が、８ｍｍよりも大きいな直径を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面が、スクリーン繊維（１０）として構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
ガス透過性に構成されたドラム（５）の周囲面上に張られた構造シェル（８）が、開口部（９）を備えた金属板として構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
金属板（８）が１ｍｍよりも大きい肉厚を有しており、好ましくは２．５ｍｍよりも大きい肉厚を有していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ドラム（５）の内部には、吸引装置と接続した吸引箱（１２）が配置されており、この吸引箱がドラム周囲下側に向いた吸引スリット（１３）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
構造シェルが単一ピースで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
構造シェルが複数ピースで構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
複数ピースで構成された構造シェルが、複数の切片を備えており、構造シェル上で固化され、かつ型押しされた材料ウェブに継目の痕跡が生じないように、構造シェルの個別の切片がつなぎ合わされていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
高温ガスにより繊維製品を固化するための、特に熱可溶性の繊維および／またはフィラメント有する不織布を固化するための方法において、
−高温空気が供給される処理室内に配置されたガス透過性の貫流ドラムに材料ウェブを巻き付ける工程であって、前記貫流ドラムが多数の開口部を備えたガス透過性の周囲面を備えており、前記周囲面に開口部を備えた構造シェルが配置されている工程と、
−貫流ドラム内に吸引装置を当てがう工程であって、それにより高温空気が処理室から材料ウェブを通じて吸引され、材料ウェブが構造シェル上で固化され、かつ開口部により構造シェル内で型押しされるように、貫流ドラム内部の吸引装置ならびに処理室内部の高温空気が選定される工程を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による、高温ガスにより繊維製品を固化する（Ｖｅｒｆｅｓｔｉｇｕｎｇ）ための装置、および請求項１１による、ウェブ形状の繊維製品を固化するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥装置（ベルト乾燥機、ドラム乾燥）を用いて、乾燥機を通って移送される材料ウェブの湿気の除湿が行われる。炉として、材料ウェブ（繊維および／またはフィラメント）に熱を加えるために使用される装置が表してある。これにより、例えば不織布の熱可塑性繊維の熱処理（熱固化）を行うことができ、さらに、炉を用いて、不織布内にある固化剤を活性化させて不織布を固化させる。
【０００３】
特許文献１には、ウェブ形状の繊維製品を担持する表面が型押し開口部（ｍｕｓｔｅｒｇｅｂｅｎｄｅ  Ｏｅｆｆｎｕｎｇｅｎ）を備えた乾燥機が記載されている。特に、不織布ウェブは乾燥ドラムの周囲に巻き付けられており、かつ高温空気により貫流される。不織布は、予め流体力学上の衝撃により固化され、かつ乾燥機内で、流体力学上の衝撃の際に受けた湿気を導出される。不織布を貫流する高温空気は繊維を型押し開口部内に引っ張るので、乾燥ドラム内の型押し開口部は印模様を残す。
【０００４】
特許文献２からは、可溶性の繊維を含む材料を固化することが知られている。これは過熱された蒸気により、固化する繊維の初期の溶解と融解が生じ、それにより繊維材料は固化されている。
【０００５】
特許文献３には、一体化された高温蒸気付加装置が示してあり、可溶性の繊維から成る不織布は固化され、同時に構造を形成される。
【０００６】
したがって本発明は、高温ガスにより繊維製品を固化するための、特に熱可溶性の繊維および／またはフィラメント有する不織布を固化するための装置から出発して、
この装置は、処理室内部で回転可能に支承された、多数の開口部を通ってガス透過性に構成された、固化すべきウェブによりその一部が巻き付けられる周囲面を備えたドラムと、このドラムに所属する、ドラムが吸引により置かれている吸引装置と、ドラムから案内される空気を加熱するための加熱装置から成る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１３２５６３号明細書
【特許文献２】独国特許ＰＣＴ出願公開第６９４１２１０６号明細書
【特許文献３】独国特許特許出願公開第１０２００７０５３０３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、本発明に類するような装置を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１と１１の特徴により解決される。本発明の有利な他の形態は従属請求項にある。
【００１０】
本発明によれば、ガス透過性に構成されたドラムの周囲面に、固化の経過時に繊維材料を多数の開口部を用いて型押しする構造シェル（ｐｒａｅｇｅｎｄｅ  Ｓｔｒｕｋｔｕｒｓｃｈａｌｅ）が置かれており、これらの開口部は、ガス透過性に構成されたドラムの周囲面の開口部よりも大きい。
【００１１】
ガス透過性に構成された周囲面は、ドラムシェルの層であるのが好ましい。
【００１２】
本発明の別の形態として以下のものが挙げられる。
【００１３】
−ガス透過性に構成されたドラムの周囲面の開口部は、直径が１ｍｍ未満であり、この場合、不織布を型押しする構造シェル内の開口部は、２ｍｍの、特に２．５ｍｍより大きい、好ましくは５ｍｍよりも大きい、そして好ましくは２０ｍｍよりも小さい直径を有する。構造シェル内の開口部間あるいは孔間のウェブは、約２ｍｍの幅であるのが好ましい。
【００１４】
−代替え的にガス透過性に構成されたドラムの周囲面の開口部は、８ｍｍ未満の、好ましくは５ｍｍ未満の直径を有しており、この場合、開口部は構造シェル内の８ｍｍよりも大きいな直径を有している。
【００１５】
−ガス透過性に構成されたドラムの周囲面は、スクリーン繊維として構成できる。スクリーン繊維のメッシュ幅は、１ｍｍ未満であるのが好ましい。スクリーン繊維は、開口部を備えた剛体のドラムシェル層に置かれているのが好ましい。代替えとして、構造シェルは、開口部を備えた剛体のドラムシェル層に直接置かれてもよい。この場合、ガス透過性に構成された周囲面は、開口部を備えたドラムシェル層である。
【００１６】
−ガス透過性に構成されたドラムの周囲面上に張られた構造シェルは、開口部を備えた金属板あるいは穿孔された金属板として構成されている。
【００１７】
−金属板は１ｍｍよりも大きい肉厚を有しており、好ましくは２．５ｍｍよりも大きい肉厚を有している。
【００１８】
−ドラムの内部には、吸引装置と接続した吸引箱が配置されており、この吸引箱はドラム周囲下側に向いた吸引スリットを備えている。代替え的に、ドラムは繊維製品の巻き付け領域において、すなわち製品領域において全面的に下方から吸引されてもよい。
【００１９】
ドラムの周囲面は、例えばスクリーン繊維を備えたカバーを備えており、スクリーン繊維内の開口部は１ｍｍ未満である。通常熱固化装置に使用するスクリーン繊維は、１ｃｍ当たり８／８横糸／経糸（２０メッシュ繊維）を有しており、ワイヤは０．４ｍｍの直径を有する。このことから、約３０％の開口率（透過率）が得られる。より繊細なスクリーンメッシュは、１ｃｍ当たり、２４／２２横糸／経糸を備えた６０メッシュ生地である。
【００２０】
０．１８９ｍｍの糸幅の場合、開口率は約３０％である。
【００２１】
スクリーン繊維に関して、本発明によれば、パターン開口部を備えたパターン面あるいは構造シェルが置かれている。これらの開口部は、２ｍｍよりも大きい、特に５ｍｍよりも大きい直径を有しておりのが好ましい。その際、開口部の直径は、最小寸法である。
【００２２】
パターン面あるいは構造シェルは、１ｍｍよりも大きい肉厚、好ましくは２．５ｍｍよりも大きい肉厚を有する金属板として製造されている。この金属板あるいは構造シェルは、一つあるいは複数のピースもしくは切片の形態でドラムの外周部の周りを覆っているか
あるいは張り巡っている。従って、構造シェルは単一ピースあるいは複数ピースであってもよい。複数ピースで構成された構造シェルの部分あるいは切片は、継ぎ目無しで接ぎ合わされているのが好ましく、従って材料ウェブが構造シェル上で固化されかつ型押しされると、継目の痕跡は材料ウェブには生じない。金属板あるいは複数の金属板の固定は、ベルトあるいはその他の適切な張力手段により行われ、これらの手段は加工すべきフォーマットの外部にある。作用幅の領域内に配置されている、すなわち材料ウェブが構造シェル上にある領域内に配置されている張力手段を使用してもよい。例えば、張力手段は作用幅の中心に、そして作用幅の領域の各々の外側においてもよい。仕上げられた繊維製品には、作用幅の内側に配置された固定手段によって痕跡あるいは跡が生じる。これらの痕跡あるいは跡は、仕上げられた繊維製品から切り離すことができる。例えば、中央部の細片と縁部細片を切り離すことができる。
【００２３】
本発明は、熱可融性の繊維から成る不織布が本発明によるドラムにより行われる熱固化工程により固化され、また同時に構造を与えられるという認識を利用する。ドラム上に置かれたパターン面のパターン開口部あるいは構造シェルは、例えば円あるいは一様に割当てられた六角形として構成されている。代替えとして、パターン開口部は、三角形、正方形、あるいは他の任意に形成された開口部であってもよい。このような面構造により改善された外観が得られ、さらに体積の増大も得られる。
【００２４】
本発明は、不織布を固化しかつ不織布に構造を与えるために使用され、この不織布は、熱可溶性の繊維またはフィラメントから成るか、あるいは熱可溶性の繊維またはフィラメントを有する。異なる溶解温度を有する繊維から成る混合体も使用でき、もしくはコアシェルタイプの複合繊維も使用できる。加えられる高温ガスの温度も、不織布を通るガスの貫流流量も使用される繊維あるいはフィラメントに相当するように選定される。
【００２５】
本発明による装置はいわゆるオメガ固化装置であってもよく、このオメガ固化装置において、処理すべき材料ウェブは透過性に構成された貫流ドラムの周囲に案内されている。さらに、複数の固化装置が処理すべき材料ウェブが複数の貫流ドラムの周囲に案内されている固化装置も可能である。
【００２６】
本発明の他の形態によれば、材料ウェブを担持するドラムの内部には、付加的な吸引装置が配置されており、この吸引装置は、強力な負圧を用いて処理室からの高温空気を材料ウェブを通じて吸引する。従って、構造形成効果は改善することができる。さらに、現存する装置を簡単な手段を用いて拡張することができる。
【００２７】
さらに、高温ガスを用いてウェブ形状の繊維製品を固化するための、特に熱可溶性の繊維および／またはフィラメント有する不織布を固化するための方法において、以下の工程、すなわち、
−高温空気が供給される処理室内に配置されたガス透過性の貫流ドラムの周囲に材料ウェブを巻き付ける工程であって、前記貫流ドラムが多数の開口部を備えたガス透過性の周囲面を備えており、前記周囲面に開口部を備えた構造シェルが配置されている工程、
−貫流ドラム内に吸引装置を当てがう工程であって、それにより高温空気が処理室から材料ウェブを通じて全面にわたって吸引され、材料ウェブが構造シェル上で固化され、かつ開口部により構造シェル内で型押しされるように、貫流ドラム内部の吸引装置ならびに処理室内部の高温空気が選定される工程
が設けられていると有利である。
【００２８】
さらに、図に基づいて本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】高温ガスで帯状の繊維製品を固化するための装置を示す図である。
【図２】構造シェルの部分拡大図である。
【図３】図２による構造シェルのＡ−Ａ断面図である。
【図４】構造シェルに配置された材料ウェブを備えた図３の部分図である。
【図５】付加的な吸引装置を備えた、高温ガスによりウェブ状の繊維製品を固化するための装置を示す図である。
【図６】複数部分の構造シェルを供えた貫流ドラムの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３０】
図１はオメガデザインの高温空気で運転される熱固化装置（熱固化オーブン）を示す。固化されるべき材料ウェブ１は、矢印の方向に方向転換ドラム２，３，４の周囲に案内されて、通気性を備えた貫流ドラム５の周囲を走行する。貫流ドラム５あるいは材料ウェブ１を貫流ドラム５の外周部に案内するか、もしくは外周部から細くなる両ドラム３，４は、処理室を形成するケーシング６内に配置されており、このケーシングには図示していない手段を介して高温空気が供給可能である。貫流ドラムは処理室内で回転可能に配置されている。処理室には図示していないガスバーナーを介して加熱された空気が供給される。ガスバーナーで加熱されたこの空気は、図示されていないが、それ自体公知の送風機を介して、貫流ドラム５の内部を通って吸引され、従って固化すべき材料ウェブ１を貫流する。さらに空気を、電気式加熱器により加熱するか、あるいは蒸気と油で加熱された熱交換機により加熱することもできる。従って、加熱された空気は、処理室から貫流ドラム上に配置された材料ウェブと貫流ドラムを通って、貫流ドラム内部に流れる。ドラム３，４の領域内で遮蔽板７（金属板）を用いて、貫流ドラムを材料ウェブ１により巻き付けられない部分内でも乾燥空気が貫流するのが阻止される。ケーシング６の内部での高温空気の流れ方向は、矢印で示してある。
【００３１】
貫流ドラムは、ガスを通す周囲面をそなえている。この周囲面は、ドラムシェルの一つの層である。この層は、スクリーン繊維として形成されているのが好ましい。スクリーン繊維は開口部を備えたドラムの硬い周囲層に置くことができる。
【００３２】
この周囲面には構造シェルあるいは構造テンプレート８が置かれている。図２には、構造テンプレート８の外周部の平面図の拡大図が示してある。図示した実施例は、肉厚が３ｍｍの金属板であり、この金属板にはハニカム状の開口部９が穿孔されている。
【００３３】
図３には図２による構造テンプレート８の断面図Ａ−Ａが示してある。図３には、貫流ドラムがその外周部に、あるいは周囲面としてスクリーン繊維１０の形状のカバーを有しており、このスクリーン繊維は、ガス透過性であり、横糸ワイヤ及び縦糸ワイヤの厚さもしくは織物密度に基づいて、１ｍｍ未満のオーダーの開口部を備えている。このスクリーン繊維には構造テンプレート８の金属板が置かれている。構造テンプレート８の開口部９は、５ｍｍより大きな直径を有する。ハニカム状開口部９と１０ｍｍの直径を使用したテストにより、特に好ましい外見が明らかになった。さらに測定可能でかつ明白な容量の増大が得られる。
【００３４】
スクリーン繊維は、開口部を備えた剛体のドラムシェル層に置くことができる。この開口部を備えた剛体のドラムシェル層は、その中に開口部が作られている一つのドラムに形成された金属板から成るのが好ましい。
【００３５】
代替として、スクリーン繊維は除外できるので、構造シェルは開口部を備えた剛体のドラムシェル層に直接置かれている。この場合、開口部を備えた剛体のドラムシェル層は、ガス透過性の周囲面である。この場合、剛体のドラムシェル層の開口部は、８ｍｍ未満の、好ましくは５ｍｍ未満の直径を有する。この場合、構造シェルは８ｍｍより大きな開口部を有する。
【００３６】
図４には、高温空気が貫流している間、不織布１１（図１の材料ウェブ）上に構造テンプレート８とスクリーン繊維１０作用させることが示してある。不織布１１は熱可融性の繊維から成り、かつ図示していないカードを用いて、ここに記載した熱固化装置の前方でけばとして形成された。貫流ドラム５内部の誘引通風と処理室６の内部の空気の温度は、不織布１１あるいは材料ウェブが貫流によりもたらされる繊維の初期の溶解により所望の程度まで固化されるように選定される。この場合、不織布１１あるいは材料ウェブは、構造テンプレート８の金属板に載置された面に型押し部を備えている。構造テンプレート８の開口部の内側で、繊維材料は、バリア層として作用するスクリーン繊維１０まで深絞りされる。ガス透過性のスクリーン繊維１０のバリア効果により、不織布１１は十分滑らかな表面を備えるようになり、表面領域のほつれは防止される。
【００３７】
本発明の別の形態を図５に示す。貫流ドラム５の内部には吸引箱１２が配置されており、この吸引箱はドラム周囲の下側に向いた吸引スリット１３を備えている。吸引スリット１３は、貫流ドラム５の作用幅にわたり延びている。吸引箱１２は、導管を介して吸引装置と接続しており、かつこの吸引装置により負圧を受ける。吸引された空気は再度処理室に供給される。
【００３８】
従って、吸引箱１２内に生じた負圧は、貫流ドラム５内の換気装置により生じた負圧よりも高い。それにより、構造形成効果はできる限り固化とは独立して目的に合致して強化することができる。現存する熱固化装置は、このような吸引装置により簡単な方法で増強できる。
【００３９】
図示した構造シェル８は、単一ピースあるいは複数ピースで設計できる。
【００４０】
図６には複数ピースの構造シェル８を備えた貫流ドラム５が示してあり、構造シェル８は分解図として示してある。図１〜５にあるように、貫流ドラム５と構造シェル８は単に概略的に示してある。簡略化のために、貫流ドラム５の構造シェル８内の開口部とガス透過性の周囲面の開口部は図示していない。
【００４１】
構造シェル８の個々の部分は切片８’を形成している。継目の痕跡が構造シェル８の個々の部分間の接続箇所により、構造シェル８上で固化され、かつ形押しされた不織布１１内に切片８’は生じない。従って、個別の切片８’は、継目の痕跡が構造シェル８により固化されかつ形押しされた不織布１１内に生じないように互いに接して継目が無く接合される。図６において、六つの切片８’から成る構造シェル８が示してある。切片８’は、例えばベルトあるいはその他の張力手段などの図示していない固定手段により、還流ドラム５に固定される。構造シェル８の個別の切片８’は、接合の直前に示してあるので、個別の切片８’は互いにそしてスクリーン繊維１０まで僅かな間隔を備えている。
【符号の説明】
【００４２】
１    繊維ウェブ、材料ウェブ、不織布ウェブ
２    ドラム、方向転換ドラム
３    ドラム、方向転換ドラム
４    ドラム、方向転換ドラム
５    ドラム、貫流ドラム
６    ケーシング、処理室
７    遮蔽板（カバー）
８    構造テンプレート、金属板、構造シェル
８’  構造シェルの切片
９    開口部
１０  スクリーン繊維
１１  不織布
１２  吸引箱
１３  吸引スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2014510199.tif 000009
2014510199.tif 000010
2014510199.tif 000011
2014510199.tif 000012
2014510199.tif 000013
2014510199.tif 000014
2014510199.tif 000015
2014510199.tif 000016