Magazine März 2011

Aktuelle Informationen aus der textilen Welt

Ihr Partner für die Wasserstrahlverfestigung

Im Jahr 2004 begann Groz-Beckert sein Engagement im Bereich der Herstellung von Düsenstreifen. Heute zählt das Unternehmen zu den führenden Herstellern. Das Angebot umfasst Düsenstreifen mit einer Gesamtlänge von 200 bis 5.700 mm und mit 40 bis 14.500 Düsen in ein, zwei, drei oder vier Reihen. Die Durchmesser reichen von 0,08 bis 0,19 mm.

Generell sind Düsenstreifen hochempfindliche Präzisionswerkzeuge, deren Einsatz besondere Sorgfalt verlangt. Beschädigungen der Düsen im μm‑Bereich, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, können dennoch die physikalischen Eigenschaften des Spunlace-Produkts beeinflussen. In extremen Fällen muss der Düsenstreifen ausgetauscht werden.

Mit Präzision und Kompetenz bietet Groz-Beckert Düsenstreifen in allen gängigen Dimensionen und Lochgeometrien. Das angewandte Fertigungsverfahren garantiert ein absolut gratloses Produkt mit exakten, formschlüssigen und uniformen Düsengeometrien. Minimaler Verschleiß und möglichst geringe Verschmutzungen des Düsenstreifens stehen im Fokus.

Eine Technologie mit hohen Ansprüchen

Das Verfahren der Wasserstrahl­verfestigung beruht auf dem Verwirbeln einzelner Fasern mittels einer Vielzahl sehr feiner Wasserstrahlen. Um diese zu erzeugen, wird Wasser unter hohem Druck von 30 bis 420 bar in einen Düsenbalken gleichmäßig über eine Anlagenbreite von 500 bis 5.700 mm verteilt – und durch die Düsenbohrungen eines innen liegenden Düsenstreifens geleitet. Pro Anlage kommen durchschnittlich fünf bis sechs Düsenbalken zum Einsatz. Die so erzeugten Wasserstrahlen, mit einem Durchmesser von 0,08 bis 0,19 mm, treffen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 280 m/s auf den Faserflor auf. Das heißt: mit 1.008 km/h. Die Fasern werden verwirbelt und es entsteht ein verdichtetes Vlies. Der Gesamtwasserdurchsatz einer durchschnittlichen Anlage mit sechs Düsenbalken und einem Druck von 220 bar beträgt 3,6 Mio. Liter. Dies entspricht 3.600 m³ in 24 Stunden. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht pro Jahr ca. 175 bis 200 m³ Wasser.

Vernadelung vs. Wasserstrahl

Obwohl beide Technologien der mechanischen Verfestigung zugeordnet sind, gibt es nur wenige Überschneidungspunkte. Größtenteils werden dieselben Fasern verwendet. Doch je nach Anwendung – etwa beim Einsatz synthetischer Filamente wie beispielsweise Bi-Komponentenfasern – können die Fasern bei der Wasserstrahlverfestigung zusätzlich gesplittet werden. Dies ermöglicht spezifische Produkteigenschaften, zum Beispiel "textilen Griff" oder Undurchlässigkeit gegenüber UV-Licht.

Bei der Vernadelung entstehen Flächengewichte von 50 bis 5.000 g/m², während bei der Wasserstrahlverfestigung hauptsächlich Gewichte im Bereich von 15 bis 600 g/m² zum Einsatz kommen. Unterschiede bestehen jedoch nicht nur bei den Flächengewichten. Im Gegensatz zur Vernadelung, bei der trotz guter Festigkeit ein definiertes Volumen möglich ist, kann mit der Wasserstrahlverfestigung kein definiertes Volumen erzeugt werden. Auch hinsichtlich der Produktionsgeschwindigkeiten unterscheiden sich die beiden Technologien. Vernadelt wird derzeit mit maximal 30 bis 50 m/min. Hingegen sind bei der Wasserstrahlverfestigung Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 300 m/min möglich.

Wasserstrahlverfestigung und Vernadelung stehen also nicht in direkter Konkurrenz. Sie bedienen identische, aber auch unterschiedliche Anwendungsfelder. Dies wird besonders bei den Hauptanwendungsgebieten der Wasserstrahlverfestigung deutlich:

Beispiele:

  1. Medizin
    1. Chirurgische Bekleidung (Einweg OP-Bekleidung)
  2. Hygiene und Haushalt
    1. Windeln, Wischtücher
  3. Technische Anwendungen
    1. Filter- und Isolationsvliese, Syntheseleder

Verschleiß – Düsenstreifen mit GEBEDUR® Beschichtung

Bereits nach kurzer Einsatzzeit des Düsenstreifens können frühzeitig verrundete Kapillarkanten zu Turbulenzen im Wasserstrahl und damit zu Unregelmäßigkeiten im Wasservorhang führen. Damit verbundene Schwankungen im Energieeintrag des Vliesstoffs spiegeln sich in Form von unregelmäßiger Streifenbildung im fertigen Endprodukt wider.

Um dieses Problem zu lösen, hat Groz-Beckert die GEBEDUR® Düsenstreifen entwickelt. GEBEDUR® Produkte von Groz-Beckert stehen für eine konsequente Weiterentwicklung weit über den Standard hinaus. HyTec® GEBEDUR® Düsenstreifen verfügen über eine hohe Standzeit bei gleichzeitig höchsten Qualitätsansprüchen an das fertige Textilerzeugnis über die gesamte Lebensdauer des Düsenstreifens hinweg.

Die höheren Standzeiten werden durch die Reduzierung des Kapillarkantenverschleißes möglich. Parallel sorgt die Beschichtung für dauerhaft homogene Produkteigenschaften. Der Düsenstreifen ist widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse wie Kratz- Stoß- oder Fallschäden.

Verunreinigtes Wasser – die Lösung: Prozesswasseranalyse

Bei der Herstellung von Spunlace-Produkten spielt die Qualität des Prozesswassers eine entscheidende Rolle. Seine Beschaffenheit beeinflusst die Lebensdauer diverser Maschinenteile und die der Düsenstreifen. Darüber hinaus hat das Prozesswasser vor allem bei der Produktion von Hygieneartikeln Auswirkungen auf die Qualität des Endprodukts. Daher sollte auf hygienisch einwandfreies Wasser geachtet werden. Wasser, ein sehr vielschichtiges Medium, kann in saurer oder alkalischer, voll- oder teilentsalzter Form vorliegen. Auch kann es Mikroorganismen, Metallpartikel sowie andere anorganische Substanzen in verschiedenen Konzentrationen enthalten. Neben pH-Wert, Wasserhärte und Chloridgehalt gibt es eine Vielzahl weiterer Kenngrößen zur Bestimmung der Wasserqualität. Groz-Beckert unterstützt Sie dabei, genaue Kenntnisse über das bei Ihnen eingesetzte Prozesswasser zu erlangen. Im Rahmen einer umfassenden Laboranalyse wird Ihr Prozesswasser im Hinblick auf wichtige wasserchemische Parameter untersucht. Darüber hinaus erfahren Sie Möglichkeiten zur Verbesserung Ihrer Prozesswasserqualität.

Verunreinigte Düsenstreifen – Konsequente Reinigung

Faserreste, Rost, Metallpartikel, Kalkablagerungen und Chemikalien, die dem Prozesswasser zugesetzt wurden – sowie Verunreinigungen im Prozesswasser – beeinflussen mehr als die Qualität des Endprodukts. Sie hinterlassen auch Spuren im Bereich der Düsen. Die daraus resultierenden Ablagerungen innerhalb der Düse verjüngen nachhaltig den Durchmesser und behindern den Wasserdurchfluss. Verunreinigungen im Eingangsbereich der Düsenöffnung wirken sich nachteilig auf die Ausbildung des Wasserstrahls und damit auf den Wasservorhang aus. In der Folge werden die physikalischen Eigenschaften des Spunlace-Produkts beeinträchtigt.

Düsenstreifen sollten deshalb in regelmäßigen Abständen fachgerecht gereinigt werden. Einerseits gilt es, Ablagerungen zu entfernen. Andererseits muss die sensible Struktur des Düsenstreifens geschont werden. Aspekte wie Arbeitssicherheit und Umweltschutz spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Groz-Beckert empfiehlt die Anwendung eines klar definierten Reinigungsprozesses.

Rund um die Wasserstrahlverfestigung ist Groz-Beckert Ihr zuverlässiger und kompetenter Partner. Lassen Sie sich maßgeschneidert beraten und nutzen Sie das Produktangebot – für eine optimale Gestaltung Ihrer Spunlace-Produktion.