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avr Special

Oerlikon Neumag Neumünster: Moderne Anlagen zur Herstellung von Spinn- und Meltblown-Vliesstoffen D

as Unternehmen in Neumünster, das sich seit seiner Gründung 1948 vom Maschinenbauer für die Zellstoffindustrie zu einem internationalen Marktführer für moderne Anlagen zur Herstellung von Spinn- und Meltblown-Vliesstoffen ent­ wickelt hat (Tabelle 1), ist für diese Technik prädestiniert durch eine langjährige internationale Spitzenposition auf dem vielschichtigen Gebiet des Anlagenbaues zur Herstellung von Synthesefasern aus allen spinnbaren Polymeren und vielen Auf­ machungsformen. Das Unternehmen ist heute innerhalb der Gesamtgruppe der Oerlikon Textile ein wichtiger Partner zur Lösung aktueller Herausforderungen an den Textilmaschinenbau. Dafür hat die Neumag Non­woven Gruppe mit den Standorten in Biella (I), Friedberg (D), Linz (A) und Neumünster (D) den Vorteil des Komplettanlagenangebotes von der Faserherstellung bis zur Vliesstoffkonfektion in allen Verfahrensprinzipien der Vliesbildung und -verfestigung. In den einzelnen Standorten gibt es zudem Entwicklungsbereiche, die für die vielfältigen Anforderungen der Endkunden wirtschaftlich und qualitativ effektive Anlagenlösungen anbieten können und für Versuche mit Kundenmaterial bereitstehen. Die avr-Redaktion besuchte das Unternehmen und informierte sich speziell zu Stand und Entwicklung bei Anlagen zur Herstellung von Spinn- und MeltblownVliesstoffen. Das aktuelle Produktionsprogramm der Oerlikon Neumag Neumünster für Spinnvliesanlagen zeigt die Zusammenstellung in Tabelle 2.

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Durch die spezielle Prozessführung mit hoher Abzugsgeschwindigkeit der Filamente im Druckluftverfahren sowie einer effektiven Lösung im Bereich der Vliesablage ergeben sich produktspezifische Vorteile, wie z. B. schnelle und hohe Filamentverstreckung und damit sehr geringe Schrumpfneigung bei Polyestervlies und sichere Prozesshandhabung bei der Ausspinnung von Elastomerfilamenten. Die im Unternehmen vorhandenen Erfahrungen bei der Entwicklung von Anlagen zum Spinnen von Bico-Filament­ garnen in den Jahren um 1985 ergeben auch für die Anlagenentwicklung zur Herstellung von Spinnvliesstoffen aus BicoFilamenten, speziell des Typs Kern/Mantel einen wichtigen Innovationsschub. Das Oerlikon Neumag Bico-System ermöglicht

einen minimalen Masseanteil der Mantelkomponente von 5 %, damit ergeben sich beträchtliche Vorteile bei der Nutzung der Mantelstruktur als Bindekomponente, wie fi sehr gute Verklebung mit Faserstoffen mit Polyesteroberflächen, fi gute Verklebung mit Polyolefinober­ flächen, z. B. bei Vliesstoff der SMSStruktur mit hervorragender Weichheit, fi der geringe Mantelanteil ermöglicht ­effektive Recyclinglösungen bezüglich der Kernkomponente solcher Vliesstoffe mit Bico-Faserstoffen. Das Meltblown-System von Oerlikon Neumag garantiert die Herstellung von Meltblown-Vliesen höchster Qualität. Es wird charakterisiert durch fi Filamentdurchmesser von 0,8 bis 15 ­Mikrometer,

Jahr

Ereignis

1948

Gründung der Neumag als Neumünstersche Maschinen- und Apparatebau­Gesellschaft mbH, als Tochter der Phrix AG, Hamburg

1963

Neumag entwickelt und liefert Anlagen für die Herstellung von Synthesefasern, ­anlagenseitig ab Spinndüse

1973

Einweihung eines Technikums

1975

Erweiterung des Anlagenbaues für Synthesefaseranlagen einschl. Spinnerei; erste Beteiligung an der ITMA als Aussteller

1993

Lieferung eines Spinnbalkens für die Spinnvliesherstellung an Bidim, F

1999

Lieferung eines Bico-Spinnbalkens für die Spinnvliesherstellung an einen großen deutschen Vliesstoffhersteller

2002

Übernahme des Spunbond-Technologieentwicklers Ason Engineering, USA

2004

Eröffnung des Spinnvlies-Technikums

2006

Übernahme von Nordson Fiber Systems, USA (Meltblown)

2006

Lieferung der breitesten Spinnvliesanlage der Welt (7 m) an Albis S.p.A., I

Tabelle 1: Zeittafel zur Entwicklung der Neumag Neumünster

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avr Special fi effiziente Filamentkühlung, fi Spinnen von Bico-Filamenten, mögliche

Polymere sind PP, PET, PE, PTT, Elastomer, fi schnellen Düsenwechsel. Nicht erst seit Eröffnung des Spinnvliestechnikums in Neumünster setzen die Entwickler der Oerlikon Neumag Neumünster auf ständige Information ihrer Kunden, wie Vorträge z. B. 2007 zum Edana-Symposium und 2008 zu den Hofer Vliesstofftagen belegen. Entsprechend den sich ständig erweiternden Anforderungen an die Herstellungstechnik und an die Produkte werden folgende aktuelle Schwerpunkte gesehen: fi zunehmende Filamentgeschwindigkeit bei der Ablage zum Spinnvlies, fi zunehmende Arbeitsbreiten, fi feinere Filamente, fi geringere Vliesgewichte, fi Kombinationen mit anderen Verfahrensprinzipien in der Spinnvliesbildung und -verfestigung. Diesbezügliche Erfahrungen liegen bei Oerlikon Neumag vor bei den Kombinationen SPC (Spinnvlies/Pulp/Faservlies) und SC. Weitere Kombinationsmöglichkeiten sind SPS sowie SCS. Mit dem 2004 eröffneten Spunbond Solution Center hat Oerlikon Neumag hier ein modernes Technikum installiert, in dem die modernste Anlagentechnik zur Spinn- und Meltblown-Vliesstoffherstellung für Entwicklungsarbeiten, Kundenversuche und Fachdemonstrationen genutzt werden kann. Die Redaktion des avr konnte bei ihrem Besuch in Neumünster folgende Anlagentechnik besichtigen: Spinnvlies-Laboranlage Diese Laboranlage mit einer Endarbeitsbreite von 1,0 m ist verbunden mit einem Kalander (Küsters) und einem Wickler (Edelmann) und weist 3 Spinnbalken auf in der Konfiguration S/M/S, wobei mit allen 3 Spinnbalken Mono- und Bico-Filamente ersponnen werden können. Durch eine variable Einstellbarkeit der Spinnlänge als Abstand Düse bis Abzugseinrichtung und Formationslänge als Abstand von Abzugseinrichtung bis Ablageband sind hinsichtlich Filamentfeinheit und Vliesstruktur viele Möglichkeiten erreichbar. Ein wesentlicher Vorteil ist in der Erreichung hoher Vliesgewichte bei kleinem Filamentdurchmesser, z. B. 100 g/ m2 bei 1,0 dtex, zu sehen. So können bei geringem Filamentdurchmesser Filamente aus PP ohne Metallocenzusatz im Polymer ersponnen werden. Meltblown-Laboranlage Im April wurde die neuentwickelte Meltblown-Laboranlage in Betrieb genommen.

Blick in das Anlagentechnikum des Spunbond Solution Centers in Neumünster

Ein Ausbau zu einer Multi Technology Anlage, bestehend aus den verschiedenen Technologien zur Herstellung von Vliesstoffen, ist geplant. Diese Anlage ist auch in kleinen Vliesstoffunternehmen effektiv einsetzbar für Massenprodukte (Filter) oder für Nischenprodukte (Medizintextilien). Wichtige Daten dieser modernen Labor­anlage sind: 0,55 m Arbeitsbreite; 5 – 40 kg/h Durchsatz z. B. bei PP; Vlies­ masse 4 – 150 g/m2, Geschwindigkeit 0,8 – 15 m/min. Der vielseitige und flexible Einsatz dieser Anlage wird u. a. bestimmt durch fi Die definierte und stabile Temperaturführung bei der Schmelze der einzelnen Polymere, fi Die neu entwickelte sehr gleichmäßige Luftführung zur Verstreckung der Filamente und zur Vliesablage, gekennzeichnet durch heiße Prozess- und kalte Anblasluft, fi Die Variationsmöglichkeiten des Abstandes von der Spinndüse zur Ablage durch einen Scherenhubtisch, fi Das unter der Vliesablage anstehende Vakuum mit einem Druck bis 215 mbar. Die Meltblown-Anlagen-Entwickler von Oerlikon Neumag Neumünster sehen aktuelle Anwendungen der Meltblowntechnik im Filterbereich durch ständig neue gesetzliche Anforderungen zur Emissionsminderung sowie im Bereich der medizinischen Vliesstoffverbunde durch den Einsatz neuer Polymere. In diesem Sinne arbeiten die Entwickler erfolgreich mit dieser neuen MeltblownLaboranlage auch an Projekten mit Forschungseinrichtungen, Universitäten und Anwenderunternehmen. Dazu hat die Oerlikon Neumag am Standort Neumünster Prüflabore mit moderner Prüftechnik zur Ermittlung der wichtigsten Struktur- und Verarbeitungs­

eigenschaften der einzusetzenden Polymere sowie für die Bestimmung der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Fasern, Filamente und Vliesstoffe. Anlagen für die Herstellung von Spinnund Meltblown-Vliesstoffen sind aktuell weltweit die Klientel von großen Vliesstoffherstellern. Entsprechend der ­ Größe und Komplexität dieser Anlagen stellt sich Oerlikon Neumag Neumünster dem inter­nationalen Trend zur Übernahme der Gesamtkompetenz und -verantwortung durch ein Unternehmen für alle Anlagenteile einer solchen Produktionslinie auch mit einem zusätzlichen Maximum an entsprechenden Zusatzleistungen. Dieses von Oerlikon Neumag in Neumünster betriebene Engineering umfasst die folgenden Teile: fi Planung und kompletter Support bis zur Übernahme der Anlage, fi Detaillierte Gebäudeplanungen, fi Anpassung vorhandener Anlagen und Gebäude, fi Verfahrensoptimierte Produktionskonzepte, fi Schnittstellenbetreuung, auch für Kundenbeistellungen, fi Einkaufsspezifikationen für Kunden­ beistellungen, fi Umfassende Dokumentation für jeden Projektstatus. Für weitere Informationen und Anfragen zur Herstellung von Anlagen zur Spinn- und Meltblown-Vliesstoffherstellung und zur Nutzung des Spunbond ­Solution Centers in Neumünster folgende Kommunikationsmöglichkeiten: Post: Oerlikon Neumag Zweigniederlassung der Oerlikon Textile GmbH & Co. KG Christianstraße 168 -170 D-24536 Neumünster Telefon: 0049 4321 305 265 Fax: 0049 4321 305 212 Internet: www.neumag.oerlikontextile.com Email: sales.neumag@oerlikon.com

Polymer

PP

PET

Bico **

Arbeitsbreite m

bis 7,0

bis 7,0

bis 7,0

Anzahl Spinnbalken

6 *

3

6 *

Filamentgeschwindigkeit m/min

bis 4500

bis 5600

bis 5600

Filamentfeinheit dtex

0,7 – 4,0

0,7 – 4,0

0,7 – 4,0

Produktion kg/m/h

bis 240

bis 300

bis 240 (PP), bis 300 (PET)

Tabelle 2: Produktions -programm für Spinn­ vliesanlagen

*) auch in Kombination mit Meltblown-Spinnbalken; **) mögliche Polymere sind PP, PET, PE, CoPP, CoPET, PTT, Elastomer

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Oerlikon Neumag Neumünster: Modern production lines for spunbond and meltblown nonwovens S

ince its foundation in 1948, the Neumünster company has grown from being a machine producer for the pulp industry to being an international market leader in modern production lines for spunbond and meltblown nonwovens (Chart 1). For many years, the company has held an internationally leading position in the complex field of production lines for synthetic fibres made from all spinnable polymers in many different forms. As part of the Oerlikon Textile Group, the company is an essential partner for addressing current challenges in textile machine engineering. With their production facilities in Biella (I), Friedberg (D), Linz (A) and Neumünster (D), the Neumag Nonwoven Group offers the advantage of a portfolio of full production lines – from fibre production to nonwoven finishing, using all laying and bonding methods. In addition, the production facilities have research divisions offering economical, high-quality line solutions for complex customer needs and facilitate test runs with their customers’ materials. avr visited the company and gathered information specifically about the latest developments in production lines for spunbond and meltblown nonwovens. The

current production portfolio of spunbond lines by Oerlikon Neumag Neumünster is shown in Chart 2. The special processing technology involving high pneumatic filament speeds and an effective laying solution creates product-specific benefits such as fast and high filament stretching, which results in low shrinkage of polyester nonwovens and a safe and reliable process for spinning elastomer filaments. With the development of production lines for spinning bico filament yarns in the mid-1980s, the company gathered valuable know-how and innovative power for developing production lines for spunbond nonwovens made from bico filaments, especially of the core/sheath type. The ­ Oerlikon Neumag Bico System works with a minimum sheath mass of 5 %, which offers considerable benefits for using the sheath as a bonding component, such as fi exceptional bonding to fibres with polyester surfaces, fi good bonding with polyolefin surfaces, e. g. in exceptionally soft nonwovens with an SMS structure, fi the low sheath factor allows for effective recycling solutions for the core of such nonwovens with bico fibres.

Spunbond testing line This testing line has a working width of 1.0 m and is connected to a calender (Küsters) and a winder (Edelmann), has 3 spinning beams in an S/M/S configuration and can spin mono and bico filaments with all 3 beams. In this line, the spinning length can be adjusted by changing the distance between nozzle and spinneret and the formation length can be adjusted by changing the distance between spinneret and belt,

Meltblown testing line / Oerlikon Neumag Neumünster

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Oerlikon Neumag’s Meltblown System produces meltblown nonwovens of the highest quality. Its characteristics include: fi a filament diameter of 0.8 to 15 micro­ metres, fi efficient filament cooling, fi spinning of bico filaments – possible polymers are P, PET, PE, PPT, elastomer, fi quick nozzle change. Even before opening the Spunbond Solution Center in Neumünster, the developers at Oerlikon Neumag Neumünster have always made it a priority to keep their customers informed through presentations, e. g. at the Edana Symposium 2007, or the Nonwoven Convention in Hof, 2008. Responding to ever expanding requirements of production technology and pro­ ducts, the company identifies the following focal points: fi increasing filament speed in laying spunbond nonwovens, fi increasing working widths, fi finer filaments, fi lower nonwoven weights, fi combinations with other spunbond laying and bonding methods. Oerlikon Neumag has the relevant know-how in the field of SPC (spunbond/pulp/carded) and SC combinations. Other combinations are SPS and SCS. With the Spunbond Solution Center, opened in 2004, Oerlikon Neumag has created a modern lab facility that offers the latest production technology for spunbond and meltblown nonwovens, available for development projects, customer tests and technology demonstrations. In the course of their visit to Neu­ münster, the avr editorial staff had a chance to see the following production technologies:

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avr Special which means that the line offers many options in terms of filament size and nonwoven structure. One major advantage lies in achieving high nonwoven weights with small filament diametres, e. g. 100 g/m2 with 1.0 dtex. So PP filaments with a small diameter can be spun without adding metallocene to the polymer. Meltblown testing line The newly developed meltblown testing line was opened in April. The company plans to turn it into a multi-technology line, integrating different nonwoven production technologies. This line can be used effectively by small nonwoven producers for mass pro­ ducts (filters) or niche products (medical textiles). The modern testing line has the following key data: 0.55 m working width; 5 – 40 kg/h throughput, e. g. for PP; nonwoven mass 4 – 150 g/m2, speed 0.8 – 15 m/min. The versatile and flexible use of this line is determined by

fi defined and stable temperature manage-

ment for melting individual polymers, fi the newly developed, very balanced air supply for filament extrusion and laying, characterized by hot processing and cold quench air, fi adjustable distances between the spinneret and belt by means of a scissor ­table, fi the vacuum created under the belt with a pressure up to 215 mbar. Due to the increasing number of emission regulations, the meltblown line engineers at Oerlikon Neumag Neumünster see filters as one current application meltblown technology and medical nonwoven composites using new polymers as another. With this in mind, the developers use the new meltblown testing line success­ fully for projects with research institutions, universities and industry partners. For this purpose, Oerlikon Neumag maintains testing labs at their Neumünster location which offer modern testing technology to determine major structural and processing

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properties of the respective polymers and examine the chemical and physical properties of fibres, filaments and nonwovens. Production lines for spunbond and meltblown nonwovens are currently needed by major nonwoven producers around the world. According to the size and complexity of these lines, Oerlikon Neumag Neumünster responds to the international trend towards taking on full project responsibility for all parts of such a production line with a variety of relevant additional services. Engineering services offered by ­Oerlikon Neumag in Neumünster include: fi planning and full support of the entire line installation process fi detailed facility planning fi adaption of existing lines and facilities fi process-optimized production concepts fi interface support, including non-pro­ prietary components fi purchasing specifications for non­proprietary components fi comprehensive documentation for all project stages. nÖ

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avr_0409_SD_oerlikon.pdf