DE102009052848A1

DE102009052848A1 - Method for melt spinning monofilament optical fibers made from two different polymer melts, involves generating two different polymer melts by two separate extruders, and extruding polymer melts by spinning nozzle

Info

Publication number: DE102009052848A1
Application number: DE200910052848
Authority: DE
Inventors: Marco Sacher; Jens Weinhold
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The method involves generating two different polymer melts by two separate extruders, and extruding the polymer melts by a spinning nozzle to multiple monofilaments. The monofilaments have an oblong filament cross section with opposite longitudinal sides, whose characteristics are determined by the polymer melts. The filament cross sections are extruded with visual longitudinal sides different in color and shape. An independent claim is also included for a device for melt spinning monofilament optical fibers made from two different polymer melts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen monofiler Grasfasern aus zwei unterschiedlichen Polymerschmelzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for melt-spinning monofilament grass fibers from two different polymer melts according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 6.

Bei der Herstellung von Kunstrasen ist es üblich, synthetische Grasgarne in einem Tuftingprozess zu einem Kunstrasenteppich zu verarbeiten. Die Grasgarne sind dabei bevorzugt aus einem Bündel einzelner monofiler Grasfasern gebildet. Um dem Kunstrasen möglichst eine dem Naturrasen nahekommende Eigenschaften zu geben, müssen die Grasfasern möglichst ein Verhalten und eine Struktur aufweisen, die den natürlichen Grasfasern ähnelt. So ist es üblich, monofile Grasfasern mit einem länglichen Filamentquerschnitt zu extrudieren.In the production of artificial turf, it is common to process synthetic grass yarns in a tufting process into an artificial turf carpet. The grass yarns are preferably formed from a bundle of individual monofilament grass fibers. In order to give the synthetic turf as close as possible to the natural turf, the grass fibers must exhibit as much as possible a behavior and a structure that resembles the natural grass fibers. So it is common to extrude monofilament grass fibers with an elongated filament cross section.

Aus der WO 2005/111281 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von monofilen Grasfasern bekannt, bei welcher der Filamentquerschnitt der Grasfaser aus zwei gleichzeitig extrudierten Polymerschmelzen erzeugt wird. Jede der Polymerschmelzen weist hierbei ein unterschiedliches thermoplastisches Material auf, um damit bestimmte Eigenschaften beispielsweise die Elastizität der Faser betreffend zu erzeugen. Das bekannte Verfahren basiert im wesentlichen darauf, dass die an der Grasfaser eingestellten physikalischen Eigenschaften durch die Materialunterschiede der extrudierten thermoplastischen Kunststoffe bestimmt sind. Damit lassen sich jedoch nur eingeschränkt die Eigenschaften natürlicher Gräser nachbilden. So sind Faserquerschnitte, Farbgebungen sowie die Struktur der Fasern wesentliche Parameter, die das Verhalten und das Aussehen der Kunstrasen bestimmen.From the WO 2005/111281 A1 For example, a process for producing monofilament grass fibers is known in which the filament cross section of the grass fiber is produced from two simultaneously extruded polymer melts. Each of the polymer melts in this case has a different thermoplastic material in order to produce certain properties, for example regarding the elasticity of the fiber. The known method is essentially based on the fact that the physical properties adjusted to the grass fiber are determined by the material differences of the extruded thermoplastics. However, this is only a limited reproduction of the properties of natural grasses. For example, fiber cross-sections, colors and the structure of the fibers are important parameters that determine the behavior and appearance of artificial turf.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Schmelzspinnen monofiler Grasfasern der gattungsgemäßen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchem eine möglichst großen Artenvielfalt von Grasfasern herstellbar sind.It is an object of the invention to provide a method for melt spinning monofilament grass fibers of the generic type and an apparatus for performing the method, with which the largest possible biodiversity of grass fibers can be produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren dadurch gelöst, dass die Filamentquerschnitte mit visuell in Farbe und/oder Formen unterschiedlichen Längsseiten extrudiert werden.This object is achieved according to the invention for a method in that the filament cross sections are extruded visually in color and / or shapes of different longitudinal sides.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass natürliche Grasfasern in der Regel keine symmetrischen Längsseiten aufweisen. So sind Farbabweichungen und auch Formabweichungen der Längsseiten bekannt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine hohe Flexibilität in der Gestaltung der extrudierten monofilen Grasfasern. So lassen sich beispielsweise Filamentquerschnitte aus einem Polymermaterial mit unterschiedlichen Färbungen an den Längsseiten erzeugen. Ebenso können die Polymerschmelzen aus zwei unterschiedlichen Polymermaterialien gebildet sein, wobei die durch die Materialien unterschiedlichen Elastizitäten zusätzlich durch eine spezielle Formgebung der Längsseiten unterstützt werden kann. Somit lässt sich bereits durch eine entsprechende Formgebung die Elastizität und das Wiederaufrichtvermögen der Monofilamente entscheidend beeinflussen.The invention is based on the finding that natural grass fibers usually have no symmetrical long sides. Thus, color deviations and shape deviations of the long sides are known. The inventive method thus allows a high flexibility in the design of the extruded monofilament grass fibers. Thus, for example, filament cross sections can be produced from a polymer material with different colors on the longitudinal sides. Likewise, the polymer melts can be formed from two different polymer materials, wherein the different elasticities through the materials can be additionally supported by a special shaping of the longitudinal sides. Thus, the elasticity and the Wiederaufrichtvermögen of the monofilaments can be decisively influenced by an appropriate shaping.

Die Verfahrensvariante, bei welcher die Filamentquerschnitte der Monofilamente mit unsymmetrischen Längsseiten extrudiert werden, sind besonders vorteilhaft, um die Elastizität und das Aufrichtverhalten der Grasfasern zu beeinflussen. So lassen sich einseitige Verdickungen an dem Filamentquerschnitt erzeugen, die die Stabilität der Grasfasern wesentlich erhöht.The process variant, in which the filament cross sections of the monofilaments are extruded with asymmetrical longitudinal sides, are particularly advantageous for influencing the elasticity and the erecting behavior of the grass fibers. Thus, one-sided thickening of the filament cross section can be produced, which substantially increases the stability of the grass fibers.

Um eine hohe Gleichmäßigkeit beim Extrudieren der Monofilamente zu erhalten, sind die Verfahrensvarianten gemäß den Ansprüchen 3 und 4 besonders vorteilhaft. Hierbei werden die durch die Spinndüse extrudierten Monofilamente in einer kreisförmigen Anordnung extrudiert. Damit ist ein Abzug der Monofilamente möglich, bei welchem jede der Monofilamente bis zur Abkühlung und Verfestigung jeweils gleiche Weglängen und Auslenkungen erfährt.In order to obtain a high degree of uniformity when extruding the monofilaments, the process variants according to claims 3 and 4 are particularly advantageous. Here, the extruded through the spinneret monofilaments are extruded in a circular arrangement. Thus, a withdrawal of the monofilaments is possible, in which each of the monofilaments undergoes the same path lengths and deflections until cooling and solidification.

Um bei der Führung der Polymerschmelzen innerhalb der Spinndüse möglichst gleiche Verweilzeiten bei einer Vielzahl von Düsenbohrungen sowie eine gleichmäßige Verteilung zu erhalten, wird die Polymerschmelze vorteilhaft innerhalb der Spinndüse durch mehrere kegelförmige Verteilkammern geführt. Damit können die durch Schmelzeleitungen zugeführten Polymerschmelzen gleichmäßig auf die Vielzahl der Düsenbohrungen verteilt werden. Zudem ist eine besonders strömungsgünstige Führung dabei gewährleistet.In order to obtain the same residence times with a plurality of nozzle bores and a uniform distribution when guiding the polymer melts within the spinneret, the polymer melt is advantageously guided within the spinneret through a plurality of conical distribution chambers. Thus, the polymer melts supplied through melt lines can be evenly distributed to the plurality of nozzle bores. In addition, a particularly streamlined guide is guaranteed.

Damit in jeder der Düsenöffnungen beide Polymerschmelzen im wesentlichen unter gleichen Bedingungen extrudierbar sind, erfolgt gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante die Verteilung der Polymerschmelzen von den Verteilkammern zu den Düsenbohrungen durch ein aus mehreren Verteilplatten gebildetes Kanalsystem. Insbesondere lässt sich damit die Vielzahl der Schmelzeströme unter gleichem Druckabfall zwischen den Verteilkammern und den Düsenbohrungen führen.In order that both polymer melts can be extruded in essentially substantially the same conditions in each of the nozzle openings, according to an advantageous variant of the method, the distribution of the polymer melts from the distribution chambers to the nozzle bores is effected by a channel system formed from a plurality of distribution plates. In particular, this allows the plurality of melt streams under the same pressure drop between the distribution chambers and the nozzle holes lead.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Düsenplatte innerhalb der Spinndüse ausgebildet, die wahlweise mit symmetrischen oder unsymmetrischen Düsenöffnungen ausführbar ist.To achieve the object of the invention, the inventive device for Implementation of the method with a nozzle plate formed within the spinneret, which is executable either with symmetrical or asymmetrical nozzle openings.

Die Düsenplatte ist hierzu auswechselbar in der Spinndüse gehalten, so dass je nach gewünschtem Grasfasertyp ein bestimmter Filamentquerschnitt aus zwei extrudierten Polymerschmelzen möglich ist.The nozzle plate is interchangeably held in the spinneret, so that depending on the desired grass fiber type a certain filament cross section of two extruded polymer melts is possible.

Um eine hohe Gleichmäßigkeit beim Extrudieren der Monofilamente zu erhalten, ist die Vorrichtung bevorzugt in der Weiterbildung ausgeführt, bei welcher die Düsenöffnungen in der Düsenplatte in einer kreisförmigen Anordnung nebeneinander angeordnet sind. Dabei können die Düsenöffnungen in einer Reihe oder in mehreren konzentrisch zueinander angeordneten Reihen an der Düsenplatte ausgebildet sein.In order to obtain a high degree of uniformity when extruding the monofilaments, the device is preferably designed in the development in which the nozzle openings are arranged in the nozzle plate in a circular arrangement next to each other. In this case, the nozzle openings may be formed in a row or in a plurality of concentrically arranged rows on the nozzle plate.

Die Gleichmäßigkeit beim Extrudieren der Monofilamente lässt sich noch dadurch verbessern, in dem gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Spinndüse zwischen einem ersten Schmelzeeinlass und der Düsenplatte eine erste kegelförmige Verteilkammer und zwischen einem zweiten Schmelzeeinlass und der Düsenplatte eine zweite kegelförmige Verteilkammer aufweist, wobei die Verteilkammern koaxial zueinander ausgebildet sind. Damit lassen sich beide Polymerschmelzen unter im wesentlichen gleichen Verweilzeiten innerhalb der Spinndüse führen.The uniformity in extruding the monofilaments can be further improved by the spinneret having a first conical distribution chamber between a first melt inlet and the nozzle plate and a second conical distribution chamber between a second melt inlet and the nozzle plate according to an advantageous development of the device according to the invention Distribution chambers are formed coaxially with each other. Thus, both polymer melts can be conducted under substantially equal residence times within the spinneret.

Um jede der Polymerschmelzen unter gleichen Schmelzedrücken extrudieren zu können, ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft, bei welcher den Verteilkammern auf einer Auslassseite eine Verteilplatte zugeordnet ist, welche mit nachfolgenden Verteilplatten ein Kanalsystem bildet, durch welches die Verteilkammern mit den Düsenöffnungen verbunden sind. Insoweit lassen sich unter gleichen Bedingungen eine hohe Vielzahl von Düsenöffnungen gleichzeitig mit beiden Polymerschmelzen versorgen.To be able to extrude each of the polymer melts under the same melt pressures, the development of the device according to the invention is advantageous in which the distribution chambers on an outlet side a distribution plate is assigned, which forms a channel system with subsequent distribution plates, a channel system through which the distribution chambers are connected to the nozzle openings. In that regard, can be supplied under the same conditions, a large number of nozzle openings simultaneously with two polymer melts.

Die Verteilplatten sowie die Düsenplatte werden dabei bevorzugt in einem zylindrischen Gehäuse gehalten, so dass die Spinndüse vorteilhaft als ein mehrteiliges Düsenpaket ausführbar ist. Damit lässt sich die Spinndüse in einfacher Handhabung auswechselbar an einem Spinnkopf halten.The distribution plates and the nozzle plate are preferably held in a cylindrical housing, so that the spinneret can be advantageously carried out as a multi-part nozzle package. This makes it possible to keep the spinneret replaceable on a spinner head in an easy handling.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.The method according to the invention and the device according to the invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the device according to the invention.

Es stellen dar:They show:

1 schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 schematically a view of an embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention

2 schematisch eine Querschnittsansicht einer auswechselbaren Spinndüse an einem Spinnkopf 2 schematically a cross-sectional view of a replaceable spinneret on a spinner head

3 schematisch ein Querschnitt eines Monofilamentes 3 schematically a cross section of a monofilament

4 schematisch mehrere Querschnittsformen einer Düsenöffnung 4 schematically a plurality of cross-sectional shapes of a nozzle opening

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schmelzspinnen monofiler Grasfasern schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist zwei Extruder 1.1 und 1.2 auf, die durch separate Schmelzeleitungen 2.1 und 2.2 mit einem Spinnkopf 3 verbunden sind. Durch die Extruder 1.1 und 1.2 werden zwei unterschiedliche Polymerschmelzen erzeugt und unter Druck durch die Schmelzeleitungen 2.1 und 2.2 dem Spinnkopf 3 zugeführt. Die Polymerschmelzen können sowohl aus unterschiedlichen thermoplastischen Materialien als auch aus einem thermoplastischen Material mit unterschiedlichen Einfärbungen gebildet sein.In the 1 an embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for melt-spinning monofilament grass fibers is shown schematically. The embodiment has two extruders 1.1 and 1.2 on, by separate melt lines 2.1 and 2.2 with a spinning head 3 are connected. Through the extruder 1.1 and 1.2 Two different polymer melts are generated and pressurized through the melt lines 2.1 and 2.2 the spinning head 3 fed. The polymer melts can be formed both from different thermoplastic materials and from a thermoplastic material with different colorations.

Innerhalb des Spinnkopfes 3 ist eine Spinndüse 4 angeordnet, durch welche eine Vielzahl von Monofilamenten 6 extrudierbar sind. Hierbei besteht jedes der Monofilamente 6 aus den beiden zugeführten Polymerschmelzen, die durch die Spinndüse 4 in einer Seitenanordnung sandwichartig zu den Filamentquerschnitten extrudiert werden. Jedes der Monofilamente 6 wird so aus zwei Polymerschmelzen extrudiert. Zu der Funktion und dem Aufbau der Spinndüse 4 wird nachfolgend noch eine ergänzende Erläuterung gegeben.Inside the spinning head 3 is a spinneret 4 arranged through which a variety of monofilaments 6 are extrudable. Here, each of the monofilaments 6 from the two supplied polymer melts passing through the spinneret 4 be extruded in a side-by-side sandwich to the filament cross-sections. Each of the monofilaments 6 is extruded from two polymer melts. On the function and structure of the spinneret 4 a supplementary explanation will be given below.

Dem Spinnkopf 3 ist ein Kühlbad 5 zugeordnet, das unmittelbar unterhalb der Spinndüse 4 angeordnet ist. Zum Abzug und Umlenken der Monofilamente 6 ist innerhalb des Kühlbades 5 eine Umlenkrolle 9 angeordnet, durch welche die Monofilamente als eine Schar aus dem Kühlbad 5 abziehbar sind.The spinner 3 is a cooling bath 5 assigned, immediately below the spinneret 4 is arranged. To deduct and divert the monofilaments 6 is inside the cooling bath 5 a pulley 9 arranged, through which the monofilaments as a crowd from the cooling bath 5 are removable.

Zum Abzug und Verstrecken der Monofilamente 6 sind mehrere Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 hintereinander angeordnet. Die Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 weisen mehrere angetriebene Galetten 8 auf, an deren Umfang die Monofilamente 6 im parallelen Lauf nebeneinander mit einfacher Umschlingung geführt sind.For deduction and stretching of monofilaments 6 are several godets 7.1 and 7.2 arranged one behind the other. The godet deliveries 7.1 and 7.2 have several driven godets 8th on whose circumference the monofilaments 6 in parallel run side by side with simple wrap are performed.

Zwischen dem Kühlbad 5 und dem ersten Galettenwerk 7.1 ist eine Trockeneinrichtung 30 vorgesehen, um die durch die Monofilamente 6 mitgeschleppte und anhaftende Kühlflüssigkeit zu sammeln und von den Monofilamenten 6 abzusaugen. Zwischen den Galettenlieferwerken 7.1 und 7.2 ist eine Heizeinrichtung 10 angeordnet. Die Heizeinrichtung 10 könnte beispielsweise durch einen Umluftofen gebildet sein, in welchem die Monofilamente 6 auf eine Verstrecktemperatur erwärmt werden. Zum Verstrecken der Monofilamente 6 werden die Galetten 8 der Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 mit einer Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben.Between the cooling bath 5 and the first godet work 7.1 is a drying device 30 provided to by the monofilaments 6 to collect entrained and adherent coolant and from the monofilaments 6 suck. Between the godet deliveries 7.1 and 7.2 is a heating device 10 arranged. The heater 10 could be formed for example by a convection oven, in which the monofilaments 6 heated to a stretching temperature. For stretching the monofilaments 6 become the godets 8th of the godet deliveries 7.1 and 7.2 driven with a speed difference.

Nach dem Verstrecken werden Monofilamente 6 über eine Führungsleiste 11 in Gruppen zu Faserbündeln zusammengeführt und einer Umwindestation 13 sowie einer Aufspulstation 14 zugeführt. Derartige Umwindestationen 13 und Aufwickelstationen 14 sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der PCT/EP2009/063291 beschrieben. Insoweit wird zu der Druckschrift Bezug genommen und keine weitere Erläuterung an dieser Stelle gegeben.After stretching become monofilaments 6 via a guide rail 11 brought together in groups to fiber bundles and a Umwindestation 13 as well as a winding station 14 fed. Such Umwindestationen 13 and winding stations 14 are known in the art and for example in the PCT / EP2009 / 063291 described. In that regard, reference is made to the document and no further explanation given at this point.

Pro Faserbündel ist eine Umwindestation und eine Aufspulstation vorgesehen, so dass für jedes erzeugte Faserbündel jeweils eine von mehreren Umwindestationen 13 und eine von mehreren Aufspulstationen 14 vorgesehen ist. In den Umwindestationen 13 werden die Faserbündel jeweils mit einem Verbundfaden umwunden, so dass das Faserbündel als ein Grasgarn zu einer Spule in den Aufspulstationen 14 aufgewickelt werden kann. Derartige Grasgarne lassen sich dann unmittelbar einem Tuftingprozess zur Erzeugung eines Kunstrasens vorlegen.One wrapping station and one winding station are provided per fiber bundle, so that for each fiber bundle produced, one of several wrapping stations is provided 13 and one of several rewind stations 14 is provided. In the Umwindestationen 13 The fiber bundles are each wound with a composite thread, so that the fiber bundle as a grass yarn to a coil in the Aufspulstationen 14 can be wound up. Such grass yarns can then be submitted directly to a tufting process for producing an artificial turf.

Um die monofilen Grasfasern zu extrudieren, wird vorzugsweise die in 2 dargestellte Spinndüse verwendet, die beispielsweise in dem Spinnkopf 3 des Ausführungsbeispiel nach 1 einsetzbar ist. In 2 ist der Spinnkopf 3 mit der Spinndüse 4 schematisch in einer Querschnittsansicht gezeigt. Der Spinnkopf 3 weist hierzu einen Düsenträger 15 auf, an dessen Unterseite die Spinndüse 4 lösbar und austauschbar gehalten ist. Der Düsenträger 15 weist an seiner Oberseite zwei Schmelzeanschlüsse 17.1 und 17.2 auf, die mit den Schmelzeleitungen 2.1 und 2.2 verbunden sind. An der Unterseite besitzt der Düsenträger 15 eine Anschlussplatte 16, an welchem die Spinndüse 4 mit einer Einlassseite anschließbar ist. Die Anschlussplatte 16 ist über eine mittlere Einlassbohrung 18 mit dem Schmelzeanschluss 17.1 und über einen konzentrisch angeordneten Einlasskanal 19 mit dem Schmelzeanschluss 17.2 verbunden.In order to extrude the monofilament grass fibers, it is preferable to use the in 2 spinneret used, for example, in the spinning head 3 of the embodiment according to 1 can be used. In 2 is the spinner 3 with the spinneret 4 shown schematically in a cross-sectional view. The spinner 3 has a nozzle holder for this purpose 15 on, at the bottom of the spinneret 4 is detachable and exchangeable. The nozzle carrier 15 has on its top two melt connections 17.1 and 17.2 on that with the melt lines 2.1 and 2.2 are connected. At the bottom has the nozzle holder 15 a connection plate 16 at which the spinneret 4 can be connected with an inlet side. The connection plate 16 is via a medium inlet bore 18 with the melt connection 17.1 and via a concentrically arranged inlet channel 19 with the melt connection 17.2 connected.

Die Spinndüse 4 ist als Düsenpaket ausgebildet und weist ein Gehäuse 28 auf, in welchem mehrere Platten gestapelt aufeinander liegen. An einer Unterseite der Spinndüse 4 ist eine Düsenplatte 24 vorgesehen, die sich unmittelbar an einem umlaufenden Kragen des Gehäuses 28 abstützt. Die Düsenplatte 24 weist mehrere Düsenöffnungen 25 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel auf zwei konzentrisch zueinander angeordnete Teilkreise verteilt angeordnet sind. Der Düsenplatte 24 folgt im Innern des Gehäuses 28 mehrere Verteilplatten 22.1 bis 22.4, die durch zahlreiche Nuten und Öffnungen ein Kanalsystem 23 bilden. An der Oberseite der Verteilplatten 22.1 bis 22.4 schließen sich mehrere Kammerplatten 21.1, 21.2 und 21.3 an, die in einer geschachtelten Anordnung zwischen sich jeweils zwei Verteilkammern 20.1 und 20.2 ausbilden. So ist im Zentrum der Spinndüse 4 eine erste kegelförmige Kammerplatte 21.1 vorgesehen, die im Abstand von einer zweiten kegelförmigen Kammerplatte 21.2 umschlossen wird und die erste Verteilkammer 20.1 bildet. Die Verteilkammer 21.1 ist über die Einlassbohrung 18 in der Anschlussplatte 16 mit dem Schmelzeanschluss 17.1 verbunden. Konzentrisch zu der Verteilkammer 20.1 ist durch eine im Abstand zu der Kammerplatte 21.2 angeordnete weitere Kammerplatte 21.3 eine zweite Verteilkammer 20.2 gebildet. Die Verteilkammer 20.2 ist über den Einlasskanal 19 in der Anschlussplatte 16 mit dem Schmelzeanschluss 17.2 verbunden. Der Plattenstapel ist innerhalb des Gehäuses 28 durch mehrere Fixiermittel 31 fixiert.The spinneret 4 is designed as a nozzle package and has a housing 28 on, in which several plates are stacked on top of each other. At a bottom of the spinneret 4 is a nozzle plate 24 provided, located directly on a circumferential collar of the housing 28 supported. The nozzle plate 24 has several nozzle openings 25 on, which are arranged distributed in this embodiment on two concentrically arranged pitch circles. The nozzle plate 24 follows inside the case 28 several distribution plates 22.1 to 22.4 , which through numerous grooves and openings a channel system 23 form. At the top of the distribution plates 22.1 to 22.4 close several chamber plates 21.1 . 21.2 and 21.3 in a nested arrangement between each two distribution chambers 20.1 and 20.2 form. So is in the center of the spinneret 4 a first conical chamber plate 21.1 provided at a distance from a second conical chamber plate 21.2 is enclosed and the first distribution chamber 20.1 forms. The distribution chamber 21.1 is about the inlet hole 18 in the connection plate 16 with the melt connection 17.1 connected. Concentric with the distribution chamber 20.1 is by a distance from the chamber plate 21.2 arranged another chamber plate 21.3 a second distribution chamber 20.2 educated. The distribution chamber 20.2 is over the inlet channel 19 in the connection plate 16 with the melt connection 17.2 connected. The plate stack is inside the case 28 by several fixatives 31 fixed.

Um die in die Verteilkammern 20.1 und 20.2 eingeleiteten Polymerschmelzen zu den einzelnen Düsenöffnungen 25 in der Düsenplatte 24 zu führen, ist das durch die Verteilplatten 22.1 bis 22.4 erzeugte Kanalsystem 23 derart ausgebildet, dass jede der Düsenöffnungen 25 mit beiden Verteilkammern 20.1 und 20.2 verbunden ist. Somit wird in jeder der Düsenöffnungen 25 ein aus zwei Polymerschmelzen gebildeter Filamentquerschnitt extrudiert.To the in the distribution chambers 20.1 and 20.2 introduced polymer melts to the individual nozzle openings 25 in the nozzle plate 24 It is through the distribution plates 22.1 to 22.4 generated channel system 23 formed such that each of the nozzle openings 25 with both distribution chambers 20.1 and 20.2 connected is. Thus, in each of the nozzle openings 25 a filament cross-section formed from two polymer melts is extruded.

Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Spinndüse 4 ist besonders vorteilhaft, um eine gleichmäßige Verteilung beider Polymerschmelzen auf eine große Vielzahl von Düsenöffnungen zu ermöglichen. Insbesondere lassen sich gleiche Verweilzeiten bei der Zuführung der Polymerschmelzen erreichen.This in 2 illustrated embodiment of the spinneret 4 is particularly advantageous to allow a uniform distribution of both polymer melts on a large variety of nozzle openings. In particular, the same residence times can be achieved when supplying the polymer melts.

In jeder der Düsenöffnungen 25 werden die Polymerschmelzen in einer Seitenanordnung zueinander zu jeweils einem Filamentquerschnitt extrudiert. in 3 ist hierzu schematisch ein Filamentquerschnitt 26 gezeigt. Der Filamentquerschnitt weist eine längliche – in diesem Fall ovale – Form auf. Der Filamentquerschnitt 26 bildet zwei gegenüberliegende Längsseiten 27.1 und 27.2. Die Längsseiten 27.1 und 27.2 sind symmetrisch ausgebildet und werden durch jeweils eine der Polymerschmelzen gebildet. Die Polymerschmelzen sind in diesem Ausführungsbeispiel durch die Bezugszeichen A und B gekennzeichnet. Die Polymerschmelzen können hierbei aus einem Grundpolymer gebildet sein, wobei die Unterschiede durch unterschiedliche Zugaben von Additiven erzeugt werden. So lässt sich beispielsweise die Längsseite 27.1 mit einer hellgrünen Färbung und die Längsseite 27.2 mit einer dunkelgrünen Färbung des Polymers ausführen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Komponenten A und B durch unterschiedliche thermoplastische Materialien zu bilden. Hierbei können thermoplastische Materialien wie beispielsweise PP, LLDPE, HDPE oder PA in Kombination oder in Varianten verwendet werden.In each of the nozzle openings 25 The polymer melts are extruded in a side arrangement to each other to a filament cross-section. in 3 this is schematically a filament cross section 26 shown. The filament cross-section has an elongated - in this case oval - shape. The filament cross section 26 forms two opposite long sides 27.1 and 27.2 , The long sides 27.1 and 27.2 are formed symmetrically and are each formed by one of the polymer melts. The polymer melts are characterized in this embodiment by the reference numerals A and B. The polymer melts may in this case be formed from a base polymer, the differences being produced by different additions of additives. Thus, for example, the long side 27.1 with a light green color and the long side 27.2 with a dark green color of the polymer. In principle, however, it is also possible to form the components A and B by different thermoplastic materials. Here, thermoplastic materials such as PP, LLDPE, HDPE or PA can be used in combination or in variants.

Um insbesondere die Struktur der Grasfasern zu beeinflussen, lassen sich die Düsenöffnungen 25 in der Düsenplatte 24 wahlweise auch durch unsymmetrische Formen ausbilden. Hierzu sind in 4 einige Ausführungsbeispiele von Querschnitten der Düsenöffnungen 25 gezeigt.In particular, to influence the structure of the grass fibers, the nozzle openings can be 25 in the nozzle plate 24 optionally also by unsymmetrical forms. These are in 4 some embodiments of cross sections of the nozzle openings 25 shown.

In 4.1 ist eine unsymmetrische Düsenöffnungen 25 dargestellt, bei welcher an einer der Längsseiten 27.1 eine zentrische Verdickung 32 ausgebildet. Die gegenüberliegende Längsseite 27.2 weist demgegenüber keine Verdickung auf.In 4.1 is an unbalanced nozzle orifice 25 shown, in which at one of the long sides 27.1 a centric thickening 32 educated. The opposite longitudinal side 27.2 has no thickening on the other hand.

In 4.2 ist demgegenüber eine Düsenöffnung 25 gezeigt, bei welcher die Längsseite 27.1 identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 4.1 ausgebildet ist. Zur weiteren Stabilität der Grasfaser sind an der Längsseite 27.2 zwei außermittig angeordnete Verdickungen 32 vorgesehen.In 4.2 in contrast, is a nozzle opening 25 shown, in which the long side 27.1 identical to the embodiment according to 4.1 is trained. For further stability of the grass fiber are on the long side 27.2 two off-center thickenings 32 intended.

In 4.3 ist eine weitere mögliche Ausführungsform einer Düsenöffnung 25 gezeigt. Hierbei ist die Düsenöffnung 25 gekrümmt ausgebildet, wobei an den Endbereichen sowie im mittleren Bereich Verdickungen 32 vorgesehen sind.In 4.3 is another possible embodiment of a nozzle opening 25 shown. Here is the nozzle opening 25 curved, with thickenings at the end regions and in the middle region 32 are provided.

Die in 4 dargestellten Ausführungsbeispiele von unsymmetrischen Düsenöffnungen sind beispielhaft. Grundsätzlich sind auch ähnlich – hier nicht dargestellte – symmetrische und unsymmetrische längliche Düsenöffnungsformen möglich.In the 4 illustrated embodiments of unbalanced nozzle openings are exemplary. In principle, similar - not shown here - symmetrical and unbalanced elongated nozzle opening forms are possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1, 1.21.1, 1.2: Extruderextruder
2.1, 2.22.1, 2.2: Schmelzeleitungmelt line
33: Spinnkopfspinning head
44: Spinndüsespinneret
55: Kühlbadcooling bath
66: Monofilamentemonofilaments
7.1, 7.27.1, 7.2: Galettenlieferwerkgodet
88th: Galettengalettes
99: Umlenkrolleidler pulley
1010: Heizeinrichtungheater
1111: Führungsleisteguide rail
1212: Faserbündelfiber bundles
1313: UmwindestationUmwindestation
1414: Aufspulstationcoiling
1515: Düsenträgernozzle carrier
1616: Anschlussplatteconnecting plate
17.1, 17.217.1, 17.2: Schmelzeanschlussmelt connection
1818: Einlassbohrunginlet bore
1919: Einlasskanalinlet channel
20.1, 20.220.1, 20.2: Verteilkammerdistribution chamber
21.1, 21.2, 21.321.1, 21.2, 21.3: Kammerplattenwall sheets
22.1, 22.2, 22.3, 22.422.1, 22.2, 22.3, 22.4: Verteilerplattendistribution plates
2323: Kanalsystemchannel system
2424: Düsenplattenozzle plate
2525: Düsenöffnungnozzle opening
2626: Filamentquerschnittfilament
27.1, 27.227.1, 27.2: Längsseitenlong sides
2828: Gehäusecasing
2929: HeizbänderHeating tapes
3030: Trockeneinrichtungdrying device
3131: Fixiermittelfixer
3232: Verdickungthickening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/111281 A1 [0003]
EP 2009/063291 [0029]

Claims

A process for melt spinning monofilament grass fibers from two different polymer melts produced by two separate extruders and extruded through a spinneret into a plurality of monofilaments, the monofilaments having an elongated filament cross section with opposite longitudinal sides, the properties of which are polymerized through the side-by-side extruded polymer melts are determined, characterized in that the filament cross sections are extruded with visually in colors and / or shapes of different longitudinal sides.

A method according to claim 1, characterized in that the filament cross sections of the monofilaments are extruded with unbalanced longitudinal sides.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the monofilaments are extruded side by side through the spinneret in a circular array.

A method according to claim 3, characterized in that the polymer melts are fed within the spinneret through a plurality of conical distribution chambers of a plurality of nozzle bores.

A method according to claim 4, characterized in that the distribution of the polymer melts on the nozzle bores is effected by a channel system formed from a plurality of distribution plates.

Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, with two extruders ( 1.1 . 1.2 ) and a spinneret ( 4 ), the extruders ( 1.1 . 1.2 ) by two separate melt lines ( 2.1 . 2.2 ) with the spinneret ( 4 ) and wherein the spinneret ( 4 ) a nozzle plate ( 24 ) with a plurality of elongated nozzle openings ( 25 ), through each of which a filament cross section ( 26 ) with two longitudinal sides ( 27.1 . 27.2 ) is extrudable, characterized in that the nozzle plate ( 24 ) optionally with symmetrical or asymmetrical nozzle openings ( 25 ) is executable.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the nozzle openings ( 25 ) in the nozzle plate ( 24 ) are arranged side by side in a circular arrangement.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the spinneret ( 4 ) between a first melt inlet ( 18 ) and the nozzle plate ( 24 ) a first conical distribution chamber ( 20.1 ) and between a second melt inlet ( 19 ) and the nozzle plate ( 24 ) a second conical distribution chamber ( 20.2 ), wherein the distribution chambers ( 20.1 . 20.2 ) are formed coaxially with each other.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the distribution chambers ( 20.1 . 20.2 ) on an outlet side a distribution plate ( 22.1 ) associated with subsequent distribution plates ( 22.1 . 22.2 . 22.4 ) a channel system ( 23 ), through which the distribution chambers ( 20.1 . 20.2 ) with the nozzle openings ( 25 ) are connected.

Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the spinneret ( 4 ) is formed as a multi-part nozzle package and a cylindrical housing ( 28 ) replaceable on a spinning head ( 3 ) is held.