DE1266441B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

DOId

Deutsche KI.: 29 a-6/31

Nummer: 1266 441

Aktenzeichen: S 107049 VII a/29 a

Anmeldetag: 21. November 1966

Auslegetag: 18. April 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Kunststoff, das sich durch geringe Herstellungskosten des Erzeugnisses auszeichnet. Zugleich betrifft die Erfindung eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, eine Schmelze von Kunststoffen mittels eines Gasstrahles zu zerfasern. Dabei werden zwei Dampfstrahlen so nach einem Kanal hin abgelenkt, daß die austretende Schmelze zwischen die beiden Dampfstrahlen zu liegen kommt und von ihnen zu Fasern auseinandergerissen wird. Es ist auch bekannt, Fäden aus Polystyrol herzustellen, die nicht mehr die Sprödigkeit des Ausgangsmaterials aufweisen. Man erreicht das, indem man die Auszugsgeschwindigkeit größer wählt als die Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse. Zur Herstellung von Schichtfaserstoffen aus solchen Fasern ist dann aber immer noch nötig, die Bahnen auf der einen Seite mit Klebstoff zu bestreichen und beispielsweise elektrostatisch zu beflocken. Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt.

Das Verfahren zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Kunststoff gemäß der Erfindung besteht darin, daß eine fortlaufende Kunststoffschicht auf Schmelztemperatur erhitzt wird und anschließend unter Kühlung quer zur Bewegegungsrichtung auseinandergezogen wird. Mit Vorteil wird der Kunststoffschicht während des Auseinanderziehens ein kühles, gasförmiges Medium unter Überdruck zugeführt.

Eine Vorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus zwei auf Walzen umlaufenden Bändern, die einen Spalt bilden, in den der auf Schmelztemperatur gebrachte thermoplastische Kunststoff eingeführt wird, wobei die Spaltweite von Einführende des Spalts in Bewegungsrichtung des Kunststoffs zunimmt und zur Begünstigung der Faserbildung gegen den Spalt ein kühles, gasförmiges Medium mit Überdruck gerichtet ist.

Als Trägerschichten zur Faserbildung haben sich solche bewährt, die mit einer nicht adhäsiven Beschichtung, beispielsweise mit Silicon oder Polytetrafluorethylen versehen sind. Diese widerstehen der Schmelztemperatur der gebräuchlichsten und zur Faserbildung geeigneten thermoplastischen Polymeren und bewirken zugleich, daß auf den Trägerschichten keine Rückstände verbleiben. Eine der beiden Trägerschichten kann auch ein Flächengebilde sein, auf dem der Faserflor fest haftet, wie z. B. Textil, Papier, Schaumstoff oder höher schmelzende Folien.

Als besonders geeignete thermoplastische Polymere Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
Fasern aus thermoplastischem Kunststoff

Anmelder:

Karlheinz Seiffert. 5300 Bonn, Colmantstr. 20

Als Erfinder benannt: /

Karlheinz Seiffert, 5300 Bonn

zur Faser bildung nach der Erfindung haben sich z. B. Polyvinylacetat, Vinylacetat, Äthylencopolymere und Polyäthylen mit höherem Schmelzindex erwiesen. Jedoch auch Polyamide, Copolyamide, Polyurethane,

ao ferner Polyvinylchlorid und Mischpolymerisate erweisen sich als brauchbar. Grundsätzlich eignen sich alle faserbildenden Polymerisate, Polykondensate und Additionspolymere, deren Schmelze nicht hochviskos ist.

Die Stärke der Kunststoffschicht bzw. der Schmelze ist abhängig von der gewünschten Faserlänge und dem Faserdurchmesser. Sie kann beispielsweise zwischen 0,05 und 0,25 mm bei der Faser- und Vliesherstellung liegen, bei der Herstellung von Flächengebilden mit faserförmiger Oberfläche aber auch noch stärker sein.

Faserlänge und Faserfeinheit lassen sich in Abhängigkeit von der Schichtstärke in weiten Grenzen variieren. Ebenso ist die Antriebsgeschwindigkeit abhängig von der Schichtstärke und beträgt zwischen 2 und 10 m/min.

Die Zeichnung gibt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffasern gemäß der vorliegenden Erfindung wieder.

Ein Film aus thermoplastischem Werkstoff oder eine Kunststoffschmelze, die im Extrusions- oder Walzenschmelzverfahren, gegebenenfalls auch unmittelbar im Polymerisationsautoklav gewonnen wurde, wird zwischen zwei umlaufenden Bändern 1 und 2 eingebettet, die nach dem Ausführungsbeispiel von Walzenpaaren 3, 4 bzw. 5, 6 geführt werden. Durch Beheizung der Walzen 3, 4 auf die Schmelztemperatur des Rohstoffes wird ein Einfrieren der Schmelze verhindert bzw. eine Kunststoffbahn in die plastische Phase gebracht. Das darunter angeordnete Walzenpaar 5, 6 ist in einem größeren Bereich seitlich verstellbar, um Länge und Lage der Fasern beeinflussen zu können.

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Zur Herstellung einer faserförmigen Oberfläche auf einem Flächengebilde wird das Band 1 durch ein beliebiges Flächengebilde ersetzt, das auf den Walzen 3 und 5 geführt wird. Der auf Erweichungstemperatur gebrachte Kunststoff bildet dann eine Schicht zwischen dem Band 1 und dem umlaufenden Band 2, welches beispielsweise aus mit Polytetrafluoräthylen überzogenem Glasgewebe besteht. Sofern nach dem Umformen der Schicht zu Fasern auf dem Trägerband noch Rückstände verbleiben, werden diese durch die in dem Ausführungsbeispiel als Walze ausgebildete Heizzone replastifiziert und erneut zur Faserbildung ausgenutzt.

Bei verschiedenen thermoplastischen Polymeren ist eine Verstreckung der Fasern im Interesse der Erhöhung der mechanischen Festigkeit erforderlich. Hierzu wird zwischen den Walzenpaaren 3, 4 und den unbeheizten Walzen 5, 6 eine weitere Heizzone vorgesehen, deren Abstand größer ist als der Spalt zwischen 3 und 4. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die Adhäsion zwischen den Faserenden und den Bändern 1 und 2 in der Heizzone größer ist als die bei der Verstreckung unterhalb des Schmelzpunktes auftretenden Kräfte. Eine Umkehr dieses Kräfteverhältnisses tritt erst nach dem Verlassen der beheizten Zone ein und bewirkt auch erst dann das Abtrennen der Faserenden vom Band.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine fortlaufende Kunststoffschicht auf Schmelztemperatur erhlttt wird und anschließend unter Kühlung quer zat Bewegungsrichtung auseinandergezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschicht während des Auseinanderziehens ein kühles, gasförmiges Medium unter Überdruck zugeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf Walzen (3, 4, 5, 6) umlaufende Bänder (1, 2) vorgesehen sind, die einen Spalt bilden, in den der auf Schmelztemperatur gebrachte thermoplastische Kunststoff eingeführt wird, wobei die Spaltweite vom Einführende des Spalte in Bewegungsrichtung des Kunststoffs zunimmt, unii daß gegen den Spalt ein gasförmiges, kihles, unter Überdruck stehendes Medium gerichtet ist

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung D 9916VII/8n
kanntgemacht am 6. 11. 1952);

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 934 223;
schweizerische Patentschrift Nr. 173 820.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 539/330 4.68 © Bundesdruckerei Berlin