DE2014241A1 - Verfahren zur Herstellung unterschiedlicher Wirrvliese auf einer Produktionsanlage - Google Patents

Description

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MEa?Ja.liGESEI.I.SGHAFa? Frankfurt/Main, den Ϊ3.3»1970

Aktiengesellschaft -Schh/HSz-

Nr. Jb

Verfahren zur Herstellung unterschiedlicher Wirrvliese auf einer Produktions&nlage

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Wirrvlies aus\ verstreckten Endlosfäden eines thermoplastischen Kunststoffs und das ι Verfahren zur Herstellung dieses Wirrvlieses, wobei die Fäden aus einer Spinnplatte ausgesponnen und durch eine Ejektordüse abgezogen und nach einer aerodynamischen Aufspreizung auf einer luftdurchlässigen Unterlage abgelegt werden»

Es sind bereits Verfahren bekannt, nach denen Wirrvliese hoher Qualität aus verstreckten Endlosfäden aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden können* Die so hergestellten Wirrvliese weisen aber hinsichtlich ihrer Weiterverarbeitbarkeit zu Textilien und lederartigen Gebilden schwerwiegende Nachteile auf. Insbesondere ist es nicht möglich, eine Bildung der einzelnen Fäden durch thermoplastische Kunststoffe und dergl. zu erreichen, ohne daß die Fäden in ihrer ϋϋϋϊΐΐι« λ geschwächt werden. Weiterhin ist auch das Verhalten des StOifes von dem Verhalten des jeweiligen Materials im Einzelfaden begrenzt und bei Weiterverarbeitung zu Folien bzw. fcunstlederartigen Gebilden gehen die Fadenstruktur und damit u. U. positiven Eigenschaften der Fäden, wie z. 1. die hohe Festigkeit verloren.

Weiterhin weisen die bekannten Verfahren den Nachteil auf, daß sich mit ihnen nur Vliese herstellen lassen;, die aus Fäden mit gleichen und fest definierten MaterMeigenschaften bestehen.

Um verbesserte Vliese zu erhalten, hat man verschiedenste .

Wege besohritten, so z. B. eine Durchtränkung der Vliese mit

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Latex, mit thermoplastischem Kunststoffgranulat, das eingeschmolzen wird, und dergl. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese baschrittenen Wege nur zu teuren Produkten führen, deren Qualität unzureichend ist. Bei Stapelfaservliesen wird auch schon die Mischung von zwei verschiedenen Faserarten durchgeführt, die so erhaltenen Vliese weisen aber alle Nachteile (z.B. geringe Festigkeit und Texturierung) von Stapelfaservliesen auf.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Wirrvlieses aus hochverstreckten Endlosfäden, das sich durch einfachste Weiterbehandlung, wie z. B. Heißkalandrieren zu hochwertigen Textilien und lederartigen Gebilden weiterverarbeiten läßt und zudem einfach und wirtschaftlich herstellbar ist.

Weiterhin soll das Verfahren zur Herstellung dieses Vlieses einfach, betriebssicher und wirtschaftlich arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wirrvlies mit einer gleichmäßigen Mischung von Fäden unterschiedlicher Fadeneigenschaften, wobei die Fäden aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen können, unterschiedlichen Titer aufweisen können, unterschiedlichen Verstreckungsgrad und unterschiedliche Kristallinität haben können,und bei dem weiterhin auch mehr als zwei verschiedene Fadenarten vermischbar sind.

Vorteilhaft kann das neuartige Verfahren so ausgeführt werden, daß die Endlosfäden verschiedener Ejektordüsen zur Ablage auf der luftdurchlässigen Unterlage nebeneinander einer Spreizung unterworfen werden. Zum gemeinsamen Spreizen müssen die aus verschiedenen Spinnköpfen und durch verschiedene Ejektordüsen abgezogenen Fadenarten vorteilhaft aus der Richtung der Mittelachse der Ejektordüse ausgelenkt werden, und es kann so eine beliebige Anordnung der Spreizelemente über der Ablagefläche erreicht werden.

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Zur weiteren vollständigen Vermischung der verschiedenen Fadenarten dient vorteilhaft insbesondere die gemeinsame Spreizung der zusammengeführten Fadenarten. Die Richtungsänderungen durch die FUhrungsrohre dürfen aber nicht so stark sein, daß die Fäden dadurch miteinander verzwirnen und verbündein. Vorteilhaft wird daher die Richtungsänderung 90 nicht überschreiten.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen *

Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Erzeugung eines Wirrvlieses unter Verwendung einer Fadenart}

Fig. 2 das Schema einer Anlage zur Erzeugung eines Wirrvlieses aus zwei unterschiedlichen Fadenartenj

Fig. 3 die Anordnung der Ablage- und Spreizelemente für zwei verschiedene Fadenarten;

Fig. 4 die Vereinigung von zwei Führungsrohren vor der Spreizvorrichtung.

Gemäß Fig. 1 wird der zu verspinnende thermoplastische Kunststoff in einem Extruder 1 aufgeschmolzen bzw. abgebaut und anschließend mittels Spinnpumpen 2 durch die Löcher einer Spinnplatte 3.gedrückt. Die so gewonnenen Fäden 4 j werden durch seitlich zugeführte Kühlluft 5 gekühlt und durch vorzugsweise mit Druckluft betriebene AbzugsdÜsen auf hohe Geschwindigkeit gebracht und damit verstreckt. In einer unterhalb der AbzugsdÜsen angebrachten Aufspreizvorrichtung 7 werden die durch jede Abzugsdüse abgezogenen Fadenbündel zu einem Schleier 8 aufgefächert und auf einer luftdurchlässigen Unterlage 9 abgelegt. Die aufgeblasene Luft wird durch die Unterlage 9 mit Hilfe eines Ventilators 10 abgesaugt.

Das Vlies wird durch mehrere in Reihen sitzenden AbzugsdÜsen und AufSpreizvorrichtungen erzeugt. Es kann nach der Ablage zwischen einem Anpreßrollenpaar 11 verpreßt und dann als Rohvlies weiterverarbeitet werden.

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Das so entstandene Vliee besteht aus Fäden gleicher Eigenschaft. So können z. B. Vliese aus Fäden aus Polypropylen, Polyester, Nylon und anderen thermoplastischen verspinnbaren Kunststoffen im weiten Titerbereich erzielt werden. Durch Variation der Treibbedingungen für die Abzugsdüsen lassen sich zusätzlich die Fadeneigenschaften beeinflussen und der Leistungsbereich der Anlage, d. h. die Fadenabzugsgeschwindigkeit, in weiten Grenzen variieren. Die Wahl der Geschwindigkeit, mit der die Ablage 9 das abgelegte Fadenmaterial fortbewegt, gestattet die Einstellung des Flächen-r gewichtes des Vlieses.

Das vorstehend beschriebene Verfahren weist aber den Nachteil auf, nur Vliese aus Fäden einer Fadenart herstellen zu können.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Vlieses aus mindestens zwei verschiedenen Fadenarten. Die für beide Systeme erforderlichen Extruder sind nicht dargestellt.

Für bestimmte Fälle ist auch die Verwendung nur eines Extruders möglich, wenn z. B. das herzustellende Vlies zwar aus einem thermoplastischen Material hergestellt werden soll und die unterschiedliche Fadeneigenschaft nur durch Titer, Festigkeit, Restdehnung gekennzeichnet ist.

Über die Spinnpumpe 2 wird die Schmelze den Spinnplatten 3 zugeführt und die Fäden 4 mittels der quer anströmenden Kühlluft 5 gekühlt.

In dem dargestellten Beispiel befinden sich die für beide Systeme eingesetzten Abzugsdüsen 6 in unterschiedlichen Höhen. Dies kann u. U. erforderlich sein, wenn z. B. die Filamente sich durch unterschiedliche Titer auszeichnen sollen. In dem Fall wird man den Abstand zwischen Spinnplatte und Abzugsdüse für hohe Titer erhöhen, um eine längere Kühl-

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strecke zur Verftfcing zu haben. Für dünnere Titer, wo das Problem der Abkühlung nicht so gravierend ist, bevorzugt man kürzere Abstände, um die von der Abzugsdüse übertragene.Kraft möglichst ohne Widerstandsverluste in den Bereich des Fadens zu übertragen, wo sie zur Erzielung einer hohen Abzugsgeschwindigkeit erforderlich ist.

Gleiche Abstände an beiden Systemen sind natürlich auch möglich. Im ,Anschluß an die Abzugsdüsen 6 befinden sich Führungsrohre 12, die nach Belieben gebogen sein können. Die Biegung darf aber nicht so scharf werden, daß das geführte Fadenbündel im Innern so beeinflußt wird, daß eine anschließende | Auflösung der Fadenbündel in den am Ende der Führungsrohre angebrachten AufSpreizvorrichtungen 7 erschwert würde.

Die Führungsrohre enden über der nun gemeinsamen luftdurchlässigen Ablage 9 und geben.durch die Aufsprelzvorrichtungen ein gut homogenes Vlies mit Fäden unterschiedlicher Fadeneigenschaften ab.

Die aufgeblasene Luft wird auch hier wieder abgesaugt. Die Vorverpressung des Vlieses findet zwischen dem Anpreßwalzenpaar 11 statt.

Für die Anordnung der Führungsrohre aus zwei Systemen über der Ablage sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, von

denen Fig. 3 nur zwei Beispiele darstellt. . '

Gemäß Fig. 3a münden Führungsrohre aus einem System (I) in der oberen Reihe eines Gitters Über der Ablage,:während die Rohre eines zweiten Systems (II) versetzt zu denen der ersten Reihe einmünden.

Gemäß Fig. 3b kann aber auch eine Reihe mit wechselseitig einmündenden Rohren ausweiden Systemen gebildet werden.

Um eine vollständig homogene Mischung der beiden Fadenarten auch unter ungünstigsten Bedingungen zu gewährleisten, können gemäß Fig. 4 zwei Führungsrohre 12 in.ein gemeinsames

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Endstück 13 münden, wobei die Fadenscharen aus beiden Systemen anschließend gemeinsam in der nachgeschalteten Aufspreizvorrichtung 7 aufgelöst werden.

Die Möglichkeiten auf Grund der sich erfindungsgemäß ergebenden Herstellungsmöglichkeiten von Vliesen und Fäden unterschiedlicher Eigenschaften ist derart groß, daß nur einige Anwendungsbeispiele diese großen Möglichkeiten widerspiegeln können.

So ist es z. B. möglich, ein Vlies herzustellen, indem Fäden unterschiedlicher Verstreckung und unterschiedlicher ™ Kristallinitat miteinander abgelegt sind. In einem anschließenden Heißversiegelungsprozeß, in dem das Vlies gleichzeitig Temperatur und Druck ausgesetzt wird, werden sich die Fäden mit geringem kristallinen Anteil stärker miteinander verbinden gegenüber den höher verstreckten und somit ist die Möglichkeit gegeben, im Innern eines Vlieses ein Stutzgewebe durch Heißversiegelung aufzubauen.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verarbeitung unterschiedlich pigmentierter Polymeren, um die farbliche Gestaltung des Vlieses besser variieren zu können.

Die Verwendung unterschiedlicher Polymeren, wie z. B. PoIy- m ester und Nylon, in einem gemeinsamen Vlies gestattet die Herstellung textilartiger und ledergleicher Produkte, deren Eigenschaften sich durch Wahl des Verhältnisses beider Komponenten einstellen lassen.

Weitere Kombination von Fäden unterschiedlicher Eigenschaften ist denkbar, wie z. B. Wahl des Fadenquerschnittes, Grad der Kräuselung usw. als mögliche Parameter.

Weiterhin ist es auch möglich, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Vliese aus mehr als zwei Fadenarten herzustellen. In diesem Fall wird eine Anzahl von Systemen zur gemeinsamen Ablage herangezogen. - 7 -

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Claims (12)

- 7 Pa t e nt a η s prU ehe

1) Wirrvlies aus hochvertsreckten Endlosfäden eines thermoplastischen Kunststoffs, gekennzeichnet durch eine gleichmäßige Mischung von Fäden unterschiedlicher Fadeneigenschaften.

2) Wirrvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden Bündel von im wesentlichen parallelen Endlos fäden bilden.

3) Wirrvlies nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bündel 2 bis 20 und vorzugsweise 2 bis 10 Fäden enthält.

4) Wirrvlies nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich- , net, daß es aus Fäden unterschiedlicher Kunststoffe besteht. "

5) Wirrvlies nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Fäden unterschiedlichen Titers besteht.

6) Wirrvlies nach einem oder mehreren der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Fäden mit unterschiedlichem Yerstreckungsgrad besteht.

7) Wirrvlies nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Fäden unterschiedlicher Kristallinität besteht.

8) Wirrvlies nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß mehr als zwei verschiedene Fadenarten mitein- ,

ander vermischt sind I

9) Verfahren zur Herstellung eines Wirrvlieses aus Endlosfäden nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei die Fäden aus einer Spinnplatte ausgesponnen und durch eine Ejektordüse abgezogen und nach einer aerodynamischen Aufspreizung auf einer luftdurchlässigen Unterlage abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Endlosfäden verschiedener Arten, die durch zwei oder mehr EJektordUsen abgezogen werden, vor der Ablage zusammengeführt werden und gemeinsam abgelegt werden.

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10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlosfäden verschiedener Ejektordüsen vor der Ablage auf der luftdurchlässigen Unterlage einer gemeinsamen Spreizung unterworfen werden.

11) Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus der Richtung der Mittelachse der Ejektordüse ausgelenkt werden können.

12) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden zwischen der EJektordüse und der Ablage einer ein- oder mehrmaligen Richtungsänderung von jeweils maximal 90° unterworfen werden.

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