DE2742068A1

DE2742068A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von elementarfadenvliesstoff

Info

Publication number: DE2742068A1
Application number: DE19772742068
Authority: DE
Inventors: Horst Helbing; Klaus Kiesche; Gunter Lasch; Hans Liebscher; Rainer Lindner; Hans-Juergen Malcomess; Sigurd Schienbein
Original assignee: KARL MARX STADT TECH TEXTIL; VVB TECHNISCHE TEXTILIEN KARL-MARX-STADT WTZ TECHNISCHE TEXTILIEN DRESDEN
Current assignee: Veb Kombinat Technische Textilien Karl-Marx-Stadt
Priority date: 1976-10-11
Filing date: 1977-09-19
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DD128204B1; SU896112A1; GB1586242A; CS199101B1; NL7710970A; FR2371537B1; DD128204A1; FR2371537A1

Description

VVB Technische Textilien Ka π-Κιε·-χ- F-tad Wissenschaftlieh-Technischeε Zentrum Technische Textilien Dresden
DDR 801 Dresden, Hohe Str. 6

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elementarfadenvliesstoff

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Elementarfadenvliesstoff nach dem Schmelz- oder Lösungsspinnprinzip.

Die bekannten Verfahren sehen zur Herstellung von Elementarfadenvliesstoff Schmelzspinneinrichtungen vor, bei denen die Fäden aus Spinnlöchern einzeln austreten, durch Luftströme erfaßt, abgekühlt und schließlich zu einem Vlies abgelegt werden. In entsprechenden Vorrichtungen wird die Luft als Kühl-, Temperier- und Treibmittel benutzt.

Die Notwendigkeit, für verschiedene Anwendungsbereiche möglichst stark verstreckte Elementarfäden zu erhalten, hat zur Konstruktion von aufwendigen Treibaggregaten geführt (z.B. DT-PS 1303569, DT-AS 1282590, DT-AS 1785158, DT-OS 2048006), die sowohl an die mechanische Fertigung hohe Ansprüche stellen, als auch erhebliche Kosten für die Betreibung verursachen. So ergibt sich nach Angaben in der DT-OS 2048006 ein Verbrauch von auf etwa 3 kp/cm² verdichteter Luft von 1200 Nm³/h für eine Vliesbreite von 1 m. Werden runde Düsen, wie bei DT-AS 1785158 beschrieben, zur Anwendung gebracht.

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so liegt der Luftverbrauch von auf 22 kp/cm verdichteter Luft bei etwa 1400 Nm³/h für eine Fadenanzahl von 1500, die auf einem Meter Vliesbreite normalerweise abgelegt werden. Hier führt das Treibverfahren zur Anwendung von vielen Einzelluftströmen, die eine Vielzahl von Fadenscharen erzeugen, deren Zusammenführung zu einem einheitlichen Flächengebilde mit gleichmäßigen textilphysikalischen Eigenschäften sehr erschwert bzw· unmöglich ist. Der hohe Aufwand für die mechanische Fertigung und die erheblichen Kosten für die Bereitstellung von großen Mengen komprimierter Luft sind bedeutende Nachteile dieser Verfahren.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, die ersponnene Fadenschar zu einem Fadenband zusammenzufassen und über Galetten mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit zu verstrecken. Die verstreckten Fäden werden dann dadurch wieder ausgebreitet, daß aus einer bogenförmigen Schlitzdüse austretende Gasströme auf das Fadenband einwirken und dieses fächerförmig aufspreizen, wonach es auf einer perforierten Ablage zum Vlies abgelegt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß bei möglichen Fadenbrüchen und/oder elektrostatischer Aufladung der Fäden Wickelbildungen auftreten, die die Stabilität des Verfahrens in Frage stellen.

Es ist nach der DT-OS 2049594 bekannt, die Fadenscharen zusammen mit der Luft in entsprechenden über die gesamte Arbeitsbreite sich erstreckenden Düsen anzusaugen.

Die Anwendung des Saugverfahrens hat den Vorteil, daß über große Arbeitsbreiten gleichmäßige Elementarfadenvliese hergestellt werden können. Der Aufwand für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Saugzuges ist verhältnismäßig gering, was ebenfalls für die Anwendung dieses Verfahrens spricht.

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Bisher wurde davon aisgegangen, daß annähernd laminare Zustände in dem strömenden Gas während des Durchganges durch eine Saugzugdüse aufrecht erhalten werden müssen, um möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeiten bei dem angelegten Unterdruck unterhalb der Düse zu erreichen und außerdem zu vermeiden, daß Verschlingungen der hindurchtretenden Elementarfäden auftreten. Ein solcher laminarer Fluß eines gasförmigen Mediums in einer Saugzugdüse übt eine relativ geringe Streckfunktion auf die extrudierten Elementar fäden aus. Auf diese Weise lassen sich nur Vliesstoffe mit mittleren Festigkeitswerten bei verhältnismäßig hohen Dehnungen und Elementarfadenstärken herstellen, wodurch die Einsatzgebiete eingeschränkt werden.

Insgesamt kann festgestellt werden, daß die derzeit bekannten Verfahren zur Herstellung von Elementarfadenvliesstoff entweder mit einem sehr hohen technischen Aufwand und zusätzlich mit hohen Kosten für die Betreibung der Kompressorenanlagen verbunden sind oder, wie bei dem einfacheren und billigeren Saugzugverfahren, eine begrenzte Anwendbarkeit des Erzeugnisses mit sich bringen.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Herstellung von Elementarfadenvliesstoff mit hoher Festigkeit und geringer Dehnung in allen Beanspruchungsrichtungen, niedrigeren Elementarfadenstärken und hoher Flächendeckung bei geringem Aufwand zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorteilhaften Erzeugniseigenschaften entsprechend dem Ziel der Erfindung, welche bisher nur mit aufwendigen Treibluftverfahren bzw. dem störanfälligen Galettenprinzip erreichbar waren, vorzugsweise unter Beibehaltung des Grundprinzips des einfachen kostengünstigen Saugluftverfahrens weitestgehend zu verwirklichen.

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Im Besonderen ist mit geeigneten Mitteln der mit der Saugluft zu erreichende Verstreckeffekt zu vervielfachen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb der Düse eines bekannten Spinnverfahrens, bei dem die ersponnenen Fadenscharen in ihrer vollen Breite und Vielzahl direkt aus der Schmelze oder Lösung vorzugsweise von Hochpolymeren zu einem Elementarfadenvliesstoff überführt werden, Luft oder ein anderes Gas aus relativ kleinen öffnungen, deren Durchmesser sich zu ihre.Ti Abstand in einem Verhältnis von 1 : 5 bis 1 : 50 befinden auf die Elementarfäden in einem Winkel zur Fadenlaufrichtung von 5° bis 175°, vorzugsweise von 45° bis 105° ^{und mit} einer Geschwindigkeit von 2.00 m/s bis 900 m/s geblasen wird, dessen Gesamtmenge 2.00 m /h und Meter Arbeitsbreite nicht übersteigt, wodurch die Fäden vorzugsweise innerhalb der Saugzugdüse in einer gewünschten Richtung ausgelenkt werden. Weiterhin tritt durch die Zugabe des Gases eine Erhöhung des Turbulenzgrades in der Düse ein, wodurch sich die Abzugs- und Verstreckkräfte an den Elementarfäden vervielfachen.

Es ist außerdem möglich, durch Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung bei bekannten Druckluftverfahren in der Düse die gleiche Wirkung zu erzielen und damit den Gesamtluftverbrauch zu vermindern, ohne den Verstreckeffekt zu reduzieren.

Durch Zuführung des Gasstromes aus sich gegenüberstehenden oder gegeneinander versetzten öffnungen bzw. auch in unterschiedlichen Höhen in der Düse ergeben sich viele Kombinationsmöglichkeiten, um den Erfindungsgedanken zu optimieren.

Durch Variation der Ströeungsgeschwindigkeit und Richtung, z.B. durch Pulsationen in den verschiedenen Anströmrichtungen, lassen sich die textilphysikalischen Eigenschaften des Flächengebildes weiterhin verbessern.

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Die Einbringung des Gasstromes in die Düse muß so erfolgen, daß die Gleitflächen für die Abzugsluft und die Reibung der Fadenscharen an der Düsenwandung nicht wesentlich beeinträchtigt werden.

Entsprechende mechanische Anordnungen sorgen für einen kurzperiodischen Wechsel der Ausblasbedingungen in den beiden Zuführungseinrichtungen zueinander.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1-: eine schematische Darstellung der wesentlichsten Teile einer Elementarfadenvlieserzeugungsanlage vom Übergang der extrudierten Spinnfäden bis zur Ablage als Vlies.

Fig. 2: wesentliche Einzelheiten für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens im Formstück einer Saugzugdüse und

Fig. 3: ein Schnitt der Formstücke einer Saugzugdüse in A-A mit der Darstellung einer Zuluftaufgabevor richtung, deren Ausblasöffnungen in einem Winkel und β ρ zur Ebene der Fadenschar gerichtet sind

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung stellt eine bevorzugte Ausführungsform besonders in bezug der Anordnung der Gaszuführung in einer bekannten Saugzugdüse dar· Aus einer Spinndüsenanordnung 1 werden Elementarfadenscharen 2 extrudiert. Mittels einer Saugeinrichtung 9

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werden die Fadenscharen bekanntermaßen in eine Ansaugzone und durch eine Saugzugdüse 7 auf ein Ablageband 8 gebracht und als Vlies 10 abgelegt· Innerhalb der Formstücke 4a und 4b sind Gaszuführungsleitungen 5a und 5b eingebracht, die mit Ausblasöffnungen 6 versehen sind. Die Gaszuführungsleitungen 5a und 5b sind Rohre, welche sich in das Profil der Formstücke 4a und 4b in entsprechende Nuten 11 drehbar einfügen. Durch die Zugabe des zusätzlichen Gasstromes mit hohen Geschwindigkeiten werden die Elementarfäden ausgelenkt und durch den herrschenden Saugzug wesentlich stärker beschleunigt. Es ist vorteilhaft, den Gasstrom aus beiden Formstücken (4a und 4b) auszublasen. Sowohl der Winkel zur Fadenlaufrichtung X als aLch der zur Ebene der Fadenschar J^₁ und /j ρ sowie auch die Lage der Ausblasöffnungen 6 in den beiden Formstücken 4a und 4b zueinander lassen sich variieren, wodurch insbesondere für die Abzugskräfte, und auch für die Fadenablage vorteilhafte Effekte erzielt werden können.

Um die Ausblasöffnungen einmal direkt gegenüber und nach kurzer Zeit auf Lücke zueinander anzuordnen, kann die gesamte Blaseinrichtung mit den Ausblasöffnungen 6 um den Betrag c( changiert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von ^lemetarfadenvliesstoff

nach dem Schmelz- oder Lösungsspinnprinzip, wobei die ersponnene Elementarfadenschar in einer Düse, vorzugsweise einer Saugzugdüse, beschleunigt und gleichzeitig gereckt wird, und auf einem perforiertem Band zum Vlies abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Düse ein- oder beidseitig ein Gas mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 900 m/s aus Ausblasöffnungen (6) auf die Elementar fäden in einem Winkel yC von 5° bis

175 , vorzugsweise von 45° bis 105° zur FadenlaUf ΓΪΟΐΐ-Ο

tung geblasen wird, dessen Gesamtmenge 2,00 m /h und Meter Arbeitsbreite nicht übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasbedingungen durch Changieren von Gaszuführungseinrichtungen (5a, 5b) in der Düse um einen Betrag ei, gleichlaufend und/oder gegenläufig mit unterschiedlicher Frequenz und/oder durch Pulsieren in der Intensität, beeinflußt werden^

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Formstücke (4a, 4b) die Gaszuführungsleitungen vorhanden sind, die mit Ausblasöffnungen versehen sind, deren Durchmesser sich zu ihrem Abstand y in einem Verhältnis von 1 : 5 bis 1 : 50 befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsleitungen in der Höhe unterschiedlich angeordnet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsleitungen, die rohrförmig gestaltet sind, in dafür vorgesehenen Nuten (11) in den Formstücken um einen Winkel Δ -Ji drehbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5 oder Anspruch

3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsleitungen um einen Betrag el = ^seitlich in der Düse changierbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 5 und 6 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasöffnungen in Winkeln fi * und /5 zur Ebene der Fadenschar gerichtet sind.

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