DE3927254A1 - Verfahren und spinnduesenaggregat fuer die herstellung von kunststoff-faeden und/oder kunststoff-fasern im zuge der herstellung von einem spinnvlies aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents
Verfahren und spinnduesenaggregat fuer die herstellung von kunststoff-faeden und/oder kunststoff-fasern im zuge der herstellung von einem spinnvlies aus thermoplastischem kunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung
von Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern im Zuge
der Herstellung von einem Spinnvlies aus thermoplasti
schem Kunststoff,
wobei der thermoplastifizierte Kunststoff über ei
nen Verteiler einem Spinndüsenaggregat zugeführt
wird,
und beim oder nach dem Austreten aus dem Spinndüsenaggre
gat mit einem Luftstrom in Berührung gebracht wird. Die
Erfindung betrifft fernerhin ein Spinndüsenaggregat, wel
ches für dieses Verfahren besonders geeignet ist. Es kann
sich im Rahmen der Erfindung um die Herstellung eines
Spinnvlieses aus "endlosen" Kunststoff-Fäden, aber auch
um die Herstellung eines Spinnvlieses im Wege des soge
nannten Schmelzblasens aus verhältnismäßig kurzen Kunst
stoff-Fasern handeln.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen, von denen die Erfin
dung ausgeht (vgl. DE-OS 25 32 900 und Firmendrucksache
"MELT BLOWN INFORMATION REIFENHÄUSER" vom 18. Mai 1989),
sind die einzelnen Spinndüsen des Spinndüsenaggregates
feine Bohrungen mit einem Durchmesser von zumeist unter
1 mm, z. B. mit einem Durchmesser von 0,5 mm, und einer
Teilung in bezug auf die Anordnung der Spinndüsen in den
Düsenreihen und -kolonnen von etwa 1 mm. Das ist einer
seits in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig und re
duziert andererseits die Leistung, d. h. den Durchsatz.
Die einzelnen Kunststoff-Fäden haben eine verhältnismäßig
glatte Oberfläche. Das gilt auch für die Kunststoff-
Fasern, wenn im Wege des Schmelzblasens gearbeitet wird.
Die Oberfläche der Kunststoff-Fäden bzw. Kunststoff-Fasern
beeinflußt auch die Qualitätsparameter des fertigen Spinn
vlieses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, welches es erlaubt, bei gleichem Aufwand in
anlagetechnischer Hinsicht mit wesentlich größerer Lei
stung, d. h. größerem Durchsatz, zu arbeiten, und zwar
mit im Vergleich zu den bekannten Spinndüsenaggregaten
sehr einfachen Spinndüsenaggregaten. Gegenstand der Er
findung ist auch ein für die Durchführung des Verfahrens
besonders geeignetes Spinndüsenaggregat.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der
thermoplastifizierte Kunststoff zumindest einer Breit
schlitz-Spinndüse zugeführt wird, die zumindest eine
kunststoffseitig sägezahnartig profilierte Düsenlippe auf
weist, daß der aus der Breitschlitz-Spinndüse austretende
Film aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Hilfe
der profilierten Düsenlippe profiliert wird und von dem
Luftstrom nach Maßgabe seiner Filmprofilierung in Kunst
stoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Tatsache, daß
es im Zuge der Herstellung eines Spinnvlieses aus Kunst
stoff-Fäden oder Kunststoff-Fasern nicht erforderlich ist,
mit einem Spinndüsenaggregat zu arbeiten, dessen Spinn
düsen aus den beschriebenen feinen Bohrungen bestehen und
von vornherein singuläre Kunststoff-Fäden erzeugen, wenn
diese unter Umständen, beim Schmelzblasen, auch nachträg
lich zu Fasern verblasen werden. Es kann vielmehr von ei
nem verhältnismäßig bereiteten Kunststoffilm ausgegangen
werden, der aus der Breitschlitz-Spinndüse austritt. Wenn
die beschriebene Profilierung verwirklicht wird, kann ein
solcher Film in Kunststoff-Fäden oder von vornherein in
Kunststoff-Fasern aufgelöst werden, und zwar durch einen
Luftstrom, bzw. durch mehrere Luftströme, wie im folgen
den noch erläutert wird. Es versteht sich, daß die tem
peraturabhängige Rheologie des Kunststoffilms sowie die
Dicke des Kunststoffilms entsprechend eingestellt wer
den müssen, was ohne Schwierigkeiten möglich ist. Im all
gemeinen arbeitet man mit einer Breitschlitz-Spinndüse,
die eine Schlitzbreite von z. B. 0,5 bis 1,0 mm, vorzugs
weise von 0,10 bis 0,4 mm aufweist. Die sägezahnartige
Profilierung ist diesen Maßen angepaßt. Es versteht sich,
daß mit den verschiedensten Zahnformen gearbeitet werden
kann. Es ist auch möglich, mit Sägezähnen zu arbeiten,
die gereiht eine sinusförmige Profilierung entsprechen
der Amplituden und Wellenlänge darstellen. Arbeitet man
nach der Lehre der Erfindung, so kann auch die Oberflä
chenstruktur oder Topografie der Kunststoff-Fasern bzw.
Kunststoff-Fäden beeinflußt werden, insbes. läßt sich die
Oberfläche der Kunststoff-Fasern vergrößern, weil erfin
dungsgemäß gleichsam eine Vereinzelung durch Zerreißen
stattfindet. Es versteht sich, daß bei dem erfindungsge
mäßen Verfahren auch die üblichen Verstreckungsgrade der
Kunststoff-Fäden oder Kunststoff-Fasern erreicht werden
können.
Im Rahmen der Erfindung kann insbes. die schon erwähnte
Schmelzblas-Technologie verwirklicht werden. In diesem Zusam
menhang lehrt die Erfindung, daß der profilierte Film unmit
telbar nach Austritt aus der Breitschlitz-Spinndüse nach der
Schmelzblasmethode durch einen Heißluftstrom in Kunststoff-
Fasern aufgelöst und diese danach von einem Kühlluftstrom
aufgenommen werden. Dabei kann mit einem Heißluftstrom oder
mit einem Kühlluftstrom gearbeitet werden, der aus der Breit
schlitz-Spinndüse angepaßten Breitschlitzdüsen mit zumindest
einer sägezahnartig profilierten Düsenlippe herausgedrückt
wird. Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet
ist, daß mit einem unter Druck stehenden Heißluftstrom gear
beitet wird, der beim Austreten aus der Breitschlitzdüse so
stark expandiert, daß die dadurch erreichte Temperaturabsen
kung für die Kühlung ausreicht. Es besteht aber auch die Mög
lichkeit, die klassische Spinnvlies-Technologie mit "endlosen"
Kunststoff-Fäden zu verwirklichen. Dazu lehrt die Erfindung,
daß der profilierte Film nach Austritt aus der Breitschlitz-
Spinndüse durch die bei der Herstellung eines Spinnvlieses
aus Endlosfäden erforderliche Behandlungsluft in Kunststoff-
Fäden aufgelöst wird. Sowohl bei der Spinnvliesherstellung
im Wege des Schmelzblasens als auch bei der klassischen Spinn
vliesherstellung besteht im Rahmen der erfindungsgemäßen Ver
fahrensweise die Möglichkeit, einen mehrschichtigen, aus der
Breitschlitz-Spinndüse austretenden Film aus chemisch und/oder
physikalisch unterschiedlichen Kunststoffen aufzubauen und
diesen in Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufzu
lösen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Spinndüsenaggregat
für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Es ist
grundsätzlich gekennzeichnet durch zumindest eine Breit
schlitz-Spinndüse, die zumindest eine sägezahnartig pro
filierte Düsenlippe aufweist. Wird dieses Spinndüsenag
gregat im Rahmen der Schmelzblas-Technologie eingesetzt,
so ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb der
Breitschlitz-Spinndüse und parallel zu dieser Heißluft
austrittsdüsen in Form von Breitschlitzdüsen angeordnet
sind. Es können außerdem in Strömungsrichtung hinter den
Breitschlitzdüsen für den Heizluftaustritt Kühlluftaus
trittsdüsen in Form von Breitschlitzdüsen angeordnet
sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wei
sen auch die Breitschlitzdüsen für den Heißluftaustritt
und/oder für den Kühlluftaustritt zumindest eine sägezahn
artige profilierte Düsenlippe auf. Im Rahmen der Erfin
dung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die
Schlitzbreite der Breitschlitz-Spinndüse und/oder der zu
geordneten Breitschlitzdüsen für den Heißluftaustritt bzw.
Kühlluftaustritt einstellbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführ
licher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 schematisch eine Anlage für die Herstellung eines
Spinnvlieses im Wege der Schmelzblas-Technologie,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 2 aus Rich
tung des Pfeiles B,
Fig. 4 den Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Fig. 3
in nochmals vergrößertem Maßstab und
Fig. 5 das Schema einer Anlage eines Spinnvlieses aus
Endlosfasern, die nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren arbeitet.
In der Fig. 1 erkennt man einen Extruder 1 für die Ther
moplastifizierung des thermoplastischen Kunststoffes, aus
dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Spinnvlies
2 hergestellt werden soll, ein Spinndüsenaggregat 3 und
einen sogenannten Kollektor 4 sowie eine Aufwickelein
richtung 5 für das fertige Spinnvlies 2. Die Anlage ar
beitet nach dem Schmelzblas-Verfahren. Folglich ist das
Spinndüsenaggregat 3 an einen Kompressor 6 angeschlossen,
der auf einem Lufterhitzer 7 arbeitet. Auf diese Weise
kann Heißluft in das Spinndüsenaggregat 3 eintreten. Ein
weiterer Kompressor, der nicht gezeichnet wurde, erlaubt
hinter dem Spinndüsenaggregat bei 8 die Zuführung von
Kühlluft. Die Fig. 2 zeigt in gegenüber der Fig. 1 beacht
lich vergrößertem Maßstab den Aufbau des Spinndüsenaggre
gates 3. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig.
2 bis 4 entnimmt man, daß das Spinndüsenaggregat 3 eine
Breitschlitz-Spinndüse 9 aufweist, die im Ausführungsbei
spiel mit zwei Düsenlippen 10 sägezahnartiger Profilie
rung versehen ist. Man erkennt oberhalb und unterhalb der
Breitschlitz-Spinndüse 9 und parallel zur Düse die Heiß
luftaustrittsdüsen 12, die ebenfalls als Breitschlitzdüsen
ausgeführt sind. Im übrigen erkennt man bei einer ver
gleichenden Betrachtung der Fig. 2 bis 4 die Breitschlitz
düsen, die die Kühlluftaustrittsdüsen 13 darstellen. Auch
die Breitschlitzdüsen 12 für den Heißluftaustritt und/oder
13 für den Kühlluftaustritt besitzen Düsenlippen 14 bzw.
15 mit sägezahnartiger Profilierung. Die Schlitzbreite
der Breitschlitz-Spinndüse 9 aber auch der Breitschlitz
düsen 12 bzw. 13 für den Heißluftaustritt bzw. den Kühl
luftaustritt sind einstellbar. - Wie bereits erwähnt kann
die Gestaltung der sägezahnartigen Profilierungen 11 bzw.
16 bzw. 17 sehr unterschiedlich sein, was im Detail nicht
dargestellt wurde.
Fig. 5 zeigt eine Anlage, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren arbeitet, bei der jedoch ein Spinnvlies 2 aus
Endlosfäden hergestellt wird. Man erkennt das Spinndüsen
aggregat 3, welches mehrere, parallele Breitschlitz-
Spinndüsen 9 aufweist. Er wird in dem anschließenden
Verstreck- und Kühlschacht 18 in einzelne Kunststoff-
Fäden aufgelöst und diese werden wie üblich auf einem ge
eigneten Förderband 19, ggf. mit Kühlluftabsaugung, abge
legt. - Die Spinndüsenaggregate 3 sind bezüglich der
Breitschlitz-Spinndüse so aufgebaut, wie es in den Fig.
2 bis 4 dargestellt ist. Allerdings fehlen hier im allge
meinen mit dem Spinndüsenaggregat 3 vereinigte Heißluft
austrittsdüsen und Austrittsdüsen für die Kühlluft.
Claims (11)
1. Verfahren für die Herstellung von Kunststoff-Fäden
und/oder Kunststoff-Fasern im Zuge der Herstellung von
einem Spinnvlies aus thermoplastischem Kunststoff,
wobei der thermoplastifizierte Kunststoff über ei nen Verteiler einem Spinndüsenaggregat zugeführt wird,
und beim oder nach dem Austreten aus dem Spinndüsenaggre gat mit einem Luftstrom in Berührung gebracht wird, da durch gekennzeichnet, daß der thermo plastifizierte Kunststoff zumindest einer Breitschlitz- Spinndüse zugeführt wird, die zumindest eine kunststoff seitig sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, daß der aus der Breitschlitz-Spinndüse austretende Film aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Hilfe der profi lierten Düsenlippe profiliert wird und von dem Luftstrom nach Maßgabe seiner Profilierung in Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird.
wobei der thermoplastifizierte Kunststoff über ei nen Verteiler einem Spinndüsenaggregat zugeführt wird,
und beim oder nach dem Austreten aus dem Spinndüsenaggre gat mit einem Luftstrom in Berührung gebracht wird, da durch gekennzeichnet, daß der thermo plastifizierte Kunststoff zumindest einer Breitschlitz- Spinndüse zugeführt wird, die zumindest eine kunststoff seitig sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, daß der aus der Breitschlitz-Spinndüse austretende Film aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Hilfe der profi lierten Düsenlippe profiliert wird und von dem Luftstrom nach Maßgabe seiner Profilierung in Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der profilierte Film unmittelbar nach Austritt aus der
Breitschlitz-Spinndüse nach der Schmelzblasmethode durch
einen Heißluftstrom in Kunststoff-Fasern aufgelöst und
diese danach von einem Kühlluftstrom aufgenommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mit einem Heißluftstrom und/oder Kühlluftstrom gearbei
tet wird, der aus der Breitschlitz-Spinndüse angepaßten
Breitschlitzdüse mit zumindest einer sägezahnartig profi
lierten Düsenlippe herausgedrückt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit einem unter Druck stehenden Heiß
luftstrom gearbeitet wird, der beim Austreten aus der
Breitschlitzdüse so stark expandiert, daß die dadurch er
reichte Temperaturabsenkung für die Kühlung ausreicht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der profilierte Film nach Austritt aus der Breitschlitz-
Spinndüse durch die bei der Herstellung eines Spinnvlieses
aus Endlosfäden erforderliche Behandlungsluft in Kunst
stoff-Fäden aufgelöst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß ein mehrschichtiger, aus der Breit
schlitz-Spinndüse austretender Film aus chemisch und/oder
physikalisch unterschiedlichen Kunststoffen in Kunststoff-
Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird.
7. Spinndüsenaggregat für die Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
eine Breitschlitz-Spinndüse, die zumindest eine sägezahn
artig profilierte Düsenlippe aufweist.
8. Spinndüsenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß oberhalb und unterhalb der Breitschlitz-Spinndüse
und parallel zu dieser Heißluftaustrittsdüsen in Form von
Breitschlitzdüsen angeordnet sind.
9. Spinndüsenaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß in Strömungsrichtung hinter den Breitschlitzdüsen
für den Heißluftaustritt Kaltluftaustrittsdüsen in Form
von Breitschlitzdüsen angeordnet sind.
10. Spinndüsenaggregat nach einem der Ansprüche 8 oder
9, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Breitschlitzdüsen
für den Heißluftaustritt und/oder für den Kühlluftaustritt
zumindest eine sägezahnartig profilierte Düsenlippe auf
weisen.
11. Spinndüsenaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite der Breit
schlitz-Spinndüse und/oder der zugeordneten Breitschlitz
düsen für den Heißluftaustritt bzw. Kühlluftaustritt ein
stellbar ist.
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