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Verfahren zur Herstellung von aus endlosen, verstreckten Fäden bestehenden Vliesen
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*) 1. Zusatzpatent Nr. 275014.
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den herkömmlichen dadurch, dass die Spinnöffnungen einen sehr geringen Abstand voneinander haben, z. B. von nur 1, 5 bis 2 mm.
Wie Fig. 2 zeigt, wird die aus der Spinndüsenreihe austretende Schar endloser Fäden mit Hilfe von Luftströmen innerhalb eines Verstreckungskanals-c-- so geführt, dass die Fäden bis zum Augenblick des Auffangens auf einem Siebband --d-- voneinander getrennt bleiben. Wesentlich ist dabei, dass jeder Spinnöffnungsreihe je ein Verstreckungskanal-c-- zugeordnet ist, in welchen schnelle Luftströme paarweise in Faserflugrichtung eingeführt werden. Dies geschieht derart, dass die aus den Düsen kommenden endlosen Faserscharen beidseitig aus Schlitzen mit Luftströmen beaufschlagt werden. Gemäss der Ausführungsform von Fig. 2 sind zwei Luftstrompaare-a, a--, u. zw. direkt an der Düse --a--, und-b, b--in einem Abstand davon im Verstreckungskanal --c-- vorgesehen.
Um den Verstreckungsgrad der Fäden und damit die Festigkeit der Faservliese zu erhöhen, können
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B.- b, b-sehr stark gedrosselt und im Extremfall ausgeschaltet werden. Um den Einfluss der Verstreckungskanäle zu demonstrieren, wurde in Versuchen einerseits ohne Verstreckungskanäle nur mit
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nachfolgende Tabelle :
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<tb>
<tb> Spinnmasse <SEP> : <SEP> Nylon <SEP> - <SEP> 6 <SEP>
<tb> Durchsatz <SEP> :
<SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g/Spinnöffnung
<tb> Luftstrompaar <SEP> Geschwindigkeit <SEP> Fasertiter <SEP> Festigkeit <SEP> Dehnung
<tb> im <SEP> Verstreckungskanal
<tb> m/min <SEP> den <SEP> gaden
<tb> a1,a2 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> m3/min <SEP> kein <SEP> Kanal <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> 544
<tb> a, <SEP> a <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> m3/min <SEP> 858 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 433
<tb> al'a2 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> m3/min
<tb> bl, <SEP> b2 <SEP> 1, <SEP> 06 <SEP> m3/min <SEP> 1380 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 216
<tb> a, <SEP> a <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> m3/min <SEP>
<tb> bl'b2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> m3/min <SEP> 2000 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 90 <SEP>
<tb>
Es zeigt sich, dass durch entsprechende Wahl der Bedingungen, z. B.
Verstreckungskanal mit hoher Luftgeschwindigkeit, hohe Festigkeiten der Fäden und natürlich der damit erzeugten Vliese erreicht wird. Weiterhin zeigt sich, dass die Bruchdehnung, die einen gewissen Rückblick auf die Molekülorientierung gibt, in einem sehr weiten Bereich variiert werden kann.
Eine weitere beachtliche Variationsmöglichkeit des Verfahrens ergibt sich durch verschiedene Wahl der Temperaturen der Luftströme. So kann das Luftstrompaar-aa, a,'-eine höhere Temperatur aufweisen als das Paar --b1,b2-- oder aber auch gleich sein. Hebt man die Temperatur von-b , b-- an, so kann man den Plastizitätsbereich der schmelzflüssig aus den Spinndüsen austretenden endlosen Fäden verlängern und damit je nach Endprodukt eine Eigenschaftsverbesserung erzielen. Einen besonders vorteilhaften Effekt erzielt man, wenn man die Temperaturen der Partner eines Luftstrompaares verschieden hält, z. B. den Strom --al-- verschieden von Strom Strom --b1-- verschieden von Strom-b-. Dadurch kann man z.
B. bei Y-förmigem Querschnitt der Spinnöffnung eine Spannung innerhalb des Fadens erzeugen, da ja die Luftströme den Faden sowohl verstrecken als auch abkühlen und somit verschiedene Orientierungsverhältnisse in beiden Seiten des Fadens schaffen. Es zeigte sich, dass dadurch Spontankräuselungen innerhalb der Fäden erzeugt werden können, die sich sehr stark auf die Eigenschaften der gebildeten Faservliese auswirken. Die Faservliese werden dadurch voluminöser und weicher im Griff. Durch den Y-förmigen Querschnitt des Fadens wird die Haftfestigkeit der Bindesubstanzen verbessert.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt. zweckmässig eine Mehrzahl von Düsen nebeneinander angeordnet Dadurch kann man eine Vielzahl von Spinn- öffnungen auf engstem Raum anordnen, um den Durchsatz entsprechend zu erhöhen. Die aus den Ver-
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streckungskanälen austretenden Scharen endloser Fäden werden mittels des Siebbandes --d-- mit darunterliegender Absaugung aufgefangen und zu einem Faservlies geformt.
Das Siebband kann übrigens sowohl quer zur Spinnlochreihe (wie dargestellt) als auch längs dazu sowie in jedem beliebigen Winkel angeordnet werden, was von den jeweils gewünschten Endprodukten abhängt. Die hohe Gleichmässigkeit des Faservlieses wird dadurch erreicht, dass die einzelnen Fäden vom Zeitpunkt ihrer Bildung bis zu ihrer Ablage von den andern Fäden weitgehend unbeeinflusst bleiben, vor allen Dingen, dass sie nicht mit ihren Nachbarn kabel- oder strangartig zusammengefasst werden. Der bei der Vliesbildung erwünschte hohe Grad der gegenseitigen Verschlingung der Einzelfäden wird dadurch erreicht, dass die Spinnlöcher einen sehr engen Abstand voneinander haben (z. B. 2 mm) und die Spinngeschwindigkeit ein Vielfaches der Siebbandgeschwindigkeit ist.
Beispielsweise steht einer Spinngeschwindigkeit von etwa 2000 m/min eine Siebbandgeschwindigkeit von etwa 20 m/min gegenüber. Da nun der Abstand der Spinnöffnungen sehr klein ist im Vergleich zu dem Durchmesser der auf dem Siebband sich ablegenden Fadenschlaufen, muss eine gegenseitige Verfilzung stattfinden. Diese kann noch durch ein Schwenken der Verstreckungskanäle --c-- in Pfeilrichtung gefördert werden, so dass auch die Fadenscharen benachbarter Düsen gut miteinander verfilzen. Diese gegenseitige Verschlingung der Fäden lässt sich bei der Ausführungsform des Y-förmigen Querschnitts der Spinnöffnungen und der Kräuselungserhöhung mit Luftströmen verschiedener Temperaturen noch weiter steigern.
Beispiel : Granulat aus Polycaprolactam (7) red 2, 28) wurde auf einer Schneckenpresse aufgeschmolzen und bei einer Temperatur von 2600C einer Spinnpumpe zugeführt. Die Spinnpumpe dosierte die Schmelze auf eine auf 2280C aufgeheizte Spinndüse. Die Spinndüse bestand aus einer geradlinigen Spinnöffnungsreihe, die in einem Abstand von 2 mm Y-förmige Öffnungen--a-- aufwies. Die Lochreihe wurde beidseitig in einem Abstand von 0,4 mm von je einem Luftschlitz-e, e2--von 0, 3 mm Höhe begrenzt. Aus den beiden Luftschlitzen wurden mit einem Druck von 0, 1 atü Luftströme --al'a2-- von 2300C ausgepresst. Diese paarweisen Luftströme erfassten die Reihe aus der aus den Y-Querschnitten austretendenFädenund rissen sie nach vorn.
Die Fäden samt den sie beidseitig umfassenden Luftströmen wurden in einen Luftkanal --c-- eingeführt, der in 40 mm Entfernung von der Düse angebracht war (Fig. 2). Der Plattenabstand des rechteckigen Luftkanals betrug 20 mm. Am Einführende des Luftkanals war ein weiteres Paar von Luftschlitzen angebracht, aus denen Luftströme-b,b-von Raumtemperatur mit 1, 5 m3/min ausgepresst wurden. Dieses zweite Paar von Luftströmen ergab eine weitere Zugwirkung auf die Fadenschar, so dass rückwirkend in der Verstreckungszone des Primärluftstrompaares
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sammenhängenden Vlies aufgebaut. Sie hatten einen Titer von 0, 81 den, eine Reisskraft von 4 g/den und eine Bruchdehnung von 140%. Der Fadenquerschnitt war dreieckig mit eingebuchteten Seitenteilen, und die Faser war hochgekräuselt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von aus endlosen, verstreckten Fäden bestehenden Vliesen von hochpolymeren Substanzen durch Ausspinnen einer Schmelze in Gegenwart von strömender Luft, wobei die heisse Schmelze, vorzugsweise aus einem Rohr, das eine Vielzahl von auf einer Geraden nebeneinanderliegenden Düsen aufweist, in Form einer Fadenschar ausgesponnen wird, die nach dem Verlassen der Düsen von beiden Seiten von einem heissen Luftstrom hoher Geschwindigkeit, welcher parallel zur Fadenschar verläuft, zunächst vorverstreckt und anschliessend von weiteren derartigen in Abständen von den Austrittsdüsen angreifenden Luftströme weiterverstreckt wird, bevor die nunmehr verstreckte Fadenschar auf eine vorzugsweise perforierte Unterlage in Vliesform abgelegt wird, nachPatent Nr.
261102, dadurch gekennzeichnet, dass die heisse Schmelze ausSpinndüsen mit nicht rundem Querschnitt ausgepresst wird, wobei die Fadenschar auf einer Strecke von z. B. mindestens 400 mm parallel geführt wird.
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