DE1266921B

DE1266921B - Verfahren zur Herstellung von bastartigen Gebilden

Info

Publication number: DE1266921B
Application number: DES78688A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Settele
Original assignee: Societe de la Viscose Suisse SA
Current assignee: Viscosuisse SA
Priority date: 1958-06-11
Filing date: 1962-03-26
Publication date: 1968-04-25
Also published as: US3264384A; BE615922A; NL125914C; NL276469A; CH401347A; FR1227607A; NL125915C; BE579566A; NL239861A; CH376222A

Description

Verfahren zur Herstellung von bastartigen Gebilden Die Erfindung betrifft die Herstellung bastartiger, mit unregelmäßigen Knittern und Falten versehener hohler Gebilde mit teilweise verklebter Innenwand, die einen unregelmäßig variierenden Titer und unregelmäßige Breite aufweisen.
Aus der britischen Patentschrift Nr. 859 325 ist ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Fäden, Bändern oder Rohren mit einem Hohlraum in ihrer Längsrichtung und einem periodisch oder aperiodisch unterschiedlichen Querschnitt bekannt, bei welchem man eine geschmolzene Spinnmasse durch Düsenöffnungen mit hohldornartigen Kernen ausspritzt, wobei ein einen Hohlraum bildendes Medium intermittierend dem Hohldorn jeder Düsenöffnung zugeführt wird. Das Produkt des bekannten Verfahrens ist kein bastartiges Material, sondern weist ein im wesentlichen glattes Aussehen auf.
Aus der französischen Patentschrift 1 227607 ist ein Verfahren zur Herstellung bastartiger Erzeugnisse aus hochpolymerem thermoplastischem Material bekannt, bei dem mittels einer Ringdüse, in deren Mitte ein Gasaustritt angebracht ist, aus geschmolzenem linearpolymerem thermoplastischem Material ein schlauchartiges Gebilde unter Einleiten eines inerten Gases bei geringem und konstant gehaltenem aber druck, welcher das Zusammenfallen des Schlauches verhindert, ausgepreßt wird. Das Gebilde wird kurz nach Austritt aus der Düsenöffnung in einem konstanten Abstand von dieser mittels einer Flüssigkeit gekühlt, mit Hilfe eines Umlenkorgans unter unregelmäßiger Verklebung der Schlauchinnenwände unregelmäßig flach gelegt und mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen. Gegebenenfalls kann vor dem Aufspulen verstreckt werden. Es wird dabei ein bastartiges, mit unregelmäßigen Knittern und Falten versehenes, flach gelegtes hohles Gebilde mit teilweise verklebter Innenwand aus synthetischem hochpolymerem thermoplastischem Material erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines bastartigen Erzeugnisses aus hochpolymerem thermoplastischem Material mit einem gegenüber den bekannten bastartigen Gebilden noch ausgeprägterem Bastcharakter.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von bastartigen Gebilden, bei dem ein geschmolzenes linearpolymeres thermoplastisches Material durch eine Ringdüse ausgepreßt, gleichzeitig dem Inneren des hohlen Gebildes ein Gas mit geringem Überdruck zugeführt und das ausgepreßte Gebilde nach Durchlaufen einer Luftstrecke durch eine Kühlflüssigkeit geführt und mittels eines Umlenkorgans unter Erzeugung unregelmäßiger Knitter, Falten und Verklebungen flach gelegt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Düsenspalt und Kühlbadspiegel in unregelmäßiger Folge geändert wird.
Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Hohlgebilde aus der Ringdüse vorzugsweise senkrecht nach unten ausgepreßt. Die Düse kann an einer beliebigen Apparatur angebracht werden, die zum Aufschmelzen und Auspressen thermoplastischen Materials dient, beispielsweise an einer Schneckenpresse oder an einer Schmelzspinnapparatur, wie sie etwa in der schweizerischen Patentschrift 211 636 beschrieben ist.
Im Inneren des Hohl gebild es wird mit Hilfe eines inerten Gases, wie Stickstoff, ein geringer Überdruck aufrechterhalten, um den Schlauch am Zusammenfallen zu hindern. Die Stärke des Schlauches kann dabei in unregelmäßigen Abständen vergrößert und verringert werden.
Hinter der Düse wird das Hohlgebilde zuerst durch ein Kühlgas und dann durch ein Kühlbad geführt.
Der vorzugsweise senkrecht nach unten gesponnene, noch sehr plastische Schlauch verzieht sich infolge der Abzugspannung. Er verjüngt sich konus artig in der Laufrichtung bis zum Eintritt in das Kühlbad, wo sein Durchmesser durch Abkühlung fixiert wird.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Änderung des Abstandes zwischen Düse und Kühlbadspiegel in unregelmäßiger Folge, z. B. durch Änderung der Höhe des Kühlbadspiegels, mittels einer besonderen Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung werden Gebilde erhalten, die den Änderungen des Abstandes entsprechende unregelmäßige Titer- und Breitenschwankungen aufweisen.
Danach wird das Gebilde über ein Umlenkorgan geführt, das aus einem starr angebrachten Stab bestehen kann, mit dessen Hilfe das Gebilde aus seiner ursprünglichen Laufrichtung abgelenkt und dabei derart flach gelegt wird, daß unregelmäßige Knitter und Falten entstehen und die Innenwand teilweise verklebt wird.
Das abgekühlte, mit Hilfe des Umlenkorgans unregelmäßig flach gelegte Gebilde wird anschließend über eine umlaufende Einrichtung, vorzugsweise ein Walzenpaar, unter Spannung abgezogen.
Das so erhaltene Gebilde ist unter der Wirkung der Abzugspannung in geringem Maß vorverstreckt, es ist aber noch orientierbar und kann in bekannter Weise verstreckt werden, beispielsweise mit Hilfe von zwei Walzenpaaren, wobei die Zufuhrwalzen eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweisen als die Abzugswalzen. Mit dem durch die Verstreckung bewirkten Längenzuwachs geht eine Breitenabnahme des unregelmäßig flach gelegten Gebildes einher.
Die Verstreckung kann in einer besonderen Arbeitsstufe nachträglich vorgenommen werden. Vorteilhaft wird sie aber im kontinuierlichen Arbeitsgang in der Weise durchgeführt, daß das Gebilde bei seiner Herstellung zunächst verstreckt und dann erst einer Sammel- oder Aufwickeleinrichtung zugeführt wird.
Das sich ergebende Erzeugnis stellt ein bastartiges Gebilde mit in Größe und Abstand in unregelmäßiger Folge variierender Breite, in unregelmäßiger Folge variierendem Titer und mit unregelmäßigen, dauerhaften Falten und Knittern dar. Solche Gebilde besitzen gegenüber den bekannten bastartigen Gebilden aus hochpolymerem thermoplastischem Material ein ansprechenderes Aussehen, einen strohigen Griff und das bekannte raschelnde Geräusch des Naturbastes beim Bewegen. Dies führt dazu, daß den aus dem Erzeugnis hergestellten Geflechten, Geweben oder Gewirken ein wirkungsvoller bastartiger Charakter verliehen wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In F i g. 1 ist mit 2 der Ringspalt einer Spinndüse 1 bezeichnet, die an einer Schmelzspinnapparatur (nicht dargestellt) angebracht ist. Durch eine in der Mitte der Spinndüse 1 befindliche Einlaßöffnung 3 wird das Innere des entstehenden Hohlschlauches 4 mit einem inerten Gas beschickt. Der Gasdruck kann gegebenenfalls durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung in unregelmäßiger Folge erhöht und erniedrigt werden. Das Gebilde 4 wird einem Kühlbad 5 zugeführt, dessen Spiegel 6 durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung derart in unregelmäßiger Folge geändert wird, daß sich der Abstand zwischen dem Kühlbadspiegel 6 und der Düse 1 vergrößert und verkleinert.
Innerhalb des Kühlbades 5 wird das Hohlgebilde 4 unter einem als Umlenkorgan dienenden feststehenden Stab 7 durchgeführt, an dem es umgelenkt und unter der Wirkung der Abzugspannung gleichzeitig zur am mengedrückt und flach gelegt wird. Danach wird das zusammengedrückte Hohlgebilde wieder aus dem Kühlbad heraus und über einen weiteren Stab 8 durch eine aus zwei Walzen bestehende, angetriebene Abzugseinrichtung 9 einer (nicht mehr dargestellten) Verstreckungseinrichtung oder unmittelbar einer Aufwickeleinrichtung zugeführt.
In Fig.2 ist eine schematische Darstellung der Veränderung des Abstandes zwischen dem Düsenspalt und dem Kühlbadspiegel gegeben. a und b veranschaulichen den Einfluß der Höhe des Kühlbadspiegels auf den Durchmesser des Hohlgebildes bei konstantem Gasdruck im Inneren des Schlauches, und zwar bei großem, a, und bei kleinem Abstand zwischen dem Kühlbadspiegel und der Düse.
F i g. 3 zeigt in Ansicht einen Abschnitt eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen bastartigen Gebildes, bei dem die in Größe und Abstand verschiedenen Breiten ersichtlich sind.
F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch das bastartige Gebilde.
Beispiel 1 Aus einer Schmelzspinnapparatur wurde Polyhexamethylenadipamid einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 zugeführt. Die Spinndüse wies einen äußeren Ringspaltdurchmesser von 17 mm und eine Spaltbreite von 0,1 mm auf. Durch die Mitte dieser Spinndüse wurde gleichzeitig Stickstoff in den ausgepreßten Polyamidschlauch gedrückt, wobei ein konstanter Überdruck von 4 mm Wassersäule angewendet wurde. Der Schlauch lief zunächst durch eine Luftzone und tauchte dann in ein Kühlbad, welches mit Wasser von einer Temperatur von 350 C beschickt war.
Der Abstand zwischen Kühlbadspiegel und Spinndüse wurde mittels eines elastischen Verdrängungskörpers, der mit dem Wasserbad in Verbindung stand, derart in unregelmäßiger Folge variiert, daß er in aufeinanderfolgendem Wechsel von 2 auf 8 mm zunahm und von 8 auf 2 cm abnahm.
Mit Hilfe des im Wasserbad angeordneten Rundstabes wurde der Schlauch unregelmäßig flach gelegt, umgelenkt und von einem angetriebenen Walzenpaar mit einer Geschwindigkeit von 53 m/Min. abgezogen.
Anschließend wurde das Gebilde auf 300s)/o verstreckt und aufgewickelt.
Durch den in unregelmäßiger Folge variierenden Abstand zwischen Spinndüse und Wasserbadspiegel ergaben sich Titerschwankungen des Hohlgebildes zwischen 800 und 1200 Denier bei einem mittleren Titer von 950 Denier. Die Breite des gefalteten Gebildes betrug 3,1 + 1,1 mm. Die Maxima traten unregelmäßig auf einer Länge von 2 bis 4,5 m auf.
Die Reißfestigkeit (trocken) betrug 3,4 gIden und die Bruchdehnung 32°/o.
Beispiel 2 Mit der gleichen Vorrichtung, wie sie gemäß Beispiel 1 verwendet wird, wurde Polyäthylenterephthalat ausgepreßt. Der entstehende Schlauch wurde in einen unterhalb der Spinndüse angebrachten Behälter mit Wasser von einer Temperatur von 200 C geleitet.
Der Abstand zwischen Flüssigkeitsspiegel und Spinndüse wurde mittels einer am Flüssigkeitsbehälter angeordneten Vorrichtung derart in unregelmäßiger Folge verändert, daß er aufeinanderfolgend von 6 auf 3 cm abnahm und von 3 auf 6 cm zunahm. Der ausgepreßte Schlauch stand unter einem leichten Stickstoffüberdruck, welcher mittels einer außerhalb der Spinnapparatur angeordneten Vorrichtung in unregelmäßiger Folge geändert wurde, daß er in aufeinanderfolgendem Wechsel von 4 auf 2 mm Wassersäule abnahm und von 2 auf 4 mm Wassersäule zunahm.
Mit Hilfe eines Rundstabes wurde der Schlauch flach gelegt, umgelenkt und über ein weiteres Umlenkorgan von einem angetriebenen Walzenpaar mit einer Geschwindigkeit von 48 m/Min. abgezogen, unmittelbar anschließend auf 290 ovo verstreckt und aufgespult.
Der mittlere Titer des Hohlgebildes betrug 1350 Denier. Die durch in regelmäßiger Folge verändert Einwirkung von Stickstoffdruck und Wasserbadspiegel hervorgerufenen Maximalwerte betrugen 1120 und 1530 Denier, welche auf einer Länge von 1,3 bis 3,1 m lagen. Für die Reißfestigkeit und Bruchdehnung wurden Werte zwischen 3,0 und 3,6 g/den bzw. 30 und 39°/o erhalten.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von bastartigen Gebilden, bei dem ein geschmolzenes linearpolymeres thermoplastisches Material durch eine Ringdüse ausgepreßt, gleichzeitig dem Inneren des hohlen Gebildes ein Gas mit geringem Überdruck zugeführt und das ausgepreßte Gebilde nach Durchlaufen einer Luftstrecke durch eine Kühlflüssigkeit geführt und mittels eines Umlenkorgans unter Erzeugung unregelmäßiger Knitter, Falten und Verklebungen flach gelegt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Düsenspalt und Kühlbadspiegel in unregelmäßiger Folge geändert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1227 607; britische Patentschrift Nr. 859 325.