DE1596574C2 - Verfahren zur Herstellung einer gleichmaßigen Fadenmatte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer gleichmaßigen FadenmatteInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer gleichmäßigen Fadenmatte, bei dem
aus Fäden bestehende Stränge auf einer kontinuierlich bewegten Sammelfläche verteilt und mit einer Flüssigkeit
gleichmäßig beaufschlagt werden, welche die Matte durchdringt und anschließend entfernt wird.
Es besteht ein zunehmender Bedarf an Matten aus Glasfasern, die reproduzierbare Eigenschaften im
Hinblick auf bestimmte Anwendungen aufweisen, beispielsweise Eigenschaften, die sie besonders für
• akustische, elektrische Anwendungen oder für Wärme-■ Isolierungen geeignet machen. Weiterhin werden
derartige Glasfasermatten zunehmend auch für Filterzwecke sowie für eine Verwendung als Bewehrungsmaterial
verwendet. Die genannten Beispiele zeigen den Bedarf an Matten mit hohen und konstanten Festigkeitsmerkmalen,
Porositätsmerkmalen und möglichst fehlerfreiem Aufbau.
Die bisher nach bekannten Verfahren erzeugten Glasfasermatten bestanden entweder aus sogenannten
Stapelfasern, d. h. Faserstücken, die geschichtet und mittels eines Bindemittels miteinander gebunden wurden
oder aus Gemischen von längeren Fasern und Stapelfasern. In allen Fällen war weder ein gleichmäßiger
Aufbau der Glasfasermatten erzielbar noch konnten hohe Festigkeit und gute gleichmäßige Porositätseigenschaften
erzielt werden.
Aus der NL-PS 64 14 088 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Fadenmatte, bei dem aus Fäden
bestehende Stränge auf einer kontinuierlich bewegten Sammelfläche verteilt werden, bekannt, bei dem
Stränge mit unterschiedlichen Anzahlen von Fasern auf der Oberfläche eines Förderbandes zur Mattenbildung
abgelegt werden. Vor der Ablage der Stränge auf dem Förderer werden die einzelnen Fäden der Stränge an
einer Bindemittelaufbringvorrichtung vorbeigeführt und dort mit Bindemittel benetzt. Der Förderer mit den
darauf zur Bildung einer Matte abgelegten Fäden wird durch eine Erwärmungsvorrichtung geführt, in welcher
das Bindemittel ausgehärtet wird, um auf diese Weise Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Fäden und
damit ein zusammenhängendes Mattenvlies zu schaffen.
Bei diesem bekannten Verfahren ist eine Beeinflussung der Verteilung der Fäden auf dem Förderer nach der
Ablage derselben und damit die Erzielung einer gleichmäßigen Fadenverteilung und Mattenbildung
nicht möglich, so daß Matten homogener Porösität und Struktur auf diese Weise nicht zuverlässig hergestellt
werden können.
Aus der GB-PS 10 91232 ist ein Verfahren der
eingangs erläuterten Art bekannt, bei welchem die auf einem kontinuierlich bewegten Förderband zur Bildung
einer Fadenmatte abgelegten Fadenstränge mit einer Bindemittelteilchen enthaltenden wäßrigen Dispersion
beaufschlagt werden. Die vom Förderer, gebildete Auflagefläche für die herzustellende Matte ist für diese
Flüssigkeit durchlässig. Darunter befinden sich Einrichtungen zum Auffangen und Absaugen der durchtretenden
Flüssigkeit. Bei diesem Verfahren wird die Matte durch die Bindemitteldispersion von oben her beaufschlagt,
wobei die Dispersion durch die Matte und durch den Förderer hindurch und damit senkrecht zu deren
Bewegungsrichtung nach unten abfließt. Dabei bleiben Bindemittelpartikeln der Dispersion an Kreuzungsstellen
der einzelnen Fäden hängen und formen Verbindungsbrücken zwischen den Fäden. Beim nachfolgenden
Durchführen der Fadenmatte durch' einen Ofen werden die Reste des Dispersionswassers verdampft
und die Bindemittelteilchen so weit über ihren Erweichungspunkt erwärmt, daß sie an den Kreuzungsstellen die Fäden ähnlich einer Lötstelle als Verbindung
umgeben. Beim Herausführen der Matte aus dem Ofen erkalten die Bindemittelstellen zusammen mit der
Matte, so daß sich ein zusammenhängendes Mattenvlies ergibt. Bei diesem bekannten Verfahren kann jedoch
das Beaufschlagen der auf der Förderbandfläche abgelegten Fäden mit einer Bindemitteldispersion
niemals zu einer Umorientierung oder Vergleichmäßigung der Verteilung der abgelegten Fäden führen, da
diese während der Beaufschlagung durch die Dispersion in ihrer Lage verbleiben und auch verbleiben sollen, um
an den Kreuzungsstellen der Fäden eine Art Auffanggitter für die Bindemittelpartikeln zu bilden. Bei diesem
Verfahren wird daher die nach dem Ablegen der Fäden auf dem Förderer entstandene Mattenstruktur nicht
mehr geändert, so daß auch bei diesem bekannten Verfahren die Herstellung einer Fadenmatte mit einer
gleichmäßigen Fadenverteilung und einer Strukturhomogenität nicht gewährleistet ist.
Aus der US-PS 28 62 251 ist ein Verfahren zum Herstellen eines faserigen Flächenmaterials bekannt,
bei welchem eine Schicht aus Fasermaterial zwischen mit Löchern versehenen bandförmigen Elementen
angeordnet wird und dann eine Flüssigkeit quer zur Fortbewegungsrichtung dieses dreischichtigen Gebildes
durch das Gebilde hindurchgeschickt wird. Nachdem die Flüssigkeit nur durch die Ausnehmungen in den äußeren
Schichten hindurchströmen kann, verbleiben die Fasern in den von den äußeren Schichten abgedeckten
Bereichen im wesentlichen in ihrer Lage und werden nur in den Bereichen der Ausnehmungen durch die
durchströmende Flüssigkeit nach außen gedrängt, so daß sich in der Faserschicht Muster in Abhängigkeit von
der Anordnung der Ausnehmungen in den Außenschichten bilden. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt eine
Durchströmung des Fasermaterials im wesentlichen quer zur Hauptebene des Fasermaterials. In der
US-Patentschrift ist angegeben, daß die Strömungsflüssigkeit die Reibung zwischen den einzelnen Fasern
reduzieren soll und deren Beweglichkeit erleichtern soll.
bei dem bekannten Verfahren wird jedoch eine Querströmung von außen auf die Fasermatte aufgezwungen,
die die einzelnen Fäden durch die Strömungskräfte von außen in bestimmte, durch Ausnehmungsmuster
vorgegebene Positionen zwingen soll. Dies wird durch eine starke Relativgeschwindigkeit zwischen
Strömung und Faser erreicht. Bei diesem bekannten Verfahren soll eine starke Querströmung den Fäden
eine äußere Richtkraft aufzwingen.
Aus den deutschen Patentschriften 9 18 776, 9 20 211,
aus der österreichischen Patentschrift 2 26 192 und der Literaturstelle R. Krem a »Textilverbundstoffe«,
Leipzig 1963, VEB Fachbuchverlage, S. 166, ist es bekannt, Fasermaterialien mit Bindemitteln oder Imprägniermitteln
zu versehen und dadurch eine Verbindung der Fasern oder eine Imprägnierung zu bestimmten
Zwecken zu erzielen. In der Literaturstelle »Textilverbundstoffe« wird von einem Besprühen von
Fasermaterialien gesprochen, wobei insbesondere starke, senkrecht oder im spitzen Winkel zum Fasermaterial
geführte Ströme erwähnt sind, die den Fasern bestimmte Lage aufzwingen sollen. Eine gleichmäßige
Fadenverteilung des Fasermaterials kann mit diesen bekannten Verfahren nicht erzielt werden.
Aus der US-PS 30 60 501 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von organischen Lösungsmitteln
aus Lösungen von synthetischen Polymeren beka/int, bei denen die Polymerlösungen in Form von
Fäden oder Bändern aus Düsen extrudiert und unmittelbar in ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium,
insbesondere Wasser, eingeleitet werden. Die j Polymerfäden oder -bänder werden zusammen mit dem
j Wasser in Rinnen bzw. Trögen geführt, um die vom Wasser übertragene Wärme über einen längeren Weg
auf das Polymer einwirken zu lassen. Auf diese Weise werden am Polymer noch vorhandene Lösungsmittel
durch das Wasser erwärmt, weggespült und zürn Teil verdampft. Das Wasser hat bei diesem bekannten
Verfahren ausschließlich den Zweck, zur Entfernung von Lösungsmitteln Wärme auf das Polymer zu
übertragen und die Lösungsmittelreste wegzuführen bzw. zu verdampfen. Eine Orientierung von Fäden oder
Bändern mittels des Wassers ist bei diesem bekannten Verfahren weder offenbart noch in irgendeiner Weise
beabsichtigt und könnte auch nicht durchgeführt werden. Bei diesem bekannten Verfahren handelt easich
im übrigen nicht um ein Verfahren, bei dem aus Fäden Mattenvliese mit gleichmäßiger Fadenverteilung homogener
Struktur gebildet werden sollen, sondern um ein Verfahren zum Entfernen von klebrigen Lösungsmitteln
von Polymeren, die anschließend einer Weiterverarbeitung und Formgebung zugeführt werden sollen. Dieses
bekannte Verfahren dient somit einer grundsätzlich anderen Aufgabe als das Verfahren der Gattung der
vorliegenden Erfindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche einfach und wirtschaftlich sind und eine
gleichmäßige Fadenverteilung und Mattenbildung gewährleisten, eine große Kapazität aufweisen und
störungsfrei und zuverlässig arbeiten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf der Sammelfläche aufliegende Fadenmatte
durch die Flüssigkeit überflutet und die Flüssigkeit anschließend im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die Matte weiterbewegt wird und am Ende der Behandlungszone abläuft.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Fasermatte, nachdem sie durch Verteilen mindestens eines Fadenstranges
auf einer Sammelfläche gebildet wurde, mit einer Flüssigkeit überflutet, und zwar mit einer
Flüssigkeit, die in der gleichen Richtung und mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit bewegt
wird wie die Fasermatte selbst. Dadurch ergibt sich zwischen den Fäden der Fasermatte und der Überflutungsflüssigkeit
praktisch keine Relativgeschwindigkeit, so daß die Fäden der Fasermatte im Gegensatz zu den
bekannten Verfahren, wo sie durch Besprühen oder Querströmungen von außen aneinandergedrückt und in
bestimmte Lagen gezwungen werden, eine Eigenbeweglichkeit entwickeln können und aus vorgespannten
Lagen sich in spannungsfreiere Lagen bewegen können. Auf diese Weise findet bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Ausgleich der Lagen der einzelnen Fäden im Fasermaterial und eine ausgezeichnete Vergleichmäßigung
der Fadenlagen im Fasermaterial statt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Fadenstränge
auf der Sammelfläche verteilt werden, ohne vorher durch Aufprallen an einer Reflektorfläche aufgebauscht
zu werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entwickeln die Fäden in den ungebauschten Strängen
auf der Sammelfläche nach dem Überfluten derselben eine Eigenbeweglichkeit, die eine Vergleichmäßigung
der Fadenverteilung im Fasermaterial ergibt, somit auch die Erzeugung von Fasermaterial zuläßt, bei dem sehr
kleine gleichmäßige Abstände zwischen den einzelnen Fäden erzielt werden, und das somit sehr feinporig ist.
Insgesamt gesehen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache und wirtschaftliche Weise
ausgehend von Fadensträngen die Herstellung von Fasermatten mit gleichmäßiger Fadenverteilung.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, daß
im Anschluß an die erste Flüssigkeitsbeaufschlagung zusätzlich Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeitskomponente
in Bewegungsrichtung der Matte, die größer ist als die Geschwindigkeit der Matte und des begleitenden
Überflutungsstroms, aufgebracht wird. Hierdurch werden die Fäden noch weiter verteilt Diese zusätzliche
Flüssigkeit bewirkt, daß die einzelnen Fäden relativ zueinander bewegt und verteilt werden. Es ist dabei
auch günstig, wenn das Verfahren so ausgestaltet ist, daß die überschüssige Flüssigkeit vertikal durch die
Matte hindurch entfernt wird. Dann ist einmal Gewähr gegeben, daß die gesamte Matte von der Flüssigkeit
durchdrungen wird und zum anderen, daß die Flüssigkeit aufgefangen und gegebenenfalls wieder
verwendet werden kann.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit Vorteil eine Vorrichtung Verwendung
finden, die eine Vorrichtung zum Überfluten des Stranges auf der Sammeloberfläche mit einer Flüssigkeit
zur Überwindung der die Fäden in Strangform zusammenhaltenden Kräfte und eine Vorrichtung zum
Entfernen von überschüssiger Flüssigkeit nach der weiteren Verteilung der Fäden aufweist, wobei die
Überflutungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Halten der Flüssigkeit und eine Vorrichtung zum Transport der
Stränge durch die Flüssigkeit auf dieser Haltevorrichtung aufweist Diese Vorrichtung ermöglicht bei
einfachem Aufbau eine zuverlässige, störungsfreie und wirtschaftliche Mattenbildung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht eines Fadenstrangaufbringteils
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von vorn,
F i g. 2 eine Draufsicht auf den Teil der Vorrichtung
nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,
F i g. 3 ein Diagramm der Verteilung der Fadenstränge, wie sie mit dem Vorrichtungsteil nach F i g. 1 und 2
erzielt wird,
F i g. 4 eine Seitenansicht des Fadenstrang-Sammel-Verteilungs- und -Überflutungsteils einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Seitenschnitt-
F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Seitenschnitt-
■ ansicht einer in der Vorrichtung verwendeten Station zur Verteilung der Flüssigkeit und
F i g. 6 eine Vorderansicht derselben Station.
Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung stellt einen Fadenstrangaufbringteil eines Beispiels einer Vorrichtung zur Mattenbildung dar, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet werden kann. Eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Verteilung und Überflutung der Fäden in der Matte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird weiter unten beschrieben werden. Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 umfaßt Spinndüsen 21 und 22 zum Verarbeiten voiLGlasschmelze, die an nicht dargestellte, herkömmli-. ehe Schmelzbehälter angeschlossen sind und durch ihre öffnungen austretende Glasschmelzflüsse bilden, die sich sofort zu Glasfadensträngen umformen. Als Beispiel sei angenommen, daß die Spinndüsen 200 bis 400 öffnungen aufweisen und daß die Einzelfäden einen mittleren Durchmesser von.2/ioo mm haben.
Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung stellt einen Fadenstrangaufbringteil eines Beispiels einer Vorrichtung zur Mattenbildung dar, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet werden kann. Eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Verteilung und Überflutung der Fäden in der Matte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird weiter unten beschrieben werden. Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 umfaßt Spinndüsen 21 und 22 zum Verarbeiten voiLGlasschmelze, die an nicht dargestellte, herkömmli-. ehe Schmelzbehälter angeschlossen sind und durch ihre öffnungen austretende Glasschmelzflüsse bilden, die sich sofort zu Glasfadensträngen umformen. Als Beispiel sei angenommen, daß die Spinndüsen 200 bis 400 öffnungen aufweisen und daß die Einzelfäden einen mittleren Durchmesser von.2/ioo mm haben.
Eine Appretur oder ein Schmiermittel wird auf die Fäden aufgetragen, wenn sie sich über bewegliche
Bänder einer herkömmlichen Vorrichtung 25 zum Auftragen einer Appretur hinbewegen. Die Appretur
kann meistens Wasser sein, um die Reibung zwischen den Fäden zu verringern, wenn diese dann zu einem
Strang zusammengefaßt werden. Eine speziellere Appretur oder ein spezielles Bindemittel können
wünschenswert sein, um eine Kohäsion der Fäden zu erreichen, wenn sie zu Strängen zusammengefaßt
werden, sowie ein Anhaften der Fäden oder Stränge an den Oberflächen der Zugräder zu erreichen. Will man
eine Matte herstellen und diese dann mit einem Kunstharz verbinden, kann es ebenfalls erwünscht sein,
der Appretur ein Bindemittel beizugeben, um das Benetzen der Matte durch das Harz zu erleichtern.
• Wenn die Fadenstränge späfer nicht mehr zerteilt oder
wieder geöffnet werden sollen, um eine größere Porosität zu erzielen, verwendet man vorzugsweise ein.
Bindemittel, das die Kohäsionseigenschaften des Fadenstranges in der zukünftigen Matte ausreichend aufrechterhält
Ein solches Bindemittel hat die doppelte Aufgabe, die Fäden in einem Fadenstrang zusammenzuhalten
und die Verbindung der Fadenstränge zu einem kohärenten Körper zu gewährleisten. Wenn die Matten
unmittelbar unter der Stelle, an der die Fadenstränge geformt werden, hergestellt werden, dann wird die
Zugabe eines Schmiermittels zu der Appretur überflüssig. Die Zugabe eines solchen Schmiermittels wurde für
notwendig erachtet, um die Bearbeitungsfähigkeit der
Fadenstränge zu verbessern, wenn diese noch anderen Bearbeitungen unterworfen werden, wie z. B. einem
. Falten oder Verzwirnen. Das Schmiermittel kann also verwendet werden, wenn die Fadenstränge auf einer
. Aufnahmefläche oder in einem Behälter in einer gewissen Form verlegt werden, um dann später für
andere Bearbeitungen abgezogen zu werden, wie z. B. das Abziehen eines Fadenstranges aus einem nicht
aufgespulten Vorrat und dann dessen Falten oder Verzwirnen.
Nach Auftragen der Appretur werden die aus den Spinndüsen austretenden Fäden zu Gruppen von z. B. 14
Fadensträngen zusammengefaßt, die untereinander getrennt bleiben, da sie sich in einer entsprechenden
Anzahl von Rillen einer Gruppierungsvorrichtung 27 und dann einer Ausrichtvorrichtung 31 bewegen.
Dann werden die so gebildeten Fadenstränge 29 und 30 über zwei leerlaufende Zwischenräder 33 und dann
über zwei Zugräder 35, 36 geführt, die ähnlich ausgebildet und beiderseits der Symmetrieebene eines
Aufnahmeförderbandes 361 angeordnet sind und von Motoren 37, 38 angetrieben werden. Die von dem
Zugrad 35 gezogenen Fadenstränge werden von diesem gelöst durch Finger eines oszillierenden Speicherrades,
die durch Schlitze in der Umfangsfläche des Rades 35 hindurchtreten. Die Fäden werden also kinematisch
tangential in bezug auf das Rad abgeworfen. Mit anderen Worten überträgt die Rotation des mit großer
Geschwindigkeit umlaufenden Rades 35 auf jedes Fadenstrangsegment eine gewisse kinetische Energie,
wenn der Fadenstrang sich von dem Rad entfernt. Da die Fadenstrangsegmente alle tangential in derselben
Richtung abgestoßen werden, erreichen sie eine Lineargeschwindigkeit, und der gesamte Fadenstrang
erreicht dieselbe Lineargeschwindigkeit, die für die gleichmäßige Verteilung der Fadenstränge verwendet
wird. Derselbe Vorgang tritt dank derselben Mittel bei den über das Rad 36 laufenden Fadenstränge auf.
Der rückwärtige Teil jedes Zugrades ist von einer getrennten, oszillierenden Platte abgedeckt, die das
entsprechende Speicherrad trägt. Diese Abdeckplatte 42 ist auf der Seite des Rades 36 mittels eines Armes 43
gesteuert.
Das so beschriebene Ganze kann auf einem an Winkelträgern 51 aufgehängten Rahmen 50 angeordnet
werden. Der Arm 43 kann bis zu einer Stellung winkelverstellt werden, die die tangential Abheberichtung
des Fadens von dem Rad 36 bestimmt. Wenn man, wie dargestellt, wünscht, daß diese Tangentialrichtung
die Fadenstränge vertikal nach unten führt, so kann der Arm 43 mittels einer Halterung 52 an dem Winkelträger
51 befestigt werden.
Die beiden Gruppen von Fadenträgern 58 und 59, die von den Rädern 35 und 36 abgeworfen worden sind,
werden nach Verteilung in Form einer Matte 360 auf einer Aufnahmefläche vereinigt, die hier aus dem
beweglichen Aufnahmeförderband 361 besteht und z. B.
aus einer Kette aus Kohlenstoffstahl gebildet ist.
Wenn die Fadenstränge 58 und 59 auf diese Weise eine vorgegebene Lineargeschwindigkeit erreicht haben,
verteilen aerodynamische Ablenkmittel, die bei der vorliegenden Ausführungsform aus Düsen 100 bis 103
für ein Strömungsmittel gebildet sein können, die Fadenstränge über die gesamte Breite der Auflagefläehe
361.
Die hohe Umfangsgeschwindigkeit der Zugräder erteilt den Fadensträngen, die von ihnen ablaufen, eine
bedeutende kinetische Energie, so daß sie sich gradlinig bewegen bis in den Bereich, in dem sie abgelenkt
werden, um eine neue Bewegungsrichtung auf einen gewünschten Punkt der Auflagefläche 361 hin zu
erhalten.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist vier
■ Düsen 100,10t, 102 und 103 auf, die jeweils paarweise
beiderseits einer von den Fäden 58,59 definierten Ebene angeordnet sind.
Zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses sind die Düsen mit ihren Öffnungen horizontal ausgerichtet,
aber seitlich versetzt, wie dies aus dem Diagramm nach Fig. 10 ersichtlich ist Dieses Diagramm zeigt die
Gruppen 1 bis 14 der Fäden auf der Abszisse, die einer vertikalen Ebene mit dem Druck Null entspricht und bei
der also keine Ablenkung stattfindet Die auf den Kurven 138a und 1386 aufgetragenen Punkte 1 bis 14
zeigen im Gegensatz dazu die Stellung der Gruppen von Fäden, wenn diese von der einen oder anderen Düse
abgelenkt werden. Wenn zwei Düsen gleichzeitig in Betrieb sind, wird ein Djfferentialdruck erzeugt, so daß
sich die Fäden auf der Kurve 138c ablagern.
Die in Fig. 10 dargestellten Ergebnisse wurden mit
einem Luftdruck der Größenordnung von 0,8 kg/cm2 erzielt Die positiven und negativen Werte auf der
Ordinate zeigen die erzielte Ablenkung, und die Kurve 138c zeigt die erzielten Werte bzw. Stellungen, die die
einzelnen Fäden bei der Einwirkung des aerodynamischen Differentialdruckes einnehmen. Der auf jeden
einzelnen Fadenstrang und auf die ihn umgebende Luftschicht ausgeübte aerodynamische Druck ist ausreichend
groß, um die Bahn des Fadenstranges zu ändern, ohne daß er deshalb die ihm von den Zugrädern 35 und
36* erteilte Lineargeschwindigkeit verliert Die Fadenstränge gelangen also zu dem gewünschten Punkt und
werden auf der Auflagefläche abgelegt Da jeder Fadenstrang seine Bewegungsrichtung genau einhält,
erzielt man ejne sehr gleichmäßige Fadenablage und somit eine sehr viel gleichmäßigere Matte oder
ähnliches Erzeugnis, z. B. ein Vlies.
F i g. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich eine Vorrichtung
zur Verteilung und Überflutung der Fäden. Eine " Benetzungsvorrichtung 370 verteilt mittels eines Gießers
371 eine Flüssigkeit 374 gleichmäßig über die Breite der Matte. Die Vorrichtung 370 wird über eine
Zuleitung 372 mit einem Ventil 373 zur Veränderung der auf die Matte 360 gelangenden Flüssigkeitsmenge
eingespeist Die überflüssige Menge der Flüssigkeit 374 wird in einem Auffangbehälter 376 derart gesammelt,
■ daß sie die Matte 375 tränkt und zwar vor oder hinter
der Aufschlagstelle der Flüssigkeit Eine Stirnwand 377 verhindert, daß die Tränkflüssigkeit nach vorn abfließt,
aber diese Stirnwand ist nicht notwendig, wenn der Auffangbehälter 376 leicht geneigt ist und wenn die
Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes 361 und somit der Matte 360 ausreichend groß ist Seitenwände
378 sind aber im Gegensatz dazu notwendig, um einen Querstrom zu vermeiden und ein natürliches Fließen
und Ablaufen in einen Behälter 390 zu gewährleisten. Wenn die Durchflußmenge mittels des Ventils 373
richtig eingestellt ist, dann entsteht in dem Tränkbereich 375 ein Flüssigkeitsstrom, der sich ungefähr mit gleicher
Geschwindigkeit und in gleicher Richtung wie die Matte 360 bewegt was jede Störung in der Gleichmäßigkeit
der Verteilung und der Ausrichtung der Fadenstränge in der Matte 360 verhindert
Die wirksamste Dispersion der die Fadenstränge in der Matte bildenden Fäden wird durch die Verwendung
einer weiteren Benetzungsvorrichtung 380 erzielt, die der ersten Benetzungsvorrichtung 370 in einem Abstand
nachgeschaltet ist der von der Geschwindigkeit der Matte 360 abhängt und so berechnet ist daß er einen
geeigneten Zwischenraum zur Gewährleistung einer ersten Dispersion bildet.
Die zweite Benetzungsvorrichtung 380 umfaßt einen Gießer 381, eine Zuleitung 382 und ein Regelventil 383.
Die Durchflußmenge wird in Verbindung mit der Form der Gießlippe 385 eingeregelt, um der Flüssigkeit bei
384 eine gewisse Geschwindigkeit abwärts in bezug auf die Matte 360 und auf den Flüssigkeitsstrom 375 zu
erteilen, was die Dispersion günstig beeinflußt
In F i g. 5 ist gezeigt daß die Gießlippe 385 in bezug auf die Horizontale um beispielsweise 15° geneigt ist so
daß der Strom 384, dessen Menge in 383 regelbar ist, in Richtung des Pfeiles 384a abfließt Der Gießer 381 ist
genügend nahe an der Matte 360 und dem Flüssigkeitsstrom 375 angeordnet, damit die Schwerkraft auf den
Strom 384 wenig Einfluß hat so daß dieser auf die Matte mit einer sehr viel größeren Horizontalkomponente
3846 auftrifft als die Vertikalkomponente 384c, wodurch
eine wirksame Dispersion gewährleistet wird.
Nach der Dispersion wird die überflüssige Flüssigkeit auf zwei Arten aus der Matte abgezogen. Zuerst tritt die
Flüssigkeit durch das gelöcherte Förderband 361 hindurch und gelangt in 391 in einen Behälter 390, wo sie
sich mit dem Strom 375 vermischt Auf diese Weise tritt die Flüssigkeit ebenfalls in senkrechter Richtung durch
öffnungen und Fugen der Matte 360 hindurch und nimmt die verteilten Fäden in diese Fugen mit wodurch
sich die Dispersion vervollkommnet die Fugen verkleinert und die Gleichmäßigkeit erhöht werden. Die
Flüssigkeit wird über eine Leitung 392 mit einer Pumpe 393 abgezogen und möglicherweise wieder den
Zuleitungen 372 und 382 zugeleitet
In einem zweiten Stadium vervollständigt eine Saugkammer 410, die unter dem Förderband 361
angeordnet ist und eine mit einem Absauggebläse verbundene Absaugöffnung 411 aufweist, den Abzug
der überflüssigen Flüssigkeit in Richtung der gezeigten Pfeile, d.h. senkrecht durch die Matte hindurch,
wodurch die verteilten Fäden ihre Lage beibehalten.
F i g. 6 ist eine Vorderansicht des Gießers 381, der übrigens ebenso bei der Benetzungsvorrichtung 370
verwendet werden kann. Man sieht, daß die Zuleitung 382 die Flüssigkeit entlang dem Boden 387 des Gießers
381 einspeist und daß eine gewisse Anzahl von parallelen Wangen 386 vorgesehen sind, um in 384
Querströme auszuschalten, welche die Gleichmäßigkeit des Gewebes ungünstig beeinflussen könnten. Die
Wangen 386 sind selbstverständlich in einem Abstand von dem Boden 387 angeordnet, um eine Strömung der
Flüssigkeit zu ermöglichen, die in 384 (und möglicherweise 374) einen gleichmäßigen Flüssigkeitsvorhang für
die Dispersion der Fäden bildet
Die verwendete Flüssigkeit kann reines Wasser sein oder möglicherweise Wasser mit einer Zugabe eines
Schmiermittels, welches die gegenseitige Beweglichkeit der Fäden unterstützt oder auch ein alkalisch
gemachtes Wasser, um die Dispersion günstig zu beeinflussen, wie z. B. durch Zugabe von Ammoriiümkasein,
das den pH-Wert des Wassers verändert und es alkalisch macht selbst wenn es eine leichte Säure
enthält
Es kann aber vorteilhaft sein, neben klarem Wasser eine Flüssigkeit mit einer Bindemittellösung zu verwenden,
die bei Verteilung auf die Fäden dank einer Wärmebehandlung od.ä. das Setzen des Gewebes
gewährleistet
Ebenso können Bindemittel in nichtwäßriger Lösung verwendet werden, die aber ausreichend dünnflüssig
sein müssen, um den oben beschriebenen Dispersionsef-
5Ö9&42/296
fekt zu erzielen.
Auf diese Weise erzielt man schließlich eine sehr viel gleichmäßigere Matte als mit den herkömmlichen
Verfahren, und zwar in kontinuierlicher Weise ohne kostspielige Zwischenlagerung und ohne einen die
Festigkeit vermindernden mechanischen Eingriff. Darüber hinaus ist die Matte gemäß der Erfindung feinfädig
und somit sehr viel zusammenhängender als Matte mit groben Fadensträngen, die nicht vertikal angebracht
10
werden können, wenn sie normal verpackt sind. Praktisch kann man sagen, daß Matten erzielt werden
mit einer Güte von solchen Matten, die aus Einzelfäden hergestellt sind, d. h. mit einer ausgezeichneten Porosität,
mit verkleinerten Fugen und mit einer größeren Festigkeit und einem größeren Isolierungsvermögen.
Das vorstehend verwendete Wort »Matte« für das zu erzeugende Produkt ist in seinem weitesten Sinn als
»flächiges Gebilde« zu verstehen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer gleichmäßigen Fadenmatte, bei dem aus Fäden bestehende Stränge
auf einer kontinuierlich bewegten Sammelfläche verteilt und mit einer Flüssigkeit gleichmäßig
beaufschlagt werden, welche die Matte durchdringt und anschließend entfernt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf der Sammelfläche aufliegende Fadenmatte durch die Flüssigkeit überflutet und die Flüssigkeit anschließend im
wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Matte weiterbewegt wird und am Ende der
Behandlungszone abläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die erste Flüssigkeitsbeaufschlagung zusätzliche Flüssigkeit mit einer
Geschwindigkeitskomponente in Bewegungsrichtung der Matte, die größer ist als die Geschwindigkeit
der Matte und des begleitenden Überflutungsstroms, aufgebracht wird.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
US53051866A | 1966-02-28 | 1966-02-28 | |
US53199266A | 1966-03-04 | 1966-03-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1596574B1 DE1596574B1 (de) | 1972-01-13 |
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ID=27063288
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