DE1660168A1 - Verfahren zum Herstellen von gekraeuseltem,faserfoermigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von verbessertem faserförmigem Material aus dem Film oder Band eines zur Faserbildung fähigen Polymerisats; insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von gekräuseltem faserförmigem Material, bei dem ein zur Faserbildung fähiger Film eines Polymerisats oder ein Band während oder nach dem einachsigen Strecken einer Kräuselstufe unterworfen wird, wobei spezielle Kantenkräuselplatten und/oder Draht verwendet wird und der ho behandelte Film oder das Band in gekräuseltes fan er form i ge π Material, gespalten wird.

Es wurden bereit» Textilfaser η au» einem dünnen FlLm oder Hand einer; PoLytnerinatn, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid, PoLyeater, Polyvinylchlorid od.dgl. bergen tel It. Hei

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einem herkömmlichen Verfahren wird das Polymerisat zuerst einachsig gestreckt und dann auf verschiedene Weise in faserförrniges Material aufgespalten; dies erfolgte beispielsweise durch bürsten mit einer feilenartigen Oberfläche, Kämmen mit nadelartigen Vorsprüngen, Schneiden mit regelmäßig angeordneten Kantenvorsprüngen, Verdrillen, Reiben od.dgl. Das auf diese Weise erhaltene ^ faserförmige Material ist jedoch wegen der geringen Kräuselbildung und Bauschigkeit im allgemeinen nicht für Textilzwecke brauchbar.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen und wirksamen Verfahrens zum Herstellen von verbessertem faserförmigem Material aus zur Faserbildung fähigen, film- oder bandartigen polymeren Stoffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung " eines Verfahrens zum Herstellen von sehr voluminösen und gekräuselten faserförmigen Stoffen aus zur Faserbildung fähigen Polymerisatfilmen oder -bändern.

Bei dem erfiridungsgemäßen Verfahren wird ein zur Faserbildung fähiger PolymerisatfLIm während oder nach dem einachsigen Strecken über eine Kantenkräuselplatte mit einer Spitze mit

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kleinem Krümmungsradius und/oder einem Draht mit geringem Krümmungsradius mit großem Überflächenwiderstand geleitet, wodurch die Schrumpfung des orientierten Films auf beiden Seiten verändert wird; nachdem der Film rasch abgekühlt wurde, wird er zu faserförmigem Material aufgespalten. Zur Bildung von Kräuselungen wird das so erhaltene, gespaltene faserförmige Material auf herkömmliche Weise erhitzt oder gequollen. f

Falls das herkömmliche Mehrfaserbündel auf übliche Weise über die Kantenkräuselplatte geleitet wird, kann nicht ,jede Faser immer mit der Platte in Berührung sein und hierbei unregelmäßige Kräuselungen der Fasern ergeben. Wird jedoch, wie bei der Erfindung, der Film zum Erzeugen einer latenten Kräuselung zuerst über die Kantenkräuselplatte geleitet und denn in faserförmiges Material aufgespalten, so erhält man gleichmäßig eine ausgezeichnete Kräuselung der gespaltenen " Fasern, da die ganze Oberfläche der einen Filmseite in der Kräuseistufe durch die Platte einheitlich gerieben wird. Die Erfindung ergibt ferner ausgezeichnetes gekräuseltes gespaltenes faserförmiges Material bei niedrigeren Kosten und einfacher Verfahrensweise, im Vergleich zu dem einachsigen Strecken

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und Spalten des aus zwei verschiedenen Polymerisatarten !bestehenden, laminierten Films. -

Ss können beliebige bekannte, zur Faserbildung fähige thermoplastische Polymerisate bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, wie z.B. sehr dichtes Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid,.Polyvinylidenchlorid, PoIyacrylnitril, Polyvinylalkohol, Polyester, Polyamid, fiscoseseide, icetat u.dgl. Biese Polymerisate können auf bekannte Weise, z.B. durch Schmelzen, auf trockenem oder feuchtem Weg, in Form von Filmen gebracht werden. Der Ausdruck ^Kantenkräuselverfahren¹¹ bezieht sich auf das Verfahren, bei dem ein Polymerisatfilm unter Spannung über eine Kante mit einer Spitze von geringem Krümmungsradius oder einem Draht von geringem Krümmungsradius und einem jeweils großen Oberfläehenreibungswiderstand geleitet wird; der Film wird dabei in spitzem Win- kel über die Kante geführt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können, die Kante oder der Draht fest oder beweglich, einschließlich drehbar sein, aber die Spitze der Kante oder der Draht selbst müssen fest sein.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

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Fig. 1 bedeutet eine schematische Ansicht einer bevorzugten Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgeraäßen Verfahrens, bei dem der Film, über die Kantenkräuselplatte im Verlauf der Streckstufe geleitet wird;

Fig. 2 bedeutet eine schematische Ansicht einer anderen, vorzugsweise verwendeten.Vorrichtung, bei der der Film nach dem Strecken über die Kantenkräuselplatte geleitet wird.

In Fig. 1 wird ein nichtgestrecktes Band 1 durch ein Paar Antriebsrollen 2 hindurchgeleitet und in einem zwischen den Rollen 2 und einem anderen Paar Zwischenrollen 3 angeordneten Streckbad 17 gestreckt. In diesem Fall befinden sich die Kräuselplatten 15 und 16 sowie die Führungsrollen 7, 8, 9 und 10 in dem Bad 17 und der Film wird unter Spannung gerieben, , wobei er in dieser Vorrichtung einachsig gestreckt wird. Dann wird der Film über eine zwischen den Rollen 3 und einem anderen Rollenpaar 4 befindlichen, runden Aufrauhstab bzw. Feilstab M eingebracht, wodurch der Film gerieben und in faserförmiges Material gespalten wird. Der Winkel, in dem der Film die Rolle erreicht und verläßt, kann durch Einstellen der zwischen den Rollen 3 und der Feile 14 befindlichen Führungsrolle 12 und

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der zwischen der Feile 14 und der Rolle 4 befindlichen Führungsrolle 13 geregelt werden. Falls erforderlich, kann das aus den Rollen 4 herauskommende faserförmige Material mittels einer Heizvorrichtung 18 zum Erzeugen von"Kräuselungen erhitzt und mit Hilfe einer Aufnahmerolle 5 auf eine Spule 19 aufgewickelt werden.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 wird ein einachsig gestrecktes Band 21 einem Antriebsrollenpaar 22 zugeführt und dann über die in einem Warmwasserbad 25 angebrachten Kantenkräuselplatten 26 und 27 unter Beibehaltung einer geeigneten Filmspannung durchgeleitet. Diese Spannung wird durch die Oberflächengeschwindigkeit der Antriebsrollen 22, der zweiten Antriebsrollen 24 und der Zwischenrollen 23 gesteuert. Dann wandert der Film über eine zwischen diesen Rollen 24 und einem anderen Rollenpaar 31 angeordneten, runden Aufraiiistab bzw. Feilstab 29, wodurch der Film gerieben und in faserförmiges Material aufgespalten wird. Der Winkel, in dem der Film sich der Feile nähert und diese wieder verläßt, kann durch Einstellen der Stellungen der zwischen den Rollen 24 und der Feile 29 befindlichen Führungsrolle 28 und der zwischen₌der Feile 29 und den Rollen 3I befindlichen Führungsrolle 30 bestimmt werden. Gege-

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benenfalls kann das aus den Sollen 31 herauskommende faserförmige Material zum Erzeugen γοη Kräuselungen erhitzt und mit Hilfe einer Aufnahmerolle 33 auf eine Spule 34 aufgespult werden, Bei dem erfindungsgemäßen !erfahren kann das gegebenenfalls durchgeführte Strecken in feuchtem oder trockenem Zustand erfolgen. Zum Aufspalten des so gestreckten und gekräuselten Films in faserföraiges. Material können beliebige Ver- Λ fahren verwendet werden, wie z.B, Bürsten mit einer feilen-. ähnliehen Oberfläche, Kämmen mit nadelähnliehen forsprüngen eines Soekens, Sehneiden mit regelmäßig orientierten Kantenvorsjpr'ungen. Zwirnen, Reiben od.dgl· '

Bei dem erfindungsgemäßen ferfahren wird 'also- ein Film oder ein Band eines zur Faserbildung fähigen Polymerisats, während oder nach dem Strecken in einachsiger · Eichtung, über die Kantenkräuselplatte oder einen Draht geführt, wodurch sich i auf dem Film eine latente Kräuselung bildet; danach wird dieser 'Film in faserförmiges Material gespalten, Bas auf diese Weise hergestellte faserförmige Material wird nacheinander oder später zum Erzeugen von Kräuselungen erhitzt oder gequollen. Bei dem erfindungsgemäßen Kantenkräuselverfahren können, wie bereits

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beschrieben, entweder ein festes oder bewegbares Kantenkräuselblatt bzw. ein fester oder bewegbarer Draht verwendet werden, Aus praktischen Erwägungen, heraus muß jedoch folgendes bei der Ausführung dieser Stufe beachtet werden:

Da die Kräuselung sehr günstig bei erhöhter Temperatur beeinflußt wird, wird die Kante oder der Draht vorzugsweise in einem Warm-™ wasserbad angeordnet oder durch andere geeignete Vorrichtungen erwärmt.

In der Kräuselstufe erhält man die besten Ergebnisse, wenn das Kantenkräuselblatt oder der Draht im rechten Winkel zur Laufrichtung des Films in einem Heißwasserbad als Srwärmungsmediuffl angeordnet sind.

Die Erfindung soll nun anhand der folgenden Beispiele ^ näher erläutert werden,

Beispiel 1

Ein nach dem sogenannten Inflation-Verfahren hergestellter Polypropylenfilm mit einer Stärke von 5/100 mm wurde in Filmbänder mit jeweils 40 mm Breite aufgeschlitzt und der so hergestellte Film wurde in die in Fig. 1 dargestellte Vorrich

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tung eingebracht. Die Temperatur des Streckbads betrug 9O⁰C und das Filmband wurde in einem Winkel von 30 » zwischen ankommendem und abgehendem Band gemessen, über die Kante der Kräuselplatte von einem Krümmungsradius von 3/100 mm geleitet, wobei der Film auf das Siebenfache der ursprünglichen Länge gestreckt wurde.

Dann wurde das Filmband unter Verwendung eines Aufrauh- . bzw. Feilstabs, von 15 mm Durchmesser, der mit einer fünffach höheren Oberflächenrotationsgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Films rotierte, gespalten, wobei der Winkel des auf dem Film ankommenden und abgehenden Bands 90° betrug. Dabei wurde gespaltenes faserförmiges Material erhalten, wobei jede Faser des faserförmigen Materials eine schwache Kräuselung und eine netzartige Struktur aufwies und die mittlere Stärke der Fasern 10 bis 15 Denier betrug. Beim Erhitzen mit Dampf von ™ 10O⁰C, ohne Anlegen einer Spannung, wurden ausgezeichnete Kräuselungen gleichmäßig bei jeder so behandelten Faser erhalten.

Beispiel 2

Ein einachsig gestrecktes,sehr dichtes Polyäthylenfilmband (7 mm Breite und 2/100 mm Stärke) wurde in die in Fig. dargestellte Vorrichtung eingebracht. Dieser Film wurde in

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einem Winkel von 30 , gemessen zwischen ankommenden und abgehenden Band, unter Spannung über die in einem Heißwasserbad von 90 C befindlichen Kantenkräuselplatten (2/100 mm Krümmungsradius) geleitet. Dann wurde der Film zu faserförmigem Material gespalten, indem man ihn über einen Aufrauh- bzw. Feilstab 25 mit fünfmal höherer Oberflächengeschwindigkeit als die Laufgeschwindigkeit des Films leitet, wobei der Winkel zwischen dem auf der Rolle ankommenden und abgehenden Film 90 betrug. Dabei wurde ein gespaltenes faserförmiges Material erhalten, wobei die Fasern Netzstruktur und eine mittlere Stärke von 7 bis. 10 Denier aufwiesen. Nach Erhitzen auf 100⁰C ohne Anlegen einer Spannung wurde das faserförmige Material relativ schwach gezwirnt (z.B. 30 Zwirnungen pro Meter), wobei ein ausgezeichnetes, schönes gespaltenes faserförmiges Material erhalten wurde und jede Faser 15 bis 25 Kräuselungen pro 25 mm aufwies.

Beispiel 3

Ein nach dem sogenannten Naßverfahren hergestelltes Polymerisatbahd aus einem Copolymerisat aus 91 Gew.-$ Acrylnitril und 9 Gew.-$ Methylacrylat wurde in einer Richtung auf das Zwölffache seiner ursprünglichen Länge in einem Heißwasser-

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bad Ton 97°C gestreckt; dabei wurde ein einachsig orientiertes Filmband. von 4 mm Breite und 2/100 mm Stärke erhalten. Dieses Band wurde in die in Fig, 2 dargestellte Vorrichtung eingebracht und dann auf gleiche Weise wie in Beispiel 2 behandelt. Dabei wurde ein ausgezeichnetes, gespaltenes faserförmiges Material mit einem durchschnittlichen Denier von TO bis 15 pro Faser und einer Krauselanzahl γon 25 bis 35 pro 25 mm erhalten. Dieses Produkt war ausgezeichnet voluminös. ^

Verwendet man eine Feile oder eine ähnliche Vorrichtung zur Behandlung des Films oder des Bandes, um ein gespaltenes faserförmiges Material zu erhalten, so kann man den Kräuseleffekt durch Bürsten und Spalten der gleichen Oberfläche verbessern. ^v

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Patentansprüche :

1. Verfahren zum Herstellen von gekräuseltem faserförmigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film aus zur Faserbildung fähigem Polymerisat in längsrichtung streckt, in dem man ihn unter Erwärmen in spitzem Winkel über eine, zumindest aus einem Kantenkräuselblatt mit einer Spitze von ge- % ring-em Krümmungsradius oder einem Draht mit geringem Krümmungsradius und Jeweils großer Oberflächenreibung bestehende Krauselvorrichtung leitet und den so gestreckten und kräuselfähigen Film in gekräuseltes feserförmiges Material spaltet,

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film in linearem Kontakt über eine Kräuselvorrichtung geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film in einem heißen Bad erhitzt wird»

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film über eine erhitzte Kräuselvorrichtung"geleitet wird. -

5. Verfahren zum Herstellen von gekräuseltem faserförmigem= Material, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film aus einem

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zur Faserbildung fähigen Polymerisat unter Erwärmen einachsig in der Längsrichtung streckt, den gestreckten Film in spitzem Winkel über eine mindestens aus einem Kantenkrauselblatt mit einer Spitze von geringem Krümmungsradius oder einem Draht mit einem geringen Krümmungsradius und jeweils großer Oberflächenreibung bestehende Kräuselvorrichtung leitet und den so behandelten Film in gekräuseltes faserförmiges Material spaltet.

b. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Film in linearer Berührung über eine Kräuselvorrichtung geleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Film in einem heißen Bad erhitzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Film über eine erhitzte Kräuselvorrichtung geleitet i wird.

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