DE1660230C3

DE1660230C3 - Method and device for producing endless multifilament threads

Info

Publication number: DE1660230C3
Application number: DE19671660230
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing.; Hessenbruch Rolf Dipl.-Ing.; 5630 Remscheid Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1967-04-01
Filing date: 1967-04-01
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung endloser, orientierter Fäden durch Extrudieren von plastifizierten thermoplastischen, polymeren Stoffen als eine Folienbahn mit in Längsrichtung abwechselnd dünnen und dicken, parallel verlaufenden Bereichen, Ausziehen, Verfestigen und Fibrillieren der Folienbahn entlang der dünnen Bereiche.The invention relates to a method for producing endless, oriented threads by extrusion of plasticized thermoplastic, polymeric substances as a film web with in the longitudinal direction alternating thin and thick, parallel areas, drawing, solidifying and fibrillation of the Foil web along the thin areas.

Beim herkömmlichen Schmelzspinnen von thermoplastischen Fäden neigen die frisch extrudierten einzelnen Kapillaren beim oder unmittelbar nach dem Austritt der Schmelze aus; dem fadenbildenden Werkzeug zum Aneinanderkleben sowie zumindest teilweisem Verschmelzen miteinander sowie beim nachfolgenden Ausziehen und Verstrecken zum Fadenbruch. Es sind deshalb schon die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, das Zusammenkleben weitgehend zu verhindern und die Zahl der Fadenbrüche zu verringern, indem in dieser oder jener Weise für eine rasche Abkühlung und schonende Weiterbehandlung der Einzelkapillaren gesorgt wird (vgl. zum Beispiel GB-PS 8 07 248).In conventional melt spinning of thermoplastic filaments, the freshly extruded individual tend to Capillaries at or immediately after the melt emerges; the thread-forming tool for gluing together and at least partially fusing with one another and during the following Pulling out and stretching to break the thread. A wide variety of suggestions have therefore already been made to prevent sticking together and to reduce the number of thread breaks by in one way or another for rapid cooling and gentle further treatment of the individual capillaries is taken care of (see for example GB-PS 8 07 248).

Die Erfindung beschreitet einen völlig anderen Weg. Sie geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die bisher beim Schmelzspinnen thermoplastischer Fäden auftretenden Mängel überhaupt nicht entstehen können, wenn man bewußt die Multifilkapillaren in einer Folienbahn zusammenfaßt und deshalb zunächst als Foiienbahn, die dem zusammenhängenden Band einer Mehrzahl oder Vielzahl eng nebeneinanderliegender Kapillaren entspricht, extnidiert und diese Folienbahn dann in durchlaufend gleichmäßige Einzelfäden zerlegt.The invention takes a completely different path. It is based on the knowledge that so far defects occurring during melt spinning of thermoplastic threads cannot arise at all, if you consciously combine the multifilament capillaries in a sheet of film and therefore initially as a sheet of film, those of the contiguous band of a plurality or multiplicity of closely adjacent ones Corresponds to capillaries, extnidiert and this film web then broken down into continuously uniform single threads.

Es ist zwar schon bekannt, für textile Zwecke eine dünne Bahn aus Papier, Cellulose oder anderen Materialien in schmale Streifen zu zerschneiden (vgl. zum Beispiel US-PS 21 05 896) oder dünne Folien oder Folienstreifen aus thermoplastischen ' hochpolymeren Massen durch Verstrecken zu orientieren und durch nachfolgende mechanische Einwirkung verschiedenster Art, z. B. durch Bürsten, Zwirnen u. dgl., in faserförmige und natürlichen Fasern ähnliche Gebilde aufzuspalten (vgl. zum Beispiel DT-PS 6 67 234, 7 46 593, 9 13 574), aber derartige Fasergebilde vermögen wegen der ungleichmäßigen Dimensionen der Einzelfasern höheren Ansprüchen der Weiterverarbeitung nicht mehr zu genügen. Andererseits sind auch verschiedene Verfahren bekannt, wonach flache oder längsgerippte Folienstreifen durch Verstrecken orientiert und durch Zerblasen, Zwirnen oder stellenweises Aufschlitzen der die Rippen verbindenden Folienhaut in ein unregelmäßiges Netzwerk von Fibrillen zerlegt werden, wobei diese jedoch in mehr oder weniger geringen Abständen miteinander verbunden bleiben (vgl. zum Beispiel DT-PS 11 75 385, GB-PS 10 40 663 und 10 35 657).It is already known to use a thin sheet of paper, cellulose or other materials for textile purposes to cut into narrow strips (see. For example, US-PS 21 05 896) or thin films or film strips from thermoplastic 'high polymer masses to orientate by stretching and by subsequent mechanical action of various kinds, e.g. B. by brushing, twisting and the like., In fibrous and to split structures similar to natural fibers (cf. for example DT-PS 6 67 234, 7 46 593, 9 13 574), however, fiber structures of this type are capable of higher values because of the uneven dimensions of the individual fibers No longer meeting the requirements of further processing. On the other hand, there are also different procedures known, according to which flat or longitudinally ribbed film strips oriented by stretching and by blowing, Twisting or slitting the film skin connecting the ribs into an irregular one Network of fibrils are dismantled, whereby these however in more or less small distances with each other stay connected (see for example DT-PS 11 75 385, GB-PS 10 40 663 and 10 35 657).

Aus der französischen Patentschrift 13 95 472 ist es weiter bekannt, profilierte Folien zu extrudieren, bei denen die einzelnen Profile wie bei einer Perlenkette aneinandergereiht sind. Um diese profilierte Folie in einzelne Fäden aufzuteilen, ist es notwendig, mit Hilfe von messerartigen Werkzeugen zunächst eine Grobteilung vorzunehmen, sodann mit feinen Messern eine Feinteilung durchzuführen.From the French patent 13 95 472 it is also known to extrude profiled foils at where the individual profiles are lined up like a pearl necklace. To get this profiled film in To divide individual threads, it is necessary to first roughly divide them with the help of knife-like tools then carry out a fine division with fine knives.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein vereinfachtes Verfahren die profilierte Folie in Fäden mit gleichmäßigen Dimensionen zu zerlegen.The object of the invention is to use a simplified method to transform the profiled film into threads disassemble with even dimensions.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung endloser, orientierter Fäden durch Extrudieren von plastifizierten thermoplastischen, polymeren Stoffen als eine Folienbahn mit in Längsrichtung abwechselnd dünnen und dicken, parallel verlaufenden Bereichen, Ausziehen, Verfestigen und Fibrillieren der Folienbahn entlang der dünnen Bereiche dadurch gelöst, daß das Querschnittsprofil der Folienbahn wellenartig oder/und zickzackartig ausgebildet ist, wobei die dünnen Bereiche in einer oder mehreren Niveauebenen verlaufen, und das Fibrillieren allein durch Längsverstrecken der Folienbahn erfolgt.This object is achieved in a method for producing endless, oriented filaments by extrusion of plasticized thermoplastic, polymeric materials as a film web with alternating in the longitudinal direction thin and thick, parallel areas, pulling out, solidifying and fibrillation of the film web solved along the thin areas in that the cross-sectional profile of the film web is wave-like and / or is designed in a zigzag manner, the thin areas in one or more level planes run, and the fibrillation takes place solely by longitudinal stretching of the film web.

Das eigenartige Profil der in ihrer Quererstreckung mit wechselseitigen Vor- und Rücksprüngen wellenartig oder/und zickzackartig verlaufenden Folienbahn ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß sich die Folienbahn im Verlauf der vorgeschlagenen Maßnahmen mit Sicherheit entlang sogenannter Sollbruchstellen in definierte endlose Einzelfäden zerlegt. Es ist deshalbThe peculiar profile of the wave-like in its transverse extension with alternating projections and recesses or / and zigzag running film web is an essential prerequisite for the film web in the course of the proposed measures with certainty along so-called predetermined breaking points in defined endless single threads broken down. It is therefore

wichtig, ein möglichst günstiges Profil zu wählen, weiches durch seine Ausbildung die Wirksamkeit des Verfahrens unterstützt. Als hierfür besonders geeignet _wird deshalb weiter vorgeschlagen, daß das weller artige oder/und zickzackartige Gesair.tprofi! und die Fiäehe des Querschnitts der flachgelegten Folienbahn über deren Länge konstant ist und von einer Vielzahl von Einzelprofilen gebildet wird, die über die Folienbreite nebeneinander liegen und in den Sollbruchbereichen miteinander verbund;n sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einzelprofile senkrecht zu·- Folienbreite gegeneinander versetzt.It is important to choose a profile that is as favorable as possible and that supports the effectiveness of the procedure through its training. As particularly suitable for this _w ill therefore further proposed that the Weller-like and / or zigzag Gesair.tprofi! and the height of the cross-section of the flat film web is constant over its length and is formed by a multiplicity of individual profiles which lie next to one another over the width of the film and are connected to one another in the predetermined breaking regions. In a preferred embodiment, the individual profiles are offset from one another perpendicular to the width of the film.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung sind die in einer oder mehreren Niveauebenen der Folienbahn hervorgerufenen, linienförmig verlaufenden parallelen Sollbruchbereiche, wo sich die Trennung in Einzelfäden vollzieht. Die Einzelprofile, die in einer Ebene nebeneinander liegen können oder auch senkrecht zur Foiienebene gegeneinander versetzt sein können, sind in diesen Sollbruchbereichen miteinander verbunden. Bei zickzackartig verlaufender längsprofilierter Folienbahn betragen die im Querschnitt auftretenden Winkel bevorzugt jeweils mindestens 30°. Die linienförmigen Sollbruchbereiche besitzen gegenüber der übrigen Folienbahn eine geminderte Querfestigkeit. Diese geminderte Querfestigkeit kann dadurch erreicht werden, daß die Sollbruchbereiche durch Schwächung der Foliendicke gebildet werden.An essential feature of the invention are those in one or more level planes of the film web caused, linear parallel predetermined breaking areas, where the separation is in single threads carries out. The individual profiles that can lie next to each other in a plane or also perpendicular to the Foiien level can be offset from each other, are connected to each other in these predetermined breaking areas. With zigzag running, longitudinally profiled film web the angles occurring in the cross section are preferably in each case at least 30 °. The linear ones Predetermined breaking areas have a reduced transverse strength compared to the rest of the film web. This diminished Transverse strength can be achieved in that the predetermined breaking areas by weakening the film thickness are formed.

Durch Ausziehen der heißen profilierten Folienbahn unmittelbar bei oder nach deren Austritt aus der Extrusionsdüse wird eine Längung und Verjüngung bewirkt. Das Maß der Verjüngung hängt von der gegenüber der Extrusionsgeschwindigkeit erhöhten Abzugsgeschwindigkeit sowie von den Abkühlungs- und Verfestigungsbedingungen der Folienbahn ab. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß die aus der Extrusionsdüse austretende Folienbahn zunächst mit gegenüber der Extrusionsgeschwindigkeit mehrfach erhöhter Abzugsgeschwindigkeit durch ein Kühlbad oder/und über Kühlwalzen geführt und bis unterhalb ihrer Erstarrungstemperatur abgekühlt und erst anschließend bei erhöhter Temperatur orientierend monoaxial verstreckt wird. Als Kühlbad kann ein Wasserbad oder ein Luftbad Verwendung finden. Gegebenenfalls können die Kühlwalzen zugleich als Abzugswalzen dienen.By pulling out the hot profiled film web immediately upon or after it emerges from the extrusion nozzle a lengthening and tapering is effected. The degree of taper depends on the opposite of the Extrusion speed increased take-off speed and the cooling and solidification conditions of the film web. It is therefore suggested that that the film web emerging from the extrusion nozzle is initially at a speed compared to the extrusion speed Several times increased take-off speed through a cooling bath and / or over cooling rollers and cooled to below their solidification temperature and only then at an elevated temperature is oriented monoaxially stretched. A water bath or an air bath can be used as the cooling bath. If necessary, the cooling rollers can also serve as take-off rollers.

Um eine möglichst intensive Wirkung von Querbzw. Biege- oder Scherkräften an den durch die Foliengestahung festgelegten Sollbruchbereichen hervorzurufen, wird vorgeschlagen, daß die Folienbahn beim Überlaufen der Walzen zunächst mit ihren Profilvorsprängen wechselseitig an diesen anliegt und mehrfach umgelenkt wird. Es kann ferner von Vorteil sein, wenn die laufende Folienbahn während des Längsverstrekkens in ihrer Laufebene ein oder mehrmals wechselseitig seitlich abgelenkt wird.In order to achieve the most intense effect of Querbzw. Bending or shear forces due to the film frame cause specified predetermined breaking areas, it is proposed that the film web when The rollers initially run over with their profile protrusions alternately against them and repeatedly is diverted. It can also be advantageous if the running film web during the longitudinal stretching is deflected sideways one or more times in their walking plane.

Die aus der Extrusionsdüse austretende heiße Folienbahn wird vor ihrer Verfestigung und vor ihrer der eigentlichen Orientierung dienenden Verstreckung um mehr als das Doppelte, vorzugsweise um mindestens das Fünf- bis Zehnfache ihrer Ursprungslänge ausgezogen und anschließend in diesem verjüngten und verfestigten Zustand im Streckfeld unter Wärmeeinwirkung um wenigstens das Doppelte ihrer Länge beim Kinlauf in das Streckfeld verstreckt. Durch die Kombination dieser beiden aufeinanderfolgenden Maßnahmen wird auf besonders einfache Weise eine sichere Trennung in endlose Einzelfäden erreicht. Auf diese Weise hissen sich aus der Folienbahn Fäden von geringem Titer, beiThe hot film web emerging from the extrusion nozzle is before its solidification and before its actual orientation serving stretching by more than twice, preferably by at least stretched out five to ten times their original length and then rejuvenated and solidified in this Condition in the stretched field under the influence of heat by at least twice its length during kinlauf stretched in the stretching field. By combining these two successive measures, a safe separation in a particularly simple way endless single threads reached. In this way, threads of a low titer are attached to the film web

spielsweise von 30 den oder gar weniger, herstellen.for example from 30 denier or even less.

Je nach verwendetem Material kann es im Einzelfall erwünscht sein, eine zu weit gehende Verjüngung durch Ausziehen der heißen Folienbahn zu unterbinden und durch e.ne vorzeitige Abkühlung und Verfestigung zu begrenzen. Zu diesem Zweck kann die von der Extrusionsdüse abgezogene laufende Folienbahn durch eine besondere Kühlmitteleinwirkung zwecks Unterbindung einer weiteren Verjüngung in ihrer Quererstreckung verfestigt werden, bevor sie auf die Abzugswalze aufläuft, die sie von der Düse abzieht. Vorteilhafterweise verwendet man hierfür eine messerartig ausgebildete Luftdüse, durch welche Kühlluft bzw. Druckluft auf die Folienbahn quer zu deren Laufrichtung ausgeblasen wird. Eine solche Messerdüse läßt sich aber auch sehr wirkungsvoll bei einer Kühlwalzenanordnung dazu verwenden, daß die Folienbahn bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten fest auf die Kühl- bzw. Abzugswalze gedruckt und ein Mitreißen von Luft zwischen der Folienbahn und der Walzenoberfläche verhindert wird.Depending on the material used, it may be desirable in individual cases to taper too far to prevent by pulling out the hot foil web and by e.ne premature cooling and solidification to limit. For this purpose, the running film web pulled off the extrusion nozzle can pass through a special coolant effect to prevent further tapering in its transverse extent solidified before it runs onto the take-off roller, which pulls it off the nozzle. Advantageously a knife-like air nozzle is used for this, through which cooling air or compressed air is blown out onto the film web transversely to its running direction. Such a knife nozzle can, however also use very effectively in a chill roll arrangement that the film web at high Take-off speeds fixed on the cooling or take-off roller and prevents air from being entrained between the film web and the roller surface will.

Die profilierte Folienbahn kann als flache oder gebogene Bahn beliebiger Breite oder als Mehrzahl von profilierten Folienbahnstreifen gleichzeitig extrudiert werden. Man kann hierfür Breitschlitz- oder offene oder geschlossene Ringdüsen mit eineni oder mehreren Mundstücken verwenden, die dem vorgeschlagenen wellenartig oder/und zickzackartig ausgebildeten Foüenbahnprofil entsprechen. Eine breitere Folienbahn kann auch vor dem Verstrecken in schmale Längsstreifen zerschnitten werden.The profiled film web can be a flat or curved web of any width or as a plurality of profiled film strips are extruded at the same time. You can do this with slot or open or closed ring nozzles with one or more Use mouthpieces that conform to the proposed wave-like and / or zigzag shaped Foüenbahnprofil correspond. A wider film web can also be used in narrow longitudinal strips before stretching be cut up.

Die Folienbahn als solche kann aus einem thermoplastischen polymeren Material extrudiert werden, welches bereits auf die gewünschte Farbe eingefärbt ist und/oder zur Erzielung besonderer Effekte mit metallischen Zusätzen, beispielsweise Aluminiumstaub und/oder schaumbildenden Zusätzen, versehen ist.As such, the film web can be extruded from a thermoplastic polymeric material, which is already colored to the desired color and / or to achieve special effects with metallic Additions, for example aluminum dust and / or foam-forming additives, is provided.

Zur Erzielung besonderer optischer oder mechanischer Effekte kann die extrudierte Folienbahn aus mehreren übereinanderliegenden Schichten verschiedener Farben oder Komponenten oder aus mehreren nebeneinanderliegenden solchen Schichten bestehen. Von diesen über- bzw. nebeneinanderliegenden Schichten können gegebenenfalls auch eine oder mehrere geschäumt sein.To achieve special optical or mechanical effects, the extruded film web can consist of several superimposed layers of different colors or components or of several adjacent ones such layers exist. From these superimposed or adjacent layers can optionally also be one or more foamed.

Besondere Effekte können erzielt werden, wenn die Folienbahn oder die aus Einzelkapillaren bestehende Bahn mit Oberflächenprägungen versehen wird. Die in Einzelfadengebilde aufgerissene Folienbahn kann gegebenenfalls einer Nachverstreckung und/oder einer Fixierung unterworfen werden.Special effects can be achieved if the film web or that consisting of individual capillaries Web is provided with surface embossing. The film web torn into single thread structures can optionally be subjected to post-stretching and / or fixation.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen lassen sich auf besonders einfache und vorteilhafte Art und Weise endlose Fäden oder Fadenstränge herstellen, welche eine hohe Festigkeit besitzen und sich insbesondere für die verschiedensten technischen Zwecke, beispielsweise für die Weiterverarbeitung zu Tauen, Säcken, Isoliermatten u.dgl., eignen. Andererseits sind die nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Fäden den Naturfasern im Aussehen sehr ähnlich, was ihren Einsatz für die genannten Zwecke erleichtert. Gegenüber regellos bzw. netzwerkartig aufgesplitteten Folienbändern besitzen sie ferner eine wesentlich erhöhte Gleichmäßigkeit im Titer und Querschnitt der Einzelkapillaren. Auch ist die Zug- und Scheuerfestigkeit wie auch die Biegeelastizität deutlich verbessert.The proposed measures can be used in a particularly simple and advantageous manner Produce endless threads or strands of thread, which have a high strength and are particularly suitable for the most varied of technical purposes, for example for processing into ropes, sacks, insulating mats and the like., are suitable. On the other hand are the threads produced according to the proposed method Very similar to natural fibers in appearance, which makes them easier to use for the purposes mentioned. Opposite to Film strips split up randomly or in a network-like manner, they also have a significantly increased Uniformity in titer and cross-section of the individual capillaries. Also the tensile strength and abrasion resistance is like the flexural elasticity is also significantly improved.

Die nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten endlosen Fäden können auch für textile Zwek-The endless threads produced by the proposed method can also be used for textile purposes.

ke eingesetzt werden. So lassen sich die gemäß der Erfindung erhaltenen Fäden nach üblichen Verfahren als endlose Fäden zu Garnen und anderen textlien Produkten weiterverarbeiten. Das aus der Folie entstandene Fadenband kann auch in bekannter Weise zu Stapelfasern geschnitten oder gerissen werden.ke can be used. Thus, the threads obtained according to the invention can be by conventional methods as Process endless threads into yarns and other textile products. The one created from the foil Thread tape can also be cut or torn into staple fibers in a known manner.

Der besondere Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht einmal in der einfachen Handhabung der zunächst extrudierten Folienbahn, insbesondere beim Einlegen in und Durchlaufen durch das Streckwerk, und zum anderen darin, daß die aus der Folienbahn gewonnenen Fäden durch das Abreißen der Einzelfäden aus dem Folienverband an den Rißstellen in gewissem Maße gerauhte Oberfläche erhalten und somit insgesamt eine geringere Glätte aufweisen, also besonders griffig sind und sich daher erleichtert auf- bzw. umspulen sowie zwirnen lassen und bei der späteren Weiterverarbeitung rutschfest in der Zwirn-, Seil- oder Gewebestruktur liegen. Als weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist anzuführen, daß sämtliche Arten von Polymeren, die sich bleibend orientieren lassen und zur Herstellung von Fäden und Garnen eignen, verwendet werden können und daß weder eine besondere Reinheit noch irgendeine Spezialbehandlung der Ausgangsstoffe erforderlich ist. Ferner läßt es das vorgeschlagene Verfahren bei der Vielfalt der möglichen Einsatzgebiete zu, die Folienbahnen und die sich hieraus ergebenden Bänder von Faden in verschiedenen Stärken, Breiten und mit unterschiedlicher Gesamtstreckung herzustellen. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, durch Änderung des Maßes der Rekkung und Verstreckung den Elastizitätsmodul (Dehnungsverhalten) oder die Zugfestigkeit in den vom Rohstoff gegebenen Grenzen sehr gleichmäßig auf den Verwendungszweck des Endproduktes einzustellen. Hierbei läßt sich auch die Neigung der orientierten Folienbahn zum Aufreißen in endlose Einzelfäden entlang der Sollbruchbereiche durch geeignete Mischung der polymeren Grundstoffe weitgehend unterstützen, indem beispielsweise eine Mischung aus mindestens zwei chemisch verwandten oder verschiedenen polymeren Stoffen extrudiert wird. Es lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Mischungen aus Polymeren extrudieren, die miteinander verträglich sind und beim Schmelzen bzw. nach dem Verfestigen nur eine Phase bilden. Es lassen sich aber auch Gemische von Polymeren verarbeiten, die im festen oder flüssigen Zustand eine Mischungslücke aufweisen, sofern sich die Polymergemische generell zur Filmbildung eignen.The particular advantage of the proposed method is the simple handling of the first extruded film web, especially when inserting into and passing through the drafting system, and on the other hand, the fact that the threads obtained from the film web by tearing off the individual threads the film dressing at the cracks received a roughened surface to a certain extent and thus overall have a lower smoothness, so they are particularly easy to grip and are therefore easier to wind or rewind as well as being twisted and during subsequent further processing non-slip in the twisted, rope or fabric structure lie. Another advantage of the proposed method is that all types of polymers that can be permanently oriented and are suitable for the production of threads and yarns and that neither a special purity nor any special treatment of the starting materials is required. Furthermore, it leaves the proposed method in view of the multitude of possible ones Areas of application, the film webs and the resulting tapes of thread in different Manufacture thicknesses, widths and different overall dimensions. So it is, for example, without further possible by changing the amount of stretching and stretching the modulus of elasticity (elongation behavior) or the tensile strength within the limits given by the raw material very evenly on the To set the intended use of the end product. The inclination of the oriented film web can also be determined here for tearing into endless single threads along the predetermined breaking areas by suitable mixing of the polymer base materials largely support by, for example, a mixture of at least two chemically related or different polymeric substances is extruded. It can be according to the invention Method of extruding mixtures of polymers that are compatible with one another and when Melting or forming only one phase after solidification. However, mixtures of polymers can also be used process that have a miscibility gap in the solid or liquid state, provided that the polymer mixtures generally suitable for film formation.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung enthält eine Schneckenpresse mit Breitschlitz- oder Ringdüse, eine Abzugsund Kühleinrichtung und eine Streckeinrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenlippen (8,9) des Extrusionswerkzeugs wellenartig oder/und zickzackartig verlaufende Vor- und Rücksprünge gleicher oder verschiedener Form aufweisen und sich quer zur Fließrichtung vorzugsweise mit wechselnder Spaltbreite gegenüberstehen. Another object of the invention is a device for carrying out the invention Procedure. The device contains a screw press with a slot or ring nozzle, a take-off and Cooling device and a stretching device and is characterized in that the nozzle lips (8,9) of the Extrusion tool wave-like and / or zigzag-like protrusions and recesses of the same or have different shapes and face each other transversely to the direction of flow, preferably with changing gap widths.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen der Extrusionsdüse (2) und der Kühleinrichtung (It bis 16) eine Luftdüse (17) angeordnetIn a particularly advantageous embodiment of the invention Device is between the extrusion nozzle (2) and the cooling device (It to 16) Air nozzle (17) arranged

Vorzugsweise ist mindestens eine der Düsenlippen verstellbar und feststellbar eingerichtet. Die Verstellung der Düsenlippen kann in senkrechter und/oder seitlicher Richtung der extrudierten Folienbahn erfolgen. Dadurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, Folienbahnen mit einer anderen Stärke bzw. abgeändertem Profilquerschnitt herzustellen. Es können so mit ein und derselben Düse je nach Wunsch Fäden s eines gröberen oder feineren Titers hergestellt werden.At least one of the nozzle lips is preferably designed to be adjustable and lockable. The adjustment the nozzle lips can take place in the vertical and / or lateral direction of the extruded film web. As a result, it is possible in a particularly simple manner to produce film webs with a different thickness or a modified one Manufacture profile cross-section. In this way, threads can be used with one and the same nozzle as required s of a coarser or finer titer can be produced.

Weiter ist zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem der Orientierung der Folienbahn dienenden Streckwerk eine Abzugsvorrichtung für den Abzug und die gleichzeitige Reckung der Folienbahn angeordnet, ίο welche, insbesondere in ihrer Drehzahl, verstellbar eingerichtet sein und aus einer oder mehreren Kühlwalzen bestehen kann.Next is between the extrusion tool and the one used to orient the film web Drafting system arranged a take-off device for the take-off and the simultaneous stretching of the film web, ίο which, in particular in their speed, set up adjustable and can consist of one or more chill rolls.

In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nebst Einzelheiten sowie hiernach hergestellte Zwischen- und Enderzeugnisse schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing are an embodiment of the device for carrying out the invention Process and details as well as intermediate and end products manufactured according to this are shown schematically. It shows

F i g. 1 die Gesamtanlage zur kontinuierlichen Herstellung von Fäden aus einer thermoplastischen polymeren Kunststoff-Folienbahn mit den Einrichtungen zum Extrudieren, Ausziehen und Verfestigen sowie zum Orientieren und Zerlegen derselben in vorbestimmte, durch die Sollbruchbereiche festgelegte endlose Einzelfäden und zum Aufwickeln dieser Fäden in Seitenansicht,F i g. 1 the entire plant for the continuous production of threads from a thermoplastic polymer Plastic film web with the facilities for extruding, drawing out and solidifying as well for orienting and breaking them down into predetermined endless ones determined by the predetermined breaking areas Single threads and for winding these threads in side view,

F i g. 2 die Ansicht der Einrichtungen zum Extrudieren, Ausziehen und Verfestigen einer Folienbahn größerer Breite nach dem Schnitt H-II von F i g. 1,F i g. 2 the view of the devices for extruding, drawing out and solidifying a film web larger Width according to the section H-II of F i g. 1,

F i g. 3 die gleiche Ansicht mit einer Mehrzahl von no extrudierten Folienbahnstreifen geringerer Breite,F i g. 3 the same view with a plurality of no extruded film web strips of smaller width,

F i g. 4 eine andere Einrichtung zum Ausziehen und Verfestigen der Folienbahn bzw. -streifen in Seitenansicht, F i g. 4 shows another device for pulling out and solidifying the film web or strip in a side view,

F i g. 5 bis 11 Beispiele von Querschnitten durch die erfindungsgemäß verwendeten profilierten Düsenlippen einer Breitschlitzdüse im vergrößerten Maßstab,F i g. 5 to 11 examples of cross-sections through the profiled nozzle lips of a slot nozzle used according to the invention on an enlarged scale,

Fig. 12 und 13 mehrschichtige Folienbahnquerschniiie, 12 and 13 multi-layer film web cross-sections,

Fig. 14 den verjüngten Querschnitt der ausgezogenen Folienbahn gemäß F i g. 7 beim Eintritt in das der Orientierung des molekularen Gefügeaufbaus dienende Streckfeld,14 shows the tapered cross-section of the extended one Film web according to FIG. 7 upon entry into that serving to orient the molecular structure Streckfeld,

F i g. 15 den Querschnitt der in ein Band von endlosen Einzelkapillaren zerlegten Folienbahn gemäß F i g. 7 und 14 beim Verlassen des Streckfeldes.F i g. FIG. 15 shows the cross section of the film web broken down into a band of endless individual capillaries according to FIG F i g. 7 and 14 when leaving the stretching field.

F i g. 1 zeigt eine Extrusionsanlage, welche zum Teil aus bekannten Bauelementen besteht, nämlich aus einer Schneckenpresse 1 mit Breitschlitzdüse 2 zum Extrudieren einer polymeren Folienbahn 3, einem der Orientierung des molekularen Gefügeaufbaus der Folienbahn dienenden Streckfeld mit den Galettenböcken 4,5 und dem zwischen diesen liegenden Heizkanal 6 sowie aus der Aufwickelvorrichtung 7.F i g. 1 shows an extrusion system which partly consists of known components, namely one Screw press 1 with slot die 2 for extruding a polymeric film web 3, one of the orientation the stretching field serving the molecular structure of the film web with the godet brackets 4,5 and the heating channel 6 located between these and from the winding device 7.

Gemäß der Erfindung besitzt das Extrusionswerkzeug eine oder mehrere Breitschlitzdüsen 2 der erfindungsgemäßen Ausbildung bzw. Anordnung. In der F i g. 5 bis 11 sind einige Beispiele für mögliche geome trische Formen der Düsen bzw. der Düsenlippen 8 unc 9 dargestellt, die sich mit gleicher oder wechselndei 6c Spaitbreite derart gegenüberstehen, daß die hierdurch extrudierten Folienbahnen dem jeweiligen Düsenspali entsprechende, mit wechselseitigen Vor- und Rück Sprüngen wellenartig oder/und zickzackartig verlaufen de Querschnittsprofile aufweisen.According to the invention, the extrusion tool has one or more slot nozzles 2 according to the invention Training or arrangement. In FIG. 5 through 11 are some examples of possible geometries Trical shapes of the nozzles or the nozzle lips 8 unc 9 shown, which are the same or alternating 6c facing the gap width in such a way that the film webs extruded as a result of the respective nozzle gap corresponding, with alternating jumps forwards and backwards, wavelike and / or zigzag de have cross-sectional profiles.

Außerdem ist erfindungsgemäß in Produktionsrich tung unmittelbar hinter der bzw. den Extrusionsdüsen 2 ein als Kühlwalzenaggregat ausgebildetes Abzugswerl 11 angeordnet, dessen angetriebene Walzen 12, 13 difIn addition, the invention is in production device immediately behind the extrusion nozzle (s) 2 a formed as a cooling roller unit Abzugswerl 11 is arranged, the driven rollers 12, 13 dif

extrudierte Folienbahn bzw. die Folienstreifen 3 von der Düse 2 mit gegenüber der Extrusionsgeschwindigkeit erhöhter Abzugsgeschwindigkeit abziehen und sie noch vor deren Auftreffen auf die Kühlwalzen und ihrer hierdurch bewirkten Abkühlung und Verfestigung auf das vorbestimmte Maß ihrer Längung und Verjüngung ausziehen, wie dies die F i g. 2 und 3 veranschaulichen. Ebenso kann aber auch, wie in F i g. 4 dargestellt ist, bei Verwendung eines hinter der bzw. den Düsen 2 vorgesehenen Kühlwasserbades 14 diesem ein Abzugswerk 15, 16 zugeordnet und im Bad oder hinter diesem angeordnet sein. Gegenüber einem derartigen Kühlwasserbad ist jedoch dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Kühlwalzenaggregat im allgemeinen der Vorzug zu geben, da die profilierte Folienbahn in ihren Vor- und Rücksprüngen aus dem Kühlbad beispielsweise Wasser mitnimmt, das beim Durchlaufen des Streckfeldes zur Korrosion des ersten Galettensatzes und zur Bildung von Dampf im Heizkanal führt.extruded film web or the film strips 3 from the nozzle 2 with compared to the extrusion speed increased take-off speed and pull them off before they hit the chill rolls and their this caused cooling and solidification to the predetermined extent of their elongation and tapering take off as shown in fig. Figures 2 and 3 illustrate. However, as shown in FIG. 4 shown is, when using a cooling water bath 14 provided behind the nozzle or nozzles 2, this is assigned an extraction mechanism 15, 16 and in or behind the bath be arranged. Compared to such a cooling water bath, however, the one shown in FIG. 1 to 3 shown To give chill roller unit in general, preference, since the profiled film web in their front and For example, recesses from the cooling bath take water with it, which is used when passing through the stretching field Corrosion of the first set of godets and leads to the formation of steam in the heating channel.

Die freie Strecke, welche die Folienbahn bzw. -streifen nach Verlassen der Extrusionsdüse bis zum Auftreffen auf die erste Kühlwalze durchlaufen, sollte zur Vermeidung einer zu starken Querkontraktion und Verjüngung der Bahn(en) möglichst kurz und beispielsweise nur 100 mm lang sein. Gegebenenfalls läßt sich die freie Strecke aber auch hierauf verkürzen, indem man zwischen der Düsenmündung 2 und der Walze 12 im bzw. neben dem Weg der Folienbahn bzw. -streifen 3 und quer zu diesen eine messerartig ausgebildete LuftdüseThe free path that the film web or strip should run through after leaving the extrusion nozzle until it hits the first cooling roller, in order to avoid this too strong transverse contraction and tapering of the web (s) as short as possible and for example be only 100 mm long. If necessary, however, the free distance can also be shortened by switching between the nozzle orifice 2 and the roller 12 in or next to the path of the film web or strips 3 and transversely to these a knife-like air nozzle

17 anordnet, welche Kühlluft gegen die heiße Bahn zwecks vorzeitiger Abkühlung und Verfestigung derselben bläst.17 arranges which cooling air against the hot web for the purpose of premature cooling and solidification of the same blows.

Die verjüngte Folienbahn bzw. -streifen 3 werden vom Kühlwalzenaggregat 12, 13 über die UmlenkrolleThe tapered film web or strips 3 are from the cooling roller unit 12, 13 over the deflection roller

18 (F i g. 1) zu dem ersten Galettensatz 4, dessen angetriebene Galetten mit annähernd gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Kühlwalzen umlaufen, gefördert und von hier durch den demgegenüber mit erhöhter Umfangsgeschwindigkeit betriebenen zweiten Galettensatz 5 in bekannter Weise durch den Heizkanal 6 gezogen und hierbei zwecks Orientierung ihres molekularen Gefügeaufbaus und weiterer Verjüngung verstreckt. Als eigenartiger und besonders überraschender Effekt gegenüber den bekannten Verfahren zerreißen · hierbei die profilierte Folienbahn bzw. -streifen nach ihrer Orientierung beim Überlaufen der letzten Galetten des zweiten Galettensatzes 5 genau an den vorbestimmten Sollbruchbereichen in endlose definierte Einzelfäden von größter Gleichmäßigkeit. Die Einzelfäden sind vollständig voneinander getrennt und nicht netzartig miteinander verbunden. Auch ist es nicht notwendig, die Trennung durch weitere Einwirkungen wie Bürsten, Zwirnen und ähnliches hervorzurufen oder gar das Aufteilen in die Einzelfäden mittels Messersiitzen durchzuführen.18 (Fig. 1) to the first godet set 4, the driven godets with approximately the same circumferential speed how the cooling rollers rotate, promoted and from here by the contrast with increased Second godet set 5 operated at circumferential speed in a known manner through the heating channel 6 drawn and stretched for the purpose of orienting their molecular structure and further rejuvenation. As a peculiar and particularly surprising effect compared to the known processes, tear here the profiled film web or strips according to their orientation when the last godets run over of the second godet set 5 exactly at the predetermined breaking areas into endless defined individual threads of the greatest evenness. The individual threads are completely separated from one another and not reticulated connected with each other. It is also not necessary to use other agents such as brushing, To cause twisting and the like or even the division into the individual threads by means of knife seats perform.

In bestimmten Fällen kann es von Nutzen sein, daß im Streckfeld noch eine Vorrichtung 19 zum ein- oder mehrmaligen seitlichen Umlenken vorhanden ist. Die Folienbahn führt dann eine Schlängelbewegung aus. Die dabei auftretenden zusätzlichen Scherkräfte wirken ebenfalls auf die Sollbruchbereiche ein und fördern so die Trennung in Einzelfäden. Allem Anschein nach bewirken die beim wechselseitigen Überlaufen der Walzen auftretenden Zug-, Biege- und Scherkräfte das Aufbrechen der orientierten profilierten Folienbahn an den vorbestimmten Sollbruchbereichen.In certain cases it can be useful that a device 19 for one or repeated lateral deflections is available. The film web then performs a winding movement. The additional shear forces that occur in the process also act on and promote the predetermined breaking areas so the separation into single threads. Apparently they cause the reciprocal overflow of the Rolling tensile, bending and shear forces cause the oriented profiled film web to break open the predetermined breaking ranges.

Die Sollbruchbereiche liegen z. B. an solchen Stellen, wo im Querschnitt Richtungsänderungen auftreten. Bei den Profilen entsprechend F i g. 5 und 6 ist dies an den Vor- und Rücksprüngen der Fall. Bei anderen Profilen, wie beispielsweise entsprechend F i g. 7, sind die Sollbruchbereiche an den geschwächten Teilen der profilierten Folien. Bei Folien, die aus nebeneinander- oder übereinanderliegenden Schichten verschiedener Materialien 20 und 21 bestehen, können Sollbruchbereiche die Stellen sein, wo diese Materialien aufeinander treffen. The predetermined breaking ranges are z. B. in those places where changes of direction occur in the cross section. at the profiles according to FIG. 5 and 6 this is the case for the projections and recesses. For other profiles, such as, for example, according to FIG. 7, are the predetermined breaking areas on the weakened parts of the profiled Foils. In the case of foils made up of layers of different materials next to or on top of one another 20 and 21 exist, predetermined breaking areas can be the places where these materials meet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

609 610/79609 610/79

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of endless, oriented threads by extruding plasticized ones thermoplastic, polymeric materials as a film web with alternately thin in the longitudinal direction and thick, parallel areas, drawing, solidifying and fibrillation of the sheet of film along the thin areas, characterized in that the cross-sectional profile of the Film web is formed wave-like and / or zigzag, the thin areas in a or several level planes run, and the fibrillation solely by longitudinal stretching of the film web he follows.

2. The method according to claim 1, characterized in that the running film web during the Longitudinal stretching is alternately deflected laterally in its running plane one or more times.

3. Process according to claims 1 to 2, characterized in that several, optionally different colored, thermoplastic polymeric materials in superimposed layers to form one Foil web are extruded.

4. The method according to claims 1 to 2, characterized in that several, optionally different colored, thermoplastic polymer materials in adjacent layers a sheet of film are extruded.

5. The method according to claims 3 and 4, characterized in that one or more of the extruded layers are foamed.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the film web with Surface embossing is provided.

7. Device for performing the method according to claims 1 to 6 with a screw press with slot or ring nozzle, with a take-off and cooling device and a stretching device, characterized in that the nozzle lips (8, 9) of the extrusion tool are wave-like and / or have zigzag projections and recesses of the same or different shape and face each other transversely to the direction of flow, preferably with changing gap widths.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that between the extrusion nozzle (2) and the cooling device (11 to 16) an air nozzle (17) is arranged.