DE1660494A1

DE1660494A1 - Verfahren zur Herstellung faseriger Garne und zur Durchfuehrung des Verfahrens geeignete Einrichtung

Info

Publication number: DE1660494A1
Application number: DE19671660494
Authority: DE
Inventors: Toshio Chita Hujimori; Saburo Ida; Hiroshi Suzuki
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1966-09-05
Filing date: 1967-09-01
Publication date: 1972-04-13
Also published as: GB1197465A; DE1660494B2; FR1552888A; US3474611A

Description

Dipl.-Ing. E. E. Hnkener

Dipl.-Ing. W. Ernesti Mitsubishi Jukogyo Kabushiki

Patentanwälte Kaisha, T ο k y ο , Japan

463 Bochum

HeJnrtdi-König-Straße 12 Fernsprecher A15 SO, A 23 27 Telegrammadresse: Radipatent Bodvum

67 184
WE/GN

Verfahren zur Herstellung faseriger Garne und zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Herstellung faseriger Garne durch Spalten ein- oder mehrfacher Filme oder Garne aus Stoffen wie Polypropylen, Polyester oder Polyäthylen, um auf diese Weise faserige Garne zu erhalten, wie sie zur Fertigung von Beuteln zur Aufnahme von Getreide oder ähnlichem körnigen Materials, zur Fertigung von Teppichen und Strickwaren geeignet ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf Einrichtungen, um ein solches Herstellungsverfahren durchzuführen.

Es ist bekannt, daß ein einachsig orientierter Film aus einem thermoplastischen Polymer seinem Wesen nach eine viel höhere Zugkraft in axialer Richtung hat und sich in dieser Richtung leicht spalten oder reißen läßt. Die Herstellung von faser^örmigen Garnen durch mechanisches Aufspalten von Filmstreifen bzw. Folienbahnen aus Kunststoffen ist bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das an sich bekannte Aufspalten von Filmstreifen bzw. Folienbahnen aus Kunststoffen zu vereinfachen und mit solchen Mitteln durchzuführen, die einerseits die Entstehung eines gleichförmigen Netzwerkes an dem aufzuspaltenden Streifen und andererseits eine beliebige Veränderung dieses Netzwerkes gestat- \ e Unterlagen (Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9.1967)

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Ein Verfahren zur Herstellung faserförmiger Garne durch mechanisches Aufspalten von Filmstreifen aus Kunststoffen ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der in Längsrichtung bewegte Filmstreifen im Behandlungsabschnitt straff gehalten und über eine Trommel mit auf der Oberfläche befestigten Spaltorganen, z.B. Nadeln, geführt wird und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel sowie die Bewegungsgeschwindigkeit des Filmstreifens bezüglich der Länge der erzeugten Einschnitte aufeinander abgestimmt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Filmstreifen entlang eines vorgegebenen Bogens mit der Trommeloberfläche in Berührung gebracht wird, wobei die Länge des Bogens z.B. einem Zentriwinkel von 90° entspricht.

Gemäß der Erfindung besteht eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens aus einer angetriebenen Trommel, auf deren Oberfläche die Spaltorgane in gleichmäßigem Abstand voneinander auf schräg zur Rotationsachse der Trommel verlaufenden Leitlinien angeordnet sind, und an den Enden des Behandlungsabschnittes des Filmstreifens unabhängig von der Trommel angetriebenen Klemmrollen, zwischen denen der Filmstreifen geführt ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung haben die Spaltorgane entweder die Form gerader Nadeln oder eine Form, die einer Evolvente entspricht. Die Enden der Spaltorgane weisen nach der weiteren Erfindung in diejenige Richtung, in die sich die Spaltorgane während der Rotation bewegen.

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Die Sp'altorgane, die die Form von Nägeln oder Spitzen haben, dringen in den Film "bzw. das Garn ein und erzeugen dabei einen Spalt. Die Länge dieses Spaltes hängt naturgemäß davon ab, wie lange die Spitze in den Film bzw. das Garn einzudringen Gelegenheit hat. Diese Länge ist bedingt einerseits durch die Form der Spitzen, andererseits durch das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der mit Spaltorganen besetzten Trommel einerseits und der Wandergeschwindigkeit des für die Spaltung vorgesehenen Filmes oder Garnes. Auch wenn diese beiden Geschwindigkeiten gleich sind, so ergeben sich doch Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen dem Spaltorgan und dem Film bzw. dem Garn beim Eindringen der Spitzen in den Film und beim allmählichen Heraustreten derselben. Durch Veränderung der Relativgeschwindigkeit hat man es in der Hand, die Länge der Spalte zu beeinflussen.

Der .Antrieb der Trommel und der Klemmrollen ist so einstellbar, daß sich das gewünschte Verhältnis von Wandergeschwindigkeit des Filmes oder Garnes und Umfangsgeschwindigkeit der Trommel einstellen läßt.

Durch die Einstellung des dem Film aufgeprägten Zuges und die Ausbildung der Klemmrollen hat man es in der Hand, einen Film in ein feinmaschiges und gleichförmiges Netzwerk durch einen verhältnismäßig einfachen Fabrikationsgang umzuformen. Die Struktur des erzeugten faserigen Garnes ist dabei nicht mit Flaum bedeckt. Durch geeignete Modifikation der Spaltorgane, des auf den Film ausgeübten Zuges und des Eingriffswinkels an der Trommel hat man die Möglichkeit, ein beliebiges Netzwerkmuster bei dem fertigen Erzeugnis zu gewinnen.

Durch die Form von Nadeln in Evolventenform ergibt sich ein besonders weiches Eindringen und Spalten des behandel-

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ten Filmes. Es lassen sich "besonders saubere Spalte beliebiger Zusammenstellung bei der Faserbildung herstellen.

Auf den anliegenden Zeichnungen sind schematisch die Einrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spalttrommel mit dem davor und dahinter angeordneten Paar von Klemmrollen, über die der Film oder das Garn so geführt sind, daß die Oberfläche der Spalttrommel in Form einer Tangente berührt wird;

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1 mit dem Unterschied, daß hier das Garn bzw. der Film auf einem längeren Teil an der Oberfläche der Trommel anliegt;

Fig«, 3 zeigt die Oberfläche der Spalttrommel in einer Abwicklung und läßt die Anordnung der Spaltorgane auf der Oberfläche erkennen;

Fig. 4· sind mit a) und b) abgeänderte Ausführungsformen der Spalttrommel mit verschiedenartiger Ausbildung der Spaltorgane in einer Seitenansicht dargestellt;

Fig. 5 zeigt schematisch das Netzwerk von Schlitzen oder Spalten, die sich beim Eingriff der Spalttrommel in ein Film- oder Garnbündel ergeben.

Fig, 6 zeigt eine andere Anordnung dieses Netzwerkes, die sich durch andere Wirkgrößen beim Aufbau und Betrieb der Spalttrommel ergeben.

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In den Zeichnungen ist mit 1 immer die eigentliche Spalttrommel "bezeichnet, die an ihrer zylindrischen Oberfläche die Spaltorgane 2 trägt; sie wird von dem schmatisch angedeuteten Antriebsmittel 7, z.B. einem elektrischen Motor in Umdrehung gesetzt.

Die Trommel 1 kommt mit einem ein- oder mehrfachen Film oder Garn in Eingriff, wobei die Rotationsgeschwindigkext der Trommel zur Wandergeschwindigkeit des Filmes oder Garnes 3 in das gewünschte Verhältnis gesetzt ist. Der Film oder das Garn kann beispielsweise aus Polypropylen von 1.000 Denier bestehen.

Die Spitzen 2 haben die Form einer Nadel, die gerade oder gekrümmt verlaufen kann, sie kann in Form einer Evolvente verlaufen. Die Spitae kann senkrecht auf die Oberfläche der Trommel aufgesetzt sein, sie kann auch einen spitzen Winkel bilden. Vorzugsweise ist jedenfalls das Ende der Spitze nach derjenigen Richtung zu geneigt, nach der die Trommel rotiert. Die Drehrichtung der Trommel ist aus den Pfeilen erkennbar, die in Fig. 1,2 und 4 eingezeichnet sind.

Die Spitzen sind in einem regelmäßigen Verband angeordnet, d.h. ihr Abstand parallel zur Trommelachse und ihr Abstand parallel zur Seitenwandung der Trommel ist vorzugsweise konstant. Die Spitzen verlaufen auf Führungslinien 4, welche bei der Drehung der Trommel in Richtung der Trommelachse fortschreiten. Der Abstand P (Fig. 3) zwischen benachbarten Führungslinien 4- richtet sich danach, welchen Spaltabstand und welches Spaltmuster man zu erzeugen wünscht.

Zur Führung der Filme oder Garne 3 sind ein Paar Klemmrollen 5 und 6 vor der Spaltrolle und ein weiteres Paar Klemm-

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rollen 5 und 6 hinter der Spaltrolle angeordnet. Mittels dieser Klemmrollen kann der Film oder das Garn 3 unter" die erforderliche Spannung gesetzt -werden, um dafür zu sorgen, daß die Lage zu den Spitzen 2 immer die gleiche "bleibt. In Fig. 3 ist mit dem Pfeil f die Wanderrichtung der Filme oder Garne J angedeutet.

In Fig. 4· ist mit A der Punkt bezeichnet, an dem der J oder das Garn mit den Spitzen 2 in Berührung kommt,, mit B der Punkt, an= dem der Film oder das Garn 3 cLie Oberfläche der Trommel "berührt, mit G der Punkt, "bei dem der Film oder das Garn sich von den Spitzen ablöst,

In Fig. 5 und 6 ist mit / die Länge der Schlitze oder Spalten angedeutet, die von den Spitzen 2 gebildet werden, mit t die Breite zwischen den Spalten stehenbleibenden Gewebes.

Bei der Anordnung der Fig. 1 ergibt sich also eine tangentiale Berührung des Filmes oder Garnes mit der Trommeloberfläche. Bei der Anordnung der Fig. 2 liegt der Film bzw. das Garn auf dem Umfang der mit Spaltorganen 2 besetzten Trommel über eine solche Länge auf, wie sie einem Zentriwinkel von etwa 90° entspricht.

NaturlichL sind auch längere oder kürzere Eingriffswege möglich,und wenn man weiter den Abstand der Spitzen und deren Form variiert und die Differenz der Wandergeschwindigkeit und der der Trommel verändert, lassen sich die verschiedenartigsten Muster bei dem netzwerk erzeugen.

Anhand der beiden mit a und b bezeichneten Ausführungsformen der Fig. 4 läßt sich zeigen, daß der Eingriff an dem

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mit A -bezeichneten Punkt beginnt. Um den Beginn der Spalt-"bildung an diesem ersten Berührungspunkt A zu erleichtern, ist es wünschenswert, die Spitzen 2 so anzuordnen, daß sie in dem Film 3 oder das Garn etwa unter einem rechten Winkel eindringen. Beim Weiterlauf en des Filmes oder Garnes auf der Trommel 1 dringen die Spitzen 2 weiter ein und spalten ihn weiter, während der Punkt B überschritten wird, bis der Punkt G erreicht ist, wo sich die Spitzen vollständig wieder von dem Film oder G-arn 3 ablösen. Verfolgt man anhand der Fig. 4 diesen Vorgang, so stellt man leicht fest, daß eine gewisse Geschwindigkeitsdiff erenz zwischen dem Garn oder Film 3 und den Spitzen 2 besteht, während sich der Film von A nach B und von B nach C bewegt, selbst wenn im Punkt B selbst, wo der Film oder das Garn 3 am nächsten an die Trommel 1 herankommt, die Trommeloberflache mit derselben Geschwindigkeit sich bewegt wie der Film oder das Garn 3·

Die dargestellten Sp'alttrommeln sind abgestellt auf einen Propylen-Film von 1.000 Denier, aber es ist ohne weiteres einzusehen, daß auch Filme aus anderen Polymeren in ähnlicher Weise zur Erzeugung eines Netzwerkes behandelt werden können. ·

Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß es nicht nötig ist, das Material mit irgendwelchen Schneidoder Kämm einrichtung en vorzubehandeln, um ein faseriges Garn zu erhalten, welches für Textilwaren, wie Teppiche oder Strickwaren verwendbar ist, nachdem man es einer Nachbehandlung, z.B. einem Fälteln, Kräuseln o. dgl. unterworfen hat.

Jedes beliebige faserige Garn von. gewünschten physikalischen Eigenschaften ist geeignet für die nachfolgenden Prozesse, denen man das fertig© Material unterwirft* Es

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kann durch geeignete Auswahl des Filmwerkstoffes, durch Wahl einer geeigneten Dicke oder Breite und durch entsprechende Ausbildung Und Anordnung der auf der Spaltwalze angeordneten Spitzen erhalten werden, wobei zusätzlich das geeignete Verhältnis von Wandergeschwindigkeit des Filmes und Umfangsgeschwindigkeit der Trommel einzustellen ist, um eine gewünschte Spaltlänge £ und eine gewünschte Faserbreitet (vgl. Fig. 5 und 6} zu erhalten.

Eine weitere Beeinflussung des erhaltenen Fertigproduktes ergibt sich durch geeignete Wahl des Eingriffswinkels, d.lu des Zentriwißkels, der der Umfangslänge entspricht (s, .Fig. 2), währenddessen der Film oder das Garn an der Trom— meloberf lache anliegt.

Das neue faserige Garn kann für die verschiedensten Zwecke dienen, z.B. zur H er st ellung von Säcken zur Aufnahme von Getreide oder anderen ähnlichen Materials, ohne daß weitere Bearbeitungsgänge notwendig sind. Auch läßt sich auf diese Weise sehr einfach ein Leinenband oder ein Strickband gewinnen. -

Pat entanspräche

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Claims

Pa t e nt an s ρ 3?' üch e „ · . ~

1. Verfahren zur Herstellung faseriger Garne durch mechanisches Auf spalten iron Filmstreifen .aus Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet „ daß der in Längsrichtung "bewegte !Filmstreifen im Behandlungsabschnitt straff gehalten und über eine Trommel mit auf der Oberfläche "befestigten Spaltorganen, z.B. Nadeln, geführt wird.und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel sowie die Bewegungsgeschwindigkeit des Filmstreifens bezüglich der Länge der Einschnitte aufeinander abgestimmt werden,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· der Filmstreifen entlang eines vorgegebenen Bogens mit der Trommeloberflache in Berührung gebracht wird, wobei die Länge des Bogens z.B. einem Zentriwinkel von 90 entspricht.·

3- Einrichtung zur Durchführung des "Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Trommel (1) vorgesehen ist, auf deren Oberfläche die Spaltorgane (2) in gleichmäßigem Abstand voneinander auf schräg zur Rotationsachse der Trommel (1) verlaufenden Leitlinien (4) angeordnet sind, und daß an den'Enden des. Behandlungsabschnittes des Filmstreifens (J) unabhängig von der Trommel (1) angetriebene Elemmrollen (5,6) vorhanden sind, zwischen denen der Filmstreifen (5) geführt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltorgane (2) die Form gerader Nadeln haben.

5· Einrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltorgane (2) die Form von Evolventen haben.

" .'Π Unterlagen (Art 7 § I Abs. 2 Nr. f Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9.1967)

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6. Einrichtung nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Spaltorgane (2) in diejenige Bichtung weisen, in die sich die Spaltorgane während der Rotation bewegen.

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