DE1660565C - Vorrichtung zum Zerfasern von verstreckten Filmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine VoTichtung zum Zerfasern von verstreckten Filmen mii zwei hintereinander angeordneten drehbaren Walzenpaaren, von denen das zweite Paar eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als das erste Paar hat, und mit einer zwischen den beiden Walzenpaaren angeordneten Zerfaserungseinrichtung, deren vorspringende Teile die Folie während des Zerfaserungsvorganges bei nur einmaliger Berührung nicht durchdringen.

Ein gängiges Verfahren zur Herstellung von gespaltenen Fasern aus einem gestreckten Film ist in der japanischen Patentschrift 239 708 beschrieben. Das Verfahren besteht darin, daß man den Film mehrmals einer gleitenden Reibung, einem Zug und einem Druck in der Richtung senkrecht zur Streckrichtung unterwirft, wodurch der Film unter Bildung eines fadenförmigen Materials parallel zur Streckrichtung gespalten wird. In der USA.-Patentschrift 2 954 587 ist ein ähnliches Verfahren wie in der genannten japanischen Patentschrift beschrieben.

In der USA.-Patentschrift 2 185789 ist die Herstellung von Fäden und Fasern aus in einer Richtung gestreckten polymeren Filmen angegeben. Hierbei werden die Filme unter Reibung bearbeitet, verdrillt, mit Bürsten behandelt und gerieben.

In den USA.-Patentschriften 2 853 741 und 2 980 982 sind Verfahren zum Zerreißen von nach einer Achse orientierten Filmen zu fibrillierten Faservliesen angegeben. Insbesondere wird der Film zwischen einer sich drehenden Bürste und einer stationären Bürste, deren Borsten etwas in die Borsten der Drehbürste eingreifen, geleitet.

Weiterhin ist es auf dem Gebiet der synthetischen Fasern und Filme bekannt, daß durch Längsstrekkung in einer Achsenrichtung die Festigkeit in Längsrichtung entsprechend dem Streckverhältnis erhöht wird, während sich die Festigkeit in Querrichtung vermindert, wodurch die Faser oder der Film leicht spaltbar wird.

Bei der vorstehend genannten Patentliteratur besteht die Erfindung insbesondere darin, daß eine Kraft in Querrichtung oder mit Bürsten ausgeübt wird, wodurch der gestreckte Film gespalten wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die es erlaubt, gespaltene Fasern aus einem gestreckten Film herzustellen, ohne daß eine nennenswerte Querkraft angewendet werden muß oder der Film unter Durchlöcherung mit den Bc rsten einer Bürste zerschlissen werden muß.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die drehbare Zerfaserungseinrichtung aus mindestens einer Stabfeile besteht, die mit einer höheren als der Laufgeschwindigkeit des Films entsprechenden Geschwindigkeit rotiert, und daß Umlenkwalzen zur Einstellung des Umschlingungswinkels des Films um die Zerfaserungseinrichtung vorgesehen sind.

Der gestreckte Film läuft hierbei mit gleitender Reibung unter Umschlingung der gekrümmten Oberflache der Stabfeile, wobei durch die gezackte Ober fläche der Feile Spannungsdifferenzen auf dem FiIn, erzeugt werden. Besonders in den Teilen des Filmx die «ich in Berührung mit den vorspringenden Teilen der Feile beweeen, sind die Spannungen höher als in den Teilen, die sich entlang dei Vertiefungen der Feile bewegen. Wenn sich also beim Passieren der vorspringenden Teile Spannungsdifferenzen ausbilden, so erzeugen diese eine Scherspannung /wischen den über die vorspringenden bzw. über die vertieften Teile laufenden Filmteile, wodurch der Film entsprechend der Feinheit der Feile gespalten wird.

So erhalten die durch das Spalten des Films gemäß der Erfindung erhaltenen Fasern bei einer entsprechenden Spannung des Films eine Netzstruktur. Bei zu niedriger Spannung wird der Film nicht gut zerfasert, und bei einer zu hohen Spannung kann der Film die Reibung mit der Oberfläche der Feile nicht aushalten und reißt. Die Spannung wird entsprechend der Dicke und der Festigkeit des zu verwendenden gestreckten Films an Hand von Versuchen ermittelt.

Man erhält ein befriedigendes Ergebnis ohne Faserbruch, wenn man die Feile so über den Film führt, daß der Film durch die Feile nicht durchbohrt wird. Der Film kann natürlich auch auf beiden Flächen mit der Feile in Berührung kommen. Wird eine handelsübliche Rundstabfeile mit einem Muster wie bei einem Köpergewebe verwendet, so wird der Film senkrecht zur Längsrichtung der Feile einer gleitenden Reibung unterworfen. Wenn der Film auf der feststehenden Oberfläche einer Feile nur in einer Richtung mit einem Berührungswinkel von weniger als 180° geführt wird, entstehen lange Fasern. Wird der Film in gleitender Reibung über die Oberfläche einer sich drehenden Feile geleitet, so wird er in kurze Fasern zerfasert. Ist die Feile mit einem engen Muster versehen und durchlöchern die vorstehenden Teile den Film nicht, so besteht wenig Möglichkeit, daß sich die fibrillierten Fasern um die sich drehende Feile wickeln. Sollen Filme zu Fasern mit geringerem Titer gespalten werden, so überschreitet die Umfangsgeschwindigkeit der sich drehenden Rundstabfeile die Laufgeschwindigkeit des gestreckten Films

3 ⁴

gewöhnlich um so mehr, je kleiner die Größe der ge- bekannter Weise verdrillt.aufeui bildeten Fasern ist Bei einer zu hohen Umfangsge- Die Stabfeile wird,wie^f _v^stbreUen parallel schwindigkeit der Feile brechen jedoch die aus dem kann aber auch eine V*^™£ ^chenschal-FUm erzeugten F.brülen, wobei sich Höre und lange anordnen wobei man ^™^S2uider über Fasern büden. Gewöhnlich wird, wenn die Gleitrei- 5 tet, und der ««^^^^bJS^hnnab gebungsgeschwindigkeit der sich drehenden FeUe. d. h. die Stabfeilen geleitet werfen, wobeij die Oberflächengeschwindigkeit der Feile, das drei- spalten wird. Natürlich kann man aucn bis fünffache der Laufgeschwindigkeit des F'-ns be- streckt^ parallele ^^' 'JSdtoTwcrden, wobei trägt, der Film zu Fasern zerkleinert, deren Mindest- leiten, die dann gleichzelüg gJPjnj» ^wc gSe der Feinheit der Feile entspricht. x. jedes Band V*™**g%^^ ι verwendeten Die FeUenmusterang soll um so wei'er sein, je grö- Fig.2 zeigt an f^ f ™ ^* Zusammen_ßer der Durchmesser der Stabfeile ist. Ist der Durch- Stabfeile eine KaJ^«JJ· 'J^te messer der Stabfeile klein, so ist eine feinere FeUen- ^^^ΑΙΪα die Käfigmusterung günstiger. Die Musterung der FeUe wird Fig 3 zeigt einen Querschmtt ourcn ^ ^ zweckmäßig in Abhängigkeit vom Durchmesser der t₅ wake 10 ^fJ^^Ltä*™*-_m gleichen Ab-Stabfeile, von der Stärke-des Films und vom ge- ^f^^⁵¹^!,"; ziehen zwei wünschten Titer der gespaltenen Fasern gewählt. standen auf ^d*f\ S^™" g^ ^rf _der Achse

Gestreckte Filme können mit einer Geschwindig- kreisförmigen Platten 12 und 1* *J «^ _hen . keit von mehr als 100 m/min zu Fasern gespalten 11 befestigt sind, "^^J^^^",* Die auf werden, auch wenn man den Film nur in einer Rieh- ao Leerlaufverbindung ^^lJ^^^_MlmtMeT U tung auf der Oberfläche einer einzige·., sich drehen- jeder Feilenachse fes a^md^ JJ". den Rundstabfeile einer gleitenden Reibung unter- sind am Sonnenrad 15 ^3Π^™·^ _{Die Fei}len S wirft. Der Film kann aber auch über die Oberfläche men mit der Achse 11 angel neben *.rü mehrerer, in R.ihe angeordneter, sich drehender Fei- drehen s,ch be, ^efung der Aeh« Π u _um len mit gleitender Reibung bewegt werden. In diesem a₅ und gleichzeitig be. Drei ^iunk «* ^™ _{wir(j bci der} Fall kann die Drehgeschwindigkeit jeder einzelnen ihre eigene Achse. D^ ^^lcn^_t ^lt™_cnvendct. Bei Feile herabgesetzt werden, je größer die Anzahl der Zerfaserung von F lmtn ^J£^ug _{dic Achs0} Feilen ist. Bei mehreren Feilen können diese parallel Verwendung von StaoiuLn d« sicn ^.^ zueinander angeordnet werden, und die gleiche ebene des Käfigs und um £re ugenen^Acn. Flache des Films geht nacheinander über sie hinweg, 30 es in Fig. .< ³.^η^"^^Α^ ?β gleich der wobei Richtung'änderungswalzeu zwischengeschahct chengcschwindigke t der K^a ^. 8 _nur werden, um e.nen geeigneten Berührungswinkel zu Laufgeschw.n.d.gke des jts «ü^k^ⁿ _{hm ehl>} gewährleisten. Man kann aber auch mehrere Feilen, i'er Filmteil, der mit de ^bfeile in «e fc die jeweils um ihre eigene Achse drehbar sind, in .«Fasern g^palton während d^Umu., Form einer Käfigwalze anordne, die sich wiederum 35 mit der Feile in Beruhmn£_wÄ" _dcr ^g _ob ^Perfläum ihre Achse drehen kann. wird. Je hoher die Drehgescn μπο g _{f hwin}. Die Erfindung ist an Hand der nachstehenden chen ^rNa^gwalze lOgegenuber d_w ^ ^ Zeichn-ingen erläutert. Jigkeit des F ^lms '^.,2 ^^ _{die Dre}hung der F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, für die des■ .ungapahenen F^ lmte.ls. ^a _die ^. die einzelnen Stufen des Über'citens eines gestreckten 40 >v«'8— "- -»·-■ ρ.^-,^^^ΐ daß der Film-Films unter gleitender Reibung mit Spannung über len mit einer solchen G«;^chw W^_n Q_uerstab bildie gekrümmfe Oberfläche einer sich um ihre eigene teil der durch die d» wrausgrttnden ju Ach^ßse drehenden Stabfeile sowie das Aufwickeln der fenden ^^^5 ™^Sg kommt, so erzeugten Fasern angegeben ist; ^Q 7j„ 1 Film über die gart^e Fläche ge-Fig. 2 zeigt scfaenatisch eine weitere Vorrichtung 45 so wird ^.^'^^^Ι,,&^βτ Filmteil mit einer Vielzahl von Stabfeilen, die jeweils um ihre spalten Wird ein penodis«ß P _{h erreichcn}, eigene Achse drehbar und in Form einer sich um ihre benoUgt so »J^^SSgke« der Käfig-Achse drehbaren Käfigwalze angeordnet sind; dab man die UDetriac 8 . _{dt Fi},_{ms ent}. Fig. 3 zeigt im vergrößerten Maßstab e.nen Quer- ^J^^^^^SSv^n ein Produkt

3 mit GunLiauflage kommende gestreute Film 1 ^^^^^^ Stahlfeilen, son-

unter gleitender Reibung in einem Berührungswinkel Es konner' ™nt nur g™° _{yon Sand}

der durch die Lage der vor und hinter der Stabfede 5 dem auch Feilen die duiu^AU^ B verwendet

angeordneten und sich drehenden Umlenkwalzen 4 55 pier _um einen Rund,Ub e^n _f'_eilenartigen

und 6 bestimmt ist, über die gekrümmte Oberflache werden. ^^^ζ^Λ^,,^ erfindungs-

der sich drehenden Stabfeile 5, worauf der zerfaserte ^Er^ung^f de^Oberttoje κ ^

Film zwischen den Druckwalzen 7 und 8 am Ausgang gemäß JJJ?^™^j₆Saufenden Film nicht

aufgenommen wird, von denen eine aus Metall und kurz und Meinι sind da^sie α _i ^^

die andere aus Gummi besteht. Durch Einstellung 60 durchlöchern oder den Hirn oe

einer Differenz von einigen Prozent zwischen der genden Berührung J^t gtej^en

der StabfeileS bewegt, die richtige Spannung gege- 65 ^Γ^^^^^ψ^φ^ϊΛ^

ben. Der Film wird in Fasern gespalten, wahrend er rn.de, Vtu»^.«^g^k anwenden. Ist der

gleitend über die Feilenoberfläche lauft und die eine oder ^ J^^frL^ Fasern ein brei-

Netzstrukrur aufweisenden Fasern werden in an sich Film breit, so bilden aie g«>pa

les Wirrvlies mit einer Nctzslruktur aus kurzen Fasern. Bei schmalen Bändern kann man Garne erzeugen, indem man die Bänder nach dem Spalten verdrillt.

Das nachstehende Beispiel dienl zur Erläuterung der Erfindung.

Ein Film aus Polyäthylen mit hoher Dichte, Polypropylen, Polyvinylchlorid od. dgl. wird mit dem größtmöglichen Streckverhältnis in einer Richtung gestreckt (z. B. um das Sechs- bis Zehnfache), wodurch ein gestrecktes Band mil einer Stärke von 10 bis 20 μ und einer Breite von 5 bis 8 mm erhalten wird. Bei der in Fig. 1 angegebenen Vorrichtung wurde eine Stabfeile mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Oberfläche wie bei einem Köpergewebc verwendet. Die Oberflächengeschwindigkeit der Feile wurde auf das Drei- bis Fünffache der Laufgeschwindigkeit des Films eingestellt. Die Laufgeschwindigkeit des gestreckten Bandes betrug 60 bis 100 m/min. Der Bcrührungswinkcl des Bandes mit der Fcilcnoberflächc (d. h. der Winkel zwischen der Zuleitungsbahn und der Ableilungsbahn des Films) betrug 60°. Die Oberflächengeschwindigkeit der Druckwalzen am Ausgang war etwa 5 % höher als die der Druckwalzen am Eingang, Unter diesen Bedingungen wurde der Film unter gleitender Reibung mit Spannung über die Fcilenobcrfläche geleitet. Der Film wurde zu Fasern mit einem sehr feinen Tiler und einer Netzstruktur gespalten. Wurde das Produkt nach dem Verdrillen auf eine Spule einer Spindel gcwickelt, so wurde ein als Rohgarn bestens geeignetes Produkt erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2812

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zerfasern von verstreckten Filmen mit zwei hintereinander angeordneten drehbaren Walzenpaaren, von denen das zweite Paar eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als das erste Paar hat, und mit einer zwischen den beiden Walzenpaaren angeordneten Zerfaserungseinrichtung, deren vorspringende Teile die Folie während des Zerfaserungsvorgangs bei nur einmaliger Berührung nicht durchdringen, dadurch ge-

.kennzeichnet, daß die drehbare Zerfaserungseinrichtung aus mindestens einer Stabfeile (5) besteht, die mit einer höheren als der Laufgeschwindigkeit des Films entsprechenden Geschwindigkeit rotiert und daß Umlenkwalzen (4,6) zur Einstellung des Umschlingungswinkels des Füms um die Zerfaserungseinrichtung vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stabfeilen (5) in gleichen Abständen am Umfang einer drehbarer, zylindrischen Käfigwal ze (10) angeordnet sind und selbst unabhängig von der Käfigwalze (10) drehbar sind.