DE1704962B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer textilbahn aus mehreren polymerisaten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer textilbahn aus mehreren polymerisatenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Textilbahn aus mehreren Polymerisaten, bei dem
Lamellen aus einem ersten Polymerisat nebeneinander durch ein anderes extrudierbares Material voneinander
getrennt extrudiert werden, wobei die Lamellen in eine quer zur Extrusionsrichtung verlaufende Richtung
umgelenkt werden.
Das durch das Verfahren erzeugte Material ist in erster ! .inie für die Verwendung auf dem Gebiet der
Textilien, als Teppichmaterial, für Planen oder Säcke bestimmt, wenngleich es auch allgemeine Verwendung
finden kann, beispielsweise zur Verpackung.
In dem älteren Patent 15 69 335 und der älteren Anmeldung P 17 85 567 des Anmelders sind ein
Flächenmaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben, bei dem zwei thermoplastische
Polymerisate in fließfähigem Zustand aus einem Extrusionskopf mit in einer Reihe miteinander abwechselnden
parallelen Extrusionsschlitzen in ein Kanalgitter extrudiert werden, welches quer zur Extrusionsrichtung
relativ zum Extrusionskopf verschoben wird. Dadurch werden die Extrusionsströme aus ihrer ursprünglichen
Extruiionsrichtung mittels der vorbeilaufenden Kanten des Gitters seitlich umgelenkt und abgeschert, so daß sie
unter dem Druck des nachgeförderten Materials in Form von quer zur Extrusionsrichtung verlaufenden
Lamellen in die Kanäle des Gitters gedrückt werden und hier Stränge mit in Strangrichtung hintereinanderliegenden,
miteinander abwechselnden Lamellen aus den beiden Polymerisaten entstehen.
In der älteren Patentanmeldung P 16 60 598 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines textilartigen
Flächenmaterials beschrieben, bei dem ein flüssiges oder halbflüssiges Polymerisatmaterial aus einer Mehrzahl
von in einer Reihe angeordneten Extrusionsöffnungen zusammen mit einer zweiten extrudierbaren
Komponente extrudiert wird, die aus mit den Extrusionsöffnungen abwechselnden zusätzlichen Extrusionsöffnungen
austritt. Die Extrusionsströme werden auch hier in einer nachgeschalteten Umlenkkammer durch
entsprechend aufgebrachte Scherkräfte seitlich umgelenkt und treten ähnlich wie bei den vorstehend
erwähnten anderen älteren Vorschlägen in ein Kanalgitter in Form längs der Kanäle abwechselnden
Lamellen aus den beiden Extrusionsmaterialien ein. Hierbei sind an den Kanalseiten am Austritt aus dem
Kanalgitter Kämmzähne ausgebildet, an denen aus den vorbeilaufenden Seitenrändern der Lamellen tentakelartige
Fasern ausgezogen werden. Diese Tentakel dienen hierbei zur Verbindung der Lamellen miteinander
im endgültigen Flächenmaterial, wo die Tentakel ineinandergewirrt verlaufen.
Bei dem letzteren älteren Verfahren kann die zweite extnidierbare Komponente ebenfalls ein synthetisches
Polymerisat sein. Dieses zweite Polymerisat kann später aus dem Flächenmaterial ganz oder teilweise entfernt
werden, oder es kann zersetzt, zerfasert oder zu einem
porigen Produkt in dem Endprodukt aufgeschäumt werden, oder die beiden Komponenten können an ihrer
Berührungsfläche auseinandergespalten werden.
Durch die Ei findung werden diese älteren Vorschläge
weiter ausgestaltet, wobei eine Textilbahn erhalten wird, bei welcher ein besserer Zusammenhalt der
Materialkomponenten vorhanden ist als durch die vorerwähnten Tentakel.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch
welche eine nicht gewebte, in zwei quer zueinander stehenden Richtungen zugfeste Textilbahn durch
Extrudieren hergestellt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den eingangs erwähnten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Oberfläche der so erzeugten Bahn gekämmt und ein zweites Polymerisat in die in den
Lamellen durch das Kämmen erzeugten Kerben extrudiert wird.
Es kann auf diese Weise eine Textilbahn hergestellt werden, welche auf Grund ihres Aufbaus in den
Richtungen parallel zu den Lamellen, wie auch in Richtung der quer zu den Lamellen verlaufenden Fäden
zugfest ist Durch die Fäden aus dem zweiten Polymerisat in den Kerben der Lamellen werden diese
außerdem zusammengehalten, so daß die fertige Textilbahn kompakt und gebrauchsbeständig ist. Außerdem
ist das erfindungsgemäße Verfahren verhältnismäßig einfach in kontinuierlicher Weise durchführbar, so
daß verhältnismäßig hohe Herstellgeschwindigkeiten möglich sind.
Es ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft, wenn die Lamellen aus dem
ersten Polymerisat mit dem zweiten Polymerisat beim Extrudieren desselben in den Kerben verschweißt
werden.
Beim Kämmen ist die aus dem ersten Polymerisat und dem anderen extrudierbaren Material erhaltene Bahn
noch flüssig oder wenigstens halbflüssig. Nach dem Extrudieren des zweiten Polymerisats in die in den
Lamellen durch das Kämmen erzeugten Kerben läßt man die resultierende Textilbahn erstarren. Man kann
das erste Polymerisat und das andere extrudierbare Material unmittelbar an den Kämmzähnen zum
Umlenken aus der Extrusionsrichtung einer seitlichen Scherung unterziehen. Dann werden Kerben, in welche
das zweite Polymerisat extrudiert wird, erhalten, die im wesentlichen geradlinig oder leicht gewellt sind und im
wesentlichen senkrecht zu der Extrusionsrichtung verlaufen. Sämtliche Kanäle, einschließlich derer, die
durch die Kämmeinrichtung gebildet werden, verengen sich vorzugsweise an ihren Mündungen, um einen hohen
Druckabfall zu erzeugen und somit relativ große Unterschiede zwischen den Viskositäten der verwendeten
Materialien zu gestatten.
Das andere extrudierbare Material kann ein aufschäumbares Polymerisat sein, damit ein poriges
Produkt gebildet wird, welches die Räume in dem durch das erste Polymerisat und das zweite Polymerisat
gebildeten wabenähnlichen Gebilde ausfüllt. Wenn man ein zusätzliches Verkleben der Materialkomponente
erzielen will, kann es von Vorteil sein, eine Klebkompo-™>ntp
»wischen die Lamellen aus dem ersten Polymerisat und das andere extrudierbare Material zu
extrudieren. Diese Klebkomponente kann z.B. ein Block- oder ein Pfropfpolymerisat zwischen dem ersten
Polymerisat und dem zweiten Polymerisat oder zwischen dem ersten Polymerisat und einem dritten
Polymerisat sein, aus welchem das andere extrudierbare Material bestehen kann.
Das andere extrudierbare Material kann nach dem Kämmen aus der von dem ersten Polymerisat und dem
zweiten Polymerisat gebildeten Bahn herausgelöst werden. Dies kann beispielsweise durch Verwendung
eines verschäumbaren, das andere extrudierbare Material bildenden Polymerisats und dessen Herauslösen
nach dem Aufschäumen geschehen. Es wird dann eine sehr voluminöse, verhältnismäßig biegsame Textilbahn
erhalten, die z. B. als Teppichmaterial geeignet ist.
Wenngleich die beste Qualität der Bahn für Textilzwecke dann erzielt wird, wenn das andere
extrudierbare Material zumindest teilweise wieder entfernt wird, kann es aus Kostengründen vorteilhaft
sein, die erhaltene feste Bahn auf mechanischem Wege aufzuschließen, wie durch Erzeugung von Rissen in dem
anderen extrudierten Material oder durcn Auseinanderspalten des ersten Polymerisats und des anderen
extrudierten Materials an ihrer Grenzfläche.
In allen vorstehend angeführten Anwendungsbeispielen
verleihen das erste und das zweite Polymerisat der Textilbahn die Zugfestigkeit, während das andere
extrudierte Material als Füllstoff oder als Trennkomponente dient. Es können jedoch beim erfindungsgemäßen
Verfahren auch noch weitere Materialien zu Festigkeitszwecken und/oder zu Füll- oder Trennzwecken
koextrudiert werden, wobei man in der Auswahl der Anzahl der extrudieren Materialien und ihrer Reihenfolge
beim Extrudieren verhältnismäßig frei ist.
Falls das andere extrudierbare Material die Zwischenräume zwischen den Lamellen aus dem ersten
Polymerisat und den Fäden aus dem zweiten Polymerisat ausfüllen soll und ein Aufschäumen nicht
beabsichtigt ist, können sehr viele Materialien verwendet werden. Bevorzugte Materialien für das erste und
das zweite Polymerisat sind jedoch Poly-«-alkylene, Kunststoffe des Nylontyps sowie Polyethylenterephthalat,
Polyvinylchlorid. Polyvmylazetat, und für das andere extrudierbare Material ein anderes Polymerisat, das
vorzugsweise billig, leicht entfernbar und leicht rückgewinnbar sein soll, wie Polyäthylen oder Polyoxyäthylen.
Das andere extrudierbare Material kann sogar eine Paste sein, die keinen oder nur einen geringen
Gehalt an einem Polymerisatmaterial hat.
Es können auch mehrere Kämmvorgänge mit jeweils stattfindendem Extrudieren eines zweiten Polymerisats
in die durch das Kämmen erzeugten Kerben vorgesehen werden, wobei beim jeweils nächstfolgenden Kämmvorgang
Kerben erzeugt werden, die zwischen den Kerben verlaufen, welche beim vorangegangenen
Kämmvorgang erzeugt und vom zweiten Polymerisat aufgefüllt wurden.
Zum Kämmen wird beispielsweise ein Doppelkamm
verwendet, dessen Zähne gegeneinander gerichtet sind. Hierdurch wird die regelmäßigste Form der Lamellen
aus dem ersten Polymerisat erzielt. Ohne Rücksicht darauf, ob an einer oder beiden Bahnflächen gekämmt
wird, wird das zweite Polymerisat vorzugsweise streifenförmig extrudiert, so daß der größte Teil der
Kerben von ihm ausgefüllt wird. Es ist jedoch häufig vorteilhaft, eine größere Menge aus dem zweiten
Polymerisat am Grunde der Kerben aufzutragen, als in
der Nähe der Oberfläche der Bahn, da dadurch eine wirksamere Einlagerung und somit eine Verbesserung
der Verbindung erzielt wird.
Vorzugsweise wird das zweite Polymerisat im Gegenstrom zu der Bahn in die Kerben extrudiert, da
hierdurch das zweite Polymerisat als eine Art Schmierstoff für das Einschneiden der Kerben in die
Lamellen aus dem ersten Polymerisat wirkt, besonders wenn das zweite Polymerisat eine niedrigere Schmelzviskosität
als das erste Polymerisat hat. Dadurch wird ein schärferes Einschneiden beim Kämmen und im
Ergebnis eine bessere Adhäsion gewährleistet.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Bahn aus dem ersten Polymerisat und dem
anderen extrudierbaren Material vor dem Kämmen in ihrer Bahndicke stark und schnell reduziert. Das
Umlenken der Lamellen aus dem ersten Polymerisat in eine quer zur Extrusionsrichtung verlaufenden Richtung
wird hierbei durch die Wände der Kammer, welche die Dickenreduktion herbeiführen, an Stelle durch die zum
Kämmen verwendeten Zähne erreicht. Dadurch findet das Umlenken der Lamellen und das Kämmen
hintereinander statt, so daß gerade Kerben erzeugt werden und die Gleichmäßigkeit der zwischen den
Kerben beim Kämmen stehenbleibenden Zungen aus dem ersten Polymerisat verbessert wird.
Nach dem Kämmen und Extrudieren des zweiten Polymerisats in die Kämmkerben können noch andere
Kämmvorgänge vorgesehen werden, wobei jedoch kein zusätzliches Material zugeführt wird, sondern die
Textilbahn besser aufgeschlossen wird, so daß sie biegsamer wird. Vorzugsweise wird die Bahn nach dem
Kämmen und Extrudieren des zweiten Polymerisats in die Kerben vor der Erstarrung in ihrer Bahndicke
reduziert. Hierdurch ist es möglich, die Dicke der Textilbahn vorder Erstarrung auf ein gewünschtes Maß
zu verringern. Hierzu ist es auch möglich, daß die Kerben mit dem zweiten Polymerisat am Grund der
Kerben stärker ausgefüllt werden als an den Kerbenrändern.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem mehrere nebeneinander
vorgesehene Extrusionsdüsen aufweisenden Extrusionskopf und einer dem Extrusionskopf nachgeschalteten
Umlenkkammer, wobei die Umlenkkammer und der Extrusionskopf relativ zueinander quer zur Extrusionsrichtung
bewegbar sind, und mit einer Kämmvorrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kämmvorrichtung
hohle Zähne aufweist die mit Leitungen zum Zuführen eines zweiten Polymerisats verbunden
sind.
Das zweite Polymerisat tritt hierbei aus den hohlen Zähnen der Kämmvorrichtung aus Extrusionsöffnangen
aus. die beispielsweise die Form von Schlitzen haben,
und wird somit in die durch die Kämm vorrichtung erzeugten Kerben m der ankommenden Bahn aus dem
ersten Polymerisat und dem anderen extrudierbaren Material hineinextrudiert
Um die Stränge aus dem zweiten Polymerisat zu vervielfachen, kann eine doppelte oder mehrfache
Kämmvorrichtung verwende, werden, deren Zähne
gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Es ist hierzu vorteilhaft, daß die Kämmvorrichtung aus zwei Reihen gegeneinander gestaffelter hohler
Zähne gebildet ist. die mit den Leitungen verbunden sind
In einer Ausführungsform der Vorrichtung besteht die Kämmvorrichtung aus zwei Reihen aufeinander
üeT5
ausgerichteter hohlef Zähne, die mit den Leitungen
verbunden sind, wobei die hohlen Zähne des einen Kammes in der Verlängerung der hohlen Zähne des
zweiten Kammes mit einem kurzen Zwischenraum dazwischen liegen. Jeder Kamm hat hierbei eine Leitung
für die Zuführung des zweiten Polymerisats zu den hohlen Zähnen, aus denen es in die Kämmkerben in der
gerade extrudierten Bahn austritt. Durch den Zwischenraum zwischen den Zähnen entsteht in der Lamellenstruktur
aus dem ersten Polymerisat nach dem Kämmen eine Art »Rückgrat«.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Einschnürungskammer zwischen der Umlenkkammer
und der Känimvorrichtung angeordnet. Dadurch erhalten die Lamellen aus dem ersten Polymerisat
und dem anderen extrudierbaren Material einen bogenförmigen Querschnitt, wobei sich die Lamellenränder
an den Oberflächen der Bahn relativ zu der Bahnmitte durch den Widerstand zurückbiegen, der
durch ihre Berührung mit den Wänden der Einschnürungskammer erzeugt wird.
Um die Dicke der extrudierten Textilbahn zu verringern, kann eine Einschnürungskammer hinter der
Kämmvorrichtung zur Aufnahme des gekämmten Materials vorgesehen werden, wobei diese Einschnürungskammer
einen schlitzartigen Austritt haben kann, der parallel zu der Reihe des Extrusionsschlitzes für das
erste Polymerisat und das andere extrudierbare Material angeordnet ist, und dessen Länge im
wesentlichen der Länge dieser Schlitzreihe entspricht.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht de;
Extrusionsteils einer Vorrichtung, teilweise im Schnitt die für die Herstellung der Textilbahn verwendet wird.
F i g. 2 einen Schnitt durch einige der Extrusion«.· schlitze für das erste Polymerisat und das andere
extrudierbare Material,
F i g. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der Teile einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.
F i g. 4 eine schematische Ansicht von Teilen einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Extrudieren der
Textilbahn in Schlauchform und
F i g. 5 eine schematische perspektivische Ansicht de?
Aufbaus der nach dem Verfahren erhaltenen Textilbahn
In den Fig. 1 und 2 ist ein feststehender Extrusions
kopf 5 mit Hauptkanälen 6 und 7 für das erste Polymerisat bzw. das andere extrudierbare Materia
versehen.
Der Hauptkanal 6 ist durch kleinere Kanäle 8 mil einer Anzahl von Schlitzen 9, und der Hauptkanal 5
durch kleinere Kanäle 10 mit einer Anzahl von Schlitzer 11 verbunden, wobei die Schlitze 9 und 11 miteinandei
abwechseln, wie in F i g. 2 gezeigt
Vor den Mündungen der Schlitze 9 und 11 ist ein« Kämmvorrichtung 12 längs der Schlitzreihe auf der
Führungsbahnen 13, von denen nur eine gezeigt ist, hin
und herbewegbar. Die Kämmvorrichtung 12 ist zui Ausbildung einer Umlenkkammer in einem geringer
Abstand von den Mündungen der Schlitze 9 und Ii angeordnet
Die Kämmvorrichtung 12 bildet eine Art Rahmen un
einen Längsschlitz 14, dessen Länge der Schlitzreihe au: den Schlitzen 9 und 11 zumindestens gleich und desser
Breite der Länge der Schlitze 9 gleich ist
Hohle Zähne 15, 16 ragen von beiden Seiten in der Schlitz 14 mit einem engen Zwischenraum zwischer
ihnen hinein. Die Hohlräume dieser Zähne weiset
Mündungen 17 auf, die gegenüber den Mündungen der Schlitze 9 und 11 angeordnet sind. Die Mündungen 17
sind durch einen Kanal 18 mit kleineren Leitungen 20 verbunden. In den Kanal 18 tritt das zweite Polymerisat
aus einer Leitung 19, an welcher die kleineren Leitungen 20 in geeigneten Abständen angeordnet sind.
Die Wirkungsweise der Extrusionsvorrichtung ist wie folgt:
Durch gleichzeitige stetige Zuführung des ersten Polymerisats und des anderen extrudierbaren Materials
in die Hauptkanäle 6 bzw. 7 werden Stränge dieser Komponenten in streifenartiger Form aus den Schlitzen
9 bzw. 11 gepreßt. Durch die Hin- und Herbewegung der Kämmvorrichtung 12 üben die Zähne 15 und 16 eine
starke Zug- und Schubwirkung auf die aus den Schlitzen 9 und U austretenden Materialstränge aus. wobei sie
diese Stränge hin- und herfalten und sie zu einer flächigen Bahn zusammendrücken. Wenn sich die Zähne
sehr nahe an den Mündungen der Schlitze bewegen, kann eine Scherwirkung zum Zerschneiden der Stränge
in Segmente führen, aber im allgemeinen ist es vorteilhafter, wenn die Zähne mit einem solchen
Abstand von den Mündungen angeordnet sind, daß es nicht zum Zerschneiden in Segmente kommt sondern
daß die Stränge zickzackartig in dem Bahnmaterial aufeinandergelegt werden.
Bei der Zuführung des zweiten Polymerisats in die so gebildete Bahn aus den Schlitzen 17 in den hohlen
Zähnen werden im wesentlichen geradlinige oder leicht gewellte Streifen aus diesem zweiten Polymerisat
geformt, die im wesentlichen parallel zu der Hauptlängsrichtung der extrudierten Bahn und somit im
wesentlichen senkrecht zu den durch das erste Polymerisat und das andere extrudierbare Material
gebildeten Schlingen verlaufen, da die extrudierte Bahn der Bewegung der Kämmvorrichtung folgt, so daß der
Strang des zweiten Polymerisats aus einem bestimmten Zahn stets in einer im wesentlichen gleichen Entfernung
von den Rändern des flächigen Extrusionsgebildes eingelagert wird.
Im allgemeinen tritt das aus der Kämmvorrichtung austretende flächige Gebilde in eine hier sogenannte
Einschnürungskammer ein. z. B. in eine Kammer mit einem im wesentlichen U-förmigen oder V-förmigen
Querschnitt mit einem schmalen Schlitz am unteren Ende des V- oder U-förmigen Querschnitts, um die
Dicke der extrudierten Bahn wesentlich zu verringern. Nachdem sie die Extrusionsvorrichtung verlassen hat
kann die flächige Bahn weiter in geschmolzenem oder hafogeschmolzenem Zustand durch Zug nach unten
gezogen werden. Außerdem kann das Material durch Dehnen in der Längs- und Querrichtung unterhalb des
Schmelzpunktes molekularonentien werden.
In der in F1 g. 3 dargestellten Vorrichtung sind die
Leitungen für das zweite Polymerisat ebenfalls in dem feststehenden Extrusionskopf der Vorrichtung angeord
neu Aus diesen leitungen wird da« zweite Polymerisat
durch leitungen 20 in die Kanäle 21 in einer hin- und
herbewegbaren Doppelkamm-Kämmvornchtung 22
geleitet, wobei gesonderte leitungen 23 und 24 die
Kanäle 21 mit den hohlen Zahnen 25 und 26 verbinden In der dargestellten Form besitzt jedes Teil der
Kämmvornchtung 22 zwei Reihen von hohlen Zähnen
2S und 26 in gegeneinander versetzt« Anordnung
Beim VeHawen der Schlitze 9 und H vereinigen sith 6}
die einzelnen Strange des ersten Polymerisats und des anderen e«trudiert»ren Materials /u einem flüssigen
Bahngebilde, du« in riw I insthnurungskammer 27
eintritt, durch welche die Dicke der flüssigen Bahn verringert wird.
Die Einschnürungskammer 27 endet in einen Schlitz 28, der sich in Richtung zu der durch die Zähne 25 und 26
gebildeten Doppelkamm-Kämmvorrichtung hin erweitert. Hinter dieser Kammer ist in der Strömungsrichtung
eine weitere Einschnürungskammer 29 vorgesehen, die in einen Schlitz 30 endet.
F i g. 4 stellt eine Ausführungsform einer Vorrichtung
dar, die zum Extrudieren einer Bahn in Schlauchform ausgeführt ist.
Die Vorrichtung besteht aus einem feststehenden Extrusionskopf 5 und einer Kämmvorrichtung 12, in
Doppelkamm-Bauart wobei diese beiden Teile ringförmig sind. Die beiden Teile der Kämmvorrichtung 12 sind
drehbar, gewünschtenfalls mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten.
Das erste Polymerisat des zu extrudierenden Bahngebildes wird über ein Rohr 31 dem Hauptkanal 6
zugeführt, während das andere extrudierbare Material über ein Rohr 32 dem Hauptkanal 7 zugeführt wird, der
ebenso wie der Kanal 6 in dem feststehenden Extrusionskopf 5 ausgebildet ist.
Das zweite Polymerisat wird über die Rohre 33 und 34 den Kanälen 35 bzw. 36 zugeführt, die ebenfalls in
dem feststehenden Extrusionskopf 5 angeordnet sind.
Eine Anzahl von in geeigneten Abständen angeordneten kleineren Leitungen 37 und 38 verbindet die
Kanäle 35 und 36 mit rillenförmigen Kanälen 39 und 40 in den drehbaren Teilen, durch welche die Kämmvorrichtung
12 gebildet ist. Aus diesen Kanälen 39 und 40 wird das zweite Polymerisat in eine Anzahl von hohlen
Zähnen 41 und 42 verteilt.
Ein jeder Zahn 41 oder 42 öffnet sich in die Zwischenräume zwischen den Zähnen der jeweils
gegenüberliegenden Zahnreihe. Es ist aber auch möglich, das zweite Polymerisat im Gleichstrom oder im
Gegenstrom mit dem ersten Polymerisat und dem anderen extrudierbaren Material zu extrudieren.
Wenn das zweite Polymerisat Fasern bilden soll, so kann dies auf verschiedene Weise erreicht werden. Ein
Weg hierzu ist, eine Spaltfasern bildende Dispersion eines Polymerisats in einem anderen Polymerisat in die
Kanäle 35 und 36 zuzuführen. Ein anderer besserer Weg besteht darin, abwechselnd zwei verschiedene Komponenten
in die Kanäle 39 und 40 zuzuführen, von denen die eine mit dem ersten Polymerisat verschweißbar ist
während die andere ein Trennmaterial ist. Die beiden Komponenten können abwechselnd über jedes der
Rohre 33 und 34 zugeführt werden, aber die eine Komponente kann auch aus dem ersten Polymerisat
oder dem anderen extrudierbaren Material sein. Die andere Komponente kann umgekehrt aus dem anderen
extrudierbaren Material oder dem ersten Polymerisat sein, oder sie kann auch ein anderes Polymerisat seia
das aus den Kanälen 35 und 36 zugeführt wird.
Wenn das erste Polymerisat und/oder das andere extrudierbare Material einen Teil des zweiten Polymerisats bilden, so können diese den Kanälen 39 und 40 mit
Hilfe von Leitungen zugeführt werden, die von den Kanälen 6 oder 7 zu den Schlitzen 9 oder 11 oder zu den
beiden Schlitzreihen abzweigen.
Die Ausführungsform nach Fig.4 kann auch so
ausgeführt werden, daß der Extrusionskopf 5 drehbar und die Kämmvorriehtung feststehend ist. Dann können
die Kanäle 6 und 7 aus einem feststehenden Teil gespeist werden, z. B. in rinnenförmige Kanäle hn Extrusionskopf 5 ähnlich den Kanälen 39 und 40 in F i g 4. Die
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Verwendung einer drehbaren Kämmvorrichtung 12 hat zur Folge, daß das extrudierte schiauchförmige Bahnmaterial
um die Schlauchachse rotiert. Dies bedeutet, daß ein Satz von Abziehrollen für den erstarrten
Schlauch sich ebenfalls mit dem Schlauch drehen muß. Dies wird vermieden, wenn der Extrusionskopf 5
drehbar ausgeführt wird.
F i g. 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erzeugten Bahnmaterials in einer in verschiedenen
Ebenen geschnittenen Darstellung. Das erste Polymerisat bildet Lamellen 43, die sich mit den Lamellen 44
des anderen extrudierbaren Materials abwechseln, das hier ein aufgeschäumtes poriges Polymerisatmaterial ist.
Die Lamellen 44 werden in diesem Fall aus den kürzeren Schlitzen (11 in F i g. 2) extrudiert und von den Lamellen
43 vollkommen umhüllt, so daß das erste Polymerisat eine Art Haut auf den Oberflächen der Bahn bildet. Das
zweite Polymerisat bildet Streifen 45, die im wesentlichen als senkrecht zu den Lamellen 43 und 44
verlaufende Einlagen angeordnet sind.
Die Streifen 45 schneiden nur bis zu einer bestimmten Tiefe an beiden Seiten der Lamellen 43 und 44 ein und
lassen dadurch eine Art »Wirbelsäule« in den Lamellen 43 und 44 entstehen.
Um zu verstehen, warum die Streifen 45 in die Lamellen 43 und 44 eingreifen, muß man sich
vergegenwärtigen, daß das Bahnmaterial in einer halbflüssigen bis flüssigen Form extrudiert wird. Auch
wenn das erste Polymerisat und das andere extrudierbare Material senkrecht zu dem feststehenden Teil der
Extrusionsvorrichtung extrudiert werden, üben somit die sich hin- und herbewegenden oder umlaufenden
Teile eine Scherwirkung aus, durch welche die extrudierten Streifen gezwungen werden, sich zu einer
Seite hin umzubiegen, so daß sie praktisch senkrecht zur Extrusionsrichiung zu liegen kommen.
Das zweite Polymerisat hingegen wird nicht oder sehr wenig durch die Bewegung des sich hin- und
herbewegenden oder umlaufenden Teils der Vorrichtung beeinflußt, da es aus diesem Teil extrudiert wird
und somit Stränge oder Streifen b'ldet, die der Extrusionsrichtung folgen.
Das Verfahren und das dadurch erzeugte Produkt werden an Hand der folgenden Beispiele erläutert, in
denen die Schmelzflußindizes nach der ASTM-Vorrichtung D 1238 - 62 T bestimmt sind.
1. Beispiel
Es wird die Vorrichtung nach F i g. 4, jedoch mit einer Kämmvorrichtung wie in F i g. 3 in Ringform verwendet
Das andere extrudierbare Material, das den Schlitzen 11 zugeführt wird, ist Polyäthylen mit einem
Schmelzflußindex 7, und das erste Polymerisat das den Schlitzen 9 zugeführt wird, ist Nylon 6 mit einem
Schmelzflußindex 12.
Das zweite Polymerisat ist eine Spaltfasern bildende Dispersion von 35 Gewichtsteilen des vorstehend
erwähnten Polyäthylens mit einem Schmelzflußindex 7 in 65 Gewichtsteilen von Nylon 6 mit einem
Schmelzflußindex 03, wobei diese Dispersion in einem Planeten-Extruder zubereitet und aus diesem zugeführt
wird
Die Extrusionstemperatur beträgt 270 bis 2800C.
Die Kämmvorrichtung wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 1 Meter pro Sekunde
gedreht und die Dicke des extrudierten schlauchförmigen
Flächenmaterials wird durch Dehnen des noch flüssigen Materials auf rund 0,2 mm verringert Daraufhin
wird eine Dehnung in Querrichtung in einem Verhältnis von 2:1 bei 1600C durchgeführt, wenn das
Nylon bereits kristallisiert hat, während das Polyäthylen noch schmelzflüssig ist.
Nach der Erstarrung wird das Polyäthylen durch Hindurchführen des Materials durch heißes Xylol bei
130°C während rund 20 Sekunden ausgewaschen. Das resultierende Produkt eignet sich als Textilmaterial, das
den Charakter eines gewebten Materials hat, das in
ίο Diagonalrichtung nachgiebig ist.
2. Beispiel
Es wird eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig.4 wie im 1. Beispiel verwendet, jedoch mit der
weiteren Abwandlung, daß ein feststehender Extrusionskopf 5 ohne die Kanäle 35 und 36 benutzt wird.
Stattdessen sind die Schlitze 9 verlängert, um etwas von dem anderen extrudierbaren Material den Kanälen 39
und 40 zuzuführen, und die Kanäle, welche von den die Schlitze 11 beliefernden Kanälen abgezweigt sind, leiten
etwas von dem ersten Polymerisat auch den Kanälen 39 und 40 zu.
Unter Verwendung des ersten Polymerisats und des anderen extrudierbaren Materials nach dem 1. Beispiel
J5 wird das zweite Polymerisat aus Schichten des ersten
Polymerisats und des anderen extrudierbaren Materials gebildet, die abwechselnd in die Kanäle 39 und 40
eingebracht werden.
Die Verfahrensweise ist ähnlich wie im ersten Beispiel und das resultierende Produkt weist ein ähnliches
Aussehen auf, hat aber bei einem gegebenen Polyäthylengehalt eine höhere Zugfestigkeit und bessere
Spaltbarkeit.
3. B e i s ρ i e 1
Es wird eine Abwandlung der Vorrichtung nach dem 1. Beispiel benutzt in der die Schlitze 9 verlängert sind,
um mit den Leitungen 39 und 40 in Verbindung zu stehen.
Das andere extrudierbare Material ist das wie im ersten Beispiel, während Nylon 6 mit einem Schmelznußindex
0,3 als erstes Polymerisat verwendet wird.
Das zweite Polymerisat wird aufgebaut aus Nylon 6 mit einem Schmelzflußindex 2,2, von welchem Schichten
m die Kanäle 39 und 40 (aus den Kanälen 35 und 36)
eingebracht werden, die sich mit den aus den Verlängerungen der Schlitze 9 eingebrachten Schichten
abwechseln, um das zweite Polymerisat des Flächenmaterials zu bilden.
Die weitere Verfahrensweise ist wie im 1. Beispiel aber das resultierende Produkt besitzt eine größere
Biegsamkeit infolge der Verwendung des mehr viskosen Nylon 6.
4. Beispiel
In diesem Beispiel wird eine weitere Abwandlung der
Vorrichtung nach dem 1. Beispiel benutzt in der die mit
den Kanälen 39 und 40 in Verbindung stehenden
Kanälen von den Kanälen abgezweigt sind, die das erste
Polymerisat den Schlitzen 9 zuführen.
Das erste Polymerisat ist das wie im 1. Beispiel und das zweite Polymerisat aus Beispiel 1 wird den Kanälen
35 und 36 zugeführt und in den Kanälen 39 und 40 in den
Schichten eingebracht die sich mit Schichten aus dem ersten Polymerisat abwechseln, die aus den abgezweigten
Kanälen zugeführt werden.
Das andere extrudierbare Material besteht aus dem Polyäthylen wie im 1. Beispiel, das iedoch mit einem
Treibmittel vermischt ist.
Das extrudierbare schlauchförmige Flächenmaterial wird wie im 1. Beispiel gedehnt und ausgewaschen. Das
resultierende Produkt besitzt verschleißfeste Oberflächen und ein hochporöses Inneres.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Verfahren zum Herstellen einer Textilbahn aus mehreren Polymerisaten, bei dem Lamellen aus
einem: ersten Polymerisat nebeneinander durch ein anderes extrudierbares Material voneinander getrennt
extrudiert werden, wobei die Lamellen in eine quer zur Extrusionsrichtung verlaufende Richtung
umgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Oberfläche der so erzeugten Bahn gekämmt und ein zweites Polymerisat
in die in den Lamellen durch das Kämmen erzeugten Kerben extrudiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das andere extrudierbare Material ein aufschäumbares Polymerisat ist
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen aus dem ersten
Polymerisat mit dem zweiten Polymerisat beim Extrudieren desselben in den Kerben verschweißt
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus dem
ersten Polymerisat und dem anderen extrudierbaren Material vor dem Kämmen in ihrer Bahndicke stark
und schnell reduziert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn nach dem
Kämmen und Extrudieren des zweiten Polymerisats in die Kerben vor der Erstarrung in ihrer Bahndicke
reduziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß jeweils zwischen die
Lamellen aus dem ers>en Polymerisat und das andere extrudierbare Materal eine Klebkomponente
extrudiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere extrudierbare
Material nach dem Kämmen aus der von dem ersten Polymerisat und dem zweiten Polymerisat
gebildeten Bahn herausgelöst wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Polymerisat
im Gegenstrom zu der Bahn in die Kerben extrudiert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben mit dem
zweiten Polymerisat am Grund der Kerben stärker ausgefüllt werden als an den Kerbenrändern.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem
mehrere nebeneinander vorgesehene Extrusionsdüsen aufweisenden Extrusionskopf und einer dem
Extrusionskopf nachgeschalteten Umlenkkammer, wobei die Umlenkkammer und der Extrusionskopf
relativ zueinander quer zur Extrusionsrichtung bewegbar sind, und mit einer Kämmvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kämmvorrächtung (12) hohle Zähne (15,16,25, 26,41,42) aufweist, die
mit Leitungen (19, 20, 23, 24, 37, 38) zum Zuführen eines zweiten Polymerisats verbunden sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kämmvorrichtung (12) aus zwei Reihen gegeneinander gestaffelter hohler
Zähne (15,16,25,26,41,42) gebildet ist, die mit den
Leitungen (19,20,23,24,37,38) verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
-
-M
gekennzeichnet, daß die Kämmvorrichtung aus zwei Reihen aufeinander ausgerichteter hohler Zähne (15,
16,25,26,41,42) gebildet ist die mit den Leitungen
(19,20,23,24,37,38) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis
12, dadurch gekennzeichnet daß zwischen der Umlenkkammer und der Kammvorrichtung (12) eine
Einschnürungskammer (27) ausgebildet ist
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis
13, dadurch gekennzeichnet daß hinter der Kämmvorrichtung (12) eine Einschnürungskammer (29)
ausgebildet ist
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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