DE2065933A1

DE2065933A1 - Vorrichtung zur herstellung von fasern aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2065933A1
Application number: DE2065933A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1977-04-14
Also published as: BE759369A; FR2072315A5; NO139357C; DE2057149B2; NL7017189A; CH523976A; SE337276B; US3701621A; DK127513B; AT332524B; NO740621A; FI53720B; ATA1043670A; FI53720C; DE2057149A1; NL165516B; NO137325B; LU62109A1; NL165516C; NO137325C

Description

Ausscheidung aus P 2O571^;+5> 2065933

Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastische!:! Kunststoff

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Fasern durch Auseinanderziehen und Abkühlen einer bis zur Schmelztemperatur erhitzten Schicht aus thermoplastischem Kunststoff. Eine solche Vorrichttmg enthält Einrichtungen zum Vorschub und Auseinanderziehen der thermoplastischen Schicht sowie zur Erhitzung und Abkühlung derselben.

In der DL-PS 6S95O -wird eine Vorrichtung dieser Art beschrieben, die im wesentlichen aus zwei Trägern in Form endloser Bänder mit nicht haftender Oberfläche oder Belag besteht. Diese Bänder werden von zwei ¥alzenpaaren geführt. Das eine dieser Walzenpaare bewirkt durch einen Walzspalt ein Gegoneinanderdrücken oder -klommen der Bänder, die beispielsweise aus mit Teflon behandeltem Glasgewebe bestehen. Beim Austritt aus der Klemmstelle im Walzspalt erfolgt die Faserbildung, indem eine zwischen die beiden Bänder hineingeführte thermoplastische Kunststoffschicht im Walzspalt dieses Walzenpaares, welches geheizt ist, dort bis auf Schmelztemperatur erhitzt wird und beim Verlassen des Spalts zwischen den beiden Bändern auseinandergezogon wird. Austrittsseitig wird dann ein gasförmiges Mittel unter Überdruck züge- . führt, um das fasrig auseinandergezogene thermoplastische Material zu kühlen und hierdurch das Fasergefüge zu fixieren. Die gewünschte Faserlänge kann eingestellt wer-

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den, indem der Walzspalt des zweiten Walzpaares, d.h. dor Valzenabstand dieses Paares, regelbar ist und dalior aucii der Winkel, in welchem die beiden Bänder hinter den Walzspalt einander verlassen. Wenn die Fasern keine Stapelware sein sollen sondern ein Vlies, Flor, fellahnlich.es Gebilde o.a. bilden sollen, werden sie direkt im Zusammenhang mit ihrer Herstellung einer Matorialbalm zugeführt, die dann den Träger des Vlieses oder Flors bildet und dem einen der beiden Bänder folgt.

Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch mit gewissen Kachteilen behaftet. Unter anderem erschwert das sich um die heizbaren Walzen erstreckende endlose Band die ''Urmeübertragung auf den zu erhitzenden thennoplastisehen Kunststoff. Ferner ist es im allgemeinen recht schwierig, endlose Bänder zu fertigen, deren Stöße weder die Güte der Fasern beeinträchtigen noch eine quer verlaufende Spur oder Abdruck im Vlies, Kunstfell o.a. jedesmal erzeugen, wenn der Stoß des endlosen Bandes durch den Walzspalt läuft. Mit Teflon behandeltes Glasfasergewebe ist zudem sehr teuer und konnte bisher nur in Breiten bis etwa über 1 Meter hergestellt werden. Diese Bänder haben ferner eine sehr kursse Lebensdauer, da man wegen dem durch sie bewirkten Wärmestau mit Temperaturen vxrn 260 C arbeiten muß, damit der thermoplastische Kunststoff bis zum Schmolzen erhitzt wird. Ilaftfreio Bänder, und hiervon besonders die tefIonisierten Glascewebcbänder, bereiten infolge ihres geringen Reibungskoeffizienten technische Schwierigkeiten sowohl in Bezug auf Führung wie Antrieb der Bänder.

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Die Erfindung ermöglicht eine Beseitigung oder jedenfalls eine beträchtliche Verringerung dieser Nachteile und betrifft eine Vorrichtung der einleitend genannten Art, jedoch mit höherer Leistungsfähigkeit beim Horstollen von Fasern. Dies wird völlig erreicht, indem die orfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtungen zum Fördern, Ausoinanderziehen und Erhitzen der thermoplastischen Werkstoffschicht gemeinsam sind und aus einer Antriebswalze und einer hiergegen anliegenden angetriebenen Bahn bestehen, wobei die Walze heizbar ist zwecks Einführen der thermoplastischen Werkstoffschicht zv/ischen die Walze und die Bahn und zwecks Auseinandorziehen zu Fasern dort, wo die Walze und die Bahn sich wieder trennen und wo ein oder mehrere Kühlorgane, dio von an sich bekannter Art sein können, wirksam sind. Durch diesen Aufbau der Vorrichtung worden die Fasern durch Bandstöße verformt oder beeinflußt, wie es bei den bisher bekannten Vorrichtungen zwischen den beiden endlosen Bändern im Walzspalt der Fall war. Dadurch, daß der Anliegedruck zwischen der angetriebenen Walze und der hiervon angetriebenen Bahn jetzt ziemlich niedrig gehalten werden kann, wird auch das Risiko eines Durchschlagens beim Benutzen dünnerer Materialbahnen für Flor- und Vliesherstellung viel geringer als wenn der thermoplastische Kunststoff einer Ivlemnistelle zwischen zwei gegeneinander anliegenden laufenden endlosen Bändern zugeführt wird. Außerdem wird die Temperaturregelung einfacher.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Herstellen von Stapelfasern und sonstigem, nicht gewebtem Material

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weisen eine endlose Bahn auf, die aus einen Netz, einer durchbrochenen Folie o.a. aus einem Material, von dem sich das durch Auseinanderziehen zerfaserte Material fooim Abkühlen ablöst, besteht. Für die Herstellung von losen Stapelfasern kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Auffaiig- oder Sammeleinrichtung für die Fasern versehen werden. Diese Einrichtung kann von an sich beliebiger Art sein und ist vorzugsweise in der Nähe derjenigen Stelle angebracht, wo die Bahn die Walze verläßt. Handelt es sich hingegen um die Herstellung von Vlies o.a., können an sich bekannte heizbare Prägeorgane hinter der Stelle angebracht werden, an der die Bahn die Walze verläßt. Solche Prägeorgane bewirken örtliche Zusammenlieftungen der gefertigten Fasern zu einer zusammenhängenden Faservliesbahn. Hierbei erübrigt sich eine Auffangeinrichtung für die Fasern, die statt dessen mit der Bahn direkt zu den Prägeorganen mitwandern.

Versuche haben gezeigt, daß die genannte Valzo vorteilhafterweise aus Metallmaterial bestehen kann. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die betreffende falze mit einer anderen erhitzbaren Walze zusammenwirken zu lassen und mit geeigneten Einrichtungen Kunststoffgranulat, - pulver oder -paste dem Walzspalt zuzuführen, so daß im Walzspalt selbst die zur Faserherstellung nötige Schicht aus thermoplastischem Kunststoff erzeugt wird. Da hierbei der Kunststoff nicht als fertiger Film oder Schmelze zugeführt wird, ist es verhältnismäßig einfach, die Herstellung der thermoplastischen Materialschicht der Faserherstellung anzugleichen und anzupassen. Infolge der bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besseren Wärmeübertragung hat man ferner eine umfangreiche Wahlfreiheit hinsichtlich, des thermoplastischen Materials.

Ebenso wie die erste Walze kann auch die zweite Walze vorzvigsweise aus metallischem Werks tofi' bestehen,

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Anhand dor- auf anliegender Zeichnung schernatlscli g Ausführungsbeispiele der Erfindung wird letztere jetzt näher beschrieben. Abbildung 1 zeigt eine zur Herstellung von Stapelfasern dienende Vorrichtung im Prinzip. Abbildung 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Vlies.

Abbildung 1 zeigt eine angetriebene endlose Drahtnetzbahn 1, die über mehrere Umlenkrollen oder -walzen 2,3,'* läuft, von denen mindestens eine die Bahn antreibt. Zwischen zwei dieser Umlenkwalzen, nämlich 2 und 3, läuft die Bahn 1 an einer heizbaren bahntreibenden Metallwalze 5 vorbei und umschlingt hierbei einen gewissen Teil des "Walzenumfanges. Der Andruck dor Bahn gegen die Antriebswalze 5 wird durch Voreinstellung der Umlenkwalzen 2 und 3 geregelt, wodurch die Spannung der Bahn 1 und damit ihr Andruck gegen die Walze auf einen zweclcmäßlgen Wert eingestellt werden kann.

Die zu zerfasernde thermoplastische Kunststoffschicht wird in der Vorrichtung nach Abbildung 1 erzeugt, indem thermoplastisches Material in gekörnter Form oder als Pulver oder Paste mit Hilfe einer Zuführ- oder Dosiereinrichtung 6 dem Umfang einer zweiten heizbaren Metallwalze 7 zugeführt wird. Diese Walze 7 liegt gegen die Walze 5 an und bewirkt eine Vorwärmung des genannton Materials, welches beim Durchlaufen des Walzspalts der beiden Walzen 5 und 7 schmilzt und dabei einen Film 9 bildet. Bei richtiger Einstellung der Temperatur und bei richtigen Reibungsverhältnissen zwischen den beiden . Walzen folgt dieser Film dem Umkreis der Walze 5 und

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gerät dadurch zwischen diese ¥alzo und die Bahn 1, wo die Bahn 1 auf die Walze 5 aufläuft. Wenn dann die Baiin 1 von der Walze 5 abläuft und sie verläßt, haftet der auf Schmelztemperatur erhitzte Film oder Schicht S sowohl an der Walze wie auch an der Bahn und xirird infolgedessen anseinandergezogcn und in Fäden zerfasert, deren eines Ende an der Walze und deren anderes Ende an der Balrn haftet. Um diese Fäden zu Fasern zu stabilisieren und sie sowohl von der Walze wie auch von der Bahn abzulösen, xvird ein gasföraigcs Mittel unter Überdruck zugeführt. Dies erfolgt im hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Preßluftdüse 9> die in dem Sektor wirksam ist, wo die Bahn 1 die Walze 5 verläßt.

Die solchermaßen erzeugten Fasern werden in einer Auffangoinrichtung 11 gesammelt, die in der Nähe derjenigen Stolle angebracht ist, wo sich die Bahn 1 von der Walze 5 trennt. Die Auffangeinrichtung kann an sich beliebig ausgebildet sein.

Im Ausführungsbeispiel nach Abbildung 1 besteht die Bahn 1 aus einem Drahtnetz. Anstatt dessen kann man für die Bahn jedoch auch eine durchbrochene Metallfolie oder ein aus beliebigem Werkstoff bestehendos Netz, Folio oder dergleichen benutzen, wovon sich das zerfaserte thermoplastische Material bei Abkühlung ablöst, vorausgesetzt, daß die Bahn für den vorliegenden Zweck genügend widerstandsfähig und temperaturbeständig ist. Das gleiche gilt übrigens auch für den Werkstoff der Walzen 5 und 7,

Die oben beschriebene Vorrichtung kann nacli Abbildung 2

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so ergänzt werden, daß sie aus den lcvufend erzeugten Fasern direkt ein Vlies oder Filz herstellt. Zu diesem Zweck i&t eine Prägewalze 21 vorgesehen, die rr.it derjenigen UmlenZcwalze 3 zusammenarbeitet, die in Bahnvorschubrichtung hinter der Antriobswalze 3 folgt. Die Prllgowalz-e 21 l?t profiliert vind heizbar, so daß sie beim Andrücken ;;C'.;imi die auf der Umlenkwalze aufliegenden Bahn 1 die in dir» ·_;■■.■:·■ Falle der Bahn folgenden Fasern durch örtliche Vcrsclu.-cißm^ miteinander verbindet oder sie zu einer zusammenhängenden Faservliesbahn zusammenheftet. Durch eine Düse 22 v;ird Druckgas, zum Beispiel Pi'eßluf t, ziigcfüiirt, um das erzeugte Vlies zu fixieren und um gleichzeitig durch Ab3:ühlung zu bewirken, daß sich die Fasern von dor BaTm 1 v/ie auch von der Prägewalze 21 ablösen.

D^₇ v/o die eigentliche Fa sortierst ellung ox'folgt, iWh.ilich ■am Ausgang der Klemmstello zx/isclion !falze 5 und Bahn 1, worden die faserbildendcii Fäden bei diesem Ausführungrjbeispiel mit Hilfe der Kühlorgane 9> 10> besonders im Hinblick darauf abgekühlt, daß die Fasern nicht nur stabilisiert werden sondern sich auch von der Ivalze 5 lösen, xv'ährend sie immer noch genügend stark an der Bahn 1 haften, um von ihr bis zur Prägestelle mitgenommen zu werden. Eine Auffangoinrichtung für lose Fasern Ttfird bei dieser Ausführungsform daher nicht benötigt.

Die Prägewalze 21 kann von beliebiger bekannter Art sein.

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Leerse ite

Claims

Patontanspräche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Fasern chrrch Auüoinanderzieh.cn und Abkühlen einer auf S ehr: öl ζ temp or r. tür erhitzten Schicht eines thermoplastischen Materials ::iit Iliire von Organen zum Bewegen imd Auseinanderziolicn dieser Schicht und von Organen zum Ex-liitzen und Abkühlon der Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zum Bewegen und Aliseinanderziehen dcr Schicht sowie für ihre Erhitzung gemeinsam sind und aus einer Antriebswalze und einer QeQon diese Walze anliegenden angetriebenen Bahn bestehen, wobei die Walze heizbar ist zwecks Einspeisen der thermoplastischen Materialschicht zwischon Walze und Bahn, wo die BaIm auf die Walze aufläuft und zwecks Zerfaserung durch Auseinandorziehen, wo die Bahn von der Walze abläuft, an welcher Stelle das oder die Eühlorgane, die von bekannter Art sein können, xirirksam sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k enn ζ ei chn e t, daß die Bahn endlos ist und axis einem Netz, durchbrochener Folie oder dergleichen aus einem Werkstoff besteht, von welchem sich das zerfaserte thermoplastische Material beim Abkühlen ablöst.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte heizbare Prägeorgane zum örtlichen Zusammenheften von Fasern zu einem zusammenhängenden bahnförmigen Vlies

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hinter der Stelle angebracht sind, wo die Bahn die Walze verläßt.

h. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine fasernsainmolnde Auffancoinrichtung in der Nähe der Stolle, wo die Bahn die UaI?: ο verläßt·

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ¥alze aus metallischem Werkstoff besteht,

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlorgane auf die der Walze abgewandten Seite der angetriebenen Bahn einwirken.

7« Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zveite heizbare Walze mit erstgenannter zusammenarbeitet und daß Zufuhreinrichtungen zum Zuführen von Kunststoff granulat , -pulver oder -paste zwischen die Walzen vorgesehen sind, wobei die Walzen zwischen sich eine Klemmstelle bilden, in der die aus diesem thermoplastischen Kunststoff bestehende Schicht gebildet wird,

8, Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zx^eite Walze aus Metallwerkstoff besteht.

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