DE2140091B2

DE2140091B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer verstreckten, spleißfreudigen Folienbahn aus Kunststoff

Info

Publication number: DE2140091B2
Application number: DE2140091A
Authority: DE
Inventors: Samuel Drumbeg Belfast Nord-Irland McMeekin; James Nelson Portadown County Armagh Ruddell
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1981-05-07
Also published as: HU163421B; GB1358987A; DE2140091C3; ZA715127B; DE2140091A1; NL7111219A; IE35484B1; AU3231171A; FR2102250A1; BE771242A; NL170509C; IE35484L; NL170509B; FR2102250B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verstreckten, spleißfreudigen Folienbahn aus Kunststoff für die Herstellung von Fasern oder Fasermaterial sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein unter Verwendung des Verfahrens hergestelltes Fasermaterial.

Zur Herstellung von Fasern und aus Fasern zusammengesetzten flächigen Gebilden ist es bekannt, Folienbahnen aus Kunststoff zu verstrecken. Die Bahnen werden hierdurch spleißfreudig und können in einer Zerspleißvorrichtung zerfasert werden. Hierbei tritt der Nachteil auf, daß beim Verstrecken der Folienbahnen diese reißen. Diese Reißgefahr ist umso größer, je stärker die Folienbahnen verstreckt werden.

Es besteht die Aufgabe, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Reißgefahr beim Verstrecken der Folienbahnen weitgehend vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß vor dem Verstrecken auf mindestens eine Seite der Folienbahn Partikel aufgebracht werden, die teilweise in die Oberfläche der Folie eingebettet werden und/oder auf dieser Oberfläche haften.

Es ist bereits bekannt, beim Extrudieren eines Kunststoffschlauches in das Innere des Schlauches Partikel zu blasen, die sich auf der Innenwand des Schlauches niederschlagen. Hierdurch soll jedoch verhindert werden, daß beim Zusammenlegen des Schlauches die Schlauchinnenflächen zusammenkleben. Es ist weiterhin bekannt, auf eine frisch extrudierte Folienbahn aus Kunststoff Partikel aufzusprühen, wodurch eine rauhe Oberfläche erzeugt wird. Hierdurch soll die Haftfähigkeit der Folienbahn, z.B. beim Bedrucken verbessert werden.

Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung;

Fig.3 einen Teil der Vorrichtung gem. den Fig. 1 is und 2 und

F i g. 4 bis 7 weitere Ausführungsformen des Teils der Vorrichtung gem. F i g. 3

Gemäß den F i g. 1 bis 3 wird Polypropylen in einem Extruder 10, der mit einem Schlitzdüsenkopf 11 ausgerüstet ist extrudiert Der Innendurchmesser des Extruders beträgt etwa 31 mm. Es sind drei Temperaturzonen von 240⁰C, 250⁰C und 260⁰C vorhanden. Die Abmessungen des Schlitzes im Schlitzdüsenkopf 11 betragen etwa 512 χ 0,056 mm. Die Temperatur des Schlitzdüsenkopfes 11, auch im Bereich des Schlitzes, beträgt 270°C

Eine aus dem Schlitz des Schlitzdüsenkopfes U austretende Folienbahn 12 gelangt auf zwei wassergekühlte Kühlwalzen 13, 14 aus Stahl. Die Oberflächentemperatur der Kühlwalzen 13,14 wird thermostatisch gesteuert

Im Bereich der Stelle, wo die Folienbahn 12 auf die Kühlwalze 13 gelangt, ist eine Luftdüse 15 vorgesehen, deren Düsenstrahl die Folienbahn 12 gegen die Kühlwalze 13 preßt

Nach Verlassen der Kühlwalze 14 durchläuft die Folienbahn 12 Spannrollen 16, welche die Folienbahn flächig führen. An dieser Stelle können die Seitenkanten der Folienbahn 12 beschnitten werden.
Anschließend durchläuft die Folienbahn 12 einen Heißluftofen 17, wobei die Folienbahn vor und hinter diesem Heißluftofen 17 durch Führungswalzen 18 und 19 geführt ist Die Führungswalze 19 drehen sich hierbei mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Führungswalzen 18. Hierdurch findet ein Verstrecken der Folienbahn 12 statt Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Führungswalzen 18, 19 liegt bei etwa 8:1. Im Heißluftofen 17 herrscht eine Temperatur von etwa so 15O⁰C.

Die verstreckte und nunmehr spleißfreudige Folienbahn 12 gelangt anschließend in eine benadelte Zerspleißvorrichtung 20, wo die Folienbahn zu Fasern oder aus Fasern zusammengesetzten flächigen Gebilden 21 zerfasert wird. Die Fasern bzw. die aus Fasern zusammengesetzten flächigen Gebilden können bei 22 ausgerüstet werden, bevor sie im Sammelbehälter 23 gesammelt werden.

Vor dem Verstrecken der Folienbahn 12 werden auf mindestens eine Seite der Folienbahn Partikel aufgebracht, die teilweise in die Oberfläche der Folie eingebettet werden und/oder auf dieser Oberfläche haften. Zu diesem Zweck werden die Partikel über einen vibrierenden Schütttrichter 24 auf die Kühlwalze 13 aufgegeben. Die Partikel kommen mit der Folienbahn 12 in Berührung, wenn diese sich noch in ihrem plastischen Zustand befindet Hierdurch werden die Partikel teilweise in die Oberfläche der Folienbahn 12

eingebettet

Die Partikel können aus Kunststoff bestehen. Hierbei kann für die Partikel ein Kunststoff verwendet werden, der einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Folienmaterial aufweist Das sich ergebende Fasermaterial kann nachbehandelt werden durch Erhitzen bis auf eine Temperatur, bei der die aus Kunststoff bestehenden Partikel wenigstens teilweise schmelzen, wodurch die Fasern durch Bindung mit den Partikeln miteinander sich verbinden.

Die Partikel können farbig sein oder sich färben lassen. Werden metallische Partikel verwendet, dann ergeben sich Fasern cnit bestimmten thermischen und elektrischen Eigenschaften. Bestehen die Partikel aus hydrophylem Material, z. B. aus Zellulose oder Kasein, is dann weisen die Fasern schmutzabstoßende und/oder antistatische Eigenschaften auf.

Bei der Ausführungsform gem. Fig.4 werden die Partikel über die Luftdüse 15 auf die Fclienbahn 12 aufgebracht Zu diesem Zweck ist im Inneren der Luftdüse 15 eine Düse 30 angeordnet über welche die Partikel in die Luftdüse 15 eingebracht werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig.5 wird die Folienbahn 12 nach Verlassen des Schlitzdüsenkopfes 11 zwischen der Kühlwalze 13 und einem endlosen Band 35 geführt Auf dieses Band 35 werden die Partikel aufgebracht, welche anschließend durch den Druck zwischen dem Band 35 und der Kühlwalze 13 in eine Oberfläche der Folienbahn zum Teil eingepreßt werden. Durch den Druck zwischen dem Band 35 und der Kühlwalze 13 kann das Maß des Einbettens der Partikel in die Folienoberfläche gesteuert werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 wird die Folienbahn 12 in Kontakt mit einer weiteren Folienbahn 41 gebracht, welche von einer Rolle 40 abgezogen wird. Bevor sich die beiden Folienbahnen 12, 41 berühren, werden Partikel auf die Folienbahn 41 aufgebracht die sodann in eine Oberfläche der Folie 12 eingebettet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig.7 erfolgt das Aufbringen der Partikel auf eine Seite der Folienbahn 12 durch eine hartgummibeschichtete Auftragswalze 42. Die Folienbahn 12 durchläuft hierbei den Spalt zwischen den Walzen 13 und 42. Gegen die Walze 42 liegt noch eine Stützwalze 43 an. In Kontakt mit der Auftragswalze 42 steht eine Rakelklinge 44, wodurch die Partikel 45 dosiert der Folienbahn 12 zugeführt werden. Das Maß des Einbettens der Partikel in die Folienoberfläche wird bestimmt durch den Druck im Spalt zwischen den Walzen 13 und 42.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Mit einer Vorrichtung gem. F i g. 5 wird mittels eines Extruders und einem Schlitzdüsenkopf, wie er anhand der F i g. 1 bis 3 beschrieben wurde, eine Folienbahn von etwa 0,08 mm Dicke erzeugt Die Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze 13 und damit die Geschwindigkeit des Bandes 35 beträgt 8 m pro Minute. Die Temperatur des Kühlwassers der Kühlwalze 13 ist 20°C. Der Umschlingungsbereich des Bandes 35 mit der Kühlwalze 13 beträgt etwa 31 mm. Als Partikel wird Polyäthylenpulver verwendet

Die Folienbahn 12, in deren eine Oberfläche die Partikel teilweise eingebettet sind, wird einem Heißluftofen zugeführt in welchem eine Temperatur von 150° C herrscht Die Zulaufgeschwindigkeit beträgt hierbei etwa 8 m pro Minute, während die AuElrittsgeschwindigkeit etwa 64 m pro Minute beträgt wodurch die Folienbahn um den Faktor 8 verstreckt wird. Die verstreckte Folienbahn wird anschließend einer mit Nadelwalzen bestückten Zerspleißvorrichtung zugeführt Die Folienbahn steht hierbei über eine Länge von etwa 130 mm in Kontakt mit einer Nadelwalze. Auf diese Weise wird ein aus Fasern zusammengesetztes flächiges Gebilde mit unregelmäßiger Netzstruktur erzeugt

Beispiel 2

Eine Folienbahn aus Polypropylen mit einer Dicke von etwa 0,04 mm wird gem. F i g. 6 in Kontakt gebracht mit einer zweiten Folienbahn aus Propylen mit einer Dicke von 0,04 mm, auf welche zuvor aus Nylonpulver bestehende Partikel aufgebracht wurden. Die beiden Folienbahnen werden zusammen verstreckt und anschließend einer Zerspleißvorrichtung zugeführt Die resultierenden Fasern bestehen jeweils aus den beiden Folien mit dazwischenliegenden Partikeln aus Nylonpulver. Die Fasern werden in einem Farbbad gefärbt, das eine Farbe enthält weiche Nylon einfärbt. Durch den Einschluß der Nylonpartikel erhält man Fasern, deren Farbe abriebfest ist

Beispiel 3

Es wird eine Vorrichtung gem. F i g. 7 verwendet. Die Temperatur der Kühlwalze 13 beträgt 50° C, diejenige einer weiteren Kühlwalze 20⁰C. Hinter der Rakelklinge 44 werden als Partikel zermahlene Kreide auf die Oberfläche der gummibeschichteten Auftragswalze 42 aufgebracht Zwischen der Oberfläche der Auftragswalze 42 und der Rakelklinge 44 herrscht ein Spalt von 0,019 mm. Die beiden Walzen drehen sich gegensinnig mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 8 m pro Minute. Die Auftragswalze 42 drückt fest gegen die Kühlwalze 13. Die Folienbahn durchläuft anschließend zum Verstrecken einen Heißluftofen und zum Zerfasern eine Zerspleißvorrichtung, wie anhand von Beispiel 1 beschrieben.

Bei Verwendung von Polypropylen als Folienmaterial ergeben sich Fasern von nicht glänzender Oberfläche. Die Fasern sind feiner als diejenigen, die sich ohne Aufbringen von Kreide ergeben. Zudem weisen die Fasern weniger Fibrillen auf.

Bei der Durchführung dieses Beispiels hat sich gezeigt daß beim Verstrecken der Folienbahn weniger Kraft aufgewendet werden muß als bei einer Folienbahn ohne eingebettete Kreidepartikel an einer der Oberflächen. Ein Kantenbeschneiden der Folienbahn konnte ohne Gefahr des Einreißens der Bahn durchgeführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer verstreckten, spleißfreudigen Folienbahn aus Kunststoff für die Herstellung von Fasern oder Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verstrecken auf mindestens eine Seite der Folienbahn Partikel aufgebracht werden, die teilweise in die Oberfläche der Folie eingebettet werden und/oder auf dieser Oberfläche haften.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus Kunststoff bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Partikel ein Kunststoff verwendet wird, der einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als das FolienmateriaL

4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine andere Färbbarkeit aufweisen als die Folienbahn.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite der Folienbahn auf der die Partikel angebracht sind, mit einer zweiten Folienbahn aus Kunststoff versehen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Partikelmaterial wenigstens teilweise Kreide-, Ton- und/oder Zellulosepartikel verwendet wird.

7. Vorrichtung zur Herstellung einer verstreckten, spleißfreudigen Folienbahn aus Kunststoff für die Herstellung von Fasern oder Fasermaterial, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit Mitteln zum Verstrecken der Folienbahn, gekennzeichnet durch Mittel für das teilweise Einbetten und/oder Aufbringen von Partikeln auf mindestens eine Oberfläche der Folienbahn, bevor diese den Mitteln für das Verstrecken zugeführt wird.

8. Fasermaterial, hergestellt unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.