DE2207157A1

DE2207157A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kräuselfäden aus einer Folienbahn eines fadenbildenden Werkstoffes

Info

Publication number: DE2207157A1
Application number: DE19722207157
Authority: DE
Inventors: George Macclesfield Cheshire Waterhouse (Großbritannien). P D02g 1-12
Original assignee: Ernest Scragg & Sons Ltd., Macclesfield, Cheshire (Grossbritannien)
Priority date: 1971-02-18
Filing date: 1972-02-16
Publication date: 1972-09-07
Also published as: FR2125545A1; CA954680A; NL7202210A; GB1346182A

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-lng. Manfred Honke

-,ο „„„/_, ,, Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte: 58 570/E: th „^ „^ _Gesth(jysen

patentanmeldung

Ernest Scragg & Sons Limited

P. 0. Box l6,

Sunderland Street Works,

Macclesfield, Cheshire, England

4300 Essen, den 15»Febr. 1972 Theaterplatz 3

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kräuselfaden aus einer Folienbahn eines fadenbildenden Werkstoffes.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Kräuselfaden aus einer Folienbahn eines fadenbildenden Werkstoffes, wie Polyester, Polyamid und Polyolefin.

Das erfindungsgernäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn über ihre Dicke unterschiedlich verändert wird, indem sie durch die Klemmstelle zweier glatter Walzen mit unterschiedlichen Temperaturen hindureilgeführt und

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derart gestreckt wird, daß der Streckpunkt b'ezw. der Streckbereich an oder dicht bei der Klemmstelle liegt, und daß die gestreckte Folie anschließend abgekühlt und in einzelne Fäden umgewandelt wird.

Dabei kann die Folie vor der Klemmstelle der Kletnmwalzen oder vor und hinter derselben gestreckt werden. Beide Walzen können erhitzt werden, jedoch so, daß sie unterschiedliche Temperatur haben, wodurch ein Temperaturgefälle durch die Folienbahn hindurch während ihres Durchlaufes durch die Klemmstelle der Klemmwalzen erzielbar ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei glatte Klemmwalzen zur Erzeugung eines Temperaturgefälles durch die Dicke einer ihre Klemmstelle durchlaufenden Folienbahn, sodann derart angeordnete Streckorgane aufweist, daß der Streckpunkt bezw. der Streckbereich an oder dicht bei der Klemmstelle des Walzenpaares liegt, und daß außerdem eine Kühleinrichtung für die gestreckte Folienbahn sowie eine die gestreckte Folienbahn in Einzelfäden umwandelnde Einrichtung vorgesehen sind.

Die Streckorgane können aus vor oder vor und hinter der Klemmstelle der Klemmwalzen angeordneten Walzen bestehen, wobei in beiden Fällen die Kühleinrichtung unmittelbar hinter den Klemmwalzen angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind Einrichtungen vorgesehen, um beide Klemmwalzen auf vorgegebenen jedoch unterschiedlichen Temperaturen zu halten, wodurch die molekulare

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Orientierung der einen Seite der Folieribahn stärker modifiziert wird als die molekulare Orientierung an der anderen Seiteder Folienbahn, während diese das Klemmwalzenpaar durchläuft und an oder dicht bei der Klemmstelle gestreckt und anschließend unter Spannung abgekühlt wird.

Die vor dem Klemmwalzenpaar angeordneten Streckorgane können aus Zuführwalzen bestehen, von denen die Folienbahn durch die Klemmwalzen abgezogen wird, während die unter Umständen zusätzlich hinter dem Klemmwalzenpaar angeordneten Streckorgane aus die Folienbahn vorn Klemmwalzenpaar abziehenden Abzugswalzen bestehen können.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der diese Vorrichtung schematisch darstellenden Zeichnungo

Eine aus einem fadenbildenden Werkstoff wie Polyolefin, Polyamid oder Polyester bestehende Folienbahn 10 läuft von einer Vorratshaspel oder von direkt einem Extruder über eine erste Gruppe von Becherwalzen 11, welche alle mit der gleichen Drehzahl umlaufen und die Folienbahn zu beheizten glatten Klemmwalzen und 15 führen. Bei diesem Klemmwalzenpaar kann entweder eine oder es können beide angetrieben werden, wobei sie derart ausgebildet sind, daß sie die durch ihre Klemmstelle hindurchlaufende Folienbahn 10 über ihre '^icke unterschiedlich modifizieren können.

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Zu diesem Zweck werden die beiden Klemmwalzen 12 und 13 unterschiedlich beheizt, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die walze 12 heißer ist als die Walze 13. Die Beheizung der Walzen kann auf irgendwie geeignete Weise erfolgen, doch werden vorzugsweise beide Walzen von innen her erhitzt und diese Erhitzung derart gesteuert, daß ihre Temperaturen innerhalb eines sehr engen vorgegebenen Temperaturbereiches liegen. Alternativ kann auch die heißere Walze 12 allein erhitzt werden, und zwar entweder durch ein eingebautes elektrisches Heizelement oder durch einen außenliegenden, ihre Mantelfläche erhitzenden Strahlungsheizer, wobei die Gegenwalze 13 eine steuerbare unter der der beheizten Walze liegende Ausgleichstemperatur erreicht.

Die Temperaturen der Walzen liegen vorzugsweise zwischen 110 und l60°C für die heißere Walze 12 und zwischen 70 und 95⁰C für die kühlere Walze 13· Für die Verarbeitung von Polyamid- und Polypropylenfolien liegt die Temperatur der heißeren Walze zwischen l40 und 150⁰C (vorzugsweise bei l45°C) und die Temperatur der kühleren Walze zwischen 90 und 95 C. Zur Verarbeitung von Polyesterfolien hat die heißere Walze vorzugsweise eine Temperatur zwischen 110 und l4o°C (vorzugsweise 135°C), während die Temperatur der kühleren Walze hierbei zwischen 80 und 85 C liegt. Dabei kann naturgemäß auch die Walze 13 die heißere walze und die walze 12 die kühlere Walze sein, sodaß die nachstehenden Erläuterungen in dieser Hinsicht auch umkehrbar sind.

Wie die Figur zeigt, ist vor der heißeren Klemmwalze 12 eine Führungswalze 14 vorgesehen, welche die Folienbahn 10 vor der Klemmstelle beider Walzen 12 und 13 einwandfrei auf die Klemm-

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walze 12 auflegt, sodaß die Folienbahn sich vor der Klemmstelle über ein gewisses Bogenstück an die heißere walze 12 anlegt und dadurch erhitzt und aufgeweicht wird, sodaß sie streckbar wird. Die Streckung der Folienbahn 12 kann dadurch erreicht werden, daß die Klemmwalzen 12 und 13 mit größerer Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Becherwalzen 11, wodurch der Streckpunkt der Folienbahn an der Klemmstelle der Walzen 12, 13 oder dicht bei oder dicht vor dieser Klemmstelle liegt. Wie bereits erwähnt wird die Folienbahn an der Klemmstelle der beiden Klemmwalzen 12 und 13 ebenfalls unterschiedlicher Erwärmung unterworfen, da die walze 12 heißer ist als die Walze 13* wodurch an der Klemmstelle ein Temperaturgefälle durch die Folienbahn hindurch erzielt wird. Von der Klemmstelle der beiden Klemmwalzen 12 und 13 läuft die gestreckte Folienbahn 10 einer weiteren Becherwalzengruppe 15 zu, welche ebenfalls mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Klemmwalzen in Drehung versetzt werden kann oder auch mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Klemmwalzen, sodaß die Folienbahn an oder dicht bei der Klemmstelle der beiden Klemmwalzen 12 und 13 durch die hinter der Klernmstelle wirkenden Streckorgane zusätzlich zu den vor der Klemmstelle wirkenden Streckorganen nochmals gestreckt wird.

Zwischen den Klemmwalzen 12, 13 und der Walzengruppe 15 wird die gestreckte Folienbahn auf Raumtemperatur abgekühlt, zu welchem Zweck entweder ein Luftblasstrom verwendet werden kann, wie er in der Figur durch die Blasdüse 16 schematisch angedeutet ist, oder es können auch irgendwie andere Kühleinrichtungen wie beispielsweise ein Wasserbad vorgesehen werden.

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Bei der Herstellung von Fäden aus Folienbahnen aus fadenbildendem Werkstoff ist es allgemein bekannt, daß sich Fäden geeigneter Zugfestigkeit ergeben, wenn zwecks molekularer Ausrichtung in Längsrichtung die Folienbahn gestreckt wird, wobei ein geeignetes Streckverhältnis etwa 10:1 beträgt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, ein Streckverhältnis von 1Oi1 bereits dann zu erreichen, wenn die Folienbahn die Walzengruppe 15 verlässt, doch wird vorzugsweise nicht versucht, diesen vollen Streckwert an oder dicht bei der Klemmstelle der Walzen 12 und 13 zu erreichen. Vorzugsweise wird der volle Streckwert, welcher für irgendein gegebenes Material erforderlich ist, nur teilweise an oder dicht bei der Klemmstelle der Walzen 12 und 13 erzeugt, während eine weitere Streckstufe oder weitere Streckstufen die volle Streckung erzeugen.

Aus äiesem Grunde zeigt die Figur für das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Vorrichtung, daß die die Walzengruppe 15 verlassende Folienbahn durch einen Heiztunnel oder Heizofen 17 hindurchläuft und von diesem zu einer dritten Walzengruppe 18, welche alle mit der gleichen Drehzahl umlaufen, welche jedoch höher ist als die Drehzahl der Walzengruppe 15. Die unter Spannung aus dem Heiztunnel oder Heizofen 17 austretende gestreckte Folie wird auf Raumtemperatur beispielsweise mittels einer Blasdüse 19 abgekühlt, wobei selbstverständlich auch hier irgendeine andere Kühleinrichtung wie beispielsweise ein wasserbad vorgesehen werden kann.

Die nunmehr auf den gewünschten Wert gestreckte Folienbahn, welche sich in zerfaserbarem Zustande befindet, wird durch

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irgendwie geeignete Anordnungen oder Verfahren zu Fäden umgewandelt. Die Zerfaserung kann beispielsweise durch Stifte, durch Aufschlitzen, durch Hinwegführen der Folieribahn über eine sägezahnartige Oberfläche, durch Bürsten oder seitliches Recken erfolgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft die Folienbahn 10 über eine sich drehende Walze 20, welche mit einer Vielzahl radial abstehender Stifte besetzt ist, welche die Folienbahn zu Fäden umwandeln.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Faden sind gewellt oder gekräuselt und zeigen mehr oder weniger gleichmäßige schraubenförmige Ausbildung, welche sich durch das Strecken an oder dicht bei der Klemmstelle eines glatten Kleinmwalzenpaares unter gleichzeitiger unterschiedlicher Modifizierung beider Bahnseiten, insbesondere durch unterschiedliche Erwärmung beider Folienseiten an oder nahe dem Streckpunkt und die anschließende Abkühlung der heißen und gestreckten Folie ergibt.

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Claims

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Kräuselfaden aus einer Folienbahn eines fadenbildenden Werkstoffes, wie Polyester, Polyamid oder Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (1O) über ihre Dicke unterschiedlich verändert wird, indem sie durch die Klemmstelle zweier glatter Walzen (12, IJ) mit unterschiedlichen Temperaturen hindurchgeführt und derart gestreckt wird, daß der Streckpunkt bezw. der Streckbereich an oder dicht bei der Klemmstelle liegt, und daß die gestreckte Folie anschließend abgekühlt und in einzelne Fäden umgewandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (10) durch vor der Klemmstelle der beiden glatten Walzen (12, lj>) angeordnete Streckorgane (11) gestreckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (10) durch vor und hinter der Klemmstelle der beiden glatten Walzen (12, lj>) angeordnete Streckorgane (11; 15) gestreckt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden glatten Walzen (12, 13) auf vorgegebene unterschiedliche Temperaturen erhitzt werden und dadurch ein Temperaturgefälle in der Folienbahn über ihre Dicke erzielt wird, während die Folie die Klemmstelle des Walzenpaares durchläuft·

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei glatte Klemmwalzen (12, 15) zur Erzeugung eines Temperaturgefälles durch die Dicke einer ihre Klemmstelle durchlaufenden Folienbahn (10), sodann derart angeordnete Streckorgane (11 bezw. 11 und 15) aufweist, daß der Streckpunkt bezw. der Streckbereich an oder dicht bei der Klemmstelle des Walzenpaares liegt, und daß außerdem eine Kühleinrichtung (16) für die gestreckte Folienbahn sowie eine die gestreckte Folienbahn in Einzelfäden umwandelnde Einrichtung (20) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, daß die Streckorgane aus vor-den Klemmwalzen (12, 13) angeordneten Zuführwalzen (11) bestehen und von diesen die Folienbahn (10) durch die Klemmwalzen abziehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckorgane außerdem aus hinter den Klemmwalzen (12, 1?) angeordneten und die Folienbahn (10) von der Klemmstelle abziehenden Abzugswalzen (15) bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Klemmwalzen (12, 13) beheizbar sind und Anordnungen vorgesehen sind, durch welche die Klemmwalzen auf vorgegebenen unterschiedlichen Temperaturen haltbar sind.

Patentanwalt.

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