DE2211102A1 - Verfahren zur herstellung einer watte - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung einer Watte" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Watte aus dreidimensional gekräuselten endlosen Einzelkapillaren aus synthetischen Hochpolymeren.
• Die Methoden zur Herstellung von latten aus synthetischen Stapelfasern wurden zuerst aus bekannten Technologien übernommen: Dem klassischen Spinnverfahren, d,h. der Baunwoll- und Kammgarn spinnerei ist als erster Prozeß ein Auflösen des Stapelfaserverbandes zu einzelnen Fasern vorgeschaltet. Der bei diesem Prozeß gebildete Karden- oder Iempclflor stellt eine Faserwatte mit geringer Dichte dar, die beim Spinnprozeß zu einer Lunte zusammengefaßt wird, bei der Watte oder Vliesverarbeitung aber als überwiegend zweidimensionales Gebilde erhalten wird.
• Daneben wurden noch aerodynamische Methoden zur Auf lösung des Faserverbandes entwickelt. Eine Zusammenfassung des derzeitigen Standes der Technik bietet z.B. das "Handbuch der Textil-Verbundstoffe" von Radko Krcma, Deutscher Fachverlag, Frankfurt/ Main, 1970.
• Für dreidimensional gekräuselte Stapelfasern aus linearen Terephtha latpolyestern wird die erstellung einer bauchigen Vliesware z.B. in der DOS 1 635 295 beschrieben. Auch hier werden die Stapelfasern auf einer Krempel oder auf pneumatischem Wege in eine Watte übergeführt, d.h. zu Einzelkapillaren aufgelöst, die aufgrund der Verhakung durch die spiralige Iäuselung einen bauschigen, watte ähnlichen Flor bilden. Die Verhakung wird verbessert, indem die Watte nochmals erhitzt wird, wobei sich die Kräuselung erhöht.
• Alle Technologien zur Herstellung von Watte oder Vliesen aus Stapelfasern erfordern unnötigen Aufwand: Das Faserkabel fällt bei der Produktion als Parallelbündel an, wird dann geschnitten und durch den Verpackungsvorgang in Wirrlage gebracht. Im anschließenden Prozeß, z.B. auf der Krempel wird diese Parallellage der Fasern mit erheblichem Aufwand wiederhergestellt und der Faserverband zu Einzelkapillaren aufgelöst. 4 Es lag daher auf der Hand, Methoden zur Vliesbildung aus Endlosfäden zu entwickeln.
• Eine weitverbreitete Technologie wird im US-Patent 3 Sei 811 beschrieben: Ein Kabel aus sehr fein stauchkammergekräuselten Einzelkapillaren wird durch eine Luftdüse zu einem feinen Flor ausgebreitet, der dann ähnlich einem Krempelvlies durch Abtafeln, Vernadeln, Besprühen etc. in die gewünschte Form einer Watte oder eines Vlieses bergeführt wird. Die starke zweidimensionale Kräuselung bewirkt den Bausch des Füllmaterials, fahrt aber schon im einlaufenden Kabel zu Verhakungen, die die Ausbreitung in der Luftdüse behindern, Die Kräuselung muß deshalb vorher durch mechanische Z>pannung zumindest zeitweise verringert werden, um eine gleichmäßige Florbildung zu ermöglichen.
• Vliese aus zweidimensional gekläuselten Kapillaren weisen selbstverständlich nicht das Bauschvermögen, nicht das große spezifische Volumen und nicht die Fülligkeit von Watten aus dreidimensional, d.h. spiralförmig gekräuselten Fasern auf.
• Alle Versuche aber, ein Faserkabel aus dreidimensional gelwäuselten Kapillaren zu einem lockeren, gleichmäßigen Flor umzuformen, scheitern an der reißverschluß-älmlichen Verhakung der spiralig gekräuselten Fasern.
• Erfolgreicher ist deshalb die zweite Möglichkeit, ein Flächengebilde aus dreidimensional gekräuselten Fäden zu formen, die in der DAS 1 220 141 beschrieben wird. Ein Vlies, z.B. ein Krempelflor aus schrumpffähigen undZoder latent dreidimensional kräuselfähigen Stapelfasern wird so vernadelt, daß ein Teil der Kapillaren senkrecht zur Ebene des Vlieses zu liegen kommt. Unter Wärmeeinwirkung schrumpfen bzw. kräuseln die Kapillaren, so daß es zu einer Verdichtung und Verfilzung des Vlieses kommt. Dieselbe Wirkung läßt sich auch mit einem Wirrvlies aus endlosen, latent dreidimensional kräuselfähigen Fäden erreichen. Diese Methode eignet sich also gut für die Herstellung synthetischer Filze, die dreidimensionale Kräuselung bewirkt die entsprechende Verhakung, d.h.
• Verfilzung und somit die gewünschte Festigkeit des nichtgewebten filzähnlichen Flächengebildes. Die aveite Grundeigenschaft dreidimensionaler Fasern, nämlich das hohe spezifische Volumen ist für diese Anwendungsgebiete nicht von Interesse.
• Zur Ablage der Fäden zu einem Wirrvlie.sF d.h. einem Flachengebilde aus Kapillaren, deren Richtung weitgehend statistisch angeordnet ist, werden Luftdüsen benutzt, wie sie z.B. die Schweizer Patentschrift 471 923 beschreibt. Kennzeichnend ist die hohe Geschwindigkeit, da sie für Spunbond-Verfahren dimensioniert sind, ferner die turbulente Luftströmung und auch die zeitliche Schwankung der Turbulenz, um damit ein mög lic list ungleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil zur statistisch ungeordneten, zufälligen Ablage der Fäden im Vlies zu erreichen. Derartige Düsen eignen sich nicht zur Bildung von lockeren, fülligen wanten, da sie die Verhakung und Ver- .
• falzung fördern.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Watte aus endlosen dreidimensional gekräuselten Einzelkapillaren herzustellen, die in ihren Eigenschaften denen eines aus dreidimensional gelwallselten Stapelfasern gebildeten Iempelflors entspricht Diese ist nach den bekannten Verfahren nicht möglich, da die ieroits erwähnte reißverschluß-ähnliche Verhakung der dreidimensional, d.h.
• spiralig gekräuselten Einzelkapillaren das Ausbreiten zu einem lockeren, gleichmäßigen Flor verhindert.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung wurde dadurch erreicht, daß ein Faserkabel aus latent dreidimensional kräuselfähigen Einzelkapillaren durch eine oder mehrere Kabelspreizddsen zu einem Flor von im wesentlichen parallel und äquidistant angeordneten Einzelkapillaren aufgelöst wird, mit einem gegenseitigen Abstand der Einzelkapillaren in der Größenordnung des Durchmessers jener Wendel, die von den Kapillaren nach Auslösung der dreidimensionalen Kräuselung gebildet wird, und daß anschließend an diese Auf lösung die dreidimensionale Ifräuselung dieser Einzelkapillaren ausgelöst wird, während sie sich in spannungslosem Zustand befinden.
• Nur durch diese Spreizung der Kapillaren und ihre parallele Lage ist es moglich, anschließend die dreidimensionale Kräuselung der Einzelkapillaren im wesentlichen ohne gegenseitige Behinderung und somit gleichmäßig auszulosen. Durch dieses Verfahren wird also eine Verfilzung verhindert und es bildet sich die gewünschte füllige Watte.
• Ganz besonders bevorzugt ist ein derartiges erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem das Faserkabel mit lo - looo tex pro mm² Quel-schnittsflächc der Einzugszone der Kabelspreizdüse durch Injektorwirkung von einem Treibmedium mit einer Geschwindigkeit des Faserkabels zwischen 20 bis 500 m/min in die Einzugszone eingezogen wird, und in der anschließenden Entwirrungszone der Kabel spreizdüse das Faserkabel aufgrund der durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Faserkabel und Treibmedium entstehenden Zugspannung gespannt und somit entwirrt wird und daraufhin in der anschließenden, in Biasrichtung divergenten Aufspreiz- und Entspannungszone der Kabelspreizdi'ise aufgrund der divergenten Strömung auf die 1o- bis ioofnche Querschnittsfläche ausgebreitet wird, wobei die Geschwindigkeit des stets laminar strömenden Treibuediums und damit tlfc Zugspannung an den Einzelkapillaren w'ila?elld des gesamten iransportweges durch die Kabelspreizdüse über die jeweilige Quer schnittsfläche der Kabelspreizdüse konstant bleibt und in der Entspannungszone der Kabelspreizdüse auf vernachlässigbar kleine Werte absinkt, wodurch die Kapillaren die anschließende Auslösen vorrichtung als gleichmäßiger Flor,gebildet aus im wesentlichen parallelen, äquidistanten und spannungslosen Binzelkapillaren,erreichen.
• Vorzugsweise wird die Kabelspreizdüse mit gasförmigen Medien, vorzugsweise Druckluft betriehen. Besonders geeignet sind solche KabelspreizdUsen, deren Querschnittsfläche an jeder Stelle rechteckig ist.
• Vorzugsweise betragt der Öffnungswinkel der Auispreizzone der Kabelspreizdüse zwischen 4° und 30°.
• Unter Watte soll ein lockerer, voluminöser Faser- oder Fadenverband verstanden werden, der sich aufgrund seines hohen Eigenvolumens von ca. So bis ca. 5Qo cm3/g als Füll- oder Polstermaterial eignet.
• Als Einzelkapillaren zur Herstellung von derartigen Watten eignen sich alle synthetischen Einzelkapillaren mit latenter dreidimensionaler Kräuselung; derartige Einzelkapillaren zeichnen sich durch asymmetrisches Schrumpfverhalten über den Querschnitt der Kapillare aus, entweder aufgrund verschiedener chemischer Strukturen, sogenannte chemische Bikomponentenfäden (Zusammenstellung s. P.A. Koch, Faserstofftabellen "Bikomponentenfasern"Auq; Februar 1970, Z. ges. Textilindustrie 72, 253 ff /T977o oder durch unterschiedliche Vororientierung aufgrund einseitiger Abschreckung nach dem Schmelzspinnen, z.B. mittels Kühlkörper (CH-PS 488 032), kalter Walze (BE-PS 769 431) oder durch Abschreckung mittels Luftstrahl -(FR-PS 1 257 932).
• Bei geeigneter Auslösebehandlung entwickelt sich aufgrund dieses asymmetrischen Schrumpfverhaltens eine spiralförmige Kräuselung.
• Der Windungssinn der Spiralen wechselt statistisch.
• Der Titer der Einzelkapillaren wird entsprechend dem Anwendungsgebiet zwischen Titern um etwa 1 dtex für Watten als Ausgangsprodukt zur Syntieselederherstellung, etwa 5 - lo dtex für Füllwatten für Steppdecken usw. und bis etwa 220 dtex für grobe Polstermaterialien gewählt. Ebenso werden die Zahl der Kräuselbögen pro Längeneinheit, die Amplitude der Kräuselbögen, d.h.
• der Radius der durch die dreidimensionale Kräuselung gebildeten Wendel den Forderungen des Weiterverarbeitens angepaßt.
• Der Gesamttiter des benutzten Faserkabels, also die Kapillarenan zahl wird aus Wirtschaftlichkeiterwägungen möglichst hoch gewählt, wird aber auch aus den Forderungen des Produkts, d.h. der Verarbeitungsbreite der Maschinen und aus dem gewünschten Flächengewicht der Watte festgelegt.
• Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, wobei die skizzierten Ausführungsformen nur wenige von vielen Möglichkeiten darstellen. Fig, 1 ist eine Seitenansicht und zeigt schematisch die Lage zweier dreidimensional gekräuselter Einzelkapillaren in der Watte. maximal spez. Volumen wird erreicht,wenn der Abstand (d) der Wendelachsen dem Wendeldurchmesser 2 r gleich ist; dies ist in Figur 2 wiedergegeben, die einen Querschnitt senkrecht zur Richtung der Einzelkapillaren darstellt. Größere Volumina können nicht erreicht werden, ohne den Faserzusammenhalt aufzugeben.
• Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Faserkabel wird unter Erhaltung seines asymetrischen Schrumpfvermögens nach einem der bekannten Verfahren hergestellt und kann dann sofort vom Lieferwerk 1 in Fig. 3 der Kabelspreizdüse 2 zugeführt werden. Der Herstellprozess kann aber auch vorher unterbrochen werden und das Faserkabel in Reservoir 3 zwischengelagert werden. Dieses Reservoir 3 kann s.B eine Spule sein, auf die das latent gekräuselte Kabel aufgewickelt ist oder ein Karton, n dem das latent dreidimensional lwduselbare Faserkabel mit leichter Stauchkammer-Kräuselung abgelegt wurde. Die leichte Stauchkanamerkwäuselung gibt dem Faserkabel den nötigen Zusammenhalt, der ein Ablegen im Reservoir 3 erlaubt, ohne daß die anschließende Auflösung zu Einzelkapillaren durch diese leichte Kräuselung behindert würde. Das Faserkabel 4 wird dann von einem Lieferwerk 5 aus dem Reservoir 3 entnommen, zwischen Lieferwerken 5 und 1 durch eine leichte mechanische Spannung vorentwirrt und der Kabelspreizdüse 2 zugeführt, In dieser Kabelspreizdüse 2 deren Wirkungsweise später beschrieben wird, wird das Faserkabel 4 zu einem Flor 6 aus äquidistanten parallelen und weitgehend spannungslosen Einzelkapillaren aufgelöst und dann der Auslösevorrichtung 7 zugeführt.
• Die Auslösevorrichtung besteht vorzugsweise aus einer Heißgas- cds Heißdampfdüse, die das Kabel gleichmäßig über die ganze Breite mit dem Auslösungsmedium, vorzugsweise Heißluft oder Dampf beaufschlagt. Die latente dreidimensionale Kräuselung springt ein, der Flor 6 schrumpft durch die Parallellage der Kapillaren im wesentlichen nur in Längsrichtung und wird dadurch zu einer fülligen, bauschigen Watte 8. Diese Watte 8 wird auf dem Transportband 9 abgelegt und kann nun wie ein Saempelvlies weiterbehandelt werden, d.h. abgetafelt, besprüht, vernadelt oder nach sonstigen bekannten Techniken bearbeitet werden.
• In Fig. 4 (Vorderansicht ohne Deckplatte 12) und Fig, 5 (Schnitt.
• A - A) ist eine einzelne Kabelspreizdüse 2 (lo seitlich Deckplatten, 11 Seitellteile, 12 und 12 a Deckplatten) skizziert. Die Ausbreitung des Faserkabels kann aber auch durch mehrere Kabel spreizdüsen 2, in Parallel- oder Reihenschaltung angeordnet, erfolgen. Ein Faserkabel aus latent dreidimensional lwäuselfähigen Einzelkapillaren mit einer Dichte von etwa lo - iooo tex je mm2 Querschnittsfläche der Einzugszone der Kabelspreizdüse wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 2o - 500 m/min, vorzugsweise aber unter 400 m/min, durch Injektorwirkung von einem Treibmedium, vorzugsweise einem Treibgas, wie z.B, Druckluft (13 Luft-Anschluß-Rohr) durch den Einlauftrichter 17 in die Einzugszone EZ der Kabelspreizdüse eingezogen, Das Treibmedium muß laminar und mit über die Querschnittsfläche, d.h. die lichte breite der Kabelspreizdüse möglichst gleicher Strömungsgeschwindigkeit durch die Kabelspreizdüse strömen, damit die Zugspannung an den Einzelkapillaren an jeder Stelle der Düse über die Querschnittsfläche gleich ist. Deshalb erstreckt sich der Luftspalt 15 über die gesamte Breite der Düse. Seine Höhe kann mit der Einstellplatte 16 reguliert werden. Der Winkel ß, den der Luftspalt 15 mit der Achse der Düse bildet, liegt unter 30°, bevorzugt zwischen 150 und 20°.
• Um eine gleichmäßige Druckverteilung des Treibmediums entlang des Luftspalts 15 zu erreichen, ist anschließend an das Luftanschlußrohr 13 der Diffusor 14 dem Luftspalt 15 vorgeschaltet. Diffusor 14 erstreckt sich, ebenso wie Luftspalt 15, über die gesamte Breite der Kabelspreizdüse. Scin Volumen beträgt ein Vielfaches des Luftspaltvolumens, Die Wirkung des Diffusors wird durch den Einbau von Sieben 14 a verstärkt. Für große Kabelspreizdüsen, d.h. große Gesamttiter des Faserkabels, kann ein zweiter Luftspalt mit Diffuser spiegelsymmetrisch zum I,uftspalt 15 angeordnet werden.
• Der Querschnitt der Einzugszone EZ, wie der der ganzen Düsenvorrichtung wird vorzugsweise rechteckig mit einem Seitenverhältnis von 1 : lo bis 1 : 30 gewählt. Durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Faserkabel und Treibmedium entsteht eine Zue, spannung von bis zu o,3 p/tex, die in der anschließenden Spannungszone SZ das Faserkabel spannt und entwirrt und in die in Blasrichtung divergente Auspreiz- und Entspannungszone AZ transportiert. In der Entspannungszone wird das Kabel aufgrund der divergenten Strömung auf die lo bis 100 fache Querschnittsfläche ausgebreitet. Die AZ wird so lang gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Treibmediums am Ausgang der Ka1>elspreizdüse annähernd gleich der Geschwindigkeit des Faserkabeis ist. In Figur 6 ist auf der Ordinate die Luftgescflwi.ndigkeit an der Austrittsöffnung der Kabelspreizdüse, auf der Abzissc die Breite der Düse aufgetragen. Es ist zu erkennen, daß die ,trömungsgeschwindigkeit des Treibmediums, und damit die Zugspannung an den Einzeikapiliaren übcr den Querschnitt der Jbelspreizdüse im wesentlichen konstant ist.
• Die Parallellage der Einzelkapillaren bleibt so erhalten. Durch die annähernd gleichen Geschwindigkeiten von Treibmedium und Faserkabel an Ausgang der Kabeispreizdüse sinkt die Zugspannung an den Einzelkapillaren so ab, so daß der jetzt- gebildete Faserflor in nahezu spannungslosem Zustand die Kabelspreizdüse verläßt.
• Bevorzugte Bauweise der Kabelspreizdüsen weisen in der Entspannungszone Öffnungswinkel zwischen 40 und 300 auf. Der Öffnungswinkel t' ist in Figur 4 eingezeichnet als Winkel des Seitenteils 11 mit der Düsenachse. Dieses Seitenteil 11 wird bevorzugt eben gewählt. Bei gekrümmten Seitenteilen 11 wird der maximale Winkel α der Tangente des gekrümmten Seitenteiles mit der Düsenachse als Öffnungswinkel angesehen. Bei größeren Öffnungswinkeln erreicht man laminare Strömung nur noch durch Grenzschichtbeeinflussung, wie Absaugen oder Anblasen von Treibmitteln an den Kanalwänden, vorzugsweise an den Breitseiten.
• Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Watte sind offensichtlich: Die Herstellung einer Watte aus endlosen Fäden ersetzt den ostspieligen Prozeß des Faserschneidens und Wieder-parallelisierens auf der Krempel oder sonst einer vliesbildenden Maschine durch die vergleichsweise einfache Ausbreitung in einer Kabelspreizdüse. Die dreidimensionale Kräuselung wird beim erfindungsgemäßen Verfahren genau an der Stelle ausgelöst, wo keine Spannungen an den Kapillaren wirken. Im Falle der Ausbreitung von Stapelfasern geht ein Teil der Kräuselung wieder durch die Kräfte auf dem Ausbreitorgan; z.B. der Krempel verloren, bzw. kann aufgrund der technischen Forderungen der llaschine nur in geringen Grenzen variiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann an vielen Stellen des Prozesses unterbrochen werden9 so daß die jeweils wirtschaftlichste Form der Prozessführung gewählt werden kann.
• Die Eigenschaften der Das so hergestellten Watte könne urch i Wa des Polymers Ue Titers der Kräuselintensität weitgehend variierte werden. In den folgenden Beispielen soll diese Möglichkeiten zum Ausdruck kommen, ohne deshalb andererseits diese Vielzahl einzuschränken.
• latten aus synthetischen Fasern dienen auch als Füllmaterialien für Steppdecken, Schlafsäcke, Kissen oder auch als Polstermaterialien für Möbel etc.: Watten sind ferner Ausgangsprodukte für die Herstellung von Vliesen. Watten aus dreidimensional gekräuselten Einzelkapillaren führen zu Vliesen mit weichem Griff, wie sie z.B.
• für die Syntheselederhersteilung benötigt werden.
• Figuren 7 und 9 stellen perspelftivische Ansichten von Beispielen und Vorrichtungen zur Herstellung von Vliesen aus Faserkabeln nach der Erfindung dar. Figur 8 zeigt eine Aufsicht auf das nach Fig. 7 hergestellte Vlies 19.
• In Figur 7 wird gezeigt, wie der Flor der Breite b durch Quertäfeln zu einem Vlies 19 der Bereite b abgelegt wird. Je nach Wahl des Winkels # wird die Antisotropie der mechanischen Eigenschaften eingestellt. Bis zum Winkel r = #/4 überwiegt die Längsfestigkeit, bei zur /4 liegen die Kapillaren der einzelnen Schichten senkrecht zueinander und Quer- und Längsfestigkeit sind einander gleich. Der Vorschub des Ablagebandes 18 muß so gewählt werden, daß die Reproduktionslänge A ein ganzzahliger Bruchteil der Florbreite ist, die Vliesbreite b liegt dann aus geometrischen Gesetzmäßigkeiten als B = p i . tg fest. Die Gleichmäßigkeit des Vlieses wird durch r die Zahl der Lagen verbessert.
• In Figur 9 wird skizziert, wie ein Vlies abgetafelt werden kann, bei dem vorzugsweise eine hohe Längs festigkeit erwUnscht wird.
• Düse 1 und Auslösevorrichtung 7 changieren hier in Richtung des Ablagebandes 18 (Winkel " = Ein Vorteil dieses Verfahrens zur Vliesherstellung liegt in der großen Zahl von Variationsmöglichkeiten. So können z.B. durch Auf teilen des Gesamtkabels in viele Teilkabel und durch anschließenf geeignetes Ablegen des aufgespreizten und dreidimensional gekrffiu.
• ten Flors alle Kombinationen von Längs-und Quereigenschaften erdreich werden. Ferner können z,B. andersartige Fäden, z.B. hochschrur4ende oder tiefscmelzende Fäden durch die Kabelspreizdüse sehr gleichmäi über das Vlies ausgebreitet werden, die beim Erhitzen entweder das Vlies verdichten und/oder die Kapillaren verkleben. Durch diesen Prozeß kann sich für manches Einsatzgebiet der aufwendige und langsame Nadelungsprozeß durch Kalandrieren ersetzen lassen.
• Beispiel t: Ein Faserkabel aus Polyäthylenglykolterephthalat der Gesamtstärke loo ooo dtex aus latent dreidimensional kräuselfähigen Kapillaren des Einzeltiters 6 dtex wird (nach CH-PS 488 032) durch einseitiges Abkühlen nach dem Schmelzspinnen an einem Kühlkörper und durch Verstrecken in einem Bandstraßenprozeß, so hergestellt, daß die Kräuselung noch nicht ausgelöst ist, aber latent lo B8gen/cm enthält. Dieses Kabel wird in einer Stauchkammer zweidimensional leicht überkräuselt und in einen Karton gelegt. Dieses Kabel wird nun - wie in Fig. 3 dargestellt -einem Abzugsorgan 5 vorgelegt, um es aus dem Karton mit einer Geschwindigkeit von 69 m/min zu entnehmen, von einem zweiten Abzugsorgan 1 mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit von etwa 70 m/min übernommen und dabei durch die angelegte Zugspannung bereits etwa vorentwirrt.
• Das so vorentwirrte Kabel wird von der Kabelspreizdüse durch einen Druckluftstrom von 62 Nm3/h bei.einem Druck von 4,2 atü, gemessen vor dem Diffusor, angesaugt und vollends entwirrt und ausgebreitet.
• Die Querschnittsfläche der Einzugszone der Kabelspreizdüse bildet ein Rechteck von 60 x 2,5 mm, diese Querschnittsfläche vergrößert sich in der Aufspreiz- und Entspannungszone AZ bis zur Austrittsfläche von 300 x 15 mm. Die Längen der einzelnen Düsenzonen betragen EZ - 50 mm SZ = 12 mm AZ t: 43o mm.
• Alle Seitenteile sind eben. Winkel ß beträgt 160. Die Höhe des Luftspalts 15 wird mit der Einsteliplatte 18'solange verstellt; bis die Einzelkapillaren die Düse parallel und äquidistant verlassen.
• Der mittlere Kapillarenabstand vergrößert sich durch das Spreizen von etwa 95 /u auf 520 /u bei einem Kapillarendurelimesser von rund 25/U.
• Der so aufgelöste Flor aus parallelen, äquidistanten und spannungslosen Kapillaren wird nun einem Heißdampfstralll von etwa 185°C (entsprechend einem Dampfdruck von 1,7 atü) ausgesetzt, die dreidimensionale Kräuselung springt ein und führt zu einer Der kürzung des Flors um etwa den Faktor 1,7, die Breite bleibt nach dieser Behandlung 290 mm.
• Die unbearbeitete Watte besitzt bei einer Höhe von 15 mm ein Quadratmetergewicht von etwa 57 g/m2 bei einer mittleren Dichte von 3,8 10-3 g/cm3, entsprechend einem spezifischen Volumen von 265 cm3/g.
• Beispiel 2: Ein Faserkabel aus Polyäthylenglykolterephthalat der Gesanitstärke 450 ooo dtex aus latent dreidimensional kräuselfähigen Kapillaren des Einzeltiters 1,2 dtex wird wie in Beispiel 1 hergestellt.
• Das unausgelöste Kabel wird unmittelbar anschließend an den Bandstraßen-prozeß in drei Teilkabel von je 150 000 dtex geteilt, und jedes dieser Teilkabel ohne Zwischenlage im Karton von einer Kabelspreizdüse durch einen Luftstrom von je 71 Nm3/h bei einem Druck von 4,2 aeü, gemessen wie in Beispiel 1, mit einer Geschwindigkeit von 132 m/min eingesaugt, durch die Zugspannung entwirrt und auf eine Breite von je 500 mm ausgebreitet. Die Querschnittsfläche der Einzugszone der Kabelspreizdüse beträgt 80 x 3 mm und vergrößert sich bis zur Austrittsfläche auf 500 x 25 um. Die Lange der Zonen beträgt EZ = 50 mm, SZ = 17 mm, AZ = 500 mm.
• Seitenteile sind eben, der Winkel ß beträgt 19°.
• Der mittlere Abstand der parallelen Kapillaren beträgt in diesem Beispiel 310 /U bei 11 /u Kapillarendurchmesser.
• Der aus den 3 Teilfloren durch Zusammenfassen gebildete Faserflor von einer Breite von 1 500 mm wird einige Zentimeter unterhalb der Düse durch einen Heißdampfstrahl ausgesetzt und somit wird die dreidimensionale Kräuselung ausgelöst. Die so gebildete Watte hat ein Flächengewicht von 60 g/m2 bzw. eine Dichte von lo 2 g/cm3; die Längenschrumpfung durch das Auslösen der dreidimensionalen Kräuselung lag in diesem Beispiel 2 : 1, d.h. die Watte wird mit einer Geschwindigkeit von 66 m/min angeliefert, Beispiel 3: Ein Faserkabel aus Polyäthylenglykolterephthalat der Gesamtstärke 80 ooo dtex aus latent dreidimensional kräuselfähigen Kapillaren des Einzeltiters 44 dtex wird nach (BE-PS 76943I) durch asymmetrisches Abkühlen nach dem Schnielzspinnen an einer gekühlten Walze und durch Verstrecken in einem Bandstraßenprozeß so hergestellt, daß die Kräuselung nicht ausgelöst wird und anschließend auf großen Spulen aufgewickelt.
• Das aufgewickelte Kabel wird dann von einem Abzugsorgan wieder abgespult und von der Kabelspreizdüse unter Spannung von einem Luftstrom von 53 Nm3/h bei 4,2 atü mit einer Geschwindigkeit von 37 m/min übernommen, entwirrt und ausgebreitet zu einem Flor, aus dem durch Auslösen der dreidimensionalen Kräuselung eine Polsterwatte von 5 10-3 g/cm3 bzw. 200 cm3/g bei einem mittleren Kapillarenabstand von 1570 /u bei 62 JU Durchmesser geformt wird.
• Die Querschnittsflächen der Kabelspreizdüse betragen an der Einzugszone 45 x 2,5 mm, am Austritt 300 x 15 mm. Die Längen EZ, SZ und AZ betragen 50, 35 und 620 mm, Winkel ß ist 150.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Watte aus dreidimensional gekräuselten endlosen Einzelkapillaren aus synthetischen Hochpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faserkabel aus latent dreidimensional kräuselfähigen Einzelkapillaren durch eine oder mehrere Kabelspreizdüsen zu einem Flor von im wesentlichen parallel und äquidistant angeordneten Einzelkapillaren aufgelöst wird, mit einem gegenseitigen Abstand der Einzelkapillaren in der Größenordnung des Durchmessers jener Wendel, die von den Kapillaren nach Auslösung der dreidimensionalen Kräuselung gebildet wird, und daß anschließend an diese Auflösung die dreidimensionale Kräuselung dieser Einzelkapillaren ausgelöst wird, während sie sich in spannungslose Zustand befinden.

2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserkabel mit lo - 1 000 tex pro mm2 Querschnittsfläche der Einzugszone der Kabelspreizdüse durch Injektorwirkung von einem Treibmedium mit einer Geschwindigkeit des Faserkabels zwischen 2o und 500 m/min in die Einzugszone eingezogen wird und in der anschließenden Entwirrungszone der Kabelspreizdüse das Faserkabel aufgrund der durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Faserkabel und Treibmedium entstehenden Zugspannung gespannt und somit ent-wirrt wird und daraufhin in der anschließenden, in Blasrichtung divergenten Auispreiz- und Entspannungszone der Kabelspreizdüse aufgrund der divergenten Strömung auf die lo- bis 100fache Querschnittsflächeausge breitet wird, wobei die Geschwindigkeit des stets laminar strömenden Treibmediums und damit die Zugspannung an den Einzelkapillaren während des gesamten Transportweges durch die Kabeispreizdüse über die jeweilige Querschnittsfläche der Kabelspreizdüse konstant bleibt und in der Entspannuigszone der Kabelspreizdttse kontinuierlich auf vernachlässibar kleine Werte absinkt, wodurch die Kapillaren die anechließende Aufllösevorrichtung als gleichmäßiger Flor, gebildet aus ii wesentlichen parallelen, äduistanten und s,pannungslen Einzelkapillaren erreichen.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und'2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelspreizdüse mit gasförmigen Treibmedien, vorzugsweise Druckluft betrieben wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis -3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Kabelspreizdüse an jeder Stelle rechteckig ist.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der Aufspreizzone der Kabelspreizdüse im Bereich von 40- 300 liegt.

6. Verfahren nach Ansprechen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung des Faserkabels sich unmittelbar an die Herstellung des-- Faserkabels anschließt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß.

das Faserkabel aus latent dreidimensioanl kräuselfähigen Elnzelkapillaren auf eine Spule aufgewickelt wird und in einem getrennten Prozeß der Kabelspreizdüse vorgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserkabel aus latent dreidimensional krRuseliäiligen Einzelkapillaren nach einer leichten Stauchkammerkräuselung in einen Reservoir abgelegt wird und in einem getrennten Prozeß der Kabelspreizdüse vorgelegt wird.

9. Verwendung der nach Ansprüchen 1 bis 8 hergestellten Watten zur Herstellung von Vliesen.