DE2211691A1

DE2211691A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus endlosen Fasern

Info

Publication number: DE2211691A1
Application number: DE19722211691
Authority: DE
Inventors: Charles Ecully Togny Jean Sainte Foy Les Lyon Marchadier, (Frankreich)
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1971-03-10
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1972-09-21
Also published as: DE2211691B2; DE2211691C3; FR2128216A1; FR2128216B1

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.

PATENTANWÄLTE

POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER

geändert eingegangen am ja.\ii~.

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RH 3743

ILHOHE-POULENC-TEXTILE, Paris 8 eine, Frankreich

Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus endlosen !Fasern.

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung .von Vliesen aus endlosen Chemiefasern, die vorzugsweise zufällig quer zum Vlies angeordnet sind.

Solche Vliese werden in der Literatur häufig mit dem allgemeinen Ausdruck "spunbonded"-Vliese "bezeichnet. Mit "spunbonded" (dieser Ausdruck -wird der Einfachheit halter im Verlauf der Beschreibung verwendet) wird ein nicht gewebtes Vlies bezeichnet, das au3 endlosen Faaorn gebildet wird, die zufällig quer zum Vlies angeordnet sind. Die Herstellung solcher Vlieoe besteht schematioch aus dem Extrudieren durch eine mit Löchern durch-

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"bohrte Spinndüse eines geschmolzenen oder sogar aufgelösten organischen polymeren Materials, aus dein Orientieren der extrudierten Pasern durch Verstrecken des Bündels mit Hilfe eines oder mehrerer Strahlen komprimierter Luft, und schließlich im Aufnehmen des auf diese V/eise gebildeten Bündels auf einer bewegbaren Hatte, wobei die Geschwindigkeit und die Richtung der Vorwärtsbewegung dieserMatte in der Vieise gesteuert werden, daß ein nicht verwebtes Vlies im wesentlichen regelmäßig und mit gewünschter Dicke gebildet wird. In der Praxis wird in diesem Stadium des Herstellungsverfahrens eine Kalibrierung oder Kalandrierung, vorzugsweise mit Wärme, von der Art ausgeführt, daß die Einzelfasern miteinander verbunden werden, was das Zusammenhalten des Vlieses erheblich verbessert. Im allgemeinen genügt eine leichte Kalibrierung.

Bei der Herstellung solcher Vliese werden nach dem Extrudieren und Verstrecken mit Hilfe einer Pluidvorrichtung, insbesondere mit Druckluft, die Pasern auf einer bewegbaren Aufnahmematte angeordnet. Die Verteilung der Pasern auf dieser Matte geschieht insbesondere mit Hilfe von Ablenkeinrichtungen. Diese Ablenkeinrichtungen weisen die Porm von ebenen oder gekrümmten Oberflächen, vorzugsweise von Drehoberflächen, auf, wobei die letzteren konkav oder konvex in bezug auf die Richtung des Auftreffens der Pasern auf die Ablenkeinrichtung sein können.

Bei den bekannten Verfahren, die diese Ablenkeinrichtungon verwenden, hängt das Erhalten eines homogenen Vlieses hauptsächlich von der Regelmäßigkeit der ursprünglichen Vliese ab, die jeweils von einem Faserbündel stammen, das mit Hilfe einer Ablenkeinrichtung ausgebreitet ist. Die Ausbreitung des Bündels, das von der Verstreckdüse kommt, durch dio Ablenkeinrichtung ist sehr häufig unregelmäßig, da das auftreffende Bündel in dein Moment der Berührung der Pa3ern mit der Ablenkeinrichtung nicht ausreichend flach gemacht ist.

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Das Ziel der Erfindung "besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus endlosen Fasern, die in' zufälliger Weise euer zu dem Vlies angeordnet sind, wobei die Vorrichtung Einrichtungen zum Spinnen, Einrichtungen zum pneumatischen Verstrecken, wenigstens eine Ablenkeinrichtung und eine' Transportmatte umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen den Einrichtungen zum Verstrecken und der Ablenkeinrichtung eine Einrichtung angeordnet ist, die besteht aus

- einem geradlinigen Führungsrohr für die Fasern, das im wesentlichen in der Achse des Austrittsrohres der Verstreckdüse angeordnet ist, wobei das Verhältnis der länge in mm zu dem

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Querschnitt in mm des Führungsrohres zwischen 5 und 100 mm

• liegt,

- und einem Rohr, das sich am Ende des Führungsrohres befindet und mit diesem ein Stück bildet, mit einem Querschnitt, der. im wesentlichen konstant und im wesentlichen gleich dem des Führungsrohres ist, wobei dieses Rohr wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die in bezug auf die Achse des Führungsrohres geneigt ist und diese Achse schneidet.

Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel dieser Oberfläche in bezug auf die Achse des Führungsrohres zwischen 10 und 45°, und das stromab liegende Ende des Rohres ist im wesentlichen eben und beschreibt ein Trapez, dessen kleinste Grundlinie von dem stromab liegenden Ende der ebenen Oberfläche gebildet wird.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr durch wenigstens ein anderes verlängert ist, welches einen im wesentlichen gleichen Querschnitt, wie das erste besitzt und eine Oberfläche aufweist, die in bezug auf die des ersten Rohres geneigt ist und sich auf der entgegengesetzten Seite zu dieser in bezug auf den Durchgang der Fasern befindet. Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel der zweiten ebenen Oberfläche in bezug auf die

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erste zwischen 10 und 45°.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie-· len unter Bezugnahme auf die "beigefügte Zeichnung näher erläutert.

?ig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus endlosen Chemiefasern durch direktes Spinnen in Betrieb, wobei die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt wird.

Pig. 2 zeigt perspektivisch eine Teilansicht der wesentlichen Teile der Vorrichtung.

Pig. 3 zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Pig. 1 treten die endlosen Chemiefasern 1, die von der nicht gezeigten Spinneinrichtung kommen, durch die Verstreckdüse 2, welche sie durch das Rohr 2 verlassen. In der Verlängerung dieses Rohres ist das Führungsrohr 4 für die Pasern angeordnet, das z.B. einen geraden, rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt haben kann und den Zweck hat, das Faserbündel regelmäßig zu machen. Sein stromab liegendes Ende ist fest mit dem Rohr 5 verbunden. Am Ausgang des Führungsrohres 4 treffen die Pasern auf die vorzugsweise ebene Oberfläche 51 (Fig. 2), die in bezug auf die Achse des Führungsrohres 4 geneigt ist und diese Achse schneider.. Bei der Berührung mit dieser Oberfläche bilden die Fasern ein sehr flaches Bündel mit im wesentlichen parallelen Rändern, das einem Band gleicht. Dieses Bündel trifft auf seinem ¥eg auf die Ablenkeinrichtung 6, die es ausgebreitet auf die Aufnahmematte 7 zurückwirft, auf welcher sich das Vlies bildet.

In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Art der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Während des Betriebs trifft das Faserbündel mit im wesentlichen rundem.Querschnitt auf die Oberfläche 511 des Rohres 51 und wird in ein flaches Bündel mit

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im wesentlichen parallelen Rändern umgewandelt.

Pig. 3 zeigt schematisch eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfaßt zusätzlich zu den Führungsrohr 4 und dem Rohr 51 ein zweites Rohr 52, das fest mit dem vorhergehenden verbunden ist und im wesentlichen einen Querschnitt gleicher Große aufweist. Im Betrieb zeigt das Bündel nach dem Auftreffen auf die Oberfläche 511 die Form eines flachen Bandes, das auf die zweite ebene Oberfläche 521 trifft. Diese Oberfläche befindet sich auf der anderen Seite zu der Oberfläche 511 in bezug auf die Bahn der Pasern. Die Neigung dieser zweiten Oberfläche in bezug auf die erste Oberfläche ist denselben Begrenzungen unterworfen, wie der Einfallswinkel, des Bündels, das auf die Oberfläche 511 auftrifft. Dieses zweite Rohr hat den Zweck, die Stabilität des Bündels in der Form eines flachen Bündels mit parallelen Rändernzweiter zu verbessern, was es ermöglicht, eine regelmäßige Ablagerung der Fasern auf der Aufnahmematte und dadurch ein sehr homogenes Vlies zu erhalten.

Am Ausgang des Rohres 51 bzw. des Rohres 52 trifft das flache Bündel auf die Ablenkeinrichtung 6, die besser als mit den bekannten Vorrichtungen das Bündel ausbreiten und auf die Aufnahmematte auf einmal ein breiteres und regelmäßigeres Grundvlies geben' fcfnn. Die Ablenkeinrichtung kann eben, konkav oder konvex sein. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn eine konische ablenkende Oberfläche verwendet wird.

Die folgenden Beispiele erläutern die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beispiel 1

Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung wird ein nicht verwebtes Vlies hergestellt, indem acht Bündel von endlosen Fasern aus Athylenpolyterephthalat von 4»4 dtex durch die runden lö-

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eher von 0,5 mm Durchmesser einer Spinndüse direkt gesponnen werden. Die Extrudiergeschwindigkeit beträgt ungefähr 2,6 g/tnin/ Loch. Die Fasern werden anschließend in einem Verhältnis von 3,5 in einer Düse mit komprimierter Luft verstreckt und laufen dann durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die die folgenden Eigenschaften aufweist:

Der Querschnitt des strömungsabwärts gelegenen Endes des Führungsrohres, der gleich dem strömungsaufwarts gelegenen Ende des

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folgenden Rohres ist, beträgt 154 mm , was einem Verhältnis von Länge zu Querschnitt von etwa 26 sun entspricht. Die ebene Oberfläche bildet mit der Achse der Verstreckdüse und dem Führungsrohr einen Winkel von 20°.

Die Ablenkeinrichtung ist ein fester, vertikaler Drehkegel von einem halben Öffnungswinkel an der Spitze von ungefähr 30°, wobei sich seine Spitze 30 mm vom unteren Ende des Rohres entfernt befindet, und wobei die Fasern auf die Ablenkeinrichtung ungefähr 5 mm von der Spitzendes Kegels entfernt auftreffen. Der Abstand zwischen diesem Auftreffpunkt und der Aufnahnieraatte beträgt 400 mm.

Für jede Spinnstellung erhält man ein Grundvlies von 400 mm Breite, während beim Betrieb unter- den gleichen Bedingungen, wobei aber das System aus Führungsrohr und anschließendem Rohr entfernt ist, die Ausbreitung dieses Ga?undvliese3 nur 100 am ist.

Beispiel 2

Das vorhergehende Beispiel wird wiederholt, wobei die konische Ablenkeinrichtung durch, eine feste,ebene Ablenkeinrichtung ersetzt wird, und wobei die ebene Oberfläche des Rohres so eingestellt wird, daß sie einen Winkel von 30° uit der Achse der Verstreckdüse und des Führungsröhres bildet. lian erhält Grundvliese von 350 mm Breite, die aber eine höhere Regelmäßigkeit aufweisen, als die in Beispiel 1 erhaltenen Vliese.

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Bsispiel 3

Beispiel 2 v.'ird wiederholt mit dem Unterschied, daß der ebenen Ablenkeinrichtung eine Drehbewegung um die vertikale Achse des Führungsrohres mit einer Amplitude von 25° und mit 30 Hin- und Herbewegungen/Minute erteilt wird.

Das Ausbreiten ist etwas besser als im vorhergehenden Fall, und das Durcheinanderbringen der lasern ist ausgezeichnet.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen aus endlosen Fasern j die in zufälliger liaise quer zu dem Vlies angeordnet sind, mit einer Einrichtung zum Spinnen, einer pneumatischen Einrichtung zum Verstrecken, wenigstens einer Ablenkeinrichtung und einer Transportmatte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verstreckeinrichtung und der Ablenkeinrichtung eine Einrichtung angeordnet ist, die besteht aus

- einem geradlinigen Führungsrohr für die Fasern, welches im wesentlichen in der Achse des Ausgangsrohres der Verstreckdüse angeordnet ist, wobei das Verhältnis der länge

in mm zu dem Querschnitt in mm des Führungsrohres zwischen

5 und 100 mnT¹ liegt,

- und aus einem Rohr, das sich am Ende des Führungsrohres und fest mit diesem· verbunden befindet, mit einem Querschnitt, der im wesentlichen konstant und im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Führungsrohres ist, wobei dieses Rohr wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die in bezug auf die Achse des Führungsrohres geneigt ist und diese Achse schneidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der ebenen Oberfläche in bezug auf die Achse des Führungsrohres zwischen 10 und 45 ⁶ liegt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stromab liegende Ende des Rohres im wesentlichen eben ist und ein Trapez umschreibt, dessen · _x kleinste Basisseite durch das stromab liegende Ende der ebenen Oberfläche gebildet wird.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- % durch gekennzeichnet', daß das Rohr durch wenigstens ein anderes Rohr verlängert ist, dessen Querschnitt im wesentlichen gleich dem des ersten Rohres ist, und das eine ebene Oberfläche aufweist, die in "bezug auf die des ersten Rohres geneigt ist und sich auf der Seite befindet, die sich dieser ebenen Oberfläche des ersten Rohres in bezug auf den Durchgang der Fasern gegenüber befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ITeigungswinkel der zweiten ebenen Oberfläche mit der ersten zwischen 10 und45° liegt.

6. •ftelosen dieNin zufälliger Weise quer zu dem Vlies; angeordnet s>*id, mit eiWr Einrichtung zum Spinnen, einer pneumatiscjaen Einrichtuh^ zum Verstrecken, wenigstens·einer A/ki£nkeinrichtung undSeiner Transportmatte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen derNVerstreckeinrichtung und^der Ablenkeinrichtung eine Einrichtung angeordnet ist, drie besteht aus

- einem geradlinigen Ktorungsrohr/für die Fasern, welches im wesentlichen in" der Acb^e de^Aus gang sr obres der Verstreckdüse, angeordnet ist, ιίδζθί das Verhältnis der Länge in mm zu dem Querschnitji/in tnnrN^s Führungsrohres zwischen 5 und 100 cT¹ liegt,

- und aus einem Ä^hr, das sich am EndeNa^s Führungsrohres

und fest mit fiesem verbunden befindet, inrt einem Querschnitt, der im wesentlichen konstant und im wesentli^en gleich dem Quersoh#itt des Führungsrohres ist, wobei diesesNRohr wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die in Dfe^ug auf Achse des Führungsrohres geneigt ist und diese AoKS

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