DE2235643C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines aufgefaserten bzw. aufgebauschten oder eines faserigen Endproduktes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ausgefaserten bzw. aufgebauschten Endproduktes aus einem faserigen Ausgangsmaterial oder zur Herstellung eines faserigen Endproduktes, aus monoaxial orientiertem Kunststoff als Ausgangsmaterial, wobei ein Bausch- oder Blähmittel unter Druck und Hitze in das Material gebracht und dort bei Wiedererreichen des Atmosphärendruckes durch Ausdehnung des Mittels das Material aufgefasert bzw. aufgebauscht wird.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt (DT-OS 00 413), bei dem ein expandierbares Material durch eine Druckzone gefördert und infolge Entspannung am Ende der Druckzone expandiert wird. Bei dem bekannten Verfahren geht es darum, bei zur Herstellung von Schaumstoffen dienenden Thermoplasten im Verarbeitungsbereich eine niedrige Fließviskosität zu erhalten, das Fließvermögen aber zu senken um so ein Austreten der das Aufschäumen bewirkenden Gasphase während des Abkühlens aus den Polymeren zu verhindern. Zu diesem Zweck wird bei dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung die Kunststoffmasse während des Durchlaufs durch eine von der Form gebildete Druckzone bereits vernetzt. Es kann so beim Austreten der Masse aus der Form das Treibmittel nicht mehr freigesetzt werden, so daß eine vernetzte

Schaumstoffbahn entsteht. Im wesentlichen geht es also bei dem bekannten Verfahren nur darum, die noch nicht vernetzte Kunststoffmasse für eine gewisse Zeit so zu umschließen, daß ein Austreten von Treibmittel unmöglich ist und dann, sobald die Kunststoffmasse eine entsprechende Konstitution besitzt, infolge der Wirkung des Treibmittels eine Expansion zu ermöglichen. Auf jeden Fall ist davon auszugehen, daß das bekannte Verfahren nicht zum Aufbauschen bzw. Aufhsern faseriger Materialien oder zum Poren zerstörenden Bearbeiten sonstiger Materialien geeignet ist.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (DT-OS 20 03 422) wird das zu behandelnde Material mit Wasser benetzt und dann erhitzt, wobei durch den Dampf die Zellenmembranen aufgebrochen werden. Es wird dabei davon ausgegangen, daß gleichzeitig mit der Aufheizung das Entweichen des Dampfes längs mindestens einer beheizten Seite, aber unter Freihaltung mindestens einer Fläche des Zellenmaterials verhindert wird. Infolgedessen ist als wesentliche Lehre des bekannten Verfahrens anzusehen, daß eine Auffaserung nur dann möglich ist, wenn während der Aufheizung mindestens eine Fläche des Zellenmaterials freigehalten wird. Irgendein Hinweis auf die Möglichkeit der Behandlung von faserigem Material gemäß dem bekannten Verfahren ist nicht zu erkennen.

Schließlich ist bereits seit einigen Jahrzehnten der sogenannte »Masonite«-Prozeß (DT-PS 4 92 795 und 5 89 844) zur Aufbereitung von Holzschnitzeln od. dgl. zum Zwecke der Papierherstellung bekannt. Bei dem Masonite-Prozeß wird so vorgegangen, daß das aufzubereitende Ausgangsmaierial in Form verhältnismäßig kleiner Schnitzel, Abschnitte usw. in eine Druckkammer, eine sogenannte »Kanone«, eingefüllt und dort während einer bestimmten Zeit einem relativ hohen Druck (von wenigstens 18, tatsächlich im allgemeinen 2iJatü) ausgesetzt wird. Sobald dieser Druck ausreichend lange Zeit auf das zerkleinerte Material eingewirkt hat, läßt man das Material dann durch öffnen eines Ventiles aus der Druckkammer austreten, wodurch das Material eine gewisse Zerkleinerung erfährt. Voraussetzung für die Durchführung des Masonite-Prozesses ist, daß die Druckkammer jeweils vollständig gefüllt, dann der Druck aufgebaut und nach Einwirkung des erforderlichen Druckes über eine ausreichende Zeit zumindest der größte Teil des Druckkammer-Inhaltes explosionsartig ausgetragen wird. Dies hat zur Folge, daß nach dem Masonite-Prozeß niemals kontinuierlich gearbeitet werden kann. Weiterhin ist der Masonite-Prozeß keinesfalls auf bahnförmiges oder blattförmiges Material anwendbar, da Voraussetzung für den Masonite-Prozeß ist, daß das Ausgangsmaterial entsprechend zerkleinert in die Druckkammer eingebracht wird. Schließlich ist zu berücksichtigen, daß bei Anwendung des Masonite-Prozesses eine äußerst starke Auffaserung bzw. Aufspaltung erwartet werden muß, weshalb bei Behandlung bahnförmigen Materials — sofern diese überhaupt ermöglicht werden kann — unbedingt eine Zerstörung der Bahn infolge des explosionsartigen Austretens aus der »Kanone« befürchtet werden muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere zur Behandlung von Materialien in Bahnoder Schichtform geeignetes Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welches ein kontinuierliches Arbeiten gestattet

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, bei dem gattungsgemäßen Verfahren derart vorzugehen, daß das Ausgangsmaterial in Bahnform oder als Schicht in an sich bekannter Weise kontinuierlich durch eine von zwei einander gegenüberliegenden Flächen gebildete Druckzone in Gegenwart eines Bausch- oder Blähmitteis, gegebenenfalls unter Beheizung mindestens in einem Teil der Druckzone gefördert wird und daß am Ende der Druckzone die Flächen zur Verminderung des auf das Ausgangsmaterial wirkenden Druckes voneinander getrennt werden.

Das Vorgehen nach der Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorzügen gegenüber den bekannten Verfahren, insbesondere auch gegenüber dem Masonite-Prozeß. Zum einen ist nach der Erfindung eine Aufbauschung und Auffaserung bzw. die Herstellung eines faserigen Endproduktes mit sehr verschiedenartigen Eigenschaften möglich, wobei der Grad der Auffaserung bzw. Aufbauschung durch entsprechende Ausbildung der Druckzone sowie die Arbeitsbedingungen eingestellt werden kann. Weiter ist insbesondere gegenüber dem Masonite-Prozeß vorteilhaft, daß bei einem Vorgehen nach der Erfindung erheblich geringere Drücke ausreichen. Dies ist auch von Bedeutung im Hinblick auf die Materialien, die behandelt werden sollen. Eine Vielzahl von Materialien können nämlich den hohen Drücken des Masonite-Prozesses nicht ausgesetzt werden, ohne zerstört zu werden. Weiter ist natürlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit des kontinuierlichen Arbeitens von wesentlichem Vorteil, wobei infolge der kontinuierlicher. Förderung unter Verwendung nur verhältnismäßig niedrigen Druckes in der Druckzone die Druckabbau-Geschwindigkeit, die für den Grad der Auffaserung bzw. Aufbauschung maßgeblich ist, in einfacher Weise lediglich durch Erhöhung der Fördergeschwindigkeil vergrößert werden kann. Sofern daher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren relativ empfindliche Materialien behandelt werden sollen und trotzdem eine starke Auffaserung bzw. Aufbauschung angestrebt wird, kann in einfacher Weise so vorgegangen werden, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials durch die Druckzone vergrößert wird, wobei dieser Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit praktisch keine Grenzen gesetzt sind.

Schließlich ist ein weiterer Effekt des Verfahrens nach der Erfindung zu erwähnen, der allerdings auch bei dem Masonite-Prozeß eintreten dürfte. Der rasche Druckabfall an der Ausgangsseite der Druckzone hat nämlich eine entsprechende rasche Temperaturverminderung in dem Material bzw. dem Bausch- oder Blähmittel zur Folge. Dieser Temperaturabfall kann, ohne daß eine zusätzliche Kühlung erforderlich wäre, zum »Einfrieren« des Bauscheffektes verwendet werden, wobei eine derartig rasche Abkühlung insbesondere dann günstig ist, wenn thermoplastische Materialien verarbeitet werden. Werden derartige Materialien nämlich nach der Expansion nicht gekühlt, so kann eine Relaxation zu einem weniger gebauschten Zustand eintreten. Versuche haben z. B. gezeigt, daß eine kunstharzbehandelte gewebte Baumwollage, die erfindungsgemäß mit Wasser als Bauschmittel bei einem Druck von 3 at und einer Temperatur von 133° C am Ende der Druck- und Heizzone behandelt wurde, nach der Behandlung eine dem 2,15fachen ihrer ursprünglichen Dicke entsprechende Dicke besaß, während sowohl ihre Länge als auch ihre Breite um 5 % abgenommen hatte. Dies führte jedoch zu einer verbesserten Streck- und Dehnfähigkeit.

Als Bausch- oder Blähmittel eignen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Mittel. Beispielsweise kann das

Bausch- oder Blähmittel ein flüssiges Lösungsmittel oder ein Quellmittel für das jeweilige expandierbare Material sein, das sich sehr rasch aus dem Materia! verflüchtigt, wenn der Druck abfällt und das das expandierbare Material aufbauscht und voluminöser macht oder auf sonstige Weise die physikalische Struktur und die Eigenschaften des Materials verändert. Ein das Material nicht lösendes Mittel, beispielsweise Wasser (das in den meisten Fällen verwendet wird) oder fluorierte Kohlenwasserstoffe, das in dem zu behandelnden Material absorbiert wird, kann in gleicher Weise wirken. Es ist sogar denkbar, feste Bläh- oder Bauschmittel, einzusetzen. Weiter ist es auch möglich, als Bausch- oder Blähmittel ein Mittel zu verwenden, das von Haus aus in dem zu behandelnden Material vorhanden ist, z. B. die Feuchtigkeit. Dieses Mittel kann dem zu behandelnden Material vor dessen Eintreten in die Druckzone zugeführt werden. Besonders günstig ist es auf jeden Fall, wenn als Bausch- oder Blähmittel ein vorbeheiztes strömendes Medium verwendet wird, das mindestens teilweise den Wärme- und Druckbedarf der Druckzone deckt, da dann die zusätzliche Heizung von außen entfallen oder die Leistung einer solchen Heizung vermindert werden kann. Ein solches Bläh- oder Bauschmittel ist Gas oder Dampf, z. B. hochgespannter Dampf.

Als zweckmäßig hat sich weiter erwiesen, wenn das Ausgangsmaterial in der Druckzone in Gegenwart eines Klebemittels behandelt wird. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere jedoch nicht ausschließlich für Materialien ohne thermoplastische Eigenschaften (z. B. Tabak, Papier) angebracht, wenn eine Relaxation teilweise oder ganz verhindert werden soll. Wenn z. B. Wasser als Bausch- oder Blähmittel angewendet wird, wie dies bei der Erzeugung von Flauschtabak oder bauschigem oder geschäumtem Papier der Fall sein kann, werden dem Wasser als Klebemittel wasserlösliche Polymere zugesetzt. Besonders günstig ist die Verwendung eines Klebemittels aber, wenn eine Relaxation von faserigem, thermoplastischem Material verhindert werden soll.

Es kann von Vorteil sein, wenn das Ausgangsmateiial in der Druckzone in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels, z. B. von Seife, schäumenden oder nicht schäumenden synthetischen Detergenzien, behandelt wird, da dann eine erhöhte Durchdringung und verbesserte Expansion erreichbar ist. Dies gilt insbesondere für die Verarbeitung von Tabak, Papier und Faservliesen.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich auf eine sehr große Vielzahl von Materialien anwenden. Besonders günstig ist es jedoch, wenn als Ausgangsmaterial, Tabak, Papierpulpe, Papier, beschichtetes Gewebe, nicht gewebter Stoff, gewebter oder gewirkter thermoplastischer Stoff, thermoplastische Fasern oder natürliche Fasern, z. B. Baumwolle, Jute oder Kenaf, verwendet werden. Die physikalischen Eigenschaften der vorerwähnten Materialien lassen sich durch eine erfindungsgemäße Behandlung in weiten Grenzen variieren. Zum Beispiel kann aus Tabakstengeln, die üblicherweise Abfall sind, durch Auffaserung ein durchaus brauchbares Produkt erzeugt werden. Die Eigenschaften von Papierpule bzw. Papier können durch Auffaserung verbessert werden. Es ist sogar möglich, eine Folie aus monoaxial orientiertem Kunststoff, die weder Poren noch Fasern besitzt, in einen faserigen Zustand zu versetzen, wodurch sich die Anwendungmöglichkeiten für derartigen Folien erheblich erweiteren lassen. Entsprechendes gilt für die beschichteten Gewebe, nicht gewebten Stoffe, gewebt oder gewirkte thermoplastische Stoffe, thermoplasti sehe Fasern und insbesondere auch natürliche Faserr Es leuchtet ein, daß sich aus Baumwolle oder Jutefasen größerer Feinheit Produkte mit höherem Verbrauchs wert erzeugen lassen. Insbesondere kann auch Kenaf zi hochwertigen Erzeugnissen verarbeitet werden, wenr eine entsprechende Auffaserung erfolgt ist Dabe werden bei einem Vorgehen nach der Erfindung an die

ίο physikalische Form der Materialien nur relativ geringe Anforderungen gestellt

Beispielsweise lassen sich Kunstfasern, z. B. Nylon gemäß der Erfindung dadurch auffasern bzw. expandieren, daß die Faser zuerst durch Behandlung mit einem

ij Quellmittel gequollen (für Nylon beispielsweise Glykol oder 2 % Phenol in Wasser oder 2 % Metacresol in Wasser) und dann erfindungsgemäß weiterbehandelt wird. Dabei wird jede Faser oder jedes Garn zu Fasern aufgespalten und in ein Bündel von sehr feinen, mehr

ίο oder weniger ineinander verschlungenen Fasern oder Fibrillen, d. h. in eine garnartige Struktur überführt, durch die die Flexibilität, die Absorptionsfähigkeit, die Färbbarkeit, das Bauschvermögen usw. verbessert werden.

2j Bei Baumwolle ergibt sich durch die Behandlung gemäß der Erfindung eine Verminderung der Dichte und eine Verbesserung der Absorptionsfähigkeit. Zudem wird die Festigkeit der Baumwolle erhöht, da die Fibrillen gestreckt werden, so daß der resultierende Zuwachs an Flexibilität der Fasern eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Knittern ergibt.

Bei der Behandlung von Jute nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auf das herkömmliche Kardieren verzichtet werden, so daß die beim normalen Kardieren auftretende Verkürzung der Fasern ausgeschaltet wird. Wenn Kenaf gemäß der Erfindung behandelt wird, werden die relativ groben Fasern in Einzelfasern aufgespaltet, die die gleiche Feinheit wie Jute aufweisen. Infolgedessen ist Kenaf dann auch entsprechend weitgehend verwendbar. Als Bauschmittel wird dabei zweckmäßig Wasser und ein Druck von 4 at bei einer Temperatur von 143° C an der Auslaßseite der Druck- und Heizzone angewendet. Entsprechend Jute, Baumwolle und Kenaf kann natürlich auch Sisal behandelt werden.

Weiter ist es nach der Erfindung möglich, daß als Ausgangsmaterial ein Gewebe verwendet wird, dessen Fasern oder Garne bei Expansion des Bausch- oder Blähmittels voneinander entfernt werden. Dadurch erhält man Gewebe mit völlig neuen Eigenschaften. Bei einem derartigen Vorgehen wird zweckmäßig ein solches Bausch- oder Blähmittel eingesetzt, welches auch zu einer Trennung der Fibrillen und Einzelfasern des Gewebes führt, um so eine weitere Verfeinerung zu erreichen.

Wird als faseriges Ausgangsmaterial ein Druckgas absorbierender Werkstoff verwendet, so ist es günstig, das Druckgas unbeheizt in die Druckzone einzuführen. Besonders gute Verfahrensergebnisse lassen sich erzielen, wenn wenigstens eine der Flächen der Druckzonc zur Bewegung des Materials vorwärts bewegt wird, wenn durch die andere der Flächen gesondert der Druckzone das unter Druck stehende, gas- oder dampfförmige Bausch- bzw. Blähmittel zugeführt wird, und wenn der Abstand der Flächen am Auslauf der Druckzone kontinuierlich zur Druckverminderung vergrößert wird. Die Mitbewcgung wenigstens einer der Flächen bringt dabei den Vorteil, daß

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höchstens eine geringfügige mechanische Einwirkung auf das Material erfolgt, somit die Eigenschaften praktisch ausschließlich abhängig von den Verfahrensbedingungen geändert werden. Außerdem läßt sich bei einem solchen Vorgehen die Vorrichtung besonders einfach aufbauen.

Wenn das Maß der Expansion des Materials am Auslauf der Druckzone gesteuert wird, so hat dies den Vorteil, daß an dieser Stelle nochmals eine Einwirkung auf das Material zur Beeinflussung des gewünschten Ergebnisses möglich ist.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden, zusammenwirkenden Flächen, die eine Druckzone mit einem Einlaß- und ,5 einem Auslaßende für das Material bilden und von denen eine sich bewegt und dabei das Ausgangsmateria! fördert, sowie mit Einrichtungen zur Zufuhr des unter Druck stehenden Bausch- oder Blähmittels und zur Beheizung der Druckzone vorgeschlagen, daß eine der zusammenwirkenden Flächen von einem stationären Schuh und die andere von einer rotierenden Trommel gebildet ist, und daß die Trommel zur Veränderung des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen gegenüber dem Schuh verstellbar ist. Eine derartige _2J Vorrichtung ist einfach im Aufbau und trotzdem äußerst wirksam. Die Verstellbarkeit des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen ergibt den Vorzug, daß sich die Druckzone hinsichtlich ihrer Weite und bezüglich des erreichbaren Überdruckes an das zu verarbeitende Material anpassen läßt.

Wenn der stationäre Schuh beheizt ist, so kann eine relativ einfach aufgebaute Heizung verwendet werden.

Der Vereinfachung des Aufbaus der Vorrichtung ist weiter förderlich, wenn mindestens ein Teil des stationären Schuhs zur Einleitung des Bausch- oder Blähmittels in die Druckzone porös oder perforiert ist, da dann auf bewegliche Leitungen usw. verzichtet werden kann.

1st am Auslaßende der Druckzone eine Einrichtung zur Steuerung des Druckabfalles vorgesehen, so kann die Expansionsgeschwindigkeit und damit der Grad der Aufbauschung bzw. Auffaserung verändert werden.

Fine andere Möglichkeit ist die, daß die Oberfläche des stationären Schuhes am Auslaufende der Druckzone gegenüber der Oberfläche der Trommel geringfügig zurückgesetzt ist. In diesem Falle erfolgt der Druckabbau stufenweise, was bei Behandlung bestimmter Materialien von Vorteil sein kann.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß mindestens eine der zusammenwirkenden Flächen der Vorrichtung aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht oder mit einem solchen beschichtet ist, weil sich dann die Abdichtung verbessern läßt.

Es sei hier noch darauf hingewiesen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Materialien anwenden läßt, die bereits in herkömmlichen Prozessen expandiert wurden.

Nachstehend wird das Verfahren nach der Erfindung in Verbindung mit mehreren Ausfiihrungsformcn von fo zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste, zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstcllung einer <,₅ weiteren Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung und

F i g. 3 schematisch und im Schnitt einen Teil der Vorrichtung gemäß F i g. 1 oder 2.

In den Fig. 1 bis 3 sind Ausführungsformen von Vorrichtungen gezeigt, die für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besonders geeignet sind.

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der lediglich eine einzige sich bewegende Fläche in der Druckzone vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Trommel 46, die in herkömmlicher Weise in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung in Drehung versetzt wird und deren zylindrische Oberfläche mit einem Mantel 48 aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Siliconkautschuk, bedeckt ist. Ein stationärer, hohler Schuh 50 ist unterhalb der Trommel angeordnet und weist eine teilzylindrische konkave Oberfläche 52 auf, die zum unteren Teil der Trommelumfangsfläche komplementär ist und von dieser nur einen geringen Abstand einhält. Die Oberfläche 52 des Schuhes 50 besitzt vorzugsweise einen Überzug aus einem nicht haftenden Material, z. B. Polytetrafluoräthylen, der der Trommel 46 gegenüber liegt. Der Schuh 50 wird beispielsweise durch hochgespannten Dampf beheizt, der über Einlaß- und Auslaßrohre 54, 56 zu- bzw. abgeführt wird. Im Betrieb werden das zu behandelnde Material und das Bauschmittel zwischen die umlaufende Trommel 46 und den Schuh 50 am Punkt A (vgl. Pfeil 25) eingegeben und durch die Drehung der Trommel 46 zum Punkt ß befördert, an dem das Material infolge der Trennung zwischen Trommel 46 und Schuhoberfläche 52 wieder austritt (vgl. Pfeil 27). Der Druckabfallgradient und damit die Expansionsgeschwindigkeit des Bauschmittels lassen sich in gewissem Ausmaß durch eine Klappe 58 steuern, die auf die Trommel 46 zu oder von dieser weg verschwenkt werden kann, so daß auf diese Weise die effektive Trenngeschwindigkeit zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 48,52 der Trommel 46 und des Schuhes 50 verringert oder erhöht wird. Die Trommel 46 kann federnd mittels entsprechender Fcdcrlager gegen die mit ihr zusammenwirkende Schuhoberfläche 52 gedrückt sein. Vorzugsweise ist sie aber einstellbar angeordnet, so daß ein veränderlicher freier Spalt zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen 48, 52 vorhanden ist. An die Stelle des Kautschuk-Mantels 48 auf der Trommel 46 kann ein eigener, endloser Kautschukriemen treten.

Eine der F i g. 1 ähnliche Ausführungsform ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Teil 52a der Fläche 52 des Schuhes 50 perforiert oder besteht aus einem porösen Werkstoff, so daß der Dampf oder ein sonstiges hailies, unter Druck stehendes Medium durch diese Fläche 52a in direkter Kontakt mit dem in der Druckzone eingeschlossener Material gelangt. In diesem Fall kann das unter Druck stehende Heizmedium gleichzeitig als Bauschmittc dienen, obwohl es auch hier möglich ist, Bauschmittel ir das zu behandelnde Material einzugeben, bevor diese; in die Vorrichtung eingespeist wird. Wird das Bausch mittel in zwei Stufen zugegeben, dann muß das in de ersten Stufe zugegebene nicht dasselbe sein wie das ii der zweiten Stufe zugegebene. Es kann bcispiclsweisi dem Material ein niedrig siedender Kohlcnwasserstof zugeführt werden, bevor dieses in die Vorrichtung eingespeist wird, in der dann hochgespannter Damp durch die Fläche 52a zugegeben wird. Das unter Druc stehende Heizmedium, das durch die Fläche 52 zugeführt wird, wirkt gleichzeitig als Schmiermittel, ut die reibungslose Förderung des zu behandelnde Materials durch die Druckzonc zu unterstützen. Di

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Fläche 52a besteht bei der Ausführungsform nach F i g. 2 zweckmäßigerweise aus Sintermetall oder gesindertem Polytetrafluorethylen.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 können an den Stirnseiten der Trommel 46 und des Schuhes 50 Dichtplatten zur Verhinderung eines seitlichen Entweichens von Bauschmittel aus der Druckzone angeordnet sein.

Fig.3 zeigt schließlich schematisch eine Modifikation an der Auslaßseite des Schuhes 50, die bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 eingesetzt werden kann. Hier ist das äußerste Ende 60 der Fläche 52 des Schuhes 50 geringfügig gegenüber der Oberfläche 48 der Trommel 46 zurückgenommen, um die Expansion des Bauschmittels und damit auch des zu behandelnden Materials zu beschränken. In der Ausführungsform nach F i g. 3 wird man die bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 bei Bedarf einsetzbare Klappe 58 normalerweise weglassen.

In einer modifizierten Arbeitsweise mit der Vorrichtung nach Fig.2 wird das zu behandelnde Material durch die poröse oder perforierte Fläche 52a mit unbeheiztem oder nur teilweise erhitztem Bauschmitte beaufschlagt, wobei die zusätzlich erforderliche Hitzi von einer anderen Heizquelle her zugeführt wird beispielsweise durch eine Innenbeheizung der Tromme

Gemäß einer Modifikation des erfindungsgemäßer Verfahrens ist bei Verarbeitung eines Materials, das sict als gut aufnahmefähig für Druckgas erweist, ein« Beheizung nicht vorgesehen. Ein solches Material is

ίο beispielsweise Naturfaser, wie Baumwolle, ]ute, Kenaf Als Druckgas kommt hier komprimiertes Kohlendioxid Druckluft od. dgl. in Frage. Das Gas, das als Bauschmit tel angewendet wird, wird unter Druck zugeführt unc zwischen den zusammenwirkenden Flächen untei Druck gehalten. Es expandiert das Material bei dei Druckabsenkung, wenn die Flächen auseinandergehen Nach dieser Verfahrensart kann die Vorrichtung gemäf: Fig.2 betrieben werden, wobei das unter Druck stehende, gasförmige Bauschmittel durch die poröse oder perforierte Fläche 52a zugeführt wird. Diese Prozedur ist jedoch ungeeignet, wenn das angestrebte Endprodukt noch wärmeverfestigt werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

22 643 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines ausgefaserten bzw. aufgebauschten Endproduktes aus einem faserigen Ausgangsmaterial oder zur Herstellung eines faserigen Endproduktes aus monoaxial orientiertem Kunststoff als Ausgangsmalerial, wobei ein Bausch- oder Blähmittel unter Druck und Hitze in das Material gebracht und dort bei Wiedererreichen des Atmosphärendruckes durch Ausdehnung des Mittels das Material aufgefasert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgungsmaterial in Bahnform oder als Schicht in an sich bekannter Weise kontinuierlich durch eine von zwei einander gegenüberliegenden Flächen gebildete Druckzone in Gegenwart eines Bausch- oder Blähmittels, gegebenenfalls unter Beheizung mindestens in einem Teil der Druckzone gefördert wird und daß am Ende der Druckzone die Flächen zur Verminderung des auf das Ausgangsmaterial wirkenden Druckes voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bausch- oder Blähmittel ein vorbeheiztes strömendes Medium verwendet wird, das mindestens teilweise den Wärme- und Druckbedarf der Druckzone deckt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial in der Druckzone in Gegenwart eines Klebemittels behandelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial in der Druckzone in Gegenwart e ncs oberflächenaktiven Mittels behandelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ar.sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial Tabak, Papierpulpe, Papier, beschichtetes Gewebe, nicht gewebter Stoff, gewebter oder gewirkter thermoplastischer Stoff, thermoplastische Fasern oder natürliche Fasern, wie Baumwolle, Jute oder Kenaf, verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Gewebe verwendet wird, dessen Fasern oder Garne bei Expansion des Bausch- oder Blähmittels voneinander entfernt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein solches Bausch- oder Blähmittel verwendet wird, welches auch zu einer Trennung der Fibrillen und Einzelfasern des Gewebes führt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als faseriges Ausgangsmaterial ein Druckgas absorbierender Werkstoff verwendet und das Druckgas unbeheizt in die Druckzone eingeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flächen der Druckzone zur Bewegung des Materials vorwärts bewegt wird, daß durch die andere der Flächen gesondert der Druckzone das unter Druck stehende, gas- oder dampfförmige Bausch- bzw. Blähmittel zugeführt wird, und daß der Abstand der Flachem am Auslauf der Druckzone kontinuierlich zur Druckverminderung vergrößert wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Expansion des Materials am Auslauf der Druckzone gesteuert wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei einander gegenüberliegenden, zusammenwirkenden Flächen, die eine Druckzone mit einem Einlaß- und einem Auslaßende für das Material bilden, und von denen eine sich bewegt und dabei das Ausgangsmaterial fördert, sowie mit Einrichtungen zur Zufuhr des unter Druck stehenden Bausch- oder Blähmitteis und zur Beheizung der Druckzone, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zusammenwirkenden Flächen von einem stationären Schuh (50) und die andere von einer rotierenden Trommel (46) gebildet ist, und daß die Trommel zur Veränderung des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen (48, 52) gegenüber dem Schuh verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Schuh (52) beheizt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des stationären Schuhes (52a)zur Einleitung des Bauschund Blähmittels in die Druckzone porös oder perforiert ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaßende der Druckzone eine Einrichtung (58) zur Steuerung des Druckabfalles vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (52) des stationären Schuhes (50) am Auslaufende der Druckzone geringfügig gegenüber der Oberfläche (48) der Trommel (46) zurückgesetzt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß mindestens eine der zusammenwirkenden Flächen (48, 52) aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht oder mit einem solchen beschichtet ist.