DE2245872A1 - Textiles flaechengebilde, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung - Google Patents

Description

• "Textiles Flächengebilde, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung" Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 22 12 326.8) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung textiler Flächengebilde wie Non-Wowens, Vliesstoffe oder Nadelfilz aus monoxial gestreckten, fibrillierten Folien auch in Verbindung mit verschiedenen Basern und/oder Füllstoffen sowie flüssigen, faserartigen und korn- oder pulferförmigen Bindemitteln nach Patent (Patentanmeldung P 22 12 326.8).
• Der Erfindung der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde eine oder mehrere Flach- oder Blasfolien zu extrudieren, fibrillieren, die fibrillierten Folien verschieden weit auszubreiten, zu einen textilen Flächengebilde zu verbinden und/oder verdichten sowie auch mit Fasern oder Füllmitteln anzureichern. Erfindungsgemäß wird das textile Flächengebilde aus einer oder vorzugsweise aus mehreren, verschieden breiten Flach- oder Blasfolien, welche z.3. mittels Nadelwalsen gitterartig fibrilliert und enschliessend auf eine gemeinsame Breite, die mindestens um 2% größer wie die Breite der breitesten Folie ausgebreitet sind, hergestellt. Dabei entsteh@@ aus den verschieden breiter Folien Faseret$e deren Fibrillen mit verschiedenen, nach Wunsch einstellbaren Winkeln zur Längsrichtung des Vliesstoffes liegen und je nach dem ob das Ausbreiten im kalten oder erwärmten Zustand vor genommen wurde, parallel oder in verschiedenen, bis senkrechten Winkeln zur Vliesfläche stehen, nach folgendem Fixieren, Verdichten, Anreichern mit Fasern oder Fülimitteln, die einzelnen Vlieskomponenten mittels flüssigen, faserartigen, korn- oder pulferförmigen Bindemitteln und/oder durch eine Wärmeeinwirkung verklebt oder an mehreren Berührungspunkten zusammengeschweißt werden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Verfahren und die Vorrichtung der Hauptanmeldung so zu verbessern, daß mit einer kleinen Anzahl verschieden breiter Ausgangsfolien auch sehr dicke, vielschichtige Flächengebilde hergestellt werden können, deren Volumen sich auch nachträglich durch eine Wärmebehandlung noch mehr vergrößern läßt.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Folien, vorzugsweise vor dem Ausbreiten, faltenförmig zum größeren Teil übereinander abgelegt und deren Ränder mittels Klebemitteln aber Klebebändern zusammengeklebt, durch erhitzen auf den Erwichungs-und/oder Schmelzpunkt zusammengeschweißt oder mittels Hilfsfäden zusammengenäht werden um eine, für die Weiterverarteitung geeignete, kompakte Folienbahn zu erhalten.
• Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß sich derart vorbereitete Folienbahnen auch auf herkömmlichen Maschinen z.B. auf Spannrahmen ausbreiten lassen, wobei aber darauf zu achten ist, daß die Bahnränder elastisch bleiben und/oder mit Vorgabe, wellenförmig auf die Kluppen der Spannrahmenketten anzubringen sind.
• In Weiterbildung der Erfindung werden die MolekUlordnungen und/oder deren Querverbindungen, der vorher monoxial gestreckten Folien dadurch teilweise verändert, daß die einzelnen Folien vor dem Fibrillieren oder zwischen dem Fibrillieren und dem Ausbreiten erwärmt und unter kontrolierter Spannung vorzugsweise in einem scharfen Winkel über eine Kante geführt und anschliessend möglichst abrupt abgekühlt werden, was zu latenten Spannungen in den Bolien führt, welche sich bei einer nachträglichen Wärmebehandlung auslösen lassen und zum Schrumpfen, Verfilzen und/ oder Vergrößern des Volumens-der aus so vorbereiteten Folien hergestellten Flächengebilde führt.
• Von besonderer Bedeutung beim Ausbreiten bestimmter Folien zu fliesen ist es, diese so zu fibrillieren, daß die einzelnen Fibrillen untereinander verbunden bleiben und erst beim Ausbreiten getrennt und/oder auseinander gerissen werden.
• In- der Zeichnung wird die Erfin&ung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die darin dargestellten und beschriebenen Merkmale können auch bei anderen Busfuhrungsformen dieser Erfindung einzeln oder zu mehreren in zweckmäßiger Xombination mit der Erfindung der Hauptanmeldung Anwendung finden.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zum faltenförmigen Ablegen einer fibrillierten Folie sowie zum Zusammenkleben deren Ränder und Fig. 2 eine Vorrichtung zur Bildung latenter Spannungen innerhalb der Molekularstruktur monoxial gestreckter Folien.
• In Fig.1 ist schematisch in der Seitenansicht eine Vorrichtung zum faltenförmigen Ablegen der Folie und zum Zusammenkleben deren Ränder mit Klebebändern dargestellt.
• Von der Wickelwalze 201 wird die fibrillierte Folie 20, vor deren Ausbreiten, mittels der angetriebenen Abzugswalzen 202, 203 und 204 abgezogen und von den aneinander gedrückten, ebenfalls angetriebenen Folienführungswalzen 205 und 206 der, um den Schwenkpunkt 207 in Richtung A und B schwenkenden Ablegevorrichtung 208 auf das Transportband 209 abgelegt. Die Transportwalzen 210 und 211 spannen und treiben das Transportband 209 in Pfeilrichtung an.
• Das Verhältnis der Folienabzugsgeschwindigkeit zur Bandgeschwindigkeit bestimmt die auf das Transportband abgelegte Folienmenge und die Größe des Schwenkwinkels mit der Schwenkgeschwindigkeit der Ablegevorrichtung 208 ergibt die Länge der faltenförmig abgelegten Folienabschnitte 212.
• Um den, für die Weiterverarbeitung notwendigen Zusammenhang der gefalteten Folienabschnitte zu gewährleisten, werden deren Ränder von den Klebebändern 213 und 214 zusammengeklebt. Zu diesen Zweck ist über dem Transportband 209 eine Anpresswalze oder ein, z .3. von den Walzen 215, 216 und 217 mit der Geschwindigkeit des Transportbandes 209 in derselben Richtung angetriebenes '2ransportband 218 vorgesehen, dessen Abstand vom Transportband 209 durch eine nicht dargestellte Vorrichtung einstellbar ist und die gefaltete Folie zusammendrückt sowie die Klebebänder 213 und 214 von unten und von oben an diese andrückt.
• Wie in der einleitung bereits angeführt, können die Folienränder auch mit Klebern zusammengeklebt, z.B.
• von geheizten Rollen zusammengeschweißt oder mittels Hilfsfäden zusammengenäht werden0 Die Verbindung der getafelten Folienabschnitte zu einer kompakten Folienbahn sollte aber so durchgeführt werden, daß bei deren Ausbreiten; im folgenden Arbeitsprozess z,B auf Spannrahmen, nicht behindert wird. Es ist auch darauf zu achten, daß die Folienränder nicht zu breit ausfallen, da diese nach.der Fertigung der Flächengebilde in den Abfall gelangen.
• In Fig.2 ist ebenfalls schematisch in der Seitenansicht eine Vorrichtung zur Bildung latenter Spannungen innerhalb der Malekularstruktur monoxial gestreckter Folien dargestellt Die Folie 20' wird wie üblich, von mit gleicher Geschwindigkeit angetriebenen Walzen 219, 220, 221, 222 und 223 vom Folienwickel 224 abgezogen und über die Heizplatte 225 geführt. Die Heizplatte ist aus einem gut wärmeleitenden Metall, z.B. aus Kupfer oder Aluminium hergestellt und mit einer Heizvorrichtung versehen, welche es gestattet die leicht gewölbte Funktionsfläche 226 der Heizplatte gleichmäßig auf die dem verarbeiteten Polymer angepasste Temperatur, zu erhitzen. An die Heizplatte 225 ist die Verformungsleiste 227, deren Querschnitt keiförmig ausgebildet istp leicht auswechselbar befestigt und wird von dieser ebenfalls erhitzt0 Wie in Fig.2 dargestellt, kann die Verformungeleiste 227 aber auch in einer Entfernung von 5 bis 25em von der Heizplatte 225 an einem nicht dargestellten Maschinenteil befestigt und eventuell zusätzlich gekühlt werden. Um das Oxydieren der Funk-tionsfläche 226 zu vermeiden, ist die Heizplatte besonders an dieser Fläche zu verchromen, vernickeln oder mit einer Silberlegierung zu versehen und die einem starken Verschleiss unterliegende Kante 228 der Verformungsleiste aus gehärteten Stahl, Oxydkeramik oder einen anderen verschleissfesten Material anzufertigen.
• In einem verstellbaren, vorteilhafterweise scharfen Winkel von 200 bis 400 wird die Folie 20'über die Kante 228 und weiter um die, auf dem Arm 229, welcher im Lager 230 schwenkbar gelagert ist, befestigte und leicht drehbar gelagerte Kühl- und Umlenkwalze 231 geführt und von den Abzugswalzen 232, 233, 234, 235 und 236 abgezogen. Um eine möglichst abrupte Abkühlung der Folie 20'zu erreichen wird diese gleichzeitig durch eine Flüssigkeit im ebenfalls am Arm 229 befestigten Behälter 237 geführt. Die Halterung der Folienumlenkwalze auf den schwenkbar gelagerten Hebel 229 erlaubt das Einstellen des Folienwinkels C im Bereich von 150 bis 600, so daß der Winkel C allen bekannten Folienmaterialien angepasst werden kann.
• Die latente Spannung innerhalb der Molekularstrktur der monoxial gestreckten Folie 20' wird dadurch erreicht, daß durch deren erwärmung z.B. fast an den Erweiohungspunkt und durch die Umlenkung um die Kante 228, die an die Kante anliegenden tIoleküle bis etwa zur Fritte der Folienstärke zusammengestaucht, die Moleküle von der Mitte der Folienstärke bis zur aussen liegenden Folienfläche jedoch auseinander gezogen und gleichzeitig die Querverbindungen aller Moleküle meh oder weniger verschoben werden. Durch die schnelle abkühlungder gespannten Folie wir dieser Zustand latent fixiert und erst bei einer folgenden Wärmebehandlung der fibrillierten Folie im losen Zustand, z.B. im Flächengebilde werden die gebundenen Kräfte frei und führen zur Verformung der Stege4, der Einzelfasern 6 und der Netzteilchen 7 in den unterschiedlichsten Richtungen.
• In einigen Fällen ist es von Vorteil mehrere Folienverformungsvorrichtungen hintereinander zu reihen und die Folie 20' über deren Verformungskanten mit gleichen oder verschiedenen Winkeln C zu führen und/oder das Fibrillieren der Folien vor, zwischen und/oder hinter den Verformungsvorrichtungen vorzunehmen.
• Das Verformen der Molekularstruktur kann auch mit dem Extrudieren und Fibrillieren an ungestreckten. teilweise gestreckten oder monoxial ausgestreckten Bolien bei deren Herstellung vorgenommen werden. Anderseits ist es aber auch möglich der Vorrichtung nach Fig.2 nur teilweise, monoxial gestreckte Folien vorzulegen und das monoxiale Nachstrecken mit dem Verformen und Fibrillieren zu verbinden.
• Zwischen der Umlenkwalze 231 und der Folienabzugswalze 232 ist die Fibrilliervorrichtung 238,239 und eine weitere Umlenkwalze 240 angeordnet. Die Fibrilliervorrichtung besteht z.B. aus einer Nadelwalze, einen oder mehreren Schneidebalken oder aus der Schneidewalze 238 und der Anpresswalze 239. Die Einschnitte in die Folie 20'können in der gewünschten Dichte und hänge entweder durch die ganze Folie oder nur zum Teil eingeschnitten werden, so daß die Folie 20'nicht nur an den nicht durchschnittenen Folienteichen sondern auch zwischen den Fibrillen bis zum Ausbreiten verbunden bleibt. Dies hat den Vorteil, daß die Folie bis zum Ausbreiten sehr kompakt bleibt und daß das Ausbreiten auch auf herkömmlichen Maschinen, wie z.B. Spannrahmen, keine Schwierigkeiten bereitet. Selbstverständlich ist hierbei die zum Ausbreiten der Folie notwendige Kraft größer wie bei ganz durchfibrillierten Folien da das Auseinandertrennen und/oder- reissen der vorgeschnittenen Fibrillen und Folienstege erst beim Ausbreiten erfolgt.
• Für sehr fein zu fibrillierende Folien wird es notwendig mehrere Schneidebalken, Anritznadelreihen aus Stahl oder synthetischen Edelsteinen oder auch mehrere Schneidewalzen, welche mit abschnittsweise unterbrochenen Schneidemessern bestückt sind, hintereinander zu reihen.

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen, Nadelfilzen oder anderer textiler Flächengebilde, gefertigt aus einer oder einer Mehrzahl verschieden breiten Folien, welche fibrilliert und auf eine gemeinsame Breite ausgebreitet und verbunden sind nach Patent ......(Patentanm'eldung P22 12 326.8), d a d u r c h g e k e n n z e.i c h n e t , daß die fibrillierten Folien vor- oder nach dem Ausbreiten faltenförmig, zum größeren Teil übereinander abgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ränder der faltenförmig abgelegten Folien mittels Klebemitteln oder Klebebändern zusammengeklebt, durch erhitzen auf den Erweichungs- und/oder Schmelzpunkt zusammengeschweißt, mittels Hilfsfäden zusammengenäht oder durch andere Verfahren zu einer kompakten Folienbahn verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 29 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folienränder elastisch verbun den sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n - n z e i c h n e t , daß das Ausbreiten einer oder mehrerer Folienbahnen gleichzeitig, auf einem Spannrahmen durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Folien mit Vorgabe z.B. wellenförmig auf den Kluppen der Spannrahmenketten.befestigt werden.

6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und der Ansprüche der Hauptanmeldung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Folien (20') vor- oder nach dem Fibrillieren, vorteilhafterweise im regelbar gespannten und erwärmten Zustand über eine Kante geführt werden und die Molekularstruktur der ungestreckten, vorgestreckten oder monoxial ausgestreckten Folien verändert wird und dieser Zustand eventuell durch eine Abkühlung latent festgehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Folie in einen verstellbaren Winkel von 200 bis 1200 über eine Kante geführt und anschliessend mittels einer tühl- und Umlenkwale und/oder mit einer Kühlflüssigkeit abgekühlt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die latenten Spannungen der Molekularstraktur durch eine Wärmebehandlung, vorteilhafterweise der augebreiteten zu einen Flächengebilde zusammengefügter Folien im spannungslosen Zustand frei gegeben werden und zum Schrumpfen, Verfilzen und/oder Vergrößern des Volumens der Folien oder der aus den Folien hergestellten Flächengebilde genutzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 und nach einem oder mehreren Ansprüchen der Haupt anmeldung, d a d u r c h g ek e n II z e i c h n e t 2 daß die Folien beim Fibrillieren nicht in der ganzen Stärke durchschnitten werden und das endgültige rennen und/oder Zerreißen der Folien zu fibrillierten Faservliesen beim Ausbreiten erfolgt.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß diese aus Abzugswalzen (202,203,204), welche die Folie (20) z.B. vo einem Folienwickel (201) abziehen, aus einer Ablege- und Faltvorrichtung (208), aus einem Transportband (209), aus einer Faltenpressvorrichtung und aus zwei Folienränder-Verbindungsvorrichtung besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a dur ch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Geschwindigkeiten der Abzugswalzen (202,203,204) und des Transportbandes (209) unabhängig voneinander einstellbar sind und der Folienabzug durch angetriebene, auf einer Ablege- und Faltvorrichtung (208) gelagerte Folienführungswalzen (205,206) unterstützt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zum Zusammenpressen einer Folie (212) ein weiteres, angetriebenes Anpress- und '£ransportband (218) vorgesehen ist und dessen Abstand vom Haupttransportband (209) verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , das frei l'ransportbänder (209,218) von an der Vorrichtung angebrachten Rollen Klebebänder (213, 214) abziehen und mitnehmen sowie diese von unten und von oben an die Ränder einer gefalteten Folie (212) andrücken.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 und 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß diese aus angetriebenen Walzen (219 bis 223), welche eine Folie (20') von einem Folienwickel (224) oder vom Exdruter abziehen, aus einer Haizplatte (225) deren iOulktionsfläche (226) gegen Korrosion verchromt, vernickelt oder mit einer Silberlegierung versehen ist, aus einer an der Heizplatte oder getrennt von dieser am Alaschinenständer befestigten Verformungsleiste (227), aus einer, mit einem Kühlflüssigkeitsbehälter (237) verehenen, um einen Schwankpunkt (230) schwenkbar gelagerten Kühl- und Umlenkrolle (231) sowie aus Folienabzugswalzen ( 232 bis 2a6) besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h ne t , daß die Walzen (219 bis 223) und die Abzugswalzen (232 bis 236) mit einstellbarer, verschiedener Geschwindigkeit angetrieben werden damit die Folie (20') mit der für das Verformen notwendigen Spannung über die Kante einer Verformungsleiste (227) geführt werden kann.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß diese eine oder mehrere, hintereinander gerechte Heizplatten, verformungsleisten un Umlenkwalzen (231)' hat und die Folienwinkel um die Eaaten der Verformungsleisten durch Verstellen der Lage der Umlenkwalzen um deren Schwenkpunkte (230) gleich oder verschiden groß sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 16, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß diese mit Folienschneide-und/oder Fibrilliervorrichtungen vor, zwischen und/oder hinter Verformungsleisten (227) ausgestattet istp welche die Folie (20') durch deren ganze Stärke durchschneiden und/oder nur zum Teil durchtrennen oder spritzen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Fibrilliervorrichtungen aus einer o der mehreren Nadelwalzen, Sohneidebalken5 Anritz-Nadelreihen oder aus Schneide und Anpresswalzen (2389239) bestehen us- die Schneidewalzen (238) unterbrochene Schneidemesser hexen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 18, d a dur c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß diese Bestandteil eines Exdruters oder einer Folienreckmaschine ist.