DE2300331C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Filament-Vliesstoffen - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Filament-VliesstoffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eins Fadenvlieses mit einer Einrichtung zum
Extrudieren eines Polymerisats durch eine mit Löchern durchsetze Düsenplatte mit zu mindestens einem
Fadenbündel, mit einer Anordnung zum Strecken der Fäden des Bündels durch Einwirkung eines strömenden
Mediums, mit einer Prallfläche, deren Flächennormale mit der Auftreffrichtung des Fadenbündels einen spitzen
Winkel bildet und mit einer Sammelfläche zum Ablegen der aufgefächerten Fäden des Fadenbündels.
Aus der FR-PS 20 44 098 ist es bekannt, bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung feste Prallbleche zu
verwenden, die ermöglichen, regelmäßige Vliese zu erhalten, und zwar mit einer festen und daher einfachen
Vorrichtung. Die Ausbreitung dieser Vliese, sowie ihre Festigkeit lassen jedoch häufig zu wünschen übrig.
Zur Verbesserung der Ausbreitwirkung ist es bei derartigen Vorrichtungen nach der deutschen Patentschrift
9 39 083 bekannt, die Prallfläche hin und her zu schwenken und dabei an der Stelle des Auftreffens der
Einzelfäden einen Luftstrahl einwirken zu lassen, der von hinten auf die Auftreffstelle gerichtet ist. Zur
Erzielung einer ausreichenden Ausbreitung muß man sich Prallbleche mit komplizierten Oberflächen, oder
auch beweglicher Prallbleche bedienen, die beträchtliche Ausbreitung, selbst bei ebener Ausbildung, ergeben.
Diese beweglichen Vorrichtungen sind mechanisch kompliziert und kostspielig und zudem schwer mit
Genauigkeit einzustellen und wenig zuverlässig. Demzufolge ist es bisher nicht gelungen, mit Hilfe von
Prallblechen in einfacher Weise Elementarvliese ausreichender Breiten, die gleichzeitig test und regelmäßig
sind, zu erhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eint einfache Vorrichtung der gattungsgemäßen
Art mit verbesserter Ausbreitung durch ein Prallblech zu erhalten ohne Verwendung eines kompli-ί
zierten Schwenkmechanismus.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, wobei erfindungsgemäß die Prallfläche
Schwingbewegungen in Richtung der Flächennormalen ausführt.
hi Der Teil der Oberfläche des Prallblechs, ajf dem das
Fadenbündel eine maximale Öffnung hat, d. h. bevor es auf das Transportband fällt, wird stets in Vibrationsbewegung
gehalten. Der Teil, auf dem die Einzelfäden auftreffen, kann entweder ein fester Teil sein oder er
ι ϊ l-.ann mit vibrieren.
Das vibrierende Prallblech ermöglicht eine bessere Verflechtung der Einzelfäden, eine bessere Verteilung
dieser letzteren in dem Vlies und ein Verwi.ren des Bündels vor seinem Auftreffen auf der Aufnahmebahn.
2(i Diese Verbesserungen ermöglichen die Herstellung von
regelmäßigeren Vliesen.
Das Prallblech weist eine ebene oder nichtebene Form auf. Es besteht aus einem starren Material, wie
beispielsweise einem Metall, oder einem Schichtpro-2>
dukt, das einen mit dem extrudierten Material zu vereinbarenden Reibungskoeffizienten an der Oberfläche
aufweist und einen guten Betrieb der Vorrichtung nicht beeinträchtigt. Wenn das Prallblech nur teilweise
v'briert, kann der vibrierende Teil aus Metall oder jo Schichtstoff wie zuvor, oder aber aus Elastomerem oder
einem Fiim oder einem Produkt mit Papiercharakter bestehen.
Das Vibrieren des Prallblechs wird durch übliche
Mittel, beispielsweise mechanische, elektro-magneti-
r, sehe, magnetische oder pneumatische Einrichtungen
oder durch Resonanz, bewirkt. Die Vibration kann auch
durch auftreffende Luft hervorgerufen werden.
Das vibrierende Ende führt im allgemeinen 100 bis
60 000, vorzugsweise 500 bis 3000, Η:Ί- und Hergänge je
-ii Minute durch, was einer bevorzugten Frequenz von 8
bis 50 Vibrationen je Sekunde entspricht. Die Amplitude variiert je nach der Abmessung des vibrierenden Teils
im allgemeinen von 5 bis 30 mm am Ende für ein Prallblech, dessen vibrierender Teil eine Länge von
i-, 100 mm aufweist.
Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen in Vorrichtung und
F i g. 2 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In diesen Fig. 1 und 2 wird ein Fadenbündel 1, das
von einer nichtdargestellten Extrudiervorrichtung ■)■) kommt, in einer Druckluftdüse 2 verstreckt, an deren
Ausgang das Fadenbündel auf den festen Teil des Prallblechs 3 nuftrifft. Ein Druckluftstrahl wird mittels
einer Düse 4 praktisch an der Auftreffstelle zugeführt, der die Ausbreitung des Bündels ermöglicht. Dieses
bo letztere trifft dann auf den vibrierenden Teil 6 des
Prallblechs auf. Die Vibration wird, wie als Beispiel dargestellt, mittels eines Nockens mit quadratischem
Profil erzeugt, der durch einen Motor M angetrieben
wird. Das Bündel öffnet sich weiter unter dem F.influß
<-■> der Vibrationen, diese öffnung wird stärker, und die
Einzelfäden wellen sich ein wenig, wobei das ebene Bündel in ein dreidimensionales Bündel übergeführt
wird. Die Einzelfäden werden anschließend auf ein
Aufnahmetransportband 5 geführt, das mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Einzelfäden
angetrieben wird. Die Einzelfäden legen sich dann auf dem Transportband in Form eines Vlieses ab.
Der Abstand zwischen der Stelle des Auftreffens des Bündels auf des Prallblech und dem Aufnahmetransportband
ist durch Verschiebung des Transportbands einstellbar. Man kann dac Gewicht des gebildeten
Vlieses variieren, indem man beispielsweise einerseits die Geschwindigkeit des Aufnahmetransportbands und
andererseits die Menge an extrudiertem Material einsteilt. Es wurde festgestellt, daß die Verwendung des
vibrierenden Prallblechs ermöglicht, leichte Vliese zu erhalten, die gute Regelmäßigkeit besitzen. Die so
hergestellten spunbonded Vliese wiegen im allgemeinen 10 bis 2000 g/m2. Je nach der gewünschten Breite des
Vlieses können mehrere Stellen, die zumindest eine Spinndüse, eine Verstreckungsdüse und ein vibrierendes
Prallblech aufweisen, nebeneinander angeordnet werden, wobei jedes Fadenbündel so einen Elementarteil
des endgültigen Vlieses bildet.
Infolge der Einfachheit der Vorrichtung und der
Leichtigkeit der Einstellung kann das vibrierende Prallblech an jeder Vorrichtung zur Herstellung von
spunbonded Vliesen montiert werden.
Um zu vermeiden, daß die abgelenkten Bündel sich untereinander zum Zeitpunkt ihres Aufbringens auf das
Transportband stören, ist es vorteilhaft, sie im Abstand anzuordnen, wobei der Abstand von der Stelle des
Auftreffens des Bündels auf dem Prallblech zum Transportband konstant gehalten wird. Hierzu sollen
die Prallbleche so im Abstand angeordnet werden, daß die sich an der Stelle des Auftreffens berührenden
Ebenen parallel und nicht überlappt sind und daß die Auftreffstellen auf einer zu der Ebene des Aufnahmetransportbands
parallelen Geraden ausgerichtet sind.
Das endlose Transportband 5 kann transversal angetrieben v/erden. Das gleiche gilt für die oben
genannten Anord gen.
Die erfii jungsgemäße Vorrichtung kann für die
Herstellung von entweder roh oder spinngefärbten Spinnvliesen angewendet werden. Diese können aus
einem Wärmeklebenden oder nichtwärmeklebenden Material bestehen.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Vliese werden für Bekleidui<gszwecke, in der
Möbelindustrie, für technische Anwendungen, wie beispielsweise zur Filtration, im Baugewerbe und dergl.,
für Karosserien, zur Wärmeisolierung und zur Schallisolierung verwendet.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Ei findung.
Man stellt ein Vlies durch Extrudieren von zwei parallelen Fadenbündeln her, die jeweils aus 70
Einzelfäden von 8,8 dtex aus Polyäthylenglykoltercphthalat gebildet sind. Der Durchsatz betrügt 20 kg/Stunde
pro Spinndüse. Der Abstand zwischen den beiden Spinndüsen beträgt 480 mm.
Die Einzelfäden werden anschließend auf das 3,5fache in fiincr Drucklufldüsc verstreckt und dann in eine
Vorrichtung geführt, die aus einem geradlinigen Rohr und einer an dem finde dieses Rohrs angeordneten
Leitung besteht, die eine ebene Oberfläche aufweist, die
um 10° gegenüber der Achse des Rohrs geneigt ist und diese Achse schneidet. Die von dieser Oberfläche
kommenden F.inzelfäden fallen auf ein erfindungsgemäßes festes vibrierendes Prallblech, das die folgenden
Eigenschaften aufweist:
einen ebenen festen Teil mit einer Länge von > 150 mm und einer Breite von 100 mm aus Glas und
einen vibrierenden ebenen Teil aus poliertem blau angelassenem Stahl mit einer Länge von 150 mm
und einer Breite von 90 mm, der in seiner Länge parallel zu dem Aufnahmetransportband angeord-
Mi net ist;
die Neigung des festen Teils zu dem Rohr beträgt 125°;
die Neigung des festen Teils zu dem Aufnahmeband beträgt 80°;
r. die Vibrationsgeschwindigkeit beträgt 2000 Hin-
und Hergänge/Minute, was einer Frequenz von 33,3 entspricht;
die Amplitude des Endes des vibrierenden Teils beträgt ±10 mm;
j» das Schwingen des vibrierende : Teils wird durch
einen Motor und einen quadratischen Nocken mit einer Seiten'änge von 57 mm bewirkt.
Die von dem vibrierenden Prallblech kommenden
r> Einzelfänden fallen anschließend auf das mit 45° gegenüber der Horizontalen geneigte Transportband.
Mit diesen beiden Stationen erhält man ein Vlies von I m Breite, dessen Gewicht mit der Geschwindigkeit des
Transportbands, wie in der nachfolgenden Tabelle
in angegeben, variiert.
Geschwindigkeit m/min
9.6 6.7 3.35 2.20
Gewicht, g/m·1 70 100 200 300
R> Das Vlies wird anschließend auf einer Seite mit 50 Stich'
n/cm' mittels Nadeln mit einer Länge von 9 cm. genadelt, die 3 Kanten mit 3 Barten, die jeweils schraubenförmig
angeordnet sind, aufweisen. Dis Nadcltiefe
beträgt 15 mm.
Das Vlies mit 200 g/irr weist die folgenden mechanischen Eigenschaften auf:
Bruch- Dehnung ZereilS-
festigkeit festigkeit
.. Längsrichtung 34 kg 70"'« 11,7!:e
Querrichtung 36 kg 54% 13.5 kg
Das gleiche ohr j vibrierendes Prallblech hergestellte
Vlies weist die folgenden mechanischen Eigenschaften auf:
Hrudi· Dehnuni! /erreiLl-
festipkeit festigkeit
Querrichtung 42 kg M)%
Längsrichtung 15 kg 33'-
15 kg
5 kg
Man steMt eine Erhöhung der Isotropie des mil dem
vibrierenden Prallblech hergestellten Vlieses fest.
Das so erhaltene Vlies kann zur Herstellung von Teppichunterlagen und Beschichtiingsträgern verwendet
werden.
Man stellt ein Vlies unter den gleichen Extriidierbedingungen
wie in Beispiel I her. wobei der Abstand zwischen den beiden Spinndüsen 720 mm beträgt. Man
ersetzt hierbei das feste Prallblech durch ein ebenes Prallblech, das in Dreh-Translatinns-Bewegung um
seine Befestigungsachsc bewegt wird (60 Hin- und Hergänge/Minute). Die Eigenschaften des vibrierenden
Prallblechs sind die folgenden:
ebener fester Teil aus Glas. \tarierender Teil aus
blau angelassenem Stahl mit einer Dicke von ".2 mm:
Abmessungen des festen Teils: Länge 150 mm.
Breite 100 mm:
Abmessungen des vibrierenden Teils: Länge 1 50 mm. Breite PO mm:
die Anordnung des Prallblechs ist derart, daß die
Länge parallel zu dem Aufnahmetransportb&nd in seiner mittleren Stellung verläuft:
das Prallblech bildet mit der Vertikalen einen Winkel von 125" :
das Prallblech bildet mit der Vertikalen einen Winkel von 125" :
der Abstand des unteren Rands ies Prallblechs /u
dem Transportband beträgt 45 m
der Abstand der in Reispie! 1 ! hriebenen Rohr/Leitungs-Vorrichtung zu dem Pr .!!!blech beträgt 20 mm;
der Abstand der in Reispie! 1 ! hriebenen Rohr/Leitungs-Vorrichtung zu dem Pr .!!!blech beträgt 20 mm;
der Abstand des Auftreffens der Fäden zu dem Transportband beträgt 690 mm. wobei d'w Fäden in
der Mitte des Prallblechs auf dem nichtvibrierenden
Teil auftreffen:
der vibrierende Teil weist eine Vibrationsgeschwindigkeit
von 1000 Hin- und Hergängen/Minute auf. was einer Frequenz von 16.6 entspricht:
die Amplitude des Endes des vibrierenden Teils beträgt !2 mm:
die Amplitude des Endes des vibrierenden Teils beträgt !2 mm:
das Vibrieren des vibrierenden Teils wird durch elektromagnetische Arbeitsweise bewirkt.
Mit diesen beiden Stationen erhält man ein Vlies von 1.4 m Breite, dessen Gewicht wie in Beispiel 1
angegeben variiert.
Ein Vlies von 200 g/m: wird wie in Beispiel 1 genadelt.
Nadeltiefe: 15 mm. Die mechanischen Eigenschaften dieses Vlieses sind l,e folgenden:
Abweichung: 8.2r'/o. Man bezeichnet mit Abweichung
den Veränderungskoeffizienten des Gewichts/m-, berechnet aus dem Gewicht von 400 willkürlich entnommenen
Proben von 5x5 cm.
Bruchfestigkeit Dehnung Abweichung: Ί.Χ
Längsrichtung
Querrichtung
Querrichtung
35 ks
3" kg
72'
55 "
Ein unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne vibrierenden Teil hergestelltes \1ies weist die folgenden
Eieenschaften auf:
I V'hlHIMU
I iingMg
Querrichtung
Querrichtung
2(> kg
■4(1 kg
■4(1 kg
Si)·
Fs ist ersichtlich, daß das mit dem vibrierenden Teil
hergestellte Vlies eine bessere Homogenität und eine bessere Bruchfestigkeil in Längsrichtung aufweist.
Das sn hergestellte Vlies wird zur Herstellung von Mauer verkleidungen verwendet.
Man stellt ein Vlies von 120 g/m-' durch Extrudieren
von b parallelen Fadenbündcln her. die jeweils aus 60
Einzelfäden son 4.4 dtex aus Polyäthylenglykoltcrephthalüt
gebildet sind. Der Durchsatz beträgt Q.3 kg/Stunde
pro Spinndüse, und der Abstand zwischen den Spinndiiscn beträgt 370 mm.
Die Einzelfäden werden anschließend auf einen Streckgrad von 3.5 in einer Druckluftdüse verstreckt
und fallen dann auf ein festes Prallblech, das mit einer pneumatischen Düse konbinierl ist. die auf die
Auftreffstelle der Fäden auf das Prallblech einwirkt und vor der Auftreffstelle in Bezug auf die Richtung der
abgelenkten Fäden angeordnet ist.
Die Eigenschaften des Prallblechs sind die folgenden:
fester Teil: Länge 150 mm. Breite 100 mm;
% tarierender Te:i: Länge 150 mm. Breite 90 mm; der feste Teil besteht aus Glas, der vibrierende Teil
aus Glas-Polyester-Schichtstoff; Amplitude des Endes des vibrierenden Teils:
± 10 mm.
Die von dem vibrierenden Prallblech kommenden Fäden fallen anschließend auf ein unter einem Winkel
von 45" angeordnetes Transportband, das mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min angetrieben wird.
Das erhaltene Vlies mit 120 g/m-' und einer Breite von
210 mm weist die folgenden Eigenschaften auf:
Abweicluinu: 5.5"·.
Bruchrc-.tiukeit
Dehnung
Längsrichtung
Querrichtung
Querrichtung
26 ka
31 ka
31 ka
Ohne vibrierenden Teil hergestellt weist das Vlies von i 20 g/m- die folgenden Eigenschaften auf:
Abweichung: 6.5%
Bruchfestigkeit Dehnung
Längsrichtung
Querrichtung
Querrichtung
37 ke
50%
42%
Die Verwendung des vibrierenden Teils ermöglicht somit, die Regelmäßigkeit zu erhöhen.
Das so hergestellte Vlies wird zur Herstellung von Trägern für leichte Beschichtung oder Einlagen
r,5 verwendet.
Hier/u Z Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Herstellen eines Fadenvlieses mit einer Einrichtung zum Extrudieren eines
Polymerisats durch eine mit Löchern durchsetzte Düsenplatte zu mindestens einem Fadenbündel, mit
einer Anordnung zum Strecken der Fäden des Bündels durch Einwirkung eines strömenden Mediums,
mit einer Prallfläche, deren Flächennormale mit der Auftreffrichtung des Fadenbündels einen spitzen
Winkel bildet, und mit einer Sammelfläche zum Ablegen der aufgefächerten Fäden des Fadenbündels,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche Schwingbewegungen in Richtung der Flächennormalen ausführt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche durch ein Prallblech (3,
6) gebildet wird, dessen gesamte Oberfläche in Schwingbewigungen versetzbar ist
3. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prallfläche durch ein geteiltes Prallblech (3, 6) gebildet wird, von dem nur der Teil
(6) der Oberfläche des Prallblechs in Schwingbewegung versetzbar ist, der dem Transportband näher
liegt bzw. der Teil (6). an dem das abgelenkte
Fadenbündel eine maximale öffnung hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vibrierende Ende
des Prallblechs 100 bis 60 000, vorzugsweise 500 bis
3000 Hin- unci Herbewegungen/Minute durchführt.
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