DE2413714A1

DE2413714A1 - Vorrichtung zum herstellen von fadenfoermigem material aus gereckter folie aus molekuelorientierbarem polymermaterial

Info

Publication number: DE2413714A1
Application number: DE2413714A
Authority: DE
Inventors: Willy Heinrich Josef Badrian; Lam Hwat Gouw
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-21
Publication date: 1974-09-26
Also published as: FR2222194A1; CH599360A5; BR7402201D0; BE812638A; AR202710A1; IT1009325B; IE39089L; AU6696374A; FR2222194B1; GB1459398A; ZA741856B; CA1028462A; IE39089B1

Description

Shell Internationale Eesearch Maatschappij B.V., Carel van Bylandtlaan 30, Den Haag, Niederlande

Vorrichtung zum Herstellen von fadenförmigem Material aus gereckter Folie aus molekülorientierbarem Polymermaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von sogenannten "Splitt"- oder "Spaltfasern", d.h. von fadenförmigem Material, das durch Aufspalten von gereckter Folie aus molekülorientierbarem Polymermaterial erhalten wird. Derartiges fadenförmiges Material ist verwendbar beispielsweise als Juteersatz oder als Ausgangsmaterial für Garne zum Herstellen von Teppichen oder Textilien und ist allein oder in Beimengung mit Naturfasern oder mit in anderer Weise als aus Folie erhaltenen synthetischen Fasern und bei Bedarf in Form von Stapelfasern verarbeitbar.

Die Herstellung von Spaltfasern, ausgehend von molekülorientierbarem Polymermaterial, ist seit vielen Jahren bekannt. In solchen Prozessen wird das geschmolzene Polymere durch einen geradlinigen oder ringförmigen Schlitz zu einer Folie extrudiert, die gereckt wird, um die Moleküle in Längsrichtung zu orientieren. Danach folgt eine mechanische Behandlung, um das Aufspalten der gereckten Folie einzuleiten. Dabei bildet sich eine große Anzahl von Fäden aus, die untereinander in

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verschiedenartiger Weise verbunden sind, oder sogar mehr oder weniger vollständig getrennte Fäden, wenn die mechanische Behandlung mit ausreichender Stärke oder über eine ausreichend lange Zeitdauer erfolgt. In diesem Zusammenhang muß jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß auf mechanischem Wege eingeleitetes Aufspalten von gereckter Folie sich hinsichtlich sowohl der Prozeßbedingungen als auch der Erzeugnisse deutlich von Schneidtechniken unterscheidet, bei denen eine Folie der Länge nach vollständig in schmale Fäden geschnitten wird.

Die vorerwähnte mechanische Behandlung von gereckter Folie, die nachfolgend allgemein als mechanisches Fibrillieren bezeichnet wird, läßt sich auf vielfältige Weise durchführen. Eines der üblichen Verfahren zum mechanischen Fibrillieren besteht in einem Schlagvorgang, bei dem eine sich kontinuier-

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lieh bewegende Folie oder/Band, die bzw. das unter einer für die leichte Spaltausbildung in der Folie zweckmäßigen Zugspannung gehalten ist, viele Male mit den Spitzen von Bürstenborsten oder Nadeln geschlagen wird, um die Ausbildung von Spalten einzuleiten, die im wesentlichen in Längsrichtung der Folie oder des Bandes verlaufen. Sowohl die Borsten- als auch die Nadeltechniken bieten gangbare Wege zu regelmäßigen oder unregelmäßigen Netzstrukturen. Einige Verarbeiter haben die Rotations-Bürsten-Technik untersucht, während andere sich für die Rotations-Nadel-Technik entschieden haben, bei der die bereits zur Verfügung stehenden Kenntnisse und Erfahrungen auf dem Gebiet des Kardierensund Kämmens genutzt werden konnten. Ein derartiges Verfahren, das alle wesentlichen Merkmale des mechanischen Fibrillierens enthält, ist in der am 25. Juli 1962 im Vereinigten Königreich Großbritannien und Nordirland veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 5819/62 beschrieben und betrifft die Herstellung von Spaltfasern aus Kunstharzfolie mit Hilfe von mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Schneidwerkzeugen. Das in dieser japanischen Patentanmeldung beschriebene Verfahren zum Herstellen von fadenförmigem Material besteht insbesondere darin,

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eine sich kontinuierlich bewegende, in Längsrichtung orientierte Kunstharz-Folie unter Zugspannung zwischen zwei umlaufenden Schneidwerkzeugen hindurchzuführen, die mit vielen nadelähnlichen Zähnen versehen sind. Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen stellt eine Kopie der Zeichnung dar, die Teil der in "Derwent Japanese Abstracts", Band 1, Nr. 22 (21. bis 27.6.62), S. 3 enthaltenen Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung 5819/62 bildet, und ist mit Fig. 1 und 2 dieser Zeichnung identisch. Der erwähnten Zusammenfassung ist unter Zugrundelegung von Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zu entnehmen, daß die orientierte Folie von Zugwalzen aus zwischen Schneidwerkzeugen 14 hindurchgeht, die mit vielen Nadeln versehen sind und mit hoher Geschwindigkeit umlaufen, infolge des Durchganges zwischen Walzen 15 eine Reckung um weitere etwa "\0fo erfährt und an einer Aufwickelwalze 16 aufgewickelt wird. Die durch die mit größerer Geschwindigkeit sich bewegenden Walzen 15 erzeugten Reckbedingungen schaffen die während des Fibrillierens notwendige Zugspannung in der Folie, so daß das Schlagen mit den Nadeln zur Spaltausbildung führt. In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Nadeln der Schneidwerkzeuge 14 in Reihen angeordnet sind, wobei jede Walze oder Trommel etwa 17 oder 18 Reihen aufweist, und daß diese Reihen mit gleichem Zwischenabstand um die Walzenumfänge herum verteilt sind. Die japanische Patentanmeldung führt als spezieles Beispiel Polyäthylen-Folie an·, es wird jedoch angegeben, daß das Verfahren auf Kunstharz-Folien allgemein anwendbar ist. Aus dem Veröffentlichungsdatum der japanischen Patentanmeldung ist zu schließen, daß es selbstverständlich bekannt war, daß sich viele industriell.interessante Kunstharze in Form von orientierten Folien, einschließlich nicht nur Polyolefine, wie z.B. hochdichtes Polyäthylen und Polypropylen, sondern auch beispielsweise Polyamide, Polyester und PoIyvinylidenchlorid-Polymere, fibrillieren lassen.

Der Grundgedanke des mechanischen Fibrillierens unter Verwendung von Vorrichtungen mit Walzen oder Trommeln, aus deren

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Oberfläche Nadeln heraustreten, beispielsweise die Kämm- und Kardiermasehinen der JuteIndustrie, ist seit vielen Jahren bekannt, und es leuchtet ohne weiteres ein, daß Nadeln tragende umlaufende Walzen oder Trommeln ähnlich den mit vielen Nadeln versehenen Trommeln oder Walzen 14 entsprechend der japanischen Patentanmeldung 5819/62 der genannten Industrie im Jahre 1962 ohne weiteres zur Verfugung standen. Pig. 2 der beigefügten Zeichnungen zagt beispielsweise eine als gebräuchlich betrachtete Jute-Kämmaschine aus dem Herstellungsjahr 1930 oder kurz danach. Derartige Maschinen scheinen im Jahre 1962 in Benutzung gewesen zu sein. In Fig. 2 ist die Nadeln tragende umlaufende Trommel mit 19 bezeichnet, die übrigen Walzen stellen Zufuhr- und Abzugwalzen 20 und Zugoder Eeek-Reiß-Walzen 21 (stretch-break rolls) dar.

Obgleich Maschinen mit nur einer umlaufenden, an ihrer Oberfläche mit die Fibrillierung einleitenden Vorsprüngen versehenen Trommel oder Walze seit 1960 für das mechanische Fibrillieren das größere Interesse fanden, hat sich nunmehr herausgestellt, daß sich mit dem zwei umlaufende Schneidwerkzeuge verwendenden Verfahren, wie in der vorerwähnten japanischen Patentanmeldung beschrieben, wichtige Vorteile erzielen lassen, insbesondere dann, wenn die Fibrilliervorrichtung (Fibrillator) in bestimmten, nachfolgend näher erläuterten Punkten verbessert wird. Beispielsweise läßt sich mit einem solchen, verbesserten Fibrillator mit zwei Schneidwerkzeugen ein breiter Bereich von geeigneten fadenförmigen Materialien herstellen, wodurch der Hersteller besser imstande ist, sein Erzeugnis zur Erfüllung spezieller Forderungen an den Bedarf des Endverbrauchers anzupassen. Auch kann die verbesserte Fibrilliervorrichtung mit zwei Schneidwerkzeugen mit hoher Ausstoßleistung gefahren werden, ohne daß das Problem der Folien-"Ablösung" auftritt, d.h. die bei Verwendung eines einzelnen, Nadeln tragenden Schneidwerkzeuges auftretende Tendenz der Nadeln, bei hohen Folien-Durchlaufgeschwindigkeiten und wenn an der Oberfläche des Schneidwerkzeuges sehr viele Nadeln angeordnet sind, die Folie vom

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Schneidwerkzeug weg zu drücken. Ein solches "Ablösen" kann dazu führen, daß einige der Nadeln die erforderlichen, die Aufspaltung einleitenden Schläge gegen die Folie nicht ausführen, d.h. die Spalte werden unvollständig ausgebildet. Das Ergebnis sind Schwankungen in der Fadenbreite, die Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung, beispielsweise beim Garnspinnen, hervorrufen und die Endprodukte inakzeptabel machen können. Bei einem Vergleich von fadenförmigem Material, das mit dem nachfolgend beschriebenen verbesserten Fibrillator mit zwei Schneidwerkzeugen hergestellt wurde, mit dem durch mechanisches Fibrillieren unter Verwendung einer einzigen Walze unter ähnlichen Bedingungen erhaltenen Produkt wurde festgestellt, daß die im erstgenannten Material enthaltenen Fasern eine engere Denier-Verteilung aufwiesen, eine Eigenschaft, die sich, wie zuvor erwähnt, bei der weiteren Verarbeitung vorteilhaft auswirkt. Zudem schien das genannte fadenförmige Material weniger haarig zu sein und weniger Staub zu enthalten. Diese Merkmale tragen ebenfalls zu dem erwähnten Vorteil bei, verbessern jedoch auch das Verhalten aus solchem Material hergestellter Garne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung entsprechend dem in der japanischen Patentanmeldung 5819/62 beschriebenen Fibrillator mit zwei Schneidwerkzeugen so zu verbessern, daß die gestellten Forderungen in besonders vorteilhafter Weise erfüllt werden.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum Herstellen von fadenförmigem Material (Spaltfasern) aus gereckter Folie aus molekülorientierbarem Polymermaterial mit zwei miteinander zusammenwirkenden gegenläufig drehenden walzenförmigen Schneidwerkzeugen, von deren Oberfläche Nadeln abstehen und einer Einrichtung, mit der dem Walzenspalt zwischen den Schneidwerkzeugen kontinuierlich und unter Zugspannung gereckte Folie zuführbar ist, an welcher im Betrieb die Nadeln beider Schneidwerkzeuge schlagend angreifen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den beiden Schneid-

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werkzeugen eine Umfangsgeschwindigkeit erteilbar ist, die größer ist als die lineare Folienvorschubgeschwindigkeit, daß eine Einrichtung zum Verhindern von Nadelkollision im Betrieb und daß eine Einrichtung zum Verändern des Umschlingungswinkels der Folie an der einen oder der anderen Walze oder Trommel vorgesehen ist.

Die Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung mit zwei Schneidwerkzeugen sollte deutlich von einer Anzahl herkömmlicher Maschinen unterschieden werden, die zwei Walzen aufweisen, beispielsweise eine Nadelwalze in Verbindung mit einer glatten Andrückwalze aus normalerweise flexiblem Werkstoff oder in Kombination mit einer oder mehreren Bürsten, welche die Folie in Richtung auf die Nadeln drängen. Zu solchen herkömmlichen Maschinen zählen weiterhin eine Ausbildung mit zwei mit Nadeln versehenen Walzen, die von der Folie angetrieben sind und daher mit einer dem Folienvorschub gleichen Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, und eine Ausbildung mit einer Mehrzahl von Schneidwerkzeugen, die nacheinander mit der Folie in Berührung kommen.

Das im Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung zu verwendende Polymermaterial kann die Form einer einzelnen Folie, eines einzelnen Bandes, Streifens oder dgl. haben, welche nachfolgend als Folie bezeichnet werden, oder kann eine Mehrfachfolie sein, d. h. aus einer Mehrzahl von übereinanderliegenden Folien zusammengesetzt sein. In beiden Fällen läßt sich mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine Anzahl von Einzelfolien oder Mehrfachfolien bei Anordnung nebeneinander gleichzeitig verarbeiten. Aus Gründen der Vereinfachung ist die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf den Fall gerichtet, bei dem eine Einzel- oder Mehrfachfolie auf diese Weise verarbeitet wird. Die genannten Schneidwerkzeuge lassen sich zueinander und in bezug auf das zwischen ihnen hindurchlaufende Folienmaterial so anordnen, daß die Nadeln der beiden Schneidwerkzeuge jeweils gegen eine andere Seite einer

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Einzelfolie oder gegen jeweils eine andere, der betreffenden Walze jeweils benachbarte Folie einer Mehrfachfolie schlagen. Wie bereits erwähnt, ist die Vorrichtung nach der Erfindung in der Weise aufgebaut, daß zwischen den Bewegungsbahnen, welche die Spitzen der Nadeln der beiden Schneidwerkzeuge beschreiben, ein ausreichend großer Abstand herstellbar ist, um bei allen Nade!anordnungen oder Schneidwerkzeug-Drehzahlen schädliche Nadelkollision zu vermeiden. Unterschiedliche Drehzahlen der Schneidwerkzeuge können nicht nur eine größere Flexibilität in bezug auf die Vorrichtungskonstruktion und/ oder Betriebsbedingungen bieten, sondern können sich auch hinsichtlich der Eigenschaften des erhaltenen Fibrillats oder des fibrillierten Materials als vorteilhaft erweisen, wobei man bei Schrndwerkzeug-Drehzahlen an die auf die Nadelspitzen bezogenen Umfangsgeschwindigkeiten denkt. In den meisten Fällen stellt sich jedoch heraus, daß gMche Geschwindigkeiten zu völlig zudriedenstellender Leistung führen. Demgemäß weist die Vorrichtung nach der Erfindung vorzugsweise eine Einrichtung auf, mit der den Schneidwerkzeugen gleiche Umfangsgeschwindigkeiten erteilbar sind. In der bevorzugten Ausbildungsform der Schneidwerkzeuge, bei der die Nadeln solcher Art sind, die eine Anordnung an den Schneidwerkzeugen mit geringem Zwischenabstand und in der Weise zuläßt, daß eine große Anzahl von Schlagen je Flächeneinheit des Folienmaterials möglich ist, wobei die Nadeln "sauber" schlagen bzw. "sauber" einstechen, d.h. in das Folienmaterial eindringen und sich von diesem wieder lösen, sind die Nadeln selbstverständlich verhältnismäßig kurz und starr. Vorzugsweise sind die Nadeln wenigstens eines der Schneidwerkzeuge bezogen auf die Irehrichtung, welche die gleiche ist wie die Bewegungsrichtung der Folie, nach hinten geneigt. In den meisten Fällen wird für die Rückwärtsneigung der Nadeln ein Winkel zwischen 20 und 50 Grad, bezogen auf die von der Schneidwerkzeugaehse radial ausgehende Linie, besonders bevorzugt.

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Die Schneidwerkzeuge können so angeordnet sein, daß die Zuführung des Folienmaterials tangential zu einem oder zu beiden Schneidwerkzeugen erfolgt. Im letzteren Falle beträgt der Umschlingungswinkel der Folie mit der einen oder der anderen Walze oder Trommel deutlich 0 Grad, wobei der Umschlingungswinkel ausgedrückt ist als der Winkel an der Walzen- oder Trommelachse, der von dem Folienstück überspannt wird, welches in bezug auf die Umfangsflache der betreffenden Walze oder Trommel in einer krummlinigen bzw. bogenförmigen Bewegungsbahn liegt. Alternativ kann die Folie in der Weise an einem der Schneidwerkzeuge anliegen oder durch die Bewegungsbahn dessen Nadeln hindurchgehen, daß der umschlingungswinkel der Folie mit einem der Schneidwerkzeuge innerhalb eines weiten Bereiches veränderbar ist, beispielsweise mit Hilfe der in Fig. 3(a) der beigefügten Zeichnungen schematisiert dargestellten Anordnung, bei der das andere Schneidwerkzeug, dessen Durchmesser vorzugsweise größer ist als der des erstgenannten Schneidwerkzeuges, so gelagert ist, daß sich seine Drehachse um die Drehachse des erstgenannten Schneidwerkzeuges bewegen läßt, wodurch der genannte umschlingungswinkel in Übereinstimmung mit der Art des herzustellenden fadenförmigen Materials veränderbar ist. Es leuchtet ein, daß die Folie F in einer extremen Stellung entsprechend Fig. 3(a) beide Schneidwerkzeuge 22,23 tangential berührt, während in der anderen Extremstellung der Umschlingungswinkel am Schneidwerkzeug 23 den abhängig von den in der Art des herzustellenden fadenförmigen Materials erforderlichen Veränderungen als notwendig erachteten Maximalwert hat. Für die meisten Anwendungsfälle kann eine Veränderungsmöglichkeit des Umschlingungswinkels zwischen 0 Grad (Tangentenberührung) und bis zu 90 Grad bevorzugt sein, wenngleich in einigen Fällen sehr viel größere Umschlingungswinkel, beispielsweise im Bereich zwischen 180 und 250 Grad mit Vorteil angewandt werden.

Die beiden Schneidwerkzeuge können verschiedenen Durchmesser haben, wie in dem in Fig. 3(a) gezeigten Beispiel, wo das Schneidwerkzeug 23 das kleinere ist, oder mit gleichen

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Abmessungen ausgeführt sein. In vielen Fällen kann die Verwendung von Schneidwerkzeugen mit verschiedenen Abmessungen bevorzugt sein. Die in Pig. 3(b) und 3(c) gezeigten alternativen Ausbildungsformen können Vorteile aufweisen, insofern als die Notwendigkeit zur Verstellung eines Schneidwerkzeuges vermieden ist. Die Ausbildungsform entsprechend Fig. 3(b) bietet zudem größere Flexibilität, da der UmscKÜngungswinkel an beiden Schneidwerkzeugen 22,23 einstellbar ist. Aus Fig. 3(b) ist zu erkennen, daß in Vorschubrichtung vor den Schneidwerkzeugen 22,23 eine lose mitlaufende Walze 24 so angeordnet ist, daß ihre Achse gegenüber der Mittellinie des von den Schneidwerkzeugen gebildeten Walzenspaltes längs der Linie AB verstellbar ist. Für jede dieser Extremstellungen A und B ist die Bewegungsbahn des Folienmaterials mit gestrichelten Linien angegeben. Im Beispiel entsprechend Fig. 3(c) ist die lose mitlaufende Walze 24 gegenüber der Drehachse eines der Schneidwerkzeuge, nämlich des Schneidwerkzeuges 22, verstellbar. Diese Verstellmöglichkeit könnte auch gegenüber dem Schneidwerkzeug 23 bestehen. In beiden Fällen ist der Umsehlingungswinkel nur an einem der Schneidwerkzeuge veränderbar. Wie bereits erwähnt und nachfolgend näher erläutert, kann das zugeführte Folienmaterial aus mehr als einer Folie bestehen. Fig. 3(d) zeigt, ebenfalls schematisiert, die Verwendung je einer gesonderten losen Walze 25 bzw. 26 je Folie zum Verändern der die ümsehlingungswinkel an den Schneidwerkzeugen 22 bzw. 23 bestimmenden Bedingungen.

Beide Schneidwerkzeuge können zwangläufig so angetrieben sein, daß sie sich in gegensinnigen Richtungen drehen. Auch kann nur eines der Schneidwerkzeuge zwangläufig, d.h. mit Hilfe eines außerhalb angeordneten Antriebes angetrieben sein, während das andere Schneidwerkzeug durch die Bewegung des zwischen den Schneidwerkzeugen hindurchlaufenden Folienmaterials in Drehung versetzt ist. Die Schneidwerkzeuge können mit gleichen oder verschiedenen Durchmessern ausgeführt und im letzteren Falle zwangläufig so angetrieben sein, daß ihre Uüfangsgeschwindigkeiten, bezogen auf die äußeren

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Nadelenden, gleich, oder verschieden sind. Zur Beibehaltung gleicher Umfangsgeschwindigkeiten können zwischen den Schneidwerkzeugen Getriebe o.dgl. angeordnet sein. In diesen Punkten sind viele Abwandlungen möglich, wobei die allgemeine Gesamtforderung erfüllt sein muß, daß Bedingungen, wie z.B. die Art der Nadelanordnungen an den Schneidwerkzeugen, so gewählt sein sollen, daß, während das Folienmaterial von Nadeln beider Schneidwerkzeuge geschlagen wird, die Bewegungsbahnen der Nadeln nicht zusammenfallen, um Kollision zwischen den Nadeln zu vermeiden. Beispielsweise kann die in Fig. 3(a) gezeigte allgemeine Anordnung gewählt sein, wenn die Schneidwerkzeuge 22,-23 ungleiche Abmessungen aufweisen, und beide Schneidwerkzeuge 22, 23 können zwangläufig mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, oder das Schneidwerkzeug 22 kann nicht angetrieben sein. In Fig. 3(e) ist schematisiert eine Abwandlung der Ausbildungsform entsprechend Fig. 3(a) dargestellt, bei der anstelle des Schneidwerkzeuges 22 zwei Schneidwerkzeuge 22A und 22B an einem Schwenkrahmen 27 angeordnet sind, wobei jedes Schneidwerkzeug zur Bildung eines Walzenspaltes an das Schneidwerkzeug 23 anstellbar ist. Die Schneidwerkzeuge 22A und 22B sind im Durchmesser zweckmäßigerweise kleiner als das Schneidwerkzeug 23 ausgeführt. Eine solche Ausbildungsform, die auch bei Verwendung einer lose mitlaufenden Walze 24 zum Verändern des Umschlingungswinkels anwendbar ist, macht deutlich, daß die Vorrichtung nach der Erfindung mit Vorteil eine Einrichtung aufweist, mit der der Abstand zwischen den Drehachsen der Schneidwerkzeuge veränderbar ist, während in vielen Fällen vorzugsweise weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, mit der wenigstens eines der Sehneidwerkzeuge gegen ein mit der Einrichtung schwenkbar verbundenes Ersatzschneidwerkzeug auswechselbar ist. Die Vorteile der in Fig. 3(e) gezeigten Ausbildungsform werden besonders deutlich, wenn das zu verarbeitende Folienmaterial aua einer Mehrzahl von schmalen Bändern besteht^die nebeneinander angeordnet zwischen die Schneidwerkzeuge eingeführt werden. Sollte eines dieser Bänder reißen und sieh um das

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mit dem Schneidwerkzeug 23 in Eingriff, stehende Schneidwerkzeug 22A oder 22B wickeln, kann das andere Schneidwerkzeug 22B oder 22A rasch in die Stellung geschwenkt werden, in der es mit dem Schneidwerkzeug 23 einen Walzenspalt bildet, so daß die Bedienungsperson in der Lage ist, sich um das Aufwickelproblem zu kümmern, ohne die Produktion zu unterbrechen!

Es kann dafür gesorgt sein, daß eine Begrenzung der Walzenanstellung innerhalb sicherer Grenzen gewährleistet-ist. Beispielsweise können ein oder beide Schneidwerkzeuge an jedem Ende Stege oder Bunde aufweisen. Die Schneidwerkzeuge können Trommeln sein, wobei die Nadeln in in die Trommeloberflache eingebohrten Löchern aufgenommen sind. Die Nadeln können auch von wegnehmbaren Leisten o.dgl. getragen sein, die rings um den Trommelumfang angeordnet sind. Die nachfolgende Beschreibung zeigt, daß andere Ausbildungsformen möglich sind. Es kann dafür gesorgt sein, daß ein Schneidwerkzeug gegenüber dem anderen in Achsenrichtung verstellbar ist und/oder daß die Neigung der Achse des einen Schneidwerkzeuges gegenüber der des anderen veränderbar ist. Es kann eine Sehrägverstellung der Achse eines oder beider Schneidwerkzeuge gegenüber der Bewegungsrichtung des Folienmaterials im Walzenspalt vorgesehen sein. Die Art des durch Folienaufspaltung oder Polienfibrillieren erhaltenen fadenförmigen Materials wird unter anderem durch die Relativgeschwindigkeiten zwischen Folie und Schneidwerkzeugen beeinflußt. Angesichts dessen weist die Vorrichtung nach der Erfindung zweckmäßigerweise ein Fibrillierungs- oder Aufspaltverhältnis zwischen 1,1 und 10 auf, wobei unter Fibrillierungsverhältnis das Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der mit der höchsten Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Walze oder, bei gleichen Umfangsgeschwindigkeiten, einer der Walzen und der linearen Vorschubgeschwindigkeit der Folie verstanden wird. In solchen Fällen wird im allgemeinen ein Fibrillierungsverhältnis im Bereich zwischen 1,5 und 4»5 bevorzugt.

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Ein oder beide Schneidwerkzeuge können zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß sie ihren Nadeln in der Weise Wärme zuzuführen oder zu entziehen vermögen, daß zwischen den Nadeln des einen Schneidwerkzeuges und denen des anderen Schneidwerkzeuges ein Temperaturunterschied besteht. In einer weiteren, bevorzugten Ausbildungsform weist die Vorrichtung nach der Erfindung eine Einrichtung auf, mit der sich zwischen den Seiten der Folie ein Temperaturunterschied herstellen läßt, bevor die Folie mit den Nadeln in Berührung kommt, beispielsweise duiäi Anordnen einer Färmestrahlungseinriehtung in Vorschubrichtung vor den Schneidwerkzeugen. Solche Temperaturunterschiede lassen sich zur Ausübung einer Texturier- oder Kräuselwirkung auf das erzeugte fadenförmige Material ausnutzen, während das Erwärmen der Polie vor oder während der schlagenden Bearbeitung durch die Schneidwerkzeuge zum Erzeugen von fadenförmigem Material ausnutzbar ist, dessen Denierbereich niedriger liegt als der, welcher sich beim Fibrillieren ohne Erwärmung der Folie ergibt.

Die Nadeln können beispielsweise Nadeln im eigentlichen Sinne, Stifte, spitz- oder sehneidenförmig zulaufende Zähne oder Drähte sein, die an der Oberfläche der Walzen oder Trommeln in beliebiger, zweckdienlicher Weise angeordnet sind. Es können andere Aufspaltelemente, einschließlich kurzer Drahtborsten, verwendet sein. Die Nadeln, die zugespitzt oder nicht zugespitzt und im Querschnitt rund oder oval sein können, lassen sich in die Walze oder Trommel einsetzen, indem man sie in in die Walzen- oder Trommeloberfläche eingebohrten Löchern befestigt oder an Sprossen oder in Leisten anbringt, die in oder an der Walzen- bzw. Trommeloberfläche befestigbar sind. Die Nadeln können auch aus einer Walze oder Trommel maschinell herausgearbeitet sein, wobei ein Teil der Walzenoberfläche weggenommen wird, beispielsweise durch Ausbilden mit einem Schneidwerkzeug (Drehstahl) oder durch Präzisionsschleifen von ümfangsnuten, denen der Vorzug gegeben sein kann, oder von wendeiförmigen Nuten, die zusammen mit in Achsenrichtung verlaufenden Nuten eine große Anzahl von

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spitz oder zu scharfen Schneiden zusammenlaufenden Nadeln bilden, die entsprechend ihrer Aufgabe, als die Aufspaltung einleitende Elemente zu wirken, sobald sie gegen unter Zugspannung stehendes Folienmaterial geschlagen werden, eine kurze Schneidenlänge aufweisen. Die Schneidwerkzeuge können so ausgebildet sein, daß abgenutzte Nadeln auswechselbar sind. Die Verwendung von wegnehmbaren Nadelleisten oder von mit Nadeln besetzten Überzügen wird daher in vielen Fällen als vorteilhaft betrachtet.

In einer bevorzugten Ausbildungsform der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Nadeln an den Walzen- oder Trommeloberflächen in einer oder mehreren axial gerichteten Reihen angeordnet und die oder jede Nadelreihe eines Schneidwerkzeuges greift in die Reihe(n) des anderen Schneidwerkzeuges ein. Dieses Ineinandergreifen soll selbstverständlich, wie beispielsweise in Fig. 4(a) der beigefügten Zeichnungen schematisiert dargestellt, mit Spiel erfolgen. Wie in dieser Figur zu erkennen, besteht Spiel zwischen einander benachbarten Nadelreihen und zwischen den Spitzen der Nadeln eines Schneidwerkzeuges und dem Grun&körper des gegenüberliegenden Schneidwerkzeuges. Das zuletzt genannte Spiel ist bei Bedarf vorteilhaft durch axial gerichtete Nuten zwischen den Nadelreihen oder dadurch erreicht, daß die Nadeln an Leisten befestigt sind, die aus der Walzen- oder 9?rommeloberfläche heraustreten (Fig. 4(b) bzw. 4(c)5.

Fig. 4{d) stellt die Situation dar, in der die beiden sich gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge einen ausreichend kleinen Abstand voneinander haben, -am. die Nadeln gegen beide Seiten des Folienmaterials schlagen zu können, jedoch auch wieder weit genug voneinander getrennt sind, um jede beliebige Nadelverteilung an den Seimeidwerkzeugen und/oder die Anwendung beliebiger Schneidwerkzeug-Drehzahlen zuzulassen, ohne daß die Nadeln miteinander kollidieren. Eine derartige Anordnung hat dann Vorteile, wenn die Nadelanordnung vollständig

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regellos oder zufällig ist. Die Verwendung von Schneidwerkzeugen mit derartig regelloser Nadelverteilung kann sich in einigen Fällen hinsichtlich der Eigenschaften des Endproduktes vorteilhaft auswirken. Der Ausdruck "regellos" "bzw. "zufällig" schließt in diesem Zusammenhang solche Nadelanordnunggnedn, die bei Betrachtung in ihrer Gesamtheit dem Auge kein formales Muster offenbaren. Solche Anordnungen können bei Bedarf mit Hilfe eines Rechners ausgearbeitet werden, so daß sich beispielsweise Nadelaufnahmelöcher in der Schneidwerkzeugoberfläche mit solcher, regelloser oder zufälliger Verteilung ausbilden lassen.

Macht die Arbeitsweise der sich gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge zur Vermeidung von Nadelkollision eine spezielle Nadelanordnung erforderlich, können die Nadeln unter Beachtung dieser Forderung in jeder beliebigen Weise an der Schneidwerkzeugoberfläche angeordnet werden. Sie können beispielsweise, wie bereits erwähnt, und bei getrennter Betrachtung jedes Schneidwerkzeuges, mit geringem Zwischenabstand in geraden, axial gerichteten Beinen mit einer Dichte von beispielsweise 12 bis 16 Nadeln je cm angeordnet sein, wobei einander entsprechende Nadeln in benachbarten Reihen miteinander in Deckung stehen, so daß sich, mit der normalen Einschränkung, die sich aus den Fertigungstoleranzen ergibt, rings um den Umfang der Walze oder Trommel in Umfangsrichtung verlaufende Nadelreihen feststellen lassen. Alternativ können die Nadeln mit geringem Zwischenabstand und in der Weise angeordnet sein, die während vieler Jahre bei den Kardier- und Kämmaschinen für die Juteindustrie üblich war, d.h. je nach der gewählten Gängigkeit der Schnecke mit einer gewissen Versetzung zwischen entsprechenden Nadeln einander benachbarter Nadelreihen. Diese Schneckengängigkeit kann unter den in der genannten Industrie üblichen Schneckenkonstruktionen, wie z.B. 2-, 3-gängige Schnecke etc. beliebig gewählt sein, wobei eine 10-gängige Schnecke ein zweckmäßiges Maximum darstellt. Jedes Schneidwerkzeug kann eine Mehrzahl von axial

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gerichteten Nadelbändern aufweisen, wobei die Nadelanordnung in jedem Band beliebig zwischen einer regellosen Anordnung (Benadlung) mit kleinen Nadelzwischenabständen und einer gemusterten Anordnung gewählt sein kann, bei der jedes Band aus einer Mehrzahl von in Achsenrichtung parallelen Reihen hintereinander angeordneter Nadeln besteht oder aus Nadelreihen, in denen die Nadeln einer Schraubenlinie folgend angeordnet sind, d.h. die Nadeln in einander benachbarten Eeihen sind gegeneinander um einen Betrag versetzt, der gleich ist der angestrebten Fadenbreite des herzustellenden fadenförmigen Materials. Die Nadelreihen in den Bändern können gleichen Abstand voneinander haben, und die Schneidwerkzeuge können so angeordnet sein, daß das zwischen sie eingeführte Folienmaterial abwechselnd von Nadelbändern beider Schneidwerkzeuge geschlagen wird. Die Anordnung der Schneidwerkzeuge kann so getroffen sein, daß die theoretischen Auftreffpunkte der Nadeln des einen Schneidwerkzeuges am Folienmaterial mit denen des anderen Schneidwerkzeuges in Deckung liegen oder diesen gegenüber versetzt sind. In der Praxis wird eine gewisse Versetzung unvermeidlich sein, es sei denn, daß spezielle Maßnahmen getroffen sind, um sicherzustellen, daß diese Auftreffpunkte in einer Linie liegen. Entscheidet man sich jedoch für solche Maßnahmen, können die Schneidwerkzeuge mit Einrichtungen versehen werden, die eine axiale Verstellung des einen Schneidwerkzeuges gegenüber dem anderen in nicht zufällig beeinflußbarer Weise erlauben.

Eine Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die Nadeln eines Schneidwerkzeuges so gegenüber deren des anderen Schneidwerkzeuges versetzt sind, daß gegenseitiges Ineinandergreifen beider Nadelgruppen im Betrieb unter Ausschluß von Nadelkollision stattfindet, kann eine günstige Voraussetzung für die Verwendung von Schneidwerkzeugen mit verschiedenen Durchmessern und/oder für den zwangläufigen Antrieb nur eines Schneidwerkzeuges schaffen, da unter solchen Umständen eine Regelung der Umfangsgeschwindigkeiten der Schneidwerkzeuge

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erforderlich ist. Bei hohen Folien-Durehlaufgeschwindigkeiten kann es zweckmäßig sein, beide Schneidwerkzeuge zwangläufig anzutreiben. Die Dichte der Benadlung jedes Schneidwerkzeuges läßt sich in Übereinstimmung mit der Natur des herzustellenden fadenförmigen Materials verändern. Die Verwendung einer Vorrichtung mit zwei Sehneidwerkzeugen hat den Vorteil, daß sich Material mit geringer Fadenbreite mit bedeutend weniger Nadeln je Schneidwerkzeug herstellen läßt als bei Anwendung des Verfahrens mit einem einzigen Schneidwerkzeug. Dagegen sind bei Verwendung ähnlicher Schneidwerkzeuge bedeutend höhere Foliendurchsätze erzielbar. Beide Merkmale sind für den Hersteller von kommerzieller Wichtigkeit.

Im allgemeinen kann es zweckmäßig sein, die Nadelabstände in jeder Nadelreihe ähnlich zu machen, jedoch merklich weniger Nadelreihen vorzusehen als bei Anwendung des Verfahrens mit nur einem Schneidwerkzeug zur Herstellung der gleichen Art von fadenförmigem Material verwendet wurden. Die Nadeln können um einen nur geringen Betrag aus der Oberfläche des Schneidwerkzeuges austreten, beispielsweise um das 2- bis 20-fache der Dicke des dicksten zu f!brillierenden Folienmaterials, Alle Nadeln können im wesentlichen gleich lang sein, oder die länge der Nadeln des einen Schneidwerkzeuges kann die der anderen um beispielsweise das 1,1- bis 5fache übersteigen. Wenngleich die Verwendung von Nadeln oder Stiften aufgrund ihrer Wirksamkeit bevorzugt wird und weil die Technik der Befestigung derartiger Aufspaltelemente an einer Trommel oder Walze seit sehr vielen Jahren bekannt ist, ist die Verwendung von anders gestalteten Aufspaltelementen, wie z.B. die weiter oben erwähnten, oder von anderen Mitteln möglich, bei Bedarf beispielsweise von wegnehmbaren Sägeblättern ohne Zahnschränkung oder von metallischen Kratzenbändern, die in axial gerichteten Reihen angeordnet sind, unter der Voraussetzung, daß derartige Aufspaltelemente, wenn sie gegen unter Zugspannung stehendes Folienmaterial geschlagen werden, als die Aufspaltung einleitende Elemente zu wirken vermögen.

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Das den Schneidwerkzeugen zugeführte Folienmaterial kann von beliebiger, zweckdienlicher Breite sein und von einer einzelnen, verhältnisnäßig breiten Folie bis zu einer Mehrzahl von schmalen Bändern reichen. Im allgemeinen kann das Folienmaterial nach einem beliebigen, zweckmäßigen Verfahren hergestellt sein, obgleich in der Praxis einem speziellen Verfahren der Vorzug gegeben sein kann, je nach endgültigem Verwendungszweck des erzeugten fadenförmigen Materials, der Art des Kunstharzes oder auch abhängig von der Beschaffungsmöglichkeit oder betrieblicher Zweckmäßigkeit. Aufgrund seiner leichten Aufspaltbarkeit im längsorientierten Zustand, seiner guten Beschaffungsmöglichkeit, seines Preises und seines Verhaltens in Fadenform ist Polypropylen zum Fibrillieren besonders geeignet. Jedoch läßt sich auch Polyäthylen hoher Dichte verwenden, obwohl es einen niedrigeren Erweichungspunkt besitzt als Polypropylen, welches aus diesem Grunde in vielen Anwendungsfällen häufig dem ebenso verwendbaren Polyäthylen hoher Dichte eindeutig vorgezogen wird. Die Polyamide sind ebenfalls verwendbar, wenn die Zweckbestimmung nach ihrem Verhalten verlangt und ihr höherer Preis akzeptiert werden kann. Hinsichtlich des zuletzt genannten Punktes sei auf Berichte verwiesen, wonach der Fadelverschleiß beim Fibrillieren eines Polyamids beträchtlich größer ist als beim Aufspalten von Polypropylen. Desweiteren sind bei den Polyamiden ebenso wie bei den Cellulosederivaten, den Polyestern und Polyvinylchlorid naturgemäß zwischen den Molekülketten Kräfte wirksam, welche die Spalt- oder Rißfortpflanzung, die in einem Fibrillierungsprozeß nach dem Schlagen mit Nadeln zum Aufspalten führt, weniger leicht machen als bei Polyolefinen. Zum Spaltbarmachen einer Folie ist eine starke Orientierung erforderlich, die ohne weiteres durch herkömmliches Recken erzielt werden kann, wobei für spezielle Bedingungen, wie z.B. die Art des Polymermaterials, die Foliendicke und das zur Herstellung der Folie angewendete Verfahren, das Reckverhältnis und die Recktemperatur durch Probieren zu ermitteln sind. Die Art des nach dem Verfahren mit zwei Schneidwerkzeugen

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fibrillierten fadenförmigen Materials ist gewöhnlich in der Hauptsache von zwei Faktoren abhängig, nämlich dem "Lebenslauf" des den Schneidwerkzeugen zugeführten Folienmaterials und den Merkmalen des Fibrillierungsvorganges. Pur die letztgenannten selbst sind, wie schon weiter oben erwähnt, bei einer gegebenen Fibrilliervorriehtung mit zwei Schneidwerkzeugen der Umschlingungswinkel, das Verhältnis zwischen der Folienvorschubgeschwindigkeit und der Nadel-Umfangsgeschwindigkeit und bis zu einem gewissen Grade die Anordnung der Nadeln an der Oberfläche der Schneidwerkzeuge bestimmend, obwohl der an letzter Stelle genannte Paktor irgendwelche Bedeutung nur -innerhalb eines begrenzten Bereiches von Folien-Durchlaufgeschwindigkeiten und bei bestimmten Umschlingungswinkeln und Geschwindigkeitsverhältnissen hat. Zur Erfüllung der Forderungen, die sich aus den üblichen Verwendungszwecken für "Peinfaser"-Produkte ergeben, im Vergleich mit den gröberen Produkten, die nur für Taue und Seüereizwecke geeignet sind, ist offensichtlich ein Folienmaterial erforderlich, das nach dem Recken eine zweckentsprechende Dicke aufweist, da diese beim Fibrillieren die endgültige Fadendicke bestimmt. Im allgemeinen wird der Fibrilliervorgang so durchgeführt, daß man ein fadenförmiges Produkt erhält, das mit statistisch enger Breitenverteilung schmale Faden aufweist, welche in einem Maße untereinander verbunden sind, welches das Produkt unmittelbar zu Garn verdrehbar macht. Derartige gegenseitige Verbindungen können völlig regellos sein oder eine unregelmäßige Netzstruktur oder ein anderes, dem Auge erkennbares Muster bilden. Eine regelmäßige Netzstruktur ist nicht notwendig, da diese zur nachfolgenden Verarbeitbarkeit des Materials zu Garn nicht beiträgt und die Zug- oder Reißfestigkeit des Garns mehr, oder zumindest in gleich starkem Maße von der Art des Ausgangsfolienmaterials als von der Art der Verbindungen zwischen den Fäden oder Fasern abhängt. !Datsächlich kann eine zu regelmäßige Netzstruktur als echter Nachteil betrachtet werden, da sie das Reck-Aufreißen oder Aufreißen des Produktes durch Zug zu Stapelfasern verhindern

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Im Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich zwischen die beiden sich gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge eine Mehrzahl von Folien zuführen, wenn beispielsweise ein massiges Mehrfaden-Material bzw. eine lose Masse von vielen Fäden oder ein Material erzeugt werden soll, das Fäden aus verschiedenen Kunstharzen enthält, beispielsweise wenn ein Verbraucher ein aus mehreren Komponenten zusammengesetztes oder Mischgarn benötigt. In diesem Fall lassen sich die Folien, wie in Fig. 5(a) gezeigt, zusammen oder, wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 3(d) beschrieben, getrennt zuführen. Im letzteren Falle läßt sich der Umschlingungswinkel oder der Berührungsbogen, den jede Folie mit dem zugehörigen Schneidwerkzeug bildet, in zweckdienlicher Weise und entsprechend der Fibrillierfähigkeit der Folie verändern. Die Folien können auch in solchen Eigenschaften verschieden sein wie z.B. Färbbarkeit, Erweichungspunkt (für das Anwendungsgebiet Vlieserzeugnisse), Wärmeschrumpfung oder Zug-Spannungs-Eigenschaften, die für das Kräuseln wichtig sind. Schichtfolien aus hinsichtlich derartiger Eigenschaften verschiedenen Schichten lassen sich ebenfalls unter Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung aufspalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in herkömmlicher Weise mit aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten, wie in der japanischen Patentanmeldung 5819/62 beschrieben, durchgeführt werden. Es kann sich jedoch als vorteilhaft herausstellen, die verschiedenen BearbeitungsStationen, bei Bedarf einschließlich des Folienextruders, innerhalb eines einzigen Gestells unterzubringen, das eine Reckvorrichtung, eine Fibrilliervorrichtung mit zwei Schneidwerkzeugen und eine herkömmliche Zwirnvorrichtung zum Herstellen von Garn oder eine durch Zug wirkende bzw. Reck-Reiß-Vorrichtung zum Herstellen von Stapelfaser aufweist. Ist eine Reck-Reiß-Vorrichtung vorhanden, kann diese auch als Spannvorrichtung dienen, um dem zwischen den Schneidwerkzeugen hindurchlaufenden Folienmaterial die erforderliche Zugspannung zu erteilen,

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wobei sie effektiv als Teil eines Differentialwalzensystems, d.h.. eines Walzensystems mit unterschiedlichen Walzendrehzahlen wirkt. Die aufgetragene Reck- oder Zugkraft versetzt das Folienmaterial in den erforderlichen Zugspannungszustand, der, wie bekannt, von der Aufspaltbarkeit des speziellen, verwendeten Folienmaterials abhängig ist. Mit Vorteil ist die Größe der Zugspannung veränderbar. Eine andere Möglichkeit zum Auftragen einer solchen Reck- oder Zugkraft besteht darin, herkömmliche, mit unterschiedlichen Drehzahlen arbeitende Walzen oder Walzengruppen an jeder Seite der Schneidwerkzeuge anzuordnen. Der Antrieb der Schneidwerkzeuge kann über Getriebe erfolgen, so daß zwischen ihnen ein festes Drehzahlverhältnis erhalten bleibt. Es kann eine Einrichtung vorgesehen sein, mit der die Abstandsstellung eines Schneidwerkzeuges relativ zum anderen entsprechend einem vorgewählten, vorbestimmten Wert selbsttätig veränderbar ist, wobei das einwandfreie Ineinandergreifen der zwischen den Schneidwerkzeugen angeordneten Zahnräder in allen Relativstellungen der Schneidwerkzeuge beispielsweise mit einem Zahnradblock gewährleistet ist, der ebenfalls automatisch verstellbar ist. Erfolgt die Veränderung des Umschlingungswinkels dadurch, daß man das eine Schneidwerkzeug um die Drehachse des anderen schwenkt, kann bei Bedarf eine Einrichtung vorgesehen werden, mit der sich das Antriebsgetriebe für die Schneidwerkzeuge im Kreise verstellen läßt. Auch kann eine Einrichtung zum Verstellen der Abzugswalze vorhanden sein, welche in Verbindung mit der langsamer drehenden Zuführwalze an der Einlaufseite der Schneidwerkzeuge an dem zwischen diesen hindurchlaufenden Folienmaterial eine Reck- oder Zugkraft aufträgt. Eine einfachere Einrichtung zum Verändern des Umschlingungswinkels läßt sich dadurch erhalten, daß man die Zuführwalze höhenverstellbar macht. Diese Maßnahme läßt sich in Verbindung mit der Einrichtung zum Verstellen des einen Schneidwerkzeuges um die Drehachse des anderen anwenden.

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Die vorstehende Beschreibung der Vorrichtung nach der Erfindung bezog sich auf die Verwendung von nur zwei Schneidwerkzeugen. Dies schließt jedoch solche, in einigen Fällen mit Vorteil verwendete Ausbildungsformen nicht aus, die ein oder mehrere zusätzliche, miteinander und/oder mit den anderen zusammenwirkende Schneidwerkzeuge aufweisen, die ebenfalls die vorbeschriebenen, für die Werkzeuge aufgestellten Forderungen erfüllen.

Gegenstand der Erfindung soll auch sein das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeübte Verfahren sowie das nach diesem Verfahren hergestellte fadenförmige Material und schließlich die aus diesem Material hergestellten Produkte, wie z.B. Garne, andere Textilien, Taue, Seilereiwaren, Polstermaterial, Fußbodenbeläge, Cellulose- oder synthetisches Papier und faserverstärkte Gebilde.

BEISPIEL 1

Durch Extrudieren wurde eine Folie aus Polypropylen mit einem Schmelzindex von 3,7 g/10 min. (nach ASTM D 1238-70, Bedingung E) hergestellt und anschließend mit einem Reckverhältnis von 1:8 gereckt.

Die gereckte Folie wurde einer Fibrilliervorrichtung mit zwei Schneidwerkzeugen zugeführt. Die übereinander angeordneten Schneidwerkzeuge wiesen jeweils 90 in Achsenrichtung verlaufende, mit gleüiem Zwischenabstand angeordnete und ineinandergreifende Nadelreihen mit jeweils einer Nadeldichte von 14 Nadeln je cm auf. Die Folienvorsehubgeschwindigkeit betrug 25 m/min., die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidwerkzeuge 50 m/min. Der Umschlingungswinkel der Folie am unteren Schneidwerkzeug betrug 20 Grad.

Das erhaltene fasrige Material bestand aus unregelmäßig miteinander verbundenen Fasern mit einer mittleren Feinheit von 30 den/Faden.

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BEISPIEL 2

Die in Beispiel 1 beschriebene gereckte Folie wurde unter Verwendung der dort angegebenen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen aufgespalten, ausgenommen daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidwerkzeuge 75 m/min, und der Umsehlingungswinkel 45 Grad betrugen. Das erhaltene fasrige Material bestand aus sehr unregelmäßig miteinander verbundenen Pasern mit einer mittleren Feinheit von 12 den/Faden.

BEISPIEL· 3

Aus einer Schmelze eines hochdichten Polyäthylens mit einer mittleren Dichte von 0,955 und einem entsprechend Beispiel 1 bestimmten Schmelzindex von 0,4 wurde durch Extrudieren eine Folie hergestellt, welche anschließend mit einem Reckverhältnis von 1:7 gereckt wurde.

Die gereckte Folie wurde unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen aufgespalten, mit Ausnahme daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidwerkzeuge 50 m/min, und der Umschlingungswinkel der Folie am oberen Schneidwerkzeug 25 Grad betrug. Die erhaltenen Fasern waren sehr unregelmäßig miteinander verbunden und wiesen eine mittlere Feinheit von 25 den/Faden auf.

/Patentansprüche 409839/0978

Claims

PATENTANSPRÜCHE 9 Δ 1 3 7 1 4

1. Vorrichtung zum Herstellen von fadenförmigem Material (Spaltfasern) aus gereckter Folie aus molekülorientierbarem Polymermaterial mit zwei miteinander zusammenwirkenden gegenläufig drehenden walzenförmigen Schneidwerkzeugen, von deren Oberfläche Nadeln abstehen und einer Einrichtung, mit der dem Walzenspalt zwischen den Schneidwerkzeugen kontinuierlich und unter Zugspannung gereckte Folie zuführbar ist, an welcher im Betrieb die Nadeln beider Schneidwerkzeuge schlagend angreifen, dadurch gekennzeichnet , daß den beiden Schneidwerkzeugen (22, 23) eine Umfangsgeschwindigkeit erteilbar ist, die größer ist als die lineare Folienvorschubgeschwindigkeit, daß eine Einrichtung zum Verhindern von Nadelkollision im Betrieb und daß eine Einrichtung (24) zum Verändern des Umschlingungswinkels der Folie (F) an der einen oder der anderen Walze oder Trommel (22 bzw. 23) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel im Bereich zwischen O und 90 Grad veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den Drehachsen der Schneidwerkzeuge (22, 23) veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß mit einer Einrichtung (27) wenigstens eines der Schneidwerkzeuge (22A oder 22B) gegen ein mit der

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Einrichtung (27) schwenkbar verbundenes Ersatzschneidwerkzeug (22B bzw. 22A) auswechselbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln an wenigstens einem der Schneidwerkzeuge (22,23) bezogen auf die Drehrichtung nach hinten geneigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Rückwärtsneigung zwischen 20 und 50 Grad beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gek ennz e ichne t, daß ein Fibrillierungsverhältnis zwischen 1,1 und 10 erzielbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gek e η η zeichnet, daß das Fibrillierungsverhältnis im Bereich zwischen 1,5 und 4,5 liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche Schneidwerkzeug-Umfangsgeschwindigkeiten erzielbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gek ennzeichnet, daß die Walzen oder !Prommein (22,·23) verschiedene Abmessungen haben.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nadeltemperatur eines Schneidwerkzeuges (22 oder 23) von der des anderen Schneidwerkzeuges (23 bzw. 22) verschieden machen läßt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Folienseiten ein Temperaturunterschied erzeugen läßt, bevor die Folie (F) in Berührung mit den Nadeln kommt.

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13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 12, dadurch gekennz e i c h η e t, daß die Nadeln an den Walzenoder Trommeloberflächen in einer oder mehreren axial gerichteten Reihen angeordnet sind, und daß die oder jede Nadelreihe eines Schneidwerkzeuges (22 oder 23) in die Nadelreihe(n) des anderen Schneidwerkzeuges (23 "bzw. 22) eingreift.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Walzen- oder Trommeloberflächen zwischen den Nadelreihen axial gerichtete Nuten aufweisen, um zwischen diesen Oberflächen und den Spitzen der diesen Nuten gegenüberliegenden Nadeln Abstand zu schaffen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch g e k e η η ζ e ic hne t, daß die Nadeln an in Achsenrichtung sich erstreckenden Leisten befestigt sind, die aus der Oberfläche der Walze oder Trommel (22,23) heraustreten.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15» dadurch gek ennz ei ohne t, daß die Nadeln eines Schneidwerkzeuges (22 oder 23) gegenüber den Nadeln des anderen Schneidwerkzeuges (23 bzw. 22) versetzt angeordnet sind, um Ineinandergreifen beider Nadelgruppen zu erzielen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Schneidwerkzeugen (22,23) ein oder mehrere zusätzliche Schneidwerkzeuge zusammenwirken.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein fadenförmiges Material herstellbar ist, das sich zum Herstellen von Produkten, wie z.B. Garnen, anderer Textilien, Tauen, Seilereiwaren, Polstermaterial, Fußbodenbelägen, Oellulose- oder synthetischen Papiers und faserverstärkter Strukturen verwenden läßt.

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