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Verfahren zur Erzeugung ultrafeiner Spinnfasern
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und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung ultrafeiner Spinnfasern sowie
ein aus solchen Spinnfasern bestehendes Produkt.
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Unter Spinnfasern im Sinne dieser Anmeldung ist eine Faser begrenzter
Länge zu verstehen, welche aus spinnbaren Polymeren besteht und zu Spinnfasergarn
versponnen oder zu Filzen, iniesstoffen, Watte, Füll-, Filter- und Isoliermaterial
verarbeitet wird. Ein Spinnband im Sinne dieser Anmeldung ist ein verziehbares Faserband,
das aus im wesentlichen parallelen Spinnfasern besteht, die unterschiedliche Längen
aufweisen.
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Aus ultrafein oder feinsttitrig im Sinne dieser Anmeldung werden Spinnfasern
bezeichnet, deren Faserfeinheit insbesondere kleiner als 1,7 dtex ist.
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Das technische Wissen auf diesem Gebiet ist zusammenfassend dargestellt
in einem Aufsatz und Vortrag stand und Entwicklungsschwerpunkte auf dem Gebiet der
Herstellung von ultrafeinen Faserstoffen", der auf der 20. Internationalen Chemiefasertagung
in Dornbirn/Osterreich vom 23. bis 25. September 1981 von Berger, Kammer, Dawczynski
(nachfolgend "Vortrag" genannt) gehalten worden ist.
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Es ist nach diesem Vortrag (Seite 5 ff.) bekannt, Matrix-Fibrillen-Filamente
aus einer Polymer-Schmelzedispersion zu er spinnen.
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Gegenüber diesem öffentlich bekannten Wissen zielt die Erfindung darauf
ab, Matrix-Fibrillen-Filamente herzustellen, in denen die fibrilläre Komponente
eine Längserstreckung hat, die ein Vielfaches der üblichen Stapellänge von Spinnfasern
der Wolltype
oder Baumwolltype beträgt, wobei die Fibrillen aus
ihrer Matrix ohne chemische Behandlung gelöst werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, insbesondere ein Verfahren zur
Erzeugung von ultrafeinen Spinnfasern zu schaffen, mit welchem feinsttitrige Stapelfasern
erhalten werden und welches den Vorzug hat, daß die Trennung der Matrix- und der
Fibrillenkomponente mit technisch und wirtschaftlich geringem Aufwand erfolgt und
die Umweltbelastung durch Lösungsmittel für das Herauslösen der Fibrillen aus der
Matrixkomponente und die Rückgewinnung des Lösungsmittels entfällt.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt für ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 mit den Merkmalen des Kennzeichenteils dieses Anspruchs. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 12 angegeben
und werden im Verlauf der weiteren Beschreibung und anhand der Zeichnung weiter
erläutert.
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Nach der Erfindung werden als Matrix- und Fibrillenkomponenten verspinnbare
Thermoplaste verwandt, die chemisch keine Affinität besitzen und bei ihrer Abkühlung
unter den Schmelzpunkt an den Phasengrenzen benachbarter Komponenten derartige Oberflächenspannungen
aufweisen, daß keine oder nur eine technisch unbedeutend geringe Benetzung und damit
praktisch keine gegenseitige Haftung der Komponenten vorliegt. Solche Thermoplaste
werden im Sinne dieser Anmeldung als unverträglich bezeichnet. Die Thermoplaste
werden nach dem Aufschmelzen in Volumenströmen, die dem späteren Mischungsverhältnis
der Komponenten in der Spinnfasermischung entsprechen, genau dosiert zusammengeführt
und vor dem Auspressen aus Spinndüsen durch einen mehrstufigen statischen Mischer
hindurchgeleitet, in dem die Schmelzeströme in dünne Schichten aufgespalten, räumlich
umgeschichtet, dabei in6inander verteilt und dann wieder vereinigt werden, um eine
Mischung
der beiden Komponenten zu erreichen. Die Mischung soll
jedoch nur so weit gehen, daß sich diskrete Polymeranteile bzw. dünne Schichten
noch erkennen lassen, wogegen ein sehr hoher Dispersionsgrad im Sinne einer Feinstverteilung
nicht angestrebt ist.
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Hinter der Mischzone wird der wiedervereinigte Schmelzestrom, in dem
die fibrilläre Phase dispers, d.h. in der Matrix-Phase verteilt vorliegt1 durch
eine Beruhigungszone geführt, in welcher nach den vorangegangenen Dehn- bzw. Scherbeanspruchungen
der hochviskosen Schmelzeschichten eine Relaxierung erfolgen kann.
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An die Beruhigungszone sind die Spinnköpfe angeschlossen.
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Hier wird das Polymergemisch ausgepreßt und zu einer Vielzahl von
Matrix-Fibrillen-Filamenten versponnen. Diese werden unterhalb der Spinndüsen abgekühlt
und nach ihrer Avivierung gebündelt und verstreckt, und zwar so, daß das maximale
Verstreckverhältnis der niedriger verstreckbaren Komponente nicht erreicht wird.
Das Filamentkabel durchläuft sodann eine Stauchkräuselvorrichtung und wird in Spinnkannen
abgelegt. Eine derartige Kräuselung des Filamentkabels dient dazu, dieses für den
Einzug in die nachfolgende Behandlungsstufe griffiger zu machen.
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Schließlich wird das Filamentkabel aus den Matrix-Fibrillen-Filamenten
in einem Reißkonverter nachverstreckt und unter mechanischer Auffibrillierung in
mehreren Stufen gerissen, um ein Spinnband zu erzeugen, das aus einem Gemisch ultrafeiner
Spinnfasern der gemeinsam ausgesponnenen Polymerkomponenten und noch teilweise zusammenhängender
Mehrkomponentenanteile besteht.
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Grundsätzlich ist es zwar möglich, den gesamten Prozeß zur Herstellung
der beschriebenen Spinnfasern kontinuierlich zu gestalten, doch ist die bevorzugte
Lösung ein diskontinuierliches Verfahren, bei welchem in der ersten Prozeßstufe
ein gekräuseltes Filamentkabel aus Matrix-Fibrillen-Filamenten ersponnen, verstreckt
und in Spinnkannen abgelegt wird. In einer zweiten
Prozeßstufe
können dann die in mehreren Spinnanlagen gewonnenen Spinnkabel gemischt und gemeinsam
einem Reißkonverter vorgelegt und zu Spinnbändern gerissen werden, die dann nochmals
in einer Stauchkammer nachgekräuselt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß keine besonders
oder kompliziert gestalteten Spinndüsen zum Ausspinnen der Mehrkomponentenfäden
erforderlich sind. Es werden vielmehr Filamente ersponnen und verstreckt, deren
Titer (vor dem Reißen) hinsichtlich Herstellungsverfahren und Vorrichtung mit den
heute zur Verfügung stehenden Mitteln unproblematisch sind.
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Per Filamenttiter vor dem Reißen beträgt je nach Polymerkombination
beispielsweise 3 bis 12 dtex, kann jedoch auch niedriger, beispielsweise bei 1,7
dtex liegen. Im übrigen ist zum Herauslösen der Fibrillen aus den Matrix-Fibrillen-Filamenten
kein chemisches Lösungsmittel mehr erforderlich, durch dessen Anwendung das Verfahren
erheblich erschwert wird. Neben einer Verbilligung des Verfahrens für die Herstellung
der ultrafeinen Fasern können somit auch in vorteilhafter Weise zusätzliche verfahrensbedingte
Umweltbelastungen vermieden und hohe Mengenleistungen erreicht werden.
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Nach der Erfindung wird der technische Erfolg einerseits dadurch
erreicht, daß eine herkömmliche Faserspinnanlage vor den Spinnköpfen modifiziert
wird, indem ein weiterer Aufschmelzextruder mit einer Dosiereinheit, eine mehrstufige,
statische Mischeinrichtung und eine nachfolgende Beruhigungszone angewandt werden.
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Am Ende der einen oder mehrerer Faserspinnanlagen wird anderer seits
- abgestimmt auf die jeweilige Durchsatzleistung - ein Reißkonverter eingesetzt,
in welchem das Spinnkabel zum Spinnband umgewandelt wird und die Matrix-Fibrillen-Strukturen
der unverträglichen Polymerkomponenten durch Reißen mechanisch weitgehend getrennt
und auf die gewünschte Stapellänge gebracht werden.
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In den Verfahrensansprüchen 2 bis 5 sind bevorzugte Spinnmaterialien
für die Anwendung als Fibrillen- oder Matrix-Komponente sowie die optimalen Verstreckverhältnisse
(Ansprüche 6 bis 7) für die daraus ersponnenen Filamentfäden angegeben.
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Die Anteile der Spinnmaterialien im Polymergemisch richten sich dabei
insbesondere nach dem späteren Anwendungszweck der erzeugten Stapelfasern, sofern
das erzeugte Spinnband direkt weiterverarbeitet werden soll, beispielsweise zu Spinnfäden
für die Herstellung von Textilien oder dergleichen. Andererseits kann die Zusammensetzung
des Fasergemisches der Spinnbänder aber auch noch in einer späteren Produktionsstufe
durch Mischung mit Spinnbändern anderer Zusammensetzung in bekannter Weise modifiziert
werden.
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Weitere Ansprüche beziehen sich auf die Ausbildung der Mischzone und
der nachfolgenden Beruhigungszone zwischen Mischzone und Spinnkopf, d.h. auf die
erfindungsgemäßen Merkmale der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Schließlich wird neben dem Verfahren auch für das erzeugte Produkt
Schutz beansprucht. Dieses zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß neben ultrafeinen
Spinnfasern der verschiedenen Polymerkomponenten auch noch zusammenhängende Mehrkomponentenanteile
vorhanden sind, bei denen die fibrillären Anteile als Einschlüsse in den Matrixanteilen
vorliegen und die häufig in Längsrichtung der Fasern Bruchzonen und Risse zwischen
den unverträglichen Komponenten aufweisen, die bis an die Oberfläche reichen. Diese
letzteren Anteile bewirken dann Effekte, wie sie bei Hohlfasern beobachtet werden.
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Durch die beschriebene Zusammensetzung unterscheidet sich das Spinnfaserprodukt
von den bisher bekannten Matrix-Fibrillen-Fasern1 die insbesondere durch physikalisch-chemisches
Herauslösen der Fibrillen aus der Matrix-Struktur gewonnen werden und keine Fasern
der Matrixkomponente aufweisen, weil diese in Lösung gegangen ist.
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Hinsichtlich der Eigenschaften des Produktes sei noch ausgeführt,
daß sich dieses dadurch auszeichnet, daß es in statistischer Verteilung einen großen
und vorzugsweise überwiegenden Anteil ultrafeiner Spinnfasern enthält, welche in
besonderer Weise die textilen Eigenschaften, wie Aussehen, Griff, Volumen, Saugfähigkeit,
Atmungsfähigkeit etc., beeinflussen. Die Saug-und Atmungsfähigkeit des Spinnfaserproduktes
ist dabei insbesondere auf die Dochtwirkung des Anteils der ultrafeinen Fasern und
die sich infolge der teilweisen oder vollständigen Auffibrillierung der Filamente
ergebende Oberflächenvergrößerung und die vorhandenen Kapillarkräfte zurückzuführen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Anlage zum Spinnen
von Matrix-Fibrillen-Filamenten mit einem Reißkonverter zur Erzeugung eines Spinnbandes
in einer zweiten Behandlungsstufe; Fig. 2 einen Querschnitt eines Matrix-Fibrillen-Filamentes
mit angedeuteten Bruchlinien (stark vergrößert); Fig. 3 das durch den Reißprozeß
in unterschiedliche Anteile aufgespaltene Matrix-Fibrillen-Filament mit herausgelösten,
ultrafeinen Faseranteilen.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Faserspinnanlage besteht im
Extrusionsteil - ähnlich wie eine Bikomponentenspinnanlage - aus zwei Extrudern
1, 2 zum Aufschmelzen und Liefern zweier homogener Schmelzeströme der beiden im
wesentlichen unverträglichen, hochpolymeren Thermoplaste, wie beispielsweise Polypropylen
und Polyamid 6 oder dergleichen. Die Extruder 1,2
sind unabhängig
voneinander, so daß jeweils die günstigsten Temperaturen und Drücke für die Extrusion
der jeweiligen Thermoplaste gefahren und die für die gewünschte Fördermenge günstigste
Schneckendrehzahl eingestellt werden kann. Im übrigen unterscheiden sich die beiden
Extruder 1, 2 hinsichtlich Schnitzelzufuhr, einer eventuellen Inertgasabschirmung,
Entgasung oder einer ebenfalls nicht dargestellten Schmelzefiltration nicht von
Spinnextrudern üblicher Bauart.
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Die an die Ausstoßzone der Extruder 1, 2 angeschlossenen Schme'-zekanäle
3, 4,in welchen vorzugsweise jeweils eine Dosierpumpe oder ein Drosselventil zur
Einstellung der gewünschten Ausstoßleistungen und zur Druckanpassung liegt, sind
in einem Hosenstück 5 vereinigt und bilden von dieser Stelle an einen gemeinsamen
Schmelzekanal 6, der zu dem Spinnkopf 7 oder über ein geeignetes Schmelzeverteilersystem
zu mehreren Spinnstellen führt.
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Gemäß der Erfindung ist in dem gemeinsamen Schmelzekanal 6 eine mehrstufige
statische Mischeinrichtung 8 angeordnet, um die verschiedenen, im wesentlichen unverträglichen
Polymerströme ineinander zu verteilen. Derartige statische Mischer 8 sind beispielsweise
aus den DE-PS'en 11 38 023, 11 78 404 oder aus der einschlägigen Fachliteratur (Chem.-Ing.-Techn.
51, 1979, Nr. 5, Seite 347 bis 364) bekannt, so daß auf ihren Aufbau und ihre Wirkungsweise
hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.
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Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde in der Faserspinnanlage
nach Fig. 1 eine statische Mischeinrichtung 8 des Typs "Multiflux" verwandt, bei
der die Anzahl der Mischstufen mehr als fünf betrug. Diese Zahl wurde bis zu 15
Mischstufen erhöht und es wurde festgestellt, daß der Dispersionsgrad der beiden
Polymerschmelzen immer höher wurde. Da andererseits festgestellt wurde, daß ein
sehr hoher Dispersionsgrad beim späteren Nachbehandeln, insbesondere dem Reißen
des Filamentkabels auf dem Reißkonverter, keine Vorteile mit sich bringt
und
das Auflösen der erzeugten Fibrillen-Matrix-Struktur bei sehr hohem Dispersionsgrad
eher erschwert wird, wird eine Mischstufenzahl zwischen fünf und zwölf bevorzugt,
wobei die genaue Anzahl von den speziellen Betriebs- und Stoffparametern abhängt
und für den Einzelfall durch Versuche ermittelt wird.
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Im Anschluß an die Mischzone 8 des gemeinsamen Schmelzekanals 6 ist
eine Beruhigungszone vorgesehen, in welcher im Schmelzestrom Deformationen infolge
von Dehn- und Scherbeanspruchungen beim Durchfluß durch den statischen Mischer 8
abgebaut werden.
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Es sei erwähnt, daß die Beruhigungszone das besondere Merkmal aufweist,
daß ihr Strömungsquerschnitt gleich oder größer als der Strömungsquerschnitt des
statischen Mischers ist, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des vermischten Polymerstroms
gleich bleibt oder abnimmt. Die optimale Länge der Beruhigungszone ist bei einer
bestimmten, festgelegten Anzahl von Mischstufen für die Ausbildung der Matrix-Fibrillen-Struktur
kritisch und wird durch Versuche ermittelt.
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Am Ende des gemeinsamen Schm-elzekanals 6 befinden sich die Spinnstellen
mit den Spinnköpfen 7. Der Schmelzestrom wird hier gefiltert und durch die Düsenplatte,
insbesondere Rechteckdüsenplatte oder Runddüse mit ring- oder sternförmig angeordneten
Düsenbohrungen vertikal nach unten ausgepreßt und wie beim üblichen Schmelzspinnprozeß
zu Matrix-Fibrillen-Filamenten 9 versponnen. Unterhalb der Spinnköpfe 7 werden die
erzeugten Filamente 9 mit Kühlluft angeblasen und gleichmäßig abgekühlt.
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Danach wird eine Spinnpräparation aufgetragen. Die Fadenschar wird
nun zusammengefaßt und über eine horizontal gelagerte Abzugs- oder Umlenkgalette
10 zur Verstreckung in ein Umschlingungsstreckwerk 11 geführt. Dieses besteht im
einfachsten Fall aus einem ersten Lieferwerk 12, einer Heizzone - beispielsweise
einer Heißluftstrecke 13 - und einem. Abzugswerk 14. Das Lieferwerk 12 und das Abzugswerk
14 sind ähnlich ausgebildet und -je nach Kapazität der Anlage und der aufzubringenden
Verstreckkräfte - als Trios, Quintette oder ggf. als Septette ausgebildet.
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Es sei erwähnt, daß sich das dargestellte Streckwerk 11 bei der Verstreckung
von im wesentlichen Polyolefine enthaltenden Filamenten gut bewährt hat und daß
zur Verstreckung anderer Polymerkombinationen modifizierte, beispielsweise mehrstufige
Streckwerke oder gegebenenfalls Streckwerke für eine Einzelverstreckung günstiger
angewandt werden.
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Am Ausgang des Streckwerkes 11 wird die Fadenschar bzw. das Spinnkabel
15 in einer nicht dargestellten Stauchkräuselkammer-gekräuselt und in eine Spinnkanne
16 abgelegt und dort zwischengespeichert.
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In der nachfolgenden Behandlungsstufe werden aus mehreren vollen Spinnkannen
16 Spinnkabel 15 entnommen und gemeinsam einem Reißkonverter 17 vorgelegt. Ein geeigneter
Reißkonverter wird beispielsweise von der Firma Seydel & Co. in Bielefeld gebaut,
und zwar der Typ 770 als Kurzstapel-Reißkonverter. Eine solche Maschine hat sich
für die erfindungsgemäße mechanische Auffaserung der Matrix-Fibrillen-Filamente
9 und die Erzeugung eines Spinnbandes 26 mit einstellbaren, mittleren Stapellängen
zwischen 28 und 50 mm Länge gut bewährt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht
ein derartiger Reißkonverter 17 beispielsweise aus einem als Klemmwalzenpaar ausgebildeten
Lieferwerk 18, einer Heizeinrichtung 19, weiteren, mit unterschiedlicher, stufenlos
einstellbarer Geschwindigkeit angetriebenen Streckwalzen 20, 21 zum mehrstufigen
Vordehnen der Spinnkabel 15 und der eigentlichen Reißzone 22 zwischen zwei Klemmwalzenpaaren
23 und 24, deren Distanzweite einstellbar ist. Am Ende des Reißkonverters 17 ist
noch eine mit 25 bezeichnete Stauchkräuselvorrichtung zur Kräuselung des Spinnbandes
26 angeordnet, hinter der das Spinnband in eine Spinnkanne 16 abgelegt wird. Von
hier kann es dann weiterverarbeitet werden, beispielsweise einer Ringspinn- oder
vorzugsweise einer Offenendspinnmaschine vorgelegt werden, um Spinnfäden herzustellen.
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Bezüglich Einzelheiten der Arbeitsweise des Reißkonverter6 und der
auf diesem durchzuführenden erfindungsgemäßen Behandlung zum mechanischen Trennen
der Matrix-Fibrillen-Strukturen wird auf die Literaturstelle "Reißkontertierung"
in Chemiefasern, Nov. 1981, Seite 818 bis 828 verwiesen.
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Im Zusammenhang mit dem Reißkonvertieren der Spinnkabel nach der Erfindung
sei aber noch ergänzend darauf hingewiesen, daß das bevorzugte maximale Verstreckverhältnis
kleiner als 1:5,0 und vorzugsweise kleiner als 1:4,0 ist.
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In Fig. 2 ist der Querschnitt eines Matrix-Fibrillen-Filamentes 9
aus Polypropylen und Polyamid 6 schematisch stark vergrößert dargestellt. Es ist
zu erkennen, daß das Polyamid 6 als Fibrillenkomponente 27 in der Polypropylen-Matrix
28 dispers verteilt vorliegt, und zwar in einer statistischen Verteilung hinsichtlich
Querschnitt und Lage der fibrillären Anteile des Filamentquerschnitts. Weiterhin
sind mit 29 und 30 Bruchlinien angedeutet, längs derer das Filament 9 bei der mechanischen
Beanspruchung auf dem Reißkonverter 7 auffibrilliert wird. Dabei verbinden die Bruchlinien
29, 30 insbesondere die im Querschnitt gesehen größten Inselbereiche der fibrillären
Komponente 27, da diese Einlagerungen zu den graten Kerbbeanspruchungen des Filamentquerschnittes
führen und das Matrix-Fibrillen-Filament 9 hier erhebliche Schwachstellen aufweist.
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Die Bruchlinien verbinden mehrere solcher Inselbereiche miteinander.
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Fig. 3 zeigt das aufgefaserte Endprodukt eines Matrix-Fibrillen-Filamentes
9 nach Fig. 2. Dabei läßt sich erkennen, daß dieses im wesentlichen aus reinen Polyamidfibrillen
27 (teilweise mit feinverteilten Einlagerungen aus Polypropylen), gegebenenfalls
aus reinen Polypropylen-Matrixfaseranteilen 28 und aus Bikomponentenstrukturen 31
besteht, die an ihren Rändern sehr unregelmäßig ausgebildet sind, weil sich die
an den
Bruchlinien 29 und 30 befindlichen Polyamidfibrillen 27,
die keine Haftung zur Matrixkomponente 28 haben, herausgelöst haben. Es sei jedoch
erwähnt, daß die in Fig. 3 in einer "Explosionsdarst ellung" völlig getrennt nebeneinander
gezei chneten Faseranteile in Längsrichtung der Filamente 9 tatsächlich oft noch
Verbindungsstellen aufweisen, so daß ein lockerer, netzwerkähnlicher Verbund innerhalb
der Filamente 9 bestehen bleibt. Schließlich ist zu erkennen, daß die herausgelösten
Fibrillen 27 unterschiedliche Querschnitte haben, die alle aber höchstens nur einen
kleinen Bruchteil des gesamten Filamentquerschnittes des verstreckten Matrix-Fibrillen-Filamentes
9 gemäß Fig. 2 ausmachen. Die beim Kurzfaserreißen festgestellten Faserquerschnitte
liegen dabei je nach Spinntiter und Polymerkombination insbesondere zwischen 0,01
und 3 dtex. Sie liegen in einer statistischen Verteilung vor.
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Es ist aber auch zu erkennen, daß dort, wo die fibrilläre Komponente
27 in der Matrix-Struktur 28 sehr fein verteilt vorliegt, die Wahrscheinlichkeit
einer Rißbildung während der mechanischen Beanspruchung des Verstreck- und Reißprozesses
wesentlich geringer ist als bei größeren Einschlüssen. Dies ist auch der Grund dafür,
daß beim Mlzchen der Polymerströme durch Aufteilung in diskrete Schichten und räumliches
Umschichten der Dispersionsgrad und damit auch die Anzahl der statischen Mischeinrichtungen
8 sowie die Länge der nachfolgenden Beruhigungszone begrenzt werden müssen und es
für jede Polymerkombination und Spinndüsenkonstruktion ein von den Spinnmaterialien
und Spinnbedingungen abhängiges Optimum für die Mischstufenzahl und die Länge der
Beruhigungszone gibt.
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Schließlich sei erwähnt, daß es auch Bereiche von Matrix-Fibrillen-Filamenten
9 gibt, in denen die Bruchlinien 29, 30 in Längsrichtung nicht vollständig durchlaufen
und zum Aufspleißen und Herauslösen der Fibrillenkomponente 27 geführt haben,.insbesondere,
wenn die fibrilläre Komponente 27 fein verteilt vorliegt.
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Solche Risse oder Bruchlinien führen jedoch zu vorteilhaften textiltechnischen
Effekten, die ähnlich denen sind, die bei Hohl fasern beobachtet werden. Sie sind
auf Kapillarwirkungen und Oberflächenvergrößerungen in den Mehrkomponentenstrukturen
zurückzuführen. Hinsichtlich der textiltechnischen Eigenschaften der Stapelfasern
ergibt sich aus solchen inneren Rissen eine gewisse Porosität, die zu einem guten
Feuchtigkeitstransport führt. Die versponnenen Fasern eignen sich daher besonders
gut zum Einsatz für Sport- und Freizeitkleidung und dergleichen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel, in dem gemäß oben beschriebener Verfahrensweise
aus einer 15.000 Loch-Düse Matrix-Flbrillen-Filamente mit einer Zusammensetzung
von 60 Gew.- Polypropylen und 40 Gew.-% Polyamid 6 ersponnen wurden, die als Spinnkabel
bis zu einem Ausgangstiter der Filamentfäden von 4,2 dtex verstreckt wurden, ergab
sich nach dem Reißen auf dem Reißkonverter folgende Titerverteilung der Fasern:
zwischen 0 und 1 dtex 30 % Anteile; zwischen 1 und 2 dtex 30 % Anteile; zwischen
2 und 3 dtex 22 % Anteile und zwischen 3 und 4 dtex 8 % Anteile.
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Die mittlere Festigkeit der Fasern lag bei 48,4 cS/tex, was für derartige
Feinstfilamente sehr hoch ist. Der Variationskoeffizient für die Festigkeitswerte
lag bei 38,5 X. bedingt durch die differierenden Werte für die Festigkeit der unterschiedlichen
Materialien. Die mittlere Dehnung der Fasern lag bei 26,5 , mit einem Variationskoeffizient
von 32,9 %. Die mittlere Stapellänge der Fasern betrug 51,8 mm bei einer Hauptlänge
von 52 mm und einer Standardabweichung s = 11,93. Die Stapelfasern ließen sich gut
zu textilen Garnen verspinnen.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Extruder 2 Extruder 3 Schmelzekanal 4
Schmelzekanal 5 Hosenstück 6 gemeinsamer Schmelzekanal 7 Spinnkopf 8 statische Mischeinrichtung
9 Matrix-Fibrillen-Filament; Filament 10 Abzugs- oder Umlenkgalette 11 Umschlingungsstreckwerk
12 Lieferwerk 13 Heißluftstrecke 14 Abzugswerk 15 Spi.nnkabel 16 Spinnkanne 17 Reißkonverter
18 Lieferwerk, Klemmwalzenpaar 19 Heizeinrichtung 20 Streckwalzen 21 Streckwalzen
22 Reißzone 23 Klemmwalzenpaar 24 Klemmwalzenpaar 25 Stauchkräuselvorrichtung 26
Spinnband 27 Fibrillenkomponente, fibrilläre Komponente (teilweise mit Einschlüssen)
28 Matrix-Komponente (mit Einschlüssen) 29 Bruchlinie 30 Bruchlinie 31 Bikomponentenstruktur