DE3634904A1 - Verfahren zur herstellung eines mischfaserbandes aus glasfasern und fasern oder faeden anderen materials - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf die Herstellung sog. "Mischfaserbänder" aus Glasfasern und Fasern oder Fäden anderen Materials.

In der Textilindustrie ist die Herstellung von Mischfaserbändern allgemein bekannt. Danach werden die Fasern unterschiedlichen Materials und/oder Beschaffenheit entweder bereits vor der Verarbeitung oder auf der Zieh­ strecke gemischt. Mit anderen Worten werden also Naturfa­ sern mit anderen Naturfasern vor der Faserbandherstellung gemischt oder zunächst Synthesefasern oder -fäden herge­ stellt und diese mit Naturfasern oder anderen Synthesefa­ sern vor der Bandherstellung gemischt und danach zum Fa­ serband verarbeitet.

Auch in der Glasfaserindustrie werden nach dieser Methode Mischfaserbänder hergestellt, weil sie gut für die Herstellung von Verbundstoffen geeignet sind, da hierbei das Fasermaterial ideal abgestimmt werden kann. Ein we­ sentliches Element ist dabei die Tatsache der begrenzten Dehnungsfähigkeit des Glasmaterials, das durch den Einbau von Synthesefasern gesteigert werden kann. Außerdem war vielfach Ausgangsbasis der Herstellung von Mischfaserbän­ dern aus Glasfasern und Fasern oder Fäden anderen Materi­ als, insbesondere Synthesefasern und -fäden, die aus ge­ sundheitspolitischen Gründen in vielen Ländern eingeführ­ ten Beschränkungen oder Verbote für den Einsatz von As­ bestfasern. Als Ersatz für Asbest können nämlich aus hier nicht im einzelnen zu erörternden Gründen Glasfasern ein­ gesetzt werden, wobei sich für eine Verarbeitung derselben eine Mischung aus Glasfasern und Synthesefasern oder -fä­ den als zweckmäßig erwies. Derartige Mischfasergebilde wurden bisher nach den vorbeschriebenen Methoden aus der Textilindustrie erzeugt, d.h. es wurden zunächst Glasfa­ sern hergestellt und diese mit hergestellten Synthesefa­ sern vor der Verarbeitung zu einem Faserband gemischt.

Aufgabe der Erfindung war es, dieses aufwendige und mehrere Arbeitsgänge (Faserherstellung, -mischung und -verarbeitung) umfassende Verfahren durch ein mindestens den gleichen Homogenitätsgrad der Mischfasern erreichen­ des, einfacheres, schneller ablaufendes Verfahren zu er­ setzen.

Die Erfindung besteht darin, gefunden zu haben, daß sich überraschenderweise das übliche sog. "Trommelziehver­ fahren" für die Herstellung von Glasfasern dazu eignet, die Glasfasern mit den Fasern anderen Materials bereits wäh­ rend der Herstellung der Glasfasern aus Glasfäden zu mi­ schen und unmittelbar im Anschluß daran ein Mischfaserband in der für die Herstellung eines Glasfaserbandes üblichen Weise zu erzeugen. Damit wird es entbehrlich, zunächst Glasfasern herzustellen und diese mit Synthesefasern zu mischen und aus der so erzeugten Mischung ein Glasfaser- Synthesefaserband zu erzeugen, sondern es kann vielmehr das bisher zur Herstellung eines Glasfaserbandes bewährte, in einem Zuge ablaufende Verfahren (z.B. nach der DE-PS 8 25 456) zur Herstellung eines Mischfaserbandes benutzt werden, wobei das hergestellte Produkt genau auf die er­ forderliche Fasermenge bzw. -zusammensetzung eingestellt werden kann, ohne den Glasfadenzieh- und -faserspinnprozeß zu beeinträchtigen.

In der Zeichnung ist schematisch die Erzeugung eines Mischfaserbandes mit Hilfe des aus Glasfäden Glasfasern erzeugenden Trommelverfahrens dargestellt und anhand die­ ser die Erfindung beschrieben.

Von den Spinnkegeln 1 einer flüssiges Glas enthal­ tenden Schmelzwanne 2 oder von den durch Hitze erweichten Enden von Glasstäben werden mit Hilfe einer rotierenden Ziehfläche 3 in Form einer Trommel fortlaufend in großer Zahl parallel nebeneinander Glasfäden 4 abgezogen, die außerhalb der Linie freien Falls bei 5 auf die Ziehfläche auflaufen und mit Hilfe derselben abgezogen und auf eine geringere Dicke als bei der Entstehung ausgezogen werden. Vor Vollendung einer einmaligen Umschlingung der Ziehflä­ che 5 werden die Fäden 4 durch geeignete Abhebemittel 6, z.B. einem Abstreifer aus dünnem Blech oder durch entge­ genwirkende Blasströme, abgehoben und in einen geschlosse­ nen Raum 7, z.B. einen sog. Spinntrichter geleitet, der achsparallel zur rotierenden Ziehfläche 3 liegt. Durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit baut sich um die Ziehfläche 3 ein mitdrehendes Luftpolster auf, das beim Abzug der Fäden 4 mitwirkt und ebenfalls durch das Abnahmemittel 6 abgehoben und mit den in ihm suspendierten Fasern 8 in den Raum 7 geleitet wird. Dadurch entsteht in diesem ein Luft-Faser-Wirbel 9, der die im kreisenden Wirbel befind­ lichen Fasern zu einem Faserband bzw. Vorgarn formt, das durch eine, an einem Ende befindliche rohrförmige Düse 10 mittels einer Abzugs- und Aufspulvorrichtung 11 fortlau­ fend abgezogen wird. Durch die Zahl der Fasern und/oder die Abzugsgeschwindigkeit wird dabei die Stärke des Ban­ des bestimmt. Die der Düse 10 gegenüberliegende Seite des Raumes 7 ist offen und dient zur Abfuhr des im Trichter befindlichen Umlaufwindes oder Luftpolsters.

Die rotierende Ziehfläche 3 ist über einen großen Teil ihres Umfangs mit einem Mantel 12 im Abstand umgeben, der dem Unfallschutz, aber auch dazu dient, daß der durch die Rotation der Fläche 3 entstehende Umlaufwind keine Verunreinigungen an die Ziehfläche zieht, und daß das die Trommel umgebende Luftpolster bis zur Abnahmestelle 13 sicher geführt wird.

Treten an der Abnahmestelle 13 Störungen auf, so tritt eine dieser vorgeschaltete Abnahmeeinrichtung 14 in Funktion, die solange die anfallenden Fäden von der Zieh­ fläche 3 abnimmt, bis die Störung bei 13 wieder behoben ist.

Beim Beginn des vorgeschilderten Verfahrens und auch bei evtl. Fadenrissen während der Produktion tritt aus der Spinnstelle 1 ein Glastropfen 15 aus, der, dem freien Fall folgend, beim Absinken einen neuen Faden 4′ nach sich zieht, der von einer schrägen Leitfläche 16 un­ terhalb der Ziehfläche 3 an diese herangeführt, von ihr erfaßt und mitgenommen und gleichzeitig vom Tropfen 5′ ge­ trennt wird.

Durch Ziehräder 17 oder eine sich über die Breite der Ziehfläche 3 erstreckende Ziehtrommel werden Fäden 18 oder ein Synthesefaservorrat in Form eines Filamentgarns oder Vorgarns aus einer Bereitstellung, beispielsweise einer Abspulvorrichtung 19 abgezogen. Durch ein auf den Ziehrädern 17 oder der Ziehtrommel aufliegendes und chan­ gierend bewegtes Reibrad 20 werden die Fäden 18 oder das Garn/Vorgarn zu Fasern zerteilt oder geöffnet und die Fa­ sern gelangen dann in eine Zieh- und Zerfaserungseinrich­ tung 21, beispielsweise Düse, die einen weiteren Aufschluß zu Einzelfasern bewirkt und diese in Richtung auf die ge­ wünschte Auftreff- und Zuführfläche der Ziehfläche 3 för­ dert. In der schematischen Darstellung werden die Synthe­ sefasern der Auflaufstelle 5, bzw. dem sich quer über die Ziehfläche 3 erstreckenden Auflaufbereich der Fäden 4 auf die Ziehfläche 3 zugeführt. Die Synthesefasern 22 gelan­ gen demnach an der Auflauflinie der Fäden 4 auf die Zieh­ fläche 3 zwischen die nebeneinanderliegenden Fäden und auch auf diese und werden zusammen mit ihnen von dieser Fläche und vom Umlaufwind, bzw. durch das durch den Man­ tel 12 geleitete Luftpolster, bis zur Abnahmestelle 13 und dann mit den dort entstehenden Glasfasern zusammen als Glasfaser-Synthesefaser-Wirbel in den geschlossenen Raum 7 geleitet, in dem sie ein Mischfaserband bilden.

In der vorstehenden Beschreibung ist zwischen den von der Spinnstelle 1 abgezogenen, auf die Ziehfläche 3 auflaufenden und von dieser mitgenommenen und dabei ab- und ausgezogenen Fäden 4 und den an der Abnahmestelle 13 durch die Abnahme entstehenden, im Raum 7 einen Wirbel bildenden Fasern 8 klar getrennt. Tatsächlich trifft die­ se Trennung nur auf einen mehr oder minder großen Teil der Fäden zu. In Wirklichkeit werden die Fäden 4 nicht nur von der Ziehfläche 3, sondern auch von dem von dieser Fläche mitgenommenen Luftpolster ab- und ausgezogen, wo­ bei für den Einzelfaden durchaus beides im Verlauf seines Weges wirksam werden kann. Ein Faden kann also an die Ziehfläche gelangen, von dieser in das Luftpolster ein­ tauchen, wieder an die Ziehfläche kommen usw. und umge­ kehrt. Dabei werden die Fäden häufig zu längeren und kür­ zeren Fadenstücken gebrochen, so daß bei 13 bereits mehr oder minder lange oder kürzere Fadenstücke oder Fasern vorliegen können, was zusätzlich zu einer Durchmischung der Glasfasern und Synthesefasern bereits vor Eintritt in den geschlossenen Raum 7 beiträgt.

Durch Wahl der Abzugsgeschwindigkeit bei 17 und der Blasgeschwindigkeit an der Düse 21 können verschiede­ ne Effekte erzielt werden. Erfolgt z.B. die Zufuhr der Synthesefäden 22 mit höherer Geschwindikeit als die pro­ duzierten Glasfäden 4, so tritt im hergestellten Band ein leichtes Bauschen auf.

Bei der Wahl der Synthesefasern ist man nicht an eine Materialbeschaffenheit gebunden und diese kann, eben­ so wie die Menge, den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Selbst feine Metallfasern oder gegebenenfalls auch Naturfasern oder -fäden lassen sich nach dem Verfahren nach der Erfindung verarbeiten.

Wenn die Synthesefasern 22 der Auflaufstelle 5 der Glasfasern 4 auf die Ziehfläche 3 zugeführt werden, so hat dies den Vorteil, daß sie frühzeitig mit den Fäden und den teilweise auf der Ziehfläche entstehenden Glasfa­ serstücken und -fasern zusammenkommen. Man kann die Syn­ thesefasern aber auch an der Abnahmestelle 13 der Glasfä­ den, bzw. auf dem Stück zwischen dieser und dem Eintritt in den geschlossenen Raum 7 zuführen. Dies hat den Vor­ teil, daß die Synthesefäden hier garantiert nicht mit Glasfäden, sondern nur Glasfäden zusammenkommen und ge­ mischt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Mischfaserbandes aus Glasfasern und Fasern oder Fäden anderen Materials, gekennzeichnet durch die Verwendung des an sich bekannten Trommelziehverfahrens, bei dem von den Enden durch Hitze erweichter Stäbe oder aus den Düsen einer flüs­ siges Glas enthaltenden Wanne (2) Fäden (4) mit Hilfe einer rotierenden Ziehfläche (3) parallel nebeneinander ab- und zu dünnen Fäden ausgezogen werden, die vor Erreichen einer einmaligen Umschlingung vom Umfang der rotierenden Zieh­ fläche abgehoben, zu Fasern zerteilt und durch das durch die Rotation der Ziehfläche entstehende und in Rotations­ richtung mitgenommene Luftpolster in einen rotationssymme­ trischen, achsparallel zur rotierenden Ziehfläche angeord­ neten, geschlossenen Raum (7) geleitet werden, in dem sie einen Faserwirbel (9) bilden, der auf der einen Seite des Raumes als Faserband abgezogen wird, wobei während des Ab­ laufs dieses Spinnprozesses Fasern oder Fäden anderen Ma­ terials (22) gleichmäßig zugeführt werden.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fasern oder Fäden aus anderem Ma­ terial als Glas an oder in der Nähe der Auflauflinie (5) der Glasfäden auf die rotierende Ziehfläche (3) gleichmäßig über deren Breite zugeführt werden.

3. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fasern oder Fäden anderen Materials auf der der Auflaufstelle der Glasfäden auf die rotierende Ziehfläche gegenüberliegenden Seite derselben zugeführt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern oder Fäden anderen Materials der Stelle (13) gleichmäßig über deren Breite zu­ geführt werden, an der die Glasfäden (4) vom Umfang der ro­ tierenden Ziehfläche (3) abgehoben und zu Glasfasern (8) zerteilt werden.