DE3927254C2

DE3927254C2 -

Info

Publication number: DE3927254C2
Application number: DE3927254A
Authority: DE
Inventors: Hermann 5210 Troisdorf De Balk
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1992-08-13
Also published as: JPH03174008A; JPH07103487B2; DE3927254A1; US5098636A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern im Zuge der Herstellung von einem Spinnvlies aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der thermoplastifizierte Kunststoff zumindest einer Breitschlitz-Spinndüse zugeführt wird, die zumindest eine kunststoffseitig sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, wobei der aus der Breitschlitz-Spinndüse austretende Film aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Hilfe der profilierten Düsenlippe profiliert wird und von einem Luftstrom nach Maßgabe seiner Profilierung in Kunststoff-Fäden oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird. Die Erfindung betrifft fernerhin ein Spinndüsenaggregat, welches für dieses Verfahren besonders geeignet ist. Es kann sich im Rahmen der Erfindung um die Herstellung eines Spinnvlieses aus "endlosen" Kunststoff-Fäden, aber auch um die Herstellung eines Spinnvlieses im Wege des sogenannten Schmelzblasens aus verhältnismäßig kurzen Kunststoff-Fasern handeln.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren (DE-OS 17 60 075) wird der extrudierte Film aus Kunststoff-Folie mit einem quer zum Film gerichteten Luftstrahl in einzelne Fasern aufgetrennt. Die Anzahl der Fasern aus dem Film soll sich nach Maßgabe der Sägezähne an der profilierten Düsenlippe einstellen. Das mag sich insoweit bewährt haben, garantiert aber nicht in allen Fällen, daß der von der sägezahnartig profilierten Düsenlippe vorgeformte Film sich in durchgehende einzelne Kunststoff-Fasern auflöst.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen (vgl. DE-OS 25 32 900 und Firmendrucksache "MELT BLOWN INFORMATION REIFENHÄUSER" vom 18. Mai 1989), sind die einzelnen Spinndüsen des Spinndüsenaggregates feine Bohrungen mit einem Durchmesser von zumeist unter 1 mm, z. B. mit einem Durchmesser von 0,5 mm, und einer Teilung in bezug auf die Anordnung der Spinndüsen in den Düsenreihen und -kolonnen von etwa 1 mm. Das ist einerseits in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig und reduziert andererseits die Leistung, d. h. den Durchsatz. Die einzelnen Kunststoff-Fäden haben eine verhältnismäßig glatte Oberfläche. Das gilt auch für die Kunststoff-Fasern, wenn im Wege des Schmelzblasens gearbeitet wird. Die Oberfläche der Kunststoff-Fäden bzw. Kunststoff-Fasern beeinflußt auch die Qualitätsparameter des fertigen Spinnvlieses.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so zu verbessern, daß der von der sägezahnartig profilierten Düsenlippe vorgeformte Film unter der Wirkung des Luftstrahls sich zuverlässig in einzelne, durchgehende Kunststoff-Fasern auflöst.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mit einem Heißluftstrom und/oder Kühlluftstrom gearbeitet wird, der aus einer der Breitschlitz-Spinndüse angepaßten Breitschlitzdüse mit zumindest einer sägezahnartig profilierten Düsenlippe herausgedrückt wird. Damit wird erreicht, daß der Heißluftstrom und/oder der Kühlluftstrom eine dem vorgeprägten Profil des Films entsprechende Profilierung aufweist und den Film nur an den Stellen beaufschlagt, wo eine Trennung des Films in einzelne Kunststoff-Fasern beabsichtigt ist. Dann kann der profilierte Film auch unmittelbar nach Austritt aus der Breitschlitz-Spinndüse nach der Schmelzblasmethode durch einen Heißluftstrom in Kunststoff-Fasern aufgelöst und können diese danach von einem Kühlluftstrom aufgenommen werden.

Es versteht sich, daß die temperaturabhängige Rheologie des Kunststoffilms sowie die Dicke des Kunststoffilms entsprechend eingestellt werden müssen, was ohne Schwierigkeit möglich ist. Im allgemeinen arbeitet man mit einer Breitschlitz-Spinndüse, die eine Schlitzbreite von z. B. 0,5 bis 1,0 mm, vorzugsweise von 0,10 bis 0,4 mm aufweist. Die sägezahnartige Profilierung ist diesen Maßen angepaßt. Es versteht sich, daß mit den verschiedensten Zahnformen gearbeitet werden kann. Es ist auch möglich, mit Sägezähnen zu arbeiten, die gereiht eine sinusförmige Profilierung entsprechender Amplituden und Wellenlänge darstellen. Arbeitet man nach der Lehre der Erfindung, so kann auch die Oberflächenstruktur oder Topografie der Kunststoff-Fasern bzw. Kunststoff-Fäden beeinflußt werden, insbesondere läßt sich die Oberfläche der Kunststoff-Fasern vergrößern, weil gleichsam eine Vereinzelung durch Zerreißen stattfindet. Es versteht sich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die üblichen Verstreckungsgrade der Kunststoff-Fäden oder Kunststoff-Fasern erreicht werden können.

Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß mit einem unter Druck stehenden Heißluftstrom gearbeitet wird, der beim Austreten aus der Breitschlitzdüse so stark expandiert, daß die dadurch erreichte Temperaturabsenkung für die Kühlung ausreicht. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die klassische Spinnvlies-Technologie mit "endlosen" Kunststoff-Fäden zu verwirklichen. Dazu lehrt die Erfindung, daß der profilierte Film nach Austritt aus der Breitschlitz-Spinndüse durch die bei der Herstellung eines Spinnvlieses aus Endlosfäden erforderliche Behandlungsluft in Kunststoff-Fäden aufgelöst wird. Sowohl bei der Spinnvliesherstellung im Wege des Schmelzblasens als auch bei der klassischen Spinnvliesherstellung besteht im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahrensweise die Möglichkeit, einen mehrschichtigen, aus der Breitschlitz-Spinndüse austretenden Film aus chemisch und/oder physikalisch unterschiedlichen Kunststoffen aufzubauen und diesen in Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufzulösen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Spinndüsenaggregat für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einer Breitschlitz-Spinndüse, die zumindest eine sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, und Luftaustrittsdüsen in Form von Breitschlitzdüsen. Erfindungsgemäß ist dieses Spinndüsenaggregat dadurch gekennzeichnet, daß auch die Breitschlitzdüsen für den Heißluftaustritt und/oder für den Kühlluftaustritt zumindest eine sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweisen. Oberhalb und unterhalb der Breitschlitz-Spinndüse und parallel zu dieser können Heißluft-Austrittsdüsen angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die Schlitzbreite der Breitschlitz-Spinndüse und/oder der zugeordneten Breitschlitzdüsen für den Heißluftaustritt bzw. Kühlluftaustritt einstellbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 schematisch eine Anlage für die Herstellung eines Spinnvlieses im Wege der Schmelzblas-Technologie, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 2 aus Richtung des Pfeiles B,

Fig. 4 den Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Fig. 3 in nochmals vergrößertem Maßstab und

Fig. 5 das Schema einer Anlage eines Spinnvlieses aus Endlosfasern, die nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren arbeitet.

In der Fig. 1 erkennt man einen Extruder 1 für die Ther moplastifizierung des thermoplastischen Kunststoffes, aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Spinnvlies 2 hergestellt werden soll, ein Spinndüsenaggregat 3 und einen sogenannten Kollektor 4 sowie eine Aufwickelein richtung 5 für das fertige Spinnvlies 2. Die Anlage ar beitet nach dem Schmelzblas-Verfahren. Folglich ist das Spinndüsenaggregat 3 an einen Kompressor 6 angeschlossen, der auf einem Lufterhitzer 7 arbeitet. Auf diese Weise kann Heißluft in das Spinndüsenaggregat 3 eintreten. Ein weiterer Kompressor, der nicht gezeichnet wurde, erlaubt hinter dem Spinndüsenaggregat bei 8 die Zuführung von Kühlluft. Die Fig. 2 zeigt in gegenüber der Fig. 1 beacht lich vergrößertem Maßstab den Aufbau des Spinndüsenaggre gates 3. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 bis 4 entnimmt man, daß das Spinndüsenaggregat 3 eine Breitschlitz-Spinndüse 9 aufweist, die im Ausführungsbei spiel mit zwei Düsenlippen 10 sägezahnartiger Profilie rung versehen ist. Man erkennt oberhalb und unterhalb der Breitschlitz-Spinndüse 9 und parallel zur Düse die Heiß luftaustrittsdüsen 12, die ebenfalls als Breitschlitzdüsen ausgeführt sind. Im übrigen erkennt man bei einer ver gleichenden Betrachtung der Fig. 2 bis 4 die Breitschlitz düsen, die die Kühlluftaustrittsdüsen 13 darstellen. Auch die Breitschlitzdüsen 12 für den Heißluftaustritt und/oder 13 für den Kühlluftaustritt besitzen Düsenlippen 14 bzw. 15 mit sägezahnartiger Profilierung. Die Schlitzbreite der Breitschlitz-Spinndüse 9 aber auch der Breitschlitz düsen 12 bzw. 13 für den Heißluftaustritt bzw. den Kühl luftaustritt sind einstellbar. - Wie bereits erwähnt kann die Gestaltung der sägezahnartigen Profilierungen 11 bzw. 16 bzw. 17 sehr unterschiedlich sein, was im Detail nicht dargestellt wurde.

Fig. 5 zeigt eine Anlage, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, bei der jedoch ein Spinnvlies 2 aus Endlosfäden hergestellt wird. Man erkennt das Spinndüsen aggregat 3, welches mehrere, parallele Breitschlitz- Spinndüsen 9 aufweist. Er wird in dem anschließenden Verstreck- und Kühlschacht 18 in einzelne Kunststoff- Fäden aufgelöst und diese werden wie üblich auf einem ge eigneten Förderband 19, ggf. mit Kühlluftabsaugung, abge legt. - Die Spinndüsenaggregate 3 sind bezüglich der Breitschlitz-Spinndüse so aufgebaut, wie es in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist. Allerdings fehlen hier im allge meinen mit dem Spinndüsenaggregat 3 vereinigte Heißluft austrittsdüsen und Austrittsdüsen für die Kühlluft.

Claims

1. Verfahren für die Herstellung von Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern im Zuge der Herstellung von einem Spinnvlies aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der thermoplastifizierte Kunststoff zumindest einer Breitschlitz-Spinndüse zugeführt wird, die zumindest eine kunststoffseitig sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, wobei der aus der Breitschlitz-Spinndüse austretende Film aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Hilfe der profilierten Düsenlippe profiliert wird und von einem Luftstrom nach Maßgabe seiner Profilierung in Kunststoff-Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Heißluftstrom und/oder Kühlluftstrom gearbeitet wird, der aus einer der Breitschlitz-Spinndüse angepaßten Breitschlitzdüse mit zumindest einer sägezahnartig profilierten Düsenlippe herausgedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Film unmittelbar nach Austritt aus der Breitschlitz-Spinndüse nach der Schmelzblasmethode durch einen Heißluftstrom in Kunststoff-Fasern aufgelöst und diese danach von einem Kühlluftstrom aufgenommen werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem unter Druck stehenden Heißluftstrom gearbeitet wird, der beim Austreten aus der Breitschlitz-Spinndüse so stark expandiert, daß die dadurch erreichte Temperaturabsenkung für die Kühlung ausreicht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Film nach Austritt aus der Breitschlitz-Spinndüse durch die bei der Herstellung eines Spinnvlieses aus Endlosfäden erforderliche Behandlungsluft in Kunststoff-Fäden aufgelöst wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrschichtiger, aus der Breit schlitz-Spinndüse austretender Film aus chemisch und/oder physikalisch unterschiedlichen Kunststoffen in Kunststoff- Fäden und/oder Kunststoff-Fasern aufgelöst wird.

6. Spinndüsenaggregat für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Breitschlitz-Spinndüse, die zumindest eine sägezahnartig profilierte Düsenlippe aufweist, und Luftaustrittsdüsen in Form von Breitschlitzdüsen (12, 13) für den Heißluftaustritt und/oder für den Kühlluftaustritt zumindest eine sägezahnartig profilierte Düsenlippe (14) aufweisen.

7. Spinndüsenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß oberhalb und unterhalb der Breitschlitz-Spinndüse (9) und parallel zu dieser Heißluftaustrittsdüsen (12) angeordnet sind.

8. Spinndüsenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Kaltluftaustrittsdüsen (13) in Strömungsrichtung hinter den Heißluftaustrittdüsen angeordnet sind.

9. Spinndüsenaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite der Breit schlitz-Spinndüse (9) und/oder der zugeordneten Breit schlitzdüsen (12, 13) für den Heißluftaustritt bzw. Kühl luftaustritt einstellbar ist.