DE4210464A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter FlächenmasseungleichmäßigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur feinfühlig einstellbaren Minimierung der Flä
chenmasseungleichmäßigkeit von Filamentspinnvliesen, die nach dem Saugluftverfahren
hergestellt werden.
Es ist hinlänglich bekannt, insbesondere auch in vielen Patenten dokumentiert, aus spinn
fähigen Polymerschmelzen in einem kontinuierlichen Prozeß Filamente mittels Druck-,
Blas- oder Saugluft zu erspinnen, diese in der Fadenbildungszone mehr oder weniger hoch
zu strecken, ohne Fadenzwischenspeicher direkt zu einem Filamentspinnvlies abzulegen
und wahlweise mit Hilfe chemischer, thermischer und/oder mechanischer Wirkungsprin
zipien zu verfestigen.
Für die meisten Einsatzgebiete von Filamentspinnvliesen ist eine hohe spezifische Festig
keit erforderlich, die nur über mit möglichst hohem Streckgrad und damit strukturell hoch
orientiert ersponnene Filamente erreichbar ist. Mit hoch orientierten Filamenten gebildete
Spinnvliese weisen für technische Anwendungen sowohl die meist geforderte Eigenschaft
einer geringen Bruchdehnung als auch den unter Materialeinsparungsaspekt erwünschten
Vorteil einer möglichst geringen Flächenmasse auf.
Hoch orientierte Filamente werden in fast allen bekannten Fällen mit Druckluft als An
triebsenergie für den Filamentabzug von den Spinndüsen erzeugt (z. B. DE-PS 13 03 569;
DE-AS 12 82 590 und 17 85 158; DE-OS 20 48 006).
Bezüglich des spezifischen Energieverbrauches ist das sogenannte Saugluftverfahren, das
nach DD-PS 85 849 seit vielen Jahren neben dem dominierenden Druckluftverfahren ange
wandt wird, weitaus günstiger einzustufen. Da bei diesem Verfahren für den Filamentab
zug nur der durch den atmosphärischen Luftdruck begrenzte Unterdruckbereich von ca.
0,1 MPa - durch Druckverluste im technisch-technologischen System der Luftführung bis
zu den Filamenten praktisch weit weniger - zur Verfügung steht, werden nur Filamentab
zugsgeschwindigkeiten um 1000 m/min erreicht. Die Filamente besitzen deshalb eine zu
niedrige Orientierung, die mit niedriger spezifischer Festigkeit bei gleichzeitig hoher
Bruchdehnung (um 400%) verbunden ist.
Dieser Mangel der Saugluftsysteme wurde durch den Einsatz von verlängerten, engen Ab
zugskanälen nach DD-PS 2 11 589 und DD-PS 2 11 590, die einen wesentlich besseren Kraft
schluß zwischen strömender Luft und abzuziehenden Filamenten gestatten, behoben. Damit
sind deutliche Erhöhungen der Abzugsgeschwindigkeiten der Filamente mit ent
sprechend deutlicher Erhöhung der Molekülorientierung, deutlicher Erhöhung der spezifi
schen Filamentfestigkeiten und deutlicher Erniedrigung der Filamentbruchdehnungen mög
lich geworden.
Als ein bisher nicht behobener Nachteil des verbesserten Saugluftverfahrens mit verlänger
tem Abzugskanal stellte sich heraus, daß Fertigungsungenauigkeiten der Bauelemente des
Filamentbildungs- und -transportbereiches, durch die die Saugluft geführt wird
(Spinndüsenbereich, verlängerter Abzugskanal, Filamentablage und -vliesbildungsbereich),
Anlaß zu örtlichen, meist linienförmig in Vliestransportrichtung verlaufenden Flächenmas
seungleichmäßigkeiten sind. Zur Behebung dieses Nachteiles sind bisher keine Lösungen
bekannt geworden.
Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine
Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren, durchge
führt mit vorzugsweise einem verlängertem Abzugskanal, aber nicht auf einen solchen be
schränkt, mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit vorzuschlagen, wobei auf der
gesamten Breite der Filamentschar eine örtlich begrenzt wirkende Steuerung für die Dichte
der auf das Vliessiebband abgelegten Filamente in kleinen Flächenbereichen ermöglicht
werden soll.
Erfindungsgemäß konnte diese Aufgabe überraschend durch eine Vorrichtung nach
Anspruch 1 gelöst werden. Am unteren, der Vliesbildungszone zugewandten Teil des
Abzugskanals für die Filamente sind auf der gesamten Breite der Filamentschar ein- oder
beidseitig in der Abmessung gleiche Öffnungen (Bohrungen, Schlitze oder dergl.) ange
bracht, die einzeln, unterschiedlich oder gleich, feinfühlig ein- und feststellbar, ge
schlossen oder stufenlos geöffnet werden können, wobei in kleinen Vliesbreitenbereichen
eine steuerbare seitliche Verdrängung der Filamente des Filamentschar von der Spinnlinie
erreicht wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 22 angegeben.
Um eine lückenlose Wirkung der Bohrungen bzw. Schlitze auf der gesamten Vliesbreite zu
erreichen, können sie erfindungsgemäß in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordnet
werden, wobei die Öffnungen der einen Reihe auf Lücke zu den Öffnungen der anderen
Reihe gesetzt sind.
Eine andere Möglichkeit der Steuerung besteht darin, die Bohrungen bzw. Schlitze in der
Kanalwand konisch bzw. keilförmig zu gestalten, in die einzeln unterschiedlich oder
gleich, feinfühlig ein- und feststellbar, dicht schließende oder stufenlos zu öffnende Ver
schlußelemente mit kegelförmigen bzw. keilförmigen Enden einführbar sind. Im Sonder
fall (bei präziser Passung) genügt es auch, wenn nur die Verschlußelemente mit kegelför
migem bzw. keilförmigem Ende ausgeführt sind, während Bohrung bzw. Schlitze nicht
speziell geometrisch angepaßt sind.
Die steuerbaren Öffnungen am unteren, der Vliesbildungszone zugewandten Teil des
Abzugskanals können auch durch durchgehende Schlitze realisiert werden, die durch luft
dicht aneinanderliegende, in der Abmessung gleiche Abdeckelemente (Schieber, Klappen)
auf kleinen Abschnitten der Vliesbreite einzeln unterschiedlich oder gleich, feinfühlig ein-
und feststellbar, geschlossen oder stufenlos geöffnet werden können.
Die Breite der lückenlos aneinanderliegenden oder sich überdeckenden Steuerelemente
(Bohrungsdurchmesser, Schieber- bzw. Klappenbreite) sollte in einem Bereich von 2 bis
15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, gewählt werden.
Die beschriebenen Steuerungsmöglichkeiten für die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung
der Filamente des Filamentschar ist bei einem verlängerten Abzugskanal besonders wirk
sam, weil bei diesem an seinem der Vliesbildungszone zugewandten Ende die Druckdiffe
renz zwischen Saugluftstrom und Außenatmosphäre besonders groß ist und kleine Einstel
lungsänderungen der Verschlußelemente für die Öffnungen große Verdrängungswirkungen
an den Filamenten erzeugen. Bei kurzen Abzugskanälen, für die die Erfindung in gleicher
Weise anwendbar ist, sind zur Erzielung gleicher Wirkungen größere Einstellungsände
rungen der Verschlußelemente für die Öffnungen vorzusehen.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert wer
den.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Prinzip einer Bohrungsanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmasseun
gleichmäßigkeit des Vlieses
Fig. 2 Prinzip einer Schlitzanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmasseun
gleichmäßigkeit des Vlieses
Fig. 3 Prinzip einer Breitschlitzanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmas
seungleichmäßigkeit des Vlieses
Fig. 4 Prinzip einer Klappenventil-Steuerung für Bohrungen und Schlitze
Fig. 5 Prinzip einer Abdeckschieber-Steuerung für Bohrungen oder Schlitze
Fig. 6 Prinzip einer Steuerung für konische Bohrungen bzw. keilförmige Schlitze mit kegel- bzw.
keilförmig ausgebildeten Verschlußelementen
Fig. 7 Prinzip einer Steuerung für Bohrungen bzw. Schlitze mit kegel- bzw. keilförmig ausgebil
deten Verschlußelementen.
Aus der Spinndüse 1 werden Filamente extrudiert und bilden die Filamentschar 2. Die
Filamentschar 2 wird durch eine Luftströmung im Abzugskanal 3 reibungskraftschlüssig
von den Spinndüsen 1 abgesaugt, entsprechend der im Abzugskanal 3 auf die Filamente
übertragenen Kraft vor Eintritt in den Abzugskanal 3 verstreckt und nach Verlassen des
Abzugskanals 3 zur Vliesbildungszone 6 weiterbewegt.
Am unteren, der Vliesbildungszone 6 zugewandten Ende des Abzugskanals 3 sind in des
sen vorderer Wand 4 und/oder dessen hinterer Wand 5 reihenförmig Bohrungen 9 ange
bracht, die über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene Verschlußelemente einzeln und
unabhängig voneinander verschlossen oder stufenlos einstellbar geöffnet werden können.
Auf diese Weise kann bei Bedarf an jeder Stelle in der Breite der Filamentschar ein örtlich
begrenzt wirkender Korrekturluftstrom zum Abzugsluftstrom eingestellt werden, der die
Filamentschar an dieser Stelle seitlich verdrängt und damit die Flächenmasse des Vlieses in
Vlieslängsrichtung korrigiert. Die Bohrungen 9 sind vorteilhaft in zwei Reiben 7 und 8
über die gesamte Breite der Filamentschar 2 gleichmäßig so angeordnet, daß die Bohrun
gen der Reihe 7 genau auf Lücke der Bohrungen der Reihe 3 sitzen, wobei die Durchmes
ser der Bohrungen 9 gleich und so gewählt werden, daß sich die Öffnungsquerschnitte der
Bohrungsreihen 7 und 8 in der Breite leicht überlappen. Die Bohrungsdurchmesser betra
gen 6 mm.
Nach Fig. 2 können die Bohrungsreihen 7 und 8 (Fig. 1) auch durch Reihen 10 und 11 von
Schlitzen 12 in der vorderen Wand 4 und/oder der hinteren Wand 5 des Abzugskanals 3
ersetzt werden, die in gleicher Weise über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene Ver
schlußelemente einzeln und unabhängig voneinander verschlossen oder stufenlos einstellbar
geöffnet werden können, um bei Bedarf die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung eines
Teils der Filamentschar 2 zum Zwecke der Flächenmassekorrektur des Vlieses in Vlies
längsrichtung zu bewirken, wie in der Erläuterung zu Fig. 1 beschrieben.
Die gleichmäßig über der gesamten Filamentschar 2 angeordneten Schlitze sind in den
Reihen 10 und 11 auf Lücke gesetzt, wobei sich die Schlitzbreiten der Reihen 10 und 11
leicht überlappen. Die Schlitzbreite beträgt 8 mm, die Schlitzhöhe 15 mm.
Nach Fig. 3 sieht eine weitere Ausführung der Vorrichtung vor, das untere der Vliesbil
dungszone 6 zugewandte Ende des Abzugskanals 3 in der vorderen Wand 4 und/oder in
der hinteren Wand 5 mit einem durchgehenden Breitschlitz 13 zu versehen,
der über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene, lückenlos luftdicht aneinandergesetzte
Verschlußelemente, die einzeln und unabhängig voneinander stufenlos einstellbar ver
schlossen oder geöffnet werden können, auf kurzen Strecken in der Breite geöffnet wer
den kann. Damit kann bei Bedarf die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung eines Teils
der Filamentschar 2 zum Zwecke der Flächenmassekorrektur des Vlieses in Vlieslängsrich
tung bewirkt werden, wie in der Erläuterung zu Fig. 1 beschrieben. Die Höhe des Breit
schlitzes beträgt 6 mm.
Zum feinfühlig, stufenlos einstellbaren Öffnen der Bohrungen 9, Schlitze 12 oder des
Breitschlitzes 13 in der Abzugskanalwand 4 können nach Fig. 4 Klappenventilhebel 14
vorgesehen werden, die über den Drehpunkt 15 durch die Druckfeder 16 die Öffnungen
fest verschließen. Über eine jedem Hebel zugeordnete Einstellschraube 17 ist ein stufenlos
einstellbares Öffnen möglich.
Eine andere Möglichkeit zum feinfühlig, stufenlos einstellbaren Öffnen der Bohrungen 9,
Schlitze 12 oder des Breitschlitzes 13 in der Abzugskanalwand 4 besteht nach Fig. 5 darin,
daß seitlich geführte Abdeckschieber 18, die über zugeordnete Einstellschrauben 17 stufen
los einstellbar die Öffnungen verschließen oder öffnen können, benutzt werden.
Eine weitere Ausführung der Vorrichtung sieht vor, daß nach Fig. 6 die Bohrungen 9,
Schlitze 12 oder der Breitschlitz 13 in der Abzugskanalwand 4 konisch ausgeführt werden
und kegel- oder keilförmige Verschlußelemente 21, die das Ende der zugeordneten
Einstellschrauben 20 bilden, das Verschließen der Öffnungen bzw. ihr stufenlos
einstellbares Öffnen ermöglichen.
Nach Fig. 7 ist es schließlich auch möglich, die kegel- oder keilförmigen Verschlußele
mente 21 zum Verschluß oder zum stufenlos einstellbaren Öffnen normaler, geradwandig
ausgeführte Bohrungen 9, Schlitze 12 oder den Breitschlitz 13 in der Abzugskanalwand 4
über die zugeordneten Einstellschrauben 20 zu benutzen.
Claims (22)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit ver
ringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit, durchgeführt mit einem vorzugsweise verlänger
tem Abzugskanal, aber nicht auf einen solchen beschränkt, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abzugskanal 3 an seinem der Vliesbildungszone 6 zugewandten Ende in der vorderen
Wand 4 und/oder der hinteren Wand 5 auf der gesamten Breite der Filamentschar 2 viele
Öffnungen oder eine durchgehende Öffnung besitzt, die einzeln oder abschnittsweise und
unabhängig voneinander stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in einer
Reihe liegende Bohrungen 9 ausgeführt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in zwei
übereinanderliegenden Reihen 7 und 8 angeordnete Bohrungen 9 ausgeführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 9 der
oberen Reihe 7 genau auf Lücke zu den Bohrungen 9 der unteren Reihe 8 gesetzt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsdurchmes
ser 2 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, betragen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Quer
schnittsflächen der Bohrungen 9 in den beiden Reihen 7 und 8 in Richtung der Breite des
Abzugskanals 3 leicht überlappen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochabstand der
Bohrungen 9 kleiner oder höchstens gleich dem doppelten Bohrungsdurchmesser ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in einer
Reihe liegende Schlitze 12 ausgeführt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in zwei
übereinanderliegenden Reihen 10 und 11 angeordnete Schlitze 12 ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze 12 der
oberen Reihe 10 genau auf Lücke zu den Schlitzen 12 der unteren Reihe 11 gesetzt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreiten
2 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, betragen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Quer
schnittsflächen der Schlitze 12 in den beiden Reihen 10 und 11 in Richtung der Breite des
Abzugskanals 3 leicht überlappen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand der
Schlitze 12 kleiner oder höchstens gleich der doppelten Schlitzbreite ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als nur ein
durchgehender Breitschlitz 13 ausgeführt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitschlitz 13
eine Höhe von 2 bis 10 mm besitzt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen mit
Ventilklappen 14 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar verschlossen oder ge
öffnet werden können.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen mit
seitlich geführten Abdeckschiebern 18 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar
verschlossen oder geöffnet werden können.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 9 mit
Einstellschrauben 20 mit kegelförmigen Verschlußelementen 21 unabhängig voneinander
und stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze 12
mit Einstellschrauben 20 mit keilförmigen Verschlußelementen 21 unabhängig voneinander
und stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitschlitz 13
mit lückenlos luftdicht aneinander gesetzten Verschlußelementen 14; 18; 21 versehen ist,
die einzeln und unabhängig voneinander stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet
werden können.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, 14 bis 17, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
luftdicht aneinandergesetzten, unabhängig voneinander stufenlos einstellbaren
Verschlußelemente eine Breite von 2 bis 15 mm, bevorzugt 6 bis 10 mm, besitzen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die boh
rungs-, schlitz- oder breitschlitzförmigen Öffnungen in den Abzugskanalwänden 4
und/oder 5 konus- oder keilförmige Dichtflächen besitzen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924210464 DE4210464A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924210464 DE4210464A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4210464A1 true DE4210464A1 (de) | 1993-10-07 |
Family
ID=6455472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924210464 Withdrawn DE4210464A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4210464A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6607624B2 (en) | 2000-11-20 | 2003-08-19 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-forming process |
US6824372B2 (en) | 2000-11-20 | 2004-11-30 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-forming apparatus |
US7470389B2 (en) | 2000-11-20 | 2008-12-30 | 3M Innovative Properties Company | Method for forming spread nonwoven webs |
-
1992
- 1992-03-31 DE DE19924210464 patent/DE4210464A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6607624B2 (en) | 2000-11-20 | 2003-08-19 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-forming process |
US6824372B2 (en) | 2000-11-20 | 2004-11-30 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-forming apparatus |
US7470389B2 (en) | 2000-11-20 | 2008-12-30 | 3M Innovative Properties Company | Method for forming spread nonwoven webs |
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