DE60038270T2

DE60038270T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung

Info

Publication number: DE60038270T2
Application number: DE60038270T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Itabashi-ku Kurihara; Yoichi Yono-shi Mazawa; Yoshiro Inba-gun Morino
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd; Polymer Processing Research Institute Ltd
Current assignee: Polymer Processing Research Institute Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: EP1088916B1; US6495078B1; US20030056335A1; KR20010067274A; US6877971B2; TW476827B; CN1258020C; DE60038270D1; JP2001098455A; EP1088916A1; CN1290775A; KR100644318B1; US20020197343A1; JP4233181B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, bei dem Filamente, die mit einer hohen Rate gesponnen werden, in der transversalen Richtung ausgerichtet sind und eine Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens. Die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung wird als Ausgangsmaterial eines transversal gedehnten ungewebten Stoffes verwendet. Des weiteren wird die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung als Ausgangsmaterialfaserbahn zur Herstellung eines querlaminierten ungewebten Stoffes verwendet, bei dem ein gedehnter ungewebter Stoff mit transversaler Ausrichtung auf einen ungewebten Stoff mit longitudinaler Ausrichtung oder dergleichen gelegt wird, so dass sich deren Ausrichtungsrichtungen miteinander überkreuzen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die meisten der herkömmlichen ungewebten Stoffe sind zufällig ungewebte Stoffe, bei denen die Ausrichtung der Filamente, aus denen sich der ungewebte Stoff zusammensetzt, zufällig ist. Deshalb ist deren Zugfestigkeit relativ schwach und die Ausdehnung des Produkt ist instabil. Als eine Erfindung, die gemacht wurde, um solche Nachteile, die mit den konventionellen ungewebten Stoffe verbunden sind, zu verbessern, werden hier die japanische Patentveröffentlichung Nr. 36948/91 , das japanische Patent Nr. 2612203 , die japanische Patentveröffentlichung Nr. 6126/95 oder dergleichen, die durch den genannten Anmelder eingereicht wurden, eingeführt. Gemäß den obigen Veröffentlichungen wird ein ungewebter Stoff vom Laminattyp eingeführt, bei dem wenigstens zwei Bögen ungewebten Stoffes als Ausgangsmaterial gedehnt werden und die Bögen des ungewebten Stoffes werden aufgestrichen und miteinander verbunden werden, so dass deren Dehnungsrichtungen einander überkreuzen. Auch wird ein Verfahren zur Herstellung solcher ungewebter Gewebe in den obigen Veröffentlichungen beschrieben.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 36948/91 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von ungewebten Stoffen, bei denen nichtorientierte Filamente gesponnen werden, um langfaseriges ungewebtes Gewebe herzustellen, und das erhaltene ungewebte Gewebe wird bei einer geeigneten Temperatur in einer Richtung gedehnt, so dass das Gewebe dazu neigt, eine größere Rate an Filamentkomponenten zu erhalten, die in eine Richtung ausgerichtet sind. Auch wird in dieser Patentveröffentlichung ein Verfahren beschrieben, bei dem Lagen von ungewebten Gewebe, die durch das obige Verfahren gedehnt wurden, aufeinander gelegt werden, so dass die Dehnungsrichtungen der ungewebten Stoffen einander überkreuzen.
Des weiteren offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 36948/91 ein Verfahren zur Herstellung von langfaserigen ungewebten Stoffen, bei dem die ungewebten Stoffe unter Verwendung von nicht-orientierten Filamenten in eine Richtung ausgerichtet sind. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der langfaserigen ungewebten Stoffe, werden anfänglich Filamente durch Extrusion durch eine Düse, die oberhalb des Maschenbands, das in eine Richtung läuft, bereitgestellt wird, hergestellt. Dann werden die Filamente durch einen heißen Luftstrom, der spiralförmig fließt, dispergiert. Des weiteren wird ein Paar Luftströme unter den Düsen erzeugt, so dass die Luftströme miteinander kollidieren. Die gedrehten gesponnenen Filamente werden weiter durch den sich ausbreitenden Luftstrom dispergiert, der sich aus der Kollision des Luftströme ergibt. In diesem Fall, wenn die Bewegungsrichtung mit der die Luftströme miteinander kollidieren parallel mit der Laufrichtung des Maschenbands ist, dann werden die Filamente in einer Richtung dispergiert, die senkrecht zu der Laufrichtung des Maschenbands ist. So werden die dispergierten Filamente auf dem Maschenband aufgeschichtet und ein Stück eines ungewebten Stoffes kann auf dem Maschenband erzeugt werden, so dass die Mehrzahl von Filamenten in transversaler Richtung des Stoffes ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird ungewebter Stoff erzeugt, der Filamente enthält, die in transversaler Richtung ausgerichtet sind. Umgekehrt, wenn die Bewegungsrichtung der miteinander kollidieren Luftströme im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des Maschenbands ist, dann sind die gesponnenen Filamente in einer Richtung dispergiert, die parallel mit der Laufrichtung des Maschenbands ist. Wenn dispergierte Filament auf einem Maschenband aufgeschichtet sind, kann so ein ungewebter Stoff auf dem Maschenband erzeugt werden, so dass die Mehrzahl der Filamente in der longitudinalen Richtung des Stoffes ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird ungewebter Stoff erzeugt, der Filamente enthält, die in der longitudinalen Richtung ausgerichtet sind.
Das japanische Patent Nr. 26122203 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines ungewebten Stoffes, bei dem die Fasern zusammen mit einem Fluid aus einer Ausstoßdüse in Richtung der oberen Fläche eines laufenden Förderbandes ausgestoßen werden und die Fasern aufgeschichtet werden, so dass die Fasern in einer Richtung der Oberseite des Förderbandes ausgerichtet sind, wobei ein Gewebe mit darin ausgerichteten Fasern erzeugt werden kann. Ge mäß einem Beispiel dieses Verfahrens zur Herstellung von Gewebe ist wenigstens ein Teil des Förderbandes nach unten in eine Richtung senkrecht zu dessen Laufrichtung abgewinkelt und das Fluid und die Fasern werden gegen den Bodenteil des abgewinkelten Nutteils des Förderbandes ausgestoßen. Dann wird das Fluid, das aus einer Ausstoßdüse ausgestoßen wird, in die Richtung dispergiert, in die sich die Nut des Förderbandes erstreckt, wobei Fasern in die Dispersionsrichtung ausgerichtet werden.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 6126/95 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von ungewebtem Gewebe, bei dem ein Sprühspinnverfahren verwendet wird, so dass eine Pluralität von Filamenten im wesentlichen in eine Richtung ausgerichtet ist, um einen ungewebten Stoff zu bilden, der in eine Richtung ausgerichtet ist. Wenn eine hochmolekulare Verbindung durch eine Düse ausgestoßen wird, um Filamente zu spinnen, rotieren oder vibrieren gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Stoffes die gesponnenen Filamente in Breitenrichtung. Dann wird wenigstens ein Paar Luftströme, die im wesentlichen beidseitig symmetrisch im Hinblick auf die Seite der Filamente sind, den Filamenten von der Seite im Zentrum des einen Filaments, das rotiert oder vibriert, unter Bedingungen zugeführt, dass die rotierenden oder vibrierenden Filamente eine Verzugsbeschaffenheit von zwei oder mehr aufweisen. Dadurch wird wenigstens ein Paar Luftströme den Filamenten zugeführt, so dass die Filamente in einer Richtung senkrecht zur Spinnrichtung der Filamente dispergiert sind, während das Filament mit Zug versehen wird. Auf diese Weise werden Filamente in die Richtung ausgerichtet, in der die Filamente dispergiert werden und die Filamente sind schichtweise aufgeschichtet und ein ungewebter Stoff, der in eine Richtung ausgerichtet ist, kann hergestellt werden.
Das ungewebte Gewebe, das nach den obigen Verfahren hergestellt wurde, hat eine hohe Zugfestigkeit. Außerdem ist, weil das Filament, aus dem sich der ungewebte Stoff zusammengesetzt, einen kleinen Durchmesser von 5 μm bis 15 μm nach dem Aussetzen gegenüber dem Dehnungsverfahren hat, sein Anfaßgefühl weich und die Struktur ist flexibel und weich. Des weiteren ist das ungewebte Gewebe glatt und zum Drucken geeignet. Mit anderen Worten, infolge des exakten Filamentdurchmessers, ist der ungewebte Stoff ein einwandfreies Gewebe. Infolge der hohen Zugfestigkeit liefert der ungewebte Stoff zusätzlich eine erwünschte praktische Brauchbarkeit, trotz des Fakts, dass dessen Dicke klein ist.
Obwohl das ungewebte Gewebe, das mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird, das in den jeweiligen Veröffentlichungen beschrieben wird, eine hohe Zugfestigkeit hat und ein einwandfreies Gewebe ist, ist die Produktivität des ungewebten Gewebes gemäß der obigen Verfahren noch unbefriedigend. Deshalb ist es notwendig, die Produktivität zur Reduzierung der Kosten von ungewebtem Stoff zu verbessern. Aus diesem Grund, um die Produktivität der Herstellungsvorrichtungen, die in den obigen Veröffentlichungen beschrieben sind, und um die Kosten zu reduzieren, ist es notwendig, eine Spinnvorrichtung für Spinnfilamente für eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zu entwickeln, in der Filamente in transversaler Richtung ausgerichtet sind. Des weiteren ist es zusätzlich zu der Verbesserung der Produktivität der Spinnfilamente notwendig, die Zugfestigkeit der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zu erhöhen, die durch die erhaltenen Filamente gebildet wird, während die hohe Produktivität erhalten bleibt.
Wenn der Durchmesser des Filaments des Produkts im Endzustand vorherbestimmt ist, wird, um die Produktivität der Filamente durch eine einzelne Düse zu verbessern, es restriktiv erforderlich sein, die Spinnrate der Filamente mit der einzelnen Düse zu erhöhen. Gemäß einem bekannten Verfahren des Spinnens von Filamenten bei einer hohen Rate, wie es in einer Veröffentlichung mit dem Titel "The Newest Spinning Technology" beschrieben ist (hergegeben von der Japanese Conference of Fiber Industry) veröffentlicht durch die High Molecular Publication Union, ist die Rate der Beschränkung beim Spinnen auf einer in dustriellen Basis 10000 m/min. Wenn eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung mit einer großen Breite, in der Filamente in der transversalen Richtung ausgerichtet sind, hergestellt wird, ist es erforderlich, dass die Filamente mit einer Rate gesponnen werden, z. B. 30000 m/min bis 100000 m/min oder mehr, die die Rate weit übersteigt, die bisher als ein Limit angesehen wurde.
Dennoch ist es nichtssagend ungewebten Stoff nur mit einer hohen Produktivität herzustellen, d. h. der erzeugte ungewebte Stoff sollte eine dazugehörige Eigenschaft aufweisen. Das heißt, es ist notwendig, dass der Durchmesser des Filaments klein genug ist, um ein Gewebe mit einer geeigneten Struktur, wie eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, herzustellen. Konkreter ist es erforderlich, dass der Durchmesser des Filaments bald nach dem Spinnen in einen Bereich von 10 μm bis 30 μm, noch bevorzugter von 25 μm fällt. Des weiteren, wenn die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, die aus Filamenten gebildet ist, in der transversalen Richtung gedehnt wird, um ein transversal gedehntes Gewebe herzustellen, ist es ideal, dass das transversal gedehnte Gewebe eine Zugfestigkeit in der Stretchrichtung von 132,5 mN/tex (1,5 g/d) oder mehr hat. Erwünscht ist, dass für die transversal gedehnte Faserbahn eine Zugfestigkeit von 158,9 mN/tex (1,8 g/d) oder mehr gefordert wird. Noch erwünschter ist, dass für die transversal gedehnte Faserbahn eine Zugfestigkeit von 1786,6 mN/tex (2,0 g/d) oder mehr gefordert wird. Weil des weiteren die transversal ausgerichtete Faserbahn oder die transversal gedehnte Faserbahn als ein ungewebter Stoff verwendet wird, wird für die Spinnvorrichtung gefordert, dass sie ein Gewebe herzustellt, die frei von fehlerhaften Stellen, wie zum Beispiel Aufschichtungen infolge des Brechens von Filament, ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung bereitzustellen, bei der die gesponnenen Filamente in der transversalen Richtung ausgerichtet sind und die eine hohe Produktivitätsrate und folglich geringe Produktionskosten ermöglicht.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung solch einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, eine Vorrichtung zur Herstellung derselben und einen Spinnkopf, der in der Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Faserbahn verwendet wird, vorzuschlagen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung bereitzustellen, bei der die Zugfestigkeit in der transversalen Richtung der transversal ausgerichteten Faserbahn hoch ist und eine exakte Struktur als Gewebe erhalten bleibt, trotz der Tatsache, das die Produktivität für die Faserbahn hoch ist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung solch einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und eine Vorrichtung zur Herstellung derselben bereitzustellen, trotz der Tatsache, das die Produktivität für die Faserbahn hoch ist.
Um diese oder andere Aufgaben der Erfindung zu lösen, wird eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung mit Filamenten, die in die transversale Richtung ausgerichtet sind, bereitgestellt, wobei die Filamente mit einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min. oder mehr gesponnen werden, die Filamente erstrecken sich kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung der transversal ausgerichteten Faserbahn und deren Breite beträgt 300 mm oder mehr.
Gemäß der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung der vorliegenden Erfindung werden die Filamente, die die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung bilden, mit einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min oder mehr gesponnen, was deutlich schneller als die Geschwindigkeit zum Beispiel der bekannten Hochgeschwindigkeits-Multifilament-Spinnmaschinen ist. Deshalb kann eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung erhalten werden, die es möglich macht, mit hoher Produktivität und mit geringen Kosten produziert zu werden. Des weite ren erstrecken sich, gemäß der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung die Filamente aus denen die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zusammengesetzt ist, die Filamente kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung der transversal ausgerichteten Faserbahn und deren Breite beträgt 300 mm oder mehr. Deshalb ist die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zur Verwendung als ein transversal ausgerichtetes ungewobenes Gewebe geeignet, anders als ein Gewebe mit einem fehlerhaften Anteil, wie einer Aufschichtung infolge des Brechens von Filamenten. Außerdem, da sich die Filamente kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung der transversal ausgerichteten Faserbahn erstrecken, wird die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung breit und hat eine große Zugfestigkeit und Dehnung in der transversalen Richtung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, trotz des Umstands, das die Produktivitätsrate für die Faserbahn hoch ist. Des weiteren ist die obige Faserbahn mit transversaler Ausrichtung als eine Originalfaserbahn geeignet, wenn die Originalfaserbahn in der transversalen Richtung gedehnt wird, um eine transversal gedehntes ungewebtes Gewebe herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es für das Filament bevorzugt, dass es einen durchschnittlichen Durchmesser in einem Bereich von 10 μm bis 30 μm hat und für die transversal ausgerichtete Faserbahn, dass sie eine Dehnung in der transversalen Richtung von 70% oder mehr hat.
Mit den obigen Eigenschaften, wenn die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung als Originalfaserbahn zur Bildung eines transversal gedehnten ungewebten Gewebes verwendet wird, ist es möglich, das transversal gedehnte ungewebte Gewebe mit einer ausreichend großen Breite, einer gewünschten Struktur und einer flexiblen und weichen Natur herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung in der transversalen Richtung gedehnt sein, es ist bevorzugt für die Filamente, die die gedehnte transversal ausgerichtete Faserbahn bilden, dass sie einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 5 μm bis 15 μm ha ben, und dass die Zugfestigkeit der gedehnten transversal ausgerichteten Faserbahn ist in der Dehnungsrichtung 132,5 mN/tex (1,5 g/d) oder mehr ist.
Wie oben beschrieben, wird die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, die in der transversalen Richtung gedehnt ist, aus Filamenten gebildet, die einen Durchmesser im Bereich von 5 μm bis 15 μm haben, und die Zugfestigkeit der gedehnten transversal ausgerichteten Faserbahn ist in der Dehnungsrichtung 132,5 mN/tex oder mehr beträgt. Deshalb hat das transversal gedehnte ungewebte Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung eine weiches Gefühl beim Anfassen bereit und hat eine große Zugfestigkeit in der transversalen Richtung. Das transversal gedehnte ungewebte Gewebe ist als ein Originalgewebe zur Herstellung von querlaminierten ungewebten Stoffen geeignet, in denen das transversal gedehnte ungewebte Gewebe auf einer longitudinal ausgerichteten ungewebten Faserbahn oder dergleichen aufgebracht ist, so dass die Ausrichtrichtung der jeweiligen ungewebten Faserbahn quer zueinander ist.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und der Vorrichtung zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung wird zuerst ein geschmolzenes Harz, das aus einer Spinndüse mit einem inneren Durchmesser von 0,6 mm oder mehr nach unten extrudiert. An dem offenen Ende der Spinndüse wird eine ringförmiger primäre Luftstromdüse mit einem Durchmesser von 2,5 mm oder mehr, so dass sie mit dem offenen Ende der Spinndüse konzentrisch ist und ein primärer Luftstrom wird bei einer hohen Temperatur und einer hohen Geschwindigkeit in die Gravitationsrichtung ausgestoßen, wobei ein geschmolzenes Filament, das aus dem offenen Ende der Spinndüse extrudiert, in Vibration versetzt wird. Danach werden sekundäre Luftströme bei einer hohen Temperatur aus sekundären Luftstromdüsen, die auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite der Laufrichtung des Förderbandes im Hinblick auf das geschmolzene Filament angeordnet sind, in Richtung des extrudierten geschmolzenen Filaments, das durch den primären Luftstrom vibriert, ausgestoßen. So kollidieren die sekundären Luftströme miteinander unter den Spinndüsen.
Auf diese Weise kann das extrudierte geschmolzene Filament, das durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde, zusammen mit den sekundären Luftströmen fließen, die miteinander kollidieren und wird in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgebreitet. So kann das extrudierte geschmolzene Filament, das durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde, durch die sekundären Luftströme ausgebreitet werden, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, die Filamente, die aus dem Verfestigen des extrudierten geschmolzenen Filaments hergeleitet werden, bei einer hohen Geschwingikeit von 30000 m/Min oder mehr zu spinnen.
Dann wird das extrudierte geschmolzene Filament in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgebreitet, wobei die gesponnenen Filamente in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgerichtet werden und auf dem Förderband aufgeschichtet werden. Auf diese Weise wird die Herstellung zur Erzeugung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung mit Filamenten, die in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgerichtet sind und die sich in einer Richtung entlang der Laufrichtung des Förderbandes erstrecken, durchgeführt.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung kann, weil die Filamente mit einer hohen Geschwindigkeit von 30000 m/Min oder mehr gesponnen werden, die Produktivität der transversal ausgerichteten Faserbahn verbessert und folglich die Kosten der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung erniedrigt werden. Außerdem wird es möglich, die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung herzustellen, bei der sich die Filamente von der einen Ecke zu der anderen Ecke der transversal ausgerichteten Faserbahn in deren Breitenrichtung erstrecken und es wird möglich, ihre Breite bis hin zu 300 mm oder mehr zu erweitern.
Um die Produktivität der transversal ausgerichteten Faserbahn zu verbessern, ist es notwendig, eine Vielzahl von Spinnköpfen über dem Förderband anzuordnen. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Filamente mit einer hohen Geschwindigkeit durch einen einzelnen Spinnkopf gesponnen werden. Deshalb kann die notwendige Zahl an Spinnköpfen, die über dem Förderband angeordnet sind, reduziert werden. So wird es mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Kosten der Anlage und der Grundfläche, die für die Anlage präpariert werden muß, zu reduzieren. Weil des weiteren die notwendige Anzahl an Spinnköpfen, die über dem Förderband angeordnet sind, reduziert werden kann, ist zu erwarten, dass die Zahl der Köpfe, die einer Justierung unterzogen werden, auch reduziert werden kann. Deshalb sind das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft bezüglich der Justierung und Wartung der Anlage. Außerdem kann das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Produktivität bei der Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung schaffen, sondern auch den Vorteil, dass eine transversal ausgerichtete Faserbahn eine große Breite benötigt.
In der obigen und folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung, die bereitgestellt wird, um die Ausrichtrichtung der Filamente des ungewebten Gewebes oder der Dehnrichtung des ungewebten Stoffes zu erklären, bedeutet der Ausdruck "longitudinale Richtung" eine Richtung, in die das ungewebte Gewebe nach der Produktion des ungewebten Gewebes gefördert wird und der Ausdruck "transversale Richtung" bedeutet eine Richtung senkrecht zu der longitudinalen Richtung, d. h. die Breitenrichtung des ungewebten Gewebes. In der obigen und folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist der Ausdruck "Dehnung (Elongation)" in Übereinstimmung mit JIS (Japanese Industrial Standard)-L1095. Das heißt, eine Faserbahn mit der Breite von 5 cm wird so gehalten, dass sie sich über eine Distanz von 10 cm in der longitudinalen Richtung erstreckt und mit einer Zuggeschwindigkeit von 10 cm/Min dehnt. Dann wird die Rate der Dehnungslänge zu ihrer Originallänge nach dem Brechen der Faserbahn sozusagen in % ausgedrückt.
Außerdem ist es eine Gewohnheit, dass die Zugfestigkeit der Faserbahn oder des ungewebten Gewebes ausgedrückt wird als Reißfestigkeit oder als Reißkraft pro 5 cm, was durch Testverfahren eines langfaseriges Filaments eines ungewebten Gewebes basierend auf JIS-L1096 bestimmt wird. Dennoch wird in der obigen und nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung, weil die Masse pro Fläche des ungewebten Gewebes im Test verschieden ausgewählt wird, die Masse des ungewebten Gewebes in Denier (tex) umgerechnet und die Zugfestigkeit wird durch die Stärke per Einheit tex (mN/tex) ausgedrückt. Eine Stärke pro Einheit Denier (d) wird als eine Referenz zusätzlich zu der Stärke per Einheit tex (mN/tex) genannt.
Die obigen und andere Gegenstände, Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Beispiele der Erfindung veranschaulichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist ein Diagramm, das einen Querschnitt eines Spinnkopfes zeigt, der entlang der Mittelachse einer Spinndüse, die den Spinnkopf bildet, gemacht wurde, der in einer Herstellungsvorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird;
1B ist ein Diagramm, das eine Konfiguration des in 1A gezeigten Spinnkopfes zeigt, wie sie aus der Richtung gezeigt, die mit A in 1A angegeben ist, oder einer niedrigeren Seite davon gesehen wird;
2A ist ein Diagramm zur Erklärung, wie eine Spinnvorrichtung, die mit einem Spinnkopf, der in den 1A und 1B ausgestattet ist, zur Erzeugung des ungewebten Stoffes angetrieben wird, die graphische Darstellung zeigt die Spinnvorrichtung gesehen aus der Richtung senk recht zu der Laufrichtung eines Maschenbands, das in der Spinnvorrichtung bereitgestellt wird;
2B ist ein Diagramm zur Erklärung, wie eine Spinnvorrichtung, die mit einem Spinnkopf, der in den 1A und 1B ausgestattet ist, zur Erzeugung des ungewebten Stoffes angetrieben wird, die graphische Darstellung zeigt die Spinnvorrichtung gesehen aus der absteigenden Seite der Laufrichtung eines Maschenbands, das in der Spinnvorrichtung bereitgestellt wird;
3 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt eines Beispiels eines Fließdurchgangs innerhalb des Spinnkopfes zeigt, der in den 1A, 1B, 2A und 2B gezeigt ist, zur Erzeugung eine heißen Luftstroms, der aus einer primären Luftstromdüse einen einheitlichen Luftstrom ausstößt;
4A ist ein Diagramm, das einen Querschnitt eines in den 1A und 1B gezeigten Spinnkopfes zeigt, der entlang der Mittelachse der Spinndüse und der sekundären Luftstromdüsen gemacht wurde, bei dem eine Anordnung von kleinen Durchlässen zum Ausstoßen des heißen Luftstroms veranschaulicht ist, die um die primäre Luftstromdüse anordnet sind, die auf der Unterseite des Spinnkopfes vorhanden sind;
4B ist ein Diagramm, das einen Grundriss der Unterseite des in den 1A und 1B gezeigten Spinnkopfes zeigt, wobei die Anordnung von kleinen Durchlässen zum Ausstoßen des heißen Luftstroms veranschaulicht ist, die um die primäre Luftstromdüse anordnet sind, die auf der Unterseite des Spinnkopfes vorhanden sind;
4C ist ein Diagramm, das einen Querschnitt eines Teils der in der 4A gezeigten Spinnkopfes zeigt, der entlang der Ebene senkrecht zu der Ebene von 4A gemacht wurde, bei dem die Anordnung von kleinen Durchlässen zum Ausstoßen des heißen Luftstroms veranschaulicht ist, die um die primäre Luftstromdüse anordnet sind, die auf der Unterseite des Spinnkopfes vorhanden sind;
5 ist ein Diagramm, das einen Querschnitte einer Modifizierung der Fließpassage zur Zuführung des heißen Luftstroms, der innerhalb des in den 1A und 1B bereitgestellten Spinnkopfes zeigt;
6A ist ein Grundriss eines Beispiels einer Vorrichtung zur Dehnung in der transversalen Richtung eines bandähnlichen ungewebten Gewebes, das durch die in den 2A und 2B gezeigten Vorrichtungen hergestellt wurde;
6B ist eine Seitenansicht eines Beispiels einer Vorrichtung zur Dehnung in der transversalen Richtung eines bandähnlichen ungewebten Gewebes, das durch die in den 2A und 2B gezeigten Vorrichtungen hergestellt wurde;
7 ist eine Tabelle, in der die Materialien des geschmolzenen Harzes, die Spinnbedingungen und die experimentellen Ergebnisse der experimentellen Beispiele 1 bis 4 (Beispiele 1 bis 4) und der Vergleichsbeispiel 1 bis 5 aufführt sind;
8 ist eine Tabelle, in der die Ausmaße der jeweiligen Teile des Spinnkopfes aufgeführt sind, der für die Herstellung der experimentellen Beispiele 1 bis 4 (Beispiele 1 bis 4) und der Vergleichsbeispiel 1 bis 5, die in 7 gezeigt sind, verwendet wurde;
9A bis 9C zeigen Diagramme, die jeweils ein repräsentatives Beispiel eines Verteilungsprofils der Massenausdehnung entlang der transversalen Richtung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zeigt;
10A ist ein Diagramm, das einen Querschnitt des Spinnkopfes zeigt, der aus einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung des Maschenbands und eines geschmolzenen Polymers, der aus dem Spinnkopf extrudiert wurde, gesehen wird, auf den Bezug zur Erklärung des extrudierten geschmolzenen Polymers genommen wird, der durch einen primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde, der aus der primären Luftstromdüse ausgestoßen wird;
10B ist ein Diagramm, das einen Querschnitt des Spinnkopfes zeigt, wie er von der absteigenden Seite der Laufrichtung des Maschenbands und des geschmolzenen Polymers, der aus dem Spinnkopf extrudiert wurde, gesehen wird, auf den Bezug zur Erklärung des extrudierten geschmolzenen Polymers genommen wird, der durch einen primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde, der aus der primären Luftstromdüse ausgestoßen wird;
11A ist ein Diagramm, das einen Querschnitt des Spinnkopfes zeigt, der aus einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung des Maschenbands und des geschmolzenen Polymers, der aus dem Spinnkopf extrudiert wurde, gesehen wird, auf den Bezug zur Erklärung des extrudierten geschmolzenen Polymers genommen wird, der durch einen primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde und nach unten tropft, der in der Breitenrichtung des Maschenbands durch einen sekundären Luftstrom ausgebreitet wird;
11B, ist ein Diagramm, das einen Querschnitt des Spinnkopfes zeigt, wie er von der absteigenden Seite Laufrichtung des Maschenbands und des geschmolzenen Polymers, der aus dem Spinnkopf extrudiert wurde, gesehen wird, auf den Bezug zur Erklärung des extrudierten geschmolzenen Polymers genommen wird, der durch einen primären Luftstrom in Vibration versetzt wurde und nach unten tropft, der in der Breitenrichtung des Maschenbands durch einen sekundären Luftstrom ausgebreitet wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die 1A und 1B zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Maschenband, das in einer Richtung läuft und eine Spinneinheit, die einen Spinnkopf aufweist, der über dem Maschenband angeordnet ist, einschließt. Gemäß der Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung werden Filamente mit hoher Geschwindigkeit mit der Spinneinheit gesponnen. Die gesponnenen Filamente werden auf dem Maschenband aufgeschichtet, so dass die Filamente in der Breitenrichtung des Maschenbands ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung hergestellt, bei der die meisten Filamente in der gleichen Richtung ausgerichtet sind.
Wie in den 1A und 1B gezeigt, schließt der Spinnkopf 10, der in der Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, eine Luftausstoßeinheit 6, ein Spinndüsenteil 5, das eine zylinderförmige Form aufweist, der innerhalb der Luftausstoßeinheit 6 angeordnet ist, ein. Das Spinndüsenteil 5 hat eine Spinndüse 1, die so gebildet ist, das sie sich in einer Richtung erstreckt und wenigstens an einem Ende des Spinndüsenteils 5 geöffnet ist. Die Spinndüse 1 hat an ihrem offenen Ende einen inneren Durchmesser Nz. Der Spinnkopf 10 ist mit der Spinneinheit verbunden, so dass die longitudinale Richtung der Spinndüse 1 unter Arbeitsbedingungen parallel mit der Gravitationsrichtung ist. Der Spinndüse 1 wird ein geschmolzenes Polymer als ein geschmolzenen Harz von ihrer Oberseite aus zugeführt. Das zugeführte geschmolzene Polymer fließt durch die Spinndüse 1 und wird aus dem offenen Ende an der unteren Seite der Spinndüse 1 nach unten extrudiert.
Auf der anderen Seite hat einen Luftausstoßeinheit 6 einen konkaven Teil, der so geformt ist, dass eine Paar abgeschrägte Flächen 8a und 8b gebildet werden. Der Boden des konkaven Teils der Luftausstoßeinheit 6 ist eine horizontale Fläche 7, die senkrecht zu der Gravitationsrichtung ist, wenn der Kopf unter Arbeitsbedingungen ist. So ist eine schräge Fläche 8a auf einer Seite der horizontalen Fläche 7 angeordnet und die andere schräge Fläche 8b ist auf der anderen Seite der horizontalen Fläche 7 angeordnet. Des weiteren ist das Paar schräger Flächen 8a und 8b so gebildet, das sie symmetrisch zueinander sind, im Hinblick auf eine Ebene senkrecht zu der horizontalen Ebene 7 und enthalten die Mittelachse der Spinndüse 1. Außerdem ist das Paar schräger Flächen 8a und 8b schräg gebildet, so dass der horizontale Abstand zwischen dem Paar schräger Flächen 8a und 8b größer wird als das Niveau, das der Abstand, der niedriger wird, einnimmt.
Das Spinndüsenteil 5 ist an ihrem unteren Endbereich zu der Außenseite des Spinnkopfes 10 im Mittelbereich der horizontalen Fläche 7 der Luftausstoßeinheit 6 exponiert. Das Spinndüsenteil 5 ist innerhalb der Luftausstoßeinheit bereitgestellt, so dass eine ringförmige Öffnung zwischen der Außenfläche der Spinndüse 5 und der Innenfläche der Luftausstoßeinheit 6 vorhanden ist. Diese ringförmige Öffnung dient als primäre Luftstromdüse 2 aus der heiße Luft als primärer Luftstrom ausgestoßen wird. Der äußere Durchmesser der Spinndüse 5, d. h. der innere Durchmesser der primären Luftstromdüse 2 ist d, während der äußere Durchmesser der primären Luftstromdüse 2D ist. Das Spinndüsenteil 5 ist mit der Luftausstoßeinheit 6 verbunden, so dass das Spinndüsenteil 5 an dessen Ende mit einer Höhe H aus dem Endbereich der primären Luftstromdüse 2 der Luftausstoßeinheit 6 oder der horizontalen Fläche 7 herausragt, wie in 1A gezeigt.
Ein primärer Luftstrom wird von dem unteren Bereich der primären Luftstromdüse 2 der primären Luftstromdüse 2 zugeführt. Der zugeführte primäre Luftstrom wird durch die primäre Luftstromdüse 2 von dem offenen Ende des primären Luftstroms 2 nach unten an der horizontalen Fläche 7 bei hoher Geschwindigkeit nach außen geführt. Wie oben beschrieben, wird der primäre Luftstrom mit einer hohen Geschwindigkeit aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen, wobei ein Bereich mit niedrigem Luftdruck, in dem Luftdruck abnimmt, unter dem Spinndüsenteil 5 hervorgerufen wird. Infolge des Bereichs mit niedrigen Luftdruck wird der geschmolzene Polymer, der aus der Spinndüse 1 extrudiert wird, in Vibration versetzt. Der Niveauabstand H zwischen der Un terseite des Spinndüsenteils 5 und der horizontalen Fläche 7, was eine Ausstoßfläche der primären Luftstromdüse aus der primären Luftstromdüse 2 ist, dient als Aufbauabstand des Spinndüsenteils 5 in der axialen Richtung.
Der Durchmesser N_z der Spinndüse 1 ist im Bereich von 0,60 mm bis 0,85 mm oder mehr. Der äußere Durchmesser des Spinndüsenteils 5 oder der innere Durchmesser d der ringförmigen primären Luftstromdüse 2, aus der der primäre Luftstrom ausgestoßen wird, ist im Bereich von 2,5 mm bis 6,0 mm. Mit diesen Maßen wird der primäre Luftstrom bei einer hohen Temperatur aus der ringförmigen primäre Luftstromdüse 2 ausgestoßen, die so gebildet ist, um die Spinndüse 1 zu umgeben. Auf diese Weise kann der primäre Luftstrom in die Gravitationsrichtung durch die gesamte Umgebung des Durchmessers von 2,5 mm oder der primären Luftstromdüse 2 fließen, die konzentrisch mit der Mittelachse ist, die sich in der longitudinalen Richtung der Spinndüse 1 aus dem offenen Ende der primären Luftstromdüse 2 erstreckt.
Des weiteren hat die Luftausstoßeinheit 6 eine Vielzahl von sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b aus denen ein heißer Luftstrom ausgestoßen wird. Infolge des sekundären Luftstroms, der aus den sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b ausgestoßen wird, wird der geschmolzenen Polymer durch den primären Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird, ausgebreitet und sinkt hinab. Dann können die Filamente, die aus dem geschmolzenen Polymer abgeleitet werden, in einer Richtung ausgerichtet werden, wie später beschrieben wird. Die sekundäre Luftstromdüse 4a ist so gebildet, dass sie an einer schrägen Fläche 8a geöffnet ist, während die sekundäre Luftstromdüse 4b so gebildet ist, dass sie an einer schrägen Oberfläche 8b geöffnet ist. Jede der sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b habt den gleichen Querschnitt, oder eine ringförmige Form, die entlang der Richtung senkrecht zu der longitudinalen Richtung der Düsen genommen wird. Der Durchmesser des ringförmig geformten Querschnittes ist r. Die sekundäre Luftstromdüse 4a erstreckt sich in die Luftausstoßeinheit 6, so dass ihre Ausdehnungsrichtung ihrer senkrecht zu der schrägen Fläche 8a ist. In ähnlicher Weise erstreckt sich die sekundäre Luftstromdüse 4b in die Luftausstoßeinheit 6, so dass die Ausdehnungsrichtung senkrecht zu der schrägen Fläche 8b ist.
Die vielen sekundären Luftstromdüsen 4a und sekundären Luftstromdüsen 4b sind so angeordnet, dass jede Mittelachse aller, der vielen sekundären Luftstromdüsen 4a und der vielen sekundären Luftstromdüsen 4b und die Mittelachse der Spinndüse 1, in einer Ebene vorhanden ist, die senkrecht zu der horizontalen Fläche 7 und der schrägen Flächen 8a und 8b ist. So sind die vielen sekundären Luftstromdüsen 4a und die vielen sekundären Luftstromdüsen 4b in einer symmetrischen Weise im Hinblick auf die mittelste Ebene zwischen den schrägen Flächen 8a und 8b angeordnet, d. h. einer Ebene, die die Mittelachse der Spinndüse 1 enthält und senkrecht zu der horizontalen Fläche 7 ist.
Während in der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwei Paare an sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b gebildet sind, kann auch ein einzelnes Paar primären Luftstromdüsen 4a und 4b auf schrägen Flächen 8a beziehungsweise 8b bereitgestellt werden. Das heißt, dass nur ein Paar sekundärer Luftstromdüsen 4a und 4b wird gebildet. Dennoch ist es bevorzugt, dass zwei oder mehr Paare sekundärer Luftstromdüsen 4a und 4b vorgesehen sind.
In der Anordnung des Spinnkopfes 10 wird sekundärer Luftstrom aus jeder der sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b in einer Richtung, die nach unten, bezogen auf die horizontale Richtung, abgestuft ist, ausgestoßen. So ist ein sekundärer Luftstrom, der aus den Luftstromdüsen 4a und 4b ausgestoßen wird, auf beide Seiten des geschmolzenen Polymers gerichtet, der aus der Spinndüse 1 extrudiert wird und mit jedem anderen unter Spinndüse 1 kollidiert. Wenn der sekundäre Luftstrom, der aus den sekundären Luftstromdüse 4a ausgestoßen wird und der sekundären Luftstrom, der aus der sekundären Luftstromdüse 4b ausgestoßen wird, miteinander unter der Spinndüse 1 kollidieren, breitet sich ein Teil des sekundären Luftstroms, der mit jedem anderen kollidiert, in einer Richtung aus, die senkrecht zu der Ebene ist, die die Mittelachse der sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b und der Spinndüse 1 enthält und ist paral lel mit der horizontalen Fläche 7 ist. Der geschmolzene Polymer, der aus der Spinndüse 1 extrudiert, wird durch die Ausbreitung des sekundären Luftstroms verschoben. Der geschmolzene Polymer, der durch die Ausbreitung des sekundären Luftstroms, verschoben wird, breitet sich ebenfalls von Seite zu Seite hinsichtlich der Mittelachse aus, die sich von der Mittelachse der Spinndüse 1 erstrecht, wie von der Seite schräger Flächen 8a und 8b in Richtung Spinndüse 1 gezeigt ist.
Auch werden viele kleine Durchlässe 3 in der Nähe des Spinndüseteils 5 auf der horizontalen Fläche 7 der Luftausstoßeinheit 6 gebildet. Jeder kleine Durchlaß erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu der horizontalen Richtung der Spinndüse 1 oder horizontalen Fläche 7 ist. Der Querschnitt jedes kleinen Durchlasses 3, der entlang einer Linie senkrecht zu der longitudinalen Richtung des Durchlasses genommen wird, hat eine kreisförmige Form und sein Durchmesser ist konstant q. Diese kleinen Durchlässe 3 sind in einer Linie senkrecht zur Mittelachse der Spinndüse 1 auf jeder Seite der sekundären Luftstromdüse 4a, 4b des Spinndüsenteils 5 angeordnet. Die Zahl der kleinen Durchlässe 3, die auf der Seite der sekundären Luftstromdüse 4a des Spinndüsenteils 5 vorhanden sind, ist die gleiche Zahl der kleinen Durchlässe 3, die auf der Seite der sekundären Luftstromdüse 4b des Spinndüsenteils 5 vorhanden sind. Des weiteren sind in ähnlicher Weise zu den sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b, die kleinen Durchlässe 3 in einer symmetrischen Weise in bezug auf eine Ebene des mittelsten Punktes zwischen schrägen Flächen 8a und 8b oder einer Ebene, die die Mittelachse der Spinndüse 1 und senkrecht zur horizontalen Fläche 7 ist, angeordnet.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind drei kleine Durchlässe 3 zwischen dem Spinndüsenteil 5 und einer Fläche 8a bereitgestellt. Ebenso sind drei kleine Durchlässe 3 zwischen dem Spinndüsenteil 5 und einer Fläche 8b bereitgestellt. Ein heißer Luftstrom wird aus dem offenen Ende jedes kleinen Durchlasses 3 auf der Seite der horizontalen Fläche 7 ausgestoßen, wobei Filamente mit Stabilität gesponnen werden. Der heiße Luftstrom, der aus jedem kleinen Durchlaß 3 ausgestoßen werden kann, kann aus einer Wärmequelle des primären Luftstroms zum Ausstoßen eines Luftstroms aus der primären Luftstromdüse 2 geleitet werden. Weiterhin kann der heiße Luftstrom, der den kleinen Durchlässen 3 zugeführt wird, aus einer Wärmequelle des sekundären Luftstroms zum Ausstoßen eines Luftstroms aus sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b geleitet werden. Alternativ kann eine dritte Wärmequelle, die getrennt von dem primären Luftstrom oder dem sekundären Luftstrom ist, hergestellt werden und Luftstrom aus der dritten Wärmquelle kann aus den kleinen Durchlässen 3 ausgestoßen werden.
2A und 2B sind Diagramme, die jeweils zeigen, wie ungewebtes Gewebe mit der Vorrichtung für eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wird, einschließlich der Spinneinheit mit dem in 1A und 1B gezeigten Spinnkopf.
Wie in den 2A und 2B gezeigt, schließt die Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung ein Maschenband 19 in einer Bandform als ein Förderband ein. Filamente werden auf dem Maschenband 19 aufgeschichtet, wobei ungewebtes Gewebe erzeugt wird. Das hergestellte ungewebte Gewebe wird durch das Maschenband 19 weiterbefördert. Wenigstens ein Teil des Maschenbands 19 läuft in eine Richtung, die durch den Pfeil A in 2A angedeutet wird, in einer horizontalen Ebene unter dem Spinnkopf 10.
Der Spinnkopf 10 ist auf einem Rahmen fixiert, der nicht gezeigt ist, so dass die Spinndüse 1 im wesentlichen über der Mittelteils des Maschenbands 19 in Breitenrichtung angeordnet ist. Außerdem sind Spinndüse 1, kleine Durchlässe 3, sekundäre Luftstromdüsen 4a und 4b so angeordnet, dass jede Mittelachse dieser Komponenten in einer Ebene eingeschlossen ist, die parallel mit der Laufrichtung des Maschenbands 19 und senkrecht zu der Oberfläche des Maschenbands 19 ist. Das heißt, die Spinndüse 1 und die vielen kleinen Durch lasse 3 sind entlang der Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet. Die vielen sekundären Luftstromdüsen 4a sind an der aufsteigenden Seite des Spinndüsenteils 5 in Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet, wohingegen die vielen sekundären Luftstromdüsen 4b an der absteigenden Seite des Spinndüsenteils 5 in Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet sind. So sind die Luftstromdüsen 4a und 4b so angeordnet, dass sie in einer Ebene vorhanden sind. Die Ebene enthaltend die Mittelachse der Spinndüse 1 ist parallel mit der Laufrichtung des Maschenbands und senkrecht zu der Oberfläche des Maschenbands, symmetrisch entlang der Laufrichtung des Maschenbands 19 in Bezug auf die Mittelachse der Spinndüse 1.
Des weiteren schließt die Vorrichtung zur Herstellung einer transversal ausgerichteten Faserbahn gemäß der vorliegenden Ausführungsform viele Kühldüsen 20 als Kühlmittel ein. Die Kühldüsen 20 sind über dem Maschenband 19 auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite der Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet, um den geschmolzenen Polymer 17, der aus der Spinndüse 1 extrudiert, zu kühlen. Ein Luftstrom mit einer nebelähnlichen Feuchtigkeit wird aus jeder Kühldüse 20 ausgestoßen. Ein Luftstrom mit einer nebelähnlichen Feuchtigkeit, die aus jeder Kühldüse 20 ausgestoßen wird, wird in Richtung geschmolzenem Polymer 17 injiziert, bevor das geschmolzene Polymer 17 aus der Spinndüse 1 das Maschenband 19 erreicht, wobei das geschmolzene Polymer 17 gekühlt werden kann. Während bei einem Modus der vorliegenden Ausführungsform Kühldüse 20 auf beiden Seiten des geschmolzenen Polymers 17 angeordnet ist, kann die Kühldüse 20 nur auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite des Maschenbands angeordnet sein. Wie oben beschrieben, wird der Spinnkopf 10 mit verschiedenen Komponenten, wie dem Spinndüsenteil, der primären Luftstromausstoßeinheit, der sekundären Luftstromausstoßeinheit und so weiter hergestellt. Wenn der Spinnkopf konstruiert wird, können diese Komponenten unabhängig hergestellt werden und dann werden diese Komponenten montiert, um den Spinnkopf zu konstruieren. Das Verfahren der Montage des Spinnkopfes ist hinsichtlich der Ermittlung der präzisen Bestimmung der Ausmaße jeder Komponente des Spinn kopfes 10 und deren optimaler Anordnung wichtig. Dennoch ist gemäß des Spinnkopfes der vorliegenden Erfindung der wichtigste Punkt die mechanische Genauigkeit der Ausrichtung der jeweiligen Komponenten nach der Montage. Wenn jede Komponente des Spinnkopfes unabhängig hergestellt wird und sie danach in den Spinnkopf montiert werden, ist es schwierig, die mechanische Ausrichtung unter diesen Komponenten zu bestimmen. Deshalb können diese Komponenten in einer integralen kombinierten Zustand arbeiten. Alternativ werden diese Komponenten so montiert, dass die mechanische Ausrichtung bestimmt wird, und dann eine Schweißarbeit daran unter Bedingungen ausgeführt wird, das die Ausrichtung fixiert wird. So offenbaren einige Testherstellungen, dass ein Spinnkopf 10 mit einer stabilen Ausrichtung durch das obige Herstellungsverfahren erhalten werden kann.
Demr Spinnkopf, der nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt wird, wird ein primärer Luftstrom zugeführt, um aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen zu werden. Wenn der Spinnkopf 10 angetrieben wird, ist es für den primären Luftstrom notwendig, dass er einheitlich der primären Luftstromdüse 2 zugeführt wird. Der Ausdruck "einheitlich" bedeutet, dass der heiße Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird, einheitlich nicht nur bezüglich der Geschwindigkeit sondern auch der Temperatur ist.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fließdurchgangs, der innerhalb des Spinnkopfes 10 geschaffen wird und mit der primären Luftstromdüse 2 in Verbindung steht. Wie in 3 gezeigt, wird der Fließdurchgang durch ringförmige Durchlässe 11 bis 14 gebildet. Jeder ringförmige Durchlaß 11 bis 14 ist in einer ringförmigen Form konzentrisch bezüglich der Mittelachse der Spinndüse 1 innerhalb des unteren Bereichs des Düsenkopfes hinsichtlich der primären Luftstromdüse 2 der Luftstromeinheit 6 gebildet. Der ringförmige Durchlaß 11 erstreckt sich in der Gravitationsrichtung, so dass die Breite des Durchlasses bei einem konstanten Wert S₁ gehalten werden kann. Der ringförmige Durchlaß 11 steht mit seinem unteren Bereich in Verbindung mit dem ringförmigen Durchlaß 12, der sich von dem unteren Bereich des ringförmigen Durchlasses 11 in Richtung der Mittelachse der Spinndüse 1 erstreckt, so dass sich der Durchlaß auf einer horizontalen Ebene in Richtung der Innenseite des ringförmigen Durchlasses 11 erstreckt. Die Abmessung des Durchlasses des ringförmigen Durchlasses 12 ist S₂ und der Wert ist konstant. Ein heißer Luftstrom, der aus dem ringförmigen Durchlaß 12 zugeführt wird, fließt innen innerhalb des Durchlasses 12 in Richtung der Mittelachse der Spinndüse 1.
Der ringförmige Durchlaß 12 steht an seinem inneren Bereich in Verbindung mit dem ringförmigen Durchlaß 13 an seinem unteren Bereich, der sich in der Gravitationsrichtung innerhalb des ringförmigen Durchlasses 11 erstreckt. Die Abmessung des Durchlasses des ringförmigen Durchlasses 13 ist S₃ und der Wert ist konstant. Der ringförmige Durchlaß 13 steht an seinem oberen Ende mit dem ringförmigen Durchlaß 14, der sich innen von dem oberen Ende des ringförmigen Durchlasses 13 in Richtung der Mittelachse der Spinndüse 1 erstreckt, in Verbindung. Die Abmessung des Durchlasses des ringförmigen Durchlasses 14 ist S₄ und der Wert ist konstant. Der heißer Luftstrom, der aus dem ringförmigen Durchlaß 13 zugeführt wird, fließt innen innerhalb des Durchlasses 14 in Richtung der Mittelachse der Spinndüse 1.
Die Abmessungen der Durchlässe S₁ bis S₄ der ringförmigen Durchlässe 11 bis 14 werden in einer solchen Weise bestimmt, dass wenigstens eine Abmessung des Durchlasses der ringförmigen Durchlässe 11 bis 14 in einen Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm liegt. Auf diese Weise wird, wenn der heiße Luftstrom durch den Fließdurchgang, der durch die Durchlässe 11 bis 14 gebildet wird, strömt, die Geschwindigkeit und die Temperatur des heißen Luftstroms einheitlich, mit dem Ergebnis, dass einheitlich heißer Luftstrom erzeugt werden kann.
In der Spinndüse 10, die darin den oben beschriebene Fließdurchgang hat, wird ein heißer Luftstrom als ein primärer Luftstrom dem Spinnkopf 10 zugeführt und wird zu dem ringförmigen Durchlaß aus dessen oberen Bereich geleitet. Der heiße Luftstrom, der zu dem ringförmigen Durchlaß 10 geleitet wird, wird zu einem einheitlichen Durchfluß, wenn der heiße Durchfluß durch die ringförmigen Durchlässe 11, 12, 13. und 14 folgerichtig fließt. Der heiße Luftstrom, der zu dem ringförmigen Durchlaß 14 geleitet wird, wird von dem inneren Bereich des ringförmigen Durchlaß 14 zu dem oberen Bereich der primären Luftstromdüse 2 geleitet, die im Zentrum der Innenseite des ringförmigen Durchlasses 14 lokalisiert ist. Auf diese Weise wird der heiße Luftstrom zu einen einheitlichen Durchfluß bezüglich der Geschwindigkeit und Temperatur, der dem Innenraum der primären Luftstromdüse 1 zugeführt wird, und deshalb wird es möglich, einen heißen Luftstrom, der einheitlich bezüglich Geschwindigkeit und dessen Temperatur ist, auszustoßen.
Während in der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Anordnung des Fließdurchgangs auf einen Fließdurchgang zum Ausstoßen von heißem Luftstrom aus der primären Luftstromdüse 2 angewendet wird, kann die gleiche oder ähnliche Anordnung des Fließdurchgangs auf einen Fließdurchgang zum Ausstoßen eines Luftstroms aus sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b und kleinen Durchlässen 3 angewendet werden. Mit dieser Anordnung wird es möglich, einen einheitlichen heißen Luftstrom aus jeder sekundären Luftstromdüse 4a und 4b und kleinen Durchlässen 3 auszustoßen.
Dieses Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung, die wie oben beschrieben, konstruiert ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 2, 10 und 11 beschrieben.
Zunächst wird geschmolzener Polymer aus dem oberen Bereich des Spinndüsenteils 5 in die Spinndüse 1 geführt. So wird der in der Spinndüse 1 gelagerte Polymer aus dem offenen Ende der Spinndüse 1 an deren unterem Ende in Richtung der Oberfläche des Maschenbands 19 extrudiert. In diesem Fall, weil ein primärer Luftstrom bei einer hohen Temperatur nach unten sinkend aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen, wird eine Region mit abnehmendem Luftdruck unter dem Spinndüsenteil 5 infolge des heißen Luftstroms kreiert.
Infolge der Region mit abnehmenden Luftdruck wird der geschmolzene Polymer, der aus der Spinndüse 1 extrudiert, in Vibration versetzt. So tropft der geschmolzene Polymer 17 infolge der Gravitation nach unten, während er durch den primären Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird, in Vibration versetzt wird.
11A und 11B sind Diagramme, die das Phänomen veranschaulichen, bei dem der geschmolzene Polymer, der aus der Spinndüse extrudiert wird, infolge der Region mit abnehmendem Luftdruck, die unter dem Spinndüsenteil 4 durch den primären Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird, in Vibration versetzt wird. Der Vibrationsmodus des extrudierten geschmolzenen Polymers 17 enthält verschiedene Vibrationskomponenten, wie beispielsweise eine Vibration in einer Vielzahl von Richtungen senkrecht zur Gravitationsrichtung und eine Vibration in der auf-und-ab-Richtung. Deshalb vibriert der geschmolzene Polymer 17 in solch einer Weise, dass die Vibration irreguläre pendelnde Bewegungen in einer Vielzahl von Richtungen senkrecht zur Gravitationsrichtung und irreguläre pendelnde Bewegung in der auf-und-ab-Richtung enthält.
Des weiteren wird, wie oben beschrieben, unter der Spinndüse 1 eine Kollision zwischen dem sekundären Luftstrom, der bei einer hohen Temperatur aus der sekundären Luftstromdüse 4a ausgestoßen wird, die auf der aufsteigenden Seite der Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet ist und dem sekundären Luftstrom, der bei einer hohen Temperatur aus einer sekundären Luftstromdüse 4b, die auf der absteigenden Seite der Laufrichtung des Maschenbands 19 angeordnet ist, erzeugt. So sind beide sekundären Luftströme, die aus den sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b ausgestoßen werden, mit einer aufsteigenden Seite und einer absteigenden Seite der Laufrichtung des Maschenbands 19 versehen, die miteinander unter Vibration kollidieren und den geschmolzenen Polymer 17 tropfen lassen. Infolge der Kollision der Luftströme breitet sich ein Teil der sekundären Luftströme, die miteinander kollidieren, in der Breitenrichtung der Maschenbands 19 aus. In Vibration versetzter und trop fender geschmolzener Polymer 17 wird durch den sekundären Luftstrom verschoben, der sich in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 ausgebreitet, wobei sich der geschmolzene Polymer 17 ebenfalls in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 ausbreitet, wie in 2B gezeigt ist.
11A und 11B sind Diagramme, die das Phänomen veranschaulichen, bei dem geschmolzener Polymer 17, der durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wird und nach unten sinkt, sich in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 ausbreitet. Wie in 11B gezeigt, wird die irreguläre Vibration, die durch den primären Luftstrom auf den geschmolzenen Polymer 17 bewirkt wird, in der Breitenrichtung des Maschenbands und auf-und-ab-Richtung verstärkt. Während der Verstärkung der Vibration breitet sich geschmolzener Polymer 17 des weiteren in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 durch die Ausbreitung des sekundären Luftstroms aus. Mit der Ausbreitung der Amplitude der Vibration des geschmolzenen Polymer 17 in der Breitenrichtung des Maschenbands 19, wie in 11A gezeigt, wird die Amplitude der Vibration geschmolzenen Polymers 17 leicht in der Laufrichtung des Maschenbands 19 erhöht.
Wenn sich geschmolzener Polymer 17 in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 durch den sekundären Luftstrom ausbreitet und nach unten sinkend tropft, wird geschmolzener Polymer 17 durch die Luft gekühlt, die nebelähnliche Flüssigkeit enthält, die aus jeder Kühldüse 20 ausgestoßen wird. So wird geschmolzener Polymer schnell gekühlt, mit dem Ergebnis, dass geschmolzener Polymer 17 sich verfestigt, um Filamente zu bilden. Die erhaltenen Filamente sind in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 ausgerichtet und auf dem Maschenband 19 aufgeschichtet. Wie oben beschrieben, wird geschmolzener Polymer 17 extrudiert und Filamente, die aus dem Polymer gesponnen sind, auf dem Maschensieb 19 so aufgeschichtet, dass sie in der Breitenrichtung des Maschenbands 19 ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird ein ungewebtes Gewebe 18 mit einer streifenförmigen Form als Faserbahn mit transversaler Ausrichtung erzeugt, die aus Filamenten gemacht wurde, die auf ei nem Maschenband 19 aufgeschichtet waren und sich in der Laufrichtung des Maschenbands erstrecken.
Bei den oben beschriebenen Verfahren wird geschmolzenes Polymer 17, das aus Spinndüse 1 extrudiert wird, durch den primären Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird, in Vibration versetzt und danach breitet sich geschmolzener Polymer 17, der aus Spinndüse 1 extrudiert wird, in der Breitenrichtung des Maschenbandes 19 durch den sekundären Luftstrom, der aus den sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b ausgestoßen wird, aus. Auf diese Weise können Filamente, die sich von extrudiertem geschmolzenem Polymer 17 ableiten, mit einer hohen Spinngeschwindigkeit von 30000 m/Min oder mehr gesponnen werden. Die Filamente, die bei hoher Spinngeschwindigkeit gesponnen werden, werden auf dem Maschenband 19 geschichtet, um ungewebtes Gewebe 18 zu produzieren, wobei die transversal ausgerichtete Faserbahn mit hoher Produktivität und geringen Kosten hergestellt werden kann. Außerdem wird es möglich, ungewebtes Gewebe 18 herzustellen, dessen Breite 300 mm oder mehr ist und dessen Dehnbarkeit in der transversalen Richtung 70% oder mehr ist, abhängig von den Abmessungen der jeweiligen Bauteile des Spinnkopfes 10 oder den verschiedenen Spinnbedingungen. Darüber hinaus können die Filamente, aus denen sich das ungewebte Gewebe 18 zusammensetzt, so hergestellt werden, dass sie einen Durchmesser im Bereich von 10 μm bis 30 μm in Abhängigkeit von den Abmessungen der jeweiligen Bauteile des Spinnkopfes oder der verschiedenen Spinnbedingungen haben.
Die Filamente, aus denen sich das ungewebte Gewebe 18 zusammensetzt, erstrecken sich kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung des ungewebten Gewebes, das zu einer streifenförmige Form geformt ist. Wenn die Breite des ungewebten Gewebes 18 300 mm oder mehr beträgt, ist das ungewebte Gewebe zur Verwendung als transversal ausgerichtetes ungewebtes Gewebe geeignet, anders als bei einem Gewebe mit einem fehlerhaften Bereich, der durch das Brechen von Filament, wie bei einer An häufung, gebildet wird. Wenn sich außerdem die Filamente kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung des ungewebten Gewebes 18 erstrecken, wird es möglich, eine resultierende transversal ausgerichtete Faserbahn mit einer großen Zugfestigkeit in der transversalen Richtung und einer großen Breite zu erhalten, wobei eine große Produktivität erhalten bleibt.
Des weiteren kann das oben beschriebene ungewebte Gewebe 18 als ein Originalgewebe dienen, dass in der transversalen Richtung gedehnt wird, um ein transversal gedehntes ungewebtes Gewebe herzustellen. Wie oben beschrieben, wenn die Filamente, die das ungewebte Gewebe 18 bilden, hergestellt, um einen Durchmesser von 10 μm bis 30 μm zu haben, wenn das ungewebte Gewebe 18 in der transversalen Richtung gedehnt ist, können die gedehnten Filamente mit einem Durchmesser von 5 μm bis 15 μm hergestellt werden. Das ungewebte Gewebe, das aus solchen Filamenten mit dem Durchmesser von 5 μm bis 15 μm gebildet wurde, wird ein transversal gedehntes ungewebtes Gewebe mit einer großen Breite, was eine bevorzugte Struktur mit einer stofflichen und weichen Beschaffenheit hat. Des weiteren ist solch ein transversal gedehntes ungewebtes Gewebe als ein Originalgewebe zur Herstellung eines querlaminierten ungewebten Gewebes geeignet, bei dem das transversal gedehnte ungewebte Gewebe auf einem longitudinal ausgerichteten ungewebten Gewebe oder dergleichen liegt, so dass die ausgerichteten Richtungen der Filamente der Gewebe quer zueinander sind.
Wenn es erwünscht ist, die Produktivität der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zu verbessern, ist es notwendig die Zahl der Spinnköpfe zu erhöhen, die über dem Förderband angeordnet sind. Dennoch wird es gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und der Vorrichtung zur Herstellung derselben möglich, Filamente mit einem einzelnen Spinnkopf mit einer hohen Geschwindigkeit zu spinnen. Deshalb kann die Zahl der Spinnköpfe, die angeordnet werden, reduziert werden. Auf diese Weise ist das Verfahren zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und der Vorrichtung zur Herstellung derselben gemäß der vorliegenden Erfindung bezüglich der Kosten der Anlage und der Flächen der Anlage vorteilhaft. Des weiteren ist, weil die Zahl der Spinnköpfe, die angeordnet werden, klein ist, die Zahl der Spinnköpfe, die justiert werden müssen, ebenfalls klein. Deshalb ist das Verfahren zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und der Vorrichtung zur Herstellung derselben gemäß der vorliegenden Erfindung bezüglich der Justierung und Erhaltung der Anlage vorteilhaft.
4A bis 4C sind Diagramme, die eine erste Modifizierung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Gemäß dieser Modifizierung sind in der Luftausströmeinheit 6 viele Durchlässe 3 bereitgestellt, so dass ihre Öffnungen in einem regulären Intervall auf einer Kreislinie, der konzentrisch mit Spinndüse 1 ist, angeordnet sind, die Kreislinie umschließt die primäre Luftstromdüse 2 auf der horizontalen Fläche 7 der Luftausstoßeinheit 6. Jeder der kleinen Durchlässe 3 ist in einer leicht schrägen Richtung hinsichtlich der horizontalen Fläche 7 bereitgestellt, und weil die Tiefenrichtung des schmalen Durchlasses, d. h. die Mittelachse des schmalen Durchlasses 3 ist hinsichtlich der horizontalen Fläche 7 geneigt. Das Spinnen von Filament kann mit Stabilität gerade mit einem heißen Luftstrom, der aus kleinen Durchlässen 3 ausgestoßen wird, ausgeführt werden, wie oben veranschaulicht.
5 ist eine Diagramm, das eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 5 gezeigt, kann die primäre Luftstromdüse 2 mit entsprechenden kleinen Durchlässen 3 innerhalb des Spinnkopfes 10 in Verbindung stehen. Gemäß der Konfiguration des Spinnkopfes 10 teilen sich der heiße Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen wird und der heiße Luftstrom, der aus den entsprechenden kleinen Durchlässen 3 ausgestoßen wird, die gleiche Wärmequelle. Der Fließdurchgang innerhalb des Spinnkopfes 10 kann jede Ausrichtung annehmen, so lange ein heißer Luftstrom mit einer einheitlichen Geschwindigkeit und Temperatur aus der primären Luftstromdüse 2 ausgestoßen werden kann.
6A und 6B sind Diagramme, die ein Beispiel einer Vorrichtung zur Dehnung von ungewebtem Gewebe in Streifenform in seiner transversalen Richtung zeigen, das mit den Herstellungsvorrichtungen, die unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben wurden, hergestellt wurde. Die Vorrichtung, die in 6A und 6B gezeigt ist, ist eine transversale Dehnungsvorrichtung zur Dehnung von ungewebtem Gewebe in einer Streifenform in seiner transversalen Richtung, für die ein Paar Rollen verwendet werden.
Die in den 6A und 6B gezeigten Vorrichtungen, schließen eine Heißluftkammer 31, in der ein heißer Luftstrom zirkuliert, ein Paar Dehnungsrollen 31 und 32, die an der rechten und linken Seite innerhalb der Heißluftkammer 31 vorhanden sind, ein Paar Riemen 35, die innerhalb der Heißluftkammer 31 vorhanden sind, einen Kühlzylinder 34 zur Kühlung des ungewebten Gewebes 18, das innerhalb der Heißluftkammer 31 gedehnt wird, und so weiter ein. Ein Paar Dehnungsrollen 32 und 33, die auf der rechten und linken Seite vorhanden sind, rotieren mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit und sind symmetrisch bezüglich der Mittelachse der Gewebestromlinienform angeordnet, so dass ein divergenter Punkt gebildet wird, d. h. der Abstand zwischen den Kreislinien der Dehnungsrollen 32 und 33 wird erweitert, so wie sich die Position während der Messung des Abstandes von der aufsteigenden zu absteigenden Laufrichtung des ungewebten Gewebes 18 bewegt.
Das Paar Dehnungsrollen 32 und 33 hat eine Riemennut, die auf ihrem Kreisumfang gebildet wird, wobei ein Umlaufriemen 35 in deren Bereich mit der Riemennut des Paares der Dehnungsrollen 32 und 33 eingeklinkt ist. Der Umlaufriemen 35 wird über vier Rollen 36 gedehnt. Der Umlaufriemen 35 ist nicht in 6A gezeigt. Der Umlaufriemen 35 ist mit dem Paar Dehnungsrollen 32 und 33 in solch einer Weise verbunden, dass ein Teil des Umlaufriemens 35 den Ort der äußeren Peripherie des Paars Dehnungsrollen 32 und 33 auf dem divergenten Ort passiert, der durch das Paar Dehnungsrollen 32 und 33 gebildet wird.
Gemäß der oben beschriebenen transversalen Dehnungsvorrichtung wird ungewebtes Gewebe 18, das aus unorientierten Filamenten hergestellt ist, in eine Heißluftkammer 31 überführt. Das überführte ungewebte Gewebe 18 wird an einem Bereich eingeführt, an dem der Abstand zwischen dem Paar Dehnungsrollen 32 und 33 am kürzesten ist. Das ungewebte Gewebe 18, das den Dehnungsrollen 32 und 33 zugeführt wurde, wird an seinem einen Rand in der transversalen Richtung durch den Umfang der Dehnungsrolle 32 und den Umlaufriemen 35 gehalten, die in der Riemennut eingeklinkt sind, die auf der Kreislinie der Dehnungsrolle 32 vorhanden ist. Das ungewebte Gewebe 18 wird auch an dem anderen Rand in der transversalen Richtung durch den Umfang der Dehnungsrolle 33 und dem Umlaufriemen 35 gehalten, die in der Riemennut eingeklinkt sind, die auf der Kreislinie der Dehnungsrolle 33 vorhanden ist. Auf diese Weise wird ungewebtes Gewebe 18 an beiden Ecken in der Breitenrichtung durch die Dehnungsrollen 32 und 33 und dem Umlaufriemen 35 gehalten, wobei ungewebtes Gewebe 18 befördert wird. Während der Beförderung von ungewebtem Gewebe 18, wird das ungewebte Gewebe 18 infolge der divergierenden Anordnung der Dehnungsrollen 32 und 33 gedehnt, so dass der Abstand zwischen beiden Rändern des ungewebten Gewebes 18 vergrößert wird. Als eine Konsequenz wird das ungewebte Gewebe 18 in dessen transversaler Richtung innerhalb der Heißluftkammer 31 gedehnt.
Ungewebtes Gewebe 18, das in der transversalen Richtung gedehnt wird, wird abgesehen von den Dehnungsrollen 32 und 33 und dem Umlaufriemen 35 zu dem weitesten Abstand des Punktes der Dehnungsrollen 32 und 33 gebracht. Das gedehnte ungewebte Gewebe 18 wird durch Kühlzylinder 34 in Abhängigkeit von der Notwendigkeit gekühlt und dann nach außen aus der Heißluftkammer 31 befördert. So wird transversal gedehntes ungewebtes Gewebe 40 als eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung hergestellt, in der ungewebtes Gewebe 18 transversal während der oben beschriebenen Verfahren gedehnt wird.
Nun wird die bevorzugte art der Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung und eine Vorrichtung zur Herstellung derselben gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die genannten Erfinder haben ein Hochgeschwindigkeitsspinnen entwickelt. Das Ergebnis dieser Untersuchung führt zu einer Lösung von Problemen, die mit dem Hochgeschwindigkeitsspinnen unter den folgenden Voraussetzungen verbunden sind. Das heißt, für die Spinnmittel wird die gesamte Diskussion auf der Spinndüse, der primären Luftstromdüse, der sekundären Luftstromdüse, der inneren Struktur des Spinnkopfes, den Spinnbedingungen, der Beziehung zwischen diesen Bedingungen und den erhaltenen Produkten und so weiter, geführt. Gemäß den Untersuchungen und Diskussionen haben die genannten Erfinder eine Lösung unter den folgenden Voraussetzungen gefunden.
Wenn das Spinnen mit einem bekannten Typ von Filamenten, durchgeführt wird, insbesondere, wenn das Spinnen das Ziel hat, ein ungewebtes Gewebe zu produzieren, das aus Filamenten geformt ist, deren Durchmesser 15 μm oder weniger ist, ist die Spinndüse im allgemeinen so ausgelegt, das sie einen Durchmesser von 0,2 mm bis 0,3 mm hat. Wenn es gewünscht ist, Filamente mit einem Durchmesser von 15 μm oder weniger zu spinnen, wird der entsprechende Durchmesser der Spinndüse 0,5 mm nicht übersteigen. Dennoch, wenn es ebenfalls gewünscht ist, das Spinnen mit einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen, wie es der Fall der vorliegenden Erfindung ist, wird eine Spinndüse benötigt, die einen Durchmesser N_z von 0,60 mm oder mehr hat. Es ist für die Spinndüse vorteilhaft, dass sie einen Durchmesser von 0,65 mm oder mehr hat. Noch vorteilhafter ist es, dass die Spinndüse einen Durchmesser von 0,70 mm oder mehr hat. Dennoch ist es für die Spinndüse nicht vorteilhaft, dass sie einen Durchmesser von 0,85 mm oder mehr hat.
Es ist für die primäre Luftstromdüse 2 mit ringförmiger Form erwünscht, aus der der primäre Luftstrom ausgestoßen wird, dass sie einen inneren Durchmesser d von 2,5 mm oder mehr hat. Noch vorteilhafter ist ein Durchmesser von 3,0 mm oder mehr. Dennoch ist es für den inneren Durchmesser der primären Luftstromdüse 2 nicht vorteilhaft, dass er 6,0 mm oder mehr ist. In diesem Fall werden viele kleine Durchlässe 3, aus denen ein heißer Luftstrom nach unten gerichtet ausgestoßen wird, um die primäre Luftstromdüse 2 an der Unterseite eines Spinnkopfes 10 angeordnet. So können die Filamente mit Stabilität gesponnen werden.
Für die sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b, die einander in longitudinaler Richtung des Maschenbades 19 gegenüber angeordnet sind, ist es erwünscht, dass sie einen Durchmesser r von ∅ 1,5 mm oder mehr haben. Noch vorteilhafter ist ein Durchmesser ∅ 2,0 mm oder mehr. Dennoch ist es für den Durchmesser der sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b nicht erwünscht, dass er ∅ 6,0 mm oder mehr ist. Des weiteren ist es für die vielen sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b erwünscht, dass sie auf beiden Seiten des geschmolzenen Harzes, der aus der Spinndüse 1 extrudiert wird, vorhanden sind.
Die Einstellung des Abstandes H des Spinndüsenteils 5 mit einer zylindrischen Form, der als Spinndüse 1 mit ihrem innerem Abstand dient, d. h. die Höhe H durch die das Spinndüsenteil 5 an ihrer unteren Fläche aus dem umgebenden Bereich der ringförmigen primären Luftstromdüse 2 herausragt, sie ist wünschenswerter weise größer als Null und kleiner als 1,0 mm. Noch vorteilhafter ist es, dass die Höhe in einen Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm fällt.
Der Spinnkopf 10 hat vorteilhafter weise so eine Struktur, dass das Spinndüsenteil und Elemente, die die primäre Luftausstoßeinheit bilden, einheitlich gebildet sind. Des weiteren, wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, hat der Fließdurchgang, der innerhalb des Spinnkopfes 10 vorhanden ist, um den primären Luftstrom einheitlich zu machen, die Form einer ringförmigen Düse, deren Öffnung in einen Bereich von 0,1 bis 0,5 mm fällt. Mit dieser Anordnung kann jedes Element des Spinnkopfes 10 bezüglich der mechanischen Anordnung gut ausgerichtet werden und der primäre Luftstrom kann einheitlich ausgestoßen werden, mit dem Ergebnis, dass Filamente mit Stabilität gespon nen werden können. In diesem Fall, wenn die sekundäre Luftausstoßeinheit mit sekundären Luftstromdüsen 4a und 4b ebenfalls einheitlich zusammen mit dem Spinnkopf gebildet ist, wird die gesamte Ausrichtung des Spinnkopfes weiter verbessert.
Eine Spritzpistole, die zum Bemalen verwendet wird, ist eine Vorrichtung, die ähnlich dem Spinnkopf 10 ist, der bei dem Verfahren zur Herstellung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Dennoch hat eine Spritzpistole einen kleineren Düsendurchmesser als der Spinnkopf 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ebenfalls ist die Form der Düse der Spritzpistole nicht analog zu der Düse des Spinnkopfes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Filamente, die mit dem Spinnkopf 10 mit einer hohen Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung gesponnen werden, haben einen Durchmesser von mehr als 10 μm und weniger als 30 μm. Der Durchmesser der Filamente ist vorzugsweise größer als 10 μm und weniger als 25 μm. Ein durchschnittlicher Durchmesser von Filamenten ist etwa 20 μm. Wenn der Durchmesser der Filamente 30 μm übersteigt, werden die Filamente nicht ausreichend durch den primären Luftstrom nach dem Spinnen in Vibration versetzt, mit dem Ergebnis, dass das Spinnen instabil wird. Des weiteren haben die resultierenden Produkte eine schlechte Struktur als ein Gewebe. Wenn der Durchmesser der Filamente kleiner als 10 μm ist, wird das Spinnen ebenfalls instabil. Des weiteren hat die resultierende Faserbahn, die sich aus solchen dünnen Filamenten zusammensetzt, eine geringe Dehnbarkeit. Filamente, die mit hoher Geschwindigkeit mit dem Verfahren zur Herstellung und der Vorrichtung zur Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, sind unorientierte Filamente. Wenn die Faserbahn, die aus solchen unorientierten Geweben in einem späteren Verfahren gedehnt wird, kann das Gewebe fünfmal oder mehr hinsichtlich des Dehnungsanteils gedehnt werden. Der Durchmesser der Filamente, nachdem sie das Dehnungsverfahren durchlaufen haben, wird mehr als 5 μm und weniger als 15 μm sein. Der Durchmesser der Filamente, aus denen sich die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zusammensetzt, ist im wesentlichen konstant. Die Art der Messung des Durchmessers der Filamente wird konkret später beschrieben. Der Ausdruck "Durchmesser von Filamenten" in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bedeutet einen Mittelwert von Durchmessern von Filamenten, aus denen sich die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zusammensetzt.
Mulitfilamente, die mit einer normalen hohen Geschwindigkeit gesponnen werden, haben einen Durchmesser von etwa 20 μm. Dennoch sind solche Filamente einer molekularen Orientierung zu dem Zeitpunkt ausgesetzt, wenn sie mit der hohen Geschwindigkeit gesponnen werden. So ist es nahezu unmöglich die Filamente, nachdem sie gesponnen wurden, zu dehnen. Demgemäß erfordern die Durchmesser von Multifilamenten eine Beschränkung in dem Ausdünnen des Durchmessers. So neigt der Durchmesser eines gebräuchlichen Multifilaments dazu, größer zu werden als der Durchmesser von Filamenten, die durch das Herstellungsverfahren und die Herstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, was auf dem Vergleich nach der Dehnung der Filamente basiert.
Des weiteren ist das transversal ausgerichtete Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Filamentschichtkörper charakterisiert, in dem die Filamente, die beim Hochgeschwindigkeitsspinnen gesponnen wurden, auf dem Förderband aufgehäuft werden, so dass die Filamente in der transversalen Richtung senkrecht zur Laufrichtung des Förderbandes ausgerichtet sind.
Gemäß dem ungewebten Gewebe, das aus dem die transversal ausgerichteten Faserbahn hergestellt wird, das mit der dem Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wird eine molekulare Orientierung im wesentlichen nicht in den Filamenten bewirkt, aus denen sich das ungewebte Gewerbe zusammensetzt. Diese Tatsache ist grundlegend anders als bei den Multifilamenten bei, gewöhnlichem Hochgeschwindigkeitsspinnen, die endgültig und direkt einer molekularen Orientierung bis zu einem Grad ausgesetzt sind, der ausreichend ist, um zu einer Faser zu werden.
Demgemäß hat die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung der vorliegenden Erfindung eine befriedigende Dehnung bei Raumtemperatur. Das heißt, die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung hat eine Dehnung von 70% oder mehr in die Richtung, in der die Filamente ausgerichtet sind. Die Dehnung ist vorzugsweise 100% oder mehr, noch bevorzugter 150% oder mehr. Es wird angenommen, dass der Vorteil des ungewebten Gewebes, d. h., dass das ungewebte Gewebe eine größere Dehnung in der Richtung der Breite hat, in der die Filamente ausgerichtet sind, von der Tatsache herrührt, dass eine molekulare Orientierung in den Filamenten nicht vorhanden ist, die Filamente schnell abkühlen und die Filamente gut ausgerichtet sind, wie oben beschrieben.
Das Spinnen mit hoher Geschwindigkeit gemäß dem Herstellungsverfahren und der Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass das erhaltene Gewebe breit im Verhältnis zum Anstieg bei der Quantität des geschmolzenen Harzes, das auf der Spinndüse extrudiert, gemacht werden kann. Das Spinnen mit hoher Geschwindigkeit gemäß dem Herstellungsverfahren und der Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auch dadurch charakterisiert, dass die Filamente sich kontinuierlich über die Breitenausrichtung des Gewebes erstrecken. So erhält die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, die gemäß dem Herstellungsverfahren und der Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, eine Breite von 300 mm oder mehr, vorzugsweise 350 mm oder mehr, noch bevorzugter 400 mm oder mehr.
Gemäß dem Herstellungsverfahren und der Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird es möglich, Filamente mit einem Durchmesser von 10 μm bis 30 μm durch Extrusion von geschmolzenem Harz aus einer Spinndüse 1 mit einer Rate von 30 g/Min. oder mehr zu erhalten. So können Filamente mit einer hohen Geschwindigkeit, d. h. einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min. oder mehr, vorzugsweise 70000 m/Min. oder mehr, noch bevorzugter 100000 m/Min. oder mehr gesponnen werden.
Hochgeschwindigkeitsspinnen eines Multifilaments ist in seiner Filamentspinngeschwindigkeit auf 7000 m/Min. auf einer industriellen Basis und auf 10000 m/Min. auf einer experimentellen Basis beschränkt. Das Herstellungsverfahren und der Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht eine fünffache Spinngeschwindigkeit verglichen mit der oben genannten Spinngeschwindigkeit von Multifilamenten. Des weiteren sind, wie oben beschrieben, das Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung und das Hochgeschwindigkeitsspinnen des Multifilaments voneinander in dem Durchmesser der erhaltenen Filamente, dem Zustand der molekularen Orientierung der Filamente, dem Zustand der Ausrichtung der Filamente und so weiter, verschieden.
Außerdem kann als ein Verfahren zum Spinnen von Filamenten bei hoher Geschwindigkeit zur Herstellung von ungewebtem Gewebe, ein Spinnverfahren für ungewebtes Gewebe nach einem Schmelz-Blas-Verfahrens genannt werden. Dennoch ist gemäß dem Verfahren des geschmolzenen ausgeblasenen ungewebten Gewebes die Geschwindigkeit des extrudierenden geschmolzenen Harzes pro einer Spinndüse meistens 1 g/Min. Des weiteren wird, wenn das Schmelz-Blas-Spinnverfahren ein gebräuchlich angeordnetes ist, die Geschwindigkeit des extrudierenden geschmolzenen Harzes pro einer Spinndüse auf einem Niveau von oder wird weniger als einem fünfzigstel von 30 g/Min., dies ist die Geschwindigkeit des extrudierenden geschmolzenen Harzes pro einer Spinndüse der vorliegenden Erfindung. Dennoch ist gemäß dem Spinnen des Schmelz-Blas-Systems der Durchmesser des erhaltenen Filaments dünner oder 3 μm, die Geschwindigkeit des Spinnens ist relativ hoch. Aber die Geschwindigkeit des Spinnens ist auf etwa 20000 m/Min. bis 30000 m/Min. beschränkt.
Wie oben beschrieben, sind die hohe Geschwindigkeit des Spinnens der vorliegenden Erfindung und die hohe Geschwindigkeit des Spinnens des Schmelz-Blas-Systems voneinander im Durchmesser der erhaltenen Filamente verschieden. Das heißt, wie oben beschrieben, dass der Durchmesser der Filamente, die bei dem Hochgeschwindigkeitsspinnen des Schmelz-Blas-Systems erhalten werden, kleiner als der des Hochgeschwindigkeitsspinnens der vorliegenden Erfindung ist. Natürlich kann das Spinnen basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems so angeordnet werden, dass Filamente mit größerem Durchmesser hergestellt werden. In diesem Fall wird jedoch die Geschwindigkeit des Spinnens erniedrigt. Die Filamente, die durch das Spinnen basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems hergestellt werden, teilen eine allgemeine Eigenschaft mit Filamenten, die mit dem Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, dass die Filamente nahezu keiner molekularen Orientierung unterliegen. Dennoch neigen die Filamente, die durch das Spinnens basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems hergestellt wurden dazu, Schädigungen während des Spinnverfahrens zu erleiden, mit dem Ergebnis, dass die resultierenden ungewebten Gewebe, die mit dem Spinnverfahren basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems hergestellt wurden, eine schwache Zugfestigkeit und weniger Dehnung aufweisen, die gegenüber der Zugfestigkeit und Dehnung der Faserbahn mit transversaler Ausrichtung, die nach dem Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, minderwertig sind. Des weiteren sind die Filamente, aus denen sich das Schmelz-Blas-ungewebte Gewebe, das nach dem Spinnverfahren basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems hergestellt wurde, zusammensetzt, bei einer Länge von wenigen zehn Zentimetern zerschnitten und nicht in eine einzelne Richtung ausgerichtet. So ist das ungewebte Gewebe, das nach dem Spinnverfahren basierend auf dem Schmelz-Blas-Systems hergestellt wurde, ein zufällig ungewebtes Gewebe.
Eine Klangwelle kann mit einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min. in dem heißen Luftstrom bei einer Temperatur von 300°C übertragen werden. Diese Tatsache bedeutet, dass die Spinngeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung mehr als die Geschwindigkeit einer Klangwelle ist, die in einer heißen Welle verläuft oder in einigen Fällen, mehrere Male die Geschwindigkeit einer Klangwelle ist. So kann gesagt werden, dass das Verfahren zum Spinnen gemäß der vorliegenden Erfindung durch diesem Umstand charakterisiert wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines transversal ausgerichteten Gewebes der vorliegenden Erfindung, werden die Filamente, aus denen sich das transversal ausgerichtete Gewebe zusammensetzt, nachdem sie gesponnen wurden, gedehnt. In diesem Fall ist es für die Filamente notwendig, dass sie schnell gekühlt werden, damit die Filamente eine exakte Dehnbarkeit aufweisen. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines transversal ausgerichteten Gewebes der vorliegenden Erfindung wird das geschmolzene Harz bei einer beträchtlich hohen Geschwindigkeit extrudiert und infolgedessen ist die thermische Kapazität des geschmolzenen Harzes, das aus der Spinndüse extrudiert wird, relativ groß, mit dem Ergebnis, dass das Kühlen des geschmolzenen Harzs dazu neigt, nicht befriedigend zu sein. Wenn die Filamente nicht schnell gekühlt werden, wird die Kristallisation in den Filamenten bewirkt. Wenn die Filamente mit darin verursachter Kristallisation gedehnt werden, kann die molekulare Struktur nicht die Zerstörung der darin gebildeten kristallinen Struktur unterstützen. So erleiden die transversal ausgerichteten Gewebe, wenn die transversal ausgerichteten Gewebe, die aus Filamenten hergestellt werden, die nicht schnell nach dem Spinnschritt gekühlt wurden, einem großen Dehnungsstreß und dies führt zum Dehnungsbruch der Filamente bei der Dehnung. Deshalb können die transversal ausgerichteten Gewebe nicht mit einem hohen Anteil gedehnt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Filamente durch einen Luftstrom, der eine nebelähnliche Feuchtigkeit enthält gekühlt, bevor die gesponnenen Filamente das Förderband erreichen, wobei die Filamente schnell gekühlt werden. Diese Art des Kühlens ist am effektivsten, um die Filamente mit einer hohen Dehnbarkeit zu versehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das transversal ausgerichtete Gewebe, das aus den Filamenten gebildet wurde, die bei eine hohen Geschwindigkeit gesponnen werden, in der transversalen Richtung des Gewebes gedehnt, wobei das Gewebe gegenüber einer Zugkraft widerstandsfähig gemacht wird, die in der transversalen Richtung angewendet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Gewebe, das direkt durch Ausrichtung der Filamente in der die transversale Richtung gebildet wird, eine nicht ausreichende Breite. Daher wird das transversal ausgerichtete Gewebe in die transversale Richtung gedehnt, um dem Gewebe die gewünschte Breite zu verleihen. Daher wird das transversal ausgerichtete Gewebe als ein Endprodukt vielseitiger. Außerdem wird, wenn das transversal ausgerichtete Gewebe bei einer großen Vergrößerung gedehnt wird, dem Gewebe dementsprechend eine große Breite verliehen. Dies macht das Gewebe zweckmäßiger.
Die Mittel zur transversalen Dehnung des transversal ausgerichteten Gewebes der vorliegenden Erfindung können ähnlich angeordnet sein, wie eine transversale Dehnungsvorrichtung vom Spannmaschinentyp (Spannrahmen), der für eine zweidimensionale Dehnung eines Films verwendet wird. Alternativ können die Mittel zur transversalen Dehnung des transversal ausgerichteten Gewebes der vorliegenden Erfindung ähnlich einer transversalen Dehnungsvorrichtung vom Rollentyp, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36948/91 offenbart ist, angeordnet sein. Alternativ kann die transversale Dehnungsvorrichtung als eine transversale Dehnungsvorrichtung eines Nutrollensystems angeordnet sein, in der ein Paar Rollen mit einer darauf vorhandenen Nut kombiniert werden und das Gewebe in der transversalen Richtung zwischen den Rollen gedehnt wird. Eine Vorrichtung vom Rollentyp oder eine Vorrichtung vom Nut-Rollen-Typ ist aufgrund ihrer Einfachheit einfach zu bedienen.
Das transversal ausgerichtete Gewebe der vorliegenden Erfindung kann, nachdem es gedehnt wurde, eine Zugfestigkeit in der Dehnungsrichtung des Gewebes von mindestens 132,5 mN/tex (1,5 g/d) oder mehr aufweisen, vor zugsweise 158,9 nM/tex (1,8 g/d), noch bevorzugter 176,6 mN/tex (2,0 g/d) oder mehr haben.
Das transversal ausgerichtete Gewebe der vorliegenden Erfindung kann zur Verstärkung eines anderen Gewebes, wie beispielsweise einer Folie eines ungewebten Gewebes, einem Blatt Papier, einem Film oder dergleichen in deren transversaler Richtung verwendet werden. Des weiteren kann das transversal ausgerichtete Gewebe der vorliegenden Erfindung als ein transversal ausgerichtetes Gewebe verwendet werden, das ein querlaminiertes ungewebtes Gewebe aufnimmt, das in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36948/91 , eingereicht von dem vorliegenden Anmelder, offenbart ist.
Das Material des geschmolzenen Harzes oder der Polymer, der zum Spinner der Filamenten bei der Herstellung des transversal ausgerichteten Gewebes der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann geeigneter weise eine thermoplastisches Harz, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyvinylchloridsystemharz, Polyurethan, Fluorcarbonplastsystemharz, oder Derivaten dieser Materialien. Zusätzlich kann ein Polyvinylalkoholsystemharz, Polyacrylnitrilsystemharz oder dergleichen mit Spinnmitteln eine nassen Typs und trockenen Typs verwendet werden.
Unter den oben aufgeführten Polymeren zeigen Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Nylon 6, Nylon 66 gute Spinneigenschaften. Deshalb sind diese Materialien insbesondere für das Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung geeignet. Des weiteren ist unter diesen Polymeren, ein Polymer dessen Viskosität in dem Bereich von 100 Poise bis 1000 Poise liegt, insbesondere für das Hochgeschwindigkeitsspinnen der vorliegenden Erfindung geeignet
Beispiele 1 bis 4
7 ist eine Tabelle, die die experimentellen Beispiele 1 bis 4 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 5 der transversal ausgerichteten Gewebe und der entsprechenden Typen der Spinnköpfe, Materialien der geschmolzenen Harze, die aus dem Spinnkopf extrudiert werden und die Spinnbedingungen aufführt, wenn das transversal ausgerichtete Gewebe mit der Vorrichtung zur Herstellung des transversal ausgerichteten Gewebes mit der oben beschriebenen Anordnung hergestellt wird. 8 ist eine Tabelle, in der Beispiele von Spinnköpfen, entsprechenden Abmessungen des Spinnkopfes, und die entsprechenden experimentellen Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 auflistet sind, welcher Spinnkopf zur Herstellung verwendet wurde.
Wie in 7 gezeigt, sind hier die Materialien der geschmolzenen Harze, die Spinnbedingungen und die Ergebnisse der Experimente aufgeführt. Wie in 8 gezeigt, sind hier die Abmessungen des Spinnkopfes und die entsprechenden experimentellen Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 aufgeführt, welcher Spinnkopf zur Herstellung verwendet wurde. Das heißt, die Zahlen der Bezeichnungen 1 bis 8, die in Spalte A in 7 aufgeführt sind, geben den Typ des Spinnkopfes an, der die in 8 aufgeführten Abmessungen hat.
In Spalte B in 7 sind die Polymere, die aus den Spinnköpfen der entsprechenden experimentellen Beispiele und Vergleichsbeispiele extrudiert wurden, und eine Schmelzfließrate und eine Grenzviskositätszahl des Polymers aufgeführt. In Spalte B in 7 bedeutet das Bezugssymbol PP Polypropylen und MFR bedeutet die Schmelzflußrate des Harzes. Des weiteren stellt das Bezugssymbol PET Polyethylenterephthalat dar und der IV-Wert stellt die Grenviskositätszahl der Polymers dar.
In Spalte H in 7 sind die Durchmesser der Fasern angegeben. Die aufgeführten Daten wurden in solch einer Weise bestimmt, dass 100 Filamente einheitlich in der transversalen Richtung des Gewebes mittels eines Mikroskops gemessen wurden, bei dem eine tausendfache Vergrößerung eingestellt wurde. Danach wurden die durch die Messung erhaltenen Daten einem numeri schen Verfahren unterworfen, d. h. einer Durchschnittsberechnung und dann gelistet, wie in Spalte H in 7 gezeigt. Die angefügte numerische Benennung mit % gibt einen Schwankungskoeffizienten bei der Durchschnittsberechnung an.
In Spalte I in 7 sind die Spinngeschwindigkeiten angegeben, die durch Berechnung der folgenden Gleichung 1 bestimmt wurden, wobei Q mit der Geschwindigkeit der Extrusion des geschmolzenen Harzes ersetzt wird und D mit dem Durchschnittswert der obigen durchschnittlichen Faserdurchmesser ersetzt wird. Die Einheit von Y (der Spinngeschwindigkeit) ist m/Min. In der folgenden Gleichung 1 ist die Einheit Q (die Geschwindigkeit der Extrusion des geschmolzenen Harzes) g/Min., während die Einheit von D (dem Durchmesser der Faser des transversal ausgerichteten Gewebes) μm ist. In diesem Fall ist ρ [g/cm³] (Dichte) 1,34, wenn das Material des geschmolzenen Harzes PET ist und 0,90, wenn das geschmolzene Harz PP ist. π stellt das Verhältnis des Kreisumfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser dar.
Formel 1
In Spalte J in 7 sind Zahlen aufgeführt, die die Zugfestigkeit und Dehnung vor dem Dehnen angegeben. Die Zugfestigkeit und Dehnung werden in der transversalen Richtung unter der Voraussetzung, dass das Gewebe nicht gedehnt ist und sich bei einer Temperatur von 20°C befindet. Wenn die Zugfestigkeit und die Dehnung gemessen werden, wird eine Gewebebogen mit einer longitudinalen Richtung von 50 mm mit einem Teil des Gewebes in die transversale Richtung eingespannt, die 50 mm ist und das Gewebe wird in die transversale Richtung mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/Min. gedehnt.
In Spalte K in 7 sind Zahlen angegeben, die ein Dehnungsvergrößerungsverhältnis angeben. Das Dehnungsvergrößerungsverhältnis ist idealer weise so definiert, dass ein Gewebeteil mit einer Länge von 50 mm in der transversalen Richtung und einer Breite von 50 mm durch eine Einspannvorrichtung gehalten wird, und dieses Gewebe wird in der transversalen Richtung in heißem Wasser gedehnt, bis das Gewebeteil bricht, wobei das Dehnungsvergrößerungsverhältnis kurz bevor das Gewebe gebrochen ist, bestimmt wird. In der wirklichen Praxis wird das Dehnungsvergrößerungsverhältnis kurz bevor das Gewebe gebrochen ist, so bestimmt, dass das Gewebe einer vorausgehenden Dehnung als einem experimentellem Verfahren unterworfen wird, so dass das Dehnungsvergrößerungsverhältnis bei dem das Gewebe bricht bestimmt wird und so der Wert, der 0,1 mal (10%) geringer ist als das bestimmte Dehnungsvergrößerungsverhältnis neu als das Dehnungsvergrößerungsverhältnis definiert wird. Dann wird das erhaltene Dehnungsvergrößerungsverhältnis als eine Meßprobe der "Zugfestigkeit und Dehnung nach der Dehnung" verwendet, die in Spalte L von 7 aufgeführt wird und später beschrieben wird. Eine Dehnungstemperatur, d. h. eine Temperatur von heißem Wasser eines Labors zur Messung der Zugfestigkeit und Dehnung vor dem Dehnen ist 98°C für PP und 70°C für PET.
Die Zugfestigkeit und Dehnung nach dem Dehnen, die in Spalte L in 7 aufgeführt sind, sind jeweils Zugfestigkeit und Dehnung in der Dehnungsrichtung des Gewebes, das dem Dehnungsverfahren unterworfen war. Wenn die Zugfestigkeit und Dehnung gemessen werden, wird ein Gewebeteil mit einer longitudinalen Richtung von 50 mm so eingespannt, dass der Abstand des eingespannten Bereichs 100 mm und das Gewebe in transversaler Richtung mit einer Rate von 100 mm/Min. gedehnt wird.
Wie in 8 gezeigt, werden verschiedene bestimmte Zahlen als Abmessungen der jeweiligen Teile des Spinnkopfes angegeben, z. B. der Düsendurchmesser N der Spinndüse 1, der Innendurchmesser der primären Luftstromdüse 2, der Außendurchmesser der gleichen Düse, die Projektionshöhe H des Spinndüsenteils 5, der Innendurchmesser 1 des kleinen Durchlasses 3, der Durchmesser r der sekundären Luftstromdüse 4a und die kleinste Öffnung S des ringförmigen Durchlasses, der innerhalb des Spinnkopfes 10 mit der primären Luftstromdüse 2 in Verbindung steht. Diese Abmessungen der jeweiligen Teile des Spinnkopfes wurden für jedes experimentelle Beispiel 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 bestimmt.
Jedes der experimentellen Beispiel 1 bis 4 in 7 ist ein Gewebe, das aus Filamenten gebildet wird, die bei einer Spinngeschwindigkeit von 30000 m/Min. oder mehr gesponnen wurden, wenn der Spinnkopf eine in 1A, 1B und 3 gezeigte Anordnung hat, die die geeigneten Abmessungen für die jeweiligen Teile aufweist. In jedem Fall ist es möglich, eine Faserbahn mit transversaler Ausrichtung herzustellen, die eine Breite von 300 mm oder mehr aufweist, in der sich die Filamente kontinuierlich in der Breitenrichtung des Gewebes erstrecken. Auch in diesem Fall haben die Filamente aus denen sich die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung zusammensetzt, einen Durchschnittsdurchmesser von mehr als 10 μm und weniger als 30 μm und die Dehnung der transversal ausgerichteten Faserbahn in der transversalen Richtung ist 70% oder mehr.
Wenn die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung in die transversale Richtung gedehnt wird, kann dabei ein transversal ausgerichtetes und transversal gedehntes Gewebe erhalten werden, das aus Filamenten gebildet ist, die einen Durchmesser von mehr als 5 μm und weniger als 15 μm aufweisen und eine Zugfestigkeit in der Dehnungsrichtung von 132,5 mN/tex (1,5 g/d) oder mehr haben.
Die Dehnung in der transversalen Richtung, die an in den experimentellen Beispielen und den Vergleichsbeispielen appliziert wird, war eine Dehnung in der transversalen Richtung auf einer Laboratoriumsbasis. Jedoch, wenn die transversal ausgerichtete Faserbahn durch eine transversale Dehnungsvorrichtung eines Heißluftsystems unter Verwendung der in 6A und 6B gezeigten Rol len gedehnt wird, wird es möglich das aus PP geformtes Gewebe, wie in dem experimentellen Beispiel 1, in die transversale Richtung mit einem Vergrößerungsverhältnis von 6,5fach in der Heißluftumgebung bei einer Temperatur von 120°C zu dehnen. Ebenso wird es möglich, das transversal gedehnte Gewebe mit einer Zugfestigkeit von 220,8 mN/tex (2,5 g/d) und einer Dehnung von 12% in der Dehnungsrichtung zu erhalten. Wie für das Gewebe des experimentellen Beispiels 2, gebildet aus PET, wird es unter Verwendung der transversalen Dehnungsvorrichtung, die in den 6A und 6B gezeigt ist, möglich, ein Gewebe zu erhalten, das in der transversalen Richtung mit einem Vergrößerungsverhältnis in der transversalen Richtung von 5,8fach in der Heißluftumgebung bei einer Temperatur von 87°C zu dehnen. Ebenso hat das erhaltene Gewebe eine Zugfestigkeit von 167,8 mN/tex (1,9 g/d) und eine Dehnung von 10% in der Dehnungsrichtung.
Wie bei der minimalen Öffnung S des ringförmigen Durchgangs, um den primären Luftstrom innerhalb des Spinnkopfes 10 einheitlich zu machen, zeigt das Spinnen mit einer hohen Extrusionsrate höhere Stabilität bei der minimalen Öffnung S von 0,5 mm als bei der minimalen Öffnung S von 1,0 mm. Obwohl kein Vergleichsbeispiel verfügbar ist, wird, wenn die minimale Öffnung S kleiner als 0,1 mm ist, die Spinnbedingung beträchtlich von der mechanischen Genauigkeit des ringförmigen Durchgangs beeinflußt werden, mit dem Ergebnis, dass die Stabilität des Spinnens umgekehrt schlechter wird.
Die Vergleichsbeispiele 1 bis 5 in 7 sind Beispiele, in denen negative Ergebnisse infolge der ungenauen Auswahl von einigen Abmessungen des Spinnkopfes 10 beobachtet wurden. Konkreter gesagt, ist das Vergleichsbeispiel 1 hergestellt mit dem Spinnkopf Nr. 4, bei dem der Düsendurchmesser N_z kleiner als 0,60 mm ist. Vergleichsbeispiel 2 ist mit dem Spinnkopf Nr. 5 hergestellt, bei dem der Düsendurchmesser N_z größer als 0,90 mm ist. Vergleichsbeispiel 3 ist mit dem Spinnkopf Nr. 6 hergestellt, bei dem der Düsendurchmesser N_z größer als 6 mm ist. Und Vergleichsbeispiel 5 ist mit dem Spinnkopf Nr. 8 hergestellt, bei dem der Innendurchmesser r der sekundären Luftstromdüse kleiner als 1,5 mm ist. Die Spinnköpfe in den obigen Fällen sind nicht geeignet für Hochgeschwindigkeitsspinnen, infolge der Instabilität des Spinnens bei einer hohen Extrusionsrate und schwache Zugfestigkeit nach dem Dehnungsverfahren.
Obwohl in den Tabellen der 7 und 8 nicht als Vergleichsbeispiel aufgeführt, kann, wenn der Innendurchmesser d der primären Luftstromdüse 2 kleiner als 2 mm, das Spinnen ebenfalls mit Stabilität durchgeführt werden.
Alle Gewebe, die mit den experimentellen Beispielen 1 bis 4 erhalten wurden, wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Filamente durch Luft, die eine nebelähnliche Feuchtigkeit enthält, gekühlt wurden, bevor die gesponnenen Filament das Förderband erreichten. Wenn jedoch das Gewebe unter den gleichen Bedingungen der experimentellen Beispiel 1 oder 2 hergestellt wurden, mit der Ausnahme, dass die gesponnenen Filamente nicht durch die Luft mit der nebenähnlichen Feuchtigkeit gekühlt wurden, fällt das erhaltene transversal ausgerichtete Gewebe durch, es hat ein Dehnungsvergrößerungsverhältnis von 5 mal oder mehr sogar unter der Messung des Dehnungsvergrößerungsverhältnisses auf einer Laboratoriumsbasis und des weiteren kann die Zugfestigkeit in der transversalen Richtung nicht 88,3 mN/tex (1 g/d) erreichen.
Wie in der Spalte Anmerkungen in 7 gezeigt, kann ein körnchenartiges Harzkügelchen, das innerhalb des Gewebes oder des Profils eines Gewebes hervorgerufen werden kann, äußerst unüblich sein, wie später beschrieben wird, von den verschiedenen Abmessungen und Spinnbedingungen des Spinnkopfes abhängig sein. Die Körnchen, die innerhalb des Gewebes verursacht werden, reichen von kleinen wie beispielsweise 0,2 bis 0,3 mm (kleine Körnchen) bis zu großen, die 1,0 mm übersteigen (große Körnchen). Wenn die Anzahl der Körnchen groß ist oder die Größe der Körnchen groß ist, verbleibt die Dehnungsvergrößerung innerhalb eines niedrigen Niveaus und die Zugfestigkeit des Gewebes ist nach der Dehnung schwach.
Die erhaltenen Produkte haben kein einheitliches Profil bei der Filamentverteilung in der transversalen Richtung des Gewebes. Das heißt, das Gewebe hat ein Profil mit leicht dicken Bereichen auf beiden Seiten in der transversalen Richtung des Gewebes. In diesem Fall, bedeutet der Ausdruck "Profil" eine Verteilung der Masse in der transversalen Richtung des transversal ausgerichtetes Gewebes. Solch ein Profil wird in der folgenden Weise gemessen.
Zuerst dient ein Gewebestück mit einer Länge von 100 mm in der longitudinalen Richtung über die gesamte Breite des transversal ausgerichteten Gewebes als Muster, das als ein Produkt hergestellt wird. Dann wird die Breite des bemusterten transversal ausgerichteten Gewebes gemessen.
Als nächsten wird das bemusterte transversal ausgerichtete Gewebe mit der Länge von 100 mm bei einer Breite von 25 mm in der Richtung senkrecht zu der ausgerichteten Richtung der Filamente geschnitten, aus denen sich das transversal ausgerichtete Gewebe zusammensetzt, und jede Masse der resultierenden geschnittenen Stücke des Gewebes wird gemessen.
Dann wird die Verteilung der Masse in transversaler Richtung des transversal ausgerichteten Gewerbes basierend auf den erhaltenen Daten, die durch die Messung jeder Masse der Stücke des Gewebes, das bei einer Breite von 25 mm geschnitten wurde, aufgetragen. Auf diese Weise kann ein Profil des transversal ausgerichteten Gewebes als eine Verteilung der Masse in der transversalen Richtung des transversal ausgerichteten Gewebes erhalten werden.
9A, 9B und 9C sind Diagramme, die ein ausgewähltes Beispiel eines Profils als eine Verteilung der Masse in der transversalen Richtung des transversal ausgerichteten Gewebes zeigen. 9A zeigt ein Profil vom ebenen Typ, 9B zeigt eine hantelförmiges Profil und 9C zeigt ein bergförmiges Profil. Die Achse der Abszisse stellt die Meßpunkte dar, die in einem Intervall von 25 mm genommen wurden, während die Oridinate die Masse (g) darstellt.
Das in 9A gezeigte ebene Profil, stellt im wesentlichen eine einheitliche Massenverteilung in der transversalen Richtung des transversal ausgerichteten Gewebes dar. Das hantelförmige Profil, das in 9B gezeigt ist, stellt dar, dass das transversal ausgerichtete Gewebe an beiden Kantenbereichen in der transversalen Richtung dick wird, verglichen mit der Dicke in dessen Zentrum und so das Gewebe an den Kanten mehr wiegt als in dessen Mittelbereich. Das in 9C gezeigte bergförmige Profil zeigt, dass das transversal ausgerichtete Gewebe in dessen mittleren Bereich dick wird, verglichen mit der Dicke an den beiden Kantenbereichen in der transversalen Richtung, und so das Gewebe in diesem mittleren Bereich mehr wiegt als an dessen Kanten.
Bei der Spinndüse Nr. 7 zur Herstellung des Vergleichsbeispiel 4 kann, wenn die Projektionshöhe H des Spinndüsenteils 5 Null oder niedriger ist, das heißt, das untere Ende des Spinndüsenteils 5 bezüglich der horizontalen Fläche der Luftausstoßeinheit 6 vertieft ist, dann das Spinnen mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden und das resultierende Gewebe hat eine hohe Zugfestigkeit nach dem Dehnungsverfahren. Jedoch wird in diesem Fall, wie in der Spalte Anmerkungen der 7 angemerkt ist, das Gewebe ein Profil der exzessiven hantelförmigen Form haben, wie in 9A gezeigt, mit dem Ergebnis, dass das Produkt, nachdem es das Dehnungsverfahren in der transversalen Richtung durchlaufen hat, verschlechtert ist. Auf der anderen Seite, wenn die Projektionshöhe H einen großen Wert hat, z. B. 0,5, wie bei der Spinndüse Nr. 6 zur Herstellung des Vergleichsbeispiels 3, hat das Gewebe ein bergartiges Profil, wie in 9C gezeigt, wie es in der Spalte Anmerkungen in 7 angemerkt ist.
Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung spezifische Begriffe beschrieben wurden, sind solche Beschreibungen nur zur Veranschaulichung und es soll so verstanden werden, dass Änderungen und Variationen gemacht werden können, ohne sich von der Art und dem Umfang der folgenden Ansprüche zu entfernen.

Claims

Faserbahn mit transversaler Ausrichtung mit Filamenten, die in transversaler Richtung ausgerichtet sind, wobei die Filamente mit einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min. oder mehr gesponnen werden, die Filamente erstrecken sich kontinuierlich von einer Ecke zu der anderen Ecke in der Breite der Ausrichtung der transversal ausgerichteten Faserbahn und deren Breite 300 mm oder mehr beträgt.
Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Filament einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 μm bis 30 μm hat und die Dehnung der transversal ausgerichteten Faserbahn in der transversen Richtung ist 70% oder mehr.
Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung eine Faserbahn ist, die in der transversen Richtung gedehnt ist, das Filament, das die gedehnte transversal ausgerichtete Faserbahn bildet, hat einen durchschnittlichen Durchmesser von 5 μm bis 15 μm und die Dehnbarkeit der gedehnten transversal ausgerichteten Faserbahn ist in der Dehnungsrichtung 132,5 mN/tex oder mehr.
Faserbahn mit transversaler Ausrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Filament hergestellt ist aus einem beliebigen Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyvinylchloridharz, Polyurethan, Fluorcarbonplastharz, oder Derivaten dieser Harze.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung umfassend die Schritte Extrudieren von geschmolzenem Harz aus einer Spinndüse mit einem inneren Durchmesser von 0,6 mm oder mehr an deren offenen Ende, die über einem Förderband, das in einer Richtung läuft, bereitgestellt ist, so dass das geschmolzene Harz nach unten gerichtet ist mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 30 g/Min. oder mehr; Ausstoßen eines primären Luftstroms bei einer hohen Temperatur und einer hohen Geschwindigkeit aus einer ringförmigen primären Luftstromdüse, die einen Durchmesser von 2,5 mm oder mehr besitzt, die konzentrisch das offene Ende der Spinndüse umgibt, in Gravitationsrichtung ein zum Förderband, so dass ein geschmolzenes Filament, das aus der Spinndüse extrudiert, durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wird; Ausstoßen eines Paares eines sekundären Luftstroms bei einer hohen Temperatur jeweils aus einem Paar von sekundären Luftstromdüsen in Richtung des geschmolzenen Filaments, das aus den Spinndüsen mit Vibration wegen des primären Luftstroms extrudiert, das Paar der sekundären Luftstromdüsen ist jeweils auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite des Förderbandes im Hinblick auf das extrudierte geschmolzene Filament lokalisiert, die jeweils unter der Spinndüse mit dem Paar des Luftstroms kollidieren, das aus dem Paar der sekundären Luftstromdüsen, ausgeblasen wird, Ausbreiten des kollidierenden sekundären Luftstroms wenigstens teilweise in der Breitenrichtung des Förderbandes, so dass sich das extrudierte geschmolzene Filament mit Vibration in der Breitenrichtung des Förderbandes ausbreitet, dadurch werden Filamente aus dem geschmolzenen extrudierten Filament mit Vibration mit einer Geschwindigkeit von 30000 m/Min. oder mehr gesponnen; und Aufhäufen des gesponnenen Filaments, das in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgebreitet ist, auf dem Förderband, so dass die Faserbahn mit transversaler Ausrichtung aus den Filamenten gebildet wird, die in der Breitenrichtung des Förderbandes ausgerichtet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 5, des weiteren umfassend einen Schritt, bei dem das geschmolzene Filament, das aus den Spinndüsen extrudiert wird, durch einen Luftstrom, der eine nebelähnliche Feuchtigkeit enthält, gekühlt wird, nachdem das geschmolzene Filament, das aus den Spinndüsen extrudiert wird, sich in der Breitenrichtung des Förderbandes durch den sekundären Luftstrom ausbreitet und bevor das geschmolzene Filament, das aus den Spinndüsen extrudiert wird, das Förderband erreicht.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 5, des weiteren umfassend einen Schritt, bei dem ein erwärmter Luftstrom aus einer Vielzahl von Ausstoßdüsen ausgestoßen wird, die an der Außenseite der ringförmigen Düse, die den primären Luftstrom ausstoßen, bereitgestellt sind, und die sich von den sekundären Luftstromausstoßdüsen unterscheiden, so dass die Filamente, die sich aus dem Erstarren der geschmolzenen Filamente ergeben, die aus den Spinndüsen extrudiert werden, mit Stabilität gesponnen werden.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 7, bei dem die Vielzahl der Luftausstoßdüsen, die sich von den sekundären Luftausstoßdüsen unterscheiden, auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite der Laufrichtung des Förderbandes im Hinblick auf die Spinndüse bereitgestellt sind, so dass die Vielzahl der Ausstoßdüsen auf einer geraden Linie parallel mit der Laufrichtung des Förderbandes ausgerichtet sind und der erwärmte Luftstrom aus jeder der vielen Ausstoßdüsen ausgestoßen wird.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 7, bei dem die Vielzahl der Luftausstoßdüsen, die sich von den sekundären Luftausstoßdüsen unterscheiden, in einem regulären Intervall auf einem Kreis angeordnet sind, der konzentrisch das offene Ende der Spinndüse umgibt, und der erwärmte Luftstrom aus jeder der vielen Ausstoßdüsen ausgestoßen wird.
Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 5, bei das Filament hergestellt ist aus einem Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyvinylchloridharz, Polyurethan, Fluorcarbonplastharz, oder Derivaten dieser Harze.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung mit Filamenten, die in transverser Richtung ausgerichtet sind, umfassend: ein Förderband, das in eine Richtung läuft; eine Spinndüse, die über dem Förderband angeordnet ist und einen Innendurchmesser im Bereich von 0,6 mm bis 0,85 mm hat, um ein geschmolzenes Harz nach unten gerichtet zu extrudieren; eine ringförmige primäre Luftstromdüse mit einem Durchmesser von 2,5 mm oder mehr, die um die Spinndüse geformt ist, so dass sie konzentrisch mit dem offenen Ende der Spinndüse zum Ausstoß eines primären Luftstroms bei einer hohen Temperatur und einer hohen Geschwindigkeit in der Gravitationsrichtung, so dass ein geschmolzenes Filament, das aus dem offenen Ende der Spinndüse extrudiert wird, in Vibration versetzt wird; und wenigstens einem Paar sekundärer Luftstromdüsen, die auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite der Laufrichtung des Förderbandes im Hinblick auf das extrudierte geschmolzene Filament, das durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wird, die einen sekundären Luftstrom bei einer hohen Temperatur in Richtung des extrudierten geschmolzenen Filaments, das durch den primären Luftstrom in Vibration versetzt wird, ausstoßen, so dass die sekundären Luftströme, die von den sekundären Luftstromdüsen auf der aufsteigenden Sei te und der abfallenden Seite der Laufrichtung des Förderbandes im Hinblick auf das extrudierte geschmolzene Filament entsprechend ausgestoßen werden, miteinander unter der Spinndüse kollidieren.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 11, bei der die Spinndüse in einem zylindrischen Spinndüsenteil gebildet ist, die ringförmige primäre Luftstromdüse ist um das Spinndüsenteil herum gebildet, das Spinndüsenteil und die ringförmige primäre Luftstromdüse erzeugt einen Spinnkopf, und der Spinnkopf ist über dem Förderband angeordnet, und das Spinndüsenteil ragt an der unteren Oberfläche davon bezüglich des umliegenden Teils der ringförmigen primären Luftstromdüse des Spinnkopfes mit 0,01 mm bis 1,0 mm heraus.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 11, bei der ein Durchmesser des offenen Endes der sekundären Luftstromdüse 1,5 mm oder mehr ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 11, die des weiteren eine Vielzahl von Ausstoßdüsen umfaßt, die an der Außenseite der ringförmigen Düse, die den primären Luftstrom ausstößt bereitgestellt sind, und die sich von den sekundären Luftstromausstoßdüsen unterscheiden, wobei ein erwärmter Luftstrom aus der Vielzahl der Ausstoßdüsen ausgestoßen wird, so dass die Filamente, die sich aus dem Erstarren der geschmolzenen Filamente ergeben, die aus den Spinndüsen extrudiert werden, mit Stabilität gesponnen werden.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 14, bei der die Vielzahl der Luftausstoßdüsen, die sich von den sekundären Luftausstoßdüsen unterscheiden, auf der aufsteigenden Seite und der absteigenden Seite der Laufrichtung des För derbandes im Hinblick auf die Spinndüsen bereitgestellt werden, so dass die Vielzahl der Ausstoßdüsen auf einer geraden Linie parallel mit der Laufrichtung des Förderbandes ausgerichtet ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 14, bei der die Vielzahl der Luftausstoßdüsen, die sich von den sekundären Luftausstoßdüsen unterscheiden, in einem regulären Intervall auf einem Kreis angeordnet sind, der konzentrisch das offene Ende der Spinndüse umgibt.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn mit transversaler Ausrichtung nach Anspruch 11, bei der die Spinndüse in einem zylindrischen Spinndüsenteil gebildet ist, die ringförmige primäre Luftstromdüse ist um das Spinndüsenteil herum gebildet, das Spinndüsenteil und die ringförmige primäre Luftstromdüse bilden einen Spinnkopf, und der Spinnkopf ist über dem Förderband angeordnet, und der Spinnkopf darin einen Düsendurchgang aufweist, der mit der ringförmigen primären Luftstromdüse kommuniziert und eine Lücke aufweist, deren Dimension wenigstens teilweise von 0,1 mm bis 0,5 mm reicht, wobei der primäre Luftstrom, der aus der primären Luftstromdüse ausgestoßen wird, eine einheitliche Geschwindigkeit und Temperatur erhält.