DE69520604T2

DE69520604T2 - Corona-aufladung von nach dem flash-spinnverfahren hergestellten plexus-fadenartigen film-fibrillen eines gewebes in einer umgebung mit schlechten ladungsbedingungen

Info

Publication number: DE69520604T2
Application number: DE69520604T
Authority: DE
Inventors: K. Bednarz; Jacques Gilbert De Cauwer; Ottmar Niederpruem; Michel Stachnik; Francois Woll
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: ES2156959T3; WO1996021055A1; KR100240847B1; DE69520604D1; US5643524A; EP0800593B1; CA2208310A1; JPH10512017A; EP0800593A1

Description

Die Erfindung betrifft die Corona-Aufladung einer gesponnenen Faser und genauer die Corona-Aufladung einer Faser in einem Flash-Spinnverfahren, das plexifilamentartige Filmfibrillengewebe oder -stränge erzeugt, und noch genauer ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Strangs oder eines Gewebes aus plexifilamentartigen Filmfibrillen aus einem Flash-Spinnverfahren.
Das Verfahren, plexifilamentartige Filmfibrillenstränge zu formen und diese zu einem Vliesfolienmaterial zu formen, wurde im US-Patent 3 081 519, Blades et al., im US-Patent 3 227 794, R. D. Anderson et al., im US-Patent 3 169 899, Steuber, in den US-Patenten 3 851 023 und 3 860 369, Brethauer et al., und im US-Patent 3 387 326, Hollberg et al., offenbart und ausführlich erörtert. Dieses Verfahren und verschiedene Verbesserungen davon werden seit einigen Jahren von E. I. du Pont de Nemours and Company (DuPont) bei der Herstellung von Tyvek®-Spunbonded Olefin angewendet.
Ein Teil des vorstehend genannten Herstellungsverfahrens beinhaltet den Schritt des elektrischen Aufladens eines abgeflachten und teilweise ausgebreiteten plexifilamentartigen Strangs, nachdem dieser in einer Spinnpackung gesponnen wurde und bevor er auf einem Förderband abgelegt wird. Hierbei werden die einzelnen Fibrillen elektrostatisch aufgeladen, was bewirkt, daß die Fibrillen einander abstoßen, wodurch die Trennung der Fibrillen in ihrer ausgebreiteten Form beibehalten wird. Dann kann der abgeflachte Strang (den man nach dem Abflachen des Strangs vielleicht genauer als plexifilamentartiges Filmfibrillengewebe beschreibt) zusammen mit anderen Geweben aus benachbarten Spinnpackungen auf einer Fördervorrichtung abgelegt werden, wodurch eine Folie gebildet wird. Ohne das elektrostatische Aufladen neigt das Gewebe dazu, sich zusammenzuziehen, bevor es abgelegt werden kann, was zu zahlreichen Fehlern und zu Folienprodukten von sehr schlechter Qualität führt. Die Fördervorrichtung kann ebenfalls elektrostatisch, mit einer zum Strang entgegengesetzten Ladung, aufgeladen werden, was die Anziehung durch die Fördereinrichtung verbessert und die Haftung auf der Fördereinrichtung verbessert. Das Aufladen von Geweben funktioniert in den gegenwärtig betriebenen Anlagen zufriedenstellend, obwohl die Ladegeräte in mancher Hinsicht weiter verbessert werden müßten.
Das Flash-Spinnverfahren und -system wird zwar insgesamt erfolgreich und zufriedenstellend angewendet, das Verfahren beinhaltet aber die Verwendung von Perchlorflüorkohlenstoff (CFC)-Lösungsmitteln, von denen man heute annimmt, daß sie eine Ursache für den Ozonabbau sind, und deren Verwendung bald gesetzlich verboten sein wird. Demgemäß wird mit großem Nachdruck nach alternativen Lösungsmitteln mit geeigneten Leistungsmerkmalen beim Flash-Spinnen gesucht. DuPont hat erhebliche Mittel in die Entwicklung von alternativen Lösungsmitteln investiert und hat sich auf einige konzentriert, die schließlich industriell genutzt werden könnten. Wie vorauszusehen, erfordern diese anderen Lösungsmittel einige Modifizierungen des Herstellungsverfahrens oder werfen Probleme auf, die es bei der Verwendung der CFC- Lösungsmittel nicht gab.
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel werden gegenwärtig als die vielversprechendste Alternative zu den gegenwärtig verwendeten, potentiell ozonabbauenden Lösungsmitteln angesehen. Die resultierende Kohlenwasserstoff-Atmosphäre, in die die Stränge hineingesponnen werden, hat jedoch einen niedrigeren Wirkungsgrad des Ladestroms des elektrostatischen Ladegeräts zur Folge. Mit anderen Worten wird im Herstellungsverfahren für flash-gesponnene Polyolefine durch die Verwendung der vielversprechenden Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel bei einer bestimmten Stromstärke gegenüber dem gleichen Verfahren, bei dem ein herkömmliches CFC-Lösungsmittel verwendet wird, der Wirkungsgrad der elektrostatischen Aufladung eines Gewebes, das das elektrostatische Feld durchläuft, herabgesetzt. Als Folge davon werden die Gewebe nicht so vollständig geöffnet und die resultierende Vliesfolie ist weniger gleichmäßig als bei einer Folie, die aus vollständiger aufgeladenen Geweben gebildet wurde. Die Gleichmäßigkeit der Folie ist ein wichtiger Punkt der Produktqualität und hat einen wesentlichen Einfluß auf den Wert des Produkts.
Gegenwärtig können die Gewebe dadurch ausreichend aufgeladen werden, daß man die Energiezufuhr für das Gerät, das die elektrostatische Aufladung bewirkt, erhöht. Es gibt jedoch eine Grenze für die Energiemenge, die dem System zugeführt werden kann, bevor das Coronafeld zusammenbricht und sich elektrische Lichtbögen zwischen den Nadeln und der Auffangplatte bilden. Außerdem bewirkt das steigende Energieniveau einen raschen Verschleiß der elastomeren Beschichtung auf herkömmlichen Auffangplatten, was die Nutzungsdauer der Packung deutlich verringert. Die hohen Kosten für eine so kurze Nutzungsdauer der Packung bewirken, daß die Herstellung des Tyvek -Materials unannehmbar teuer wird. Es ist abzusehen, daß durch die Verschmutzung und Abnutzung der Auffangplatte die Zeitspanne, in der die Spinnpackung in einer Spinnzelle verwendet werden kann, verkürzt wird, was zu erheblichen Produktionskostensteigerungen führt.
Selbst wenn für die Abnutzung der Auffangplatten eine Lösung gefunden werden könnte (beispielsweise durch Verwenden einer Metall-Auffangplatte, siehe US-Patent Nr. 3 578 739, George), werden die Auffangplatten während des Flash-Spinnverfahrens von einem Belag aus Polymerrückständen verschmutzt, und die erhöhte Energiezufuhr erhöht die Verschmutzungsgeschwindigkeit. Der Belag aus Rückständen reduziert den Wirkungsgrad der Aufladung und der Ladungsstrom wird erhöht, um die gewünschte Aufladung des Gewebes beizubehalten, was das Verschmutzungsproblem noch verschärft. Wenn die Auffangplatte zu stark verschmutzt ist, kann das System das Gewebe nicht mehr aufladen, unabhängig davon, wieviel Strom dem System zugeführt wird. Wie vorstehend bemerkt, muß, wenn das elektrostatische Aufladesystem für eine Spinnpackung ausfällt, die Spinnpackung abgeschaltet und ausgetauscht werden, ansonsten würde sie viele Fehler im Gewebe verursachen. Glücklicherweise kann der Austausch der Spinnpackungen während der fortgesetzten Erzeugung des Folienmaterials durchgeführt werden, indem man die benachbarten Spinnpackungen justiert. Wenn eine der benachbarten Spinnpackungen während des Austauschvorgangs jedoch ausfällt, muß die Produktion des Folienmaterials wahrscheinlich unterbrochen werden. Produktionsunterbrechungen haben ernste Beeinträchtigungen der Rentabilität zur Folge, so daß die durchschnittliche Nutzungsdauer einer Spinnpackung die Wirtschaftlichkeit der Produktion erheblich beeinflußt.
Demgemäß ist es ein vorrangiges Ziel der Erfindung, ein Verfahren und ein System zum elektrostatischen Aufladen eines Gewebes während eines Flash-Spinnverfahrens bereitzustellen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet.
Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und ein System für das elektrostatische Aufladen eines Gewebes während eines Flash-Spinnverfahrens bereitzustellen, das im Vergleich zu den gegenwärtig angewendeten Verfahren und Systemen eine größere Verschmutzungsbeständigkeit aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Ziele der Erfindung werden anhand eines Verfahrens und einer Vorrichtung erreicht, die eine Auffangplatte umfassen, die entlang einer Wegstrecke des Gewebes angebracht ist, wobei die Auffangplatte eine große vordere (dem Gewebe zugewandte Oberfläche aufweist. Diese vordere Oberfläche befindet sich im allgemeinen parallel zur Wegstrecke des Gewebes und enthält Abschnitte, die sich neben dem Gewebe befinden, und Abschnitte, die sich nicht an der Wegstrecke des Gewebes befinden. Eine Ionenkanone, die mindestens ein Korona-Quellenelement aufweist, befindet sich in einem festgelegten Abstand gegenüber dem Abschnitt der vorderen Oberfläche der Auffangplatte, der sich neben dem Gewebe befindet. Ein Coronafeld wird zwischen den Corona- Quellenelementen und dem Abschnitt der vorderen Oberfläche der Auffangplatte, der sich neben dem Gewebe befindet, gebildet. Die Auffangplatte wird bewegt, so daß andere Abschnitte der vorderen Oberfläche der Auffangplatte dem Corona-Quellenelement näher kommen, und das Coronafeld wird dadurch auf solch einen anderen Abschnitt der vorderen Oberfläche der Auffangplatte gerichtet. Gleichzeitig wird der Abschnitt der vorderen Oberfläche, der sich zuvor neben der Wegstrecke des Gewebes befand, in eine Reinigungszone bewegt. Zumindest ein Teil der plexifilamentartigen Filmfibrillengewebe läuft durch zumindest einen Abschnitt des Coronafelds, wodurch Teilchen auf ihm elektrostatisch aufgeladen werden. Die vordere Oberfläche der Auffangplatte wird in der Reinigungszone mit einer stark abrasiven Bürste gebürstet, so daß die stark abrasive Bürste Polymerrückstände und andere Schmutzteilchen, die sich darauf angesammelt haben können, von der vorderen Oberfläche entfernt. Die stark abrasive Bürste ist so ausgelegt, daß die Borstenenden mit einer relativen Geschwindigkeit von mindestens etwa 2,5 Meter pro Sekunde über die vordere Oberfläche der Platte streichen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird leichter anhand einer detaillierten Beschreibung, welche Zeichnungen einschließt, die die Merkmale der Erfindung erläutern, verstanden. Demgemäß sind solche Zeichnungen beigefügt und werden wie folgt kurz beschrieben:
Fig. 1 ist eine vereinfachte Querschnitts-Teilansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnitts-Teilansicht, ähnlich wie Fig. 1, die sich auf die stark abrasive Bürste konzentriert, die so ausgelegt ist, daß sie die vordere Oberfläche und die Außenränder der Auffangplatte reinigt; und
Fig. 3 ist eine Vorderansicht aus der Perspektive der Linie 3-3 in Fig. 2.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Erfindung kann leichter verstanden werden, wenn man sich Fig. 1 genauer ansieht. In Fig. 1 wird allgemein eine Spinnzelle 10 gezeigt, die eine einzelne Spinnpackung, allgemein als Nummer 12 bezeichnet, einen Materialausgang 18 und ein Entlüftungsventil 19 einschließt. Die Spinnpackung 12 ist Teil einer Flash-Spinnvorrichtung, die ein Lösungssystem einschließt, daß schematisch mit der Zahl 14 angegeben wird und das das Polymer und das Lösungsmittel bei hohem Druck und hoher Temperatur mischt, wodurch eine Einphasen-Spinnlösung gebildet wird. Die Spinnlösung wird durch eine Leitung 15 zur Spinnpackung 12 geleitet. In der Erfindung umfaßt die Spinnlösung, wie vorstehend angegeben, ein anderes Lösungsmittel als herkömmliche Systeme. Genauer handelt es sich bei dem Lösungsmittel um ein im wesentlichen CFC-freies Lösungsmittel. Es wurden auch andere Patentanmeldungen, die die Besonderheiten des Lösungsmittels zum Gegenstand haben, eingereicht, beispielsweise die US-Patente Nr. 5 021 123, 5 147 586 und 5, 250 237 und die US-Patentanmeldung Nr. 08/218 479.
Im derzeit konzipierten gewerblichen Produktionssystem wurde normales Pentan als alternatives Lösungsmittel anstelle von Freon 11 gewählt, und wird derzeit bevorzugt. Wie vorstehend angedeutet, senken Kohlenwasserstoffe, einschließlich von Pentan, den Wirkungsgrad des elektrostatischen Aufladungs-Subsystems und dies stellt ein sehr ernstes Problem dar, da es die Erzeugung von Qualitäts-Folienprodukten betrifft, wie nachstehend beschrieben wird.
Weiter in der Beschreibung: Die Polymerlösung wird bei hoher Temperatur und hohem Druck durch die Leitung 15 in die Spinnpackung 12 geleitet. Die Lösung strömt durch eine Ablaßöffnung 16, von wo sie in die Ablaßkammer 17 gelangt. In der Ablaßkammer 17 läßt man die Lösung auf einen vorbestimmten niedrigeren Druck abfallen, was bewirkt, daß die Polymerlösung sich zu einer Zweiphasenmischung verändert. Die Zweiphasenmischung wird durch eine Polymerspinnöffnung 20 in eine Umgebung mit annähernd Atmosphärendruck und leicht erhöhter Temperatur gespritzt, die beide wesentlich niedriger sind als der Druck und die Temperatur des Lösungssystems und der Ablaßkammer 17. An der Polymer-Spinnöffnung 20 verdampft das Lösungsmittel sofort (flash) und das Polymer härtet zu dem spinnwebartigen Netzwerk mit großer Oberfläche aus, das als plexifilamentartiger Filmfibrillenstrang S beschrieben wird.
Der Polymerstrang S tritt mit sehr hoher Geschwindigkeit aus der Öffnung 20 aus und wird auf die Prallwand 25 gerichtet. Der Aufprall auf der Prallwand 25 bewirkt, daß der Strang S zu einem ausgebreiteten Gewebe W abgeflacht wird und lenkt das Gewebe W außerdem zwischen den Schilden 51 und 61 hindurch nach unten auf ein Band 30. Die Prallwand 25 dreht sich mit hoher Geschwindigkeit um eine Achse A und ist so geformt, daß sie das Gewebe nicht nur abflacht, sondern auch bewirkt, daß das Gewebe W quer zum Band 30 schwingt oder sich hin und her bewegt, um so das Gewebe W auf dem Band 30 in einer gewissermaßen statistischen Anordnung aus kontinuierlichen Faser auszubreiten. Diese Anordnung kann dann zusammengepreßt werden, um ein Folienmaterial zu formen. Das Band 30 wird von Walzen 31 und 32 getragen, und eine Druckwalze 33 preßt zusammen mit der Walze 32 die Faseranordnung, die auf dem Band abgelegt wurde, zusammen. Es wird gezeigt, wie das Folienmaterial auf der Walze 35 aufgewickelt wird. Das Material kann weiter bearbeitet werden, um bestimmte Eigenschaften, wie Porösität, Weichheit, Bedruckbarkeit, Gefüge usw., zu verbessern oder zu erzeugen.
Ein elektrostatisches Auflade-Subsystem ist allgemein mit der Zahl 40 bezeichnet. Das elektrostatische Auflade-Subsystem 40 umfaßt eine Mehrfachnadel-Ionenkanone, die allgemein mit der Zahl 50 bezeichnet wird und die in einer Vertiefung im vorderen Schild 51 befestigt ist. Die Mehrfachnadel-Ionenkanone 50 enthält eine Vielzahl von Nadeln 52, die in einem Bogen angeordnet sind, wie in Fig. 3 dargestellt. Jede der Nadeln 52 ist mit einer Gleichstrom-Spannungsquelle verbunden, die schematisch mit der Zahl 54 angegeben ist. Eine Auffangplatte 60 hat einen solchen Abstand von den Nadeln 52, daß das Gewebe W dazwischen hindurch und weiter zwischen den Schilden 51 und 61 hindurch zum Band 30 laufen kann. Die Auffangplatte 60 schließt eine im allgemeinen plane vordere Oberfläche 62 ein, die sowohl auf die Wegstrecke des Gewebes als auch die Ionenkanone 50 gerichtet ist. Die Auffangplatte 60 wird vorzugsweise mit geeigneten Mitteln (nicht gezeigt) so angebracht, daß sie sich um die Achse A dreht, jedoch mit einer völlig anderen und niedrigeren Geschwindigkeit als die Prallwand 25. Die Auffangplatte 60 dreht sich vorzugsweise mit etwa 2 bis 15 UpM, obwohl auch höhere und niedrigere Geschwindigkeiten geeignet sein können. Die Auffangplatte 60 ist über ein Microamperemeter 55 mit dem Erdpotential verbunden. Die Gleichstrom-Spannungsquelle 54 liefert ein im allgemeinen konstantes elektrisches Potential, wodurch ein elektrostatisches Coronafeld zwischen den Nadeln und der leitfähigen Auffangplatte 60 erzeugt wird. Das Gewebe W wird von dem Coronafeld aufgeladen, wenn sie hindurchläuft.
Wie vorstehend gesagt, wird das Gewebe aufgeladen. Die Aufladung bewirkt, daß das Gewebe vom Band, das eine neutrale Ladung aufweisen kann, angezogen wird, oder stärker bevorzugt kann das Band 30 mit einem elektrostatischen Potential aufgeladen werden, das dem, mit dem das Gewebe W aufgeladen wurde, entgegengesetzt ist. In der dargestellten Ausführungsform lädt die Quelle 37 das Band auf. Die elektrostatische Ladung des Gewebes W und des Bandes 30 können im Anschluß daran abgeleitet oder durch die Quelle 38 neutralisiert werden.
Während des Spinnvorgangs überzieht Polymerrückstand den größten Teil der Spinnzelle 10. Der Rückstand wird insbesondere von der aufgeladenen Auffangplatte 60 angezogen. Wie vorstehend beschrieben, hat ein solcher Belag auf der Auffangplatte sehr schädliche Auswirkungen auf die Leistung des elektrostatischen Ladesystems. Um die vordere Oberfläche der Auffangplatte 60 von Polymerrückstand und anderen Schmutzteilchen freizuhalten, wird die vordere Oberfläche 62 mit einer stark abrasiven Bürste 70 gebürstet oder gescheuert. Die stark abrasive Bürste befindet sich in einer Reinigungszone, die von der Jonenkanone 50 beabstandet ist, außerhalb des Coronafeldes auf der vorderen Oberfläche der Auffangplatte, so daß die Bürste sämtliche Polymerrückstände oder andere Schmutzteilchen wegputzt und entfernt, die sich auf der vorderen Oberfläche ansammeln können, während die vordere Oberfläche sich langsam um die Auffangplattenachse herum durch das Coranafeld dreht. Zusätzlich zum Reinigen der vorderen Oberfläche 62 der Auffangplatte ist es auch erwünscht, den Außenrand 63 der Auffangplatte 60 zu reinigen. Um dieses Reinigen der Ränder zu bewerkstelligen, kann die abrasive Bürste 70 mit einem Profil wie in Fig. 2 gezeigt ausgestattet sein. Das Profil enthält Borsten von zwei verschiedenen Längen oder mindestens einen Abschnitt mit Borsten, deren Konturen so beschaffen sind, daß sie die Vorderseite reinigen, und einen zweiten Abschnitt mit Borsten, die den Rand reinigen. Vorzugsweise haben die Borsten 71 des ersten Abschnitts die gleiche Länge, um die Vorderseite zu bürsten. Die Borsten 72 des zweiten Abschnitts sind länger als die Borsten 71 des ersten Abschnitts, und vorzugsweise sind alle Borsten im zweiten Abschnitt gleich lang. Natürlich ist die Bürste 70 so ausgelegt, daß die Abschnitte 71 und 72 den richtigen Abschnitten der Auffangplatte 60 gegenüberliegen. Außerdem dreht sich die Auffangplatte, wie vorstehend angegeben, so daß die ganze vordere Oberfläche ringsum mit den Borsten der Bürste 70 in Kontakt kommt.
Bei der bevorzugten Anordnung der Erfindung ist die abrasive Büste zylindrisch geformt und wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht, um die notwendige Abbürst- Wirkung zu erzielen, damit der Polymerrückstand ausreichend entfernt wird. Die bürstende Oberfläche befindet sich in der bevorzugten Anordnung im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Auffangplatte, wobei die Achse der Bürste im allgemeinen senkrecht zur Achse der Auffangplatte 60 ist. Die Bürste kann mit einer Geschwindigkeit von 800 bis 1800 UpM laufen, wird aber vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 1200 bis 1400 UpM gedreht. Ausgehend vom bevorzugten Durchmesser der Bürste von etwa 2,5 Inch (- 63 mm) ergibt sich eine Oberflächengeschwindigkeit von ungefähr 2,6 bis 6,0 Meter pro Sekunde, wobei ein voraussichtlicher Betriebsbereich der Erfindung von 3,9 bis 4,7 Meter pro Sekunde bevorzugt wird. Die rotierende Bürste 70 berührt die Vorderseite der Auffangplatte derart, daß sich eine gute Bürst- oder Scheuerwirkung ergibt, und außerdem sämtlicher Schmutz von der Platte von den Borsten "weggeschnellt" wird. Somit wird sämtlicher Schmutz oder Rückstand, der sich vielleicht an den Borsten angesammelt hat, abgeschüttelt. Vorzugsweise wird die Bürste mit einem Abstand zwischen 0,25 bis 1,27 Millimeter zur vorderen Oberfläche 62 eingestellt.
Die stark abrasive Bürste umfaßt Borsten, beispielsweise aus Nylon, die abrasive Teilchen enthalten. Solche abrasiven Borsten werden von DuPont unter dem Handelsnamen TYNEX A hergestellt. TYNEX A umfaßt Borsten, die aus Nylon 6,12 hergestellt sind und die bei der Temperatur der Spinnzelle 10 plus einem etwaigen Anstieg aufgrund von Reibungswärme, die sich während des Betriebs aufstaut, eine gute Steifheit zeigen. Bekanntlich weist TYNEX A auch eine hohe Teilchenbeladung auf und trägt im allgemeinen eine Beladung im Bereich von 20 bis 30%. Man kann unter verschieden abrasiven Teilchen, beispielsweise Aluminiumoxid und Siliciumcarbid, wählen; abrasive Siliciumcarbid-Teilchen sind jedoch im allgemeinen bevorzugt. Die bevorzugte Wahl der Teilchengrößen liegt im allgemeinen bei einer Körnung zwischen 100 und 1000. Höhere Körnungszahlen bedeuten eine geringere Teilchengröße und somit wirkt solch eine Bürste mit höherer Körnung eher polierend, als daß sie Schmutz und Rückstand entfernt. Kleinere Körnungszahlen bedeuten größere Teilchen und neigen dazu, zu tief in die Auffangplatte zu kratzen, wodurch sie übermäßiges Vernarben und Verschleiß bewirken, und sie neigen auch dazu, die Teilchen, die von der Auffangplatte abgekratzt wurden, in das Produkt einzutragen, was für viele Abnehmer inakzeptabel wäre. Die Borsten, die das abrasive Material tragen, weisen typischerweise eine Querschnitt von mindesten 0,4 Quadratmillimeter auf.
Die Wahl der Auffangplatten-Materials, das in Kombination mit einer hochabrasiven Bürste verwendet wird, ist sehr wichtig. Es sollte sich um ein hartes, abriebbeständiges Material handeln, um der Bürst- oder Scheuerwirkung der hochabrasiven Bürste standzuhalten. Geeignete Materialien schließen Bronze und Edelstahl sein. Beispielsweise sind die Edelstahltypen 304 und 316 eine geeignete Wahl; sie haben jedoch bei ihrer Verwendung einen gewissen Verschleiß gezeigt. Die Verschleißfestigkeit der Auffangplatte 60 kann bedeutend verbessert werden, wenn man sie mit Wolframcarbid und, stärker bevorzugt, mit Cobalt enthaltendem Wolframcarbid beschichtet. Alternativ dazu kann die gesamte Auffangplatte 60 aus Wolframcarbid oder Titannitrid geformt werden. Es wäre ebenfalls wünschenswert, eine geeignete leitfähige, keramische Auffangplatte bereitzustellen, die verschleiß- und abriebfest ist.
Die voranstehende Beschreibung der Erfindung soll ein besseres Verständnis der technischen Lehre der Erfindung ermöglichen, ohne den durch das Patentgesetz gewährten Schutzbereich einzuschränken oder zu verengen. Der Schutzbereich wird allein durch die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims

1. Verfahren zum elektrostatischen Aufladen von plexifilamentartigen Filmfibrillengeweben aus flash-gesponnenem Polymer und Legen solcher Gewebe zu einer Vliesfolie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Befestigen einer Auffangplatte (6) entlang der Wegstrecke, die das Gewebe zurücklegt, wobei die Auffangplatte eine ausgedehnte dieser zugewandte Oberfläche besitzt, wobei ein Teil der zugewandten Oberfläche sich neben der Wegstrecke befindet und im allgemeinen parallel dazu verläuft, und die übrigen Teile der zugewandten Oberfläche sich nicht an der Wegstrecke befinden;

Anbringen einer Ionenkanone (50) mit mindestens einem Corona-Quellenelement (52) gegenüber dem sich daneben befindenden Teil der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte in einem festgelegten Abstand dazu;

Erzeugen eines Coronafeldes zwischen dem mindestens einen Corona-Quellenelement und dem sich daneben befindenden Teil der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte;

Bewegen der Auffangplatte (60) in der Art, daß andere Teile der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte neben die Wegstrecke gebracht werden und ein sich zuvor daneben befindender Teil der Auffangplatte in eine Reinigungszone bewegt wird, um für ein Reinigen der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte zu sorgen;

Leiten mindestens eines Teils einer plexifilamentartigen Filmfibrillenbahn durch mindestens einen Teil des Coronafeldes, um elektrostatisch aufgeladene Teilchen auf ihrer Oberfläche zu erhalten;

Schrubben mindestens eines Teils der zugewandten Oberfläche der Platte innerhalb der Reinigungszone mit einer stark abrasiven Bürste (70), so daß die stark abrasive Bürste Polymerreste auf der Oberfläche, die sich dort angesammelt haben könnten, abputzt oder entfernt, dadurch gekennzeichnet, daß die abrasive Oberfläche der stark abrasiven Bürste sich mit einer relativen Geschwindigkeit von mindestens etwa 2, 5 Meter pro Sekunde über die zugewandte Oberfläche der Platte bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auffangplatte (60) so befestigt wird, daß sich sich um eine Auffangplattenachse drehen kann und die Wegstrecke des Gewebes parallel über die zugewandte Oberfläche der Auffangplatte hinausreicht, und der Schritt des Bewegens der Auffangplatte insbesondere das kontinuierliche Drehen der Auffangplatte um die Auffangplattenachse umfaßt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schritt des Befestigens der Auffangplatte (60) insbesondere das Befestigen der Auffangplatte, die eine harte, abriebbeständige Oberfläche aufweist, umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest die Oberfläche der Platte aus einem leitfähigen keramischen Material besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest die Oberfläche der Platte aus einem Edelstahlmaterial besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest die Oberfläche der Platte aus einem Wolframcarbid-Material besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest die Oberfläche der Platte aus einem Titannitrid-Material besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest die Oberfläche der Platte aus einem Bronzematerial besteht.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Schrubbens der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte (60) weiterhin das Schrubben der Oberfläche mit einer Bürste (70) umfaßt, welche Borsten aus Nylon 6.12 aufweist und eine Beladung mit abrasiven Teilchen von mindestens 20% aufweist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Borsten der Bürste (70) eine Länge aufweisen, die etwas größer ist als der Abstand zu der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte (60), und der Schritt des Schrubbens der Oberfläche ein Zurückschnellen der Borsten beinhaltet, wenn die Enden der Borsten sich von der zugewandten Oberfläche abheben, um durch das heftige Zurückschnellen Polymer, das sich möglicherweise von der Auffangplatte an den Borsten angesammelt hat, zu entfernen.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abrasive Bürste (70) in den Borsten der Bürste ein abrasives Feinteilchenmaterial aus Siliciumcarbid mit einer Körnung von im allgemeinen 100 bis 1000 (d. h. Teilchen, die durch ein Sieb mit 250 bis 2500 Mesh pro laufendem cm vollständig hindurchgehen) aufweist.

12. Verfahren nach einem davon abhängigen Anspruch, wobei der Schritt des Schrubbens der zugewandten Oberfläche der Platte weiterhin das Schrubben des Außenrandes der Platte einschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem seiner Unteransprüche, wobei die abrasive Bürste (70) ein Profil enthält, um sowohl die zugewandte Oberfläche als auch den Außenrand der Auffangplatte zu reinigen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die abrasive Bürste (70) so angeordnet ist, daß sie sich um eine Achse dreht, die im allgemeinen senkrecht zur Achse der Auffangplatte ist.

15. Verfahren zum Herstellen eines Folienmaterials aus einem oder mehreren Strängen aus plexifilamentartigen Filmfibrillenelementen aus Polymer, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Spinnen eines Plexifilament-Filmfibrillenstrangs (5) aus einer Lösung aus faserbildendem Polymer und Lösungsmittel;

Richten des Strangs auf eine Prallwand (25), um den Stang zu einem Gewebe (W) abzuflachen und das Gewebe auf einem Band auszubreiten, um eine Folie zu bilden; und

elektrostatisches Aufladen der Gewebe gemäß dem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Spinnschritte das Spinnen aus einem im wesentlichen Perchlorfluorkohlenstoff (CFC)-freien Lösungsmittel umfassen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Spinnschritt das Spinnen aus einem Lösungsmittel auf Kohlenwasserstoff-Basis umfaßt.

18. Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Bahnenmaterials aus zu plexifilamentartigen Filmfibrillen flash-gesponnenem Polymer, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Auffangplatte (60) mit einer zugewandten Oberfläche und einer Auffangplattenachse, die im allgemeinen senkrecht zu der zugewandten Oberfläche ausgerichtet ist;

eine Einrichtung zum Drehen der Auffangplatte um die Auffangplattenachse;

eine Einrichtung zum Abschießen von Ionen (50), die sich mit einem im allgemeinen festgelegten Abstand der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte gegenüber befindet und die auch einen Abstand von der Auffangplattenachse aufweist, wobei die Ionenkanone mindestens ein Corona-Quellenelement (52) aufweist, wobei eine elektrostatische Aufladungszone zwischen dem Corona- Quellenelement und einem sich im allgemeinen daneben befindenden Teil der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte definiert wird; und

eine stark abrasive drehbare Bürstenvorrichtung (70), die so angeordnet ist, daß sie die zugewandte Oberfläche der leitfähigen Auffangplatte abschrubbt, an einer Stelle, die im allgemeinen von der elektrostatischen Aufladungszone entfernt ist;

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum Drehen der Büstenvorrichtung, so daß die Geschwindigkeit des über die Auffangplatte schrubbenden Teils der Bürstenvorrichtung mindestens etwa 2,5 Meter pro Sekunde beträgt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auffangplatte (60) aus einem leitfähigen keramischen Material besteht.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auffangplatte aus einem Edelstahlmaterial besteht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auffangplatte (60) aus einem Wolframcarbidmaterial besteht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auffangplatte (60) aus einem Titannitridmaterial besteht.

23. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auffangplatte (60) aus einem Bronzematerial besteht.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Bürstenvorrichtung (70) Borsten (71) enthält, die Nylon 6.12 umfassen und einen Querschnitt von etwa 0,4 Quadratmillimeter aufweisen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Borsten (71) Teilchen aus abrasivem Siliciumcarbidmaterial mit einer Körmung von im allgemeinen 100 bis 1000 enthalten.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die Borsten (71) eine Länge aufweisen, die im allgemeinen um zwischen 0,25 mm un 1,27 mm größer ist als der Abstand zwischen der Basis der Bürste (70) und der zugewandten Oberfläche der Auffangplatte (60), um dadurch eine Interferenz zwischen den Borsten und der Auffangplatte und eine zurückschnellende Bewegung der Borsten zu erzeugen, um die Borsten von Schmutzteilchen zu reinigen, die an den Borsten haften könnten.