EP0205736A2 - Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen - Google Patents

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EP0205736A2
EP0205736A2 EP86101924A EP86101924A EP0205736A2 EP 0205736 A2 EP0205736 A2 EP 0205736A2 EP 86101924 A EP86101924 A EP 86101924A EP 86101924 A EP86101924 A EP 86101924A EP 0205736 A2 EP0205736 A2 EP 0205736A2
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EP
European Patent Office
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filaments
crimped
smooth
filament
mass
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EP86101924A
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EP0205736B1 (de
EP0205736A3 (en
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Gerald Dipl.-Ing. Feigenbutz (Fh)
Günter Dipl.-Ing. Maurer (FH)
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Cerdia Produktions GmbH
Original Assignee
Rhodia AG
Rhone Poulenc Rhodia AG
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Publication date
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Priority to AT86101924T priority Critical patent/ATE72272T1/de
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Publication of EP0205736A3 publication Critical patent/EP0205736A3/de
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H5/06—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by welding-together thermoplastic fibres, filaments, or yarns
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    • D04H5/08—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres or yarns

Definitions

  • the invention relates to a method for producing spunbonded nonwovens from spun fibers and / or filaments by blow spinning a melt or a solution of a spinnable polymeric material with the aid of a nozzle head which has one or more nozzle openings and a receiving device.
  • a process for the production of spunbonded nonwovens by spray spinning (blow spinning) of fiber-forming polymers is also known from German published patent application 19 00 265; in this publication it is pointed out that all organic polymers which can be processed by melt spinning or solution spinning can be used for the process as fiber-forming polymers; polyolefins, e.g. Polypropylene and polyethylene, also called cellulose acetate and triacetate, polyamides, polyacetals, polyesters and acrylic polymers.
  • spunbonded nonwovens have a too low tear resistance for use as a carrier material for synthetic leather.
  • the advantage of the measure claimed in claim 2 is that it allows the monofilaments and filament yarns to be applied or introduced in a targeted manner onto or into the mass of the staple fibers and / or filaments forming the spunbonded nonwovens, as a result of which an even better, that is to say even more even distribution of the Monofilaments and filament yarns on or in the mass of the staple fibers and / or filaments and thus on or in the spunbonded fabric can be achieved.
  • spinnable polymeric materials for the purposes of the invention, all those which can be processed by melt spinning or solution spinning (dry spinning) can be used as spinnable polymeric materials; Suitable are therefore, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as polyamide-6,6 and polyamide-6, cellulose esters such as cellulose-2,5-acetate and triacetate, and acrylic polymers such as polyacrylonitrile.
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene
  • polyesters such as polyethylene terephthalate
  • polyamides such as polyamide-6,6 and polyamide-6
  • cellulose esters such as cellulose-2,5-acetate and triacetate
  • acrylic polymers such as polyacrylonitrile
  • smooth and / or crimped monofilaments and / or smooth and / or crimped filament yarns are applied to the mass of the staple fibers and / or filaments forming the spunbonded nonwovens or are introduced into the mass of the spunbonded fibers and / or filaments.
  • Smooth monofilaments and filament yarns are understood to mean those that have no crimp.
  • Possible crimped monofilaments and filament yarns are, for example, those which have been crimped by false twist crimping, blow nozzle crimping or stuffer box crimping.
  • the monofilaments and filament yarns can be made, for example, from polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as aromatic polyamides, polyamide-6 and polyamide-6,6, cellulose esters such as cellulose-2,5-acetate and triacetate, and Acrylic polymers, such as polyacrylonitrile, exist.
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene
  • polyesters such as polyethylene terephthalate
  • polyamides such as aromatic polyamides
  • polyamide-6 and polyamide-6,6, cellulose esters such as cellulose-2,5-acetate and triacetate
  • Acrylic polymers such as polyacrylonitrile
  • Examples include a smooth polypropylene monofilament 20 dtex f 1, a false twist crimped polyamide 6.6 filament yarn 22 dtex f 5 or a false twist crimped polyamide 6.6, filament yarn 44 dtex f 13.
  • the monofilaments and filament yarns can also have a much lower or higher titer.
  • the monofilaments and filament yarns have a modulus of at least 1 cN / dtex.
  • the module (also referred to as the elasticity or initial module) is obtained from the inclination of the tangent to the first linear part of the tensile stress-strain curve, the tensile strength-related tensile stress on the Y-axis above the strain on the X- Axis is applied.
  • the tensile stress-strain curve is determined by a tensile test according to DIN 53834.
  • the device in FIG. 1 has a nozzle head 1 with nozzle openings 2, a receiving device 3 and deflecting rollers 5.
  • the lateral rollers 5 are laterally so close to the mass 6 of the spunbond fibers and / or filaments emerging from the nozzle openings 2 and forming the spunbonded nonwoven 7 arranged that the supplied via these deflection rollers 5 smooth and / or crimped monofilaments 4 and / or smooth and / or crimped filament yarn 4 by the accompanying the mass 6 of the staple fibers and / or filaments, entrained by the blow spinning and called primary gas stream and carried on the mass 6 of the spun fibers and / or filaments are applied.
  • the device of FIG. 2 has a nozzle head 1 with nozzle openings 2, a receiving device 3 and filament or.
  • the conveying nozzles 8 are the spunbonded fabric to the side of the mass 6 of those emerging from the nozzle openings 2. 7 forming spun fibers and / or filaments arranged.
  • the smooth and / or crimped monofilaments 4 and / or the smooth and / or crimped filament yarns 4 are fed to the mass 6 of the staple fibers and / or filaments ; the pressure of this air or gas is adjusted so that the monofilaments 4 and / or the filament yarns 4 are inflated onto the mass 6 of the spun fibers and / or filaments, i.e. do not penetrate into this mass 6, after which they pass through the mass 6 accompanying the spun fibers and / or filaments, which are entrained by the blow spinning and called primary gas flow.
  • the device according to FIG. 3 has a nozzle head 1 with nozzle openings 2, a receiving device 3 and deflecting rollers 5.
  • the deflecting rollers 5 are arranged below the nozzle head 1 in the middle between two adjacent nozzle openings 2, so that the smoothly fed through these deflecting rollers 5 and / or crimped monofilaments 4 and / or smooth and / or crimped filament yarns 4 are brought into the interior of the mass 6 of the spun fibers and / or filaments emerging from the nozzle openings 2 forming the spunbonded nonwoven 7, after which they pass through the mass 6 of the spun fibers and / or accompanying filaments which are entrained by the gas spinning and called primary gas flow.
  • the device according to FIG. 4 has a nozzle head 1 with nozzle openings 2, a receiving device 3 and filament or.
  • the conveying nozzles 8 are arranged to the side of the mass 6 of the spun fibers and / or filaments emerging from the nozzle openings 2 and forming the spunbonded nonwoven 7.
  • the smooth and / or crimped monofilaments 4 and / or the smooth and / or crimped filament yarns 4 are fed to the mass 6 of the staple fibers and / or filaments ; the pressure of this air or gas is adjusted so that the monofilaments 4 and / or the filament yarns 4 are blown into the interior of the mass 6 of the staple fibers and / or filaments, after which they pass through the mass 6 of the staple fibers and / or filaments accompanying gas stream caused by blow spinning and called primary gas stream.
  • Polypropylene with a melt index at 230 ° C / 2.16 kg of 13 g / 10 min, a density at 23 ° C of 0.902 g / cm 3 and a melting range of 165-170 ° C was melted and using the nozzle head 1, which was similar to that according to German Patent 25 50 463, spun (blow-spun) through the nozzle openings 2 to form spun fibers and filaments which had an average diameter of 1.0 ⁇ m.
  • the staple fibers and filaments were formed into a spunbonded fabric by being deposited on the holding device 3, which consisted of a rotating drum.
  • the fleece obtained had a weight per unit area of 150 g / m 2 .
  • Example 4 The device according to FIG. 4 was also used for this example. The difference compared to Example 1, however, was that one of the filament or. Filament yarn feed nozzles 8, which was comparable to the nozzle described in the German utility model 73 06 184, was in operation.
  • Example 2 Under the same conditions as in Example 1, the same polymer was melted and spun (blow spun) with the aid of the nozzle head 1 through the nozzle openings 2 to form spun fibers and filaments which had an average diameter of 1.0 ⁇ m.
  • a smooth polyamide-6,6 filament yarn 44 dtex f 13 with a modulus of 29.3 cN / dtex was fed to the mass 6 of the staple fibers and filaments, namely at an angle of 45 ° to the flow direction of this mass 6; the pressure of the air at which the feed nozzle 8 was operated was adjusted so that the polyamide 6,6-filament yarn was blown into the interior of the mass 6 of the staple fibers and filaments.
  • the polyamide 6,6 filament yarn was entrained by the primary gas flow accompanying mass 6 of the staple fibers and filaments, as in example 1 a hot air flow, and was distributed tangled within mass 6 of the staple fibers and filaments.
  • a spunbond fabric was formed by depositing the mass 6 of the staple fibers and filaments with the polyamide-6,6 filament yarn on the receiving device 3, which consisted of a rotating drum.
  • the fleece obtained had a weight per unit area of 165 g / m 2 .
  • Example 1 The same device and the same polymer as in Example 1 were used to carry out this example.
  • the conditions differed only from those of Example 1 in that somewhat more polypropylene melt per unit time was conveyed through the nozzle openings 2 and the pressure of the mass 6 of the spun fibers and filaments accompanying primary gas flow - as in example 1 of a hot air flow - was slightly increased; thus spun fibers and filaments with an average diameter of 1.0 ⁇ m were blow-spun.
  • the staple fibers and filaments were formed into a spunbonded fabric by being placed on the holding device 3 —the same drum rotating at the same speed as in Example 1.
  • the fleece obtained had a basis weight of 170 g / m 2 , a thickness of 6 mm and an air passage of 600 m 3 / m 2 . h at a differential pressure of 490.35 Pa.
  • Example 2 The same device and the same polymer as in Example 1 were also used for this example. The conditions corresponded to those of Example 3 except for the fact that one of the filament or. Filamentgam thoroughdüsen 8, which was comparable to the nozzle described in the German utility model 73 06 184, was in operation.
  • the fleece obtained had a weight per unit area of 251 g / m 2 and a thickness of 15 mm.
  • the measurement of the air passage of this fleece resulted in a value of 1,200 m 3 / m 2 . h at a differential pressure of 490.35 Pa.
  • Example 4 was repeated, with the difference, however, that with the aid of the one delivery nozzle 8 instead of the false twist-crimped polyamide 6.6 filament yarn 22 dtex f 5, a false twist crimped polyamide 6.6 filament yarn 44 dtex f 13 with a modulus of 24 cN / dtex was blown into the interior of mass 6 of the staple fibers and filaments, again at an angle of 45 ° to the direction of flow of this mass 6.
  • This polyamide-6,6 filament yarn was also formed by the primary gas flow accompanying mass 6 of the staple fibers and filaments 44 dtex f 13 entrained and distributed tangled within the mass 6 of the staple fibers and filaments.
  • the spunbonded fabric removed from the rotating take-up drum 3 had a basis weight of 230 g / m 2 and a thickness of 22 m.
  • the measurement of the air passage of this fleece resulted in a value of 1,800 m 3 / m 2 h at a differential pressure of 490.35 Pa.
  • the filament or. Filamentgam beatingdüsen 8 which were arranged to carry out Examples 2, 4 and 5, also be arranged pivotably.

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Abstract

@ Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Spinnfasern und/oder Filamenten durch Blasspinnen einer Schmelze oder Lösung eines spinnbaren polymeren Materials mit Hilfe eines Düsenkopfs (1) mit Düsenöffnungen (2) und einer Aufnahmevorrichtung (3).
Im Bereich zwischen den Düsenöffnungen (2) und der Aufnahmevorrichtung (3) wird ein glattes und/oder ein gekräuseltes Monofilament (4) und/oder ein glattes und/oder ein gekräuseltes Filamentgarn - (4) oder werden deren mehrere mit einem Modul von mindestens 1 cN/dtex auf die Masse (6) der die Spinnvliese (7) bildenden Spinnfasern und/oder Filamente aufgebracht oder in diese Masse (6) eingebracht, vorzugsweise durch Auf-oder Einblasen mittels Filament-bzw. Filamentgarn-Förderdüsen (8).
! Durch die glätten Monofilamente oder Filamentgarne werden die Festigkeitseigenschaften, wie Zugfestigkeit, sowie der Berstdruck der Spinnvliese verbessert.
Durch die gekräuselten Monofilamente oder Filamentgarne erhalten die Spinnvliese hauptsächlich eine niedrige und gleichmäßige Dichte sowie eine verbesserte Gas-, Dampf-und Flüssigkeitsdurchlässigkeit. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne zusätzliche Verfahrensschritte nach dem des Blasspinnens aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Spinnfasern und/oder Filamenten durch Blasspinnen einer Schmelze oder einer Lösung eines spinnbaren polymeren Materials mit Hilfe eines Düsenkopfs, der eine Düsenöffnung oder mehrere Düsenöffnungen aufweist, und einer Aufnahmevorrichtung.
  • Aus der bei der Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 berücksichtigten deutschen Offenlegungsschrift 19 64 060 ist es bekannt, Spinnvliese durch Blasspinnen einer PolypropylenSchmelze herzustellen. Zur Spinnvliesherstellung durch Blasspinnen zählt im übrigen auch das konventionelle Verfahren, wie es z.B. aus der französischen Patentschrift 1 364 916 bekant ist.
  • Auch aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 00 265 ist ein Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen durch Spritzspinnen (Blasspinnen) von faserbildenden Polymeren bekannt; in dieser Veröffentlichung wird darauf hingewiesen, daß für das Verfahren als faserbildende Polymeren alle organischen Polymeren, die durch Schmelzspinnen oder Lösungsspinnen verarbeitet werden können, einsetzbar sind; es werden Polyolefine, z.B. Polypropylen und Polyäthylen, ferner Celluloseacetat und -triacetat, Polyamide, Polyacetale, Polyester und Acrylpolymeren genannt.
  • Die nach diesen bekannten Verfahren hergestellten Spinnvliese aus Spinnfasern und/oder Filamenten weisen jedoch folgende Nachteile auf:
    • -Für gewisse textile und technische Zwecke weisen sie eine zu geringe Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und auch einen zu geringen Berstdruck auf. Dieses gilt insbesondere für solche Spinnvliese, die aus Mikro-Spinnfasern und -Filamenten bestehen, und ganz besonders für solche Spinnvliese, die zum überwiegenden Teil aus Mikro-Spinnfasem bestehen.
  • So besitzen beispielsweise solche Spinnvliese für den Einsatz als Trägermaterial für Syntheseleder eine zu geringe Reißfestigkeit.
  • -Für Zwecke wie die der thermischen Isolierung besitzen sie, insbesondere, wenn sie aus Mikro-Spinnfasem und/oder -Filamenten bestehen, eine zu hohe Dichte.
  • Für den Einsatz als Filtermaterial weisen sie einen zu geringen Berstdruck und -bedingt durch ihre hohe Dichte -eihe zu geringe Gas-, Dampf-und Flüssigkeitsdurchlässigkeit auf.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 00 265 ist es zwar bekannt, die Zugfestigkeit von durch Blasspinnen erzeugten Spinnvliesen aus im wesentlichen kontinuierlichem Fadenmaterial zu erhöhen, jedoch erfolgt dieses durch mindestens einmaliges Verstrecken -in mindestens einer Richtung -des von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen Flächengebil des, also durch mindestens einen zusätzlichen Verfahrensschritt nach dem Blasspinnen. Durch Kalandrieren, Vemadeln (z.B. Wasserstrahlvemadelung), Aufbringen von Bindemitteln oder Verschweißen läßt sich die Zugfestigkeit von durch Blasspinnen erzeugten Spinnvliesen auch steigern; hierbei handelt es sich jedoch ebenfalls um zusätzliche Verfahrensschritte nach dem Blasspinnen. Gleiches gilt für das Aufbringen von netzartigen Flächengebilden oder von Deckschichten auf durch Blasspinnen erzeugte Spinnvliese.
  • Ferner ist es aus der U.S.-Patentschrift 4 118 531 bekannt, die Dichte von durch Blasspinnen erzeugten Spinnvliesen aus Mikro-Spinnfasem zu verringern -und damit deren Volumen zu vergrößem -, indem man in dem Strom der blasgesponnenen Mikro-Spinnfasem gekräuselte Spinnfasem (Stapelfasern), also Fasem von begrenzter Länge, einbläst. Ein solches Verfahren zeigt jedoch u.a. den Nachteil, daß es nicht möglich ist, die gekräuselten Spinnfasem gleichmäßig im Spinnvlies zu verteilen, da sie sich wegen ihrer begrenzten Länge und durch ihre Kräuselung während des Einblasens mit -oder ineinander verhaken, was zu Agglomerationen dieser gekräuselten Spinnfasern und damit zu Spinnvliesen mit ungleichmäßiger Dichte führt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung zur Verfügung zu stellen, mit dem ohne die Notwendigkeit von zusätzlichen Verfahrensschritten nach dem des Blasspinnens Spinnvliese gewonnen werden können, die
    • -verbesserte Festigkeitseigenschaften, wie eine verbesserte Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Weiterreißfestigkeit, sowie einen erhöhten Berstdruck aufweisen und/oder
    • -eine niedrige und insbesondere gleichmäßige Dichte sowie für den Einsatz als Filtermaterial eine verbesserte, also erhöhte Gas-, Dampf-und Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.
  • Der Vorteil der mit Anspruch 2 beanspruchten Maßnahme liegt darin, daß mit ihr die Monofilamente und Filamentgarne gezielt auf oder in die Masse der die Spinnvliese bildenden Spinnfasern und/oder Filamente auf-oder eingebracht werden können, wodurch eine noch bessere, also noch gleichmäßigere Verteilung der Monofilamente und Filamentgarne auf oder in der Masse der Spinnfasern und/oder Filamente und damit auf oder in dem Spinnvlies erreicht werden kann.
  • Für die Zwecke der Erfindung können als spinnbare polymere Materialien alle die, die durch Schmelzspinnen oder Lösungsspinnen (Trockenspinnen) verarbeitbar sind, eingesetzt werden; geeignet sind daher beispielsweise Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, Polyamide, wie Polyamid-6,6 und Polyamid-6, Celluloseester, wie Cellulose-2,5-Acetat und -Triacetat, und Acrylpolymeren, wie Polyacrylnitril.
  • Erfindungsgemäß werden glatte und/oder gekräuselte Monofilamente und/oder glatte und/oder gekräuselte Filamentgarne auf die Masse der die Spinnvliese bildenden Spinnfasern und/oder Filamente aufgebracht oder in die Masse der die Spinnvliese bildenden Spinnfasern und/oder Filamente eingebracht. Unter glatten Monofilamenten und Filamentgamen sind solche zu verstehen, die keine Kräuselung besitzen. Als gekräuselte Monofilamente und Filamentgarne kommen beispielsweise solche in Betracht, die durch Falschdrallkräuseln, Blasdüsenkräuseln oder Stauchkammerkräuseln mit einer Kräuselung versehen worden sind.
  • Die Monofilamente und Filamentgarne können beispielsweise aus Polyolefinen, wie Polyäthylen und Polypropylen, Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat, Polyamiden, wie aromatischen Polyamiden, Polyamid-6 und Polyamid-6,6, Celluloseestern, wie Cellulose-2,5-Acetat und -Triacetat, und Acrylpolymeren, wie Polyacrylnitril, bestehen.
  • Als Beispiel seien ein glattes Polypropylen-Monofilament 20 dtex f 1, ein falschdrallgekräuseltes Polyamid-6,6-Filamentgarn 22 dtex f 5 oder ein falschdrallgekräuseltes Polyamid-6,6,-Filamentgarn 44 dtex f 13 genannt. Die Monofilamente und Filamentgarne können jedoch auch einen weitaus niedrigeren oder höheren Titer aufweisen.
  • Gemäß der Erfindung weisen die Monofilamente und Filamentgarne einen Modul von mindestens 1 cN/dtex auf.
  • Der Modul (auch als Elastizitäts-oder Anfangsmodul bezeichnet) wird aus der Neigung der Tangente an den ersten -linearen -Teil der Zugspannungs-Dehnungs-Kurve erhalten, wobei die -feinheitsbezogene -Zugspannung auf der Y-Achse über der Dehnung auf der X-Achse aufgetragen wird. Die Ermittlung der Zugspannungs-Dehnungs-Kurve erfolgt jeweils durch einen Zugversuch nach DIN 53834.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt. Diese Darstellung zeigt die Ausführungsform, nach der -glatte und/oder gekräuselte -Monofilamente und/oder -glatte und/oder gekräuselte -Filamentgame auf die Masse der das Spinnvlies bildenden Spinnfasern und/oder Filamente aufgebracht werden, und zwar mit Hilfe von Umlenkrollen 5;
    • Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt. Diese Darstellung zeigt die Ausführungsform, nach der -glatte und/oder gekräuselte -Monofilamente und/oder -glatte und/oder gekräuselte -Filamentgame auf die Masse der das Spinnvlies bildenden Spinnfasern und/oder Filamente aufgeblasen werden, und zwar mit Hilfe von Filament-bzw. Fiiamentganf-Förderdüseh 8;
    • Fig. 3 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt. Diese Darstellung zeigt die Ausführungsform, nach der -glatte und/oder gekräuselte -Monofilamente und/oder -glatte und/oder gekräuselte -Filamentgarne in die Masse der das Spinnvlies bildenden Spinnfasern und/oder Filamente eingebracht werden, und zwar mit Hilfe von Umlenkrollen 5;
    • Fig. 4 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt. Diese Darstellung zeigt die Ausführungsform, nach der -glatte und/oder gekräuselte -Monofilamente und/oder -glatte und/oder gekräuselte -Filamentgarne in die Masse der das Spinnvlies bildenden Spinnfasern und/oder Filamente eingeblasen werden, und zwar mit Hilfe von Filament -bzw. Filamentgarn-Förderdüsen 8;
    • Fig. 5 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Richtung A der Fig. 3 ab der dort angegebenen Schnittebene. Diese Darstellung zeigt, daß die Umlenkrollen 5 nach Fig. 3 jeweils - mittig -zwischen zwei benachbarten Düsenöffnungen 2 unterhalb des Düsenkopfs 1 angeordnet sind.
  • Die Vorrichtung der Fig. 1 besitzt einen Düsenkopf 1 mit Düsenöffnungen 2, eine Aufnahmevorrichtung 3 und Umlenkrollen 5. Die Umienkrollen 5 sind seitlich so nahe an die Masse 6 der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden, das Spinnvlies 7 bildenden Spinnfasem und/oder Fila-mente angeordnet, daß die über diese Umlenkrollen 5 zugeführten glatten und/oder gekräuselten Monofilamente 4 und/oder glatten und/oder gekräuselten Filamentgame 4 durch den die Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente begleitenden, durch das Blasspinnen bedingten und Primärgasstrom genannten Gasstrom mitgerissen und auf die Masse 6 der Spinnfasem und/oder Filamente aufgebracht werden.
  • Die Vorrichtung der Fig. 2 besitzt einen Düsenkopf 1 mit Düsenöffnungen 2, eine Aufnahmevorrichtung 3 und Filament-bzw. Filamentgam-Förderdüsen 8. Die Förderdüsen 8 sind seitlich der Masse 6 der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden, das Spinnvlies . 7 bildenden Spinnfasem und/oder Filamente angeordnet. Mit Hilfe der Förderdüsen 8, die mit Druckluft oder einem anderen unter Druck stehenden Gas betrieben werden können, werden die glatten und/oder gekräuselten Monofilamente 4 und/oder die glatten und/oder gekräuselten Filamentgame 4 der Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente zugeführt; dabei wird der Druck dieser Luft oder des Gases so eingestellt, daß die Monofilamente 4 und/oder die Filamentgame 4 auf die Masse 6 der Spinnfasem und/oder Filamente aufgeblasen werden, also nicht in diese Masse 6 eindringen, wonach sie durch den die Masse 6 der Spinnfasem und/oder Filamente begleitenden, durch das Blasspinnen bedingten und Primärgasstrom genannten Gasstrom mitgerissen werden.
  • Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 verfügt über einen Düsenkopf 1 mit Düsenöffnungen 2, eine Aufnahmevorrichtung 3 und Umlenkrollen 5. Die Umlenkrollen 5 sind unterhalb des Düsenkopfs 1 jeweils -mittig -zwischen zwei benachbarten Düsenöffnungen 2 angeordnet, so daß die über diese Umlenkrollen 5 zugeführten glatten und/oder gekräuselten Monofilamente 4 und/oder glatten und/oder gekräuselten Filamentgame 4 in das Innere der Masse 6 der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden, das Spinnvlies 7 bildenden Spinnfasem und/oder Filamente hineingebracht werden, wonach sie durch den die Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente begleitenden, durch das Blasspinnen bedingten und Primärgasstrom genannten Gasstrom mitgerissen werden.
  • Die Vorrichtung nach Fig. 4 besitzt einen Düsenkopf 1 mit Düsenöffnungen 2, eine Aufnahmevorrichtung 3 und Filament-bzw. Filamentgarn- Förderdüsen 8. Die Förderdüsen 8 sind seitlich der Masse 6 der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden, das Spinnvlies 7 bildenden Spinnfasem und/oder Filamente angeordnet. Mit Hilfe der Förderdüsen 8, die mit Druckluft oder einem anderen unter Druck stehenden Gas betrieben werden können, werden die glatte und/oder gekräuselten Monofilamente 4 und/oder die glatten und/oder gekräuselten Filamentgarne 4 der Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente zugeführt; dabei wird der Druck dieser Luft oder des Gases so eingestellt, daß die Monofilamente 4 und/oder die Filamentgame 4 in das Innere der Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente hineingeblasen werden, wonach sie durch den die Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente begleitenden, durch das Blasspinnen bedingten und Primärgasstrom genannten Gasstrom mitgerissen werden.
    • Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
  • Für dieses Beispiel wurde die Vorrichtung gemäß Fig. 4 eingesetzt; allerdings blieben die Filament -bzw. Filamentgam-Förderdüsen 8 außer Betrieb, so daß keine glatten und/oder gekräuselten Monofilamente 4 und/oder glatten und/oder gekräuselten Filamentgame 4 in die Masse 6 der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden, das Spinnvlies 7 bildenden Spinnfasern und/oder Filamente hineingeblasen wurden.
  • Polypropylen mit einem Schmelzindex bei 230°C/2,16 kg von 13 g/10 min, einer Dichte bei 23°C von 0,902 g/cm3 und einem Schmelzbereich von 165-170°C wurde geschmolzen und mit Hilfe des Düsenkopfs 1, der dem gemäß der deutschen Patentschrift 25 50 463 ähnlich war, durch die Düsenöffnungen 2 zu Spinnfasem und Filamenten, die einen mittleren Durchmesser von 1,0 um aufwiesen, versponnen (blasgesponnen).
  • Die Spinnfasern und Filamente wurden durch Ablage auf der Aufnahmevorrichtung 3, die aus einer rotierenden Trommel bestand, zu einem Spinnvliese umgeformt.
  • Das erhaltene Vlies hatte ein Flächengewicht von 150 g/m2. Die Messung der Zugfestigkeit nach DIN 53857 dieses Vlieses in Längsrichtung, i.e. in Förderrichtung des Spinnvlieses, ergab einen Wert von 1.500 cN.
    • Beispiel 2
  • Auch für dieses Beispiel wurde die Vorrichtung nach Fig. 4 eingesetzt. Der Unterschied gegenüber dem Beispiel 1 bestand jedoch darin, daß eine der Filament-bzw. Filamentgarnförderdüsen 8, die mit der in dem deutschen Gebrauchsmuster 73 06 184 beschriebenen Düse vergleichbar war, in Betrieb war.
  • Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wurde das gleiche Polymere geschmolzen und mit Hilfe des Düsenkopfs 1 durch die Düsenöffnungen 2 zu Spinnfasern und Filamenten, die einen mittleren Durchmesser von 1,0 um aufwiesen, versponnen (blasgesponnen).
  • Mit Hilfe der einen Förderdüse 8, die mit Druckluft betrieben wurde, wurde ein glattes Polyamid-6,6-Filamentgarn 44 dtex f 13 mit einem Modul von 29,3 cN/dtex der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente zugeführt und zwar unter einem Winkel von 45° zur Fließrichtung dieser Masse 6; dabei war der Druck der Luft, mit der die Förderdüse 8 betrieben wurde, so eingestellt, daß das Polyamid-6,6-Fiiamentgam in das Innere der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente hineingeblasen wurde. Durch den die Masse 6 der Spinnfasern und Filamente begleitenden Primärgasstrom -wie im Beispiel 1 ein Heißluftstrom -wurde das Polyamid-6,6-Filamentgarn mitgerissen und wirr innerhalb der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente verteilt.
  • Durch Ablage der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente mit dem Polyamid-6,6-Filamentgam auf der Aufnahmevorrichtung 3, die aus einer rotierenden Trommel bestand, wurde ein Spinnvlies geformt.
  • Das erhaltene Vlies hatte ein Flächengewicht von 165 g/m2. Die Messung der Zugfestigkeit nach DIN 53857 dieses Vlieses in Längsrichtung, i.e. in Förderrichtung des Spinnvlieses, ergab einen Wert von 3.800 cN.
  • Es wurde im übrigen festgestellt, daß sich die Zugfestigkeit von solchen erfindungsgemäßen Spinnvliesen mit ein-oder aufgebrachten glatten Monofilamenten und/oder Filamentgarnen durch anschliessende Verfestigungstechniken, wie Ultraschallverschweißen, Wasserstrahlvernadeln oder Kalandrieren, nochmals erheblich erhöhen läßt, und zwar über das Maß von verfestigten Spinnvliesen ohne ein-oder aufgebrachte glatte Monofilamente und/oder Filamentgarne hinaus. Dieses zeigt die folgende Übersicht.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
    • Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
  • Zur Durchführung dieses Beispiels wurden die gleiche Vorrichtung und das gleiche Polymere verwendet wie im Beispiel 1. Die Bedingungen wichen nur insofern von denen des Beispiels 1 ab, als etwas mehr Polypropylenschmelze pro Zeiteinheit durch die Düsenöffnungen 2 gefördert und der Druck des die Masse 6 der Spinnfasem und Filamente begleitenden Primärgasstromes -wie im Beispiel 1 eines Heißluft stromes -etwas erhöht wurde; so wurden Spinnfasern und Filamente mit einem mittleren Durchmesser von 1,0 um blasgesponnen.
  • Die Spinnfasern und filamente wurden durch Ablage auf der Aufnahmevorrichtung 3 -der gleichen, mit der gleichen Geschwindigkeit rotierenden Trommel wie im Beispiel 1 -zu einem Spinnvlies umgeformt.
  • Das erhaltene Vlies hatte ein Flächengewicht von 170 g/m2, eine Dicke von 6 mm und einen Luftdurchlaß von 600 m3/m2. h bei einem Differenzdruck von 490,35 Pa.
    • Beispiel 4
  • Auch für dieses Beispiel wurden die gleiche Vorrichtung und das gleiche Polymere verwendet wie im Beispiel 1. Die Bedingungen entsprachen denen des Beispiels 3 bis auf die Tatsache, daß zusätzlich eine der Filament-bzw. Filamentgamförderdüsen 8, die mit der in dem deutschen Gebrauchsmuster 73 06 184 beschriebenen Düse vergleichbar war, in Betrieb war. Mit Hilfe dieser einen Förderdüse 8, die mit Druckluft betrieben wurde, wurde ein falschdrallgekräuseltes Polyamid-6,6-Filamentgam 22 dtex f 5 mit einem Modul von 21 cN/dtex der Masse 6 der Spinnfasem und Filamente zugeführt, und zwar unter einem Winkel von 45° zur Fließrichtung dieser Masse 6; dabei war der Druck der Luft, mit der die Förderdüse 8 betrieben wurde, so eingestellt, daß das Polyamid-6,6-Flamentgam in das Innere der Masse 6 der Spinnfasem und Fi lamente hineingeblasen wurde. Durch den die Masse 6 der Spinnfasern und Filamente begleitenden Primärgasstrom -einen Heißluftstrom -wurde das Polyamid-6,6-Filamentgarn mitgerissen und wirr innerhalb der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente verteilt.
  • Durch Ablage der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente mit dem Polyamid-6,6-Flamentgarn auf der Aufnahmetrommel 3, die mit der gleichen Geschwindigkeit wie im Beispiel 3 rotierte, wurde ein Spinnvlies geformt.
  • Das erhaltene Vlies hatte ein Flächengewicht von 251 g/m2 und eine Dicke von 15 mm. Die Messung des Luftdurchlasses dieses Vlieses ergab einen Wert von 1.200 m3/m2. h bei einem Differenzdruck von 490,35 Pa.
    • Beispiel 5
  • Das Beispiel 4 wurde wiederholt, allerdings mit dem Unterschied, daß mit Hilfe der einen Förderdüse 8 statt des falschdrallgekräuselten Polyamid-6,6-Filamentgarnes 22 dtex f 5 ein falschdrallgekräuseltes Polyamid-6,6-Filamentgarn 44 dtex f 13 mit einem Modul von 24 cN/dtex in das Innere der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente hineingeblasen wurde, wiederum unter einem Winkel von 45° zur Fließrichtung dieser Masse 6. Durch den die Masse 6 der Spinnfasern und Filamente begleitenden Primärgasstrom wurde auch dieses Polyamid-6,6-Filamentgam 44 dtex f 13 mitgerissen und wirr innerhalb der Masse 6 der Spinnfasern und Filamente verteilt.
  • Das von der rotierenden Aufnahmetrommel 3 entnommene Spinnvlies hatte ein Flächengewicht von 230 g/m2 und eine Dicke von 22 m. Die Messung des Luftdurchlasses dieses Vlieses ergab einen Wert von 1.800 m3/m2. h bei einem Differenzdruck von 490,35 Pa.
  • Selbstverständlich können die Filament-bzw. Filamentsgamförderdüsen 8, die zur Durchführung der Beispiele 2, 4 und 5 feststehend angeordnet waren, auch schwenkbar angeordnet sein. Gleiches gilt für die Umlenkrollen 5. Dadurch wird es möglich, eine noch bessere, also noch gleichmäßigere Verteilung der Monofilament und/oder Filamentgarne auf oder in dem Spinnvlies zu erzielen.
  • Entsprechend Beispiel 2 wurde nur ein glattes Filamentgarn und entsprechend den Beispielen 4 und 5 wurde jeweils nur ein gekräuseltes Filamentgarn in die Masse 6 der Spinnfasern und Filamente eingebracht. Die Erfindung umfaßt jedoch beispielsweise auch das Ein-oder Aufbringen von glatten zusammen mit gekräuselten Monofilamenten und/oder glatten zusammen mit gekräuselten Filamentgamen. Es ist also im Rahmen der Erfindung möglich,
    • -ein glattes Monofilament zusammen mit einem gekräuselten Filamentgarn,
    • -mehrere gekräuselte Monofilamente zusammen mit einem glatten Filamentgarn,
    • -ein glattes Filamentgam zusammen mit einem gekräuselten Filamentgarn oder deren mehrere oder
    • -ein glattes Monofilament zusammen mit einem gekräuselten Monofilament oder deren mehrere

    auf die Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente aufzubringen oder in die Masse 6 der Spinnfasern und/oder Filamente einzubringen, um so sowohl bessere Festigkeitseigenschaften als auch die übrigen erwünschten Eigenschaften, wie eine niedrige und gleichmäßige Dichte etc., der Spinnvliese zu erzielen.
  • Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
    • Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, ohne zusätzliche Verfahrensschritte nach dem des Blasspinnens Spinnvliese herzustellen, die verbesserte Festigkeitseigenschaften und einen erhöhten Berstdruck und/oder eine niedrige und gleichmäßige Dichte sowie eine erhöhte Gas-, Dampf-und Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweisen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus Spinnfasern und/oder Filamenten durch Blasspinnen einer Schmelze oder einer Lösung eines spinnbaren polymeren Materials mit Hilfe eines Düsenkopfs, der eine Düsenöffnung oder mehrere Düsenöffnungen aufweist, und einer Aufnahmevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der Düsenöffnung oder den Düsenöffnungen und der Aufnahmevorrichtung
-ein glattes und/oder ein gekräuseltes Monofilament und/oder mehrere glatte und/oder mehrere gekräuselte Monofilamente

und/oder
-ein glattes und/oder ein gekräuseltes Filamentgam und/oder mehrere glatte und/oder mehrere gekräuselte Filamentgame

auf die Masse der die Spinnvliese bildenden Spinnfasern und/oder Filamente aufgebracht oder in die Masse oder die Spinnvliese bildenden Spinnfasern und/oder Filamente eingebracht wird bzw. werden, wobei die Monofilamente und Filamentgarne einen Modul von mindestens 1 cN/dtex aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf-oder Einbringen der Monofilamente und/oder Filamentgarne durch Auf-oder Einblasen mit Hilfe von Filament-bzw. Filamentgarn-Förderdüsen erfolgt.
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