EP3088585B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines spinnvlieses aus filamenten und spinnvlies - Google Patents

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EP3088585B1
EP3088585B1 EP15165268.2A EP15165268A EP3088585B1 EP 3088585 B1 EP3088585 B1 EP 3088585B1 EP 15165268 A EP15165268 A EP 15165268A EP 3088585 B1 EP3088585 B1 EP 3088585B1
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EP
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air
air inlet
filaments
diffusor
volume flow
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Emin Özgören
Sebastian Sommer
Detlef Frey
Alexander Klein
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Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
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    • D10B2321/02—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins
    • D10B2321/022—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins polypropylene

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a spunbonded nonwoven web or spunbonded nonwoven web from filaments, in particular filaments made of thermoplastic material, wherein the filaments are spun by means of at least one spinning device, then cooled and then passed through a stretching device with primary air.
  • the invention further relates to a corresponding apparatus for producing a spunbonded nonwoven fabric and a spunbonded nonwoven fabric of filaments or endless filaments.
  • the spunbond webs produced can be characterized on the one hand by their strength or tensile strength in the machine direction (MD) and on the other hand by their strength or tensile strength transverse to the machine direction (CD).
  • the machine direction (MD) corresponds to the conveying direction of the deposited spunbonded nonwoven web.
  • the stated strengths are also referred to as longitudinal strengths and transverse strengths.
  • spunbonded nonwovens are generally produced in which the ratio of the longitudinal strength to the transverse strength is in the range of 1.5 to 2. This means that the machine direction (MD) longitudinal strength is higher than the cross machine direction (CD) strength. at Spunbonded fabrics with higher basis weights can also be achieved lower values of the aforementioned ratio. It would be desirable to improve the isotropy of spunbonded nonwovens in terms of their longitudinal and transverse strengths.
  • the technical problem underlying the invention is to specify a method of the type mentioned at the outset, with which it is possible to achieve isotropic or approximately isotropic strengths of the spunbonded nonwoven in the longitudinal direction and transverse direction.
  • the invention is further based on the technical problem of specifying a suitable device.
  • the invention deals with the technical problem of specifying a spunbonded fabric with isotropic strengths with respect to the longitudinal direction and transverse direction.
  • a homogeneous deposition of the filaments should also be ensured.
  • the invention teaches a method for producing a spunbonded filaments, in particular from filaments of thermoplastic material, wherein the filaments are spun by means of at least one spinning device, then cooled and then passed with primary air through a drawing device, wherein the primary air emerges from the drawing device with a primary air volume flow V P , wherein the filaments are passed to the drawing device through a diffuser, wherein between drafting device and diffuser secondary air with a secondary air flow V S is introduced into the diffuser, the filaments on a subsequent to the diffuser Storage device are stored, and wherein the method is performed with the proviso that the ratio of the primary air flow rate V P to the secondary air flow rate V S and the secondary air ratio V P / V S more than 4.5, preferably more than 5, and more preferably more than 5.5.
  • the secondary air ratio V P / V S may also be more than 6 or more than 6.5.
  • the filaments are continuous filaments produced by a spunbond process.
  • a cooling device with at least one cooling chamber is expediently provided, in which the filaments are exposed to cooling air.
  • the stretching device and the diffuser extend transversely to the machine direction over the production width or over the width of the spunbonded nonwoven web to be produced.
  • primary air means the process air which is passed through the drawing device or through the drawing channel of the drawing device and which exits the drawing device or from the drawing shaft into the diffuser. Subsequently, the primary air is also referred to as process air.
  • the volume flow V S of the secondary air entering the diffuser between the drafting device and the diffuser is, according to the recommended embodiment of the invention, less than 20% of the volume flow V P of the primary air flow or process air flow emerging from the drafting device.
  • the filaments are passed for cooling by a cooling device with at least one cooling chamber and then introduced into the drawing device, and that the unit of cooling device and drawing device is designed as a closed system in which except the supply of cooling air or process air no further air supply is provided. It is further within the scope of the invention that the drawing shaft of the drawing device connects to the cooling device such that between cooling device and drawing device no more air can enter the system.
  • the above-described closed system is very particularly preferred within the scope of the invention and has proven itself here. In principle, however, the method according to the invention could also be used for an open system.
  • a recommended embodiment of the invention is characterized in that a first air inlet gap and a second air inlet gap downstream of the first air inlet gap in the machine direction are provided between the drafting device or the drafting shaft and the diffuser. It is possible that the height or the vertical height of the two air inlet gaps differ from one another, so that an air inlet gap has a different distance to the depositing device than the other air inlet gap.
  • the volume flow V S1 of the secondary air introduced through the first air inlet gap is different from the volume flow V S2 of the secondary air introduced by the second air inlet gap.
  • the two air inlet gaps extend transversely to the machine direction over the production width or over the width of the spunbonded nonwoven web to be produced.
  • the above-mentioned asymmetry of the volume flows V S1 and V S2 has proven itself in the context of the method according to the invention.
  • the opening width of the air inlet gap or the air inlet gap can be constant over the width of the device or over the width of the spunbonded nonwoven web to be produced. According to a preferred embodiment variant, the opening width of the air inlet gap or the air inlet gap and thus also the local secondary air volume flow can vary across the width of the device.
  • the opening width in the edge regions of the opening width in Deviates mean range and that is expediently the opening width of the air inlet gap or the air inlet column in the edge region lower than in the central region.
  • the term "opening width" is used below to mean the average opening mode, and when the secondary air volume flows are specified, the average secondary air volume flow is preferably meant.
  • the opening width of the first air inlet gap and of the second air inlet gap is in each case 0.8 to 20 mm, preferably 1 to 15 mm, preferably 1 to 10 mm. According to a recommended embodiment, this opening width is 0.8 to 4 mm, preferably 1 to 3 mm.
  • a smaller amount of secondary air flows through the one air inlet gap between drawing device and diffuser than through the other air inlet gap between drawing device and diffuser.
  • a secondary air volume flow is at least 10%, preferably at least 20% and very preferably at least 25% smaller than the other secondary air volume flow.
  • a secondary air volume flow is expediently less than the other secondary air volume flow by at most 90% and recommended by at most 80%.
  • the opening width of the two arranged between drafting and diffuser air inlet column is independently adjustable. Conveniently, the opening width of an air inlet gap is set smaller than the opening width of the other air inlet gap.
  • the embodiment with two air inlet gaps and thus two secondary air volume flows allows for spunbonds for normal hygiene applications the possibility of achieving relatively light basis weights and a uniform web structure at a ratio of the tensile strength of the spunbonded machine direction (MD) to the tensile strength of the spunbonded nonwoven Transverse direction (CD) above 1.5.
  • MD spunbonded machine direction
  • CD spunbonded nonwoven Transverse direction
  • An embodiment with only one air inlet gap is suitable for the production of spunbonded nonwovens with basis weights above about 40g / m 2 and with ratios of said tensile strengths by 1.
  • a particularly recommended embodiment of the invention is characterized in that one or at least one arranged between drafting and diffuser air inlet gap is preceded by an air chamber, said air chamber has at least one air inlet - expediently 1 to 6 air inlet openings and wherein the secondary air supply through the air inlet gap on the at least one air inlet opening or via the plurality of air inlet openings of the air chamber is adjusted or metered.
  • at least one air chamber which has the at least one air inlet opening - expediently 1 to 6 air inlet openings - is connected upstream of the two air inlet gaps arranged between the drafting device and the diffuser.
  • the secondary air supply through the air inlet column is then set or controlled via the air inlet openings of the air chambers.
  • the realization of this embodiment is based on the finding that the air inlet gaps between drawing device and diffuser can be easily clogged by impurities. Then the secondary air supply over the production width is no longer constant and this has a detrimental effect on the deposition process of the filaments.
  • the pre-connection of the air chambers allows a precise and reproducible supply of secondary air.
  • filters for cleaning the supplied air can be easily mounted in the air chambers or at the air inlet openings. These filters can easily be replaced or cleaned.
  • the cleaning of the Both air inlet gaps for the secondary air problematic and this also applies to the attachment of filters over the entire plant width.
  • the few air inlet openings of the air chambers allow a very accurate adjustment of the supplied secondary air. It should be noted that narrow or small air inlet gaps between drawing device and diffuser can not be set very accurately compared to larger air inlet columns. With the help of the upstream air chambers relatively large easily adjustable air inlet column can be realized and the secondary air supply can instead be dosed adjusted at the air inlet openings of the air chambers. This adjustment or metering of the inflowing secondary air can be realized functionally reliable, for example with the help of flaps and similar control elements. According to one embodiment of the method according to the invention, a negative pressure can be maintained in the air chambers, so that in particular an increasing pressure consumption of an upstream filter can be compensated.
  • the negative pressure formed in the air chambers is measured and preferably regulated or kept constant with the aid of the upstream flaps or similar control elements. In this way, the contamination of filters and the concomitant reduction of the volume flows is avoided.
  • the air chambers upstream of the air inlet gaps have proven particularly useful in the context of the invention.
  • a recommended embodiment of the method according to the invention is characterized in that the diffuser is followed only by a diffuser with diffuser walls diverging towards the depositing device. Diverging here means in particular that the width of the entrance slit of the diffuser in the machine direction is smaller than the width of the exit slit of the diffuser in the machine direction. It is within the scope of the invention that the diffuser or that its diffuser walls over the entire Plant width or production width extends / extend.
  • the opening angle ⁇ of the diffuser is in the range between 2 ° and 4.5 °, expediently in the range of 2.5 ° to 4 °. In principle, however, also opening angle ⁇ greater than 4 ° or greater than 4.5 ° can be adjusted.
  • the opening angle ⁇ of the diffuser is measured between the median plane M with the height of the lower ends of the drawing shaft of the drawing device and the lower ends of the diffuser walls of the diffuser. This will be explained in more detail below.
  • the width B of the outlet gap of the diffuser in the machine direction is at least 250%, preferably at least 300% of the width b of the exit gap of the drawing shaft of the drawing device. It is recommended that the width B is 250% to 450%, preferably 300% to 400% of the width b.
  • the width B or b is measured as the distance of the lower ends of the Verstreckschachnchin or as a distance between the lower ends of the diffuser walls. When bent or rounded lower ends of the diffuser walls thus the distance of the respective deepest points of the diffuser walls is meant. If the angle of the beveled diffuser walls is about 90 °, then in particular the distance of the canted lines is meant.
  • the surface of the outlet gap of the diffuser is at least 250%, preferably at least 300%, of the area of the outlet gap of the drawing shaft of the drawing device.
  • the lower ends of the drawing shaft or the diffuser walls have the same distance to the depositing device over the width of the plant or production width, and the surface thus results from the distance of the lower ends of the drawing shaft or from the distance between the lower ends of the diffuser walls and the length of the drawing shaft or the diffuser calculated.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the diverging diffuser walls or diffuser inner walls of the diffuser are adjustable asymmetrically with respect to a center plane M extending through the device.
  • the diffuser wall or diffuser inner wall positioned closer to the center plane M is assigned to the side of the diffuser, at which no or the lower secondary air volume flow enters the diffuser.
  • the diffuser wall or diffuser inner wall positioned closer to the center plane M is expediently assigned to the air inlet gap whose opening width is smaller or smaller than the opening width of the other air inlet gap.
  • the filing device for the filaments or for the spunbonded nonwoven web is designed to be permeable to air and, according to the recommended embodiment, an air-permeable filament filter belt is used as the filing device.
  • suction air is sucked through the depositing device from the underside of the depositing device facing away from the filaments. This suction serves on the one hand to remove the process air and on the other hand also to fix the unconsolidated spunbonded web on the filing device or on the Ablagesiebband.
  • at least one suction fan is expediently provided.
  • a mixture of process air or primary air and secondary air as well as ambient air is generally sucked through the depositing device or through the filing belt.
  • a very preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the suction air velocity v L or the average suction air velocity v L of the suction air below the outlet gap of the diffuser and directly above the storage device or directly above the Ablagesiebbandes 5 to 25 m / sec, preferably 5 to 20 m / sec and very preferably 10 to 20 m / sec.
  • the suction air velocity v L the suction air volume flow through the surface below the outlet gap B is considered.
  • the spunbonded web is preconsolidated or solidified from the deposited filaments after their deposition.
  • the pre-consolidation or solidification is carried out as recommended by means of at least one calender.
  • the calender has two calender rolls, of which at least one calender roll is heated. It is recommended that the calender has an embossing surface between 5 and 22%, preferably between 15 and 22%.
  • the figure density of Calender or at least one calender roll of the calender 35 to 60 Fig./cm 2 .
  • the invention further teaches an apparatus for producing a spunbonded filaments, in particular of filaments of thermoplastic material, - with a spinning device for spinning the filaments, with a cooling device for cooling the spun filaments and with a subsequent to the cooling device stretching device with drawing shaft for stretching the filaments, wherein the filaments emerge from the drawing shaft of the drawing device together with a primary air volume flow V P , wherein at least one diffuser is connected downstream of the drawing device or the stretching shaft and at least one air inlet gap for secondary air is arranged between the drawing shaft and the diffuser , wherein the primary air volume flow V P is greater or significantly greater than the inflowing through the at least one air inlet gap secondary air flow Vs and wherein the width B of the off Tread of the diffuser at least 250%, preferably at least 300% of the width b of the exit slot of the drawing shaft is. That the primary air volume flow V P is significantly greater than the secondary air volume flow Vs means within the scope of the invention in particular that the ratio or the secondary air number V
  • the width B of the outlet gap of the diffuser is 50 to 170 mm, preferably 60 to 150 mm and expediently 70 to 140 mm. Particularly preferably, the width B of the outlet gap of the diffuser is 80 to 100 mm.
  • the width B of the exit slit has already been defined above. It is the distance between the lower ends of the diffuser walls of the diffuser. - According to particularly proven embodiment According to the invention, the distance a or the vertical distance a between the diffuser and the depositing device amounts to 30 to 300 mm, preferably 50 to 250 mm and particularly preferably 70 to 200 mm. The distance a is measured from the lowest end of the diffuser or the diffuser walls to the surface of the storage device or the preferably used Ablagesiebbandes.
  • the subject of the invention is also a spunbonded fabric which has been produced in particular by the method described above and / or with the device described above.
  • This is expediently a calendered spunbonded nonwoven.
  • the ratio of the tensile strength of the spunbonded fabric in the machine direction (MD) to the tensile strength of the spunbonded nonwoven in the transverse direction (CD) is less than 1.3, preferably less than 1.2, and more preferably this ratio is between 0 , 8 and 1,2.
  • the tensile strengths are determined in particular by measuring the respective maximum tensile force.
  • the measurement of the maximum tensile force is expediently carried out according to the standard DIN EN 29073-3 in N / 5 cm.
  • the spun-bonded nonwovens according to the invention have in particular a coefficient of variation of the strength of less than 15%, preferably of less than 10%.
  • the coefficient of variation results from the quotient of the standard deviation and the mean, separately determined for the longitudinal and transverse directions, and is the average of these two values. In each case, six samples are preferably measured per direction.
  • the spunbonded nonwovens produced according to the invention are distinguished by a particularly homogeneous support.
  • the coefficient of variation of the basis weight is less than 15%, preferably less than 10%.
  • the coefficient of variation expediently refers to a Measuring surface with a diameter of 25 mm, when using 25 equidistant test surfaces.
  • both monocomponent filaments and bicomponent filaments or multi-component filaments can be used as filaments for the spunbonded nonwoven fabric produced according to the invention.
  • the bicomponent filaments or multi-component filaments it is above all recommended to have a core-shell configuration.
  • the filaments spun for the spunbonded nonwoven consist of at least one polyolefin, preferably polypropylene and / or polyethylene.
  • other raw materials such as polyamide or polyethylene terephthalate (PET) and the like can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the deposited spunbonded nonwoven web can also be preconsolidated or solidified in a different manner, in addition to a calender.
  • the spunbonded fabric could also be further changed in subsequent processes, such as being transversely stretched in a tenter, for example.
  • the abovementioned properties-in particular the measured strengths or tensile strengths-and the resulting MD / CD ratio relate to the state of the spunbonded fabric after the first preconsolidation or solidification, ie if the filament orientation has not yet been subsequently targeted-for example by stretching or transverse stretching - was influenced.
  • the invention is based on the finding that spun nonwovens having a relatively high strength or tensile strength transversely to the machine direction (CD direction) can be produced with the method according to the invention or with the device according to the invention.
  • the strengths can be adjusted so that no great differences between the strengths or tensile strengths in the machine direction on the one hand and across on the other hand are detectable to the machine direction. Consequently, a tensile strength ratio MD / CD of 0.8 to 1.2, and preferably 0.9 to 1.1 can be easily adjusted. This setting is simple, reliable and reproducible possible.
  • both good coverage or opacity and sufficient transverse strength can be achieved for these light spunbonded nonwovens.
  • high transverse strengths are essential. The realization of these high transverse strengths was at the expense of the homogeneity of the filament deposit in the previously known methods. Especially with larger opening angles of the diffuser unacceptable inhomogeneous Filamentablagen emerged.
  • both high transverse strength (CD strength) and acceptable homogeneous filament deposition can be achieved for these heavier spunbonded nonwovens. It should also be emphasized that the measures according to the invention relatively simple and inexpensive means can be realized.
  • Spunbonded nonwovens according to Examples 1 to 4 were produced, all spunbonded nonwoven filaments consisting of homo-polypropylene from Borealis (HF420FB) having a melt flow index of 19 g / min. All spunbonded nonwovens were calendered or calendered with a calender consisting of two calender rolls with an embossing surface of 20% and a roll temperature of both rolls of 155 ° C. The basis weight of all spunbonded nonwovens was 65 g / m 2 and the filament fineness was 1.7 denier.
  • Borealis Borealis
  • Example 1 relates to the production of a spunbonded fabric according to the prior art with a secondary air number V P / V S of significantly less than 4.5, namely 3.0.
  • Examples 2 to 4 relate to spunbonded nonwovens which have been produced by the process according to the invention with a secondary air number V P / V S of greater than 4.5.
  • the total secondary air volume flow Vs is given in m 3 / h and the volume flow V S1 of the secondary air (in m 3 / h) introduced through the first air inlet gap and the volume flow V introduced through the second air inlet gap S2 of the secondary air (in m 3 / h).
  • Example 3 has the best results.
  • an asymmetrical secondary air volume feed was used and with a secondary air number V P / V S greater than 4.5.
  • the opening angle ⁇ of the diffuser here is 3 ° and is thus within the very preferred range of 2.5 ° to 4 °.
  • the volume flows refer to Widths of the air inlet column of 1.25 m.
  • Example 4 only one air inlet gap is provided or active. This gives a less homogeneous spunbonded filing. Nonetheless, this spunbonded fabric is suitable for a wide variety of applications.
  • a device with only one air inlet gap offers the advantage of a simpler construction and is less complex with regard to the settings and the care required.
  • an inventive device for carrying out the method according to the invention for the production of a spunbonded fabric 1 of filaments 2, in particular of filaments 2 made of thermoplastic material is shown.
  • the filaments 2 are first by means of a in Fig. 1 discernible spinning device 3 spun.
  • the filaments are then passed through a cooling device 4 for cooling.
  • an intermediate channel 5 connects, which connects the cooling device 4 with a drawing device 6 and with a drawing shaft 7 of the drawing device 6.
  • the drawing device 6 is followed by a diffuser 8 in the flow direction of the filaments.
  • the unit of the cooling device 4 and the stretching device 6 or the unit of the cooling device 4, the intermediate channel 5 and the drawing device 6 is formed as a closed system. Apart from the supply of cooling air in the cooling device 4 no further air supply takes place in this unit.
  • the guided through the drawing device or through the drawing shaft 7 air is referred to here as the primary air or process air.
  • this ratio of primary air volume flow V P to secondary air volume flow V S or the secondary air number V P / V S is more than 4.5, preferably more than 5 and very preferably more than 5.5.
  • the secondary air number is more than 6 and according to a variant more than 6.5.
  • the secondary air volume flow V S1 introduced through the first air inlet gap 9 is different from the secondary air volume flow V S2 introduced through the second air inlet gap 10.
  • the asymmetry of the secondary air volume flows V S1 and V S2 has proven particularly useful in the context of the invention.
  • the opening width or gap width of the air inlet gaps 9, 10 is expediently between 5 and 15 mm.
  • a particularly recommended embodiment of the invention is characterized in that a secondary air volume flow by at least 10%, preferably by at least 20% and very preferably by at least 25% and suitably by at most 90%, proven to be at most 80% smaller than the other secondary air volume flow.
  • the opening width of the two is between Drawing shaft 7 and diffuser 8 arranged air inlet column 9, 10 independently adjustable and according to a recommended embodiment of the invention, the opening width of an air inlet gap 9, 10 set smaller than the opening width of the other air inlet gap 9, 10th
  • An embodiment of the invention is characterized in that the air inlet chamber 9, 10 is arranged upstream of the drafting shaft 7 and the diffuser 8, wherein the air chamber expediently has a number of air inlet openings, for example six air inlet openings distributed over the system width.
  • the secondary air supply through the air inlet gaps 9, 10 can be adjusted dosed via these air inlet openings.
  • the secondary air volume flows V S1 and V S2 can then be controlled and / or regulated at these air inlet openings, for example by means of flaps, sliders, blowers and the like.
  • at least one filter for filtering the inflowing secondary air can be present in the air chambers or at the air inlet openings. In this way effectively clogging of the air inlet gaps 9, 10 can be avoided.
  • the opening angle ⁇ of the diffuser 8 is greater than 2 ° and expediently greater than 2.5 °.
  • the opening angle ⁇ of the diffuser 8 is in the range between 2.5 ° and 4 °.
  • the measurement of the opening angle ⁇ is in the Fig. 2 illustrated.
  • the opening angle ⁇ - as in Fig. 2 illustrated - through the exit slit 14 of the drawing shaft 7 and the exit slit 15 of the diffuser 8 measured.
  • the width B of the exit slit 15 of the diffuser 8 is preferably at least 250%, preferably at least 300%, of the width b of the exit slit 14 of the drawing shaft 7.
  • the Fig. 3a and 3b show a diffuser 8 as a storage system for the filaments deposited to the spunbonded 1 2. It is in the Fig. 3a a filing of the filaments 2 shown in the prior art. Here you can see homogeneous filament density over the cross section of the diffuser 8. In contrast, in the Fig. 3b a filing of the filaments 2 shown by the method according to the invention.
  • the secondary air volume flows V S1 and V S2 entering through the first air inlet gap 9 and through the second air inlet gap 10 are different from each other (V S1 ⁇ V S2 ). It is according to the embodiment Fig. 3b the secondary air volume flow V S2 greater than the secondary air volume flow V S1 .
  • the filaments 2 are deposited in the left area of the diffuser with high filament density and homogeneously. From this homogeneous and narrow deposit results in a good opacity of the spunbonded fabric. On the other hand, a small filament density can be observed in the right-hand region of the diffuser 8, and the filaments 2 are deposited here far or with large radii. This leads to advantageous high transverse strength. In that regard, a good compromise between high transverse strength on the one hand and homogeneous filament deposition on the other hand can be achieved by the procedure according to the invention.
  • the diverging diffuser walls 12, 13 of the diffuser 8 are adjustable asymmetrically with respect to a center plane M passing through the device.
  • the center plane M is preferred and in the embodiment through the center of the drawing shaft 7 with respect to the Machine direction.
  • the diffuser wall 12, which is arranged below the first air inlet gap 9 with the smaller inflowing secondary air volume flow V S1 is positioned closer to the center plane M.
  • the opening width of the first air inlet gap 9 is set smaller than the opening width of the second air inlet gap 10, so that the closer to the center plane M positioned diffuser wall 12 is disposed below the narrower air inlet gap 9.
  • the difference of the distance of the diffuser walls 12, 13 from the center plane M at least at a height position is at least 5% or at least 5 mm.
  • the depositing device 11 of the device according to the invention is designed as an air-permeable Ablagesiebband 16.
  • a particular recommended embodiment of the invention is characterized in that suction air is sucked through the depositing device 11 or through the filing screen belt 16 from the underside of the depositing device 11 or the air-permeable filing screen belt 16 facing away from the spunbonded web 1.
  • the suction air velocity v L or the average suction air velocity v L of the suction air below the outlet gap 15 of the diffuser 8 and above the depositing device 11 or above the laying screen belt 16 is expediently 5 to 25 m / sec, preferably 5 to 20 m / sec and very preferably 10 to 20 m / sec.
  • secondary air and ambient air are also drawn through the deposit screen belt 16 with the process air or primary air.
  • the spunbonded web is preconsolidated from the filaments 2 after their deposition and although preferred and in the embodiment by means of a calender 17 having two calender rolls 18, 19. Of these calender rolls 18, 19, at least one calender roll 18 is expediently heated.
  • the ratio of the tensile strength of the spunbonded fabric 1 in the machine direction (MD) to the tensile strength of the spunbonded nonwoven fabric 1 in the cross machine direction (CD) is less than 1.3.
  • This ratio MD / CD is in a particularly preferred embodiment between 0.8 and 1.2.
  • the width B of the outlet gap 15 of the diffuser 8 is otherwise 50 to 170 mm, preferably 60 to 150 mm and very preferably 70 to 140 mm.
  • the distance a between the diffuser 8 and the Ablagesiebband 16 is in the range between 50 and 150 mm. In this case, the distance a is expediently measured between the lowest point of the diffuser 8 or between the lowest end of a diffuser wall 12, 13 and the surface of the deposit screen belt 16.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses bzw. einer Spinnvliesbahn aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Filamente mittels zumindest einer Spinneinrichtung ersponnen werden, anschließend gekühlt werden und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung geleitet werden. Die Erfindung betrifft fernerhin eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses und ein Spinnvlies aus Filamenten bzw. Endlosfilamenten.
  • Verfahren und Vorrichtungen der vorstehend bezeichneten Art sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Dabei ist es auch bekannt, die mit Hilfe der Verstreckeinrichtung verstreckten Filamente durch zumindest einen Diffusor als Ablageeinrichtung zu leiten und anschließend auf einem Ablagesiebband abzulegen. Die auf diese Weise erzeugte Spinnvliesbahn wird bei vielen Verfahren anschließend mithilfe eines Kalanders vorverfestigt bzw. verfestigt.
  • Die erzeugten Spinnvliesbahnen lassen sich einerseits durch ihre Festigkeit bzw. Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (MD) charakterisieren und andererseits durch ihre Festigkeit bzw. Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD). Die Maschinenrichtung (MD) entspricht der Förderrichtung der abgelegten Spinnvliesbahn. Die genannten Festigkeiten werden auch als Längsfestigkeiten und Querfestigkeiten bezeichnet. Bei den bekannten Verfahren werden in der Regel Spinnvliese erzeugt, bei denen das Verhältnis der Längsfestigkeit zur Querfestigkeit im Bereich von 1,5 bis 2 liegt. Das bedeutet, dass die Längsfestigkeit bzw. die Festigkeit in Maschinenrichtung (MD) höher bzw. deutlich höher ist als die Festigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD). Bei Spinnvliesen mit höheren Flächengewichten können auch niedrigere Werte des vorgenannten Verhältnisses erzielt werden. Es wäre nun wünschenswert, die Isotropie der Spinnvliese in Bezug auf ihre Längsfestigkeiten und Querfestigkeiten zu verbessern.
  • Dementsprechend liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem isotrope bzw. näherungsweise isotrope Festigkeiten der Spinnvliese in Längsrichtung und Querrichtung erzielt werden können. Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, dazu eine geeignete Vorrichtung anzugeben. Außerdem befasst sich die Erfindung mit dem technischen Problem ein Spinnvlies mit isotropen Festigkeiten bezüglich Längsrichtung und Querrichtung anzugeben. Fernerhin soll neben den isotropen bzw. näherungsweisen isotropen Festigkeitseigenschaften auch eine homogene Ablage der Filamente gewährleistet sein.
  • Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Filamente mittels zumindest einer Spinnvorrichtung ersponnen werden, anschließend gekühlt werden und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung geleitet werden, wobei die Primärluft aus der Verstreckeinrichtung mit einem Primärluftvolumenstrom VP austritt, wobei die Filamente im Anschluss an die Verstreckeinrichtung durch einen Diffusor geführt werden, wobei zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor Sekundärluft mit einem Sekundärluftvolumenstrom VS in den Diffusor eingeführt wird, wobei die Filamente auf einer an den Diffusor anschließenden Ablageeinrichtung abgelegt werden, und wobei das Verfahren mit der Maßgabe geführt wird, dass das Verhältnis des Primärluftvolumenstroms VP zum Sekundärluftvolumenstrom VS bzw. die Sekundärluftzahl VP/VS mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt. Nach besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die Sekundärluftzahl VP/VS auch mehr als 6 oder mehr als 6,5 betragen.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass es sich bei den Filamenten um Endlosfilamente handelt, die mit einem Spunbond-Verfahren hergestellt werden. Zur Kühlung der ersponnenen Filamente ist zweckmäßigerweise eine Kühlvorrichtung mit zumindest einer Kühlkammer vorgesehen, in der die Filamente mit Kühlluft beaufschlagt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich die Verstreckeinrichtung und der Diffusor quer zur Maschinenrichtung über die Produktionsbreite bzw. über die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn erstrecken. Primärluft meint im Rahmen der Erfindung die durch die Verstreckeinrichtung bzw. die durch einen Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung geleitete Prozessluft, die aus der Verstreckeinrichtung bzw. aus dem Verstreckschacht in den Diffusor austritt. Nachfolgend wird die Primärluft auch als Prozessluft bezeichnet. - Der Volumenstrom VS der zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor in den Diffusor eintretenden Sekundärluft ist nach empfohlener Ausführungsform der Erfindung kleiner als 20% des Volumenstroms VP des aus der Verstreckeinrichtung austretenden Primärluftstroms bzw. Prozessluftstroms.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filamente zum Kühlen durch eine Kühlvorrichtung mit zumindest einer Kühlkammer geführt werden und anschließend in die Verstreckeinrichtung eingeführt werden, und dass das Aggregat aus Kühlvorrichtung und Verstreckeinrichtung als geschlossenes System ausgeführt ist, in dem außer der Zufuhr der Kühlluft bzw. Prozessluft keine weitere Luftzufuhr vorgesehen ist. Dabei liegt es weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass der Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung so an die Kühlvorrichtung anschließt, dass zwischen Kühlvorrichtung und Verstreckeinrichtung keine weitere Luft in das System eindringen kann. Das vorstehend erläuterte geschlossene System ist im Rahmen der Erfindung ganz besonders bevorzugt und hat sich hier bewährt. Grundsätzlich könnte das erfindungsgemäße Verfahren aber auch für ein offenes System eingesetzt werden.
  • Eine empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verstreckeinrichtung bzw. dem Verstreckschacht und dem Diffusor ein erster Lufteintrittspalt sowie ein dem ersten Lufteintrittspalt in Maschinenrichtung nachgeschalteter zweiter Lufteintrittspalt vorgesehen ist. Es ist möglich, dass sich die Höhe bzw. die vertikale Höhe der beiden Lufteintrittspalte voneinander unterscheidet, so dass ein Lufteintrittspalt einen anderen Abstand zur Ablageeinrichtung aufweist als der andere Lufteintrittspalt. - Vorzugsweise ist der durch den ersten Lufteintrittspalt eingeführte Volumenstrom VS1 der Sekundärluft verschieden von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt eingeführten Volumenstrom VS2 der Sekundärluft. Dabei erstrecken sich nach bevorzugter Ausführungsform die beiden Lufteintrittspalte quer zur Maschinenrichtung über die Produktionsbreite bzw. über die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn. Die vorstehend angegebene Asymmetrie der Volumenströme VS1 und VS2 hat sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bewährt. Die Volumenströme VS1 und VS2 der Sekundärluft setzen sich zum gesamten Sekundärluftvolumenstrom Vs zusammen (VS = VS1 + VS2). - Die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes bzw. der Lufteintrittspalte kann über die Breite der Vorrichtung bzw. über die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn konstant sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes bzw. der Lufteintrittspalte und somit auch der lokale Sekundärluftvolumenstrom über die Breite der Vorrichtung variieren. Dabei liegt es insbesondere im Rahmen der Erfindung, dass die Öffnungsweite in den Randbereichen von der Öffnungsweite im mittleren Bereich abweicht und zwar ist zweckmäßigerweise die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes bzw. der Lufteintrittspalte im Randbereich geringer als im mittleren Bereich. Deshalb ist nachfolgend mit Öffnungsweite die mittlere Öffnungsweise gemeint und bevorzugt ist bei Angabe der Sekundärluftvolumenströme jeweils der mittlere Sekundärluftvolumenstrom gemeint. Zweckmäßigerweise beträgt die Öffnungsweite des ersten Lufteintrittspaltes und des zweiten Lufteintrittspaltes jeweils 0,8 bis 20 mm, vorzugsweise 1 bis 15 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm. Gemäß einer empfohlenen Ausführungsform beträgt diese Öffnungsweite 0,8 bis 4 mm, bevorzugt 1 bis 3 mm.
  • Es liegt somit im Rahmen der Erfindung, dass durch den einen Lufteintrittspalt zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor eine geringere Sekundärluftmenge einströmt als durch den anderen Lufteintrittspalt zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor. Vorzugsweise ist ein Sekundärluftvolumenstrom um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 20% und sehr bevorzugt um mindestens 25% kleiner als der andere Sekundärluftvolumenstrom. Zweckmäßigerweise ist ein Sekundärluftvolumenstrom um höchstens 90% und empfohlenermaßen um höchstens 80% kleiner als der andere Sekundärluftvolumenstrom. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Öffnungsweite der beiden zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor angeordneten Lufteintrittspalte unabhängig voneinander einstellbar ist. Zweckmäßigerweise wird die Öffnungsweite des einen Lufteintrittspaltes kleiner eingestellt als die Öffnungsweite des anderen Lufteintrittspaltes.
  • Die Ausführungsform mit zwei Lufteintrittspalten und somit zwei Sekundärluftvolumenströmen ermöglicht bei Spinnvliesen für normale Hygiene-Anwendungen die Möglichkeit zur Erzielung von relativ leichten Flächengewichten und einer gleichmäßigen Vliesstruktur bei einem Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Querrichtung (CD) oberhalb 1,5. Diese Ausführungsform ist somit sehr variabel einsetzbar. - Eine Ausführungsform mit nur einem Lufteintrittspalt eignet sich für die Erzeugung von Spinnvliesen mit Flächengewichten oberhalb von ca. 40g/m2 sowie mit Verhältnissen der genannten Zugfestigkeiten um 1. Hier sind ebenfalls Sekundärluftzahlen VP/VS oberhalb von 4,5 relevant.
  • Eine besonders empfohlene Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass dem einen bzw. zumindest einem zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor angeordneten Lufteintrittspalt eine Luftkammer vorgeschaltet ist, wobei diese Luftkammer zumindest eine Lufteinlassöffnung - zweckmäßigerweise 1 bis 6 Lufteinlassöffnungen aufweist und wobei die Sekundärluftzufuhr durch den Lufteintrittspalt über die zumindest eine Lufteinlassöffnung bzw. über die mehreren Lufteinlassöffnungen der Luftkammer eingestellt bzw. dosiert wird. Zweckmäßigerweise ist den beiden zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor angeordneten Lufteintrittspalten jeweils zumindest eine Luftkammer vorgeschaltet, die die zumindest eine Lufteinlassöffnung - zweckmäßigerweise 1 bis 6 Lufteinlassöffnungen - aufweist. Es empfiehlt sich, dass die Sekundärluftzufuhr durch die Lufteintrittspalte dann über die Lufteinlassöffnungen der Luftkammern eingestellt bzw. gesteuert wird. - Der Realisierung dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Lufteintrittspalte zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor leicht durch Verunreinigungen verstopft werden können. Dann ist die Sekundärluftzufuhr über die Produktionsbreite nicht mehr konstant und dies wirkt sich nachteilhaft auf den Ablageprozess der Filamente aus. Die Vorschaltung der Luftkammern erlaubt eine präzise und reproduzierbare Zuführung der Sekundärluft. Insbesondere können in den Luftkammern bzw. an den Lufteinlassöffnungen auf einfache Weise Filter zur Reinigung der zugeführten Luft angebracht werden. Diese Filter können problemlos ausgetauscht bzw. gereinigt werden. Dagegen ist die Reinigung der beiden Lufteintrittspalte für die Sekundärluft problematischer und das gilt auch für die Anbringung von Filtern über die gesamte Anlagenbreite. Die wenigen Lufteinlassöffnungen der Luftkammern erlauben eine sehr genaue Einstellung der zugeführten Sekundärluft. Dabei ist zu berücksichtigen, dass enge bzw. kleine Lufteintrittspalte zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor im Vergleich zu größeren Lufteintrittspalten nicht sehr genau eingestellt werden können. Mit Hilfe der vorgeschalteten Luftkammern können verhältnismäßig große leicht einstellbare Lufteintrittspalte verwirklicht werden und die Sekundärluftzufuhr kann stattdessen an den Lufteinlassöffnungen der Luftkammern dosiert eingestellt werden. Diese Einstellung bzw. Dosierung der zuströmenden Sekundärluft kann beispielsweise mit Hilfe von Klappen und dergleichen Stellelementen funktionssicher realisiert werden. Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in den Luftkammern ein Unterdruck gehalten werden, so dass insbesondere ein steigender Druckverbrauch eines vorgeschalteten Filters kompensiert werden kann. Zweckmäßigerweise wird der sich in den Luftkammern gebildete Unterdruck gemessen und bevorzugt mit Hilfe der vorgelagerten Klappen oder dergleichen Stellelementen geregelt bzw. konstant gehalten. Auf diese Weise wird die Verschmutzung von Filtern und die damit einhergehende Verminderung der Volumenströme vermieden. Die den Lufteintrittspalten vorgeschalteten Luftkammern haben sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt.
  • Eine empfohlene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstreckeinrichtung lediglich ein Diffusor mit zur Ablageeinrichtung hin divergierenden Diffusorwänden nachgeschaltet ist. Divergierend meint hier insbesondere, dass die Breite des Eintrittsspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung kleiner ist als die Breite des Austrittsspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Diffusor bzw. dass sich seine Diffusorwände über die gesamte Anlagenbreite bzw. Produktionsbreite erstreckt / erstrecken. Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung liegt der Öffnungswinkel α des Diffusors im Bereich zwischen 2° und 4,5°, zweckmäßigerweise im Bereich von 2,5° bis 4°. Grundsätzlich können aber auch Öffnungswinkel α größer als 4° bzw. größer als 4,5° eingestellt werden. Der Öffnungswinkel α des Diffusors wird dabei zwischen der Mittelebene M mit der Höhe der unteren Enden des Verstreckschachtes der Verstreckeinrichtung und den unteren Enden der Diffusorwände des Diffusors gemessen. Das wird weiter unten noch näher erläutert.
  • Vorzugsweise beträgt die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes des Verstreckschachtes der Verstreckeinrichtung. Es empfiehlt sich, dass die Breite B 250% bis 450%, bevorzugt 300% bis 400% der Breite b beträgt. Die Breite B bzw. b wird dabei als Abstand der unteren Enden der Verstreckschachtwände bzw. als Abstand der unteren Enden der Diffusorwände gemessen. Bei abgekanteten bzw. abgerundeten unteren Enden der Diffusorwände ist somit der Abstand der jeweils tiefsten Stellen der Diffusorwände gemeint. Wenn der Kantwinkel der abgekanteten Diffusorwände etwa 90° beträgt, so ist insbesondere der Abstand der Kantlinien gemeint. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Fläche des Austrittspaltes des Diffusors mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Fläche des Austrittspaltes des Verstreckschachtes der Verstreckeinrichtung beträgt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die unteren Enden des Verstreckschachtes bzw. der Diffusorwände über die Anlagenbreite bzw. Produktionsbreite den gleichen Abstand zur Ablageeinrichtung aufweisen und sich die Fläche somit aus dem Abstand der unteren Enden des Verstreckschachtes bzw. aus dem Abstand der unteren Enden der Diffusorwände sowie der Länge des Verstreckschachtes bzw. des Diffusors berechnet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die divergierenden Diffusorwände bzw. Diffusorinnenwände des Diffusors asymmetrisch bezüglich einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene M einstellbar sind. Vorzugsweise ist dabei die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand bzw. Diffusorinnenwand der Seite des Diffusors zugeordnet, an der kein oder der geringere Sekundärluftvolumenstrom in den Diffusor eintritt. Bei zwei Lufteintrittspalten ist die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand bzw. Diffusorinnenwand zweckmäßigerweise dem Lufteintrittspalt zugeordnet, dessen Öffnungsweite gegenüber der Öffnungsweite des anderen Lufteintrittspaltes kleiner ist bzw. kleiner eingestellt ist. Mittelebene M meint dabei insbesondere eine durch die in Maschinenrichtung gesehene Mitte des Verstreckschachtes verlaufende Mittelebene M. Dass eine Diffusorwand einem Lufteintrittspalt zugeordnet ist, meint im Rahmen der Erfindung, dass die in Maschinenrichtung gesehen erste Diffusorwand dem in Maschinenrichtung gesehen ersten Lufteintrittspalt zugeordnet ist und die in Maschinenrichtung gesehen zweite Diffusorwand dem in Maschinenrichtung gesehen zweiten Lufteintrittspalt zugeordnet ist. Wenn also beispielsweise durch den zweiten Lufteintrittspalt ein geringerer Sekundärluftvolumenstrom strömt als durch den ersten Lufteintrittspalt, wird die zweite Diffusorwand näher zur Mittelebene M positioniert als die erste Diffusorwand. Wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nur ein Lufteintrittspalt vorhanden ist, ist die weiter von der Mittelebene M entferntere Diffusorwand diesem einen Lufteintrittspalt zugeordnet. - Zweckmäßigerweise beträgt der Unterschied des Abstandes der Diffusorwände bzw. Diffusorinnenwände zur Mittelebene M auf zumindest einer horizontalen Höhenposition mindestens 5% bzw. mindestens 5 mm.
  • Vorzugsweise ist die Ablageeinrichtung für die Filamente bzw. für die Spinnvliesbahn luftdurchlässig ausgebildet und nach empfohlener Ausführungsform wird als Ablageeinrichtung ein luftdurchlässiges Ablagesiebband eingesetzt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass von der den Filamenten abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung her Saugluft durch die Ablageeinrichtung gesaugt wird. Dieses Absaugen dient einerseits zum Entfernen der Prozessluft und andererseits auch zum Fixieren der unverfestigten Spinnvliesbahn auf der Ablageeinrichtung bzw. auf dem Ablagesiebband. Dazu ist zweckmäßigerweise zumindest ein Absauggebläse vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in der Regel ein Gemisch aus Prozessluft bzw. Primärluft und Sekundärluft sowie auch Umgebungsluft durch die Ablageeinrichtung bzw. durch das Ablagesiebband gesaugt. Eine sehr bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Saugluftgeschwindigkeit vL bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit vL der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes des Diffusors und direkt oberhalb der Ablageeinrichtung bzw. direkt oberhalb des Ablagesiebbandes 5 bis 25 m/sec, bevorzugt 5 bis 20 m/sec und sehr bevorzugt 10 bis 20 m/sec beträgt. Zur Ermittlung der mittleren Saugluftgeschwindigkeit vL wird der Saugluftvolumenstrom durch die Fläche unterhalb des Austrittspaltes B betrachtet.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Spinnvliesbahn aus den abgelegten Filamenten nach ihrer Ablage vorverfestigt bzw. verfestigt wird. Die Vorverfestigung bzw. Verfestigung erfolgt empfohlenermaßen mittels zumindest eines Kalanders. Bevorzugt weist der Kalander zwei Kalanderwalzen auf, von denen zumindest eine Kalanderwalze beheizt ist. Es empfiehlt sich, dass der Kalander eine Prägefläche zwischen 5 und 22%, vorzugsweise zwischen 15 und 22% aufweist. Zweckmäßigerweise beträgt die Figurendichte des Kalanders bzw. zumindest einer Kalanderwalze des Kalanders 35 bis 60 Fig./cm2.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, - mit einer Spinneinrichtung zum Erspinnen der Filamente, mit einer Kühlvorrichtung zum Abkühlen der ersponnenen Filamente und mit einer an die Kühlvorrichtung anschließenden Verstreckeinrichtung mit Verstreckschacht zum Verstrecken der Filamente, wobei die Filamente zusammen mit einem Primärluftvolumenstrom VP aus dem Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung austreten, wobei der Verstreckeinrichtung bzw. dem Verstreckschacht zumindest ein Diffusor nachgeschaltet ist und wobei zwischen dem Verstreckschacht und dem Diffusor zumindest ein Lufteintrittspalt für Sekundärluft angeordnet ist, wobei der Primärluftvolumenstrom VP größer bzw. deutlich größer ist als der durch den zumindest einen Lufteintrittspalt einströmenden Sekundärluftvolumenstrom Vs und wobei die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes des Verstreckschachtes beträgt. - Dass der Primärluftvolumenstrom VP deutlich größer ist als der Sekundärluftvolumenstrom Vs meint im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass das Verhältnis bzw. die Sekundärluftzahl VP/VS mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt.
  • Es empfiehlt sich, dass die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors 50 bis 170 mm, vorzugsweise 60 bis 150 mm und zweckmäßigerweise 70 bis 140 mm beträgt. Besonders bevorzugt beträgt die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors 80 bis 100 mm. Die Breite B des Austrittspaltes wurde bereits oben definiert. Es handelt sich dabei um den Abstand der unteren Enden der Diffusorwände des Diffusors. - Gemäß besonders bewährter Ausführungsform der Erfindung beläuft sich der Abstand a bzw. der vertikale Abstand a zwischen Diffusor und Ablageeinrichtung auf 30 bis 300 mm, bevorzugt 50 bis 250 mm und besonders bevorzugt 70 bis 200 mm. Der Abstand a wird dabei von dem untersten Ende des Diffusors bzw. der Diffusorwände bis zur Oberfläche der Ablageeinrichtung bzw. des bevorzugt eingesetzten Ablagesiebbandes gemessen.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Spinnvlies, das insbesondere nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren und/oder mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung hergestellt wurde. Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um ein kalandriertes Spinnvlies. Bei diesem erfindungsgemäßen Spinnvlies bzw. kalandrierten Spinnvlies beträgt empfohlenermaßen das Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Querrichtung (CD) weniger als 1,3, bevorzugt weniger als 1,2 und besonders bevorzugt liegt dieses Verhältnis zwischen 0,8 und 1,2. Die Zugfestigkeiten werden insbesondere über die Messung der jeweiligen Höchstzugkraft bestimmt. Die Messung der Höchstzugkraft erfolgt dabei zweckmäßigerweise nach der Norm DIN EN 29073-3 in N/5 cm. - Die erfindungsgemäßen Spinnvliese weisen insbesondere einen Variationskoeffizienten der Festigkeit von weniger als 15% bevorzugt von weniger als 10% auf. Der Variationskoeffizient ergibt sich dabei aus dem Quotienten aus Standardabweichung und Mittelwert, jeweils für Längs- und Querrichtung getrennt ermittelt, und ist der Mittelwert dieser beiden Werte. Bevorzugt werden dabei pro Richtung jeweils sechs Proben vermessen. Die erfindungsgemäß hergestellten Spinnvliese zeichnen sich durch eine besonders homogene Ablage aus. Insbesondere ist der Variationskoeffizient des Flächengewichtes kleiner als 15%, bevorzugt kleiner als 10%. Der Variationskoeffizient bezieht sich dabei zweckmäßigerweise auf eine Messfläche mit einem Durchmesser von 25 mm, bei Verwendung von jeweils 25 äquidistant gelegenen Prüfflächen.
  • Als Filamente für das erfindungsgemäß hergestellte Spinnvlies können im Rahmen der Erfindung sowohl Monokomponentenfilamente als auch Bikomponentenfilamente bzw. Mehrkomponentenfilamente eingesetzt werden. Bei den Bikomponentenfilamenten bzw. Mehrkomponentenfilamenten empfiehlt sich vor allem eine Kern-Mantel-Konfiguration. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen die für das Spinnvlies ersponnenen Filamente aus zumindest einem Polyolefin, empfohlenermaßen aus Polypropylen und/oder Polyethylen. Grundsätzlich können aber auch andere Rohstoffe wie Polyamid oder Polyethylenterephtalat (PET) und dergleichen eingesetzt werden. Die abgelegte Spinnvliesbahn kann im Übrigen außer mit einem Kalander auch auf andere Weise vorverfestigt bzw. verfestigt werden. Grundsätzlich könnte das Spinnvlies auch in Folgeprozessen weiter verändert werden, wie beispielsweise in einem Spannrahmen quergereckt werden. Die oben genannten Eigenschaften - insbesondere die gemessenen Festigkeiten bzw. Zugfestigkeiten - und das daraus resultierende MD/CD-Verhältnis beziehen sich aber auf den Zustand des Spinnvlieses nach der ersten Vorverfestigung bzw. Verfestigung, wenn also die Filamentorientierung noch nicht nachträglich gezielt - beispielsweise durch Reckung bzw. Querreckung - beeinflusst wurde.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Spinnvliese mit relativ hoher Festigkeit bzw. Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD-Richtung) hergestellt werden können. Insbesondere können erfindungsgemäß die Festigkeiten so eingestellt werden, dass keine großen Unterschiede zwischen den Festigkeiten bzw. Zugfestigkeiten in Maschinenrichtung einerseits und quer zur Maschinenrichtung andererseits feststellbar sind. Folglich kann problemlos ein Zugfestigkeitsverhältnis MD/CD von 0,8 bis 1,2 und bevorzugt von 0,9 bis 1,1 eingestellt werden. Dabei ist diese Einstellung einfach, funktionssicher und reproduzierbar möglich. Weiterhin kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine sehr homogene und gleichmäßige Ablage der Filamente erreicht werden. Das bedeutet, dass eine optimale Deckung bzw. Opazität des Spinnvlieses erzielt wird. Fehlstellen oder Löcher in der Filamentablage können problemlos vermieden werden. Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfacher und funktionssicherer Weise ein optimaler Kompromiss zwischen einem ausgeglichenen Festigkeitsverhältnis MD/CD zum einen und einer sehr homogenen Ablage zum anderen erzielt werden kann. Bei Spinnvliesen mit Flächengewichten unter 40 g/m2 - die vorzugsweise für Hygieneanwendungen eingesetzt werden - ist vor allem eine gute Deckung bzw. Opazität des Spinnvlieses wesentlich. Die Realisierung dieser vorteilhaften Eigenschaften ging bei den bislang bekannten Spinnvliesen meistens zu Lasten der Querfestigkeiten (CD-Festigkeiten). Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann für diese leichten Spinnvliese sowohl eine gute Deckung bzw. Opazität als auch eine ausreichende Querfestigkeit verwirklicht werden. Bei Spinnvliesen mit Flächengewichten über 40 g/m2 sind hohe Querfestigkeiten wesentlich. Die Realisierung dieser hohen Querfestigkeiten ging bei den bislang bekannten Verfahren zu Lasten der Homogenität der Filamentablage. Vor allem bei größeren Öffnungswinkeln des Diffusors entstanden inakzeptable inhomogene Filamentablagen. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann auch für diese schwereren Spinnvliese sowohl eine hohe Querfestigkeit (CD-Festigkeit) als auch eine akzeptable homogene Filamentablage erreicht werden. Hervorzuheben ist weiterhin, dass die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit verhältnismäßig einfachen und kostengünstigen Mitteln realisiert werden können. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert: Es wurden Spinnvliese gemäß den Beispielen 1 bis 4 hergestellt, wobei alle Spinnvliese aus Endlosfilamenten aus Homo-Polypropylen der Firma Borealis (HF420FB) mit einem Schmelzflussindex von 19 g/min bestanden. Alle Spinnvliese wurden mit einem Kalander aus zwei Kalanderwalzen mit einer Prägefläche von 20% und einer Walzentemperatur beider Walzen von 155 °C kalandriert bzw. verfestigt. Das Flächengewicht aller Spinnvliese betrug 65 g/m2 und die Filamentfeinheit betrug 1,7 Denier. Das Beispiel 1 betrifft die Herstellung eines Spinnvlieses nach dem Stand der Technik mit einer Sekundärluftzahl VP/VS von deutlich kleiner als 4,5, nämlich 3,0. Dagegen betreffen die Beispiele 2 bis 4 Spinnvliese, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Sekundärluftzahl VP/VS von größer 4,5 hergestellt wurden. In der Tabelle ist neben der Sekundärluftzahl VP/VS der gesamte Sekundärluftvolumenstrom Vs in m3/h angegeben sowie der durch den ersten Lufteintrittsspalt eingeführte Volumenstrom VS1 der Sekundärluft (in m3/h) und der durch den zweiten Lufteintrittsspalt eingeführte Volumenstrom VS2 der Sekundärluft (in m3/h). Außerdem ist der Öffnungswinkel α des Diffusors sowie die mittlere Saugluftgeschwindigkeit vL in m/sec der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes des Diffusors und oberhalb des Ablagesiebbandes aufgeführt. Weiterhin ist das Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Querrichtung (CD) als MD/CD angegeben sowie der Variationskoeffizient CVT der Zugfestigkeit und der Variationskoeffizient cvFL des Flächengewichtes. Es zeigt sich hier, dass das erfindungsgemäße Beispiel 3 die besten Ergebnisse aufweist. Hier wurde mit einer asymmetrischen Sekundärluftvolumenzufuhr gearbeitet sowie mit einer Sekundärluftzahl VP/VS größer 4,5. Der Öffnungswinkel α des Diffusors beträgt hier 3° und liegt damit im sehr bevorzugten Bereich von 2,5° bis 4°. Die Volumenströme beziehen sich auf Breiten der Lufteintrittspalte von 1,25 m. - Im Beispiel 4 ist lediglich ein Lufteintrittspalt vorgesehen bzw. aktiv. Dabei erhält man eine weniger homogene Spinnvliesablage. Nichtsdestoweniger ist diese Spinnvliesablage für verschiedenste Anwendungen geeignet. Eine Vorrichtung mit lediglich einem Lufteintrittspalt bietet den Vorteil einer einfacheren Konstruktion und ist weniger komplex im Hinblick auf die Einstellungen und den Pflegeaufwand.
    Beispiel VS VS1 VS2 VP/VS α vL MD/CD CVT CVFL
    1 2400 1200 1200 3,0 3° 15-30 1,26 4,75 8,9
    2 1200 600 600 6,2 7,5° 10-20 0,84 29,97 16,8
    3 900 300 600 7,9 3° 10-20 1,03 5,94 9,8
    4 600 0 600 11,9 3° 10-20 1,03 11,58 13,6
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert: Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Einsatz von zwei Lufteintrittspalten,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt A aus der Fig. 1,
    Fig. 3a, b
    einen Diffusor nach dem Stand der Technik und einen Diffusor der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    Fig. 4
    einen vergrößerten Ausschnitt B aus der Fig. 1.
  • In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung eines Spinnvlieses 1 aus Filamenten 2, insbesondere aus Filamenten 2 aus thermoplastischem Kunststoff dargestellt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filamente 2 zunächst mittels einer in Fig. 1 erkennbaren Spinneinrichtung 3 ersponnen. Die Filamente werden anschließend zur Kühlung durch eine Kühlvorrichtung 4 geführt. An die Kühlvorrichtung 4 schließt bevorzugt und im Ausführungsbeispiel ein Zwischenkanal 5 an, der die Kühlvorrichtung 4 mit einer Verstreckeinrichtung 6 bzw. mit einem Verstreckschacht 7 der Verstreckeinrichtung 6 verbindet. Der Verstreckeinrichtung 6 ist in Strömungsrichtung der Filamente ein Diffusor 8 nachgeschaltet. Nach bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel ist das Aggregat aus der Kühlvorrichtung 4 und der Verstreckeinrichtung 6 bzw. das Aggregat aus der Kühlvorrichtung 4, dem Zwischenkanal 5 und der Verstreckeinrichtung 6 als geschlossenes System ausgebildet. Außer der Zufuhr von Kühlluft in der Kühlvorrichtung 4 erfolgt in diesem Aggregat keine weitere Luftzufuhr. Die durch die Verstreckeinrichtung bzw. durch den Verstreckschacht 7 geführte Luft wird hier als Primärluft oder als Prozessluft bezeichnet.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass zwischen der Verstreckeinrichtung 6 bzw. zwischen dem Verstreckschacht 7 und dem Diffusor 8 zwei bezüglich der Maschinenrichtung (MD) gegenüberliegende Lufteintrittspalte 9, 10 angeordnet sind. Durch diese Lufteintrittspalte 9, 10 wird ein Sekundärluftvolumenstrom Vs in den Diffusor 8 eingeführt. Dabei strömt durch den ersten Lufteintrittspalt 9 ein erster Sekundärluftvolumenstrom VS1 und durch den dem ersten Lufteintrittspalt 9 in Maschinenrichtung nachgeschalteten zweiten Lufteintrittspalt 10 strömt ein zweiter Sekundärluftvolumenstrom VS2. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Verstreckschacht 7, die Lufteintrittspalte 9, 10 und der Diffusor 8 über die Anlagenbreite bzw. Produktionsbreite quer zur Maschinenrichtung erstrecken. Erfindungsgemäß wird das Verfahren so geführt, dass der Primärluftvolumenstrom VP der aus dem Verstreckschacht 7 austretenden Primärluft deutlich größer ist als der gesamte Sekundärluftvolumenstrom Vs (VS = VS1 + VS2). Erfindungsgemäß beträgt dieses Verhältnis von Primärluftvolumenstrom VP zum Sekundärluftvolumenstrom VS bzw. die Sekundärluftzahl VP/VS mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5. Nach besonders empfohlener Ausführungsform der Erfindung beträgt die Sekundärluftzahl mehr als 6 und gemäß einer Ausführungsvariante mehr als 6,5.
  • Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass der durch den ersten Lufteintrittspalt 9 eingeführte Sekundärluftvolumenstrom VS1 verschieden ist von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt 10 eingeführten Sekundärluftvolumenstrom VS2. Die Asymmetrie der Sekundärluftvolumenströme VS1 und VS2 hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt. Die Öffnungsweite bzw. Spaltbreite der Lufteintrittspalte 9, 10 liegt zweckmäßigerweise zwischen 5 und 15 mm. Eine besonders empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sekundärluftvolumenstrom um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20% und sehr bevorzugt um mindestens 25% und zweckmäßigerweise um höchstens 90%, bewährtermaßen um höchstens 80% kleiner ist als der andere Sekundärluftvolumenstrom. Es empfiehlt sich somit, dass durch einen Lufteintrittspalt 9, 10 eine geringere Sekundärluftmenge strömt als durch den anderen Lufteintrittspalt 9, 10. Zweckmäßigerweise ist die Öffnungsweite der beiden zwischen Verstreckschacht 7 und Diffusor 8 angeordneten Lufteintrittspalte 9, 10 unabhängig voneinander einstellbar und nach einer empfohlenen Ausführungsvariante der Erfindung ist die Öffnungsweite des einen Lufteintrittspaltes 9, 10 kleiner eingestellt als die Öffnungsweite des anderen Lufteintrittspaltes 9, 10.
  • Eine in den Figuren nicht dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass den zwischen Verstreckschacht 7 und Diffusor 8 angeordneten Lufteintrittspalten 9, 10 jeweils eine Luftkammer vorgeschaltet ist, wobei die Luftkammer zweckmäßigerweise einige Lufteinlassöffnungen, beispielsweise sechs über die Anlagenbreite verteilte Lufteinlassöffnungen aufweist. Die Sekundärluftzufuhr durch die Lufteintrittspalte 9, 10 kann über diese Lufteinlassöffnungen dosiert eingestellt werden. Die Sekundärluftvolumenströme VS1 und VS2 können dann an diesen Lufteinlassöffnungen beispielsweise mit Hilfe von Klappen, Schiebern, Gebläsen und dergleichen gesteuert und/oder geregelt werden. Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann in den Luftkammern bzw. an den Lufteinlassöffnungen jeweils zumindest ein Filter zur Filterung der einströmenden Sekundärluft vorhanden sein. Auf diese Weise kann effektiv ein Verstopfen der Lufteintrittspalte 9, 10 vermieden werden.
  • Nach besonders empfohlener Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel ist im Anschluss an die Verstreckeinrichtung 6 lediglich ein Diffusor 8 mit zwei zu einer Ablageeinrichtung 11 für die Filamente 2 divergierenden Diffusorwänden 12, 13 angeordnet. Es empfiehlt sich, dass der Öffnungswinkel α des Diffusors 8 größer ist als 2° und zweckmäßigerweise größer ist als 2,5°.Nach besonders bevorzugter Ausführungsform liegt der Öffnungswinkel α des Diffusors 8 im Bereich zwischen 2,5° und 4°. Die Messung des Öffnungswinkels α wird in der Fig. 2 veranschaulicht. Dabei wird der Öffnungswinkel α - wie in Fig. 2 veranschaulicht - durch den Austrittspalt 14 des Verstreckschachtes 7 und den Austrittspalt 15 des Diffusors 8 gemessen. Vorzugsweise beträgt im Übrigen die Breite B des Austrittspaltes 15 des Diffusors 8 mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes 14 des Verstreckschachtes 7.
  • Die Fig. 3a und 3b zeigen einen Diffusor 8 als Ablagesystem für die zum Spinnvlies 1 abgelegten Filamente 2. Dabei wird in der Fig. 3a eine Ablage der Filamente 2 nach dem Stand der Technik dargestellt. Hier erkennt man homogene Filamentdichte über den Querschnitt des Diffusors 8. Dagegen ist in der Fig. 3b eine Ablage der Filamente 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt. Dabei sind die durch den ersten Lufteintrittspalt 9 und durch den zweiten Lufteintrittspalt 10 eintretenden Sekundärluftvolumenströme VS1 und VS2 verschieden voneinander (VS1 ≠ VS2). Dabei ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3b der Sekundärluftvolumenstrom VS2 größer als der Sekundärluftvolumenstrom VS1. Dies führt dazu, dass die Filamente 2 im linken Bereich des Diffusors mit hoher Filamentdichte und homogen abgelegt werden. Aus dieser homogenen und engen Ablage resultiert eine gute Opazität des Spinnvlieses. Im rechten Bereich des Diffusors 8 ist dagegen eine geringe Filamentdichte zu beobachten und die Filamente 2 werden hier weit bzw. mit großen Radien abgelegt. Das führt zu vorteilhaft hohen Querfestigkeiten. Insoweit lässt sich durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise ein guter Kompromiss zwischen hoher Querfestigkeit einerseits und homogener Filamentablage andererseits erreichen.
  • Nach empfohlener Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel (s. insbesondere Fig. 4) sind die divergierenden Diffusorwände 12, 13 des Diffusors 8 asymmetrisch bezüglich einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene M einstellbar. Die Mittelebene M läuft bevorzugt und im Ausführungsbeispiel durch die Mitte des Verstreckschachtes 7 bezüglich der Maschinenrichtung. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist die Diffusorwand 12, die unter den ersten Lufteintrittspalt 9 mit dem kleineren zuströmenden Sekundärluftvolumenstrom VS1 angeordnet ist, näher zu der Mittelebene M hin positioniert. Im Ausführungsbeispiel ist die Öffnungsweite des ersten Lufteintrittspaltes 9 kleiner eingestellt als die Öffnungsweite des zweiten Lufteintrittspaltes 10, so dass die näher an der Mittelebene M positionierte Diffusorwand 12 unter dem engeren Lufteintrittspalt 9 angeordnet ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Unterschied des Abstandes der Diffusorwände 12, 13 von der Mittelebene M zumindest auf einer Höhenposition mindestens 5% beträgt bzw. mindestens 5 mm beträgt.
  • Nach sehr bevorzugter Ausführungsform ist die Ablageeinrichtung 11 der erfindungsgemäßen Vorrichtung als luftdurchlässiges Ablagesiebband 16 ausgebildet. Eine besondere empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass von der dem Spinnvlies 1 abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung 11 bzw. des luftdurchlässigen Ablagesiebbandes 16 her Saugluft durch die Ablageeinrichtung 11 bzw. durch das Ablagesiebband 16 gesaugt wird. Die Saugluftgeschwindigkeit vL bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit vL der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes 15 des Diffusors 8 und oberhalb der Ablageeinrichtung 11 bzw. oberhalb des Ablagesiebbandes 16 beträgt zweckmäßigerweise 5 bis 25 m/sec, bevorzugt 5 bis 20 m/sec und sehr bevorzugt 10 bis 20 m/sec. Durch das Absaugen wird Luft bzw. Prozessluft aus dem System entfernt und außerdem wird die unverfestigte Spinnvliesband an der Ablageeinrichtung 11 fixiert. Mit der Prozessluft bzw. Primärluft wird im Übrigen auch Sekundärluft sowie Umgebungsluft durch das Ablagesiebband 16 gesaugt.
  • Zweckmäßigerweise wird die Spinnvliesbahn aus den Filamenten 2 nach ihrer Ablage vorverfestigt und zwar bevorzugt und im Ausführungsbeispiel mittels eines Kalanders 17, der zwei Kalanderwalzen 18, 19 aufweist. Von diesen Kalanderwalzen 18, 19 ist zweckmäßigerweise zumindest eine Kalanderwalze 18 beheizt. - Bei dem auf diese Weise hergestellten kalandrierten Spinnvlies 1 beträgt das Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses 1 in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses 1 in Richtung quer zur Maschinenrichtung (CD) weniger als 1,3. Dieses Verhältnis MD/CD liegt nach besonders bevorzugter Ausführungsform zwischen 0,8 und 1,2.
  • Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel beträgt im Übrigen die Breite B des Austrittspaltes 15 des Diffusors 8 50 bis 170 mm, bevorzugt 60 bis 150 mm und sehr bevorzugt 70 bis 140 mm. Empfohlenermaßen liegt der Abstand a zwischen dem Diffusor 8 und dem Ablagesiebband 16 im Bereich zwischen 50 und 150 mm. Dabei wird der Abstand a zweckmäßigerweise zwischen dem tiefsten Punkt des Diffusors 8 bzw. zwischen dem tiefsten Ende einer Diffusorwand 12, 13 und der Oberfläche des Ablagesiebbandes 16 gemessen.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses (1) aus Filamenten (2), insbesondere aus Filamenten (2) aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Filamente (2) mittels zumindest einer Spinneinrichtung (3) ersponnen werden, anschließend gekühlt werden und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung (6) geleitet werden, wobei die Primärluft aus der Verstreckeinrichtung (6) mit einem Primärluftvolumenstrom VP austritt, wobei die Filamente (2) im Anschluss an die Verstreckeinrichtung (6) durch zumindest einen Diffusor (8) geführt werden, wobei zwischen Verstreckeinrichtung (6) und Diffusor (8) Sekundärluft mit einem Sekundärluftvolumenstrom VS in den Diffusor (8) eingeführt wird und wobei die Filamente (2) auf einer an den Diffusor (8) anschließenden Ablageeinrichtung (11) abgelegt werden und wobei das Verfahren mit der Maßgabe geführt wird, dass das Verhältnis des Primärluftvolumenstroms VP zum Sekundärluftvolumenstrom Vs bzw. die Sekundärluftzahl VP/VS mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filamente (2) zum Kühlen durch eine Kühlvorrichtung (4) mit zumindest einer Kühlkammer geführt werden und anschließend in die Verstreckeinrichtung (6) eingeführt werden und wobei das Aggregat aus Kühlvorrichtung (4) und Verstreckeinrichtung (6) als geschlossenes System ausgeführt ist, in dem außer der Zufuhr von Kühlluft keine weitere Luftzufuhr vorgesehen ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwischen der Verstreckeinrichtung (6) und dem Diffusor (8) ein erster Lufteintrittspalt (9) sowie ein zweiter Lufteintrittspalt (10) vorgesehen ist und wobei bevorzugt der durch den ersten Lufteintrittspalt (9) eingeführte Volumenstrom VS1 der Sekundärluft verschieden von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt (10) eingeführten Volumenstrom VS2 der Sekundärluft ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Sekundärluftvolumenstrom um mindestens 10% und empfohlenermaßen um mindestens 20% kleiner ist als der andere Sekundärluftvolumenstrom.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei ein Sekundärluftvolumenstrom um höchstens 90% und bevorzugt um höchstens 80% kleiner ist als der andere Sekundärluftvolumenstrom.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Öffnungsweite der beiden zwischen Verstreckeinrichtung (6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspalte (9, 10) bevorzugt unabhängig voneinander einstellbar ist und wobei zweckmäßigerweise die Öffnungsweite eines Lufteintrittspaltes (9, 10) kleiner eingestellt wird als die Öffnungsweite des anderen Lufteintrittspaltes (9, 10).
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwischen der Verstreckeinrichtung (6) und dem Diffusor (8) lediglich ein Lufteintrittsspalt (9 oder 10) vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Öffnungsweite des einen zwischen Verstreckeinrichtung (6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspaltes (9 oder 10) einstellbar ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest einem zwischen Verstreckeinrichtung (6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspalt (9, 10) zumindest eine Luftkammer vorgeschaltet ist, wobei die Luftkammer zumindest eine Lufteinlassöffnung, zweckmäßigerweise ein bis sechs Lufteinlassöffnungen aufweist und wobei die Sekundärluftzufuhr durch den Lufteintrittspalt (9, 10) über die zumindest eine Lufteinlassöffnung bzw. über die mehreren Lufteinlassöffnungen eingestellt bzw. dosiert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Öffnungswinkel α des Diffusors (8) größer als 2° und zweckmäßigerweise größer als 2,5° eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Breite B des Austrittspaltes (15) des Diffusors (8) mindestens 250 % der Breite b des Austrittspaltes (14) des Verstreckschachtes (7) der Verstreckeinrichtung (6) beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Diffusorwände (12, 13) des Diffusors (8) asymmetrisch bezüglich einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene M einstellbar sind und wobei die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand (12, 13) bevorzugt der Seite des Diffusors (8) zugeordnet wird, an der der geringere oder kein Sekundärluftvolumenstrom in den Diffusor (8) eintritt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ablageeinrichtung (11) für die Filamente (2) luftdurchlässig ausgebildet ist, wobei von der den Filamenten (2) abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung (11) Saugluft durch die Ablageeinrichtung (11) gesaugt wird und wobei die Saugluftgeschwindigkeit vL bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit vL dieser Saugluft zweckmäßigerweise 5 bis 25 m/sec, bevorzugt 5 bis 20 m/sec und sehr bevorzugt 10 bis 20 m/sec beträgt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Spinnvliesbahn aus den Filamenten (2) nach ihrer Ablage vorverfestigt bzw. verfestigt wird und bevorzugt mittels zumindest eines Kalanders (17) verfestigt bzw. vorverfestigt wird.
  15. Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses (1) aus Filamenten (2), insbesondere aus Filamenten (2) aus thermoplastischem Kunststoff, - mit einer Spinneinrichtung (3) zum Erspinnen der Filamente (2), mit einer Kühlvorrichtung (4) zum Abkühlen der ersponnenen Filamente (2) und mit einer an die Kühlvorrichtung (4) anschließenden Verstreckeinrichtung (6) mit Verstreckschacht (7) zum Verstrecken der Filamente (2), wobei die Filamente (2) zusammen mit einem Primärluftvolumenstrom VP aus dem Verstreckschacht (7) der Verstreckeinrichtung (6) austreten,
    wobei der Verstreckeinrichtung (6) bzw. dem Verstreckschacht (7) zumindest ein Diffusor (8) nachgeschaltet ist und wobei zwischen dem Verstreckschacht (7) und dem Diffusor (8) zumindest ein Lufteintrittspalt (9, 10) für Sekundärluft angeordnet ist, wobei der Primärluftvolumenstrom VP deutlich größer ist als der durch den zumindest einen Lufteintrittspalt (9, 10) einströmenden Sekundärluftvolumenstrom Vs und wobei die Breite B des Austrittspaltes (15) des Diffusors (8) mindestens 250 % der Breite b des Austrittspaltes (14) des Verstreckschachtes (7) beträgt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Breite B des Austrittspaltes (15) des Diffusors (8) 50 bis 170 mm, bevorzugt 60 bis 150 mm und sehr bevorzugt 70 bis 140 mm beträgt.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei der Abstand a zwischen dem Diffusor (8) und der Ablageeinrichtung (11) 30 bis 300 mm, bevorzugt 50 bis 250 mm und besonders bevorzugt 70 bis 200 mm beträgt.
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