EP4301912A1 - Verfahren zur herstellung zumindest eines filaments, bedampfungsvorrichtung zur durchführung eines derartigen verfahrens und filamentproduktionsanlage mit einer derartigen bedampfungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur herstellung zumindest eines filaments, bedampfungsvorrichtung zur durchführung eines derartigen verfahrens und filamentproduktionsanlage mit einer derartigen bedampfungsvorrichtung

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Publication number
EP4301912A1
EP4301912A1 EP22711507.8A EP22711507A EP4301912A1 EP 4301912 A1 EP4301912 A1 EP 4301912A1 EP 22711507 A EP22711507 A EP 22711507A EP 4301912 A1 EP4301912 A1 EP 4301912A1
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EP
European Patent Office
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steam
filament
steaming
dry
area
Prior art date
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Pending
Application number
EP22711507.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Erfindernennung liegt noch nicht vor Die
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG filed Critical Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Publication of EP4301912A1 publication Critical patent/EP4301912A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/86—Arrangements for taking-up waste material before or after winding or depositing
    • B65H54/88—Arrangements for taking-up waste material before or after winding or depositing by means of pneumatic arrangements, e.g. suction guns
    • 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
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • 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
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment

Definitions

  • the invention relates to a method for producing at least one filament, in particular an artificial turf filament, a packaging tape or a monofilament, preferably a group of filaments, a steaming device for carrying out such a method and a filament production plant with such a steaming device.
  • a method has already been proposed which comprises at least one stretching step in which the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament, is stretched. Steam flows around the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament, in a steaming area before and/or during stretching.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic method and a generic vapor deposition device with improved properties in terms of resource consumption, in terms of reproducibility of a filament quality and in terms of a reject quantity.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and claim 12, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the invention is based on a method for producing at least one filament, in particular an artificial turf filament, a packaging tape or a monofilament, preferably a group of filaments, with at least one stretching step in which the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament , is stretched, wherein the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament, is flowed around by steam in a steam treatment area before and/or during stretching.
  • At least one vapor parameter of the water vapor located in the vaporization area is controlled to counteract the formation of drops on the at least one filament.
  • the filament can be created as an endless plastic fiber, in particular for simultaneous further processing, or as a plastic fiber with a fixed length, in particular for subsequent further processing.
  • the method includes in particular a raw material processing step. In the raw material processing step, the at least one filament is produced, in particular as a monofilament or as a small ribbon.
  • the at least one filament can be produced as a single-component filament or as a multi-component, in particular multi-layer, filament, in particular as a bico or as a trico.
  • filaments are produced in parallel and further processed in particular as a group.
  • filaments within the family are spaced from each other.
  • the filaments of a group are particularly preferably arranged in the same plane, in particular in a horizontal plane, during the process.
  • a raw material with optional additives is preferably melted down by a raw material processing station of a filament production plant and formed into the filament, in particular extruded.
  • the base material includes, for example, polypropylene (PP), polyethylene (PE), in particular high-density polyethylene (PE-HD), linear low-density polyethylene (PE-LLD) and/or low-density polyethylene (PE-LD) , polyvinyl chloride, polystyrene,
  • Additives include, for example, UV stabilizers, colorants and/or heat stabilizers.
  • the filament consists in particular of at least 50%, preferably more than 75%, preferably at least 90%, particularly preferably more than 95%, based on a volume and/or a mass of the filament of the base material.
  • at least one further basic material with optional additives is melted down by the raw material processing station of the filament production plant, in particular separately from the basic material.
  • the base material and the at least one other base material are preferably extruded in a molten state with at least one extruder each of an extrusion device of the raw material processing station and brought together in a tool, in particular a spinning head, of the raw material processing station and formed into the filament.
  • the at least one further base material preferably comprises at least one of the materials already mentioned for the base material.
  • the additional base material can have the same composition as the base material or a different composition.
  • the same or different additives can be added to the further base material as to the base material.
  • an adhesion promoter in particular an additional adhesive layer, is applied between the base material and the further base material.
  • the base material and the at least one other base material together make up at least 50%, preferably more than 75%, preferably at least 90%, particularly preferably more than 95% of a total volume and/or a total mass of the filament.
  • the basic substance and the at least one further basic substance can comprise the same proportion or proportions of different sizes in the total volume and/or the total mass.
  • the base material and the at least one further base material preferably form different areas of a cross section of the filament.
  • the base material forms a core of the filament and the further base material forms an at least partial, in particular complete, sheathing of the core in the cross section of the filament (core-sheet method).
  • the base material and the further base material form different layers arranged in parallel in the cross section of the filament (side-by-side method).
  • the cross section of the filament preferably extends perpendicularly to a maximum longitudinal extent of the filament in the unwound state.
  • all cross-sections of the filament parallel to the cross-section already mentioned are identical in the unwound state, at least within the scope of a production accuracy of the method.
  • the method includes a winding step, in which the filament is wound onto a spool from a winding station of the filament production system.
  • each filament of the group of filaments is wound onto its own bobbin by the winding station or several winding stations of the filament production plant.
  • the filament is produced in an endless process, alternatively in an offline process.
  • the method is preferably intended to produce the filament, in particular in a drawn state of the filament, with a mass per unit length of less than 240 g/m, in particular less than 160 g/m, particularly preferably less than 80 g/m and particularly preferred to produce more than 0.01 g / m.
  • the filament is intended in particular as a starting material for an artificial turf, in particular as a pile yarn for a tuft of the artificial turf.
  • the filament is manufactured as a packaging tape or as a monofilament.
  • “Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, specially designed and/or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function is to be understood in particular to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.
  • the stretching step is carried out between the raw material processing step and the winding step.
  • the filament production plant comprises at least two filament conveyors, which transport, in particular pull, the filament from the raw material processing station to the winding station along a transport route of the filament production plant.
  • the filament conveyors preferably apply a tensile stress to the filament at least in sections along the transport section.
  • the filament conveyors preferably stretch a section of the filament that is located between the filament conveyors along the transport path, in particular by means of a different conveying speed of the filament conveyors.
  • the transport path can in particular lead along a straight line or have a two-dimensional or three-dimensional course by means of deflection elements of the filament production plant.
  • the steaming area is preferably arranged along the transport path between the filament conveyors.
  • the section that is stretched is particularly preferably located within the vapor deposition area.
  • the section that is stretched is located in a stretching area that borders on a side of the vapor deposition area that faces the winding device or that partially overlaps the vapor deposition area on this side.
  • the steaming area is limited in particular by a steaming chamber of a steaming device of the filament production plant.
  • the steaming device preferably produces an overpressure relative to the atmosphere in the steaming area.
  • the steaming device in the steaming area sets a continuous flow of steam, in particular dry steam, over the filament at least for the duration of the method.
  • the steam parameter is preferably monitored by at least one sensor element of the steaming device.
  • the steam parameter can be monitored in particular in the steaming area, before the water vapor, in particular the dry steam, is admitted into the steaming area and/or after the water vapor, in particular the dry steam, is let out of the steaming area.
  • the steam parameter is preferably a state variable of the water vapor, in particular dry steam, for example a temperature, a pressure, a moisture content or the like, and/or a flow variable, for example a volume flow, a flow rate or the like.
  • the steam parameter can be detected directly by means of the sensor element or can be determined indirectly as a function of sensor data from the sensor element, in particular by a control or regulating unit of the filament production system or the steaming device.
  • a “control or regulation unit” is to be understood in particular as a unit with at least one electronic control system.
  • Control electronics is to be understood in particular as a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit.
  • the steam parameter is preferably controlled by the control or regulation unit, particularly preferably regulated.
  • the steaming device is intended in particular to uniformly heat the section of the filament to be stretched.
  • the control or regulation unit is intended in particular to set the steam parameters in such a way that condensation of the Water vapor, in particular the dry vapor, can be counteracted on the filament.
  • the control or regulating unit keeps the humidity of the water vapor below a threshold value, in particular below a 100% rel. Humidity, preferably below a 50% rel.
  • Humidity preferably below a 25% rel. Humidity, at an entry temperature of the filament in the vapor deposition area.
  • the water vapor is particularly preferably fed in as dry vapor in the vaporization area.
  • the control or regulation unit controls or regulates at least one process parameter of the steaming area, for example a wall temperature of the steaming chamber, in order to counteract the formation of droplets within the steaming area, and in particular within components of the steaming device that are fluidically connected to the steaming area.
  • Controlling or regulating the at least one process parameter can preferably counteract a cooling of the steam, in particular the dry steam, when it comes into contact with the steaming chamber.
  • the steaming area, in particular the steaming chamber is preferably designed to support a laminar flow of the water vapor, in particular the dry steam, in particular to counteract turbulence and accumulation areas of the water vapor, in particular the dry steam.
  • the risk of droplet formation on the filament can advantageously be kept low as a result of the configuration according to the invention.
  • a risk of local cooling of the filament in particular an inhomogeneous temperature distribution within the filament, can advantageously be kept low.
  • an additional device for drying the filament can advantageously be dispensed with.
  • an advantageously homogeneous curing of the filament can be achieved.
  • an advantageously constant quality of the filament can be achieved.
  • the method can be carried out with an advantageously low water consumption.
  • the filament can advantageously be drawn quickly.
  • an advantageously high throughput of the filament production plant can be achieved.
  • physical parameters in particular the steam parameters, such as a temperature of the steam, a pressure of the steam, a quantity of steam and/or a steam distribution in the steaming chamber can advantageously be flexibly adapted to a material type and/or composition of the filament be adjusted.
  • single-component filaments and multi-component filaments can advantageously be produced reliably.
  • the steam in particular the dry steam
  • a steam generator of the steaming device evaporates water to produce the steam, in particular the dry steam.
  • the steam, in particular the dry steam is particularly preferably heated by the steam generator to a temperature of more than 150.degree. C., particularly preferably of more than 170.degree.
  • the steam, in particular the dry steam is preferably heated by the steam generator to a temperature of less than 400°C, in particular of less than 350°C, particularly preferably of less than 300°C.
  • the steaming device obtains the steam, in particular the dry steam, from an external steam source.
  • the steaming device includes a heating and/or cooling unit for adjusting the temperature of the water vapor, especially the dry steam, drawn in particular from an external steam source, before an inlet into the steaming area.
  • the moisture content of the water vapor can advantageously be kept low as a result of the design according to the invention.
  • the steam is superheated to set the steam parameter before it is admitted into the steaming area, in particular in order to generate dry steam.
  • the steam generator particularly preferably generates the steam as dry steam.
  • An evaporator of the steam generator preferably generates saturated steam by heating water.
  • a superheater of the steam generator preferably generates the steam, which is in the form of dry steam, by further heating the saturated steam.
  • the steam generator preferably comprises electric steam generator heating elements for heating the water and/or superheating the steam.
  • the control or regulating unit sets the steam generator heating elements to regulate the temperature of the steam, in particular the dry steam.
  • a mass ratio of gaseous water in the water vapor to a total mass of the water vapor at an inlet into the steaming area is more than 0.9, preferably more than 0.95, more preferably more than 0.99.
  • the configuration according to the invention makes it possible to keep the risk of precipitation of liquid water contained in the water vapor advantageously low.
  • a temperature to which the steam, in particular the dry steam, is brought before an inlet into the steaming area is set in at least one method step as a function of the steam parameter of the steaming area.
  • the control or regulating unit preferably specifies the temperature as a function of the steam parameter to which the steam, in particular the dry steam, is brought before an inlet into the steaming area.
  • the control or regulation unit increases the temperature in order to reduce a risk of droplet formation.
  • the control or regulating unit preferably controls or regulates an adjustment of the pressure of the steam, in particular the dry steam, by means of an inlet valve of the steaming device.
  • control or regulating unit varies the temperature in particular so that the steam, in particular the dry steam, has a minimum temperature when it exits the steaming area, in particular it is still present as dry steam.
  • control or regulation unit varies the temperature of the steam, in particular the dry steam, upstream of the inlet valve between 125°C and 400°C, preferably between 150°C and 350°C, particularly preferably between 170°C and 300°C.
  • control or regulation unit lowers the temperature in order to save energy and/or reduce thermo-mechanical stress of the filament, in particular when the risk of drop formation is below a tolerance value.
  • control or regulation unit assesses the risk of droplet formation at least based on the vapor parameter and optionally based on other parameters.
  • Further parameters include in particular the process parameter of the vapor deposition area, a filament parameter of the filament, in particular a filament temperature, a flexural strength of the filament or the like, an environmental parameter of an area surrounding the vapor deposition device, in particular the transport route, for example an ambient temperature, an ambient pressure, an air humidity or similar. Due to the configuration according to the invention, the method can advantageously react flexibly to production conditions. In particular, despite adverse production conditions, a risk of droplet formation can advantageously be kept low. In particular, energy consumption and/or water consumption can advantageously be kept low under favorable production conditions.
  • the steam in particular the dry steam
  • the steam generator or the external steam source preferably applies a pressure of more than 2 bar, in particular more than 3 bar, to the steam, in particular to the dry steam.
  • the steam generator or the external steam source preferably applies a pressure of less than 11 bar, in particular less than 7 bar, particularly preferably less than 4 bar, to the steam, in particular the dry steam.
  • the inlet valve of the steaming device preferably sets a pressure of the water vapor, in particular of the dry steam, within the steaming area. In particular, the inlet valve sets a pressure of less than 2 bar, preferably less than 1 bar, particularly preferably less than 0.5 bar, above atmospheric.
  • the control or regulation unit adjusts an expansion of the water vapor, in particular the dry steam, by means of the inlet valve in such a way that the temperature of the water vapor, in particular the dry steam, in the steam treatment area is at least greater than 100° C., preferably greater than 110° C., particularly preferably remains above 115°C.
  • the control or regulating unit in particular depending on the base material used and/or the at least one other base material for the filament, adjusts an expansion of the steam, in particular the dry steam, by means of the inlet valve in such a way that the temperature of the steam, in particular of the dry steam, in the steaming area below 200°C, in particular below 175°C, preferably below 150°C. Due to the configuration according to the invention, the steam, in particular the dry steam, can advantageously be generated efficiently and transported to the steaming area.
  • an inlet valve for admitting the steam, in particular the dry steam, into the steaming area in ok
  • the control or regulating unit uses the inlet valve to regulate the pressure within the steam treatment area, in particular as a function of the steam parameter.
  • the inlet valve is preferably designed as a control valve.
  • the inlet valve is particularly preferably designed as a pneumatic control valve. Due to the configuration according to the invention, a pressure adjustment of the steam, in particular of the dry steam, can advantageously be flexibly adapted to the steam parameters when it is fed into the steaming region. In particular, a risk of droplet formation can advantageously be kept low.
  • a temperature of the steam in particular the dry steam
  • the control or regulation unit regulates the temperature of the steam, in particular by controlling the steam generator, the inlet valve and optionally an electrical heating element of the steaming device.
  • the heating element is preferably arranged on, in particular an outer wall, of the vapor deposition chamber, in particular in order to heat a wall of the vapor deposition chamber.
  • the heating element is let into or integrated into a wall of the vapor deposition chamber.
  • the heating element is particularly preferably arranged at points in the steaming chamber which have a high risk of droplet formation, in particular due to thermal bridges and/or accumulation areas for the steam, in particular the dry steam, such as in particular corners, inlets and/or outlets for the steam, in particular the dry steam, and/or for the filament.
  • a risk of condensation of the water vapor, in particular of the dry vapor can advantageously be kept low as a result of the design according to the invention.
  • the water vapor in particular the dry vapor
  • the steam is particularly preferably sucked out of the steaming area by means of a fan of the steaming device.
  • Steam, in particular dry steam is particularly preferred removed as one point, in particular at at least two points, from the vapor deposition area.
  • steam outlets of the vapor deposition chamber are arranged in different chamber halves of the vapor deposition chamber, with the chamber halves being arranged next to one another in particular along the transport path.
  • the steam outlets are arranged on the same surface, preferably a floor, alternatively a ceiling, of the steaming chamber.
  • the vapor outlets are arranged on opposite side walls of the vapor deposition chamber, in particular along the transport route.
  • the steam outlets are arranged in an environment where there is a high risk of droplet formation, for example due to thermal bridges, accumulation areas for the water vapor, in particular the dry vapor, or the like.
  • the steam outlets face an inlet opening and/or outlet opening of the steaming chamber, which are provided for guiding the filament through the steaming chamber.
  • a single steam outlet of the steaming chamber extends over a substantially entire longitudinal extent of the steaming chamber along the transport route of the filament .
  • the control or regulating unit preferably adjusts the fan as a function of the steam parameter and/or as a function of a setting of the inlet valve.
  • the fan is provided to limit a maximum dwell time, and in particular an associated heat emission, of the water vapor, in particular of the dry vapor, within the steaming area. Due to the configuration according to the invention, a flow of the steam, in particular of the dry steam, through the steaming area can advantageously be precisely controlled. In particular, a risk of turbulence within the vapor deposition area can advantageously be kept low. In addition, an advantageously high level of personal protection for an operator of the steaming device can be achieved.
  • the steam, in particular the dry steam be distributed over a plurality of steam inlets in the steaming area in order to achieve a homogeneous distribution of the steam, in particular the dry steam.
  • the steaming chamber includes an inlet area in which the steam, in particular the dry steam, in the Vaporization chamber is admitted.
  • the steaming device preferably comprises a distribution system which is arranged in particular in the inlet area.
  • the distribution system is fluidically connected to the inlet valve.
  • the distribution system comprises a large number of openings to allow the steam, in particular the dry steam, to pass from the inlet area into the steaming area.
  • the distribution system distributes the steam, in particular the dry steam, homogeneously in the steaming area.
  • a main extension plane of the distribution system preferably runs at least essentially parallel to the transport route, in particular at least to the section of the transport route in the vapor deposition area.
  • a “main extension plane” of a structural unit is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of an imaginary cuboid which just completely encloses the structural unit and in particular runs through the center point of the cuboid.
  • “Substantially parallel” is to be understood here in particular as an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, with the direction relative to the reference direction deviating in particular by less than 8°, advantageously less than 5° and particularly advantageously less than 2°.
  • the steaming chamber preferably includes a line unit for guiding the steam, in particular the dry steam, from the inlet valve to the distribution system.
  • the distribution system is formed by the line unit.
  • the line unit to form the distribution system has a flat sub-area, in particular a ladder-shaped, rake-shaped, wavy line-shaped or spiral-shaped sub-area, on which the multiple steam inlets, in particular openings or nozzles, are arranged for an inlet of the water vapor, in particular the dry steam, into the inlet area .
  • the distribution system preferably comprises at least two steam inlets which are arranged at least essentially parallel to the transport route.
  • the distribution system preferably comprises at least two steam inlets which are arranged transversely to the transport path.
  • the configuration according to the invention enables an advantageously homogeneous distribution of the water vapor, in particular the dry vapor, to be achieved in the steaming area.
  • the method comprises a further stretching step, before which and/or during which hot air flows around the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament.
  • the filament production plant comprises at least one further filament conveyor, which is arranged along the transport route after the filament conveyors already mentioned.
  • the further stretching step is carried out by the further filament conveyor and one of the two filament conveyors, in particular by means of a different conveying speed of the filament conveyors involved.
  • the filament production plant includes a hot-air oven, which is arranged along the transport route between the further filament conveyor and one of the two filament conveyors.
  • the further stretching step with hot air is carried out after the stretching step with steam, in particular with dry steam.
  • the further stretching step in particular analogously to the stretching step, is carried out with steam, in particular dry steam.
  • the method comprises a fixing step, during which hot air or steam, in particular dry steam, flows around the at least one filament, in particular the artificial turf filament, the packaging tape or the monofilament.
  • the fixing step is carried out in particular between the stretching step, in particular the further stretching step, and the winding step.
  • the fixing step is carried out in particular by a fixing station of the filament production plant.
  • the fixing station includes a closed fixing area, through which the transport section runs and in which the hot air or steam, in particular dry steam, flows around the filament.
  • the method includes a further fixing step, which is carried out by a further fixing station of the filament production plant.
  • the further fixing step is carried out in particular between the fixing step and the winding step.
  • the further fixing step is omitted if steam, in particular dry steam, is used to fix the filament in the first fixing step.
  • steam in particular dry steam
  • a shorter fusing area is used for the fusing step than when forced air is used.
  • the steam, in particular the dry steam, for the fixing step can be generated by the same steam generator as the steam, in particular the dry steam, for the stretching step or by a further steam generator of the steaming device.
  • the configuration according to the invention advantageously makes it possible to achieve homogeneous material properties of the filament.
  • the vapor deposition device comprises a vapor deposition chamber for receiving the portion of the filament to be drawn.
  • the vapor deposition chamber has a longitudinal axis which is aligned at least essentially parallel to that of the transport path.
  • the vapor deposition chamber surrounds the section of the transport section in particular in a cylindrical manner, in particular with the longitudinal axis being the same as a cylinder axis.
  • the vapor deposition chamber includes a frame for a horizontal alignment of the longitudinal axis.
  • the vapor deposition chamber includes the distribution system.
  • the Flaupter extension plane of the distribution system is in particular arranged at least essentially parallel to the longitudinal axis in the interior of the vapor deposition chamber.
  • the distribution system divides the interior of the vapor deposition chamber into the vapor deposition area and the inlet area.
  • the vapor deposition chamber includes the line unit, which opens into the inlet area.
  • the steaming device includes in particular the inlet valve, which is connected to the line unit.
  • the vapor deposition chamber comprises at least two vapor outlets. The steam outlets are arranged in particular in the steaming area.
  • the steam outlets are arranged on the floor, alternatively on the ceiling, of the steaming chamber.
  • the steaming device includes in particular the fan for sucking off the Steam, in particular the dry steam, from the steaming area.
  • the steaming device preferably comprises the at least one sensor element for detecting the steam parameter.
  • a filament production plant for the production of at least one filament, in particular the one already mentioned, in particular an artificial turf filament, a packaging tape or a monofilament, with a steaming device according to the invention and with at least one raw material processing station proposed spinning the filament.
  • the filament production plant includes an additional steaming device, which in particular is arranged downstream of the steaming device, in particular for a repetition of the stretching step.
  • the filament production system includes at least one, preferably one or two, additional steaming devices and/or at least the hot-air oven and optionally another hot-air oven for carrying out the further stretching step with steam, in particular with dry steam, or with hot air.
  • the raw material processing station includes in particular a dosing device for dosing the base material and optionally the additives.
  • the raw material processing station comprises in particular at least one further dosing device for dosing the at least one further base material and optionally the additives.
  • the raw material processing station includes in particular a melting device for melting the base material and optionally the additives.
  • the raw material processing station includes in particular a further melting device for melting the further basic material and optionally the additives.
  • the raw material processing station preferably comprises an extrusion device for shaping the filament from the melted base material and optionally from the at least one further base material.
  • the raw material processing station preferably comprises at least one water bath for cooling the extruded filament.
  • the filament production plant comprises in particular at least the two filament conveyors and the additional filament conveyor for transporting and stretching the Filaments along the transport route.
  • the filament production system includes in particular the fixing station and optionally the further fixing station.
  • the filament production plant comprises at least one fibrillating device for fibrillating the filament designed as a small ribbon.
  • the filament production system preferably comprises at least the winding device for winding the filament onto the bobbin.
  • the filament production plant preferably includes the steam generator for generating the steam, in particular the dry steam.
  • the steam generator is preferably fluidically connected to the steaming area via the inlet valve.
  • the filament production system preferably includes the control or regulation unit for setting the steam parameter, in particular for controlling the inlet valve and/or the steam generator.
  • the method according to the invention, the vapor deposition device according to the invention and/or the filament production plant according to the invention should/should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the method according to the invention, the vapor deposition device according to the invention and/or the filament production plant according to the invention can/can have a number of individual elements, components and units as well as method steps that differs from the number specified here in order to fulfill a function described herein.
  • values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a filament production plant according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a vapor deposition device according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a steam generator of the filament production plant
  • FIG. 4 shows a schematic flow chart of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a filament production plant 28.
  • the filament production plant 28 is designed in particular as an extrusion spinning plant.
  • the filament production plant 28 is provided in particular for the production of at least one filament 12 .
  • the filament 12 is designed in particular as an artificial turf filament, as a packaging tape or as a monofilament.
  • the filament production plant 28 comprises at least one raw material processing station 30.
  • the filament production plant 28 comprises in particular a front filament conveyor 32.
  • the filament production plant 28 comprises a steaming device 26.
  • the filament production plant 28 comprises in particular a rear filament conveyor 38.
  • the filament production plant 28 preferably comprises a flow air oven 40.
  • the filament production plant optionally comprises 28 a fibrillation device 36.
  • the filament production plant 28 preferably comprises a further filament conveyor 42.
  • the filament production plant 28 preferably comprises at least one fixing station 44.
  • the filament production plant 28 optionally comprises at least one further fixing station 46.
  • the filament production plant 28 comprises in particular an additional filament conveyor 48.
  • the filament production plant 28 comprises preferably a coating device 50.
  • the coating device 50 is in particular trained as a roller preparator.
  • Filament production system 28 preferably includes at least one sheet sorter 52.
  • Filament production system 28 preferably includes at least one winding device 54.
  • Filament production system 28 preferably includes at least one steam generator 34.
  • the filament production plant 28 includes in particular a control or regulation unit 62 for carrying out a method 10 for producing the at least one filament 12, which is explained in more detail in FIG.
  • the front filament conveyor 32, the rear filament conveyor 38, the further filament conveyor 42 and/or the additional filament conveyor 48 are provided in particular for transporting the filament 12 along a transport path from the raw material processing station 30 to the winding device 54.
  • the front filament conveyor 32 is arranged along the transport route, in particular between the raw material processing station 30 and the steaming device 26 .
  • the steaming device 26 is preferably arranged along the transport route between the front filament conveyor 32 and the rear filament conveyor 38 .
  • the steam generator 34 is fluidically connected in particular to the steaming device 26 .
  • the steam generator 34 is arranged, for example, on a floor above, to the side or below the transport path.
  • the steam generator 34 and the steaming device 26 are arranged directly adjacent to one another and/or arranged in a common housing.
  • the rear filament conveyor 32 is arranged along the transport route, in particular between the hot-air oven 40 and the further filament conveyor 42 .
  • the fibrillation device 36 is arranged along the transport route, in particular between the hot-air oven 40 and the further filament conveyor 38 .
  • the further filament conveyor 38 is preferably arranged along the transport path between the hot-air oven 40, in particular the fibrillation device 36, and the fixing station 44.
  • the fixing station 44 is preferably arranged along the transport route between the further filament conveyor 38 and the further fixing station 46, in particular the additional filament conveyor 48.
  • the further fixing station 46 is preferably arranged between the fixing station 46 and the additional filament conveyor 48 along the transport route.
  • the additional filament conveyor 48 is preferably arranged along the transport route between the coating device 50 and the fixing station 44, in particular the further fixing station 46.
  • the coating device 50 is preferably arranged between the additional filament conveyor 48 and the blade sorter 52 along the transport route.
  • the share sorter 52 is preferably arranged along the transport route between the coating device 50 and the winding device 54 .
  • FIG. 2 shows the vapor deposition device 26.
  • the vapor deposition device 26 comprises, in particular, at least one vapor deposition chamber which delimits a vapor deposition region 16.
  • the steaming device 26 comprises a line unit for conducting water vapor 18, in particular dry steam, from a steam source, in particular the steam generator 34 or an external steam source, into the steaming area 16.
  • the steaming device 26, in particular the line unit preferably comprises several within the steaming chamber Steam inlets 22, 24 for feeding the steam 18, in particular the dry steam, into the steaming area 16.
  • the steaming device 26 preferably comprises at least one distribution system 67 within the steaming chamber.
  • the steaming chamber preferably comprises at least two steam outlets 108, 116, in particular two steam outlets of the distribution system 67 , for letting off the steam 18, in particular the dry steam, from the steaming area 16.
  • the steaming device 26 preferably comprises at least one fan 60 for sucking off the steam 18, in particular of the dry steam, from the steaming area 16.
  • the fan 60 is arranged in particular on at least one of the steam outlets 108, 116.
  • the steaming chamber comprises a steamer drain 66 for draining condensed water from the steaming chamber.
  • the steaming device 26 preferably comprises at least one electric heating element 68 for heating the steaming chamber, in particular a wall of the steaming chamber.
  • the steaming device 26, in particular the channel unit preferably comprises at least one valve 56 for manually disconnecting and connecting the steam inlets 22, 24 to the steam source, in particular the steam generator 34.
  • the steaming device 26, in particular the channel unit preferably comprises at least one inlet valve 20.
  • the Inlet valve 20 is provided in particular for regulating a steam parameter of the steam 18, in particular the dry steam.
  • the intake valve 20 is controlled by the control or regulating unit 62 .
  • the inlet valve 20 is preferably designed as a pneumatic control valve.
  • the steaming device 26 preferably comprises at least one pressure sensor 58 for monitoring the pressure of the steam 18, in particular the dry steam.
  • the pressure sensor 58 is arranged in particular between the inlet valve 20 and the steam inlets 22, 24, in particular outside the steaming chamber.
  • the pressure sensor 58 is particularly at the Control or regulating unit 62 connected.
  • the line unit preferably includes a drain 64, in particular with a pressure relief valve, for draining water vapor 18, in particular dry steam, from the line unit.
  • Steaming device 26 optionally includes at least one sensor element in steaming region 16.
  • the sensor element is embodied as a temperature sensor, infrared sensor, thermal imaging camera or the like, in particular for detecting a temperature of water vapor 18, in particular dry steam, of filament 12 and/or an inner wall of the vaporization chamber.
  • the sensor element is designed as a further pressure sensor for detecting a pressure of the water vapor 18, in particular of the dry vapor, in the vaporization region 16.
  • the sensor element is a moisture sensor for detecting a moisture content of the water vapor 18, in particular the dry vapor.
  • the sensor element is connected to the control or regulating unit 62 .
  • FIG. 3 shows the steam generator 34.
  • the steam generator 34 includes in particular a water inlet 72 for an inlet of liquid water into the steam generator 34.
  • the steam generator 34 preferably includes at least one feed water tank 74 for intermediate storage of the water.
  • the water inlet 72 opens out at the feed water tank 74.
  • the steam generator 34 preferably comprises at least one feed water heating element in the feed water tank 74 for preheating the water in the feed water tank 74.
  • the steam generator 34 preferably comprises at least one feed water temperature sensor 80 for monitoring a temperature of the water in the feed water tank 74.
  • the steam generator 34 preferably comprises at least one feed water temperature controller 86, in particular an electrical switch for activating or deactivating the feed water heating element, for setting a feed water temperature of the water in the feed water tank 74 by the control or regulating unit 62.
  • the water in the feed water tank 74 is particularly preferably heated to a temperature of between 50° C. and 70° C. to release the water vapor 18, in particular the dry steam.
  • the steam generator 34 preferably includes an evaporator 76, in particular for evaporating the water from the feed water tank 74.
  • the feed water tank 74 is fluidically connected to the evaporator 76.
  • the steam generator 34 includes at least one evaporator heating element in the evaporator 76 for evaporating the water.
  • the steam generator 34 preferably includes at least one evaporator temperature sensor 82 for monitoring a temperature of a saturated steam generated by the evaporator 76 .
  • the steam generator 34 preferably includes at least one evaporator temperature controller 88, in particular an electrical switch for activating or deactivating the evaporator heating element, for setting a saturated steam temperature of the saturated steam by the control or regulating unit 62.
  • the saturated steam is particularly preferably used to produce the Water vapor 18, in particular the dry steam, heated to a temperature between 130 ° C and 180 ° C.
  • the control or regulating unit 62 particularly preferably sets a target value for the saturated steam temperature of the saturated steam as a function of a pressure of the saturated steam, in particular of a target pressure of the water vapor 18, in particular of the dry steam.
  • the steam generator 34 preferably includes a water bypass 100 connected to the evaporator 76 for draining water from the evaporator 76.
  • the water bypass 100 preferably has a pneumatic control valve which is controlled in particular by the control or regulating unit 62 .
  • the steam generator 34 preferably includes a steam bypass connected to the evaporator 76, in particular with a pressure relief valve, for releasing steam from the evaporator 76.
  • the steam generator 34 includes in particular an expansion tank 94.
  • the water bypass 100 preferably opens into the expansion tank 94
  • the steam bypass 102 preferably opens into the equalizing tank 94.
  • the equalizing tank 94 has in particular a generator steam outlet 96 for discharging steam from the steam generator 34 that is unused or unusable, in particular in the course of the method 10.
  • the equalizing tank 94 comprises in particular a generator water outlet 98 for draining water from the steam generator 34.
  • the steam generator 34 preferably includes a superheater 78, in particular for superheating the saturated steam from the evaporator 76.
  • the superheater 78 is fluidically connected to the evaporator 76.
  • the steam generator 34 preferably comprises at least one dry steam heating element in the superheater 78 for superheating the saturated steam.
  • the steam generator 34 preferably comprises at least one dry steam temperature sensor 84 for monitoring a Temperature of the steam generated by the superheater 78 18, in particular the dry steam.
  • Steam generator 34 preferably includes at least one dry-steam temperature controller 90, in particular an electrical switch for activating or deactivating the dry-steam heating element, for setting a temperature of steam 18, in particular dry steam, by control or regulating unit 62 Steam 18, in particular dry steam, is heated to a temperature between 180°C and 300°C.
  • the control or regulating unit 62 particularly preferably sets a target value for the temperature of the water vapor 18, in particular the dry steam, as a function of a target pressure of the water vapor 18, in particular the dry steam.
  • a dry steam outlet of the superheater 78 is connected in particular to the steaming device 26 .
  • the steam generator 34 preferably includes a dry steam bypass 92 connected to the superheater 78 for letting out the steam 18, in particular the dry steam, from the superheater 78.
  • the dry steam bypass 92 preferably has a pneumatic control valve, which is controlled in particular by the control or control unit 62 is controlled.
  • the dry steam bypass 92 preferably opens into the expansion tank 94.
  • FIG. 4 shows a flow chart of the method 10.
  • the method 10 is preferably provided for the production of a group of filaments 12.
  • the method 10 includes in particular a raw material processing step 118 in which the raw material processing station 30 spins the filament 12, in particular a group of filaments 12.
  • the method 10 comprises at least one stretching step 14.
  • the at least one filament 12 is stretched, in particular by means of the front filament conveyor 32 and the rear filament conveyor 38.
  • the front filament conveyor 32 and the rear filament conveyor 38 act on one located in the steaming region 16 Section of the filament 12 with a tensile stress along the transport path.
  • the at least one filament 12 has steam 18, in particular dry steam, flowing around it in the steaming region 16 during stretching.
  • At least one steam parameter of the steam 18 located in the steaming area 16, in particular of the dry steam, is controlled to counteract the formation of drops on the at least one filament 12.
  • the method 10 comprises a further stretching step 15.
  • the further stretching step 15 the at least one filament 12 is in particular stretched once more, in particular by means of the rear filament conveyor 38 and the additional filament conveyor 42. While the at least one filament 12 is being stretched, processing air flows around it, in particular by means of the processing air oven 40.
  • the rear filament conveyor is subjected to pressure 32 and the further filament conveyor 42 a section of the filament 12 located in the flow air oven 40 with a tensile stress along the transport path.
  • the method 10 optionally includes fibrillating 120 the filament 12 formed as a ribbon.
  • the fibrillating 120 is performed by the fibrillating device 36 .
  • the fibrillation 120 is omitted.
  • the fibrillation 120 is preferably carried out after the further stretching step 15 .
  • Method 10 includes a fixing step 122.
  • the fixing step 122 the at least one filament 12 is flowed around with processing air or steam 18, in particular the dry steam, in particular by means of the fixing station 44.
  • the method 10 optionally includes a further fixing step 124, in particular if in the fixing step 122, in which the filament air flows around the filament 12 again, in particular by means of the further fixing station 46.
  • the method 10 preferably includes a coating step 126.
  • the coating device 50 applies a preparation liquid to the filament in the coating step 126 12 on.
  • the method 10 optionally includes a sorting step 128.
  • the group sorter 52 assigns the individual filaments 12 of the group to one, in particular one each, bobbin of the winding device.
  • the method 10 includes, in particular, a winding step 130.
  • the winding device 54 winds the filament 12 onto a bobbin, in particular the individual filaments 12 onto a bobbin each.
  • the method 10 includes in particular a steam generation step 104.
  • the steam generator 34 produces the steam 18, in particular the dry steam, in the steam generation step 104.
  • the steam 18, in particular the dry steam is heated to a temperature of more than 125° C. in front of an inlet in the steaming area 16 in order to adjust the steam parameters.
  • the steam 18, in particular the dry steam is superheated to set the steam parameter before it is admitted into the steaming area 16.
  • the method 10 includes a steam injection step 106.
  • the steam 18, in particular the dry steam is admitted into the steaming region 16.
  • the control or regulating unit 62 controls the inlet valve 20 during the steam feeding step 106 in order to feed the steam 18, in particular the dry steam, into the steaming region 16 in a controlled manner.
  • the steam 18, in particular the dry steam is expanded at an inlet into the steaming area 16.
  • the water vapor 18, in particular the dry steam is admitted into the steaming area 16 distributed over the plurality of steam inlets 22, 24 of the distribution system 67 in order to achieve a homogeneous distribution of the water vapor 18, in particular the dry steam.
  • the steam 18, in particular the dry steam flows around the section of the filament 12 located in the steaming region 16.
  • the steam 18 admitted in the steaming region 16, in particular the dry steam flows continuously from the steam inlets 22, 24 to the steam outlets 108, 116.
  • the method 10 includes a vapor removal step 110.
  • the water vapor 18, in particular the dry vapor is actively removed from the vaporization region 16, in particular sucked off.
  • the fan 60 sucks the water vapor 18, in particular the dry vapor, out of the steaming area 16.
  • the control or regulating unit 62 preferably carries out a pressure regulation 114 .
  • the control or regulation unit 62 controls the fan 60 and/or the inlet valve 20 and optionally the steam generator 34 in the course of the pressure regulation 114.
  • the inlet valve 20 is used to admit the water vapor 18, in particular the dry steam, into the steaming area 16 depending on controlled by the steam parameter.
  • the control or regulation unit 62 carries out the pressure regulation 114a in order to generate a constant overpressure relative to the atmosphere in the steaming area 16 and in particular to support a homogeneous distribution of the water vapor 18, in particular the dry vapor.
  • the control or regulating unit 62 preferably carries out temperature regulation 112 .
  • control or regulating unit 62 controls the steam generator 34 and optionally the inlet valve 20 and optionally the heating element 68 as part of the temperature regulation 112.
  • a temperature to which the water vapor 18, in particular the dry steam, pre an inlet into the steaming area 16 is set depending on the steam parameter of the steaming area 16 .
  • the control or regulation unit 62 carries out the temperature regulation 112 in order to prevent the water vapor 18, in particular the dry steam, from cooling down below a threshold value.
  • a temperature of the steam 18, in particular the dry steam, in the steaming area 16 is kept above a pressure-dependent condensation temperature of the steam 18, in particular the dry steam.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filaments (12), insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, bevorzugt einer Schar von Filamenten, mit zumindest einem Verstreckungsschritt (14), in welchem das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, verstreckt wird, wobei das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, in einem Bedampfungsbereich (16) vor und/oder während einer Verstreckung von Wasserdampf (18) umströmt wird. Es wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Dampfparameter des in dem Bedampfungsbereich (16) befindlichen Wasserdampfs (18), insbesondere in Form von Trockendampf zu einem Entgegenwirken einer Tropfenbildung an dem zumindest einen Filament (12) kontrolliert wird.

Description

Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filaments, Bedampfungsvorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens und Filamentproduktionsanlage mit einer derartigen
Bedampfungsvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filaments, insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, bevorzugt einer Schar von Filamenten, eine Bedampfungsvorrichtung zu einer Durchführung eines solchen Verfahrens und eine Filamentproduktionsanlage mit einer solchen Bedampfungsvorrichtung.
Es ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, das zumindest einen Verstreckungsschritt umfasst, in welchem das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, verstreckt wird. Das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, wird in einem Bedampfungsbereich vor und/oder während einer Verstreckung von Wasserdampf umströmt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Bedampfungsvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Ressourcenverbrauchs, hinsichtlich einer Reproduzierbarkeit einer Filamentqualität und hinsichtlich einer Ausschussmenge bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 12 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filaments, insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, bevorzugt einer Schar von Filamenten, mit zumindest einem Verstreckungsschritt, in welchem das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, verstreckt wird, wobei das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, in einem Bedampfungsbereich vor und/oder während einer Verstreckung von Wasserdampf umströmt wird.
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Dampfparameter des in dem Bedampfungsbereich befindlichen Wasserdampfs, insbesondere in Form von Trockendampf, zu einem Entgegenwirken einer Tropfenbildung an dem zumindest einen Filament kontrolliert wird. Das Filament kann als Endlos-Kunststofffaser erstellt, insbesondere zu einer gleichzeitigen Weiterverarbeitung, oder als Kunststofffaser mit einer festgelegten Länge erstellt werden, insbesondere zu einer nachgelagerten Weiterverarbeitung. Das Verfahren umfasst insbesondere einen Rohstoffverarbeitungsschritt. In dem Rohstoffstoffverarbeitungsschritt wird das zumindest eine Filament, insbesondere als Monofilament oder als Bändchen, hergestellt. Das zumindest eine Filament kann als einkomponentiges Filament oder als mehrkomponentiges, insbesondere mehrschichtiges, Filament, insbesondere als Bico oder als Trico, hergestellt werden. Optional werden mehrere Filamente parallel hergestellt und insbesondere als Schar weiterverarbeitet. Vorzugsweise sind Filamente innerhalb der Schar voneinander beabstandet angeordnet. Besonders bevorzugt werden die Filamente einer Schar während des Verfahrens in derselben Ebene, insbesondere in einer horizontalen Ebene, angeordnet. Vorzugsweise wird in dem Rohstoffverarbeitungsschritt von einer Rohstoffverarbeitungsstation einer Filamentproduktionsanlage ein Grundstoff mit optionalen Zusatzstoffen eingeschmolzen und zu dem Filament geformt, insbesondere extrudiert. Der Grundstoff umfasst beispielsweise Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), insbesondere High-Density-Polyethylen (PE-HD), Linear-Low-Density Polyethylen (PE- LLD) und/oder Low-Density-Polyethylen (PE-LD), Polyvinylchlorid, Polystyrol,
Polyurethan, Polyethylenterephthalat, Polyamid, Polyester und/oder einen anderen dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden synthetischen Kunststoff, insbesondere auf Erdölbasis. Zusatzstoffe umfassen beispielsweise UV-Stabilisatoren, Farbstoffe und/oder Wärmestabilisatoren. Das Filament besteht insbesondere zumindest zu 50 %, bevorzugt zu mehr als 75 %, vorzugsweise zumindest zu 90 %, besonders bevorzugt zu mehr als 95 %, bezogen auf ein Volumen und/oder eine Masse des Filaments aus dem Grundstoff. Optional wird in dem Rohstoffverarbeitungsschritt von der Rohstoffverarbeitungsstation der Filamentproduktionsanlage zumindest ein weiterer Grundstoff mit optionalen Zusatzstoffen, insbesondere getrennt von dem Grundstoff, eingeschmolzen. Der Grundstoff und der zumindest eine weitere Grundstoff werden vorzugsweise in einem geschmolzenen Zustand mit zumindest je einem Extruder einer Extrusionsvorrichtung der Rohstoffverarbeitungsstation extrudiert und in einem Werkzeug, insbesondere einem Spinnkopf, der Rohstoffverarbeitungsstation zusammengeführt und zu dem Filament geformt. Der zumindest eine weitere Grundstoff umfasst bevorzugt zumindest eines der für den Grundstoff bereits genannten Materialien. Der weitere Grundstoff kann dieselbe Zusammensetzung wie der Grundstoff oder eine andere Zusammensetzung aufweisen. Dem weiteren Grundstoff können die gleichen oder unterschiedliche Zusatzstoffe zugefügt werden, wie dem Grundstoff. Optional wird zwischen dem Grundstoff und dem weiteren Grundstoff ein Haftvermittler, insbesondere eine zusätzliche Klebeschicht, aufgetragen. Vorzugsweise machen der Grundstoff und der zumindest einen weiteren Grundstoff gemeinsam zumindest 50 %, bevorzugt mehr als 75 %, vorzugsweise zumindest 90 %, besonders bevorzugt mehr als 95 %, eines Gesamtvolumens und/oder einer Gesamtmasse des Filaments aus. Der Grundstoff und der zumindest einen weitere Grundstoff können den gleichen Anteil oder unterschiedlich große Anteile an dem Gesamtvolumen und/oder der Gesamtmasse umfassen. Der Grundstoff und der zumindest eine weitere Grundstoff bilden vorzugsweise unterschiedliche Bereiche eines Querschnitts des Filaments aus. Beispielsweise bildet der Grundstoff einen Kern des Filaments und der weitere Grundstoff eine zumindest teilweise, insbesondere vollständige, Ummantelung des Kerns in dem Querschnitt des Filaments aus (core-sheet Verfahren). Beispielsweise bilden der Grundstoff und der weitere Grundstoff in dem Querschnitt des Filaments unterschiedliche parallel angeordnete Schichten aus (side-by- side Verfahren). Der Querschnitt des Filaments erstreckt sich in einem abgewickelten Zustand des Filaments vorzugsweise senkrecht zu einer maximalen Längserstreckung des Filaments in dem abgewickelten Zustand. Vorzugsweise sind alle zu dem bereits genannten Querschnitt parallelen Querschnitte des Filaments in dem abgewickelten Zustand zumindest im Rahmen einer Produktionsgenauigkeit des Verfahrens identisch. Das Verfahren umfasst insbesondere einen Wickelschritt, in welchem das Filament von einer Wickelstation der Filamentproduktionsanlage auf einen Spulenkörper aufgewickelt wird. Insbesondere wird jedes Filament der Schar an Filamenten von der Wickelstation oder mehreren Wickelstationen der Filamentproduktionsanlage auf einen eigenen Spulenkörper aufgewickelt. Das Filament wird insbesondere in einem Endlos-Prozess hergestellt, alternativ in einem Offline-Prozess. Vorzugsweise ist das Verfahren dazu vorgesehen, das Filament, insbesondere in einem verstreckten Zustand des Filaments, mit einer Masse pro Einheitslänge von weniger als 240 g/m, insbesondere von weniger als 160 g/m, besonders bevorzugt von weniger als 80 g/m und besonders bevorzugt von mehr als 0,01 g/m herzustellen. Das Filament ist insbesondere als Ausgangsmaterial für einen Kunstrasen, insbesondere als Polgarn zu einem Tutten des Kunstrasens, vorgesehen. Alternativ wird das Filament als Verpackungsband oder als Monofilament hergestellt. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Der Verstreckungsschritt wird insbesondere zwischen dem Rohstoffverarbeitungsschritt und dem Wickelschritt ausgeführt. Insbesondere umfasst die Filamentproduktionsanlage zumindest zwei Filamentförderer, welche das Filament von der Rohstoffverarbeitungsstation zu der Wickelstation entlang einer Transportstrecke der Filamentproduktionsanlage transportieren, insbesondere ziehen. Bevorzugt beaufschlagen die Filamentförderer das Filament zumindest streckenweise mit einer Zugspannung entlang der Transportstrecke. Bevorzugt verstrecken die Filamentförderer einen Abschnitt des Filaments, welcher sich entlang der Transportstrecke zwischen den Filamentförderern befindet, insbesondere mittels einer unterschiedlichen Fördergeschwindigkeit der Filamentförderer. Die Transportstrecke kann insbesondere entlang einer Geraden führen oder mittels Umlenkelementen der Filamentproduktionsanlage einen zweidimensionalen oder dreidimensionalen Verlauf aufweisen. Der Bedampfungsbereich ist bevorzugt entlang der Transportstrecke zwischen den Filamentförderern angeordnet. Besonders bevorzugt befindet sich der Abschnitt, der verstreckt wird, innerhalb des Bedampfungsbereichs. Alternativ befindet sich der Abschnitt, der verstreckt wird, in einem Verstreckungsbereich, der an einer der Wickelvorrichtung zugewandten Seite des Bedampfungsbereichs angrenzt oder an dieser Seite mit dem Bedampfungsbereich teilweise überlappt. Der Bedampfungsbereich ist insbesondere durch eine Bedampfungskammer einer Bedampfungsvorrichtung der Filamentproduktionsanlage begrenzt. Bevorzugt stellt die Bedampfungsvorrichtung in dem Bedampfungsbereich einen Überdruck gegen Atmosphäre her. Insbesondere stellt die Bedampfungsvorrichtung in dem Bedampfungsbereich zumindest für eine Dauer des Verfahrens eine fortwährende Strömung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, über das Filament hinweg ein.
Vorzugsweise wird der Dampfparameter von zumindest einem Sensorelement der Bedampfungsvorrichtung überwacht. Der Dampfparameter kann insbesondere in dem Bedampfungsbereich, vor einem Einlass des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in den Bedampfungsbereich und/oder nach einem Auslass des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, aus dem Bedampfungsbereich überwacht werden. Vorzugsweise ist der Dampfparameter eine Zustandsgröße des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, beispielsweise eine Temperatur, ein Druck, ein Feuchtigkeitsgehalt oder dergleichen, und/oder eine Strömungsgröße, beispielsweise ein Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit oder dergleichen. Der Dampfparameter kann unmittelbar mittels des Sensorelements erfasst werden oder mittelbar in Abhängigkeit von Sensordaten des Sensorelements ermittelt werden, insbesondere von einer Steuer- oder Regeleinheit der Filamentproduktionsanlage oder der Bedampfungsvorrichtung. Unter einer „Steuer- oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Bevorzugt wird der Dampfparameter von der Steuer- oder Regeleinheit gesteuert, besonders bevorzugt geregelt. Die Bedampfungsvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, den zu verstreckenden Abschnitt des Filaments gleichmäßig zu erwärmen. Die Steuer- oder Regeleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, den Dampfparameter so einzustellen, dass einer Kondensation des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, an dem Filament entgegengewirkt werden kann. Insbesondere hält die Steuer- oder Regeleinheit durch Einstellen des Dampfparameters eine Feuchtigkeit des Wasserdampfs unterhalb eines Schwellwerts, insbesondere unterhalb einer 100%-rel. Feuchtigkeit, bevorzugt unterhalb einer 50%-rel. Feuchtigkeit, vorzugsweise unterhalb einer 25%-rel. Feuchtigkeit, bei einer Eintrittstemperatur des Filaments in den Bedampfungsbereich. Besonders bevorzugt wird der Wasserdampf als Trockendampf in dem Bedampfungsbereich eingespeist. Optional steuert oder regelt die Steuer- oder Regeleinheit zumindest einen Prozessparameter des Bedampfungsbereichs, beispielsweise eine Wandtemperatur der Bedampfungskammer, um einer Tropfenbildung innerhalb des Bedampfungsbereichs, und insbesondere innerhalb fluidtechnisch mit dem Bedampfungsbereich verbundenen Komponenten der Bedampfungsvorrichtung, entgegenzuwirken. Es kann vorzugsweise durch eine Steuerung oder Regelung des zumindest einen Prozessparameters einer Abkühlung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, bei Kontakt mit der Bedampfungskammer entgegengewirkt werden. Vorzugsweise ist der Bedampfungsbereich, insbesondere die Bedampfungskammer, dazu ausgelegt, eine laminare Strömung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, zu unterstützen, insbesondere Verwirbelungen und Staubereichen des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, entgegenzuwirken.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Risiko einer Tropfenbildung an dem Filament vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere kann ein Risiko einer lokalen Abkühlung des Filaments, insbesondere einer inhomogenen Temperaturverteilung innerhalb des Filaments, vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere kann vorteilhaft auf eine zusätzliche Vorrichtung zu einem Trocknen des Filaments verzichtet werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft homogene Aushärtung des Filaments erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft gleichbleibende Qualität des Filaments erreicht werden. Insbesondere kann das Verfahren mit einem vorteilhaft geringen Wasserverbrauch ausgeführt werden. Insbesondere kann das Filament vorteilhaft schnell verstreckt werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft hoher Durchsatz der Filamentproduktionsanlage erreicht werden. Ferner können physikalische Parameter, insbesondere der Dampfparameter, wie eine Temperatur des Dampfs, ein Druck des Dampfs, eine Dampfmenge und/oder eine Dampfverteilung in der Bedampfungskammer vorteilhaft flexibel an eine Materialart und/oder Zusammensetzung des Filaments angepasst werden. Insbesondere können einkomponentige Filamente und mehrkomponentige Filamente vorteilhaft zuverlässig hergestellt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, zu einer Einstellung des Dampfparameters vor einem Einlass in dem Bedampfungsbereich auf eine Temperatur von mehr als 125°C erhitzt wird. Insbesondere verdampft ein Dampferzeuger der Bedampfungsvorrichtung Wasser zu einer Herstellung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs. Besonders bevorzugt wird der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, von dem Dampferzeuger auf eine Temperatur von mehr als 150°C, besonders bevorzugt von mehr als 170°C, erhitzt. Vorzugsweise wird der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, von dem Dampferzeuger auf eine Temperatur von weniger als 400°C, insbesondere von weniger als 350°, besonders bevorzugt von weniger als 300°C, erhitzt. Alternativ bezieht die Bedampfungsvorrichtung den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, von einer externen Dampfquelle. Optional umfasst die Bedampfungsvorrichtung ein Heiz- und/oder Kühlaggregat zu einer Anpassung der Temperatur des, insbesondere von einer externen Dampfquelle bezogenen, Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Feuchtigkeit des Wasserdampfs vorteilhaft niedrig gehalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Wasserdampf zu einer Einstellung des Dampfparameters vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich überhitzt wird, insbesondere um Trockendampf zu erzeugen. Besonders bevorzugt erzeugt der Dampferzeuger den Wasserdampf als Trockendampf. Vorzugsweise erzeugt ein Verdampfer des Dampferzeugers Sattdampf durch Erhitzen von Wasser. Bevorzugt erzeugt ein Überhitzer des Dampferzeugers den als Trockendampf ausgebildeten Wasserdampf durch ein weiteres Erhitzen des Sattdampfs. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger elektrische Dampferzeuger-Fleizelemente zu einem Erhitzen des Wassers und/oder einem Überhitzen des Wasserdampfs. Insbesondere stellt die Steuer- oder Regeleinheit die Dampferzeuger-Fleizelemente zu einer Regelung einer Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, ein. Insbesondere beträgt ein Masseverhältnis von gasförmigem Wasser in dem Wasserdampf zu einer Gesamtmasse des Wasserdampfs bei einem Einlass in den Bedampfungsbereich mehr als 0,9, bevorzugt mehr als 0,95, besonders bevorzugt mehr als 0,99. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Risiko eines Niederschlags von in dem Wasserdampf enthaltenem flüssigem Wasser vorteilhaft niedrig gehalten werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine Temperatur, auf welche der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich gebracht wird, in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von dem Dampf parameter des Bedampfungsbereichs eingestellt wird. Vorzugsweise gibt die Steuer- oder Regeleinheit die Temperatur in Abhängigkeit von dem Dampfparameter vor, auf welchen der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich gebracht wird. Insbesondere erhöht die Steuer- oder Regeleinheit die Temperatur, um ein Risiko einer Tropfenbildung zu senken. Vorzugsweise steuert oder regelt die Steuer- oder Regeleinheit eine Anpassung eines Drucks des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, mittels eines Einlassventils der Bedampfungsvorrichtung. Denkbar ist jedoch auch eine direkte Anpassung der Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, beispielsweise mittels des Dampferzeugers und/oder mittels des Heiz- und/oder Kühlaggregats. Die Steuer oder Regeleinheit variiert die Temperatur insbesondere, so dass der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, bei einem Austritt aus dem Bedampfungsbereich eine Mindesttemperatur aufweist, insbesondere immer noch als Trockendampf vorliegt. Insbesondere variiert die Steuer- oder Regeleinheit die Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, stromaufwärts des Einlassventils zwischen 125°C und 400°C, bevorzugt zwischen 150°C und 350°C, besonders bevorzugt zwischen 170°C und 300°C. Insbesondere senkt die Steuer- oder Regeleinheit die Temperatur, um Energie zu sparen und/oder thermomechanischen Stress des Filaments zu reduzieren, insbesondere wenn das Risiko einer Tropfenbildung unter einem Toleranzwert liegt. Insbesondere beurteilt die Steuer- oder Regeleinheit das Risiko einer Tropfenbildung zumindest anhand des Dampfparameters und optional anhand weiterer Parameter. Weitere Parameter umfassen insbesondere den Prozessparameter des Bedampfungsbereichs, einen Filamentparameter des Filaments, insbesondere eine Filamenttemperatur, eine Biegefestigkeit des Filaments oder dergleichen, einen Umgebungsparameter einer Umgebung der Bedampfungsvorrichtung, insbesondere der Transportstrecke, beispielsweise eine Umgebungstemperatur, einen Umgebungsdruck, eine Luftfeuchtigkeit oder dergleichen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das Verfahren vorteilhaft flexibel auf Produktionsbedingungen reagieren. Insbesondere kann trotz widriger Produktionsbedingungen ein Risiko einer Tropfenbildung vorteilhaft niedrig gehalten werden. Insbesondere kann bei günstigen Produktionsbedingungen ein Energieverbrauch und/oder Wasserverbrauch vorteilhaft niedrig gehalten werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, bei einem Einlass in den Bedampfungsbereich expandiert wird. Vorzugsweise beaufschlagt der Dampferzeuger oder die externe Dampfquelle den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, mit einem Druck von mehr als 2 bar, insbesondere von mehr als 3 bar. Bevorzugt beaufschlagt der Dampferzeuger oder die externe Dampfquelle den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, mit einem Druck von weniger als 11 bar, insbesondere weniger als 7 bar, besonders bevorzugt weniger als 4 bar. Vorzugsweise stellt das Einlassventil der Bedampfungsvorrichtung einen Druck des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, innerhalb des Bedampfungsbereichs ein. Insbesondere stellt das Einlassventil einen Druck von weniger als 2 bar, bevorzugt von weniger als 1°bar, besonders bevorzugt von weniger als 0,5 bar, über Atmosphäre ein. Vorzugsweise stellt die Steuer- oder Regeleinheit eine Expansion des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, mittels des Einlassventils so ein, dass die Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich zumindest größer als 100°C, bevorzugt größer 110°C, besonders bevorzugt über 115°C bleibt. Vorzugsweise stellt die Steuer- oder Regeleinheit, insbesondere in Abhängigkeit von dem verwendeten Grundstoff und/oder dem zumindest einen weiteren Grundstoff für das Filament, eine Expansion des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, mittels des Einlassventils so ein, dass sich die Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich unter 200°C, insbesondere unter 175°C, bevorzugt unter 150°C einstellt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, vorteilhaft effizient erzeugt und zu dem Bedampfungsbereich transportiert werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass ein Einlassventil zu einem Einlassen des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in den Bedampfungsbereich in io
Abhängigkeit von dem Dampfparameter geregelt wird. Insbesondere regelt die Steuer oder Regeleinheit mittels des Einlassventils den Druck innerhalb des Bedampfungsbereichs, insbesondere in Abhängigkeit von dem Dampfparameter. Vorzugsweise ist das Einlassventil als Regelventil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Einlassventil als Pneumatik-Regelventil ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Druckanpassung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, bei einer Einspeisung in den Bedampfungsbereich vorteilhaft flexibel an den Dampf parameter angepasst werden. Insbesondere kann ein Risiko einer Tropfenbildung vorteilhaft niedrig gehalten werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich oberhalb einer Kondensationstemperatur des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, gehalten wird. Insbesondere regelt die Steuer- oder Regeleinheit die Temperatur des Wasserdampfs, insbesondere durch ein Steuern des Dampferzeugers, des Einlassventils und optional eines elektrischen Heizelements der Bedampfungsvorrichtung. Das Heizelement ist vorzugsweise an, insbesondere einer Außenwand, der Bedampfungskammer angeordnet, insbesondere um eine Wand der Bedampfungskammer zu erhitzen. Optional ist das Heizelement in eine Wand der Bedampfungskammer eingelassen oder integriert. Besonders bevorzugt ist das Heizelement an Stellen der Bedampfungskammer angeordnet, welche ein hohes Risiko einer Tropfenbildung aufweisen, insbesondere aufgrund von Kältebrücken und/oder Staubereichen für den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, wie insbesondere Ecken, Einlässen und/oder Auslässen für den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, und/oder für das Filament. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Risiko eines Kondensierens des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, vorteilhaft gering gehalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, aktiv aus dem Bedampfungsbereich entfernt, insbesondere abgesaugt, wird. Besonders bevorzugt wird der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, mittels eines Ventilators der Bedampfungsvorrichtung aus dem Bedampfungsbereich abgesaugt. Besonders bevorzugt wird der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf an mehr als einer Stelle, insbesondere an zumindest zwei Stellen, aus dem Bedampfungsbereich entfernt. Insbesondere sind Dampfauslässe der Bedampfungskammer in unterschiedlichen Kammerhälften der Bedampfungskammer angeordnet, wobei die Kammerhälften insbesondere entlang der Transportstrecke aneinander angeordnet sind. Insbesondere sind die Dampfauslässe an derselben Fläche, bevorzugt einem Boden, alternativ einer Decke , der Bedampfungskammer angeordnet. Alternativ sind die Dampfauslässe an, insbesondere entlang der Transportstrecke, gegenüberliegenden Seitenwänden der Bedampfungskammer angeordnet. Vorzugsweise sind die Dampfauslässe in einer Umgebung angeordnet, welche ein hohes Risiko einer Tropfenbildung aufweisen, beispielsweise aufgrund von Kältebrücken, Staubereichen für den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, oder dergleichen. Besonders bevorzugt sind die Dampfauslässe einer Eintrittsöffnung und/oder Austrittsöffnung der Bedampfungskammer zugewandt, welche zu einem Durchführen des Filaments durch die Bedampfungskammer vorgesehen sind Alternativ zu mehreren Dampfauslässen erstreckt sich ein einzelner Dampfauslass der Bedampfungskammer über eine im Wesentlichen gesamte Längserstreckung der Bedampfungskammer entlang der Transportstrecke des Filaments. Vorzugsweise stellt die Steuer- oder Regeleinheit den Ventilator in Abhängigkeit von dem Dampfparameter und/oder in Abhängigkeit von einer Einstellung des Einlassventils ein. Insbesondere ist der Ventilator dazu vorgesehen, eine maximale Verweildauer, und insbesondere eine damit verbundene Wärmeabgabe, des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, innerhalb des Bedampfungsbereichs zu begrenzen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Strömung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, durch den Bedampfungsbereich vorteilhaft genau kontrolliert werden. Insbesondere kann ein Risiko von Verwirbelungen innerhalb des Bedampfungsbereichs vorteilhaft gering gehalten werden. Darüber hinaus kann ein vorteilhaft hoher Personenschutz für einen Bediener der Bedampfungsvorrichtung erzielt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, zur Erreichung einer homogenen Verteilung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, über mehrere Dampfeinlässe verteilt in den Bedampfungsbereich eingelassen wird. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungskammer einen Einlassbereich, in welchem der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, in die Bedampfungskammer eingelassen wird. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung ein Verteilersystem, das insbesondere in dem Einlassbereich angeordnet ist. Das Verteilersystem ist insbesondere fluidtechnisch an dem Einlassventil angeschlossen. Insbesondere umfasst das Verteilersystem eine Vielzahl an Öffnungen zu einem Durchlass des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, von dem Einlassbereich in den Bedampfungsbereich. Insbesondere verteilt das Verteilersystem den Wasserdampf, insbesondere den Trockendampf, homogen in dem Bedampfungsbereich. Eine Haupterstreckungsebene des Verteilersystems verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der Transportstrecke, insbesondere zumindest zu dem Abschnitt der Transportstrecke in dem Bedampfungsbereich. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ einer Baueinheit soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher die Baueinheit gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungskammer eine Leitungseinheit zu einer Führung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, von dem Einlassventil zu dem Verteilersystem. Optional wird das Verteilersystem von der Leitungseinheit gebildet. Beispielsweise weist die Leitungseinheit zur Bildung des Verteilersystems einen flächigen Teilbereich auf, insbesondere einen leiterförmigen, rechenförmigen, schlagenlinienförmigen oder spiralförmigen Teilbereich, an welchem die mehreren Dampfeinlässe, insbesondere Öffnungen oder Düsen, zu einem Einlass des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in den Einlassbereich angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst das Verteilersystem zumindest zwei Dampfeinlässe, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu der Transportstrecke angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst das Verteilersystem zumindest zwei Dampfeinlässe, die quer zu der Transportstrecke angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft homogene Verteilung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich erzielt werden. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Verfahren einen weiteren Verstreckungsschritt umfasst, vor welchem und/oder während welchem das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, mit Heißluft umströmt wird. Insbesondere umfasst die Filamentproduktionsanlage zumindest einen weiteren Filamentförderer, der entlang der Transportstrecke nach den bereits genannten Filamentförderern angeordnet ist. Insbesondere wird der weitere Verstreckungsschritt durch den weiteren Filamentförderer und einen der zwei Filamentförderer ausgeführt, insbesondere mittels einer unterschiedlichen Fördergeschwindigkeit der beteiligten Filamentförderer. Insbesondere umfasst die Filamentproduktionsanlage einen Heißluftofen, der entlang der Transportstrecke zwischen dem weiteren Filamentförderer und einem der zwei Filamentförderer angeordnet ist. Insbesondere wird der weitere Verstreckungsschritt mit Heißluft nach dem Verstreckungsschritt mit Wasserdampf, insbesondere mit Trockendampf, ausgeführt. Alternativ wird der weitere Verstreckungsschritt, insbesondere analog zum Verstreckungsschritt, mit Wasserdampf, insbesondere Trockendampf, durchgeführt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft zuverlässige Verstreckung des Filaments erreicht werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Verfahren einen Fixierschritt umfasst, während welchem das zumindest eine Filament, insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsbands oder das Monofilament, mit Heißluft oder Wasserdampf, insbesondere Trockendampf, umströmt wird. Der Fixierschritt wird insbesondere zwischen dem Verstreckungsschritt, insbesondere dem weiteren Verstreckungsschritt, und dem Wickelschritt ausgeführt. Der Fixierschritt wird insbesondere von einer Fixierstation der Filamentproduktionsanlage durchgeführt. Insbesondere umfasst die Fixierstation einen abgeschlossen Fixierbereich, durch welchen die Transportstrecke hindurchführt und in welchem die Heißluft oder der Wasserdampf, insbesondere Trockendampf, das Filament umströmt. Optional umfasst das Verfahren einen weiteren Fixierschritt, der von einer weiteren Fixierstation der Filamentproduktionsanlage durchgeführt wird. Der weitere Fixierschritt wird insbesondere zwischen dem Fixierschritt und dem Wickelschritt durchgeführt. Insbesondere wird der weitere Fixierschritt ausgelassen, wenn im ersten Fixierschritt Wasserdampf, insbesondere Trockendampf, zu einer Fixierung des Filaments verwendet wird. Vorzugsweise wird bei einer Verwendung von Wasserdampf, insbesondere von Trockendampf, für den Fixierschritt ein kürzerer Fixierbereich verwendet als wenn Fleißluft verwendet wird. Der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, für den Fixierschritt kann von dem gleichen Dampferzeuger wie der Wasserdampf, insbesondere der Trockendampf, für den Verstreckungsschritt erzeugt werden oder von einem weiteren Dampferzeuger der Bedampfungsvorrichtung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können vorteilhaft homogene Materialeigenschaften des Filaments erreicht werden.
Ferner wird eine, insbesondere die bereits zuvor genannte, Bedampfungsvorrichtung für eine, insbesondere die bereits genannte, Filamentproduktionsanlage, insbesondere eine Extrusionsspinnanlage oder synthetische Reckanlage, zur Fierstellung zumindest eines, insbesondere des bereits genannten, Filaments, insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen. Die Bedampfungsvorrichtung umfasst insbesondere eine Bedampfungskammer zu einer Aufnahme des zu verstreckenden Abschnitts des Filaments. Die Bedampfungskammer weist insbesondere eine Längsachse auf, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu der der Transportstrecke ausgerichtet ist. Die Bedampfungskammer umgibt den Abschnitt der Transportstrecke insbesondere zylinderförmig, insbesondere wobei die Längsachse gleich einer Zylinderachse ist. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungskammer ein Gestell zu einer waagrechten Ausrichtung der Längsachse. Insbesondere umfasst die Bedampfungskammer das Verteilersystem. Die Flaupterstreckungsebene des Verteilersystems ist insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse im Inneren der Bedampfungskammer angeordnet. Insbesondere unterteilt das Verteilersystem das Innere der Bedampfungskammer in den Bedampfungsbereich und den Einlassbereich. Die Bedampfungskammer umfasst insbesondere die Leitungseinheit, welche in den Einlassbereich mündet. Die Bedampfungsvorrichtung umfasst insbesondere das Einlassventil, das an der Leitungseinheit angeschlossen ist. Die Bedampfungskammer umfasst insbesondere zumindest zwei Dampfauslässe. Die Dampfauslässe sind insbesondere an dem Bedampfungsbereich angeordnet. Insbesondere sind die Dampfauslässe bei einer waagrechten Ausrichtung der Längsachse an den Boden, alternativ an der Decke, der Bedampfungskammer angeordnet. Die Bedampfungsvorrichtung umfasst insbesondere den Ventilator zu einem Absaugen des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs, aus dem Bedampfungsbereich. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung das zumindest eine Sensorelement zu einer Erfassung des Dampfparameters. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Bedampfungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche vorteilhaft kostengünstig und ressourcenschonend betrieben werden kann.
Darüber hinaus wird eine, insbesondere die bereits genannte, Filamentproduktionsanlage, insbesondere Extrusionsspinnanlage oder synthetische Reckanlage, zur Herstellung zumindest eines, insbesondere des bereits genannten, Filaments, insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, mit einer erfindungsgemäßen Bedampfungsvorrichtung und mit zumindest einer Rohstoffverarbeitungsstation zu einem Erspinnen des Filaments vorgeschlagen. Optional umfasst die Filamentproduktionsanlage eine zusätzliche Bedampfungsvorrichtung, welche insbesondere der Bedampfungsvorrichtung nachgelagert angeordnet ist, insbesondere zu einer Wiederholung des Verstreckungsschritts. Optional umfasst die Filamentproduktionsanlage zumindest eine, vorzugsweise eine oder zwei, weitere Bedampfungsvorrichtung und/oder zumindest den Heißluftofen und optional einen weiteren Heißluftofen, zu einer Durchführung des weiteren Verstreckungsschritts mit Wasserdampf, insbesondere mit Trockendampf, oder mit Heißluft. Die Rohstoffverarbeitungsstation umfasst insbesondere eine Dosiervorrichtung zu einem Dosieren des Grundstoffs und optional der Zusatzstoffe. Die Rohstoffverarbeitungsstation umfasst insbesondere zumindest eine weitere Dosiervorrichtung zu einem Dosieren des zumindest einen weiteren Grundstoffs und optional der Zusatzstoffe. Die Rohstoffverarbeitungsstation umfasst insbesondere eine Schmelzvorrichtung zu einem Schmelzen des Grundstoffs und optional der Zusatzstoffe. Die
Rohstoffverarbeitungsstation umfasst insbesondere eine weitere Schmelzvorrichtung zu einem Schmelzen des weiteren Grundstoffs und optional der Zusatzstoffe. Die Rohstoffverarbeitungsstation umfasst vorzugsweise eine Extrusionsvorrichtung zu einer Formgebung des Filaments aus dem geschmolzenen Grundstoff und optional aus dem zumindest einen weiteren Grundstoff. Bevorzugt umfasst die Rohstoffverarbeitungsstation zumindest ein Wasserbad zu einem Abkühlen des extrudierten Filaments. Die Filamentproduktionsanlage umfasst insbesondere zumindest die zwei Filamentförderer und den weiteren Filamentförderer zu einem Transport und dem Verstrecken des Filaments entlang der Transportstrecke. Die Filamentproduktionsanlage umfasst insbesondere die Fixierstation und optional die weitere Fixierstation. Optional umfasst die Filamentproduktionsanlage zumindest eine Fibrilliervorrichtung zu einem Fibrillieren des als Bändchen ausgebildeten Filaments. Vorzugsweise umfasst die Filamentproduktionsanlage zumindest die Wickelvorrichtung zu einem Aufwickeln des Filaments auf den Spulenkörper. Die Filamentproduktionsanlage umfasst vorzugsweise den Dampferzeuger zu einer Fierstellung des Wasserdampfs, insbesondere des Trockendampfs. Der Dampferzeuger ist vorzugsweise über das Einlassventil fluidtechnisch mit dem Bedampfungsbereich verbunden. Die Filamentproduktionsanlage umfasst bevorzugt die Steuer- oder Regeleinheit, zu einer Einstellung des Dampfparameters, insbesondere zu einer Steuerung des Einlassventils und/oder des Dampferzeugers. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft ressourcenschonende Filamentproduktionsanlage mit einem vorteilhaft hohen Durchsatz bereitgestellt werden, welche Filamente von vorteilhaft gleichbleibender Qualität hersteilen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Bedampfungsvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Filamentproduktionsanlage sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Bedampfungsvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Filamentproduktionsanlage zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Filamentproduktionsanlage,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bedampfungsvorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Dampferzeugers der Filamentproduktionsanlage und
Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt eine Filamentproduktionsanlage 28. Die Filamentproduktionsanlage 28 ist insbesondere als Extrusionsspinnanlage ausgebildet. Die Filamentproduktionsanlage 28 ist insbesondere zur Herstellung zumindest eines Filaments 12 vorgesehen. Das Filament 12 ist insbesondere als Kunstrasenfilament, als Verpackungsband oder als Monofilament ausgebildet. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst zumindest eine Rohstoffverarbeitungsstation 30. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst insbesondere einen vorderen Filamentförderer 32. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst eine Bedampfungsvorrichtung 26. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst insbesondere einen hinteren Filamentförderer 38. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst vorzugsweise einen Fleißluftofen 40. Optional umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 eine Fibrilliervorrichtung 36. Vorzugsweise umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 einen weiteren Filamentförderer 42. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst vorzugsweise zumindest eine Fixierstation 44. Optional umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 zumindest eine weitere Fixierstation 46. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst insbesondere einen zusätzlichen Filamentförderer 48. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst vorzugsweise eine Beschichtungsvorrichtung 50. Die Beschichtungsvorrichtung 50 ist insbesondere als Walzenpräparator ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 zumindest einen Scharsortierer 52. Vorzugsweise umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 zumindest eine Wickelvorrichtung 54. Vorzugsweise umfasst die Filamentproduktionsanlage 28 zumindest einen Dampferzeuger 34. Die Filamentproduktionsanlage 28 umfasst insbesondere eine Steuer- oder Regeleinheit 62 zu einer Durchführung eines Verfahren 10 zur Herstellung des zumindest eines Filaments 12, das in Figur 4 näher erläutert wird. Der vordere Filamentförderer 32, der hintere Filamentförderer 38, der weitere Filamentförderer 42 und/oder der zusätzliche Filamentförderer 48 sind insbesondere zu einem Transport des Filaments 12 entlang einer Transportstrecke von der Rohstoffverarbeitungsstation 30 zu der Wickelvorrichtung 54 vorgesehen. Der vordere Filamentförderer 32 ist entlang der Transportstrecke insbesondere zwischen der Rohstoffverarbeitungsstation 30 und der Bedampfungsvorrichtung 26 angeordnet. Die Bedampfungsvorrichtung 26 ist entlang der Transportstrecke vorzugsweise zwischen dem vorderen Filamentförderer 32 und dem hinteren Filamentförderer 38 angeordnet. Der Dampferzeuger 34 ist fluidtechnisch insbesondere mit der Bedampfungsvorrichtung 26 verbunden. Der Dampferzeuger 34 ist beispielsweise auf einer Etage oberhalb, seitlich oder unterhalb der Transportstrecke angeordnet. Optional sind der Dampferzeuger 34 und die Bedampfungsvorrichtung 26 unmittelbar angrenzend aneinander angeordnet und/oder in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Der hintere Filamentförderer 32 ist entlang der Transportstrecke insbesondere zwischen dem Heißluftofen 40 und dem weiteren Filamentförderer 42 angeordnet. Die Fibrilliervorrichtung 36 ist entlang der Transportstrecke insbesondere zwischen dem Heißluftofen 40 und dem weiteren Filamentförderer 38 angeordnet. Der weitere Filamentförderer 38 ist entlang der Transportstrecke bevorzugt zwischen dem Heißluftofen 40, insbesondere der Fibrilliervorrichtung 36, und der Fixierstation 44 angeordnet. Die Fixierstation 44 ist entlang der Transportstrecke vorzugsweise zwischen dem weiteren Filamentförderer 38 und der weiteren Fixierstation 46, insbesondere dem zusätzlichen Filamentförderer 48, angeordnet. Die weitere Fixierstation 46 ist entlang der Transportstrecke vorzugsweise zwischen der Fixierstation 46 und dem zusätzlichen Filamentförderer 48 angeordnet. Der zusätzliche Filamentförderer 48 ist entlang der Transportstrecke bevorzugt zwischen der Beschichtungsvorrichtung 50 und der Fixierstation 44, insbesondere der weiteren Fixierstation 46, angeordnet. Die Beschichtungsvorrichtung 50 ist entlang der Transportstrecke vorzugsweise zwischen dem zusätzlichen Filamentförderer 48 und dem Scharsortierer 52 angeordnet. Der Scharsortierer 52 ist entlang der Transportstrecke vorzugsweise zwischen der Beschichtungsvorrichtung 50 und der Wickelvorrichtung 54 angeordnet. Figur 2 zeigt die Bedampfungsvorrichtung 26. Die Bedampfungsvorrichtung 26 umfasst insbesondere zumindest eine Bedampfungskammer, welche einen Bedampfungsbereich 16 begrenzt. Insbesondere umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 eine Leitungseinheit zu einer Führung von Wasserdampf 18, insbesondere von Trockendampf, von einer Dampfquelle, insbesondere dem Dampferzeuger 34 oder einer externen Dampfquelle, in den Bedampfungsbereich 16. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26, insbesondere die Leitungseinheit, innerhalb der Bedampfungskammer mehrere Dampfeinlässe 22, 24 zu einem Einspeisen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, in den Bedampfungsbereich 16. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 innerhalb der Bedampfungskammer zumindest ein Verteilersystem 67. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungskammer zumindest zwei Dampfauslässe 108, 116, insbesondere zwei Dampfauslässe des Verteilersystems 67, zu einem Ablassen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, aus dem Bedampfungsbereich 16. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 zumindest einen Ventilator 60 zu einem Absaugen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, aus dem Bedampfungsbereich 16. Der Ventilator 60 ist insbesondere an zumindest einem der Dampfauslässe 108, 116 angeordnet. Die Bedampfungskammer umfasst insbesondere einen Bedampferablass 66 zu einem Ablassen von kondensiertem Wasser aus der Bedampfungskammer. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 zumindest ein elektrisches Fleizelement 68 zu einer Aufheizung der Bedampfungskammer, insbesondere einer Wand der Bedampfungskammer. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26, insbesondere die Kanaleinheit, zumindest ein Ventil 56 zu einem manuellen Trennen und Verbinden der Dampfeinlässe 22, 24 mit der Dampfquelle, insbesondere dem Dampferzeuger 34. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26, insbesondere die Kanaleinheit, zumindest ein Einlassventil 20. Das Einlassventil 20 ist insbesondere zu einer Regelung eines Dampfparameters des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, vorgesehen. Insbesondere wird das Einlassventil 20 von der Steuer oder Regeleinheit 62 gesteuert. Das Einlassventil 20 ist vorzugsweise als Pneumatik- Regelventil ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 zumindest einen Drucksensor 58 zu einer Überwachung eines Drucks des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs. Der Drucksensor 58 ist insbesondere zwischen dem Einlassventil 20 und den Dampfeinlässen 22, 24 angeordnet, insbesondere außerhalb der Bedampfungskammer. Der Drucksensor 58 ist insbesondere an der Steuer- oder Regeleinheit 62 angeschlossen. Vorzugsweise umfasst die Leitungseinheit einen Ablass 64, insbesondere mit einem Überdruckventil, zu einem Ablassen von Wasserdampf 18, insbesondere des Trockendampfs, aus der Leitungseinheit. Optional umfasst die Bedampfungsvorrichtung 26 zumindest ein Sensorelement in dem Bedampfungsbereich 16. Beispielsweise ist das Sensorelement als Temperaturfühler, Infrarotsensor, Wärmebildkamera oder dergleichen ausgebildet, insbesondere zu einer Erfassung einer Temperatur des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, des Filaments 12 und/oder einer Innenwand der Bedampfungskammer. Beispielsweise ist das Sensorelement als weiterer Drucksensor zu einer Erfassung eines Drucks des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich 16 ausgebildet. Beispielsweise ist das Sensorelement als Feuchtigkeitssensor zu einer Erfassung einer Feuchte des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs. Insbesondere ist das Sensorelement an der Steuer- oder Regeleinheit 62 angeschlossen.
Figur 3 zeigt den Dampferzeuger 34. Der Dampferzeuger 34 umfasst insbesondere einen Wassereinlass 72 zu einem Einlass von flüssigem Wasser in den Dampferzeuger 34. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Speisewassertank 74 zu einer Zwischenlagerung des Wassers. Insbesondere mündet der Wassereinlass 72 an dem Speisewassertank 74. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest ein Speisewasser-Fleizelement in dem Speisewassertank 74 zu einer Vorerwärmung des Wasser in dem Speisewassertank 74. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Speisewasser-Temperatursensor 80 zu einer Überwachung einer Temperatur des Wassers in dem Speisewassertank 74. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Speisewasser-Temperatursteller 86, insbesondere einen elektrischen Schalter zu einem Aktivieren oder Deaktivieren des Speisewasser- Fleizelements, zu einer Einstellung einer Speisewassertemperatur des Wassers in dem Speisewassertank 74 durch die Steuer- oder Regeleinheit 62. Besonders bevorzugt wird das Wasser in dem Speisewassertank 74 zu einer Fierstellung des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, auf eine Temperatur zwischen 50°C und 70°C erwärmt.
Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 einen Verdampfer 76, insbesondere zu einem Verdampfen des Wassers aus dem Speisewassertank 74. Insbesondere ist der Speisewassertank 74 fluidtechnisch mit dem Verdampfer 76 verbunden. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest ein Verdampfer-Heizelement in dem Verdampfer 76 zu einem Verdampfen des Wassers. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Verdampfer -Temperatursensor 82 zu einer Überwachung einer Temperatur eines durch den Verdampfer 76 erzeugten Sattdampfs. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Verdampfer- Temperatursteller 88, insbesondere einen elektrischen Schalter zu einem Aktivieren oder Deaktivieren des Verdampfer-Heizelements, zu einer Einstellung einer Sattdampftemperatur des Sattdampfs durch die Steuer- oder Regeleinheit 62. Besonders bevorzugt wird der Sattdampf zu einer Herstellung des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, auf eine Temperatur zwischen 130°C und 180°C erhitzt. Besonders bevorzugt legt die Steuer- oder Regeleinheit 62 einen Sollwert für die Sattdampftemperatur des Sattdampfs in Abhängigkeit von einem Druck des Sattdampfs, insbesondere von einem Solldruck des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, ein. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 einen an dem Verdampfer 76 angeschlossenen Wasser-Bypass 100, zu einem Ablassen von Wasser aus dem Verdampfer 76. Der Wasser-Bypass 100 weist vorzugsweise ein Pneumatik- Stellventil auf, das insbesondere von der Steuer- oder Regeleinheit 62 gesteuert wird. Bevorzugt umfasst der Dampferzeuger 34 einen an dem Verdampfer 76 angeschlossenen Dampf-Bypass, insbesondere mit einem Überdruckventil, zu einem Auslassen von Dampf aus dem Verdampfer 76. Der Dampferzeuger 34 umfasst insbesondere einen Ausgleichsbehälter 94. Der Wasser-Bypass 100 mündet vorzugsweise in den Ausgleichsbehälter 94. Der Dampf-Bypass 102 mündest vorzugsweise in den Ausgleichsbehälter 94. Der Ausgleichsbehälter 94 weist insbesondere einen Erzeugerdampfauslass 96 aus, zu einem Auslassen von, insbesondere im Zuge des Verfahrens 10 ungenutztem bzw. nicht nutzbarem, Dampf aus dem Dampferzeuger 34. Der Ausgleichsbehälter 94 umfasst insbesondere einen Erzeugerwasserablass 98 zu einem Ablassen von Wasser aus dem Dampferzeuger 34.
Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 einen Überhitzer 78, insbesondere zu einem Überhitzen des Sattdampfs aus dem Verdampfer 76. Insbesondere ist der Überhitzer 78 fluidtechnisch mit dem Verdampfer 76 verbunden. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest ein Trockendampf-Heizelement in dem Überhitzer 78 zu einem Überhitzen des Sattdampfs. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Trockendampf-Temperatursensor 84 zu einer Überwachung einer Temperatur des durch den Überhitzer 78 erzeugten Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 zumindest einen Trockendampf-Temperatursteller 90, insbesondere einen elektrischen Schalter zu einem Aktivieren oder Deaktivieren des Trockendampf-Heizelements, zu einer Einstellung einer Temperatur des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, durch die Steuer oder Regeleinheit 62. Besonders bevorzugt wird der Wasserdampf 18, insbesondere des Trockendampfs, auf eine Temperatur zwischen 180°C und 300°C erhitzt. Besonders bevorzugt legt die Steuer- oder Regeleinheit 62 einen Sollwert für die Temperatur des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, in Abhängigkeit von einem Solldruck des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, ein. Ein Trockendampf-Auslass des Überhitzers 78 ist insbesondere an die Bedampfungsvorrichtung 26 angeschlossen. Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger 34 einen an dem Überhitzer 78 angeschlossenen Trockendampf-Bypass 92 zu einem Auslassen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, aus dem Überhitzer 78. Der Trockendampf-Bypass 92 weist vorzugsweise ein Pneumatik-Stellventil auf, das insbesondere von der Steuer- oder Regeleinheit 62 gesteuert wird. Der Trockendampf- Bypass 92 mündet vorzugsweise in den Ausgleichsbehälter 94.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 10. Bevorzugt ist das Verfahren 10 zu einer Herstellung einer Schar von Filamenten 12 vorgesehen. Das Verfahren 10 umfasst insbesondere einen Rohstoffverarbeitungsschritt 118, in welchem die Rohstoffverarbeitungsstation 30 das Filament 12, insbesondere eine Schar von Filamenten 12, erspinnt. Das Verfahren 10 umfasst zumindest einem Verstreckungsschritt 14. In dem Verstreckungsschritt 14 wird das zumindest eine Filament 12 verstreckt, insbesondere mittels des vorderen Filamentförderers 32 und des hinteren Filamentförderers 38. Insbesondere beaufschlagen der vordere Filamentförderer 32 und der hintere Filamentförderer 38 einen in dem Bedampfungsbereich 16 befindlichen Abschnitt des Filaments 12 mit einer Zugspannung entlang der Transportstrecke. Das zumindest eine Filament 12 wird in dem Bedampfungsbereich 16 während einer Verstreckung von dem Wasserdampf 18, insbesondere dem Trockendampf, umströmt. Zumindest ein Dampfparameter des in dem Bedampfungsbereich 16 befindlichen Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, wird zu einem Entgegenwirken einer Tropfenbildung an dem zumindest einen Filament 12 kontrolliert. Das Verfahren 10 umfasst einen weiteren Verstreckungsschritt 15. In dem weiteren Verstreckungsschritt 15 wird das zumindest eine Filament 12 insbesondere ein weiteres Mal verstreckt, insbesondere mittels des hinteren Filamentförderers 38 und des weiteren Filamentförderers 42. Während das zumindest eine Filament 12 verstreckt wird, wird es mit Fleißluft umströmt, insbesondere mittels des Fleißluftofens 40. Insbesondere beaufschlagen der hintere Filamentförderer 32 und der weitere Filamentförderer 42 einen in dem Fleißluftofen 40 befindlichen Abschnitt des Filaments 12 mit einer Zugspannung entlang der Transportstrecke. Das Verfahren 10 umfasst optional ein Fibrillieren 120 des als Bändchen ausgebildeten Filaments 12. Das Fibrillieren 120 wird von der Fibrilliervorrichtung 36 ausgeführt. Insbesondere bei einer Ausbildung des Filaments 12 als Monofilament entfällt das Fibrillieren 120. Das Fibrillieren 120 wird vorzugsweise nach dem weiteren Verstreckungsschritt 15 ausgeführt. Das Verfahren 10 umfasst einen Fixierschritt 122. Während des Fixierschritts 122 wird das zumindest eine Filament 12 mit Fleißluft oder dem Wasserdampf 18, insbesondere dem Trockendampf, umströmt, insbesondere mittels der Fixierstation 44. Optional umfasst das Verfahren 10 einen weiteren Fixierschritt 124, insbesondere wenn in dem Fixierschritt 122 Fleißluft verwendet wird, in welchem das Filament 12 ein weiteres Mal mit Fleißluft umströmt wird, insbesondere mittels der weiteren Fixierstation 46. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 10 einen Beschichtungsschritt 126. Insbesondere trägt die Beschichtungsvorrichtung 50 in dem Beschichtungsschritt 126 eine Präpararationsflüssigkeit auf das Filament 12 auf. Das Verfahren 10 umfasst optional einen Sortierschritt 128. In dem Sortierschritt 128 ordnet der Scharsortierer 52 die einzelnen Filamente 12 der Schar einem, insbesondere je einem, Spulenkörper der Wickelvorrichtung zu. Das Verfahren 10 umfasst insbesondere einen Wickelschritt 130. In dem Wickelschritt 130 wickelt die Wickelvorrichtung 54 das Filament 12 auf einen Spulenkörper, insbesondere die einzelnen Filamente 12 auf je einen Spulenkörper, auf.
Das Verfahren 10 umfasst insbesondere einen Dampferzeugungsschritt 104.
Insbesondere stellt der Dampferzeuger 34 in dem Dampferzeugungsschritt 104 den Wasserdampf 18, insbesondere den Trockendampf, her. Der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, wird zu einer Einstellung des Dampf parameters vor einem Einlass in dem Bedampfungsbereich 16 auf eine Temperatur von mehr als 125°C erhitzt. Der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, wird zu einer Einstellung des Dampfparameters vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich 16 überhitzt. Das Verfahren 10 umfasst insbesondere einen Dampfeinspeisungsschritt 106. In dem Dampfeinspeisungsschritt 106 wird der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, in dem Bedampfungsbereich 16 eingelassen. Insbesondere steuert die Steuer- oder Regeleinheit 62 das Einlassventil 20 während des Dampfeinspeisungsschritts 106, um den Wasserdampf 18, insbesondere den Trockendampf, kontrolliert in den Bedampfungsbereich 16 einzuspeisen. Der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, wird bei einem Einlass in den Bedampfungsbereich 16 expandiert. Der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, wird zur Erreichung einer homogenen Verteilung des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, über die mehreren Dampfeinlässe 22, 24 des Verteilersystem 67 verteilt in den Bedampfungsbereich 16 eingelassen. Insbesondere umströmt in dem Verstreckungsschritt 14 der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, den in dem Bedampfungsbereich 16 befindlichen Abschnitt des Filaments 12. Insbesondere strömt der in dem Bedampfungsbereich 16 eingelassene Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, kontinuierlich von den Dampfeinlässen 22, 24 zu den Dampfauslässen 108, 116. Insbesondere umfasst das Verfahren 10 einen Dampfentfernungsschritt 110. Der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, wird aktiv aus dem Bedampfungsbereich 16 entfernt, insbesondere abgesaugt. In dem Dampfentfernungsschritt 110 saugt der Ventilator 60 den Wasserdampf 18, insbesondere den Trockendampf, aus dem Bedampfungsbereich 16 ab.
Vorzugsweise führt die Steuer- oder Regeleinheit 62 eine Druckregelung 114 aus. Insbesondere steuert die Steuer- oder Regeleinheit 62 im Zuge der Druckregelung 114 den Ventilator 60 und/oder das Einlassventil 20 sowie optional den Dampferzeuger 34. Das Einlassventil 20 wird zu einem Einlassen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, in den Bedampfungsbereich 16 in Abhängigkeit von dem Dampfparameter geregelt. Insbesondere führt die Steuer- oder Regeleinheit 62 die Druckregelung 114a aus, um einen konstanten Überdruck relativ zur Atmosphäre in dem Bedampfungsbereich 16 zu erzeugen und insbesondere um eine homogenen Verteilung des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, zu unterstützen. Vorzugsweise führt die Steuer- oder Regeleinheit 62 eine Temperaturregelung 112 aus. Insbesondere steuert die Steuer- oder Regeleinheit 62 im Zuge der Temperaturregelung 112 den Dampferzeuger 34 und optional das Einlassventil 20 sowie optional das Heizelement 68. Eine Temperatur, auf welche der Wasserdampf 18, insbesondere der Trockendampf, vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich 16 gebracht wird, wird in Abhängigkeit von dem Dampfparameter des Bedampfungsbereichs 16 eingestellt. Insbesondere führt die Steuer- oder Regeleinheit 62 die Temperaturregelung 112 aus, um ein Abkühlen des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, unterhalb eines Schwellwerts zu verhindern. Eine Temperatur des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich 16 wird oberhalb einer, insbesondere druckabhängigen, Kondensationstemperatur des Wasserdampfs 18, insbesondere des Trockendampfs, gehalten.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filaments (12), insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, bevorzugt einer Schar von Filamenten, mit zumindest einem Verstreckungsschritt
(14), in welchem das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, verstreckt wird, wobei das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, in einem Bedampfungsbereich (16) vor und/oder während einer Verstreckung von
Wasserdampf (18) umströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dampfparameter des in dem Bedampfungsbereich (16) befindlichen Wasserdampfs (18), insbesondere in Form von Trockendampf, zu einem Entgegenwirken einer Tropfenbildung an dem zumindest einen Filament (12) kontrolliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf (18), insbesondere der Trockendampf, zu einer Einstellung des Dampfparameters vor einem Einlass in dem Bedampfungsbereich (16) auf eine Temperatur von mehr als 125°C erhitzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Wasserdampf (18) zu einer Einstellung des Dampfparameters vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich (16) überhitzt wird, insbesondere um Trockendampf zu erzeugen. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur, auf welche der Wasserdampf (18), insbesondere der Trockendampf, vor einem Einlass in den Bedampfungsbereich (16) gebracht wird, in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von dem Dampfparameter des Bedampfungsbereichs (16) eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf (18), insbesondere der Trockendampf, bei einem Einlass in den Bedampfungsbereich (16) expandiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlassventil (20) zu einem Einlassen des Wasserdampfs (18), insbesondere des Trockendampfs, in den Bedampfungsbereich (16) in Abhängigkeit von dem Dampfparameter geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Wasserdampfs (18), insbesondere des Trockendampfs, in dem Bedampfungsbereich (16) oberhalb einer Kondensationstemperatur des Wasserdampfs (18), insbesondere des Trockendampfs, gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf (18), insbesondere der Trockendampf, aktiv aus dem Bedampfungsbereich (16) entfernt, insbesondere abgesaugt, wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf (18), insbesondere der Trockendampf, zur Erreichung einer homogenen Verteilung des Wasserdampfs (18), insbesondere des Trockendampfs, über mehrere Dampfeinlässe (22, 24) verteilt in den Bedampfungsbereich (16) eingelassen wird. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Verstreckungsschritt (15), vor welchem und/oder während welchem das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, mit Fleißluft umströmt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Fixierschritt (122), während welchem das zumindest eine Filament (12), insbesondere das Kunstrasenfilament, das Verpackungsband oder das Monofilament, mit Fleißluft oder Wasserdampf (18), insbesondere Trockendampf, umströmt wird.
12. Bedampfungsvorrichtung für eine Filamentproduktionsanlage, insbesondere eine
Extrusionsspinnanlage, zur Herstellung zumindest eines Filaments (12), insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
13. Filamentproduktionsanlage, insbesondere Extrusionsspinnanlage zur Fierstellung zumindest eines Filaments (12), insbesondere eines Kunstrasenfilaments, eines Verpackungsbands oder eines Monofilaments, mit einer Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 12 und mit zumindest einer Rohstoffverarbeitungsstation (30) zu einem Erspinnen des Filaments (12).
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