WO2016139169A1 - Spiralige filamente und deren herstellung - Google Patents

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WO2016139169A1
WO2016139169A1 PCT/EP2016/054201 EP2016054201W WO2016139169A1 WO 2016139169 A1 WO2016139169 A1 WO 2016139169A1 EP 2016054201 W EP2016054201 W EP 2016054201W WO 2016139169 A1 WO2016139169 A1 WO 2016139169A1
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Florian KISLING
Uwe Meis
Michael Müller
Hans-Ulrich Pusch
Marc Roß
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Pedex Gmbh
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    • D06C7/02—Setting

Definitions

  • the invention relates to spiral filaments and to a method and an apparatus for producing spiral filaments, preferably non-woven filaments.
  • the invention relates to filaments which can be used as bristles for brushes (e.g., toothbrush or cosmetic bristles) and which are made by extruding and twisting monofilaments.
  • bristles for brushes e.g., toothbrush or cosmetic bristles
  • the structures (e.g., helixes) of the surface take dirt particles better than bristles having a smooth surface.
  • Bristles with a spiral profile are often made by twisting a filament (especially non-circular cross-section). By twisting, regions of greater cross-sectional radius are spirally rotated about the longitudinal axis of the filament and spirals are formed which extend around the filament in a spiral.
  • This effect can also be achieved by subsequent forming of the helix or by spraying the bristle in helical form, which, however, can be associated with difficulties on the part of the 1 1-production process.
  • twisting can be an advantage. For example, by twisting a filament with two colored layers, a spiral pattern can be created over the length of the filament.
  • an improvement of the cleaning effect due to the different surfaces can also be achieved by means of a filament having a twisted circular cross-sectional area.
  • a disadvantage of the twisting of filaments is that stresses are generated in the filament which can reverse a twist, can cause a twisting of the filament in itself or adversely affect the radioactivity or the bending stiffness of the filament Filaments affects.
  • the rotation it should be noted that what is meant above all is the twist that occurs when the tension on the longitudinal axis of the filament decreases. Due to the torsion stress (caused by the twisting) in its interior, when hanging the filament, twisting of different areas of the filament or adjacent strands of filaments can occur, as can be observed in the manufacture of ropes and ropes.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method by which a user is able to spiral bristles in the same and predeterminable quality as conventional bristles in a simple, inexpensive and time-saving way to produce. It is also an object to provide such bristles.
  • the inventive method for producing spiral filaments comprises the steps
  • the device according to the invention for producing spiral filaments comprises an extruding unit for extruding at least one monofilament, a twisting unit for twisting at least one monofilament about its longitudinal axis under tension and a tempering unit for heat treatment of the filament, wherein the tempering unit is adapted to advance the filament and / or or during and / or after the twisting of the at least one monofilament and while it is stretched with respect to its longitudinal axis, to heat in such a way that sets a heat-setting and the filament has no torsional stress in the interior.
  • the filament according to the invention which was produced by means of the preceding method or the device described above, is characterized in that its polymer chains, at least on the lateral surface of the filament, are twisted, but the filament has no torsional stress in the interior.
  • a measurement of the torsional stress is possible, for example, by means of tension optics but also by simple observation of the filament in a state without tensile stress, for example the tendency to slip in or to twist with other filaments.
  • the twist of polymer chains can be determined, for example, with measurements by means of polarized light or other polarized radiation.
  • the Monofii has a different cross-section from the circular shape. In this way, a filament can be produced which has a spiral surface structure.
  • the Monofii produced by extrusion to an oval, star-shaped or polygonal cross-section or the cross-section comprises a circular area with at least one protuberance, such as an axis-parallel rib.
  • the Monofii has a circular cross section, but in particular it comprises at least two different components which extend parallel to each other along the longitudinal axis of the monofilament.
  • the diversity of the components can affect the color, materials or additives in the base materials. In this way, a filament can be produced, which has a uniform surface with a spiraiigen structure.
  • more than one monofii is used and a helical surface structure is created by twisting two or more monofiils.
  • the temperature during one of the heat treatment steps is such that the surface of at least one of the monofilaments is heated above the glass transition temperature and adhered to the at least one further monofilament.
  • at least one monofilament has a matrix which comprises at least one first plastic material (matrix material) and at least one rib running in the longitudinal direction of the monofilament, which consists of a second plastic material (rib material) and which is held in a form-fitting manner in the matrix, if necessary together with a cohesive or non-positive connection.
  • At least one rib has a radially outwardly tapering cross-section, for example a triangular or drop-shaped cross section, so that it tapers in particular in its radially outer cross-sectional area.
  • At least one rib is provided at its embedded in the matrix end region with undercuts, preferably a common foot, which is embraced by the matrix material. This ensures a good positive connection between the rib and the matrix.
  • the monofilament has a plurality of ribs, which are preferably distributed uniformly over the circumference of the monofilament.
  • the first area of the matrix has an annular cross-section and surrounds at least one inner, second area of the matrix, which consists of a third plastic material. In this way, the performance characteristics of the monofilament or bristle made therefrom can be better adapted to the desired application.
  • the matrix also comprises at least one further matrix material, the matrix materials differing in particular with regard to their material, their color, their stability or their elasticity.
  • a matrix material or a rib material is preferably formed from a rigid thermoplastic polyester, in particular from PBT (polybutylene terephthalate), although a soft thermoplastic material and in particular a thermoplastic elastomer may also be preferred in some applications.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • At least one rib is at least partially colored, so that it stands out in terms of color from the rest of the monofilament. In this way it is possible to visualize to the user that the monofilament is twisted in order to avoid confusion when using the monofilament.
  • the heat treatment serves to dissolve stresses within the filament. It is advantageous if the heat treatment at a given time only on one short section of the filament takes place, in particular before twisting, during twisting or less than 1 s after twisting, otherwise due to the torsion stress in the filament which has occurred due to twisting, a relaxation by unintentional twisting of the non-twisted sections occurs can occur.
  • This short section is in particular shorter than 5 m, preferably shorter than 1 m, in particular shorter than 20 cm.
  • the filament is passed over a heated surface before, during or after twisting for heat treatment.
  • This surface is bent and in particular has the shape of a rotationally symmetrical body (for example a cylinder) or the shape of a body with a screw profile.
  • a rotationally symmetrical body for example a cylinder
  • a body with a screw profile Such a body is also referred to below as a "heating roller.”
  • the filament is preferably guided around a heating roller at least once.
  • the temperature of the heated filament is preferably just below the glass transition temperature of at least one of the materials used in the filament.
  • “just” means in particular that the temperature is at least 80% (preferably at least 90% of the glass transition temperature and below the glass transition temperature.) Preferably the temperature is more than 1 ' (' below the glass transition temperature or less than 99, 9% of the glass transition temperature.
  • the temperature of the surface corresponds to the above-mentioned temperature.
  • the surface temperature may be equal to or even higher than the glass transition temperature.
  • the filament may also preferably assume a temperature above the glass transition temperature. This temperature is preferably 110% of the glass transition temperature.
  • the aforementioned surface is straight or has in addition to curves on straight areas. In this way, a filament can be heated while traveling to a position where it is twisted, or, if twisted in an elongated state of the filament, it can be easily heated even during the dilution.
  • the heat-applying medium is liquid.
  • the filament is passed through a bath of the heat-applying medium while being heated.
  • the heat-applying medium is preferably solid (e.g., the aforementioned surface) or liquid and not gaseous.
  • the heat-applying medium which is not gaseous. In this way, the heat coupling is very good and heating is fast and easy to control.
  • the heat source is a heat radiator (infrared radiator). This has the advantage of a very fast temperature control.
  • Such an infrared radiator is particularly advantageous in the aforementioned case of direct contact with a heat-applying medium, wherein the medium is suitable for a
  • Ground heating and the heat radiator provide added heat input that can be quickly regulated.
  • the temperature and duration of the heat treatment are adjusted so that the fiber is heated up to its core.
  • the heat treatment takes place before twisting.
  • the temperature and duration of the heat treatment are set so that the filament is not heated to its core but less than 70% of the radius of circumference of the cross-sectional area of the filament reaches the above-mentioned temperature just below the glass transition temperature.
  • the twist of the mantle of the filament is greater than the twist of its core, in which case a further heat treatment after twisting for fixing is advantageous.
  • the at least one monofilament is pre-stretched after extrusion and prior to twisting in a further step and in particular also further drawn, wherein to stabilize the at least one monofin, this is preferably stabilized by thermal shrinkage.
  • a filament having strength properties as known from conventional non-profiled filaments is obtained.
  • the bristles it is necessary for the bristles to have a predetermined re-erection or rigidity.
  • An adaptation of the re-establishment or rigidity of a twisted filament can be achieved in a preferred embodiment of the invention, when the polymer chains of the filament core are parallel to the longitudinal direction of the filament and the polymer chains are twisted in the jacket of the filament. By varying the depth at which a twist takes place, it can be applied at a given thickness and at a given thickness
  • the variation in the depth at which a twist occurs can be roughly determined during the twisting process by the number of twists per second at a known running speed of the filament. However, it should be noted that only after a heat treatment, a fixation of these turns takes place. If an already heated filament is twisted, the twisting depth also depends on the temperature and the residence time in the twisting area.
  • the heat treatment takes place prior to twisting, wherein the externally applied to the filament temperature and the duration of the action of temperature is adjusted so that in the subsequent Verdri tion the desired depth is reached.
  • the term "depth at which a twist occurs” refers to the depth to which the polymer chains are twisted by more than 90 ° after an externally applied twist of 360 °.
  • a measurement of the twisting is possible, for example, by means of spectrometric methods, wherein the depth of twisting can be determined by means of sharpening the filament. If the filament has a region extending from the core to the cladding, which consists of an optically distinguishable material (eg a color strip), a measurement is also possible by simple optical methods (eg by means of a microscope).
  • an optically distinguishable material eg a color strip
  • the helix obtained during the twisting extends over the entire length of the filament. According to a preferred embodiment, the helix obtained during the twisting extends only on a part of the filament, in particular twisted regions with un-twisted regions alternating periodically.
  • the filament is taken up after twisting on a reel.
  • a preferred aftertreatment is a heat treatment.
  • the heat treatments proposed below may possibly also constitute an inventive process without a twist, since the state of the art generally does not comprise optimally stabilized filaments.
  • the extruded (and possibly twisted and heat-stabilized) filament is clamped on a reel and heated in a temperature control unit (eg a hot air or Dampfemperiertechnik or an autoclave).
  • a temperature control unit eg a hot air or Dampfemperiertechnik or an autoclave.
  • An autoclave is a particularly preferred tempering unit, wherein the filament is heated in the autoclave in a pressure environment in water vapor.
  • the force acting on a filament on the reel is preferably between 0.001 and 500 N, in particular between 0.01 and 5 N.
  • the tension of the filament on the reel is between 0.1 and 1000 N / cm. qmm (or even only up to 500 N / mm2), in particular between 1 and 100 N / mm2.
  • the interior of the autoclave or the filament is heated in a closed interior to a predetermined starting temperature. After reaching this starting temperature, a negative pressure is preferably generated in the interior and maintained this first negative pressure phase for a predetermined period of time.
  • steam is introduced or generated in the interior, wherein the steam treatment temperature is above the starting temperature.
  • the time of the steam treatment (steam treatment time) is in particular longer than the first negative pressure time and is composed of the introduction phase and the treatment phase, wherein preferably both phases are each longer than the first negative pressure time.
  • a negative pressure is preferably again generated, wherein the temperature compared to the steam treatment phase remains the same or is lowered.
  • This final negative pressure phase is maintained over a second negative pressure time, wherein the final negative pressure phase lasts shorter than the treatment phase.
  • ambient pressure is again produced in the interior and the treatment is completed.
  • the starting temperature is preferably between 40 ° C and 90 ° C, in particular between 50 ° C and 80 °.
  • a vacuum prevails in the interior space during the vacuum phases, with a rough vacuum, a fine vacuum, or even a high or ultrahigh vacuum for some applications.
  • the pressure in the interior is preferably below 300 mbar, in particular below 1 mbar, and in some applications even below 0.001 mbar.
  • the lower limit for the air pressure is preferably one trillionth of a mbar.
  • the time span of the first vacuum phase is preferably less than 5 minutes, in particular less than 3 minutes.
  • the lower time span is in particular 1 s.
  • the period of the second negative pressure phase is preferably less than 30 minutes, in particular less than 20 minutes.
  • the lower time span is in particular 10 s.
  • this time interval lies in particular between the interval and one fifth of the time span for untwisted filaments, preferably between 3 and 8 minutes.
  • the steam treatment first comprises the introduction phase where the steam is led into or generated in the internal space while being heated to the steaming temperature and then following the treatment phase during which the filament undergoes a heat treatment for a predetermined period of time in the steam environment.
  • the steam treatment temperature is preferably between 20 ° C and 120 ° C above the starting temperature. It differs in particular / wi's twisted and untwisted filaments, wherein it is preferably between 120 ° C and 180 ° C in twisted filaments and is preferably between 80 ° C and 130 ° C in untwisted filaments.
  • the duration of the introduction phase is preferably between 1 and 20 minutes, in particular between 4 and 1 minute.
  • the duration of the treatment phase is preferably between 10 and 110 minutes longer than the introduction phase and in particular is between 5 and 120 minutes. It is different - II - particular between twisted and untwisted filaments, wherein it is preferably between 1.5 times to 3 times longer in twisted filaments than in non-twisted filaments and in the case of un d ill filaments is preferably between 20 minutes and 80 minutes. In particular, the duration of the treatment phase for twisted filaments is preferably between 50 minutes and 200 minutes.
  • the first negative pressure phase takes place at a pressure between 300 mbar and 100m bar with a duration of 30 seconds. Thereafter, the temperature in the interior is raised to 130 ° C over a period of 10 minutes and introduced steam.
  • the treatment phase then takes place in the steam atmosphere, which lasts for 70 minutes and, after its end, is detached from the second vacuum phase, which lasts for 7 minutes, and at which the temperature is 70 ° C.
  • a similar heat treatment can be used as previously described, wherein instead of the temperature of 130 ° C a temperature of 90 ° C is chosen and the treatment phase lasts 3 minutes.
  • Figure I shows a twisted filament
  • FIG. 2 schematically shows a preferred device for the production of twisted filaments.
  • Figures 3 and 4 show different cross-sections of twisted filaments.
  • FIG. 1 shows a fragment of a filament 2 in which a second filament region winds around a central filament region.
  • this may be a central monofii around which a second monofilament winds or a single monofilament (or monofilament strand) whose top layer has a colored line or other material and which has been twisted along its longitudinal axis.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of a device according to the invention. From a roll 1, around which the undiluted filament has been rolled up after production, the filament 2 has been unrolled, passes over a roller 3, whereby only one of several possible circulations is shown here, and wi d then rolled on a reel 4 and twisted while. The filament 2 can be guided around this spindle 4 as shown by the arrow. But it is also conceivable that the reel 4 rotates counter to the arrow direction shown.
  • Figures 3 and 4 each show the cross section of a filament comprising two different halves (shown in black and white).
  • the twisted filament would have to be so imagined that its longitudinal axis emerges from the image plane and the illustrated cross section over the longitudinal axis would be subjected to a constant rotation.
  • FIG. 3 a filament is shown, whose twisting takes place continuously up to the core.
  • FIG. 4 only an outermost region has been sufficiently heated so that the thinning could not extend into the core or at least the outer layers are more twisted than the core.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von spiraligen Filamenten umfassend die Schritte: - Extrudieren mindestens eines Monofils, - Verdrillen des mindestens einen Monofils um seine Längsachse unter Zugspannung, wobei vor und/oder während und/oder nach dem Verdrillen des mindestens einen Monofils und während es bezüglich seiner Längsachse gespannt ist, eine Wärmebehandlung stattfindet, die dazu ausgelegt ist, dass sich eine Thermofixierung einstellt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung verdrillter Filamente und dadurch hergestellte, thermofixierte Filamente.

Description

Spiralige Filamente und deren Herstellung
Die Erfindung betrifft spiralige Filamente sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Her- Stellung spiraliger Filamente, bevorzugt unststofffilamente. Insbesondere betrifft die Erfindung Filamente, die als Borsten für Bürsten (z.B. Zahnbürsten- oder Kosmetikborsten) verwendet werden können, und die durch Extrudieren und Verdrillen von Monofiien hergestellt werden. In neuerer Zeit wurde beobachtet, dass die Bürstwirkung von Borsten für Bürstenwaren verbessert werden kann, wenn sie eine Oberflächenstruktur aufweisen. Während sich solche Borsten streichend und schiebend über eine Oberfläche bewegen, nehmen die Strukturen (z.B. Wendel) der Oberfläche Schmutzteiichen besser mit als Borsten mit einer glatten Oberfläche. Borsten mit einem spiraligen Profil werden oftmals durch verdrillen eines Filaments (insbesondere mit nichtrundem Querschnitt) hergestellt. Durch das Verdrillen werden Bereiche mit größerem Querschnittsradius über die Längsachse des Filaments spiralig gedreht und es entstehen Wendel, die um das Filament in einer Spirale herum verlaufen.
Dieser Effekt kann auch durch nachträgliches Anformen der Wendel oder durch Spritzen der Borste in gewendelter Form erreicht werden, was jedoch mit Schwierigkeiten seitens des 1 1er- stellungsprozesses verbunden sein kann.
Aber auch bezüglich der äußeren Erscheinung kann ein Verdrillen von Vorteil sein. Beispielsweise kann durch Verdrillen eines Filaments mit zwei farbigen Schichten ein Spiralmus- ter über die Länge des Filaments erzeugt werden.
In dem Falle, in dem die Schichten aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, kann auch mittels eines Filaments mit einer verdrillten kreisrunden Querschnittsfläche eine Verbesserung der Reinigung s Wirkung aufgrund der unterschiedlichen Oberflächen erreicht werden.
Nachteilhaft bei dem Verdrillen von Filamenten ist, dass im Filament Spannungen erzeugt werden, welche eine Verdrillung rückgängig machen kann, eine Verdrehung des Filaments in sich hervorrufen kann oder sich negativ auf die Geradiinigkeit oder die Biegesteifigkeit des Filaments auswirkt. Bezüglich der Verdrehung sei angemerkt, dass dam it vor allem die Verdrehung gemeint ist, die auftritt, wenn die Spannung über die Längsachse des Filaments nach- lässt. Aufgrund der (durch die Verdrillung hervorgerufenen) Torsionsspannung in seinem Inneren kann beim Aufhängen des Filaments eine Verdrehung verschiedener Bereiche des Filaments oder benachbarter Filamentstränge erfolgen, wie bei der Herstellung von Tauen und Seilen beobachtet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, spiralige Borsten in gleicher und vorbestimmbarer Qualität wie herkömmliche Borsten in einfacher, preiswerter und zeitsparender Weise herzustellen. Auch ist es eine Aufgabe, solche Borsten zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von spiraligen Filamenten umfasst die Schritte
- Extrudieren mindestens eines Monofils,
- Verdrillen des mindestens einen Monofils um seine Längsachse unter Zugspannung, wobei vor und/oder während und/oder nach dem Verdrillen des mindestens eines Monofils und während es bezüglich seiner Längsachse gespannt ist, eine Wärmebehandlung stattfindet, die dazu ausgelegt ist, dass sich eine Thermofixierung einsteilt und das Filament keine Torsionsspannung im Inneren aufweist. Die erfindungs gemäße Vorrichtung zur Herstellung von spiraligen Filamenten umfasst eine Extrudiereinheit zum Extrudieren mindestens eines Monofils, eine Verdrilleinheit zum Verdrillen mindestens eines Monofils um seine Längsachse unter Zugspannung und eine Temperiereinheit zur Wärmebehandlung des Filaments, wobei die Temperiereinheit dazu ausgelegt ist, das Filament vor und/oder während und/oder nach dem Verdrillen des mindestens eine Monofils und während es bezüglich seiner Längsachse gespannt ist, in einer Weise zu erwärmen, so dass sich eine Thermofixierung einstellt und das Filament keine Torsions Spannung im Inneren aufweist. Das erfindungsgemäße Filament, welches mittels des vorangehenden Verfahrens bzw. der vorangehend beschriebenen Vorrichtung hergestellt wurde, zeichnet sich dadurch aus, dass dessen Polymerketten, zumindest an der Mantelfläche des Filaments, verdrillt sind, das Filament aber keine Torsions Spannung im Inneren aufweist. Eine Messung der Torsionsspannung ist z.B. mittels Spannungsoptik aber auch durch einfache Beobachtung des Filaments in einem Zustand ohne Zugspannung möglich, z.B. der Neigung sich zu eindrillen oder sich mit anderen Filamenten zu verdrehen. Die Verdrillung von Polymerketten kann beispielsweise mit Messungen mittels polarisierten Lichts oder sonstiger polarisierter Strahlung ermittelt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat das Monofii einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt. Auf diese Weise kann ein Filament erzeugt werden, welches eine spiralige Oberflächenstruktur aufweist. Bevorzugt weist das durch Extrudieren hergestellte Monofii dazu einen ovalen, sternförmigen oder mehreckigen Querschnitt auf oder der Querschnitt umfasst eine Kreisfläche mit mindestens einer Protuberanz, wie z.B. eine achsparallele Rippe.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat das Monofii einen kreisförmigen Querschnitt, insbesondere umfasst es dabei jedoch mindestens zwei verschiedene Komponenten, welche parallel zueinander längs der Längsachse des Monofils verlaufen. Die Verschiedenartigkeit der Komponenten kann die Farbe, die Materialien oder die Zusatzstoffe in den Grundmaterialien betreffen. Auf diese Weise kann ein Filament erzeugt werden, welches eine uniforme Oberfläche mit einer spiraiigen Struktur aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nur ein einziges Monofii verwendet.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird mehr als ein Monofii verwendet und durch Verdrillen von zwei oder mehr Monofiien eine spiralige Oberflächenstruktur erzeugt. Im Hinblick auf diese Ausführungsform kann es für einige Anwendungen von Vorteil sein, wenn die Temperatur während eines der Wärmebehandlung s schritte so bemessen ist, dass die Oberfläche mindestens eines der Monofile über Glasübergangstemperatur erhitzt wird und mit dem mindestens einen weiteren Monofii verklebt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist mindestens ein Monofil eine Matrix auf, die zumindest ein erstes unststoffmaterial umfasst (Matrixmateriai) und zumindest eine in Längsrichtung des Monofils verlaufende Rippe, die aus einem zweiten Kunststoffmaterial (Rippenmaterial) besteht und die in der Matrix formschlüssig gehalten ist, ggf. zusam- men mit einer stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung.
Bevorzugt weist mindestens eine Rippe einen sich radial nach außen verjüngenden Querschnitt auf, beispielsweise einen dreieckigen oder tropfenförmigen Querschnitt, so dass sie in ihrem radial äußeren Querschnittsbereich insbesondere spitzt zuläuft.
Bevorzugt ist mindestens eine Rippe an ihrem in der Matrix eingebetteten Endbereich mit Hinterschneidungen versehen, vorzugsweise einen verbreiteten Fuß, der von dem Matrixmaterial umgriffen ist. Die gewährleistet eine gute formschlüssige Verbindung zwischen der Rippe und der Matrix.
Bevorzugt weist das Monofil mehrere Rippen auf, wobei diese vorzugsweise über den Umfang des Monofils gleich verteilt sind.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der 1. Bereich der Matrix einen ringförmigen Querschnitt aufweist und zumindest einen innen liegenden 2. Bereich der Matrix umgibt, der aus einem 3. Kunststoffmaterial besteht. Auf diese Weise können die Gebrauchseigenschaften des Monofils bzw. der daraus hergestellten Borste noch besser an den gewünschten Einsatzzweck angepasst werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Matrix noch mindestens ein weiteres Matrixmaterial, wobei sich die Matri xmaterial ien insbesondere bezüglich ihres Materials, ihrer Farbe, ihrer Stabilität oder ihrer Elastizität unterscheiden.
Bevorzugt ist ein Matrixmateriai oder ein Rippenmaterial aus einem steifen thermoplastischen Polyester, insbesondere aus PBT (Poiybutylenterephthaiat) geformt, wobei auch ein weicher thermoplastischer Kunststoff und insbesondere ein thermoplastisches Elastomer bei einigen Anwendungen bevorzugt sein könnte.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest eine Rippe zumindest abschnittsweise eingefärbt, so dass sie sich farblich von dem Rest des Monofils abhebt. Auf diese Weise ist es möglich, dem Benutzer zu visuaiisieren, dass das Monofil verdrillt ist, um dadurch Verwechs- lungen bei der Verwendung des Monofils zu vermeiden.
Die Wärmebehandlung dient dem Auflösen von Spannungen innerhalb des Filaments. Es ist dabei von Vorteil, wenn die Wärmebehandlung zu einem bestimmten Zeitpunkt nur auf einem kurzen Teilstück des Filaments erfolgt, insbesondere vor dem Verdrillen, während des Ver- driilens oder weniger als 1 s nach dem Verdrillen, da ansonsten aufgrund der durch die Verdril l ung aufgetretenen Torsions Spannung in dem Filament eine Entspannung durch ungewollte Verdri ll ung der nichtverdrillten Bereiche auftreten kann. Dieses kurze Teilstück ist insbesondere kürzer als 5 m, bevorzugt kürzer als 1 m, insbesondere kürzer als 20 cm. Es findet also keine Erwärmung eines aufgerollten Filaments statt sondern das Filament wird an oder in einer Erwärmungseinheit vorbeibewegt, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt stets nur ein Teilstück erwärmt wird und zu einem anderen Zeitpunkt ein anderes Teilstück gleicher Länge. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Wärmebehandlung das Filament vor, während oder nach dem Verdrillen über eine erwärmte Oberfläche geführt.
Diese Oberfläche ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gebogen und hat insbesondere die Form eines drehsymmetrischen Körpers (z.B. eines Zylinders), oder die Form eines Körpers mit einem Schraubenprofil . Ein solcher Körper wird im Folgenden auch als„Heiz- walze" bezeichnet. Bevorzugt wird das Filament mindestens einmal um eine Heizwalze herum geführt.
Die Temperatur des erwärmten Filaments (bzw. seiner Oberfläche) liegt bevorzugt knapp unter der Glasübergangstemperatur mindestens eines der im Filament verwendeten Materialien. In diesem Bezug bedeutet„knapp" insbesondere, dass die Temperatur mindestens 80% (bevorzugt mindestens 90% der Glasübergangstemperatur beträgt und unterhalb der Glasübergangstemperatur liegt. Bevorzugt liegt die Temperatur mehr als 1 '( ' unter der Glasüber- gangstemperatur oder beträgt weniger als 99,9% der Glasübergangstemperatur.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Temperatur der Oberfläche (z.B. der Oberfläche der I lei/wal/e ) der oben genannten Temperatur.
Bei eini en Anwendungen kann es jedoch von Vorteil sein, dass die Temperatur der Oberfläche der Glasübergangstemperatur entspricht oder sogar darüber liegt. Insbesondere, wenn das Filament sehr schnell über die Oberfläche geführt wi d, oder die Wärmekopplung nicht sehr gut ist, kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass das Filament (bzw. dessen Oberfläche) nach der Wärmebehandlung die oben genannte Temperatur aufweist. Auch das Filament kann je nach Anwendung bevorzugt eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur annehmen. Vorzugsweise beträgt diese Temperatur 110% der Glasübergangstemperatur. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die vorgenannte Oberfläche grade oder weist zusätzlich zu Rundungen auch gerade Bereiche auf. Auf diese Weise kann ein Filament erwärmt werden, während es zu einer Position läuft, an der es verdrillt wird, oder, sofern die Verdrillung in einem langgestreckten Zustand des Filaments erfolgt, auch während des Verd i I leus auf einfache Weise erwärmt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeaufbringende Medium flüssig. In diesem Rahmen wird bevorzugt, dass das Filament durch ein Bad des wärmeaufbringenden Mediums geführt wird und dabei erwärmt wird.
Bevorzugt ist das wärmeaufbringende Medium also fest (z.B. die vorgenannte Oberfläche) oder Flüssig und nicht gasförmig. Es besteht also bei der Wärmebehandlung bevorzugt ein direkter Kontakt zu einem wärmeaufbringenden Medium, welches nicht gasförmig ist. Auf diese Weise ist die Wärmekopplung sehr gut und eine Erwärmung ist schnell und gut steuer- bar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmequelle ein Wärmestrahler (Infrarotstrahler). Dies hat den Vorteil einer sehr schnellen Temperaturregelung.
Ein solcher Infrarotstrahler ist insbesondere in dem vorgenannten Falle eines direkten Kon- takts zu einem wärmeaufbringenden Medium von Vorteil, wobei das Medium für eine
Grunderwärmung sorgt und der Wärmestrahler für einen addierten Wärmeeintrag, der schnell geregelt werden kann.
Bevorzugt sind Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung so eingestellt, dass das Fiia- ment bis zu seinem Kern erwärmt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform findet die Wärmebehandlung vor dem Verdrillen statt. Dabei sind Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung bei einer bevorzugten Ausführung so eingestellt, dass das Filament nicht bis zu seinem Kern erwärmt wird sondern weniger als 70% des Umkreisradius der Querschnittsfläche des Filaments die oben genannte Temperatur knapp unter der Glasübergangstemperatur erreicht. In diesem Falle ist die Verdrillung des Mantels des Filaments größer als die Verdrillung seines Kerns, wobei hier eine weitere Wärmebehandlung nach dem Verdrillen zum Fixieren von Vorteil ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das mindestens eine Monofil nach dem Extrudieren und vor dem Verdrillen in einem weiteren Schritt vorverstreckt und insbesondere auch weiterverstreckt, wobei zur Stabilisierung des mindesten einen Monofiis dieses vor- zugsweise durch thermisches Schrumpfen stabilisiert wird.
Durch das Vorverstrecken und anschließende weitere Verstecken insbesondere von profilierten Filamenten wird ein Filament mit Festigkeitseigenschaften erhalten, wie sie von herkömmlichen, nichtprofilierten Filamenten bekannt sind. Bei bestimmten Bürsten ist es notwendig, dass die Borsten eine vorbestimmte Wiederaufrichtung oder Steifigkeit besitzen müssen. Eine Anpassung der Wiederaufrichtung oder Steifigkeit eines verdrillten Filaments iässt sich in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erzielen, wenn die Polymerketten des Filamentkerns parallel zur Längsrichtung des Filaments verlaufen und die Polymerketten im Mantel des Filaments verdrillt sind. Mittels Variation der Tiefe, in der eine Verdrillung stattfindet, iässt sich bei vorgegebener Dicke und bei vorgegebenen
Material die Wiederaufrichtung oder Steifigkeit der Borsten in gewünschter Weise einstellen. Die Variation der Tiefe, in der eine Verdrillung stattfindet, Iässt sich während des Verdril- lungsvorgangs durch die Anzahl der Verwindungen pro Sekunde bei bekannter Laufgeschwindigkeit des Filaments grob bestimmen. Jedoch sollte beachtet werden, dass sich erst nach einer Wärmebehandlung eine Fixierung dieser Windungen stattfindet. Wird ein bereits erwärmtes Filament verdrillt, hängt die Verdriilungstiefe auch von der Temperatur und der Verweilzeit im Verdrillungsbereich ab.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform findet die Wärmebehandlung vor dem Verdrillen statt, wobei die von außen auf das Filament aufgebrachte Temperatur und die Zeitdauer der Temperatureinwirkung so eingestellt wird, dass bei der anschließenden Verdri llung die gewünschte Tiefe erreicht wird. Selbstverständlich ist es dem Erfinder bewusst, dass aufgrund des stetigen und differenzierbaren Verlaufs der Verdrillung der Polymerketten in einem Filament ein konstanter Übergang zwischen verdrillten und längsparallelen Ketten bestehen muss. Daher bezeichnet der Begriff„Tiefe, in der eine Verdrillung stattfindet" die Tiefe, bis zu der die Polymerketten nach einer von außen aufgebrachten Verdrillung von 360° noch zu mehr als 90° verdrillt sind. Eine Messung der Verdrillung ist z.B. mittels spektrometrischer Verfahren möglich, wobei die Tiefe der Verdriilung mittels anspitzen des Filaments ermittelt werden kann. Weist das Filament einen von dem Kern bis zum Mantel reichenden Bereich auf, der aus einem optisch unterscheidbaren Material besteht (z.B. ein Farbstreifen), ist eine Messung auch durch einfa- che optische Verfahren (z.B. mittels eines Mikroskops) möglich. Es existieren jedoch auch
Messmethoden, die auf polarisiertem Licht oder anderer Strahlung basieren, um eine Ausrichtung von Polymerketten in Kunststoffen zu bestimmen, was sich insbesondere für farblich uniforme Filamente eignet. Es sei angemerkt, dass sich die unterschiedliche Reinigung s Wirkung der Borstenenden und der Flanken der Wendeln in vielen Fällen vorteilhaft miteinander kombinieren lässt. Dies trifft beispielsweise zu für Zahnbürsten, Massagebürsten, Mascarabürsten, Besen, Kehrwalzen, Entrostungsbürsten und auch andere Bürsten zu. Auch können einzelne oder zu Bündeln zu- sammengefasste spiralige Borsten in besonders vorteilhafter Weise als Interdentalreiniger verwendet werden, die durch Hin- und Herbewegung in den Zahnzwischenräumen eine weit bessere Reinigungswirkung entfalten, da ständig wechselnde Querschnitte zur Wirkung kommen. Selbst dann, wenn ein solcher Interdentalreiniger in engen Lücken verklemmt, wird er nicht abreißen, sondern kann durch Aufdrillen problemlos herausgezogen werden. Schließlich kann auch eine sehr schonende bis pflegende Behandlung erreicht werden, wenn der Wendelquerschnitt entsprechend verrundet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die bei der Verdrillung erhaltene Wendel über die gesamte Länge des Filaments. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die bei der Verdrillung erhaltene Wendel nur auf einem Teil des Filaments, wobei sich insbesondere verdrillte Bereiche mit un verdri llten Bereichen periodisch abwechseln.
Insbesondere bei einem Interdentalreiniger ergeben sich Vorteile, wenn er nur in einem Teilbereich seiner Länge verdrillt ist. Der un verdri llte Teilbereich besitzt geringere Querschnitts- abmessungen und lässt sich somit leichter in einen Zahnzwischenraum einführen. Das Einführen kann noch weiter erleichtert werden, wenn der unverdrillte Teilbereich zumindest abschnittsweise einen beispielsweise durch Verpressen abgeflachten Querschnitt aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Filament nach dem Verdrillen auf eine Haspel aufgenommen. Auf diese Weise steht es für weitere Schritte, z.B. Kämmen, Schneiden oder für Nachbehandlungen zur Verfügung. Eine bevorzugte Nachbehandlung stellt eine Wärmebehandlung dar. Die im Folgenden vorgeschlagenen Wärmebehandlungen können dabei ggf. auch ohne eine Verdrillung ein erfinderisches Verfahren begründen, da der Stand der Technik in der Regel nicht optimal stabilisierte Filamente umfasst. Das extrudierte (und ggf. verdrillte und wärmestabilisierte) Filament wird dabei auf eine Haspel aufgespannt und in einer Temperiereinheit (z.B. einer Heißluft- oder Dampftemperiereinheit oder einem Autoklav) erwärmt. Ein Autoklav stellt dabei eine besonders bevorzugte Temperiereinheit dar, wobei das Filament in dem Autoklav in einer Druckumgebung in Wasserdampf erwärmt wird. Die Kraft, die auf ein Filament auf der Haspel wirkt, liegt dabei bevorzugt zwischen 0,001 und 500 N, insbesondere zwischen 0,01 und 5 N. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Zugspannung des Filaments auf der Haspel zwischen 0,1 und 1000 N/qmm (oder auch nur bis 500 N/qmm), insbesondere zwischen 1 und 100 N/qmm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Innenraum des Autoklav bzw. das Filament in einem abgeschlossenen Innenraum auf eine vorgegebene Starttemperatur erhitzt. Nach Erreichen dieser Starttemperatur wird in dem Innenraum bevorzugt ein Unterdruck erzeugt und diese erste Unterdruckphase für eine vorgegebene Zeitspanne beibehalten. In einem nächsten Schritt wird in den Innenraum Dampf eingeleitet oder dort erzeugt, wobei die Dampfbehandlungstemperatur über der Starttemperatur liegt. Die Zeit der Dampfbehandlung (Dampfbehandlungszeit) ist dabei insbesondere länger als die erste Unterdruckzeit und setzt sich aus der Einleitphase und der Behandlungsphase zusammen, wobei bevorzugt beide Phasen jeweils länger als die erste Unterdruckzeit sind.
Nach Abschluss der Dampfbehandlung ist es von Vorteil, das Filament zu trocknen. Dazu wird vorzugsweise erneut ein Unterdruck erzeugt, wobei die Temperatur gegenüber der Dampfbehandlungsphase gleich bleibt oder abgesenkt wird. Diese abschließende Unterdruckphase wird dabei über eine zweite Unterdruckzeit beibehalten, wobei die abschließende Unterdruckphase kürzer andauert als die Behandlungsphase. Danach wird in dem Innenraum wieder Umgebung sdruck hergestellt und die Behandlung ist beendet. Die Starttemperatur liegt bevorzugt zwischen 40°C und 90°C, insbesondere zwischen 50°C und 80°. Insbesondere herrscht während der Unterdruckphasen im Innenraum ein Vakuum, wobei für die meisten Anwendungen ein Grobvakuum, ein Feinvakuum, oder für manche Anwendungen sogar ein Hoch- oder Ultrahochvakuum.
Während der Unterdruckphasen liegt der Druck im Innenraum bevorzugt unter 300 mBar, insbesondere unter 1 mBar, und in manchen Anwendungen sogar unter 0,001 mBar. Aus technischen Gründen beträgt die untere Grenze für den Luftdruck bevorzugt ein Billionstel mBar.
Die Zeitspanne der ersten Unterdruckphase liegt bevorzugt unter 5 Minuten, insbesondere unter 3 Minuten. Die untere Zeitspanne beträgt insbesondere 1 s.
Die Zeitspanne der zweiten Unterdruckphase liegt bevorzugt unter 30 Minuten, insbesondere unter 20 Minuten. Die untere Zeitspanne beträgt insbesondere 10 s. Bei verdrillten Filamenten liegt diese Zeitspanne insbesondere zwischen der I lal l te und einem Fünftel der Zeitspanne für un verdril lte Filamente, bevorzugt zwischen 3 und 8 Minuten.
Die Dampfbehandlung umfasst zuerst die Einleitphase, bei der der Dampf in den Innenraum geleitet wird oder dort entsteht während auf die Dampfbehandlungstemperatur erhitzt wird und dann folgend die Behandlungsphase, während der das Filament eine vorbestimmte Zeitspanne in der Dampfumgebung eine Wärmebehandlung erfährt.
Die Dampfbehandlungstemperatur liegt dabei bevorzugt zwischen 20°C und 120°C über der Starttemperatur. Sie unterscheidet sich insbesondere /wi schen verdrillten und unverdrillten Filamenten, wobei sie bei verdrillten Filamenten bevorzugt zwischen 120°C und 180°C liegt und bei unverdrillten Filamenten bevorzugt zwischen 80°C und 130°C liegt.
Die Dauer der Einleitphase liegt bevorzugt zwischen 1 und 20 Minuten, insbesondere zwischen 4 und I 1 Minuten.
Die Dauer der Behandlungsphase ist bevorzugt zwischen 10 und 110 Minuten länger al s die Einleitphase und liegt insbesondere /wischen 5 und 120 Minuten. Sie unterscheidet sich i ns- - I I - besondere zwischen verdrillten und un verdrillten Filamenten, wobei sie bei verdrillten Filamenten bevorzugt zwischen 1,5 mal bis 3 mal länger ist als bei un verdril lten Filamenten und bei un ve d illten Filamenten bevorzugt zwischen 20 Minuten und 80 Minuten liegt. Insbesondere liegt die Dauer der Behandlungsphase bei verdrillten Filamenten bevorzugt zwischen 50 Minuten und 200 Minuten.
Als Beispiel wi d im Folgenden eine Wärmebehandlung von Polyamid aus Hexamethylendi- amin und Adipinsäure | i l (( '! 12 )6 NM CO (( Ί 12 )4 ( Ό|η (auch als„PA 6.6" bezeichnet) beschrieben.
Eine Haspel mit 100 Wicklungen eines verdrillten Filaments aus PA 6.6, wobei ein Filament einen Durchmesser von 1/10 mm aufweist, wi d in einen Autoklav eingebracht, der Innen- raum geschlossen und eine Starttemperatur von 60° eingestellt.
Die erste Unterdruckphase findet bei einem Druck zwischen 300 mBar und 100m Bar mit einer Dauer von 30 Sekunden statt. Danach wird über einen Zeitraum von 10 Minuten die Tem- peratur im Innenraum auf 130 °C erhöht und Dampf eingebracht.
Im Anschluss findet in der Dampfatmosphäre die Behandiungsphase statt, welche 70 Minuten andauert und nach ihrem Ende von der zweiten Unterdruckphase abgelöst, welche 7 Minuten dauert, und bei der eine Temperatur von 70°C herrscht.
Danach wird im Innenraum wieder Umgebung sdruck hergestellt, der Innenraum geöffnet und das Filament kann entnommen werden.
Bei einem nicht spiraligen Filament aus PA 6.6 kann eine ähnl iche Wärmebehandlung wie vorgehend beschrieben angewendet werden, wobei an Stelle der Temperatur von 130 °C eine Temperatur von 90 °C gewählt wi d und die Behandiungsphase 3 Minuten dauert.
Durch Schneiden des erfindungs gemäßen Filaments können Borsten hergestellt werden, die bei einer Vielzahl von Bürsten einsetzbar sind. So sind z.B. die bei der Verdrillung von nichtrunden Monofilen / wischen den auf der Oberfläche verlaufenden Wendeln vorhandenen vertieften Räume besonders dafür geeignet, den beim Bürsten gelösten Schmutz aufzunehmen und zu speichern und e st am Ende der Bürststrecke abzugeben. Diese vorteilhafte Wi kung kommt beispielsweise bei Teppichbürsten, Staubsaugerbürsten, Polierbürsten etc. zur Wirkung. Bcispiele für bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Abbildungen dargestellt.
Figur I zeigt ein gedrilltes Filament.
Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Vorrichtung zur Herstellung von gedrillten Filamenten.
Figuren 3 und 4 zeigen verschiedene Querschnitte gedrillter Filamente.
In Figur 1 ist ein 1 eilstück eines Filaments 2 dargestellt, bei dem sich um einen zentralen Filamentbereich ein zweiter Filamentbe eich herumwindet. Dies kann einerseits ein zentrales Monofii sein, um welches sich ein zweites Monofil herumwindet oder ein einziges Monofil (oder ein Strang aus Monofilen), dessen obere Schicht einen farbigen Strich oder ein anderes Material aufweist, und das entlang seiner Längsachse verdrillt wurde. Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Von einer Rolle 1, um welche das un verd illte Filament nach der Herstellung aufgerollt worden ist, wi d das Filament 2 abgerollt, läuft über eine I lei/wal/e 3, wobei hier nur einer von mehreren möglichen Umläufen dargestellt ist und wi d danach auf eine Haspel 4 aufgerollt und währenddessen verdrillt. Das Filament 2 kann dabei wie mit dem Pfeil dargestellt um diese Has- pel 4 herum geführt werden. Es ist aber auch denkbar, dass sich die Haspel 4 entgegen der dargestellten Pfeilrichtung dreht.
Figuren 3 und 4 zeigen jeweils den Querschnitt eines Filaments umfassend zwei unterschiedliche Hälften (schwarz und weiß dargestellt). Als Körper müsste sich das verdrillte Filament so vorgestellt, werden, dass seine Längsachse aus der Bildebene hervortritt und der dargestellte Querschnitt über der Längsachse einer konstanten Drehung unterworfen wäre.
In Figur 3 ist dabei ein Filament dargestellt, dessen Verdrillung kontinuierlich bis zum Kern erfolgte. In Figur 4 wurde nur ein außenliegender Bereich ausreichend erwärmt, so dass sich die Verdriliung nicht bis in den Kern hinein erstrecken konnte oder zumindest die äußeren Schichten mehr verdrillt sind als der Kern.
Die Ausführungsbeispieie beschreiben mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungs Varianten eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 50°C bis 70°C so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 50°C und der oberen Grenze 70°C mit umfasst sind.
Vor allem können die einzelnen Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung von spiraligen Filamenten umfassend die Schritte:
- Extrudieren mindestens eines Monofils,
- Verdrillen des mindestens einen Monofils um seine Längsachse unter Zugspannung, wobei vor und/oder während und/oder nach dem Verdrillen des mindestens einen Monofils und während es bezüglich seiner Längsachse gespannt ist, eine Wärmebehandlung stattfindet, die dazu ausgelegt ist, dass sich eine Thermofixierung einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung zu einem bestimmten Zeitpunkt nur auf einem kurzen Teilstück des Filaments erfolgt, insbesondere vor dem Verdrillen, während des Verdrillens oder weniger als 1 s nach dem Verdrillen, wobei dieses kurze Teilstück insbesondere kürzer als 5 m ist.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filament vor, während oder nach dem Verdrillen über eine erwärmte Oberfläche oder durch eine erwärmte Flüssigkeit geführt wird, wobei die Temperatur des erwärmten Filaments bevorzugt zwischen 80% und 110% der Giasübergangstemperatur mindestens eines der im Filament verwendeten Materialien liegt, und wobei die erwärmte Oberfläche bevorzugt gera- de und/oder runde Bereiche aufweist und insbesondere die Form einer Walze hat.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Wärmequelle ein Infrarotstrahler ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Wärmebehandlung vor dem Verdrillen stattfindet und bevorzugt Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung so eingestellt sind, dass das Filament nicht bis zu seinem Kern erwärmt wird sondern weniger als 70% des Umkreisradius der Querschnittsfläche des Filaments eine Temperatur zwischen 80% und 110% der Giasübergangstemperatur erreicht.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Monofil nach dem Extrudieren und vor dem Verdrillen in einem weiteren Schritt vorverstreckt und insbesondere auch weiterverstreckt, wird, wobei zur Stabilisierung des mindesten einen Monofils dieses vorzugsweise durch thermisches Schrumpfen stabilisiert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Verdrillung erhaltene Wendel nur auf einem Teil des Filaments erstrecken, wobei sich insbesondere verdrillte Bereiche mit un verdri llten Bereichen periodisch abwechseln.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrillte und wärmestabilisierte Filament nach der Thermofixierung auf eine Haspel auf- gespannt und in einer Temperiereinheit, bevorzugt in einem Autoclav, erwärmt wird, wobei bevorzugt die Zugspannung des Filaments auf der Haspel zwischen 0,1 und 1000 N/qmm liegt und wobei bevorzugt der Innenraum des Autoklav oder das Filament in einem abgeschlossenen Innenraum auf eine vorgegebene Starttemperatur erhitzt wird, nach Erreichen dieser Starttemperatur in dem Innenraum bevorzugt ein Unterdruck erzeugt wird und diese erste Unterdruckphase für eine vorgegebene Zeitspanne beibehalten wird, in einem nächsten Schritt in den Innenraum Dampf eingeleitet oder dort erzeugt wird, wobei die Dampfbehandlung stemperatur über der Starttemperatur liegt und die Zeit der Dampfbehandlung, welche sich aus der Einleitphase und der Behandlungsphase zusammensetzt, insbesondere länger ist als die erste Unterdruckphase und nach Abschluss der Dampfbehandlung das Filament ge- trocknet wird, wobei insbesondere erneut ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die Temperatur gegenüber der Dampfbehandlungsphase gleich bleibt oder abgesenkt wird und diese abschließende Unterdruckphase über eine zweite Unterdruckzeit beibehalten wird, wobei die abschließende Unterdruckphase kürzer andauert als die Behandlungsphase.
9. Vorrichtung zur Herstellung von spiraligen Filamenten umfassend eine Extrudierein- heit zum Extrudieren mindestens eines Monofils, eine Verdriileinheit zum Verdrillen mindestens eines Monofils um seine Längsachse unter Zugspannung und eine Temperiereinheit zur Wärmebehandlung des Filaments, wobei die Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen ausgelegt ist.
10. Filament, welches mittels des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Polymerket- - lö ten, zumindest an der Mantelfläche des Filaments, verdrillt sind, das Filament aber keine Torsionsspannung im Inneren aufweist.
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