Verfahren zur Herstellung von Textilfasersträngen, insbesondere von Asbestfasersträngen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Textilfasersträngen, insbesondere Asbestfasersträn- gen,
bei welchem eine Dispergiermittel enthaltende Tex- tilfaserdispersion in einer flüssigen Phase fortlaufend aus einer Austrittsöffnung geführt und durch Einwir kung koagulierend auf die Dispersion wirkender Mittel zu einem Strang verfestigt wird. Der Ausdruck Textil fasern soll hier natürlich auch solche Fasergemische umfassen, die überwiegend aus Textilfasern bestehen.
Wenn auch das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung die Verarbeitung von Asbestfasern ist, bei welcher die Vorteile der Erfindung besonders zum Tra gen kommen, so kann das erfindungsgemässe Verfahren dennoch auch bei der Verarbeitung anderer Textilfa sern, wie z. B. von Baumwollfasern, zur Anwendung gebracht werden. Auch für die Verarbeitung von Textil fasergemischen, insbesondere von Asbestfasern enthal tenden Gemischen, ist das erfindungsgemässe Verfahren geeignet.
Ein Verfahren der eingangs umrissenen Art ist bei spielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 1<B>168</B> 012 bekannt. Gemäss diesem Verfahren wird die aus einer Düse austretende Dispersion in ein Fällbad geführt und in diesem koaguliert. Die Koagulation kann jedoch auch anders bewirkt werden, beispielsweise dadurch, dass bei Verwendung eines Dispergiermittels auf Eiweissbasis die Düse oder ein der Düse nachgeschaltetes<B>Teil den in</B> Entstehung begriffenen bzw. den aus der Düse ausgetre tenen Strang erwärmt.
Dieses bekannte Verfahren weist gegenüber den vor bekannten Trockenspinnverfahren wesentliche Vorteile auf. Insbesondere erlaubt es die Verarbeitung relativ kurzer Fasern. Dies macht es besonders für die<B>Ver-</B> arbeitung von Asbest geeignet, da es bei diesem we sentlich darauf ankommt, auch noch aus sehr kurzen Fasern Fäden und sonstige Gebilde zu erzeugen. Die bekannten Vorrichtungen erlauben auch die Erzeugung sehr dünner Fäden. Ihre Liefergeschwindigkeit ist hoch.
die erzeugten Faserstränge können durch Verdrillen zu einem Garn geformt oder je nach dem gewünschten Verwendungszweck in anderer Weise weiter verarbeitet wjrden.
Aus der Deutschen Patentschrift Nr. 140<B>011</B> ist ein Verfahren zur Herstellung von spinnbaren Fäden aus kurzen Fasern, z. B. Asbestfasern, bekannt, bei welchem die Fasern aus Papiermaschinen in Form einer Bahn abgelagert werden. Die Bahn wird dann in einzelne Streifen aufgeteilt, die wiederum zwecks inniger Ver einigung der Fasern angefeuchtet und genitschelt wer den. Nach diesem Verfahren hergestellte Garne haben nur eine geringe Festigkeit. Es wird daher in der Praxis auch nicht zur Herstellung spinnbarer Fäden verwen det.
Bei Verwendung von Asbestfasern wird die Festig keit des die Papiermaschine verlassenden Flors so ge ring, dass die Florstreifen beim Nitscheln ständig reissen würden. Weiter ist die erforderliche Faserlänge relativ gross, so dass nach dem bekannten Verfahren zu wirt schaftlichen Preisen ein Asbestgarn schon deswegen nicht hergestellt werden kann, weil lange Asbestfasern ausserordentlich teuer sind.
Aus der Deutschen Patentschrift Nr. 326 452 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei welchem eine Auf- schlämmung von Fasern in Form eines rotierenden Flüs sigkeitsstrahls auf ein bewegtes Sieb aufgelegt werden soll. Dadurch soll ein gedrehtes Vorgarn entstehen.
Die ses Verfahren ist nach den Erfahrungen der Anmel- derin in der Praxis nicht durchführbar, da aus dem einen relativ grossen Durchmesser aufweisenden Strang das Wasser auf dem Sieb nicht schnell genug ausfliesst und darüberhinaus auch nur eine unzureichende Verfestigung und Verfilzung der Fasern im Strang erreicht werden kann.
Schliesslich ist aus der Britischen Patentschrift Nr. 673 367 ein Verfahren bekannt, bei welchem Fa- sern mit einem Schmiermittel, wie z. B. Wasser oder einem Kunstharz, vereinigt durch eine Schlitzdüse ex trudiert werden. Für die Herstellung von Kammzügen oder Vorgarnen wird aus dem extrudierten Strang durch Trocknung oder andere Mittel das Schmiermittel wieder entfernt. Dieses Verfahren eignet sich allenfalls für die Herstellung von Vorgarnen mit grossem Querschnitt, da Fasermassen, wenn sie angefeuchtet oder mit einem Kunststoff getränkt sind, normalerweise durch enge Schlitze nicht hindurchgehen, sondern diese sofort ver stopfen.
Für kurze Asbestfasern ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da bei ihm nach dem Entfernen des Schmiermittels ein Zusammenhalt der einzelnen Fasern nicht mehr gegeben ist und bei Verbleib des Schmier mittels,' wenn dieses beispielsweise ein Kunstharz ist, in dem extrudierten Strangmaterial ein faserverstärktes Kunststoffflächengebilde erzeugt wird. Demgegenüber befasst sich die Erfindung mit der Herstellung eines Strangmaterials, welches im wesentlichen aus Textilfa sern, und zwar in erster Linie aus Asbestfasern, besteht.
Keines der drei letztgenannten Verfahren ist somit in der Lage, das gleiche zu leisten wie das eingangs umrissene und bekannte Verfahren. Dieses ist jedoch immer noch in verschiedener Hinsicht verbesserungsfä hig.
So ist die genaue Kontrolle der Garnfeinheit nur in gewissen Grenzen möglich. Auch lassen sich nur ver hältnismässig dünne Faserstränge herstellen, da andern falls die Ausfällung im Fällbad nur mangelhaft würde.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zu grunde, das bekannte Verfahren im Hinblick auf die genannten Mängel zu verbessern. Dies wird erfindungs gemäss dadurch erreicht, dass die Textilfaser-Dispersion aus der Austrittsöffnung mit einem streifenförmigen Pro fil oder einem aus mehreren streifenförmigen Teilprofi len zusammengesetzten Profil geführt wird, dass die Dispersion beim Austreten aus der Austrittsöffnung von dieser mittels eines umlaufenden, mit dem koagulierend wirkenden Mittel bedeckten Körpers weggeführt wird, wobei die Koagulation eingeleitet und die Dispersion mindestens zum Teil zu einem Strang verfilzt wird. Soll ein Garn hergestellt werden, so wird der Strang an schliessend verdrillt.
Dieses Verfahren erlaubt es, durch das Ausweichen auf das streifenförmige Profil dem erzeugten Strang einen relativ grossen Gesamtquerschnitt zu geben, ohne dass das koagulierend wirkende Mittel besonders tief in das Innere des entstehenden Strangs eindringen müsste, um den Strang vollständig zu verfestigen.
Da man jederzeit die Breite der spaltförmigen Austrittsöffnung regeln kann und da ferner auch die Umlaufgeschwindigkeit der Oberfläche geregelt werden kann, hat man hierin sehr genaue Möglichkeiten zur Regelung der erzeugten Strangdicke. Da die Verfestigung des Stranges weitge hend erfolgt, während er noch an der sich bewegenden Oberfläche anliegt, kann er ohne grosse Schwierigkeiten von dieser abgezogen und weiterverarbeitet werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren so geführt, dass die Dispersion in Form eines flüssigen Bandes aus der Austrittsöffnung geführt und unmittelbar nach Austritt aus der Austrittsöffnung auf eine umlaufende, mit dem koagulierend wirkenden Mittel bedeckte Oberfläche aufgelegt wird, wo die Ko agulation eingeleitet wird, und dass hierauf das verfe stigte Band von der Oberfläche abgeführt und verdrillt wird. Vorteilhaft wird das entstehende Band auch auf sei ner der genannten Oberfläche abgewandten Seite mit dem koagulierend wirkenden Mittel in Berührung ge bracht. Auf diese Weise wird eine besonders rasche und tiefgreifende Verfestigung des Bandes erzielt.
Die Be deckung oder Benetzung der umlaufenden Oberfläche mit dem koagulierenden Mittel kann beispielsweise durch Eintauchen der Oberfläche in ein Fällbad oder durch Besprühen der Oberfläche oder durch Berieseln dersel ben erfolgen. Das Abheben des Bandes von dieser Ober fläche kann beispielsweise durch Luftstrahlen oder Was serstrahlen bewirkt werden. Das Befeuchten der der ge nannten Oberfläche abgewandten Seite mit dem koagu- lierend wirkenden Mittel kann beispielsweise ebenfalls durch Besprühen, Berieseln oder Eintauchen erfolgen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die verwendete Vorrichtung eine Einrichtung zur Zu führung von Dispersion zur Austrittsöffnung und eine Einrichtung, welche die Dispersion im Bereich der Aus trittsöffnung dem Einfluss koagulierend auf die Disper sion wirkender Mittel aussetzt. Dies ist bekannt. Dabei kann mindestens ein Teil der Wandung der Austritts öffnung von der Oberfläche eines umlaufenden Körpers gebildet sein, dessen Bewegungsrichtung im Bereich der Austrittsöffnung im wesentlichen mit der Austrittsrich tung der Dispersion zusammenfällt. Auf diese Weise wird die Faserdispersion von dem umlaufenden Wand teil ständig durch die Öffnung hindurchgefördert und Verstopfungen der Öffnung werden zuverlässig vermie den.
Vorzugsweise wird der überwiegende Teil der Wan dung der Öffnung von umlaufenden Körpern gebildet. Eine solche Ausbildung erlaubt es, der Öffnung einen relativ grossen Gesamtquerschnitt zu geben, wobei je doch überall der Mindestabstand einander gegenüberlie gender Wandungen der Öffnung sehr gering gehalten werden kann, ohne dass hierdurch die Gefahr der Ver stopfung des Spaltes zwischen zwei einander gegenüber liegenden bewegten Wandteilen auftreten könnte.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt auch noch darin, dass die umlaufenden Körper ein die Koagu lation des Strangmaterials bewirkendes Material dem im Bereich der Austrittsöffnung entstehenden Strang zu führen oder aber auf den entstehenden Strang in an derer die Koagulierung befördernder Weise einwirken können, beispielsweise durch Erwärmung. Diese Aus- nützung der Austrittsöffnung, um den Strang ganz oder wenigstens weitestgehend koaguliert austreten zu lassen, bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass man ohne besondere nachträgliche Mittel zur Koagulation, wie z.
B. ein Fällbad, den Strang sofort weiter verarbeiten, beispielsweise verdrillen kann. Vorzugsweise hat die öff- nung die Form eines Schlitzes, der an mindestens einer, vorzugsweise beiden Langseiten von um parallel zu die sen Langseiten verlaufende Achsen umlaufenden Kör pern begrenzt ist. Eine derartige Form zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Die schlitzförmige Öffnung lässt den erzeugten Faserstrang in Form eines langen dünnen Bandes austreten. Selbstverständlich sind viele andere Formen möglich.
So kann beispielsweise die die Austrittsöffnung für die Dispersion bildende öff- nung von vier Rollen gebildet werden, die am Umfang dachförmig profiliert sind und so angeordnet sind, dass ihre Umfänge an einer Stelle zusammentreffen und dort lediglich einen schmalen Spalt in Form eines vierstrah ligen Sternes freilassen. Bei einer solchen Ausbildung würde der erzeugte Strang Sternquerschnitt haben.
Auch die Erzeugung beispielsweise eines schlauchförmigen Stranges ist möglich, indem man die Austrittsöffnung von zwei einander gegenüberliegenden Rollen bilden lässt, welche halbkreisförmige Umfangsrillen tragen und mit ihren Umfängen an einer Stelle aneinanderstossen. Lässt man dann in den Meniskus an der Berührungs stelle zwischen beiden Rollen einen Stab ragen, dessen Durchmesser etwas geringer ist als der Durchmesser der von den Umfangsrillen der beiden Rollen an der Be rührungsstelle gebildeten Öffnung, so wird ein rohrför- miger Faserstrang erzeugt.
Bei einer solchen Konstruk tion muss allerdings dafür gesorgt werden, dass durch das Innere des genannten Stabes genügend Fällmittel in das Innere des rohrförmigen Faserstranges zugeführt wird, oder aber, dass der erzeugte Schlauch durch ent sprechende Profilierung von Stab und Rollen längsge schlitzt wird.
Bei dieser Ausführungsform sind die umlaufenden Körper am besten Walzen. Eine derartige Ausbildung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Selbst verständlich sind auch andere Ausführungen möglich. So können die umlaufenden Körper beispielsweise auch von umlaufenden Bändern gebildet werden.
Die umlaufenden Körper bestehen beim Arbeiten mit einem Fällbad vorteilhaft zumindest an der Ober fläche aus vom Fällbad benetzbarem Werkstoff und werden ständig mit dem Fällbad benetzt.
Eine solche Ausbildung hat nicht nur den Vorteil, dass sich der erzeugte Faserstrang gut von den umlaufenden Körpern löst; ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die umlaufen den Körper dann Fällbadflüssigkeit in kontrollierbarer Weise mit sich führen und dieses bereits vor dem Aus tritt der Faserdispersion in dem zwischen den umlaufen den Körpern befindlichen Meniskus in die Dispersion hineinpressen können.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform tauchen die umlaufenden Körper in das Fällbad ständig ein. Dadurch wird eine optimale Benetzung des Stranges bei einfachster Ausbildung erreicht.
Vorteilhaft sind die umlaufenden ,Körper an der Oberfläche geriffelt. Eine solcha Riffelung bewirkt, dass ständig in den Vertiefungen derselben Fällbadflüssigkeit beim Benetzen der Oberfläche mitgenommen und in den Meniskus zwischen umlaufenden ,Körpern hinein gepresst wird. Die Riffelung oder Rillung, die beispiels weise von sich in Umfangsrichtung oder in Axialrichtung erstreckenden Rillen oder auch von sich kreuzenden Rillensystemen gebildet sein kann, hat weiter eine we sentliche Vergrösserung der Oberfläche des entstehenden Faserstranges zur Folge, da sich die Erhöhungen und Vertiefungen in diesen einpressen.
Dadurch wird die Benetzung des entstehenden Faserstranges mit dem Fäll bad besonders intensiv, und zwar schon vor dem Aus tritt aus der Öffnung. Dies bewirkt eine besonders gute Umwandlung des Dispergiermittels. Ein weiterer wesent licher Vorteil der Riffelung der Oberfläche der umlau fenden Körper liegt darin, dass nicht ein bandförmiger glatter Körper entsteht, sondern ein gerieftes zusammen hängendes Fasergebilde, dessen einzelne Strähnen sich z. B. beim nachfolgenden Spinnvorgang leichter gegen einander verschieben lassen. Dies ermöglicht es, ein Spinnen im herkömmlichen Sinne nahezu zu erreichen.
Die Verfestigung des ausgetretenen Faserstranges kann dadurch noch erhöht werden, dass dieser wiederholt durch das Fällbad oder in diesem hin und her geführt wird. Besonders günstig wird der Fälleffekt dadurch be einflusst, dass man eine Einrichtung zum Dehnen des aus der Austrittsöffnung ausgetretenen Strangmaterials vorsieht. Hierdurch tritt die Fällflüssigkeit besonders gut in das Innere des Faserbandes ein.
Vorteilhaft besteht die verwendete Dehneinrichtung aus mindestens zwei mit unterschiedlicher Umfangsge schwindigkeit umlaufenden Rollen.
Sind nur zwei Rollen vorgesehen, so muss das Faser band jede Rolle in einem genügenden Winkel umschlin gen: Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass man zwei Rollenpaare vorsieht, welche den Faser strang zwischen sich führen, wobei dann das zweite Rollenpaar mit höherer Umfangsgeschwindigkeit um läuft als das erste.
Vorteilhaft tauchen die umlaufenden Körper in das Fällbad so weit ein, dass ihre für die Drehung und im funktionell wirksamen Bereich massgeblichen Drehach sen um ein Geringes über dem Spiegel des Fällbades liegen.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Austrittsöffnung schlitzförmig aus gebildet ist und sich nahe der Umfangsfläche eines um laufenden Körpers, vorzugsweise einer Walze, erstreckt, auf welche sich die austretende Dispersion in Form eines Bandes auflegt, und dass eine Einrichtung zum Aufbringen des koagulierend wirkenden Mittels auf die Umfangsfläche des umlaufenden Körpers vorgesehen ist. Der Austrittsschlitz hat dabei am besten die Form einer schmalen, sich längs einer Erzeugenden der Umfangs fläche der Walze erstreckenden Schlitzdüse.
Im Hinblick auf die Schwerkraft wird es bevorzugt, dass der umlaufende Körper um eine zumindest an genäherte horizontale Achse rotiert und dass die Aus trittsöffnung am oberen Bereich dieses Körpers, vorteil haft längs dessen Scheitellinie, mündet.
Für das Benetzen oder Befeuchten des umlaufenden Körpers mit dem koagulierenden Mittel oder Fällbad wird eine Konstruktion bevorzugt, bei welcher der un tere Bereich des umlaufenden Körpers in ein Vorrats gefäss für das koagulierend wirkende Mittel eintaucht. Hierbei ist die Konstruktion dann zweckmässig so ge troffen, . dass ein zweiter, vorzugsweise ebenfalls als Walze ausgebildeter umlaufender Körper vorgesehen ist, über welchem das verfestigte Band abläuft, und dass eine Spinn- oder Verdrillvorrichtung hinter den zweiten umlaufenden Körper geschaltet wird.
Vorteilhaft ist der zweite umlaufende Körper par allelachsig zu dem ersten angeordnet und lässt zwischen sich und diesem einen Spalt frei, der etwa der Dicke des verfestigten Faserbandes entspricht.
Vorteilhaft nimmt der zweite umlaufende Körper das Band vom ersten umlaufenden Körper an einer Stelle ab, welche, in Umlaufrichtung des letzteren gesehen, hinter dem in das Vorratsgefäss eintauchenden Bereich des letzteren liegt. Auf diese Weise wird eine ausser ordentlich gründliche Befeuchtung des Bandes mit dem Fällbad oder koagulierend wirkenden Mittel bewirkt. Wie Versuche gezeigt haben, genügt dabei die durch das Band hindurchdringende Menge an Fällbad voll kommen, um den umlaufenden Körper oder die Walze in ausreichender Weise mit dem Fällbad zu befeuchten.
Selbstverständlich kann hier auch noch zusätzlich z. B. eine Sprüheinrichtung vorgesehen sein, um die Ober fläche des umlaufenden Körpers vor dem neuen Ein treten in den Bereich der Schlitzöffnung mit zusätzli chem Fällbad zu besprühen. Wenn auch die oben beschriebene Anordnung be vorzugt wird, so ist es jedoch ebenfalls möglich, das Band vom umlaufenden Körper bereits an einer Stelle abzunehmen, an der dieser noch nicht in das Fällbad eingetaucht ist. In diesem Falle wird man jedoch den umlaufenden Körper relativ gross halten müssen, damit die Verweilzeit des Bandes auf dem umlaufenden Kör per für eine einwandfreie Koagulation ausreicht.
Die Abnahme des Bandes vom ersten umlaufenden Körper wird dann besonders einfach, wenn die Um fangsflächen der beiden umlaufenden Körper an der Stelle, wo sie sich am nächsten kommen, angenähert die gleiche Bewegungsrichtung und gleiche Umfangs geschwindigkeit aufweisen. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn man den zweiten umlaufenden Körper mit einer etwas höheren Umfangsgeschwindigkeit laufen lässt als den ersten. Um das Abheben des Bandes vom ersten umlaufenden Körper zu erleichtern, kann eine Breitschlitzdüse vorgesehen sein, welche einen Luft oder Wasserstrahl an der Ablösestelle des Bandes vom ersten umlaufenden Körper zwischen letzteren und das Band richtet.
Selbstverständlich muss die Oberfläche des ersten um laufenden Körpers so gehalten sein, dass sie von dem Fällbad bzw. koagulierenden Mittel gut benetzbar ist. Vorteilhaft ist die Oberfläche des das Band von der Austrittsöffnung abnehmenden umlaufenden Körpers rauh ausgebildet. Vorteilhaft wird die Oberfläche von einer Schaumstoffschicht gebildet. Die Poren dieser Schaumstoffschicht sollen vorzugsweise in der Grössen ordnung von einem Millimeter liegen. Als Schaumstoff kommt beispielsweise ein weicher Polyurethanschaum in Frage.
Die Oberfläche kann jedoch auch aus einem harten Material bestehen und gerieft sein.
Wenn auch beispielsweise der das Band abnehmende umlaufende Körper nach Art eines endlosen Förderban des ausgebildet werden kann, so ist er, wie oben dar gelegt, vorzugsweise in Form einer Walze gehalten. Das gleiche gilt für den das verfestigte Band vom ersten umlaufenden Körper abnehmenden umlaufenden Kör per.
Der Leitgedanke bei dieser zweiten Ausführung der Vorrichtung ist, dass die Dispersion aus dem Spalt der Düse nicht heraustritt, solange dieser Spalt schmal ge nug ist, dass jedoch das Faserband dann durch Adhä sion aus diesem Spalt abgezogen werden kann, wenn eine mit Fällbad benetzte Oberfläche an der Düsen öffnung entlangstreicht. Selbstverständlich kann dieser allgemeine Gedanke variiert werden, indem man die Be reitschaft der Dispersion, aus dem Spalt oder Schlitz herauszutreten, durch einen entsprechend grossen hydro statischen Druck hinter dem Spalt erhöht bzw.
durch Niedrighalten dieses hydrostatischen Druckes auf ein Mindestmass verringert. Auf diese Weise kann die in der Zeiteinheit aus dem Spalt austretende Dispersionsmenge zusätzlich variiert werden.
Die eben erläuterte Vorrichtung weist den besonde ren Vorteil auf, dass sie ohne zusätzliche Hilfsmittel das automatische Anspinnen ermöglicht. Das Faserband kann bereits auf dem umlaufenden Körper so weit aus gefällt werden, dass es von der Abnahmewalze direkt in einen Spinntopf geleitet werden kann. Von der Ab nahmewalze wird das Vorgarn zweckmässig abgenom men, indem man es mittels aus dem Inneren der po rösen Abnahmewalze herausströmenden Wassers abspült und es einem Trichter, dessen Wandungen ebenfalls mit Wasser bespült werden, zuführt, von wo es der Ver- drehvorrichtung oder Spinnzentrifuge zugeführt werden kann.
Eine Variante der eben erläuterten zweiten Ausfüh rungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der das Band von einer Düse laufend abnehmende Körper als Walze ausgebildet ist, welche zusätzlich zur Drehung um ihre Achse um eine senkrecht zu dieser verlaufende Achse rotiert, und dass die Walze eine po röse Oberfläche aufweist, der das koagulierend wirkende Mittel von aussen über Berieselungs- oder Besprühan- lagen oder vorzugsweise von innen über eine als Rohr ausgebildete Lagerung der Walze zugeführt wird.
Auf diese Weise wird das erzeugte und verfestigte Faserband beim Ablauf von der Walze verdrillt und versponnen, so dass die Vorrichtung zugleich auch die Funktion der Spinnvorrichtung übernimmt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer solchen Ausführung liegt darin, dass das erzeugte Vorgarn unmittelbar einer Nachbehandlungsan lage zugeführt werden kann, in welcher es den bei dem Verfahren, welches durch die vorliegende Erfindung weiter verbessert wird, üblichen Nachbehandlungsschrit ten unterworfen wird. Hierzu gehört insbesondere eine Erwärmung auf höhere Temperatur, durch welche das erzeugte Garn von organischen Bestandteilen der Di spersion und/oder des Fällbades befreit wird.
Vorteilhaft verläuft die zweite Achse, um welche die Walze rotiert, senkrecht.
Vorteilhaft ist im der Düse gegenüberliegenden Be reich in bezug auf die Walze ein Führungsglied für den von der Walze ablaufenden verdrillten Faserstrang in Verlängerung der zweiten Achse vorgesehen. Von diesem Führungsglied kann dann der zwischen der Walze und dem Führungsglied verdrillte Faserstrang abgeführt werden.
Vorteilhaft ist der Düsenaustritt symmetrisch zur zweiten Achse angeordnet und rotiert zusammen mit der Walze ebenfalls um diese.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn man die Breite und/oder Länge des Austrittsschlitzes verstellbar gestaltet. Dies erlaubt nicht nur eine Veränderung der Breite und Dicke des erzeugten Bandes, sondern auch eine Anpassung an die Viskosität der Dispersion.
Will man ein besonders dünnes Band auf der Walze erzeugen, so kann man die Breite des Schlitzes so eng halten, dass ein Austreten von Dispersion aus dem Schlitz erst durch die Adhäsionswirkung der an dem Schlitz vorbeistreichenden Oberfläche erfolgt.
Erfindungsgemäss erzeugte Fäden und Garne aus Asbestfasern zeichnen sich gegenüber konventionellen Asbestfäden und -garnen durch gute Festigkeit, geringes Gewicht und gute Knotbarkeit aus.
Nachfolgend sind anhand der beigefügten Zeichnun gen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch eine geeignete Vorrichtung. Fig. 2 zeigt schematisch in perspektiver Darstellung eine andere geeignete Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Walze 6.
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Walze 20.
Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Düsenkonstruktion.
Fig. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung eine ab gewandelte Düsenkonstruktion.
Fig. 7 zeigt schematisch eine dritte geeignete Vor richtung, bei welcher das erzeugte Band in einer Topf spinnvorrichtung zu einem Faden gesponnen wird. Fig. 8 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine vierte Ausführungsform.
Gemäss dem ersten anhand von Fig. 1 der beigefüg ten Zeichnung beschriebenen Beispiel soll ein bandför miger Asbestfaserstrang erzeugt und versponnen wer den. Die verwendete Faserdispersion besteht beispiels weise aus 100 kg Asbest-Textilfasern, 4 kg kristallisier tem Aluminiumsulfat, 3 kg Silastan DMK (1 Ge wichtsteil Alkylbenzolsulfonat angeteigt in 1 Gewichts teil Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser), 33 kg tech nischer Kernseife und 3300 Liter Wasser.
Ein anderes, an Stelle des Silastan DMK geeignetes Netzmittel ist z. B. Natrium-Dodecyl-Benzolsulfonat. Als Fällmittel für diese Dispersion dient eine Lösung aus 50 Gramm kri stallisiertem Zinksulfat pro Liter Wasser.
Die in Fig. 1 im wesentlichen im Schnitt dargestellte Vorrichtung besitzt eine Schütte 1 für die Asbestdisper sion 2.
Am unteren Ende der Schütte, das in Fig. 5 noch einmal genauer dargestellt ist, läuft diese in einem schmalen Schlitz 3 aus, dessen Breite durch Verschwen- ken der Wand 4 um die mittels der Hülse 44 abgedich tete Schwenklagerung 41 durch Verdrehen der Stell schraube 45 einstellbar ist. Zentral unterhalb des Schlit zes 3 ist eine um die Achse 5 rotierende Walze 6 an geordnet, deren Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus weichem Polyurethanschaumstoff 40 (Fig. 3) be kleidet ist.
Die Walze taucht in das in einem Behälter 7 befindliche Fällbad 8 ein, so dass sie bzw. der über die Walze ablaufende entstehende Asbestfaserstrang ständig mit dem Fällbad 8 benetzt wird. Rechts von der Walze 6 befindet sich eine um eine zur Achse 5 parallele Achse 9 drehbare Abnehmwalze 10, über wel che das auf der Walze 6 verfestigte Band abgeführt wird. Zum leichteren Ablösen des Asbestfaserbandes 11 von der Walze 6 ist eine Luftdüse 12 vorgesehen, wel che in den Spalt zwischen der Oberfläche der Walze 6 und zwischen dem inzwischen verfestigten Faserband 11 einen Luftstrahl bläst.
Im Inneren der Walze 10 ist, wie dies strichpunktiert angedeutet ist, ein Wasserzufüh- rungskasten 13 angebracht. Aus diesem wird Wasser unter geringem Überdruck durch die poröse Oberfläche der hohlen Walze 10 nach aussen gedrückt. Dieses Was ser bewirkt ein einwandfreies Ablösen des Asbestfaser bandes von der Walzenoberfläche, so dass das Band nach unten abläuft. Dort wird es mittels eines Trichters 14 aufgefangen, dessen Wände ebenfalls in nicht dar gestellter Weise von Wasser bespült werden. Aus dem Trichter 14 wird das Band. nun einer geeigneten Spinn vorrichtung zugeführt.
Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, ist die Funktion der eben beschriebenen Vorrichtung so, dass die Walze 6 bei ihrem Umlauf gegen den Uhr zeigersinn durch Adhäsion und/oder Flüssigkeitsdruck aus dem Spalt 3 der Dispersionsschütte 1 eine Disper- sionshaut in Form eines Bandes herauszieht bzw. mit einer solchen bedeckt wird. Die Dispersion kommt da bei mit der mit dem Fällbad getränkten Walzenober- fläche 6 in Berührung, so dass die Dispersion dort zu einem Asbestfaserband verfestigt wird.
Von der anderen Seite wird das Asbestfaserband 11 ebenfalls verfestigt, da es durch das Fällbad 8 geführt wird: Nach dem Wiederauftauchen aus dem Fällbad wird das nunmehr vollständig verfestigte Asbestfaserband 11 von der Walze 10, die im Uhrzeigersinn umläuft, übernommen. Diese Walze wirkt dabei zugleich als Abquetschwalze und drückt überflüssiges Fällbad aus dem Band<B>11</B> heraus. Das Band läuft dann über die Walze 10 ab in den Trichter 14.
Bei der in Fig. 6 dargestellten abgewandelten Kon struktion der Schütte 50 ist nicht die Breite, sondern die Länge des Austrittsschlitzes 57 verstellbar. Zu die sem Zweck ist neben den dort feststehenden Wänden 51; 52 und 53 eine vierte verschiebbare Seitenwand 54 vorgesehen, die mittels der in der Traverse 55 drehbar, aber nicht axial verschiebbar gelagerten Stellschraube 56 verlagert werden. Die Stellschraube sitzt mit ihrem Gewinde in einer Gewindebohrung der Wand 54.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion ist die Walze 20 in nicht dargestellter Weise sowohl um die Achse 21 im Sinne der Pfeile 22 als auch um die Achse 23 drehbar gelagert. Die Drehung um die Achse 2 ist durch die Pfeile 24 angedeutet. Oberhalb der Walze 20 befindet sich ein Zuführrohr 25 für die Asbest- faserdispersion. Unten schliesst an das Zuführrohr 25 eine Schlitzdüse 26 an, welche zusammen mit der Walze, wie durch den Pfeil 27 angedeutet, umläuft. Die Walze 20 weist, wie in Fig. 4 gezeigt, einen po rösen Mantel auf. Sie ist hohl.
Ihr Mantel besteht aus einem für das Fällbad durchlässigen Material, insbeson dere Keramikmaterial, wird durch die hohle Walzen achse 28, wie dies durch den Pfeil 29 angedeutet ist, eine Fällbadflüssigkeit zugeführt, welche in einem durch den Druck im Inneren der Walze bestimmten Mass durch die Walzenoberfläche nach aussen austritt. Unter halb der Walze befindet sich noch eine Umlenkachse 30.
In Betrieb rotiert die Walze um die Achse 21. Das ganze System, mit Ausnahme des Zuführrohres 25 und des Umlenkgliedes 30, rotiert weiter um die Achse 23. Wird nun über die Leitung 25 und die Breitschlitze 26 auf die Oberfläche der Walze 20 eine Asbestfaser dispersion aufgebracht, so zieht die Walze 20 aus der Düse ein Asbestfaserband 31 ab. Dieses wird durch die durch die Oberfläche der Walze 20 austretende Fällbad- flüssigkeit benetzt und verfestigt. Unterhalb der Walze 20 wird das Asbestfaserband 31 dann über das Um lenkglied 30 abgezogen.
Durch die Drehung von Schlitz düse und Walze erfolgt dabei eine Verdrehung des Ban des, so dass bereits ein fertig verdrillter oder gesponne ner Faden 32 in Richtung des Pfeiles 33 abgezogen werden kann. An der freien Oberfläche des Asbest faserbandes 31 befindliche, eventuell noch unverfestigte Dispersionsteile werden während des Verdrillens koagu liert, da sie hier mit der mit dem Fällbad benetzten anderen Oberfläche des Bandes 31 in Berührung kom men.
Der so erzeugte Asbestfaserstrang 32 kann dann einer Nachbehandlung unterworfen werden, in der bei spielsweise durch Erhitzung eventuelle organische Bei mengungen, die aus der Dispersion und/oder der Fäll badflüssigkeit stammen, ausgetrieben werden.
Auch gemäss dem dritten Beispiel soll ein bandför miger Asbestfaserstrang erzeugt und versponnen werden. Die verwendete Faserdispersion sei die gleiche wie bei dem an Hand-von Fig. 1 beschriebenen Beispiel. Als Fällmittel für diese Dispersion dient ebenfalls eine Lö sung aus 50 g kristallisiertem Zinksulfat pro 1 1 Wasser.
Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung besitzt eine mit der Dispersion 64 gefüllte Schütte 61. Der untere Teil der Schütte hat die Form eines Schachtes, welcher über dem zwischen den beiden Walzen 62 gebildeten Meniskus endet.
An den Stirnflächen der Walzen 62 sind die Wandungen des Schachtes bis zur Oberfläche des Fällmittels im Behälter 63 herabgezogen, während die mit den Umfangsflächen der Walzen in Berührung kommenden Wandungen des Schachtes durch geeignete Dichtmittel so weit gegen die Walzenumfangsflächen ab gedichtet sind, dass jedenfalls dann, wenn die Walzen 62 im Sinne der eingezeichneten Pfeile gegeneinander rotieren, keine Dispersion zwischen Walzen und Schacht wandung austritt. Die Umfangsflächen der Walzen sind geriffelt. Der Abstand der Walzen voneinander beträgt 8/100 mm.
Sie drehen sich gegeneinander mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 28 m in der Minute und erzeugen ein Faserband 65, welches unmittelbar nach seiner Entstehung in das Fällbad im Fällbadbehälter 63 eingeleitet wird. Das Faserband wird über die Umlenk- rolle 66 zum Streckwerk 67 geführt. Das Faserband 65 verlässt als Band 68 das Streckwerk und wird über einen Fadenführer 69, der sich auf und ab bewegt, einem mit 3000 Umdrehungen pro Minute umlaufenden be kannten Spinntopf 70 zugeführt. Der Spinntopf wird durch den Spinnmotor 72 angetrieben. Nach dem Zen trifugen-Prinzip wird das Garn an die Wand des Spinn topfes geschleudert und dort als Garnkuchen 71 gesam melt.
Bei einer Liefergeschwindigkeit von 28 m pro Minute und einer Topfdrehzahl von 3000 Umdrehungen pro Minute erhält das Garn 100 Drehungen pro Minute.
Der Spinntopf hat die folgenden ungefähren Masse: Durchmesser 250 mm Höhe 185 mm Fassungsvermögen: 2,5 kg trockenes Garn bei einer Garnfeinheit von 900 tex. Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Asbestfaserdispersion und das Fällmittel die gleichen wie im Beispiel gemäss Fig. 7.
Die Asbestfaserdispersion 84 wird den beiden Lie ferwalzen 82 über die Schütte 81 zugeführt. Der Ab stand der Lieferwalzen voneinander beträgt 6/100 mm. Die Fällflüssigkeit 83 wird mittels eines Düsensystems 81 auf die Walzen aufgetragen und von diesen zunächst durch die Drehung im Sinne der Pfeile als dünne Schicht in die Schütte 81 eingetragen. Spätestens im Meniskus haben die beiden Fällflüssigkeitsschichten die zwischen ihnen befindliche dünne Dispersionsschicht so weit ver festigt, dass letztere als Vorgarnband 85 aus dem Wal- zenspält austritt.
Die Lieferwalzen haben eine Umfangs geschwindigkeit von 30 m in der Minute. Die Ober flächen der Lieferwalzen sind geriffelt. Das Band wird nun einem Verstreckwalzenpaar 86 zugeführt, dessen Oberfläche flache erhöhte Streifen hat, die parallel zu einander angeordnet sind und senkrecht zur Drehrich tung liegen. Es greift jeweils eine Erhöhung der einen Walze in eine Vertiefung der anderen Walze ein. Die Verstreckwalzen laufen mit einer Umfangsgeschwindig keit zwischen 32 und 35 m in der Minute. Das Band wird dann über einen Fadenführer 89 dem Spinntopf 90 zugeführt. Der Fadenführer bewegt sich auf und ab und lagert das Garn als Garnkuchen 91 im Spinntopf ab.
Der Spinntopf wird vom Spinnmotor 32 mit 3000 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Bei einer Liefergeschwindigkeit von 30 m pro Minute und der angegebenen Topfdrehzahl erhält das Garn 100 Drehun gen pro Minute.
Selbstverständlich sind viele Abwandlungen des er findungsgemässen Verfahrens möglich, soweit diese un ter dem Patentanspruch<B>I</B> Platz finden. So kann z.<B>B.</B> auch bei Verwendung der Konstruktion nach Fig. 2 die Breite und Länge der Düse veränderbar sein oder bei der Konstruktion nach Fig. 1 anstelle der in ein Fäll bad eintauchenden Walze 6 eine poröse Walze mit Fäll- badzufuhr von innen vorgesehen sein.
Beispielsweise kann auch bei der Konstruktion nach Fig. 1 vor den Trichter 14 eine Verstreckeinrichtung der in Fig. 7 oder 8 gezeigten Art geschaltet werden.