DE102007041630A1 - Process for producing a fabric from at least partially split yarns, fibers or filaments and apparatus for its production - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a simple and economical method for producing textile fabric consisting of at least partially split yarns, fibres or filaments, in which, in particular, time consuming, energy and/or cost intensive processes are avoided. As a result, a dividable, initial textile fabric is divided or split at least partially into elementary filaments by treatment, in particular bombardment with dry ice, frozen water or an air-particle mixture at a temperature of at least 20 °C to 30 °C below the glass transition temperature (Tg) of the polymers used as yarns, fibres or filaments.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung.The The present invention relates to a process for producing a Fabric of at least partially split yarns, Fibers or filaments and a device for its production.

Aus dem Dokument EP 0 814 188 B1 ist die Herstellung eines leicht spaltbaren Vliesstoffes aus Bikomponenten-Endlosfilamenten aus den unverträglichen Ausgangsstoffen Polyethylenterephthalat und Polyamid 6 bekannt. Der Vliesstoff wird dabei der Wirkung von flüssigen Druckstrahlen zur Trennung der Verbundelemente in Elementarfilamente sowie zu deren Verwicklung und Bindung ausgesetzt.From the document EP 0 814 188 B1 is the preparation of a readily splittable nonwoven fabric of bicomponent filaments of the incompatible starting materials polyethylene terephthalate and polyamide 6 known. The nonwoven fabric is thereby exposed to the action of liquid pressure jets for separating the composite elements into elementary filaments and to their entanglement and bonding.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, welches den Herstellungsprozess von Flächengebilden aus splittbaren Garnen, Fasern oder Filamenten vereinfacht und wirtschaftlich besonders günstig ist.The The object of the present invention is a method specify which the manufacturing process of fabrics From splittable yarns, fibers or filaments simplified and economical is particularly favorable.

Für den Herstellungsprozess von Flächengebilden aus zumindest teilweise splittbaren Garnen, Fasern oder Filamenten soll nur eine beispielsweise gegenüber einer Hochdruck-Wasserstrahlbehandlung, insbesondere bei Drücken von etwa 120 bis 500 bar, besonders geringe Energie bzw. geringe mechanische Kraft benötigt werden.For the manufacturing process of fabrics from at least partially split yarns, fibers or filaments should only one for example, in relation to a high-pressure water jet treatment, especially at pressures of about 120 to 500 bar, especially low energy or low mechanical force needed become.

Ferner sollen bei dem Verfahren zusätzliche besonders zeit-, energie-, und/oder kostenintensive Prozessschritte, wie zum Beispiel die bei einer Wasserstrahlbehandlung erforderliche Trocknung des Flächengebildes, nicht erforderlich sein.Further additional special time, energy, and / or costly process steps, such as those at a water jet treatment required drying of the fabric, not be required.

Des Weiteren soll das Verfahren die zumindest teilweise Splittung sowohl von aus miteinander verträglichen Polymeren als auch von aus miteinander unverträglichen Polymeren bestehenden konjugierten Garnen, Fasern oder Filamenten ermöglichen.Of Further, the method is intended to at least partially split both from compatible polymers as well as from composed of mutually incompatible polymers conjugated Allow yarns, fibers or filaments.

Ferner soll eine für dieses Verfahren besonders geeignete Vorrichtung bereitgestellt werden, die dieses Verfahren auf einfache Weise ermöglicht.Further should be a device particularly suitable for this method be provided, which allows this method in a simple manner.

Die Lösung der gestellten Aufgaben wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 10 erreicht.The Solution of the tasks given will be with the characteristics of Claims 1 and 10 achieved.

Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dabei ein aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde durch Behandlung, insbesondere durch Beschuss, mit Trockeneis, mit gefrorenem Wasser oder mit einem Luft-Partikel-Gemisch bei einer Temperatur von mindestens 20°C bis 30°C unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) der als Garne, Fasern oder Filamente eingesetzten Polymere zumindest teilweise in die Elementarfilamente aufgespalten bzw. aufgesplittet.In terms of of the method according to the invention is a splittable starting sheet by treatment, especially by shelling, with dry ice, with frozen water or with an air-particle mixture at a temperature of at least 20 ° C to 30 ° C below the glass transition temperature (Tg) of the polymers used as yarns, fibers or filaments at least partially split into the elementary filaments or split.

Die Glasübergangstemperatur (Tg) oder Erweichungstemperatur eines eingesetzten amorphen Polymers ist die Temperatur, bei der das Polymer die größte Änderung der Verformungsfähigkeit aufweist. Der sogenannte Glasübergang trennt den unterhalb liegenden spröden energieelastischen Bereich (Glasbereich) vom oberhalb liegenden weichen entropieelastischen Bereich (gummielastischen Bereich). Der Übergang in den Fließbereich des amorphen Polymers ist fließend. Teilkristalline Polymere besitzen sowohl eine Glasübergangstemperatur, unterhalb derer die amorphe Phase "einfriert" (einhergehend mit Versprödung), als auch eine Schmelztemperatur, bei der sich die kristalline Phase auflöst. Die Schmelztemperatur trennt den entropieelastischen Bereich deutlich vom Fließbereich ab.The Glass transition temperature (Tg) or softening temperature of an amorphous polymer used is the temperature at which the polymer the biggest change in deformability having. The so-called glass transition separates the below brittle energy-elastic range (glass area) from above lying soft entropy-elastic area (rubber-elastic Area). The transition into the flow area of the amorphous polymer is fluid. Semicrystalline polymers have both a glass transition temperature below which the amorphous phase "freezes" (accompanied by embrittlement), as well as a melting temperature at which the crystalline phase dissolves. The melting temperature separates the entropy-elastic range clearly from the flow area.

Als feste Partikel des Luft-Partikel-Gemischs kommen insbesondere anorganische Partikel, wie Sand (z. B. Quarzsand), oder polymere Granulate in Betracht.When Solid particles of the air-particle mixture come in particular inorganic Particles, such as sand (eg quartz sand), or polymeric granules into consideration.

Bevorzugt wird das Trockeneis, das gefrorene Wasser oder das Luft-Partikel-Gemisch in Form von Pellets eingesetzt. Bezüglich des Trockeneises oder des gefrorenen Wassers kommt auch ein Einsatz als Schnee in Betracht.Prefers becomes the dry ice, the frozen water or the air-particle mixture used in the form of pellets. Regarding the dry ice or The frozen water can also be used as snow.

Als Trockeneis-Pellets werden hier bevorzugt zylindrische Partikel mit einem Durchmesser von ca. 3 mm und einer Länge zwischen 5 und 30 mm eingesetzt. Unter Trockeneis-Schnee werden demgegenüber feinkörnigere und damit weniger harte Partikel verstanden, die beispielsweise einen Durchmesser von ca. 0,1 mm und eine Länge von gleich oder kleiner 1 mm aufweisen.When Dry ice pellets are preferably cylindrical particles with a diameter of about 3 mm and a length between 5 and 30 mm used. Under dry ice snow are in contrast understood fine-grained and thus less hard particles, for example, a diameter of about 0.1 mm and a length equal to or less than 1 mm.

Beim Trockeneis handelt es sich um gefrorenes Kohlendioxid mit einer Temperatur von etwa –78,5°C, das beim Aufprall auf das aufspaltbare Ausgangs-Flächengebilde rückstandslos in den gasförmigen Zustand übergeht (Sublimation).At the Dry ice is frozen carbon dioxide with a Temperature of about -78.5 ° C, the impact on the splittable output sheet residue goes into the gaseous state (sublimation).

Die Verwendung von Trockeneis hat daher den Vorteil, dass keine anschließende Abtrennung oder Filtration, wie beispielsweise bei Verwendung eines Luft-Sand-Gemischs, von den aufgespaltenen Elementarfilamente erfolgen muss.The Use of dry ice therefore has the advantage that no subsequent Separation or filtration, such as when using a Air-sand mixture, made from the split elementary filaments got to.

Ferner bildet sich bei der Verwendung von Trockeneis unter Normaldruck keine Flüssigkeit, wie zum Beispiel bei Wassereis, wodurch auch die Bezeichnung Trockeneis entstanden ist.Further forms with the use of dry ice under normal pressure no liquid, such as water ice, causing also the term dry ice has arisen.

Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem Trockeneis, dem gefrorenen Wasser oder dem Luft-Partikel-Gemisch keine Flüssigkeit, insbesondere kein flüssiges Wasser, für die Aufspaltung verwendet wird, entfällt ein ansonsten, beispielsweise bei einer Wasserstrahlbehandlung, erforderlicher besonders zeit-, energie-, und/oder kostenintensiver Trocknungsprozess des Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten.The fact that in the process according to the invention with the dry ice, the frozen water or the air-particle mixture no liquid, in particular no liquid water, for the up splitting is used, eliminates an otherwise, for example, in a water jet treatment required particularly time, energy, and / or costly drying process of the fabric of at least partially split yarns, fibers or filaments.

Durch das Beschießen mit Trockeneis fällt die Temperatur der behandelten Oberfläche unter den ausgewählten Prozessparametern um ca. 60°C herab.By the shooting with dry ice drops the temperature the treated surface among the selected Process parameters down to about 60 ° C.

Bei der Verwendung eines Luft-Partikel-Gemischs oder von gefrorenem Wasser wird die Behandlungstemperatur derart gewählt, dass die Temperatur der behandelten Oberfläche um mindestens 20 bis 30°C unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) der als Garne, Fasern oder Filamente eingesetzten Polymere liegt.at the use of an air-particle mixture or frozen Water, the treatment temperature is chosen such that the temperature of the treated surface should be at least 20 up to 30 ° C below the glass transition temperature (Tg) the polymers used as yarns, fibers or filaments.

Dadurch, dass die Behandlungstemperatur mindestens 20 bis 30°C unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) der als Garne, Fasern oder Filamente eingesetzten Polymere liegt, wird eine gewisse Versprödung der Polymere erreicht, wodurch die Aufspaltung des Flächengebildes in Elementarfilamente zumindest unterstützt oder gefördert wird, ohne die Elementarfilamente zu schädigen.Thereby, that the treatment temperature is at least 20 to 30 ° C below the glass transition temperature (Tg) of the as yarns, fibers or filaments used polymers, some embrittlement reaches the polymers, whereby the splitting of the fabric in elementary filaments at least supported or encouraged without damaging the elementary filaments.

Eine Schädigung der Elementarfilamente wird auch durch die vergleichsweise geringe Härte des Trockeneises, des Luft-Sand-Gemischs bzw. des gefrorenen Wassers vermieden.A Damage to the elementary filaments is also due to the comparatively low hardness of dry ice, the air-sand mixture or the frozen water avoided.

Der Einsatz in Form von Schnee anstelle von Pellets ist wegen dessen kleinerer Partikelgröße bzw. dessen geringer Härte (größerer "Weichheit") besonders bevorzugt im Hinblick auf eine die Elementarfilamente nicht schädigende, besonders schonende Aufspaltung bzw. Splittung.Of the Use in the form of snow instead of pellets is because of that smaller particle size or its low hardness (greater "softness") particularly preferred in With regard to a non-damaging elementary filaments, particularly gentle splitting or splitting.

Durch den Sublimationseffekt des Trockeneises bei der Behandlung des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes dehnt sich das Volumen des Kohlendioxids vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand schlagartig um etwa das 600 bis 800-Fache seines ursprünglichen Volumens aus. Das Trockeneis legt sich dabei zwischen die Elementarfilamente, wodurch die Aufspaltung des Flächengebildes in Elementarfilamente ebenfalls zumindest unterstützt oder gefördert wird.By the sublimation effect of dry ice in the treatment of the splittable Starting fabric, the volume of carbon dioxide expands from the solid to the gaseous state of aggregation abruptly about 600 to 800 times its original volume out. The dry ice lies between the elementary filaments, whereby the splitting of the fabric into elementary filaments also at least supported or encouraged becomes.

Als Anordnung der Elementarfilamente kommt über den Querschnitt der Garne, Fasern oder Filamente betrachtet beispielsweise eine Kern-Mantel-Struktur (core-sheat-Struktur) oder eine Orangenspalten- bzw. Kuchenstück-Struktur (Pie-Struktur) in Betracht. Besonders bevorzugt wird als aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde eines eingesetzt, bei dem die Elementarfilamente in Pie-Struktur vorliegen, bevorzugt mit 2 bis 64 Segmenten, insbesondere zur Beeinflussung des Durchmessers der Filamente.When Arrangement of elementary filaments comes across the cross section For example, one of the yarns, fibers or filaments looks at one Core-sheath structure or an orange-slit structure or cake piece structure (pie structure) into consideration. Especially is preferred as a splittable starting sheet one used, in which the elementary filaments in pie structure are present, preferably with 2 to 64 segments, in particular for influencing the diameter of the filaments.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Vorteilhafterweise wird als aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde ein Vliesstoff verwendet. Als Vliesstoff werden bevorzugt Stapelfaservliesstoffe oder Spinnvliesstoffe mit Endlosfasern oder mit zusammengesetzten Fasern eingesetzt, die entweder über einen Schmelzspinn- oder einen Lösungsmittelspinnprozess gewonnen werden.advantageously, becomes a splittable starting sheet a nonwoven fabric used. As the nonwoven fabric, staple fiber nonwoven fabrics are preferred or spunbonded fabrics with continuous fibers or with composite fibers Fibers are used, either via a melt spinning or a solvent spinning process.

Bevorzugt werden Schmelzspinnvliesstoffe eingesetzt, die gegenüber Lösungsmittelspinnvliesstoffen den Vorteil haben, dass kein Lösungsmittel entfernt werden muss und dass deren Verwendung kostengünstiger ist.Prefers are used melt-spun nonwovens, opposite Solvent spunbonded fabrics have the advantage that no solvent needs to be removed and that their Use is more cost effective.

Als aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde wird vorzugsweise ein vorverfestigter Vliesstoff eingesetzt, der thermisch, mechanisch und/oder chemisch vorverfestigt wird, besonders bevorzugt thermisch vorverfestigt wird.When split-sheet starting sheet is preferably a pre-bonded nonwoven fabric used, the thermal, mechanical and / or chemically preconsolidated, particularly preferably thermally is pre-consolidated.

Die Garne, Fasern oder Filamente des Flächengebildes weisen vorzugsweise mindestens zwei Elementarfilamente auf, die ausgewählt sind aus Polymerpaaren oder -blends aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden und/oder Polyurethanen in beliebiger Kombination untereinander.The Yarns, fibers or filaments of the fabric have preferably at least two elementary filaments selected are polymer pairs or blends of polyolefins, polyesters, Polyamides and / or polyurethanes in any combination with each other.

Als bevorzugte Polyolefine werden beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen eingesetzt, als bevorzugte Polyester zum Beispiel Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, recyclierte Polyester, Polylactat oder Copolyester, als bevorzugte Polyamide beispielsweise Polyamid 6, Polyamid 12, Polyamid 66 oder Copolyamide.When preferred polyolefins are, for example, polyethylene or polypropylene used as preferred polyesters, for example polyethylene terephthalate, Polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, recycled Polyester, polylactate or copolyester, as preferred polyamides for example, polyamide 6, polyamide 12, polyamide 66 or copolyamides.

Für einen guten Wirkungsgrad erfolgt die Behandlung, insbesondere der Beschuss, auf die Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes mit dem Trockeneis, dem gefrorenen Wasser oder dem Luft-Partikel-Gemisch bevorzugt unter einem Auftreffwinkel von 0,1° bis 180°, besonders bevorzugt von 45° bis 135° und ganz besonders bevorzugt von 90°.For a good efficiency is the treatment, in particular the Shelling, on the surface of the splittable starting fabric with the dry ice, the frozen water or the air-particle mixture preferably at an angle of incidence of 0.1 ° to 180 °, more preferably from 45 ° to 135 ° and completely more preferably 90 °.

Die kinetische Energie der Partikel des Trockeneises, des gefrorenen Wassers oder des Luft-Partikel-Gemischs beträgt dabei vorteilhafterweise gleich oder mehr als 0,4 Joule. Dabei werden die Masse und die Geschwindigkeit der Partikel so gewählt, dass es nicht zu einer optischen Beschädigung des Flächengebildes bzw. einer Lochbildung im Flächengebilde kommt.The kinetic energy of the particles of dry ice, frozen Water or the air-particle mixture is advantageously equal to or more than 0.4 joules. Here are the mass and the speed the particle is chosen so that it does not cause an optical Damage to the fabric or a hole comes in the fabric.

Die Durchflussmenge an dem Trockeneis, an dem gefrorenen Wasser oder an dem Luft-Partikel-Gemisch beträgt vorteilhafterweise 30 kg/h bis 70 kg/h, bevorzugt 30 kg/h bis 50 kg/h.The Flow rate on the dry ice, on the frozen water or on the air-particle mixture is advantageously 30 kg / h to 70 kg / h, preferably 30 kg / h to 50 kg / h.

Die Partikel des Trockeneises, des gefrorenen Wassers oder des Luft-Partikel-Gemischs treffen bevorzugt mit einer mittleren Größe von 10 μm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 0,1 mm bis 10 mm, auf die Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes auf.The Particles of dry ice, frozen water or air-particle mixture preferably meet with a medium size of 10 μm to 30 mm, more preferably from 0.1 mm to 10 mm, on the surface of the splittable starting fabric on.

Der Beschuss der Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes mit dem Trockeneis, gefrorenen Wasser oder dem Luft-Partikel-Gemisch erfolgt vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 100 m/s bis 500 m/s bei einer Vorschubgeschwindigkeit der Austrittsdüse von 2,5 m/min bis 12, 5 m/min, besonders bevorzugt von 2,5 m/min bis 5 m/min.Of the Bombardment of the surface of the splittable starting sheet with the dry ice, frozen water or the air-particle mixture is preferably at a speed of 100 m / s to 500 m / s at a feed rate of the discharge nozzle from 2.5 m / min to 12, 5 m / min, more preferably from 2.5 m / min up to 5 m / min.

Die Aufspaltung in die Elementarfilamente erfolgt vorteilhafterweise bei Drücken von 0,5 bar bis 16 bar, bevorzugt von 0,5 bar bis 6 bar, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2 bar.The Splitting into the elementary filaments takes place advantageously at pressures of 0.5 bar to 16 bar, preferably 0.5 bar to 6 bar, more preferably from 0.5 to 2 bar.

Ferner soll eine für das vorgenannte erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignete Vorrichtung bereitgestellt werden, die dieses Verfahren auf einfache Weise ermöglicht.Further should one for the aforementioned invention Method particularly suitable device can be provided which allows this method in a simple manner.

Dazu weist die Vorrichtung zum Aufspalten eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten aus mindestens zwei Elementarfilamente, insbesondere nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 7, mindestens eine gegen das aufspaltbare Ausgangs-Flächengebilde richtbare Austrittsdüse zum Beschuss der mindestens einen aufspaltbaren Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes mit Trockeneis, mit gefrorenem Wasser oder mit einem Luft-Partikel-Gemisch auf.To shows the device for splitting a sheet from at least partially split yarns, fibers or filaments of at least two elementary filaments, in particular one Process of claims 1 to 7, at least one against the cleavable starting fabric directable exit nozzle for bombarding the at least one splittable surface the splittable starting fabric with dry ice, with frozen water or with an air-particle mixture on.

Vorteilhafterweise sind in zumindest einer Austrittsdüse Einbauten zur Zerkleinerung des Trockeneises, des gefrorenen Wassers oder des Luft-Partikel-Gemischs angeordnet.advantageously, are in at least one outlet nozzle internals for crushing of dry ice, frozen water or air-particulate mixture arranged.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und Figuren näher erläutert.Of the The invention is based on examples and figures explained in more detail.

In 1 ist eine REM-Aufnahme eines 100-fach vergrößerten Ausschnitts der Oberfläche eines erfindungsgemäß mit Trockeneis-Pellets bei 2 bar gesplitteten und zuvor thermisch vorverfestigten Spinnvliesstoffs aus segmentierten PET/PA6-Piefasern mit einem Gewichtsverhältnis von 70:30 gezeigt,In 1 is a SEM micrograph of a 100-fold enlarged section of the surface of a dry ice pellet according to the invention split at 2 bar and previously thermally pre-bonded spunbonded non-woven fabric from segmented PET / PA6 pief fibers with a weight ratio of 70:30,

in 2 ist eine REM-Aufnahme eines 100-fach vergrößerten Ausschnitts der Oberfläche eines erfindungsgemäß mit Trockeneis-Schnee bei 2 bar gesplitteten (nicht-thermisch-vorverfestigten) Spinnvliesstoffs aus segmentierten PET/PA6-Piefasern mit einem Gewichtsverhältnis von 70:30 gezeigt undin 2 is an SEM image of a 100-fold enlarged section of the surface of a dry ice snow according to the invention at 2 bar split (non-thermally pre-bonded) spunbonded fabric of segmented PET / PA6 Piefasern shown with a weight ratio of 70:30 and

in 3 ist eine REM-Aufnahme eines 100-fach vergrößerten Ausschnitts der Oberfläche eines erfindungsgemäß mit Trockeneis-Schnee bei 1 bar gesplitteten (nicht-thermisch-vorverfestigten) Spinnvliesstoffs aus segmentierten PET/PA6-Piefasern mit einem Gewichtsverhältnis von 70:30 gezeigt.in 3 is a SEM micrograph of a 100-fold enlarged section of the surface according to the invention with dry ice snow at 1 bar split (non-thermally pre-bonded) spunbonded fabric of segmented PET / PA6 Piefasern shown with a weight ratio of 70:30.

Die Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen (REM-Aufnahmen) wurden mit einem Niederdruck-Rasterelektronenmikroskop JEOL JSM-6480LV unter einer Beschleunigungsspannung von 20 kV erstellt.The Scanning electron micrographs (SEM images) were taken with a Low pressure scanning electron microscope JEOL JSM-6480LV under one Acceleration voltage of 20 kV created.

Beispiel 1:Example 1:

Gemäß Beispiel 1 wird ein Spinnvliesstoff, insbesondere ein Schmelzspinnvliesstoff, aus Bikomponenten-Endlosfilamenten mit einer Pie-Struktur mit 16 Segmenten, bestehend abwechselnd aus Polyethylenterephthalat/Polyamid 6 (PET/PA6) im Gewichtsverhältnis 70:30, mit Trockeneis-Pellets beschossen.According to example 1 is a spunbond fabric, in particular a spunbonded nonwoven fabric, made of bicomponent continuous filaments with a pie structure with 16 Segments consisting alternately of polyethylene terephthalate / polyamide 6 (PET / PA6) in the weight ratio 70:30, with dry ice pellets fired.

Dazu liegt der Spinnvliesstoff minimal vernadelt und damit minimal mechanisch verfestigt vor, so dass der Spinnvliesstoff transportiert werden kann. Außerdem liegt der Spinnvliesstoff thermisch vorverfestigt vor, wobei die thermische Vorverfestigung an einer beheizbaren Plattenpresse in einem Zeitraum von 30 Sekunden bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von 300 bar erfolgt.To the spunbonded fabric is minimally needled and thus minimally mechanical solidified before, so that the spunbonded fabric are transported can. In addition, the spunbonded fabric is thermally preconsolidated before, wherein the thermal pre-consolidation of a heated platen press in a period of 30 seconds at a temperature of 150 ° C and a pressure of 300 bar.

Für die Splittung der Filamente im Spinnvliesstoff wird der Spinnvliesstoff in einem Winkel von 90° unterhalb der Austrittsdüse der Trockeneis-Pellets platziert. Bei der Form der Düse handelt es sich um eine Breitspitzdüse mit rechteckiger Austrittsfläche mit einer Größe von 50 mm × 4 mm. Diese Düse wird eingesetzt, um die Energie auf eine möglichst große Fläche zu verteilen, wobei prinzipiell auch der Einsatz beispielsweise einer Runddüse geeignet ist.For the splitting of the filaments in the spunbond fabric becomes the spunbond fabric at an angle of 90 ° below the outlet nozzle placed the dry ice pellets. At the shape of the nozzle it is a Breitspitzdüse with rectangular Exit area with a size of 50 mm × 4 mm. This nozzle is used to the Energy on the largest possible area to distribute, in principle, the use, for example a round nozzle is suitable.

Anschließend wird der Spinnvliesstoff senkrecht mit den Trockeneis-Pellets beschossen.Subsequently The spunbonded fabric is bombarded vertically with the dry ice pellets.

Polyethylenterepthalat (kristallin) hat gemäß ISO 75 HDT/A (1,8 MPa) eine Glasübergangstemperatur (Tg) von ca. 80°C und eine Schmelztemperatur von ca. 255°C gemäß ISO 11359 ) und Polyamid 6 hat gemäß ISO 75 HDT/A (1,8 MPa) eine Glasübergangstemperatur (Tg) von ca. 65°C und eine Schmelztemperatur von ca. 220°C gemäß ISO 11359 ).Polyethylene terephthalate (crystalline) has a glass transition temperature (Tg) of about 80 ° C and a melting temperature of about 255 ° C according to ISO 75 HDT / A (1.8 MPa) according to ISO 11359 ) and polyamide 6 has according to ISO 75 HDT / A (1.8 MPa) a glass transition temperature (Tg) of approx. 65 ° C and a melting temperature of approx. 220 ° C according to ISO 11359 ).

Die Trockeneis-Pellets haben ungefähr einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 1 cm. Bei einer Dichte von Trockeneis von 1,56 g/cm3 wiegt ein Pellet ca. 0,11 g (Masse m).The dry ice pellets have a diameter of about 3 mm and a length of 1 cm. At a density of dry ice of 1.56 g / cm 3 , a pellet weighs about 0.11 g (mass m).

Der Beschuss mit Trockeneis-Pellets erfolgt mit einer Durchflussmenge von 50 kg/h bei einer Geschwindigkeit (v) der Trockeneis-Pellets von 300 m/s.Of the Bombardment with dry ice pellets takes place with a flow rate of 50 kg / h at a speed (v) of the dry ice pellets of 300 m / s.

Damit beträgt die kinetische Energie (Ekin = 0,5 m v2 = 0,5 × 0,11 × 10-3 kg × (300 m/s)2 = 4,95 kg m2/s2) der Trockeneis-Pellets 4,95 Joule.Thus, the kinetic energy (E kin = 0.5 mv 2 = 0.5 × 0.11 × 10 -3 kg × (300 m / s) 2 = 4.95 kg m 2 / s 2 ) of the dry ice pellets 4.95 joules.

Der Abstand zwischen der Austrittsdüse und der Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes beträgt zwischen 10 mm und 100 mm, bevorzugt zwischen 25 mm und 75 mm.Of the Distance between the outlet nozzle and the surface of the splittable starting fabric is between 10 mm and 100 mm, preferably between 25 mm and 75 mm.

Der Druck der Trockeneis-Pellets bei dem Beschuss des Spinnvliesstoffs beträgt 2 bar. Die Vorschubgeschwindigkeit der Austrittsdüse beträgt 5 m/min.Of the Pressure of the dry ice pellets during the bombardment of the spunbonded nonwoven fabric is 2 bar. The feed rate of the outlet nozzle is 5 m / min.

Die 1 zeigt eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme des Spinnvliesstoffs aus dem Beispiel 1.The 1 shows a scanning electron micrograph of the spunbonded fabric of Example 1.

Beispiel 2:Example 2:

Im Beispiel 2 wird im Unterschied zum Beispiel 1 statt der Trockeneis-Pellets Trockeneis-Schnee mit einer Partikelgröße von ca. 0,1 mm × 0,5 mm eingesetzt. Der Trockeneis-Schnee wiegt 0,0105 g (Masse m).in the Example 2 is different from Example 1 instead of the dry ice pellets Dry ice snow with a particle size of about 0.1 mm × 0.5 mm used. The dry ice snow weighs 0.0105 g (mass m).

Der Beschuss mit Trockeneis-Schnee erfolgt mit einer Geschwindigkeit (v) von 300 m/s.Of the Dry ice snow is fired at a speed (v) of 300 m / s.

Damit beträgt die kinetische Energie (Ekin = 0,5 m v2 = 0,5 × 0,0105 × 10-3 kg × (300 m/s)2 = 0,4725 kg m2/s2) des Trockeneis-Schnees 0,4725 Joule.Thus, the kinetic energy (E kin = 0.5 mv 2 = 0.5 × 0.0105 × 10 -3 kg × (300 m / s) 2 = 0.4725 kg m 2 / s 2 ) of the dry ice snow 0.4725 joules.

Zudem wird der eingesetzte Spinnvliesstoff aus Bikomponenten-Filamenten mit einer Pie-Struktur mit 16 Segmenten, bestehend aus Polyethylenterephthalat/Polyamid 6 im Gewichtsverhältnis 70:30. Im Unterschied zu der Verfahrensweise in Beispiel 1 wird der Vliesstoff nicht thermisch vorverfestigt. Ansonsten erfolgt das Verfahren analog zu den Bedingungen aus Beispiel 1, wobei lediglich anstelle der Trockeneis-Pellets Trockeneis-Schnee eingesetzt wird.moreover the spunbond fabric used is made of bicomponent filaments with a pie structure with 16 segments, consisting of polyethylene terephthalate / polyamide 6 in the weight ratio 70:30. Unlike the procedure in Example 1, the nonwoven fabric is not thermally preconsolidated. Otherwise, the procedure is analogous to the conditions of Example 1, where only instead of the dry ice pellets dry ice snow is used.

Die 2 zeigt eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme des Spinnvliesstoffs aus dem Beispiel 2.The 2 shows a scanning electron micrograph of the spunbonded fabric of Example 2.

Durch die fehlende thermische Vorverfestigung sind die Filamente beweglicher als die gemäß Beispiel 1.By the lack of thermal preconsolidation makes the filaments more mobile than that according to Example 1.

Beispiel 3:Example 3:

Bei dem Verfahren gemäß Beispiel 3 wird ebenfalls ein Spinnvliesstoff aus Bikomponenten-Filamenten mit einer Pie-Struktur mit 16 Segmenten, bestehend aus Polyethylenterephthalat/Polyamid 6 im Gewichtsverhältnis 70:30 eingesetzt. Das Verfahren erfolgt analog zu Beispiel 2 mit Trockeneis-Schnee anstelle von Trockeneis-Pellets. Im Unterschied zu Beispiel 2 beträgt der Druck des Trockeneis-Schnees im Beispiel 3 bei dem Beschuss des Spinnvliesstoffs lediglich 1 bar statt 2 bar.at the method according to Example 3 is also a spunbonded fabric made of bicomponent filaments with a pie structure with 16 segments, consisting of polyethylene terephthalate / polyamide 6 used in a weight ratio of 70:30. The procedure takes place analogously to Example 2 with dry ice snow instead of Dry ice pellets. In contrast to Example 2 is the pressure of the dry ice snow in Example 3 in the bombardment of Spunbond fabric only 1 bar instead of 2 bar.

Die 3 zeigt eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme des Spinnvliesstoffs aus dem Beispiel 3.The 3 shows a scanning electron micrograph of the spunbonded fabric of Example 3.

Dieses Verfahren gemäß Beispiel 3 zeigt, dass die Aufspaltung in die Elemantarfilamente selbst bei einem Druck von 1 bar noch gut möglich ist.This Method according to Example 3 shows that the splitting into the elemantary filaments even at a pressure of 1 bar yet is possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten, die aus mindestens zwei Elementarfilamenten gebildet sind, bei dem ein aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde durch Behandlung, insbesondere Beschuss, mit Trockeneis, mit gefrorenem Wasser oder mit einem Luft-Partikel-Gemisch bei einer Temperatur von mindestens 20°C bis 30°C unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) der als Garne, Fasern oder Filamente eingesetzten Polymere zumindest teilweise in die Elementarfilamente aufgespalten bzw. aufgesplittet wird.Process for the production of a fabric from at least partially split yarns, fibers or filaments, which are formed from at least two elementary filaments, in which a splittable starting sheet by treatment, in particular Shelling, with dry ice, with frozen water or with an air-particle mixture at a temperature of at least 20 ° C to 30 ° C below the glass transition temperature (Tg) of the as yarns, fibers or filaments used at least partially in the polymers Elementary filaments split or split. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde ein Vliesstoff, insbesondere ein Spinnvliesstoff, eingesetzt wird.Method according to claim 1, in which as splittable Starting sheet a nonwoven fabric, in particular a Spunbonded fabric is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als aufspaltbares Ausgangs-Flächengebilde ein vorverfestigter Vliesstoff eingesetzt wird.A method according to claim 1 or 2, wherein as a splittable Starting fabric a pre-bonded nonwoven fabric is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Garne, Fasern oder Filamente mindestens zwei Elementarfilamente aufweisen, die ausgewählt sind aus Polymerpaaren oder -blends aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden und/oder Polyurethanen in beliebiger Kombination.Method according to one of the preceding claims, in which the yarns, fibers or filaments have at least two elementary filaments which are selected from polymer pairs or blends Polyolefins, polyesters, polyamides and / or polyurethanes in any Combination. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Behandlung, insbesondere der Beschuss, auf die Oberfläche des aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes mit dem Trockeneis, dem gefrorenen Wasser oder dem Luft-Partikel-Gemisch unter einem Auftreffwinkel (α) von 0,1° bis 180°, bevorzugt von 45° bis 135°, besonders bevorzugt von 90°, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which the treatment, in particular the shelling, on the surface the splittable starting fabric with the dry ice, the frozen water or the air-particle mixture under one Impact angle (α) from 0.1 ° to 180 °, preferably from 45 ° to 135 °, more preferably of 90 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die kinetische Energie der Partikel des Trockeneises, des gefrorenen Wassers oder des Luft-Partikel-Gemischs gleich oder mehr als 0,4 Joule beträgt.Method according to one of the preceding claims, in which the kinetic energy of the particles of dry ice, the frozen water or air-particle mixture equal or more than 0.4 joules. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Aufspaltung in die Elementarfilamente bei Drücken von 0,5 bar bis 16 bar, bevorzugt von 0,5 bar bis 6 bar, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2 bar, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which the splitting into the elementary filaments at pressures from 0.5 bar to 16 bar, preferably from 0.5 bar to 6 bar, especially preferably from 0.5 to 2 bar, takes place. Vorrichtung zum Aufspalten eines aufspaltbaren Ausgangs-Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten aus mindestens zwei Elementarfilamente, insbesondere nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 7, bei der mindestens eine gegen das Flächengebilde richtbare Austrittsdüse zum Beschuss der mindestens einen aufspaltbaren Oberfläche des Ausgangs-Flächengebildes mit Trockeneis, mit gefrorenem Wasser oder mit einem Luft-Partikel-Gemisch vorgesehen ist.Device for splitting a splittable starting sheet from at least partially split yarns, fibers or filaments at least two elementary filaments, in particular by a method of claims 1 to 7, wherein at least one against the Flat fabricable outlet nozzle for bombardment the at least one splittable surface of the starting sheet provided with dry ice, with frozen water or with an air-particle mixture is. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der Einbauten zur Zerkleinerung des Trockeneises, des gefrorenen Wassers oder des Luft-Partikel-Gemischs in zumindest einer Austrittsdüse angeordnet sind.Apparatus according to claim 8, wherein the internals to Crushing of dry ice, frozen water or water Air-particle mixture in at least one outlet nozzle are arranged.
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