DE1435478A1 - Method and apparatus for producing improved, corrugated, slitable bristles from polyvinyl compounds - Google Patents

Description

Koblenzer Straße 46aKoblenzer Strasse 46a

Dr. Expl.Dr. Expl.

Anmelder:Applicant:

Erwin Hahl, Hanspeter Hahl, Steffen Habl alle: Munderkingen - DonauErwin Hahl, Hanspeter Hahl, Steffen Habl all: Munderkingen - Danube

Bahnhofstraße 3
undBahnhofstrasse 3
and

Willi MüllerWilli Müller

Jriedrich-Wilhelmshütte üb. Troisdorf Am Sportplatz 3Jriedrich-Wilhelmshütte over. Troisdorf At the sports field 3

Pat ent anm el dungPatent application

Verfahren, und, . Vorrichtung .zum Herat eil en Procedure, and,. V orr ichtung .z en il to Herat e

von verbesserten gewellten_y scblitzfäni^eix of improved corrugated _y scblitzfäni ^ eix

Borsten aue PolyvinylYerbindun||en Bristles made of polyvinyl bonds

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das zur Verbesserung von synthetischen schlitzfähigen Borsten aus Polyvinylverbindungen dient.The invention relates to a method for improving synthetic slitable bristles made from polyvinyl compounds serves.

Ss ist bekannt, duroh thermoplastische Verformung von z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder PoXyvinyliden-Misch- ' polymerisaten in Strangpressen fadenförmige Produkte herzustellen,Ss is known duroh thermoplastic deformation of e.g. polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride or polyvinylidene mixed ' to produce filamentary products in extrusion presses,

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die nach dem Verstrecken und Schneiden auf handelsübliche Längen als Borsten verwendet werden können» Solche sogenannten nicht schlitzfähigen Fäden oder Borsten haben den Nachteil, daß sie nur einen sehr engen Verwendungsbereich zulassen, weil sie im Gegensatz zu Schweinsborsten, die konisch aufgebaut sind, d.h. am Ende spitz auslaufen, auf ihrer ganzen. Länge den gleichen Durchmesser haben. Dies bewirkt, daß solche synthetischen Borsten an der Spitze sine vergleichsweise hohe Sprungkraft aufweisen« was zur Folge hat, daß man bei der Verwendung solcher Borsten däiait keine feinen Striche erreichen und kein feines Versprühen erzielen kann. . which can be used as bristles after stretching and cutting to standard lengths »Such so-called non-slitable threads or bristles have the disadvantage that they only allow a very narrow range of use because, in contrast to pig bristles, which are conical, i.e. at the end taper to a point all over. Length have the same diameter. This has the effect that such synthetic bristles have a comparatively high bounce at the tip, with the result that when using such bristles, fine lines cannot be achieved and no fine spraying can be achieved. .

Es ist weiter; bekannt, durch bestimmte Beimischungen von Polystyrol oder Polyolefinen vor der Verformung durch die Strang^· ' presse synthetische Borsten oder Faden herzustellen, die sich \ an ihrem freien Ende aufspalten lassen bzw. aufspaltbar sind. Biese Produkte erfordern eine vergleichsweise hohe Verstrickung von etwa 1 ι 3. Durch einen solchen hohen ,Grad der Verstrickung zeigen diese schlitzfähigen Fäden nach dem Verlassen des Streckwerkes bei Raumtemperatur bzw. geringfügig höheren Temperaturen das Bestreben, sich zu krümmenj was.sich beim Gebrauch häufig störend bemerkbar maoht. ;-It is on; known by certain admixtures of polystyrene or polyolefins before deformation by the strand ^ · ' press synthetic bristles or thread to produce \ can be split at their free end or can be split open. These products require a comparatively high degree of entanglement from about 1 ι 3. By such a high degree of entanglement show these slitable threads after leaving the drafting system at room temperature or slightly higher temperatures the tendency to bend, which often turns in use noticeably disturbing maoht. ; -

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Is wurde'nun gefunden, daß sich diese Nachteile beheben lassen, ■; wenn can diß in bekannter Weise auf einer Strangpresse verform·» ten und auf einem Streckwerk auf etwa 1 ? %_t5 bis 1 ; 3,3 verstockten fäden im inechlug em die Verstreokung einer Sobruapf\wß~ It has now been found that these disadvantages can be remedied; if can this be deformed in a known manner on an extruder and on a drafting system to about 1? % _t 5 to 1; 3.3 hardened threads in the inechlug em the scattering of a Sobruapf \ wß ~

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unter Spannung durch zusätzliche Erwärmung auf etwa 50 - 100° 0 unter einer, Zugkraft, die gegenüber der die Fäden bei der Erwärmungstemperatur gestreckt haltenden Zugkraft vermindert ist, unterwirft, anschließend wellenförmig verforart und danach aufwickelt. Dabei gewinnt man gegenüber den bekannten Fäden dieser Art erheblich verbesserte, geradlinig gewellte, schlitzfähige laden, die die Form auch bei höheren Temperaturen sicher beibehalten. under tension by additional heating to approx. 50 - 100 ° 0 under a tensile force that is reduced compared to the tensile force that keeps the threads stretched at the heating temperature, subdivided, then deformed in a wave shape and then rolled up. This wins over the known threads Kind of significantly improved, straight corrugated, slit-able drawers that keep their shape safely even at higher temperatures.

Es hat sich gezeigt, daß es besonders zweckmäßig ist, wenn man während der Schrumpfung die Fäden kontinuierlich durch ein auf der Järwärmungstemperatur gehaltenes Wasserbad leitet, anschließend wellenförmig verformt, danach in einem kalten Wasser-* bad kühlt und daraufhin in an sich bekannter Weise aufwickelt^ Es feanhiauch die Abkühlung während des Aufwickeins erfolgen.It has been shown that it is particularly useful if you during the shrinkage, the filaments are continuously passed through a water bath kept at Järwärmung Temperatur, then deformed in a wave shape, then in a cold water * bath cools and then winds up in a manner known per se ^ Cooling down can also take place during winding.

Die Zugkraft, unter deren Spannung z.B. im Verhältnis 1 s 3 verstreckte Fäden während des Schrumpfens gehalten werden, sollte, wenn diese Fäden bei einer Temperatur von 9© - 95° G erfindungs-i gemäß behandelt werden, zweckmäßig um etwa 1 /10 unter der normalen Spannkraft liegen, die die Fäden bei der Erwärmuögstemperatur gestreckt hält. Bei tieferen Erwärmungstemperaturiin muß die Zugkraft, unter deren Spannung die Fäden während des . Schrumpfens gehalten werden, gegenüber der normalen Spannkraft J entsprechend stärker vermindert sein, und umgekehrt.The tensile force under whose tension, e.g. in a ratio of 1 s 3 stretched threads are kept during the shrinkage, if these threads at a temperature of 9 ° - 95 ° G fiction-i are treated according to, expediently about 1 / 10th below the normal tension force that the threads at the Heizuög Temperatur holds stretched. At lower heating temperatures must be the tensile force under whose tension the threads during the. Shrinkage are held, compared to the normal clamping force J be reduced accordingly more, and vice versa.

Wenii man solche synthetischen Borsten in der vorbeschriebenen Weise erfindungsgemäg bcJjqii<r«if," sv gewinnt man geradlinige,Wenii one such synthetic bristles in the manner erfindungsgemäg bcJjqii <r "if," sv to win straight,

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gewellte schlitzfähige Päden bzw. Borsten, die auch bei erhöhten Temperatüren ihre Geradlinigkeit und Wellungen beibehalten. corrugated, slitable threads or bristles, which can also be used with heightened Temperatures maintain their straightness and undulations.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht zv/eekmäßig aus einem im Anschluß an eine übliche Strangpresse nachgeschalteten, an sich bekannten Streckwerk, in dem mehrere Walzen zur Aufnahme der aus dem Strangpreßkopf austretenden Päden, ein den Walzen naehge ordnet es, zur !Durchleitung der Fäden geeignetes Streckbad und diesem Bad nachgeordnete weitere Walzen angeordnet sind, sowie aus einem Schrumpf bad zur Aufnahme der über die Walzen abgezogenen Päden, geriffelten Umlenkrollen₉ die mit geriffelten Gegenrollen versehen sind, einem Kühlbad aur Aufnahme der durch die Umlenkwalzen geriffelten Päden und einer nachgeschalteten, an sich bekannten -Aufwickelvorrichtung. Die Tragorgane der Aufwickelvorrichtung werden zweckmäßig mittels eines Motors und einer dazwischengeschalteten Rutschkupplung bzw. eines Bremsmotors angetrieben. Die Zugkraft der Rutschkupplung bzw. des Bremsmotors muß· jedoch verstellbar sein, so daß sie unter der Kraft eingestellt werden kann, die die Päden in dem warmen Zustand gespannt hält. Die Päden können dadurch um die jeweils eingestellte Zugkraftminderisng - jedoch noch von der übrigen Zug« kraft unter Spannung gehalten - an der erwärmten Stelle schrumpfen und werden dadurch geradlinig ausgerichtet. Wird die geriffelte Gegenrolle mehr oder weniger belastet, so wird dadurch die Tiefe der Wellung, d.h. gemessen von Berg zu Tal,A device suitable for carrying out the method according to the invention consists, for example, of a drafting system connected downstream of a conventional extruder, known per se, in which several rollers for receiving the threads emerging from the extrusion head, one of which is close to the rollers, are arranged for! Passage of the threads suitable stretching bath and this bath are arranged downstream of further rollers, as well as from a shrink bath for receiving the threads drawn off over the rollers, corrugated pulleys ₉ which are provided with corrugated counter rollers, a cooling bath aur receiving the corrugated threads by the deflecting rollers and one downstream, known per se -Winder. The support members of the winding device are expediently driven by means of a motor and an interposed slip clutch or a brake motor. The tensile force of the slip clutch or the brake motor must, however, be adjustable so that it can be adjusted under the force that keeps the threads taut in the warm state. As a result, the pads can shrink at the heated point by the respective set reduction in tensile force - but still kept under tension by the remaining tensile force - and are thereby aligned in a straight line. If the corrugated counter roller is more or less loaded, the depth of the corrugation, i.e. measured from mountain to valley,

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größer bzw. kleiner. Dadurch, daß die laden nach dem Wellen und Kühlen direkt von den ein- bzw. mehrarmigen Tragorganen der Aufwickelvorrichtung aufgenommen werden, erfahren die Geradlinigkeifc und Wellung keine Verformung mehr.bigger or smaller. Because the load after the waves and cooling directly from the single or multi-armed support members the winding device are taken up, the rectilinearity and corrugation experience no more deformation.

Bas erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend beispielsweise an Hand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigenThe method of the invention is exemplified below described with reference to the accompanying drawing. Show it

Abb. 1 eine erfindungsgemäß verwendbare Vorrichtung schematisch undFig. 1 shows a device which can be used according to the invention schematically and

Abb. 2 eine etwas abgeänderte erfindungsgemäß verwendbare Vorrichtung, ebenfalls schematisch.Fig. 2 shows a somewhat modified version that can be used according to the invention Device, also schematic.

In eine übliche Strangpresse 1 wird durch einen Trichter 14 eine auf einem Walzwerk (nicht dargestellt) kurz ausgewalzte und auf die für das Strangpressen übliche Körnung vermahlene Hasse aus handelsüblichen Polyviny!verbindungen eingefüllt. Sie Masse wird auf der Strangpresse in üblicher Weise verformt und tritt durch den Strangpreßkopf 2 in Form von Fäden mit einem Durchmesser von etwa 0,20 mm aus. Die austretenden Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 m/min über die Hollen 5 durch das Streckbad 4» danach über die Hollen 6 in das Schrumpfbad 7 geleitet. Als Schrumpfbad kann ein Wasserbad verwendet werden, das auf Temperaturen zwischen etwa 50 - 100° G, möglichst auf 95° 0, gehalten wird. Im Anschluß an das Schrumpfbad ist die aus geriffelten Umlenkrollen 10 und geriffelten Gegen ro f/e^ 44 besfe^e^de WellvorrichtungIn a conventional extruder 1, a hopper 14 one briefly rolled out on a rolling mill (not shown) and ground to the grain size customary for extrusion Hasse filled in from commercially available polyvinyl compounds. The mass is deformed in the usual way on the extruder and passes through the extrusion head 2 in the form of threads with a diameter of about 0.20 mm. The emerging threads are over at a speed of about 25 m / min the cave 5 through the stretching pool 4 »then over the cave 6 passed into the shrink bath 7. A water bath can be used as a shrink bath be used, which is kept at temperatures between about 50-100 ° G, if possible at 95 ° 0. In connection The corrugating device is attached to the shrink bath and consists of corrugated deflection rollers 10 and corrugated counter-r / e ^ 44

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angeordnet, durch die die das Sebrumpfbad verlassenden Fäden über geeignete Führungsrolle!! liinäiHrchgeführt werden. Durch entsprechende Belastung der dsgenrollen 12 wird die Stärke der Wellung der Fäden eingestellt. Aus der Wellvorrichtung gelangen die Fäden in ein ESalbai. 11 und werden von dort über einen Verleger 8 auf die AufViickelvorrichtung 9 (Alquist) geführt. arranged through the threads leaving the sump bath suitable leadership role !! be carried out in a linear manner. By corresponding load of the dsgenrolle 12 is the strength the curl of the threads adjusted. The threads pass from the corrugating device into an ESalbai. 11 and will be over from there a traverse 8 on the winding device 9 (Alquist).

Wie aus Abb. 2 ersichtlich, kann das Schrumpfbad 7 auch direkt im Anschluß an das Streckbad 4 angeordnet sein, und es kann auf ein gesondertes Küblbad verzichtet werden. In diesem Falle kühlen die der Wellung miterzogeaen Fäden auf ihrem Weg zur Aufwickelvorrichtung 9 ab.As can be seen from Fig. 2, the shrink bath 7 can also be arranged directly after the stretch bath 4, and a separate tub can be dispensed with. In this case, the threads with the corrugation cool down on their way to the winding device 9.

Die Faden stehen bei ihrem Barchgaiag durch die Vorrichtung unter einer bestimmten Zugkraft &&r £ragorgaiie der Aufwickelvorrichtung. Diese Kraft wlxä zweckmäßig etwa um 1/10 geringer eingestellt als diejenige Sxaft, üle erforderlich ist, um die Fäden in dem etwa 95° C warmen Wasserbad gespannt zu halten.The threads are at their Barchgaiag through the device under a certain tensile force && r £ ragorgaiie of the winding device. This force wlxä desirably about 1/10 to set lower than that Sxaft, column is required, the yarns in the about 95 ° C warm water bath to keep tensioned.

Beträgt beispielsweise tie Spannkraft in dem warmen Wasserbad 5 kg, so wird die Zugkraft der fragorgane auf der Aufwickel vorrichtung9 auf etwa 4*5 kg eingestellt. Man erreicht auf diese Weise, daß die lääen s&rar n®oh unter einer gewissen Spannung stehen, diese Spannung jedoch gegenüber der in der Strangpresse auftretenden Spannung vermindert ist, so daß die Fäden um einen gewissen Betrag schrumpfen und dabei dennoch geradlinig ausgerichtet werden..For example, if the tension force in the warm water bath is 5 kg, the tensile force of the fragging organs on the winding device 9 is set to about 4 * 5 kg. In this way you achieve that the lää s & rar n®oh are under a certain tension, but this tension is reduced compared to the tension occurring in the extrusion press, so that the threads shrink by a certain amount and are still aligned in a straight line.

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Hie erfindungsgemäß hergestellten Borsten haben ein bei weitem größeres Anwendungsgebiet als bekannte schlitzfähige Borsten' und eignen sich insbesondere für Pinsel und Deckenbürsten, weil sie an der Spitze elastischer sind und in hochtemperierten Reinigungsbädern gereinigt werden können. Darüber hinaus wird durjch die über die ganze Länge angebrachten Viellungen ein hervorragendes Wasseraufnahmevermögen erreicht, so daß beim Auf streichen von wässrigen Lösungen mit mit solchen Borsten ausgerüsteten Pinseln od.dgl. auf eine Unterlage nur vergleichsweise wenige Arbeitsgänge erforderlich werden. Außerdem hat man es in der Hand, die Tiefe der längs der fäden verlaufenden Wellungen beim erfindungsgemäßen Verfahren beliebig einzustellen und auf diese Weise jedem Verwendungszweck entsprechend anzu passen. Die Elastizität der erfindungsgemäß hergestellten Borsten und ¥Sden ist ausgezeichnet.The bristles produced according to the invention have a much larger area of application than known slitable bristles and are particularly suitable for paint brushes and ceiling brushes because they are more elastic at the tip and can be cleaned in high-temperature cleaning baths. In addition, the attached over the entire length Much lungs durjch achieved an excellent water absorption capacity, so that when to delete from aqueous solutions equipped with such bristles brushes or the like. Only comparatively few work steps are required on a base. In addition, it is up to you to set the depth of the corrugations running along the threads in the method according to the invention as desired and in this way to adapt to each application accordingly. The elasticity of the bristles and sands produced according to the invention is excellent.

Patentansprüche P atentan sprue che

. BAD ORieiNAL 909806/0777 . BAD ORIEiNAL 909806/0777

Claims (6)

Pat en tansprüchePatent claims M Λ Verfahren zur Verbesserung synthetischer Borsten auf Basis von Polyvinylverbi&dungenj, dadurch gekennzeichnet, daß man in bekannter Weise auf einer Strangpresse verformte und auf einem Streckwerk verstreekte Mden aus den Polyvinylverbindungen im Anschluß an die Verstreekung einer Schrumpfung unter Spannung durch zusätzliche Erwärmung auf etwa 50 - 100° C, unter einer . Zugkraft, die gegenüber der die Fäden bei der Erwärmungstemperatur gestreckt haltenden Zugkraft vermindert ist, unterwirft, anschließend wellenförmig verformt und danach aufwickelt. M Λ Process for improving synthetic bristles based on of polyvinyl compounds, characterized in that in known way deformed on an extruder and on a Drawframe stretched threads made of polyvinyl compounds following stretching of a shrinkage under tension by additional heating to around 50 - 100 ° C, below one. Tensile force, which is reduced compared to the tensile force that keeps the threads stretched at the heating temperature, is subjected, then deformed in a wave shape and then wound up. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schrumpfung die laden kontinuierlich durqh ein auf der Erwärmungstemperatur gehaltenes Wasserbad geleitet, anschließend wellenförmig verformt und danach in einem kalten Wasserbad gekühlt und in an sich bekannter Weise aufgewickelt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that during the shrinkage the load continuously durqh on the Heated water bath held, then deformed in a wave shape and then cooled in a cold water bath and wound up in a manner known per se. 3. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abkühlung während des Aufwickeins vornimmt.3. Procedure according to. Claim 1, characterized in that the Cooling down during winding. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verhältnis von 1 ί 3 verstreckte Fäden während des ' _: Schrumpfens auf eine Temperatur von etwa 90 - 95° C erwärmt *^: 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that in the ratio of 1 ί 3 drawn threads during the ' _: shrinkage heated to a temperature of about 90 - 95 ° C * ^: 909806/0777 . BAD909806/0777. BATH toad loiter einer solchen Zugkraft gehalten werden, die etwa 1/10 unter der Kraft liegt, die die Fäden bei der Erwärmungstemperatur gestreckt hält.toad loiter of such a pulling force as approximately 1/10 less than the force exerted by the filaments at the heating temperature holds stretched. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4» gekennzeichnet durch ein im Anschluß an eine übliche Strangpresse (1) nachgeschaltetes, an sich bekanntes Streckwerk (13)* in dem mehrere Walzen (5) zur Aufnahme der aus dem Strangpreßkopf (2) austretenden Paden (5)_f ein den Waisen (5) nachgeordnetes, zur Durchleitung der laden (3) geeignetes Streckbad (4) und diesem Bad (4) nachgeordnete Waisen (6) angeordnet sind, sowie ein Schrumpfbad (7) zur Aufnahme der über die Walzen abgezogenen laden, eine aus geriffelten Umlenkrollen (10) und geriffelten Gegenrollen (12) bestellende Wellvorrichtung und eine nachgeschaltete, an sich bekannte Aufwickelvorrichtung (9).5. Apparatus for carrying out the method according to claims 1 to 4 »characterized by a known drafting system (13) * connected downstream of a conventional extruder (1) * in which several rollers (5) for receiving the from the extrusion head ( 2) exiting pads (5) _f a stretching bath (4) which is arranged downstream of the orphans (5) and suitable for the passage of the loads (3) and orphans (6) arranged downstream of this bath (4), as well as a shrink bath (7) for receiving the load drawn off over the rollers, a corrugating device consisting of corrugated deflection rollers (10) and corrugated counter rollers (12) and a downstream, known winding device (9). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Wellvorrichtung (1O₉ 12) ein Kühlbad (11) angeordnet ist. ■6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a cooling bath (11) is arranged _{in connection with the corrugating device (1O 9 12).} ■ BADBATH 909806/0777909806/0777