DE2023139C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Faservlies - Google Patents

Description

Aus der französischen Patentschrift 14 98 554 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Faserstrang durch ein Paar von symmetrisch zu dem Strang angeordneten Lochplatten geführt wird, wobei jede Lochplatte eine Reihe von Strahllöchern aufweist, durch die ein Strömungsmittel oder Fluidum gegen und teilweise durch den Faserstrang geleitet wird. Die Fluidumstrahlen bewirken ein Ineinandergreifen der Fasern des Faserstrangs, so daß das fertige Faservlies höhere Festigkeit in Längs- und Querrichtung erreicht

Aus der USA.-Patentschrift 32 14 819 ist es ferner bekannt, die Düsen zur Zuführung des Fluidums so zu orientieren, daß die Fluidumstrahlen in unterschiedlichen Richtungen auf den Faserstrang treffen und dadurch eine noch intensivere Verflechtung der Fasern bewirken.

Der mit Fluidumstrahlen erreichbare Grad der Verflechtung zwischen den Fasern des Faserstrangs, der vom Fluidumdruck und von der zugeführten Strömungsmenge abhängt, ist jedoch durch die Tatsache begrenzt, daß bei zu hohem Druck und/oder zu hoher Strömungsmenge infolge der entstehenden Turbulenz eine unerwünschte Schlingenbildung auftritt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit eines Faservlieses in Längs-; und Querrichtung durch noch bessere gegenseitige Verflechtung der Fasern zu steigern. Diese Aufgabe wird nach der Lehre des Patentanspruchs gelöst. Da zunächst die Fasern an der Ober- und Unterseite des Faserstrangs durch die gegensinnig gewickelten Schraubenbürsten in verschiedenen Richtungen orientiert werden, führt die anschlie- ßende Behandlung mit den Fluidumstrahlen zu einem noch gründlicheren Ineinandergreifen der Fasern, ohne daß eine zu starke Fluidumströmung mit der dabei auftretenden Gefahr einer Schlingenbildung angewendet wird.

Ausfihrungsbeispieie der Frfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben; darin zeigt

F i g. 1 ein Beispiel für den Fluidum-Jet-Apparat, wie er bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 6 verwendet wird,

Fig.2 eine Querschnitts-Darstellung des Apparates nach F i g. 1,

Fig.3 eine Draufsicht der Vielloch-Platte des in F i g. 1 und 2 gezeigten Apparates,

F i g. 4 die Beziehung zwischen dem Durchmesser der einzelnen Löcher und der Stärke des Ineinandergreifens in Abhängigkeit vom Gesamtdenier der zuge führten Faserstränge, wobei das Fluidum unter einem Druck von 4 kg/cm² eingespritzt wird,

Fig.5 die Beziehung zwischen dem Durchmesser der einzelnen Löcher und der Festigkeit des lneinandergreifens in Abhängigkeit vom Fluidumdruck, wobei das Gesamtdenier der zugeführten Faserstränge 8000 Denier beträgt, ,

Fig.6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Hersteilung von ineinandergreifendem Faservlies,

Fig.7 eine Einrichtung zum Umsetzen der Faserrichtung, . ~ J J I ·

F i g 8 einen Vergleich des Grades des Ineinandergreifens von Faservlies bei und ohne Verwendung der Einrichtung nach F ig. 7 oder 9,

F i g. 9 die Einrichtung zum Umsetzen der Fasernchtung, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird und ^.J,-

F i g. 10 einen Vergleich des Grades des Ineinandergreifens von FasermateriaJ bei und ohne Verwendung einer bewegbaren Viellochplatte.

In F i g. 1 sind ein Fluidumbehälter 1, eine Vielloch-Platte 2, eiiw Abstandsplatte 3, eine Fluidumleitung 4, Spannbolzen 5 und ein Faserstrang-Zuführkanal 6 zu sehen. Die Faserstränge werden dem Kanal 6 zugeführt wo die einzelnen Fasern in an sich bekannter Weise m^;t dor Eigenschaft des Ineinandergreif ens versehen werden, indem Fluidum durch die Leitung 4, den Behälter ! und die Vielloch-Platte 2 gespritzt wird. Den Faic.ii wird also durch die Störzone in dem Kanal die Eigenschaft des Ineinandergreifens mitgeteilt. Eine zu geringe Faserzufuhrmenge vermittelt unzureichende Offnungswirkung und macht es daher verhältnismäßig schwierig. Faservlies mit gutem Ineinandergreifen in Querrichtung zu erzeugen. Man schließt daraus, daß der optimale Zufuhrüberschuß zwischen 5 und 10% liegen sollte, um Faservlies mit hoher Qualität, d. h. mit kontinuierlicher Verflechtung in Querrichtung, bei optimaler Faserbewegung zu erzeugen.

Vorzugsweise ist der Zuführungskanal für die Faserstränge so angeordnet, daß die obere Vielloch-Platte symmetrisch zur unteren Platte liegt. Die oberen und unteren Löcher sollten dabei fluchten, wozu zwei Vielloch-Platten mit gleichen Lochformen und -anordnungen versehen werden. Das eingespritzte Fluidum bildet sonst Wi belströmungen an Stelle der Störströmung und beeinflußt dann die Eigenschaften des Ineinandergreifens nachteilig.

F i g. 2 ist ein Querschnitt des in F i g. 1 gezeigten Apparates, während Fig.3 eine Draufsicht auf die Vielloch-Platte zeigt In beiden Figuren bezeichnet die Ziffer 7 das Fluidumstrahl-Loch, dessen Durchmesser 0,5 bis 1,0 mm betragen sollte, wie sich aus F i g. 4 und 5 ergibt. F i g. 4 und 5 zeigen die Resultate, die man unter Verwendung eines Apparates erzielt, bei dem die Vielloch-Platten, mit einer Reihe von Fiuidumstrahl-Löchern von 0,5, 0,75 bzw. 1,0 mm Durchmesser mit einer Verteilung von 5 Löchern pro cm senkrecht zur Förderrichtung der Faserstränge versehen und mittels Bolzen derart zusammengebaut sind, daß die oberen und unteren Locher miteinander fluchten. F i g. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Lochdurchmesser und der Stärke des Ineinandergreifens in Abhängigkeit vom Gesamtdenier der zugeführten Faserstränge, wenn das Fluidum durch die Vielloch-Platten unter einem Druck von 4 kg/cm² gespritzt wird; F i g. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Lochdurchmesser und der Stärke des Ineinandergreifens in Abhängigkeit vom Fluidum-

wenn Faserstränge von 8000 Denier zugeführt rung der Faserrichtung herbeizuführen. . .

„ Wie sich eindeutig aus der Tatsache ergibt, daß F i g. 6 zeigt das der Erfmduny ^"""IJ??¹.

-gen des Gesamtdeniers der zugeführten Verfahren zur Herstelhing von inesrandergreHenoem

2Le sowk der Fluidumdruck nur geringen Fasenlies, wobei die Faserstränge 8 durch Zufünrungs-

«rfdie Beziehung zwischen der Festigkeit des s walzen 9 einer Düse 10 zur Erzeugung des lnemanaer-

Jerereifens und dem Lochdurchmesser haben, greifcns zugeführt werden, wobä ^^f*^**^

^ Aer oD&nwle Lodxlurchmesscr irr. Bereich von 04 fen in der Störzone unter dem hohen ⁱf~~r^es ~~jjT

^aLiT Bei dem in F i g. 4 gezeigten Versuch sind das Rohr 4 zugefühnen Fluidums erfolgt W £*^c „

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^L^Tmit Abständen von IA U5 bzw. 1,0 mm an- io non der Aufwickelrolle 12 aufgenommen. In «»»«^™.

^g^d Ähnüdhe Ergebnisse wie in F ig. 4 und 5 fe muß der FaserüberschuB durch <be Walzen 9 tmdU

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vnn über 25 000 Denier zur Folge, dall sich die einzei ^ _ . . _. ^ -~ α«Ηργ

nen Fasern nur unzureichend bewegen, wodurch die
Sgenschaft des Ineinandergreifens der Fasern ver-

v "KSrSngsformen der vorliegenden Erjndjmg 6o
i; sollen im folgenden an Hand von Fig.6 bis 10 erlau-

tert werden.

Bei der Herstellung von ineinandergreifendem vlies von verhältnismäßig geringer orcuc vui...........

Faservlies mit hoher Festigkeit insbesondere in Quer- während die zweite Ausführungsform sich insbesonderichtung entsprechend dem an sich bekannten Fluidum- <·5 re zur Herstellung von breitem Faservlies eignet Ge-

jet-Verfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die stalt, Größe und Neigungswinkel der Fluidumslrahl-Lö-

Faserstränge vor Einführung in den Kanal auf der eher lassen sich nach Wunsch entsprechend dem beab-

CihfiT- und der Unterseite zu behandeln, um eine Ände- sichtigten Verwendungszweck des Faservlieses bestirn-

men. Die Schrägheitswinkel der oberen und unteren Faserschichten lassen sich leicht dadurch steuern, daß der Winkel der Fluidumstrahl-Röhre bezüglich der Bewegungsrichtung der zugeführten Faserstränge, des Fluidumdrucks (beispielsweise Luft- oder Dampfdrucks) sowie der jeweiligen Abstände zwischen der Düse für das Ineinandergreifen und dem Fluidumstrahl-Rohr sowie zwischen diesem und den Zuführungswalzen eingestellt wird.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung dient die Einrichtung 13 dazu, die Faserrichtungen der eberen, mittleren und unteren Faserstrangschichten zwangläufig zu ändern und die Faserstränge so der Düse 10 zuzuführen, wobei das in F i g. 8b gezeigte Faservlies erzeugt wird.

Wie aus F i g. 8b klar hervorgeht, sind die jeweiligen Faserschichten des Vliesmateiials so angeordnet, daß die obere Faserschicht nach rechts oben, die untere nach rechts unten und die mittlere parallel zur Längsrichtung des Vliesmaterials verläuft. Die drei Schichten greifen demgemäß in seitlicher und Längsrichtung nach oben und unten ineinander. F i g. 8a zeigt andererseits die Struktur von Faservlies, wie es sonst ohne Verwendung der Einrichtung zum Ändern der Faserrichtung erzielt wird, wobei zu sehen ist, daß sämtliche Fasern in der gleichen Richtung, und zwar parallel zu ihrer Bewegungsrichtung verlaufen. Ein Vergleich der Strukturen der Faservlies-Materialien nach F i g. 8a und 8b beweist offensichtlich, daß das Material, das unter Verwendung der Einrichtung zum Ändern der Faserrichtung hergestellt ist, in Querrichtung eine doppelt so hohe Festigkeit aufweist, als das auf sonstige Weise hergestellte Material.

Wird eine Vielloch-Platte, deren Länge mindestens das Doppelte der maximalen Länge der Düse für das

ίο Ineinandergreifen beträgt, mit einem Querhebel verbunden, der in der Lage ist, eine Hin- und Herbewegung senkrecht zur Förderrichtung der Faserstränge auszuführen, so läßt sich Faservlies mit höherer Festigkeit und mit einem Ineinandergreifen, wie es in Fig. 10b gezeigt ist, herstellen. Demgegenüber zeigt Fig. 10a, wie die Fasern bei Materialien ineinandergreifen, die ohne Verwendung der bewegbaren Vielloch-Platte hergestellt sind.

Faservlies mit höherer Festigkeit läßt sich weiterhin unter zusätzlicher Verwendung von Bindemitteln bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen herstellen. Als Faserstränge zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung ist zwar sowohl Fadenstrang- als auch Stapelmaterial anwendbar, jedoch ergibt das erstere Material bei dem vorliegenden Fluidumstrahl-Verfahren bessere Resultate.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Herstellung von Faservlies mit einem Paar von zu einem Faserstrang symmetrisch und in einem gegenseitigen Abstand von mindestens 3 mm angeordneten Lochplatten, die jeweils eine Reihe von Fluidumstrahllöchern mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm und einem Lochabstand von 0,5 bis2,0 mm aufweisen, dadurch ge- kennzeichnet, daß in Förderrichtung des Faserstrangs vor dem Plattenpaar (2) zwei Schraubenbürsten (13) mit gegenläufigen Steigungsrich-' tungen oberhalb bzw. unterhalb des Faserstrangs angeordnet sind.