DE2215172B2 - Vorrichtung zum herstellen von verbundgarn - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von verbundgarnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum HersteU
en von Verbundgarn mit einem Extruder zum Extrudieren eines ^^^«J^^'S
Spalt zw,schen e.nem Paar von
einer weiteren Variante weist der Extruder
{ Düse auf, in welcher ein Rohr und in
^J 6^,.,,,. Rohr zur Führung von Saugluft
wnc ^ ^^ das Polymersubstrat im Ringraum
Zwischen dem Rohr und dem weiteren Rohr und ^™ aem Ringraum zwischen Düse und Rohr
°™/1 'n dem W B
geniinn: ι ^ Arbeitsweisen des Extrudierens
von run Technjk beschrieben sind>
muß
8enanT sorgfältig arbeiten, um große Differenzer
zwiscnen o a b e näche |chwindigkeit der Laminarwal·
und ^™ s wesentliche!
i Extrudates vor dem Kon
stapelfasern im Walzenspat T Insbesondere bei hohei
S^a können solche Differen ^^ .* polymersubstrat führen, du
Einschnürungen und gelegentlich auch Strangbruch zu Folge haben. Bei Spinngeschwindigkeiten von α
!50 m/min treten diese Pulsationen seltener auf und da sich ergebende Garn ist noch von brauchbarer Qualitä
™"^"sJ™St nun dieses Problem vollständig.
' ^urcÄ Sung kann geschmolzenes Polymere
in poS eines feinen kontinuierlichen, .prOhnebelart
er am Walzenspalt der Laminierwalzen auf das faserige
Material gebracht wird, die Umwandlung des letzteren
in versponnenes Verbundgarn ausgezeichneter Qualität unter der Mitwirkung von Druck und Zwirnungsdrall
ermöglicht s
Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich, beseitigt das
PulsatioK.vroblem und somit die Gefahr von Einschnürungen
und Fadenbrüchen und gewährleistet eine sehr gleichmäßige Verteilung des Polymeren im Garn,
erhöht den gegenseitigen Kontakt der Fasern mit dem Bindemittel erheblich, was zu gleichmäßigeren, festeren
aber auch noch weicheren Garnen führt, wobei das Problem der Bildung von Polymeransammlungen in
Klümpchenform vermindert wird und erlaubt große Zuverlässigkeit, Kontinuität und Effizienz bei Spinngeschwindigkeiten
von gut über 300 m/min.
Die Sprühtechnik ermöglicht die Herabsetzung des Polymeranteües im Garn auf 25 Tex oder weniger,
wodurch es möglich ist. Garne auf der Basis einer 50 :50
Mischung im Bereich von 100 bis 50 Tex und eventuell zo
feinere Garne mit weniger Polymergehalt und unter erhöhten Geschwindigkeiten trotz des feineren Titers
des Garnes herzustellen, was eine optimale Nutzung der Maschinenkapazität bedeutet
Die Sprühtechnik zeigt auch andere Alternativen insofern, als anstelle von geschmolzenem Polymer ein
Lösemittel oder eine Lösung irgendeines polymeren Materials, beispielsweise ein Schlichtmittel, als Sprühnebel
wie oben erwähnt in den Walzenspalt eingebracht werden kann, um ein Garn zu bilden, in dem das Härten
erfolgen kann, während es durch eine beheizte Garn-Verfestigungseinrichtung läuft unmittelbar nachdem
die Zwirnung erfolgt ist oder in der Garnpackung während der Lagerung unter geeigneten Umständen,
um den Vorgang des Härtens des beigegebenen Polymermaterials einzuleiten.
Die Erfindung ermöglicht auch die sogenannte Blasoder Blasenextrusion, die durch das Extrudieren kleiner
Polymerschläuche und das Einblasen von Druckluft durch die Düse in jedem Schlauch erzielt wird, um beim
Extrudieren des Polymermaterials eine Art Blase zu erzeugen. Diese Blase ist während des Eintretens in den
Spalt zwischen den Walzen, die üblicherweise eine größere Oberflächengeschwindigkeit haben als die
Extrudiergeschwindigkeit der Blase, einem kontinuierlichen Zug ausgesetzt Dies alles geschieht innerhalb der
kurzen Entfernung zwischen dem Düsenaustritt und dem Spalt der Walzen, die an ihrer Oberfläche oder
innerhalb einer Umfangsnut in ihrer Oberfläche die Stapelfasern tragen, gegen welche die aufgeblasene so
Blase einen Druck ausübt um eine ausreichende Anlage und Verbindung des Polymermaterials mit den Stapelfasern
zu bewirken. Das Verbinden wird zwischen den Walzen abgeschlossen und anschließend kann unter
Zuhilfenahme eines Zwirnungsdralls versponnenes Garn produziert werden. Solches Garn ist fester und
hinsichtlich anderer gewünschter Eigenschaften besse-, und zwar infolge der biaxialen Reckung des Polymers
und insbesondere wegen der größeren Fläche der Verbindung und des gegenseitigen Eingriffs zwischen
den Fasern, die zwischen den Fasern und dem auf diese Weise zugeführten Polymersubstrat geschaffen sind.
Es ist auch möglich, in eine solche Blase, zusammen mit der Druckluft, kleine Mengen von kurzen Stapelfasern,
Glasfasern, Zellstoff, Metallwolle, oder Pulver oder selbst Schaum mit unterschiedlichen Eigenschaften und
Farben einzuführen. Solche Zusätze führen zu Garnarten für spezielle Verwendungszwecke, die unterschiedliche
dekorative Wirkung haben können.
Bevorzugte Ausführungsfoimen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert In dieser
zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Gesamtanlage zur
Herstellung von Verbundgarn, die einige Einzelheiten im Ausschnitt oder Schnitt zeigt;
Fig.2 eine detailiertere schematiche Darstellung
eines Extruders gemäß der Erfindung;
Fig.3 vier unterschiedliche Konstruktionen des
erfindungsgemäßen Extruders;
F i g. 4 vier Extrusionsarten, die mit dem erfindungsgemäßen Extruder möglich sind;
Fig.5 eine Vorderansicht einer Maschine mit
mehreren Gesamtanlagen gemäß F i g. 1; und
F i g. 6 eine Seitenansicht der Maschine gemäß F i g. 5, welche die Verwendung der Rücken-an-Rücken-Konstruktion
und mehrere Einzelheiten des Extruders zeigt.
Wie in F i g. 1 gezeigt ist umfaßt die Gesamtanlage einen Düsenkopf 10 mit einer Düse It, von welcher das
Polyn.ersubstrat 12 in den Spalt eines Paares von rotierenden Walzen 13 und 14 gebracht wird. Ein Paar
von Vorreißem 15 und 16 ist vorgesehen, um Faserbänder oder Bahnen A und B in loses fasriges
Material zu zerteilen, welche in die Vorreißer von jeder Seite her eingeführt werden. Die Faserbänder oder
Bahnen werden durch ein ausgekehltes Rad 17 und ein Druckelement 18 den scharfen Zähnen 19 der
Vorreißerwalze 20 zugeführt Die Fasern werden ausgekämmt und durch einen Kanal 21 auf die Walze 14
gebracht Diese Walze 14 ist mit einer inneren Saugeinrichtung 22 ausgestattet, welche einen gewünschten
regelmäßigen Saugdruck, wie er mittels der Pfeile 23 angedeutet ist, erzeugt, um die aus dem Kanal
2t kommenden Fasern auf dem Umfang der Walze 14 festzuhalten. Das Halten und das Steuern des fasrigen
Stromes auf der Walze 14, während des Einführens der Fasern in den Spalt zwischen den Walzen 13 und 14,
kann ferner durch die Verwendung von Druckluft verbessert werden, wie es durch Pfeile 24 gezeigt ist, die
durch eine Einrichtung 25 zugeführt wird. Zusätzlich, um
das Entfernen der Fasern von den Oberflächen der Walzen 13 und 14 am Walzspalt zu fördern, wo das
Garn zu formen oder die Fasern mit dem Polymersubstrat zu verbinden sind, kann eine kleine Druckluftquelle
26 innerhalb der Walzen vorgesehen sein. Selbstverständlich ist daß eine wie oben beschriebene gleiche
oder ähnliche Anordnung für den Vorreißer 16 auch im Falle eines Vorreißers 15 für das Einführen von
Stapelfasern von der anderen Seite der Vorrichtung her vorhanden ist, wenn dies erforderlich oder erwünscht
ist
Das Element 27 kann ein Heizer mit einer genauen Temperatur-Steuerung sein oder es kann ein Kühl- und
Verfestigungselement oder allgemein ein Garnbildungs element vorbestimmten Typs sein. Der Aufbau diese;
Elements 27 hängt zu einem großen Teil von de Oberflächenkonstruktion der Walzen 13 und 14 ab um
wird im allgemeinen diese Konstruktion ergänzen, si daß Garn mit gewünschten Besonderheiten un<
Eigenschaften erzeugt wird.
Das Verspinnen oder Zwirnen des Garnes wird durc eine Spindel 28 vorgenommen, die im vorliegenden Fa
eine luftgetriebene Turbinenspindel 33 ist, welche unt< besonders hohen Geschwindigkeiten arbeiten kan
Druckluft tritt durch öffnungen 31 und 29 ein, bewe;
sich innerhalb der Spindel und dreht diese, erteilt eil
positive Drehkraft auf das durchlaufende Garn und
strömt durch einen Kanal 30 ab, um eine als Luftlager dienende Druckluftkammer zu bilden. Das Verbundmaterial
wird durch einen Seitenkanal 32 in die Spindel eingeführt, läuft durch die öffnung 30 aus und wird, s
nachdem es Spannwalzen 34a und 34b sowie die Aufwickeleinrichtung 35 passiert hat, auf eine Spule 36
zu einer Packung 37 gewickelt. Wenn diese Spule voll ist, wird das Aufwickeln auf die Wechselspule 38
übertragen, ohne die Maschine anzuhalten.
Fig.2 zeigt schematisch eine Ausführung eines Extruders. Flüssiges Polymer wird in einen Raum 54
eingeführt, der um das innerhalb des Gehäuses 53 angeordnete Düsenteil 52 herum angeordnet ist und
Druckluft wird in den Mittelraum 55 des Düsenteils 52 eingeführt Ein Zusatzstrang kann in gleicher Weise
durch den Mittelraum 55 geführt werden. Sowohl das Gehäuse als auch das Düsenteil können am Ausgang
ken die vielfältigsten Arten von Polymerextrusionen erreicht werden können,
Die in den F i g. 5 und B gezeigte Maschine umfaßt 12
Einheiten, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind, die paarweise, Rücken an Rücken angeordnet sind. Ein
Hauptextruder 57 ist vorhanden, von dem Polymersubstrat durch Rohre 58 in einzelne Unter-Extruder mit
Düsenanordnungen 10 und 11 strömt, die einen Teil jeder Einheit 60 bilden. Zusätzlich zu dem ausgepreßten
Polymersubstrat und den in den Walzspalt der Walzen 13 und 14 eingeführten Fasern, kann auch ein
Zusatzstrang (Einzelfaden, Mehrfachfaden oder Band) 59 durch die Mitte jeder Extruderdüse eingeführt
werden, der von der Vorratsspule 61 abgezogen wird, die über der Extruderdüse in der Vorrichtung
angeordnet ist. Eine Packung 37 wird in jeder einzelnen Einheit hergestellt. Die Gesamtmaschine ist kompakt
und extrem handlich; sie steht auf einem Fuß 62 und die meisten ihrer Steuerungseinrichtungen 63 sind zentral
etwas zugespitzt sein und das Düsenteil 52 kann um
seine vertikale Achse drehbar sein. Ein Kanal 56 kann 20 angeordnet.
für die richtige Verteilung des Polymeren im Spalt 54 In F i g. (i sind auch sechs unterschiedliche Extruder
vorgesehen sein. " -- -.
F i g. 3 zeigt besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Düsenanordnungen. Bei A tritt das Polymersubstrat
durch Nuten 39 aus, die im zylindrischen Teil 40 angeordnet sind, das gegebenenfalls gedreht werden
kann. Bei B tritt das Polymersubstrat durch Nuten 41 aus. Teil 42, in dem diese Nuten sind, kann
gegebenenfalls auch gedreht werden. In der rohrförmigen öffnung in der Mitte einer solchen Düse kann ein 30 Extrudieren
Zusatzstrang 43 mit gewünschten Eigenschaften geführt werden. Bei C ist ein gezacktes Profil 44 zwischen den
rohrförmigen Teilen 45 und 47 vorhanden. Der rohrartige Teil 45 kann drehbar sein, während der
rohrartige Teil 47 ortsfest ist oder umgekehrt. In der Mitte kann ebenfalls ein Zusatzstrang 46 geführt
werden.
Bei D ist ein schmaler kreisförmiger Spalt 41$
zwischen rohrartigen Teilen 49 und 50 vorhanden, von
■ ·· · · '<--■■—:-i :—t-„:i en\
mit Innenansichten und Teilschnitten dargestellt. Die Konstruktion A zeigt eine Düse, bei der ein Zusatzstrang
59 mit einem extrudierten Schlauch von Polymersubstrat beschichtet wird, das über einen Kanal
64 eintritt und in einen das Rohr 66 umgebenden Ringraum 65 strömt Druckluft kann in die Mitte des
Rohres 66 durch einen Einlaß 67 eingeblasen werden.
Die Konstruktion B ist insbesondere für das einer Blas;e oder eines Ballons geeignet.
Das innere Endteil 69 des Rohres divergiert etwas, um die Blase oder den Ballon 68 zu erzeugen. Es ist die
Anwendung von Saugluft innen und Druckluft außen, bezogen auf das Polymerextrudat, gezeigt.
Die Konstruktion Czeigt eine Luftwirbel-Anordnung, die insbesondere für Offenend-Systeme verwendbar ist
Hierbei kann das Polymer als !Schmelze, Suspension oder Lösung durch das Mittelrohr 70 eingeführt werden
während Saugluft in dem Ringraum zwischen der Düse
denen einer drehbar sein kann (beispielsweise Teil 50). 40 und dem Rohr 79 geführt und durch das Seitenrohr 71
In der Mitte kann ein Zusatzstrang 51 geführt werden.
F i g. 4 zeigt schematisch die unterschiedlichen, durch die Düsen gemäß Fig.3 ermöglichten Extrusionsformen.
Demzufolge wird die Blase bei Ni normalerweise
durch eine Konstruktion erzeugt, wie sie bei Din F i g. 3,
beim Zuführen von Polymer E und Druckluft F in die Düse, gezeigt ist Der fein zerstäubte Sprühstrahl gemäß
N 2 wird üblicherweise durch Düsenkonstruktionen erzeugt, wie sie bei A oder B in F i g. 3 gezeigt sind. Der
fibrilfierte Sprühschleier gemäß N3 wird normalerwei- 50 zerstäubten Polymer-Sprühstrahl, der fein zerstäubt«
se durch eine Düsenkonstruktion erzeugt, wie sie bei C Partikel flüssigen Polymers auf die Faseroberflächen au
in Fig. 3 gezeigt ist Der kontinuierliche Fadenschleier den beiden Lamimerwalzen 13 und 14 bringt Di«
wie er bei N4 gezeigt ist, wird normalerweise durch bevorzugte Konstruktion ist hierbei derart, daß genai
eine Düsenkonstruktion erzeugt, wie sie bei A in F i g. 3 hinter der Düse ein zusätzlicher Kanal 73 vorgesehei
gezeigt ist Es ist davon auszugehen, daß beim 55 ist, in den das Polymer in Richtung auf die Walzen 1;
Verändern der Öffnungskonstruktionen, beim Drehen und 14 fällt Das Rohr 74 wird hierbei vorzugsweisi
der Teile 40, 42, 45 und 50 und beim Verwenden gedreht
unterschiedlicher Arten von Polymeren und Luftdrük-
unterschiedlicher Arten von Polymeren und Luftdrük-
abgezogen wird.
Die Konstruktion D zeigt die Verwendung einei
Spinnpumpe 72 in Kombination mit dem Extruder, urr den gleichmäßigen Polymeraustritt aus der Düse zt
gewährleisten.
Die Konstruktion E zeigt einen Extruder, dei üblicherweise einen iibrillierten Schleier erzeugt unc
wobei das untere Ende des Innenrohres ein gezackte; Profil aufweist Die Konstruktion F produziert einer
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Verbundgam mit einem Extruder zum Extrudieren eines Polymersubstrates abwärts in einen Spalt zwischen einem
Paar von drehbaren Walzen, auf wenigstens eine von denen kontinuierlich faseriges Material zügeführt wird, und mit einer dahinter angeordneten
Einrichtung zum Verspinnen des Polymersubstrats und des faserigen Materials, dadurchgekenn-ζ e i c h η e t, daß der Extruder wenigstens eine Düse
(11) aufweist, in welcher em Rohr (66, 74J
angeordnet ist, wobei das Polymersubstrat in den
Ringraum (65) zwischen Düse und Rohr und in das Rohr(66,74)Druckluftzuführbarsind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (66,74) am Außenumfang des
unteren Endes (40) eine Vielzahl länglicher Nuten (39,41) aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Rohr(66,74) am Außenumfang des
unteren Endes (40) ein gezacktes Profil (44) aufweist
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet daß das Rohr (74) um seine
Längsachse drehbar ist
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11bisi 4
dadurch gekennzeichnet daß in dem Konr (**>, it)
ein weiteres Rohr zur Führung eines Zusatzstranges
(43,46) angeordnet ist
6. Vorrichtung zum Herstellen von Verbundgarn
mit einem Extruder zum Extrudieren eines Polymersubstrates abwärts in einen Span zwischen einem
Paar von drehbaren Walzen, auf wenigstens eine von denen kontinuierlich faseriges Material zügeführt wird, und mit einer dahinter angeordneten
Einrichtung zum Verspinnen des Polymersubstrats und des faserigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder wenigstens eine Düse (11)
aufweist in welcher ein Rohr (70) angeordnet ist wobei das Polymersubstrat in dem Rohr (70) und
Saugluft in dem Ringraum zwischen Düse (11) und Rohr (70) geführt ist
7. Vorrichtung zum Herstellen von Verbundgam mit einem Extruder zum Extrudieren eines Polymer-
substrates abwärts in einem Spalt zwischen einem Paar von drehbaren Walzen, auf wenigstens eine
von denen kontinuierlich faseriges Material zügeführt wird, und mit einer dahinter angeordneten
Einrichtung zum Verspinnen des P^memtontt
und des faserigen Materials, dadurch gekennze chnet. daß der Extruder wenigstens eine Düse (11)
aufweist, in welcher ein Rohr (69) und in diesem ein
weiteres Rohr zur Füh-ung von Saugluft angeordnet ist. wobei das Polymersubstrat im Rmgraum
zwischen dem Rohr (69) und dem weiteren Rohr und Druckluft in dem Rmgraum zwischen Düse (11) und
Rohr (69) geführt ist.
aneeordneten Einrichtung zum Verspinnen des Po-SUrsubstrates und des faserigen Materials.
1J1" dt.qs 1804948 zeigt eine Vorrichtung zum
von Verbundgam der eingangs genannten die einen Extruder mit einem Kopf zum
einer poiyn,ermasse in Form eines
linearer Rundfäden oder flacher Streifen ^^ Walzenspalt aufweist Es wird das
^' yon Harz. oder Kunststoffmaterial in Filme«™ „ . rfonn angewandt, sowie seme Vereinigung
oacr r Material in Form von Stapelfasern und
™"'£ch(fn zwischen einem Paar von Einzieh- oder
?f ^tieungswalzen unterschiedlicher Konstruktion.
*«=>' β β Einzjehen eines geraden Schleiers von
£war » .. eine>1 brauchbar, jedoch sind die
"den_™ . 5 d- keit und die Qualität des erhaltenen
SSoch verbesserungsbedürftig.
M^T}~be dcr Erfindung ist es, eine Vorrichtung der
.™"f Benannten Gattung so auszugestalten, daß
e ng anigs ^ ^^ Spinngeschwindigkeit möglich ist
M ^" „|ejchzeitig das erhaltene Verbundgarn eine
"""·», Haftune der Komponenten untereinander zeigt,
bessere Haitug hgt
also'" Aufgabe wird dadurch gelöst daß der Extruder
„_.»„„- »ine Düse aufweist in welcher ein Rohr
15«^^ .^ wobd das Poiymersubstrat in den
Rineraum zwischen Düse und Rohr und in das Rohr
SS™ zuführbar sind.
/-,.maß bevorzugten Ausführungsformen weist das
R V* am Außenumfang des unteren Endes eine Vielzahl
3" ... Nuten oder ein gezacktes Profil auf.
£"?'™e w·' ist das Rohr um seine Längsachse
voraufs sweise ist in dem Rohr ein weiteres
„„ur* Funrunß eines Zusatzstranges angeordnet
^" äß einer Variante der Vorrichtung weist der
Vf "V j tens eine Düse auf, in welcher ein Rohr
™*™V t ist*wobei das Polymersubstrat in dem Rohr
a"fs°™n,"f in dem Ringraum zwischen Düse und Rohr
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---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |