DE3634904C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf die Herstellung sog. "Mischfaserbänder" aus Glasfasern und nicht aus Glas bestehenden Fasern oder Fäden.

In der Textilindustrie ist die Herstellung von Mischfaserbändern allgemein bekannt. Danach werden Fasern unterschiedlichen Materials und/oder Beschaffenheit entweder bereits vor der Verarbeitung oder auf der Ziehstrecke gemischt. Mit anderen Worten werden also Naturfasern mit anderen Naturfasern vor der Faserband­ herstellung gemischt oder zunächst Synthesefasern oder -fäden hergestellt und diese mit Naturfasern oder anderen Synthesefasern vor der Bandherstellung gemischt und danach zum Faserband verarbeitet.

Auch in der Glasfaserindustrie werden nach dieser Methode Mischfaserbänder hergestellt, weil sie gut für die Herstellung von Verbundstoffen geeignet sind, da hierbei das Fasermaterial ideal abgestimmt werden kann. Ein wesentliches Element ist dabei die Tatsache der begrenzten Dehnungsfähigkeit des Glasmaterials, das durch den Einbau von nicht aus Glas bestehenden Fasern, z. B. Synthese­ fasern, gesteigert werden kann. Außerdem war vielfach Ausgangsbasis der Herstellung von Mischfaserbändern aus Glasfasern und Fasern oder Fäden anderen Materials, insbesondere Synthesefasern und -fäden, die aus gesund­ heitspolitischen Gründen in vielen Ländern eingeführten Beschränkungen oder Verbote für den Einsatz von Asbest­ fasern. Als Ersatz für Asbest können nämlich aus hier nicht im einzelnen zu erörternden Gründen Glasfasern ein­ gesetzt werden, wobei sich für eine Verarbeitung dersel­ ben eine Mischung aus Glasfasern und Synthesefasern oder -fäden als zweckmäßig erwies. Derartige Mischfasergebilde wurden bisher nach den vorbeschriebenen Methoden aus der Textilindustrie erzeugt, d. h. es wurden zunächst Glasfa­ sern hergestellt und diese mit hergestellten Synthese­ fasern vor der Verarbeitung zu einem Faserband gemischt.

Aufgabe der Erfindung war es, dieses aufwendige und mehrere Arbeitsgänge (Faserherstellung, -mischung und -verarbeitung) umfassende Verfahren durch ein mindestens den gleichen Homogenitätsgrad der Mischfasern erreichen­ des, einfacheres, schneller ablaufendes Verfahren zu ersetzen.

Die Erfindung besteht darin, gefunden zu haben, daß sich überraschenderweise das übliche sog. "Trommelziehver­ fahren" für die Herstellung von Glasfasern dazu eignet, die Glasfasern mit den nicht aus Glas bestehenden Fasern bereits während der Herstellung der Glasfasern aus Glasfäden zu mischen und unmittelbar im Anschluß daran ein Mischfaserband in der für die Herstellung eines Glasfaser­ bandes üblichen Weise zu erzeugen. Damit wird es entbehr­ lich, zunächst Glasfasern herzustellen und diese mit anderen Fasern wie Synthesefasern zu mischen und aus der so erzeugten Mischung ein Glasfaser-Synthesefaserband zu erzeugen, sondern es kann vielmehr das bisher zur Her­ stellung eines Glasfaserbandes bewährte, in einem Zuge ablaufende Verfahren (z. B. nach der DE-PS 8 25 456) zur Herstellung eines Mischfaserbandes benutzt werden, wobei das hergestellte Produkt genau auf die erforderliche Fasermenge bzw. -zusammensetzung eingestellt werden kann, ohne den Glasfadenzieh- und -faserspinnprozeß zu beein­ trächtigen.

Im Sinne der Erfindung werden unter "Fäden" Gebilde verstanden, die im Verhältnis zu "Fasern" sehr lang sind oder von Haus aus eine - praktisch - unendliche Länge hätten, wenn sie nicht zerteilt würden. "Fasern" sind demnach soz. kurze Fäden oder Faserstücke, die durch Zerteilen von Fäden entstehen oder von Natur aus kurz anfallen (z. B. Baumwollfasern).

In der Zeichnung ist schematisch die Erzeugung eines Mischfaserbandes mit Hilfe des aus Glasfäden Glasfasern erzeugenden Trommelverfahrens dargestellt und anhand dieser die Erfindung beschrieben.

Von den Spinnkegeln 1 einer flüssiges Gas enthal­ tenden Schmelzwanne 2 oder von den durch Hitze erweichten Enden von Glasstäben werden mit Hilfe einer rotierenden Ziehfläche 3 in Form einer Trommel fortlaufend in großer Zahl parallel nebeneinander Glasfäden 4 abgezogen, die außerhalb der Linie freien Falls bei 5 auf die Ziehfläche auflaufen und mit Hilfe derselben abgezogen und auf eine geringere Dicke als bei der Entstehung ausgezogen werden. Vor Vollendung einer einmaligen Umschlingung der Zieh­ fläche 5 werden die Fäden 4 durch geeignete Abhebemittel 6, z. B. einem Abstreifer aus dünnem Blech oder durch entgegenwirkende Blasströme abgehoben, dabei zu Fasern unterschiedlicher Länge zerteilt und diese dann in einen geschlossenen Raum 7, z. B. einen sog. Spinntrichter, ge­ leitet, der achsparallel zur rotierenden Ziehfläche 3 liegt. Durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit baut sich um die Ziehfläche 3 ein mitdrehendes Luftpolster auf, das beim Abzug der Fäden 4 mitwirkt und ebenfalls durch das Abnahmemittel 6 abgehoben und mit den in ihm suspendier­ ten Fasern 8 in den Raum 7 geleitet wird. Dadurch entsteht in diesem ein Luft-Faser-Wirbel 9, der die im kreisenden Wirbel befindlichen Fasern zu einem Faserband bzw. Vorgarn formt, das durch eine, an einem Ende befindliche rohr­ förmige Düse 10 mittels einer Abzugs- und Aufspulvorrich­ tung 11 fortlaufend abgezogen wird. Durch die Zahl der Fasern und/oder die Abzugsgeschwindigkeit wird dabei die Stärke des Bandes bestimmt. Die der Düse 10 gegenüberlie­ gende Seite des Raumes 7 ist offen und dient zur Abfuhr des im Trichter befindlichen Umlaufwindes oder Luftpol­ sters.

Die rotierende Ziehfläche 3 ist über einen großen Teil ihres Umfangs mit einem Mantel 12 im Abstand umgeben, der dem Unfallschutz, aber auch dazu dient, daß der durch die Rotation der Fläche 3 entstehende Umlaufwind keine Verunreinigungen an die Ziehfläche zieht, und daß das die Trommel umgebende Luftpolster bis zur Abnahmestelle 13 sicher geführt wird.

Treten an der Abnahmestelle 13 Störungen auf, so tritt eine dieser vorgeschaltete Abnahmeeinrichtung 14 in Funktion, die solange die anfallenden Fäden von der Zieh­ fläche 3 abnimmt, bis die Störung bei 13 wieder behoben ist.

Beim Beginn des vorgeschilderten Verfahrens und auch bei evtl. Fadenrissen während der Produktion tritt aus der Spinnstelle 1 ein Glastropfen 15 aus, der, dem freien Fall folgend, beim Absinken einen neuen Faden 4′ nach sich zieht, der von einer schrägen Leitfläche 16 unterhalb der Ziehfläche 3 an diese herangeführt, von ihr erfaßt und mitgenommen und gleichzeitig vom Tropfen 5′ getrennt wird.

Durch Ziehräder 17 oder eine sich über die Breite der Ziehfläche 3 erstreckende Ziehtrommel werden einem Vorrat nicht aus Glas bestehender Fäden, z. B. Synthese­ fäden 18, in Form eines Filamentgarns oder ein Vorgarn aus einer Bereitstellung, beispielsweise einer Abspulvorrich­ tung 19 abgezogen. Durch ein auf den Ziehrädern 17 oder der Ziehtrommel aufliegendes und changierend bewegtes Reibrad 20 werden die Fäden 18 oder das Garn/Vorgarn zu Fasern zerteilt oder geöffnet und die Fasern gelangen dann in eine Zieh- und Zerfaserungseinrichtung 21, beispiels­ weise Düse, die einen weiteren Aufschluß zu Einzelfasern bewirkt und diese in Richtung auf die gewünschte Auf­ treff- und Zuführfläche der Ziehfläche 3 fördert. In der schematischen Darstellung werden die nicht aus Glas be­ stehenden Fasern der Auflaufstelle 5, bzw. dem sich quer über die Ziehfläche 3 erstreckenden Auflaufbereich der Fäden 4 auf die Ziehfläche 3 zugeführt. Die nicht aus Glas bestehenden, beispielsweise Synthesefasern 22 gelangen demnach an der Auflauflinie der Fäden 4 auf die Ziehfläche 3 zwischen die nebeneinanderliegenden Fäden und auch auf diese und werden zusammen mit ihnen von dieser Fläche und vom Umlaufwind, bzw. durch das durch den Mantel 12 gelei­ tete Luftpolster, bis zur Abnahmestelle 13 und dann mit den dort entstehenden Glasfasern zusammen als Glasfaser- Synthesefaser-Wirbel in den geschlossenen Raum 7 geleitet, in dem sie ein Mischfaserband bilden.

In der vorstehenden Beschreibung ist zwischen den von der Spinnstelle 1 abgezogenen, auf die Ziehfläche 3 auflaufenden und von dieser mitgenommenen und dabei ab- und ausgezogenen Fäden 4 und den an der Abnahmestelle 13 durch die Abnahme entstehenden, im Raum 7 einen Wirbel bildenden Fasern 8 klar getrennt. Tatsächlich trifft diese Trennung nur auf einen mehr oder minder großen Teil der Fäden zu. In Wirklichkeit werden die Fäden 4 nicht nur von der Ziehfläche 3, sondern auch von dem von dieser Fläche mitgenommenen Luftpolster ab- und ausgezogen, wobei für den Einzelfaden durchaus beides im Verlauf seines Weges wirksam werden kann. Ein Faden kann also an die Ziehflä­ che gelangen, von dieser in das Luftpolster eintauchen, wieder an die Ziehfläche kommen usw. und umgekehrt. Dabei werden die Fäden häufig schon vor Erreichen des Abhebe­ mittels 6, zu längeren und kürzeren Fadenstücken gebrochen, so daß bei 13 bereits mehr oder minder lange oder kürzere Fadenstücke oder Fasern vorliegen können, was zusätzlich zu einer Durchmischung der Glasfasern und nicht aus Glas bestehenden Fasern bereits vor Eintritt in den geschlossenen Raum 7 beiträgt.

Durch Wahl der Abzugsgeschwindigkeit bei 17 und der Blasgeschwindigkeit an der Düse 21 können verschiedene Effekte erzielt werden. Erfolgt z. B. die Zufuhr der nicht aus Glas bestehenden Fasern 22 mit höherer Geschwindig­ keit als die produzierten Glasfäden 4, so tritt im herge­ stellten Band ein leichtes Bauschen auf.

Bei der Wahl der nicht aus Glas bestehenden Fasern ist man nicht an eine Materialbeschaffenheit gebunden und diese kann, ebenso wie die Menge, den jeweiligen Erfor­ dernissen angepaßt werden. Außer Synthesefasern lassen sich selbst feine Metallfasern oder gegebenenfalls auch Naturfasern oder -fäden nach dem Verfahren nach der Erfindung verarbeiten.

Wenn die nicht aus Glas bestehenden Fasern 22 der Auflaufstelle 5 der Glasfasern 4 auf die Ziehfläche 3 zugeführt werden, so hat dies den Vorteil, daß sie früh­ zeitig mit den Fäden und den teilweise auf der Ziehfläche entstehenden Glasfaserstücken und -fasern zusammenkommen. Man kann diese Fasern aber auch an der Abnahmestelle 13 der Glasfäden, bzw. auf dem Stück zwischen dieser und dem Eintritt in den geschlossenen Raum 7 zuführen. Dies hat den Vorteil, daß die nicht aus Glas bestehenden Fasern hier garantiert nicht mit Glasfäden, sondern nur Glas­ fasern zusammenkommen und gemischt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Mischfaserbandes aus Glasfasern und nicht aus Glas bestehenden Fasern oder Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges Glas in Form von Fäden (4) von den Enden er­ weichter Stäbe oder aus den Düsen einer Schmelzwanne (2) mit Hilfe einer rotierenden Ziehfläche (3) parallel nebeneinander ab- und zu dünnen Fäden ausgezogen werden, die vor Erreichen einer einmaligen Umschlingung vom Umfang der rotierenden Ziehfläche abgehoben, zu Fasern zerteilt und durch das durch die Rotation der Ziehfläche entste­ hende und in Rotationsrichtung mitgenommene Luftpolster in einen rotationssymmetrischen, achsparallel zur rotierenden Ziehfläche angeordneten, geschlossenen Raum (7) geleitet werden, in dem sie einen Faserwirbel (9) bilden, der auf der einen Seite des Raumes als Faserband abgezogen wird, wobei während des Ablaufs dieses Spinnprozesses die nicht aus Glas bestehenden Fasern oder Fäden (22) gleichmäßig zugeführt werden.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die nicht aus Glas beste­ henden Fasern oder Fäden an oder in der Nähe der Auflauf­ linie (5) der Glasfäden auf die rotierende Ziehfläche (3) gleichmäßig über deren Breite zugeführt werden.

3. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die nicht aus Glas beste­ henden Fasern oder Fäden der rotierenden Ziehfläche auf der der Auflaufstelle der Glasfäden gegenüberliegenden Seite zugeführt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht aus Glas bestehenden Fasern oder Fäden der Stelle (13), an der die Glasfäden (4) vom Umfang der rotierenden Ziehfläche (3) abgehoben und zu Glasfasern (8) zerteilt werden, gleich­ mäßig über deren Breite zugeführt werden.