WO2015004072A1 - Electrically conductive conveyor belt having filler objects having a nanostructure and method for production - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a conveyor belt for transporting a fibrous material to be compressed pneumatically, wherein the
- Conveyor belt at least in a fiber material-carrying region of an air-permeable sheet, in particular a fabric, consists of plastic filaments and wherein the plastic filaments are at least partially formed electrically conductive and a method for its preparation.
- the fiber material is first stretched in a arranged on the spinning frame drafting. Before the stretched fiber material is subsequently spun in the spinning unit of the spinning machine, the fiber material is passed through the
- Conducted compression device in which the stretched fiber structure is compressed and is reduced in width, so that the fibers lying in the edge region of the fiber strand are well integrated into the resulting thread. As a result, high-quality yarns with a low hairiness can be produced.
- the conveyor belt is driven and thereby transports the fiber structure through the compression zone arranged after the drafting equipment outlet.
- compression devices with an air-permeable
- Conveyor belt often encounters the problem that the conveyor belt, which is usually made of synthetic fibers, electrostatically charges, causing undesirable adhesion of fibers and contaminants to the Conveyor belt can come. As a result, the air permeability of the conveyor belt and thus the compaction effect of
- Compaction device reduced. To solve this problem has already been proposed to form the fabric of the conveyor belt electrically conductive so far that electrostatic charges can be avoided.
- DE 10 2004 005 953 A1 proposes to add to the fabric electrostatic charging-preventing materials.
- metal fibers or carbon fibers can be used as electrically conductive fibrils in a multifilament.
- the plastic filaments are monofilaments interspersed with cut carbon fibers.
- conveyor belts can be produced, which can reduce electrostatic charges.
- the properties of the conveyor belt are lost in terms of its flexibility and strength, so that it can come in operation to damage the conveyor belts.
- damage to the incorporated fibers may occur, which impair the conductivity of the filament or of the conveyor belt.
- Object of the present invention is therefore to propose a conveyor belt which can be produced in a simple manner and a
- a conveyor belt for transporting a fibrous material to be compacted pneumatically is made of plastic filaments at least in a fiber material-guiding region from an air-permeable fabric, in particular a fabric.
- the plastic filaments are at least partially electrically conductive.
- the electrically conductive plastic filaments are conductive in that they contain electrically conductive filling material objects, wherein the filling material objects have a nanostructure and consist of a ductile material.
- Transporting a fibrous material to be compressed pneumatically plastic filaments are extruded from a plastic mass, which are at least partially formed electrically conductive and further processed to the fabric of the conveyor belt.
- the plastic mass to be extruded is admixed with electrically conductive filler objects which have a nanostructure and consist of a ductile material.
- a ductile material is understood as meaning a material which has an elongation at break of at least 10%, the value of the elongation at break relating to a conventional solid-state sample.
- electrically conductive nanofillers are used, which are already buried before the extrusion of the plastic material, it is possible, the electrically conductive
- Plastic filaments in a conventional manner by melt spinning but still fine filaments can be produced.
- Plastic filaments containing such filler objects can therefore be produced without special measures in conventional spinning devices in any subtleties and processed easily.
- Due to the ductility of the filler objects, a conveyor belt produced in this way can also withstand high mechanical loads during operation without losing its conductivity and flexibility, as may occur, for example, when using conventional fillers and, in particular, carbonaceous fillers.
- the ductile fillers in the filament can be plastically deformed very well without breaking. Thus, if they themselves are conductive, they can produce a conductive filament by more or less touching each other in the filament.
- the plastic filaments contain nano-objects made of a ductile material, the plastic filaments advantageously still have a very high conductivity even after stretching, which is necessary to increase the strength, because the nano-objects, due to their ductility, either overstretch or overshoot
- Nano-objects often have in comparison to solids made of the same material again improved properties and can have a particularly high ductility.
- the electrically conductive plastic filaments are designed as monofilaments, since they can be produced and drawn in a particularly simple manner.
- Filler objects an aspect ratio, ie a ratio of the length of the filler objects to their smallest lateral extent (width or
- Diameter of at least 10, preferably of at least 100 and more preferably of at least 1000.
- the ductile material has an elongation at break of at least 10%, preferably of at least 30% and particularly preferably of at least 40%.
- the elongation at break figures again refer to conventionally determined values for tensile specimens from a solid. In particular come into question
- Filler objects containing or consisting of gold, silver, copper, nickel, aluminum, zinc, tin or even lead are particularly advantageous if the ductile material is silver and / or contains silver, since this can reach an elongation at break of about 60%. It can therefore be used for the filaments also materials that are higher factors, eg. B. 2 to 7 times their original length, are stretched, for example, polyamides. For fibers that are stretched only by a smaller factor, for example POY fibers (Partially Oriented Yarn) made of polybutylene terephthalate, but also filler objects made of a material with a lower elongation at break, for example steel and iron materials, can be used.
- POY fibers Partially Oriented Yarn
- Filler objects designed as silver nanorods These can be made with a particularly high aspect ratio of about 2000 and are also suitable for filaments drawn by a larger factor. On the other hand, with less ductile materials and / or with shorter structures there is a risk that the individual filler objects will tear as a result of stretching or that the contact bridges between the filler objects will be torn apart.
- the plastic filaments contain less than 10% filler objects, preferably less than 5% filler objects, since the mechanical properties of the filaments are then only slightly changed and the filaments are still a good one
- the filler objects are simply added to the plastic mass to be extruded, without aligning them in a certain way. A parallelization and longitudinal alignment of the filler objects then takes place in the production process through the spinneret and possibly the later
- the filler objects have a smallest distance to a surface of the plastic filaments of at most 10 ⁇ m in order to achieve a charge dissipation through the material of the plastic filament.
- a high-quality conveyor belt with high strength values can be achieved if the plastic filaments are made of a synthetic polymer, in particular a polyamide, wherein preferably the filaments have been drawn before being further processed into the fabric.
- plastic filaments are made of a synthetic polymer, in particular a polyamide, wherein preferably the filaments have been drawn before being further processed into the fabric.
- Polyetheretherketone or polyoxymethylene are conceivable.
- Conveyor belt are embedded in the ductile nano-objects in plastic filaments, it is further that even after prolonged operation of the conveyor belt with respect to the conductivity and thus the dissipation of electrostatic charges no deterioration can be expected. While, for example, in coated fibers due to abrasion over time to a deterioration of conductivity, can be ensured by the randomly distributed nano-objects, even with a wear of the conveyor belt, the conductivity.
- Figure 2 is a schematic plan view of the compression zone of
- Compression device with a conveyor belt.
- Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a
- the spinning machine 1 has a drafting system 2 with presently three pairs of rollers, between which a fiber structure 9 is drawn in a conventional manner and then a spinning unit 4, in this case a ring spindle, is supplied.
- a spinning unit 4 in this case a ring spindle
- a pneumatic compression device 3 is arranged after the defined by the pair of output rollers 6 drafting.
- Suction slot 10 is in the present representation directly in a
- Suction channel 12 is provided.
- the suction channel 12 is connected to a vacuum source and can also be several spinning units 4th
- the conveyor belt 8 is guided by means of a clamping device 13 tensioned around the suction channel 12 and is driven to the fiber structure in the direction of arrow P1 through the compression zone 7 to transport.
- a pinch roller 1 1 which is connected to the output roller pair 6 of the drafting system 2 transmission technology, for example by means of a belt drive or a gear transmission.
- the fiber structure 9 is finally exposed to the compression effect of the suction flow.
- the pinch roller 1 1 also forms a nip 14, which limits the compression zone 7 and after which the
- Fiber assembly 9 of the spinning unit 4 is supplied where it receives its spin twist.
- the compression device shown here is to be understood merely as an example.
- the conveyor belt 8 instead of the drive by the pinch roller 1 1 may also be driven in another way or be guided over a self-driven drum.
- the conveyor belt 8 according to the invention can be used in all compaction devices 3, in which an air-permeable conveyor belt 8 is required.
- FIG. 2 now shows a schematic plan view of the compression zone 7 of a compression device 3 with a device according to the invention
- the conveyor belt 8 consists in the present case of a fabric 5, which is woven from individual plastic filaments 15 and thereby has a high strength.
- the execution of the conveyor belt 8 is also meant to be exemplary only.
- the conveyor belt 8 can also be embodied as air-permeable fabric only in its central region, which is guided over the suction slot 10 and be woven more firmly in the edge regions or consist of a different material.
- the conveyor belt 8 can also be made of a multiply perforated
- Sheet of plastic filaments 15 exist, for example, a knitted fabric.
- the plastic filaments 15 is electrically conductive, in which the plastic filaments are added electrically conductive filler objects, which have a nanostructure and consist of a ductile material.
- the corresponding plastic filaments can be produced particularly easily, since these are only the one to be extruded
- Plastic mass must be buried and because of their ductility in the processing process, for example, when peeling off the
- Filler objects is the flexibility and strength of such
- Plastic filament produced conveyor belt is not affected, so that it is not due to stress during operation to a tearing of contact bridges between the plastic filaments and thus a
- Plastic filaments 15 can also be easily after the
- Particularly advantageous in the conveyor according to the invention is further that this retains its electrical conductivity even after many hours of operation and even with heavy wear of the conveyor belt 8.
- this especially in the region of the nip 14, at which the pinch roller 1 1 limits the compression zone 7, causes a particularly high wear of the conveyor belt 8, which can lead to a strong reduction in conductivity in conveyor belts 8 of coated filaments 15 over time.
- objects having a nanostructure are added to a plastic melt, in particular a polyamide melt, a filler or filling material.
- a plastic melt in particular a polyamide melt
- a filler or filling material for example, silver nanorods which have a particularly high aspect ratio of 2000 have proved to be particularly advantageous.
- silver nanorods with a diameter of 50 nm and a length of 100 ⁇ m may be added. Due to the length of such silver nanorods sufficient electrical conductivity can be achieved even with the addition of a comparatively small amount of filler objects.
- Silver nanorods have a particularly high ductility. For example, fine silver as a solid already has an elongation at break of up to 60%. Due to the particularly high ductility of the buried
- Silver nanorod is therefore also a stretching of the produced
- Filaments 15 by a larger factor possible, without there being a cracking or breakage of contact bridges between individual, adjacent silver nanorods. But it can also be used nanorods made of gold, which usually have a lower aspect ratio. Also gold as well
- Gold alloys have a high elongation at break. Unless the
- Plastic filaments are stretched after their preparation only by a very small factor, in principle, nanofibers of an iron or steel material in question, by means of which still
- the distances between the individual filler objects can be so small even after a breakage of individual objects or a rupture of individual contact bridges that still a conductivity can be ensured.
- a conditioned polyamide may, for example, a
- a discharge can be achieved even at a voltage of 200 volts.
- these values can be easily achieved even with simple random arrangement in the plastic filaments, so with a simple addition to the plastic melt due to the length of the individual filler.
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Abstract
The invention relates to a conveyor belt (8) for transporting a fiber material to be pneumatically compressed which is composed, at least in a region that conducts fiber material, of an air-permeable sheet material, in particular a woven fabric (5), made of plastic filaments. The plastic filaments (15) are at least partially electrically conductive. The electrically conductive plastic filaments (15) contain electrically conductive filler objects, which have a nanostructure and are made of a ductile material. In a method for producing a conveyor belt (8) for transporting a fiber material to be pneumatically compressed, plastic filaments (15) are extruded from a plastic mass, which plastic filaments are at least partially electrically conductive and are processed furthered to form the sheet material. Before the extrusion, electrically conductive filler objects are added to the plastic mass, which filler objects have a nanostructure and are made of a ductile material.
Description
Elektrisch leitendes Transportband mit Füllstoffobiekten mit einer Nanostruktur und Verfahren zur Herstellung Electrically conductive conveyor belt with a nanostructure filler fabric and method of manufacture
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportband zum Transportieren eines pneumatisch zu verdichtenden Fasermaterials, wobei das The present invention relates to a conveyor belt for transporting a fibrous material to be compressed pneumatically, wherein the
Transportband zumindest in einem fasermaterialführenden Bereich aus einem luftdurchlässigen Flächengebilde, insbesondere einem Gewebe, aus Kunststofffilamenten besteht und wobei die Kunststofffilamente zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Conveyor belt at least in a fiber material-carrying region of an air-permeable sheet, in particular a fabric, consists of plastic filaments and wherein the plastic filaments are at least partially formed electrically conductive and a method for its preparation.
Beim Verspinnen von Fasern in einer Spinnmaschine, beispielsweise einer Ringspinnmaschine oder Luftspinnmaschine, mit einer In the spinning of fibers in a spinning machine, for example a ring spinning machine or air spinning machine, with a
Verdichtungsvorrichtung wird das Fasermaterial zunächst in einem an der Spinnmaschine angeordneten Streckwerk verstreckt. Bevor dem verstreckten Fasermaterial anschließend in der Spinneinheit der Spinnmaschine der Spinndrall erteilt wird, wird das Fasermaterial durch die Compression device, the fiber material is first stretched in a arranged on the spinning frame drafting. Before the stretched fiber material is subsequently spun in the spinning unit of the spinning machine, the fiber material is passed through the
Verdichtungsvorrichtung geleitet, in welcher der verstreckte Faserverband verdichtet wird und in seiner Breite reduziert wird, so dass auch die im Randbereich des Faserstranges liegenden Fasern gut in den entstehenden Faden eingebunden werden. Hierdurch können qualitativ hochwertige Garne mit einer geringen Haarigkeit hergestellt werden. Conducted compression device in which the stretched fiber structure is compressed and is reduced in width, so that the fibers lying in the edge region of the fiber strand are well integrated into the resulting thread. As a result, high-quality yarns with a low hairiness can be produced.
Bei pneumatischen Verdichtungsvorrichtungen wird dabei ein In pneumatic compression devices is doing a
luftdurchlässiges Transportband über einen Saugschlitz geführt. Das air-permeable conveyor belt passed over a suction slot. The
Transportband ist angetrieben und transportiert hierdurch den Faserverband durch die nach dem Streckwerksaustritt angeordnete Verdichtungszone. In derartigen Verdichtungsvorrichtungen mit einem luftdurchlässigen The conveyor belt is driven and thereby transports the fiber structure through the compression zone arranged after the drafting equipment outlet. In such compression devices with an air-permeable
Transportband tritt häufig das Problem auf, dass sich das Transportband, das in der Regel aus Kunstfasern besteht, elektrostatisch auflädt, so dass es zu unerwünschten Anhaftungen von Fasern und Verunreinigungen an dem
Transportband kommen kann. Hierdurch wird die Luftdurchlässigkeit des Transportbandes und damit die Verdichtungswirkung der Conveyor belt often encounters the problem that the conveyor belt, which is usually made of synthetic fibers, electrostatically charges, causing undesirable adhesion of fibers and contaminants to the Conveyor belt can come. As a result, the air permeability of the conveyor belt and thus the compaction effect of
Verdichtungsvorrichtung verringert. Zur Lösung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen, das Gewebe des Transportbandes soweit elektrisch leitfähig auszubilden, dass elektrostatische Aufladungen vermieden werden können. Compaction device reduced. To solve this problem has already been proposed to form the fabric of the conveyor belt electrically conductive so far that electrostatic charges can be avoided.
Aus der DE 20 2007 013 020 U1 ist es beispielsweise bekannt geworden, einen Teil der Fäden, aus welchen das Gewebe des Transportbandes aufgebaut ist, mit einer Metallbeschichtung zu versehen und hierdurch elektrisch leitfähig auszubilden. Nachteilig dabei ist, dass die Fasern bzw. Fäden des Gewebes nach ihrer Herstellung einem vergleichsweise aufwändigen Beschichtungsprozess unterzogen werden müssen und zudem bei mechanischer Beanspruchung des Transportbandes die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung besteht. From DE 20 2007 013 020 U1 it has become known, for example, to provide a part of the threads from which the fabric of the conveyor belt is constructed with a metal coating and thereby to form it in an electrically conductive manner. The disadvantage here is that the fibers or threads of the fabric must be subjected to a comparatively complex coating process after their production and also there is a risk of damage to the coating under mechanical stress on the conveyor belt.
Die DE 10 2004 005 953 A1 schlägt vor, dem Gewebe elektrostatische Aufladungen verhindernde Materialien beizugeben. Beispielsweise können Metallfasern oder Kohlefasern als elektrisch leitende Fibrille in einem Multifilament eingesetzt werden. Nach einer anderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Kunststofffilamente mit geschnittenen Kohlefasern durchsetzte Monofilamente sind. Hierdurch können zwar Transportbänder hergestellt werden, die elektrostatische Aufladungen vermindern können. Es besteht jedoch die Gefahr, dass die Eigenschaften des Transportbandes in Bezug auf seine Flexibilität und Festigkeit verloren gehen, so dass es im Betrieb zu Beschädigungen der Transportbänder kommen kann. Zudem kann es bei der Weiterverarbeitung derartiger Filamente in bestimmten Fertigungsprozessen zu Beschädigungen der eingearbeiteten Fasern kommen, die die Leitfähigkeit des Filaments bzw. des Transportbandes beinträchtigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Transportband vorzuschlagen, das in einfacher Weise herstellbar ist und eine DE 10 2004 005 953 A1 proposes to add to the fabric electrostatic charging-preventing materials. For example, metal fibers or carbon fibers can be used as electrically conductive fibrils in a multifilament. According to another embodiment, it is provided that the plastic filaments are monofilaments interspersed with cut carbon fibers. As a result, although conveyor belts can be produced, which can reduce electrostatic charges. However, there is a risk that the properties of the conveyor belt are lost in terms of its flexibility and strength, so that it can come in operation to damage the conveyor belts. In addition, in the further processing of such filaments in certain manufacturing processes damage to the incorporated fibers may occur, which impair the conductivity of the filament or of the conveyor belt. Object of the present invention is therefore to propose a conveyor belt which can be produced in a simple manner and a
elektrostatische Aufladungen vermindernde elektrische Leitfähigkeit aufweist. Weiterhin soll ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Transportbandes vorgeschlagen werden. electrostatic charges having decreasing electrical conductivity. Furthermore, a corresponding method for producing such a conveyor belt to be proposed.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. The object is solved with the features of the independent claims.
Ein Transportband zum Transportieren eines pneumatisch zu verdichtenden Fasermaterials ist zumindest in einem fasermaterialführenden Bereich aus einem luftdurchlässigen Flächengebilde, insbesondere einem Gewebe, aus Kunststofffilamenten hergestellt. Die Kunststofffilamente sind zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet. Erfindungsgemäß sind die elektrisch leitfähig ausgebildeten Kunststofffilamente dadurch leitfähig, dass sie elektrisch leitfähige Füll Stoff Objekte enthalten, wobei die Füll Stoff Objekte eine Nanostruktur aufweisen und aus einem duktilen Material bestehen. A conveyor belt for transporting a fibrous material to be compacted pneumatically is made of plastic filaments at least in a fiber material-guiding region from an air-permeable fabric, in particular a fabric. The plastic filaments are at least partially electrically conductive. According to the invention, the electrically conductive plastic filaments are conductive in that they contain electrically conductive filling material objects, wherein the filling material objects have a nanostructure and consist of a ductile material.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Transportbandes zum In a method for producing a conveyor belt for
Transportieren eines pneumatisch zu verdichtenden Fasermaterials werden aus einer Kunststoffmasse Kunststofffilamente extrudiert, die zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet werden und zu dem Flächengebilde des Transportbandes weiterverarbeitet werden. Der zu extrudierenden Kunststoffmasse werden elektrisch leitfähige Füllstoffobjekte beigemengt, die eine Nanostruktur aufweisen und aus einem duktilen Material bestehen. Transporting a fibrous material to be compressed pneumatically plastic filaments are extruded from a plastic mass, which are at least partially formed electrically conductive and further processed to the fabric of the conveyor belt. The plastic mass to be extruded is admixed with electrically conductive filler objects which have a nanostructure and consist of a ductile material.
Unter einem duktilen Material wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Material verstanden, welches eine Bruchdehnung von wenigstens 10 % aufweist, wobei der Wert der Bruchdehnung sich auf eine herkömmliche Festkörperprobe bezieht. Dadurch, dass elektrisch leitfähige Nanofüllstoffe eingesetzt werden, die bereits vor dem Extrudieren der Kunststoffmasse beigesetzt werden, ist es möglich, die elektrisch leitfähigen In the context of the present invention, a ductile material is understood as meaning a material which has an elongation at break of at least 10%, the value of the elongation at break relating to a conventional solid-state sample. The fact that electrically conductive nanofillers are used, which are already buried before the extrusion of the plastic material, it is possible, the electrically conductive
Kunststofffilamente in herkömmlicher Weise durch Schmelzspinnen
herzustellen, wobei dennoch auch feine Filamente hergestellt werden können. Dadurch, dass die Füllstoffe aus einem duktilen Material bestehen, besteht wenig Gefahr, dass die Füllstoffe während der Herstellung der Filamente oder in nachfolgenden Verarbeitungsschritten beschädigt werden. Kunststofffilamente, die derartige Füllstoffobjekte enthalten, können daher ohne besondere Maßnahmen in herkömmlichen Spinnvorrichtungen in beliebigen Feinheiten erzeugt werden und problemlos weiterverarbeitet werden. Aufgrund der Duktilität der Füllstoffobjekte kann ein derart hergestelltes Transportband zudem auch im Betrieb hohen mechanischen Belastungen standhalten, ohne seine Leitfähigkeit und Flexibilität zu verlieren, wie es beispielsweis beim Einsatz herkömmlicher Füllstoffe und insbesondere kohlenstoffhaltiger Füllstoffe vorkommen kann. Die duktilen, in dem Filament liegenden Füllstoffe können sehr gut plastisch verformt werden, ohne dass sie brechen. Damit können sie, wenn sie selbst leitfähig sind, durch ein sich mehr oder weniger gegenseitiges Berühren in dem Filament, ein leitfähiges Filament erzeugen. Plastic filaments in a conventional manner by melt spinning but still fine filaments can be produced. The fact that the fillers are made of a ductile material, there is little risk that the fillers are damaged during the manufacture of the filaments or in subsequent processing steps. Plastic filaments containing such filler objects can therefore be produced without special measures in conventional spinning devices in any subtleties and processed easily. Due to the ductility of the filler objects, a conveyor belt produced in this way can also withstand high mechanical loads during operation without losing its conductivity and flexibility, as may occur, for example, when using conventional fillers and, in particular, carbonaceous fillers. The ductile fillers in the filament can be plastically deformed very well without breaking. Thus, if they themselves are conductive, they can produce a conductive filament by more or less touching each other in the filament.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kunststofffilamente nach dem It is particularly advantageous if the plastic filaments after the
Extrudieren verstreckt werden, insbesondere auf die 2- bis 10-fache Länge ihrer ursprünglichen Länge verstreckt werden. Hierdurch kann in an sich bekannter Weise eine erhebliche Festigkeitssteigerung der Filamente erreicht werden, so dass die verstreckten Filamente beispielsweise eine 6- fach höhere Zugfestigkeit als die un verstreckten Filamente aufweisen. Be stretched, in particular stretched to 2 to 10 times the length of their original length. As a result, a considerable increase in the strength of the filaments can be achieved in a manner known per se, so that the drawn filaments have, for example, a 6 times higher tensile strength than the un-drawn filaments.
Insbesondere ist eine Verstreckung um einen Faktor zwischen 2 und 7 vorteilhaft. Dadurch, dass die Kunststofffilamente Nanoobjekte aus einem duktilen Material enthalten, weisen die Kunststofffilamente in vorteilhafter Weise auch nach dem Verstrecken, welches zur Festigkeitssteigerung erforderlich ist, noch eine sehr hohe Leitfähigkeit auf, da die Nanoobjekte aufgrund ihrer Duktilität das Überstrecken entweder unbeschadet In particular, a draw by a factor between 2 and 7 is advantageous. Due to the fact that the plastic filaments contain nano-objects made of a ductile material, the plastic filaments advantageously still have a very high conductivity even after stretching, which is necessary to increase the strength, because the nano-objects, due to their ductility, either overstretch or overshoot
überstehen, oder aber im Falle eines Risses einen so geringen Abstand zueinander aufweisen, dass die Leitfähigkeit durch den Kunststoff des Filaments noch immer gegeben ist. Besonders vorteilhaft bei dem Einsatz
von Nanoobjekten in derartigen Kunststofffilamenten ist es, dass die survive, or in the case of a crack have such a small distance from each other that the conductivity is still given by the plastic of the filament. Particularly advantageous in use of nano-objects in such plastic filaments is that the
Nanoobjekte oftmals im Vergleich zu Festkörpern aus dem gleichen Material nochmals verbesserte Eigenschaften aufweisen und eine besonders hohe Duktilität aufweisen können. Nano-objects often have in comparison to solids made of the same material again improved properties and can have a particularly high ductility.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die elektrisch leitfähig ausgebildeten Kunststofffilamente als Monofilamente ausgebildet sind, da diese in besonders einfacher Weise hergestellt und verstreckt werden können. It is furthermore advantageous if the electrically conductive plastic filaments are designed as monofilaments, since they can be produced and drawn in a particularly simple manner.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die According to an advantageous embodiment of the invention, the
Füllstoffobjekte ein Aspektverhältnis, also ein Verhältnis der Länge der Füllstoffobjekte zu ihrer kleinsten lateralen Ausdehnung (Breite oder Filler objects an aspect ratio, ie a ratio of the length of the filler objects to their smallest lateral extent (width or
Durchmesser), von wenigstens 10, vorzugsweise von wenigstens 100 und besonders bevorzugt von wenigstens 1000 auf. Mittels längerer Nanoobjekte kann eine besonders gute Leitfähigkeit des Kunststofffilaments und damit des Transportbands erreicht werden, da bei längeren Strukturen insgesamt weniger Kontaktbrücken zwischen den einzelnen Objekten erforderlich sind, um eine Leitfähigkeit herzustellen. Diameter), of at least 10, preferably of at least 100 and more preferably of at least 1000. By means of longer nanoobjects, a particularly good conductivity of the plastic filament and thus of the conveyor belt can be achieved since, with longer structures, fewer contact bridges between the individual objects are required in order to produce a conductivity.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das duktile Material eine Bruchdehnung von wenigstens 10 %, vorzugsweise von wenigstens 30 % und besonders bevorzugt von wenigstens 40% aufweist. Die Angaben der Bruchdehnung beziehen sich wiederum auf in herkömmlicher Weise ermittelte Werte für Zugproben aus einem Festkörper. In Frage kommen insbesondere It is furthermore advantageous if the ductile material has an elongation at break of at least 10%, preferably of at least 30% and particularly preferably of at least 40%. The elongation at break figures again refer to conventionally determined values for tensile specimens from a solid. In particular come into question
Füllstoffobjekte, die Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Aluminium, Zink, Zinn oder auch Blei enthalten oder aus diesen Metallen bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das duktile Material Silber ist und/oder Silber enthält, da dieses eine Bruchdehnung von etwa 60 % erreichen kann. Es können daher für die Filamente auch Materialien eingesetzt werden, die um höhere Faktoren, z. B. das 2- bis 7-fache ihrer ursprünglichen Länge, verstreckt werden, beispielsweise Polyamide. Für Fasern, die nur um einen geringeren Faktor verstreckt werden, beispielsweise POY-Fasern (Partially Oriented
Yarn) aus Polybutylenterephtalat, können jedoch auch Füllstoffobjekte aus einem Material mit einer geringeren Bruchdehnung, beispielsweise Stahl- und Eisenwerkstoffe, eingesetzt werden. Filler objects containing or consisting of gold, silver, copper, nickel, aluminum, zinc, tin or even lead. It is particularly advantageous if the ductile material is silver and / or contains silver, since this can reach an elongation at break of about 60%. It can therefore be used for the filaments also materials that are higher factors, eg. B. 2 to 7 times their original length, are stretched, for example, polyamides. For fibers that are stretched only by a smaller factor, for example POY fibers (Partially Oriented Yarn) made of polybutylene terephthalate, but also filler objects made of a material with a lower elongation at break, for example steel and iron materials, can be used.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung sind die After a particularly advantageous development are the
Füllstoffobjekte als Silbernanostäbchen ausgeführt. Diese können mit einem besonders hohen Aspektverhältnis von etwa 2000 hergestellt werden und sind auch für Filamente, die um einen größeren Faktor verstreckt werden, geeignet. Dem gegenüber besteht bei weniger duktilen Materialien und/oder bei kürzeren Strukturen die Gefahr, dass durch das Verstrecken die einzelnen Füllstoffobjekte reißen oder aber die Kontaktbrücken zwischen den Füllstoffobjekten auseinandergerissen werden. Filler objects designed as silver nanorods. These can be made with a particularly high aspect ratio of about 2000 and are also suitable for filaments drawn by a larger factor. On the other hand, with less ductile materials and / or with shorter structures there is a risk that the individual filler objects will tear as a result of stretching or that the contact bridges between the filler objects will be torn apart.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kunststofffilamente weniger als 10 % Füllstoffobjekte, vorzugsweise weniger als 5 % Füllstoffobjekte, enthalten, da die mechanischen Eigenschaften der Filamente dann nur geringfügig verändert werden und die Filamente noch immer eine gute Furthermore, it is advantageous if the plastic filaments contain less than 10% filler objects, preferably less than 5% filler objects, since the mechanical properties of the filaments are then only slightly changed and the filaments are still a good one
Abriebbeständigkeit aufweisen. Werden Nanofüllstoffobjekte mit einem besonders hohen Aspektverhältnis eingesetzt, kann aufgrund der geringen Anzahl an nötigen Kontaktbrücken dennoch eine sehr gute Leitfähigkeit erreicht werden. Have abrasion resistance. If nano-filler objects with a particularly high aspect ratio are used, a very good conductivity can still be achieved due to the small number of required contact bridges.
Bei der Herstellung des Transportbandes ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Füllstoffobjekte einfach der zu extrudierenden Kunststoffmasse beigemengt werden, ohne diese in einer bestimmten Weise auszurichten. Eine Parallelisierung und Längsausrichtung der Füllstoffobjekte erfolgt dann im Produktionsprozess durch die Spinndüse und ggf. das spätere In the production of the conveyor belt, it is also advantageous if the filler objects are simply added to the plastic mass to be extruded, without aligning them in a certain way. A parallelization and longitudinal alignment of the filler objects then takes place in the production process through the spinneret and possibly the later
Verstrecken. Füllstoffobjekte mit einem hohen Aspektverhältnis sind daher wiederum besonders vorteilhaft, da durch die große Länge und die Stretching. Filler objects with a high aspect ratio are therefore again particularly advantageous because of the great length and the
Längsausrichtung nur wenige Kontaktbrücken zwischen den einzelnen Füllstoffobjekten erforderlich sind.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Füllstoffobjekte einen kleinsten Abstand zu einer Oberfläche der Kunststofffilamente von höchstens 10 μιη aufweisen, um durch das Material des Kunststofffilaments eine Ladungsableitung zu erreichen. Longitudinal alignment only a few contact bridges between the individual filler objects are required. Likewise, it is advantageous if the filler objects have a smallest distance to a surface of the plastic filaments of at most 10 μm in order to achieve a charge dissipation through the material of the plastic filament.
Ein qualitativ gutes Transportband mit hohen Festigkeitswerten kann erreicht werden, wenn die Kunststofffilamente aus einem synthetischen Polymer, insbesondere einem Polyamid, hergestellt sind, wobei vorzugsweise die Filamente vor ihrer Weiterverarbeitung zu dem Flächengebilde verstreckt worden sind. Es kommen jedoch auch Kunststofffilamente aus A high-quality conveyor belt with high strength values can be achieved if the plastic filaments are made of a synthetic polymer, in particular a polyamide, wherein preferably the filaments have been drawn before being further processed into the fabric. However, there are also plastic filaments
verschiedenen Polyestermaterialien in Frage. Auch Polyethylen, various polyester materials in question. Also polyethylene,
Polyetheretherketon oder Polyoxymethylen sind denkbar. Polyetheretherketone or polyoxymethylene are conceivable.
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausführung eines Particularly advantageous in the embodiment of the invention
Transportbandes, bei dem duktile Nanoobjekte in Kunststofffilamente eingebettet sind, ist es weiterhin, dass auch nach längerem Betrieb des Transportbandes bezüglich der Leitfähigkeit und somit der Ableitung elektrostatischer Aufladungen keine Verschlechterungen zu erwarten sind. Während es beispielsweise bei beschichteten Fasern aufgrund von Abrieb im Laufe der Zeit zu einer Verschlechterung der Leitfähigkeit kommt, kann durch die regellos verteilten Nanoobjekte auch bei einem Verschleiß des Transportbandes die Leitfähigkeit stets sichergestellt werden. Conveyor belt, are embedded in the ductile nano-objects in plastic filaments, it is further that even after prolonged operation of the conveyor belt with respect to the conductivity and thus the dissipation of electrostatic charges no deterioration can be expected. While, for example, in coated fibers due to abrasion over time to a deterioration of conductivity, can be ensured by the randomly distributed nano-objects, even with a wear of the conveyor belt, the conductivity.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kunststofffilamente nach dem It is particularly advantageous if the plastic filaments after the
Extrudieren verstreckt werden. Dabei hat es sich als ganz besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Filamente auf die zwei- bis zehnfache Länge ihrer ursprünglichen Länge verstreckt werden. Das Verstrecken ist vorteilhaft damit das Filament die Festigkeit erhält, welche für das anschließende Weben eines Siebriemchens und den anschließenden Gebrauch benötigt wird. Bei Verwendung von beispielsweise steifen Kohlenstoff-Nanoröhren würden die Kontaktbrücken zwischen den einzelnen Kohlenstoff-Nanoröhren beim Verstrecken zerstört werden. Das Filament hätte nach dem Verstrecken
keine Leitfähigkeit mehr. Da beispielsweise Silber wesentlich duktiler ist als Kohlenstoff, bleibt bzw. wird die Leitfähigkeit des Filaments erhalten. Extruding be stretched. It has proved to be particularly advantageous if the filaments are stretched to two to ten times the length of their original length. Stretching is advantageous for giving the filament the strength needed for subsequent weaving of a wire mesh and subsequent use. When using, for example, rigid carbon nanotubes, the contact bridges between the individual carbon nanotubes would be destroyed during stretching. The filament would have been stretched no more conductivity. For example, because silver is much more ductile than carbon, the conductivity of the filament remains.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren noch näher The invention will become more apparent from the following figures
beschrieben. Es zeigen: described. Show it:
Figur 1 eine pneumatische Verdichtungsvorrichtung in einer 1 shows a pneumatic compression device in a
Spinnmaschine in einer schematischen Übersichtsdarstellung und Spinning machine in a schematic overview and
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Verdichtungszone der Figure 2 is a schematic plan view of the compression zone of
Verdichtungsvorrichtung mit einem Transportband. Compression device with a conveyor belt.
Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a
pneumatischen Verdichtungsvorrichtung 3 zum Verdichtungsspinnen an einer Spinnmaschine 1 . Die Spinnmaschine 1 weist ein Streckwerk 2 mit vorliegend drei Walzenpaaren auf, zwischen welchen ein Faserverband 9 in an sich bekannter Weise verstreckt wird und anschließend einer Spinneinheit 4, vorliegend einer Ringspindel, zugeführt wird. Um die Breite des zu verspinnenden Faserverbands 9 zu reduzieren und hierdurch ein pneumatic compression device 3 for compression spinning on a spinning machine 1. The spinning machine 1 has a drafting system 2 with presently three pairs of rollers, between which a fiber structure 9 is drawn in a conventional manner and then a spinning unit 4, in this case a ring spindle, is supplied. In order to reduce the width of the fiber composite to be spun 9 and thereby a
hochwertiges Kompaktgarn herstellen zu können, ist nach dem durch das Ausgangswalzenpaar 6 definierten Streckwerksaustritt eine pneumatische Verdichtungsvorrichtung 3 angeordnet. To be able to produce high quality compact yarn, a pneumatic compression device 3 is arranged after the defined by the pair of output rollers 6 drafting.
Diese beinhaltet in an sich bekannter Weise ein luftdurchlässiges This includes in a conventional manner an air-permeable
Transportband 8, welches über einen Saugschlitz 10 geführt ist. Der Conveyor belt 8, which is guided over a suction slot 10. Of the
Saugschlitz 10 ist nach der vorliegenden Darstellung direkt in einem Suction slot 10 is in the present representation directly in a
Saugkanal 12 vorgesehen. Der Saugkanal 12 ist an eine Unterdruckquelle angeschlossen und kann sich auch über mehrere Spinneinheiten 4 Suction channel 12 is provided. The suction channel 12 is connected to a vacuum source and can also be several spinning units 4th
erstrecken. Das Transportband 8 ist mittels einer Spanneinrichtung 13 spannbar um den Saugkanal 12 geführt und wird angetrieben, um den Faserverband in Richtung des Pfeils P1 durch die Verdichtungszone 7 zu
transportieren. Vorliegend dient zum Antrieb des Transportbandes 8 eine Klemmwalze 1 1 , die mit dem Ausgangswalzenpaar 6 des Streckwerks 2 getriebetechnisch, beispielsweise mittels eines Riementriebs oder eines Zahnradgetriebes, verbunden ist. In der Verdichtungszone 7 wird der Faserverband 9 schließlich der Verdichtungswirkung des Saugstroms ausgesetzt. Die Klemmwalze 1 1 bildet zugleich eine Klemmstelle 14 aus, welche die Verdichtungszone 7 begrenzt und nach welcher der extend. The conveyor belt 8 is guided by means of a clamping device 13 tensioned around the suction channel 12 and is driven to the fiber structure in the direction of arrow P1 through the compression zone 7 to transport. In the present case is used to drive the conveyor belt 8, a pinch roller 1 1, which is connected to the output roller pair 6 of the drafting system 2 transmission technology, for example by means of a belt drive or a gear transmission. In the compression zone 7, the fiber structure 9 is finally exposed to the compression effect of the suction flow. The pinch roller 1 1 also forms a nip 14, which limits the compression zone 7 and after which the
Faserverband 9 der Spinneinheit 4 zugeführt wird, wo er seinen Spinndrall erhält. Fiber assembly 9 of the spinning unit 4 is supplied where it receives its spin twist.
Die vorliegend dargestellte Verdichtungsvorrichtung ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann das Transportband 8 anstelle des Antriebs durch die Klemmwalze 1 1 auch in anderer Weise angetrieben sein oder über eine selbst angetriebene Trommel geführt sein. Weiterhin sind zahlreiche Abwandlungen bezüglich der Anordnung der einzelnen The compression device shown here is to be understood merely as an example. Thus, the conveyor belt 8 instead of the drive by the pinch roller 1 1 may also be driven in another way or be guided over a self-driven drum. Furthermore, there are numerous modifications to the arrangement of the individual
Komponenten der Verdichtungsvorrichtung möglich. Ebenso können auch anstelle des in Figur 2 dargestellten Saugschlitzes 10 zahlreiche andere Schlitzformen zum Einsatz kommen. Das erfindungsgemäße Transportband 8 kann in allen Verdichtungsvorrichtungen 3 verwendet werden, in welchen ein luftdurchlässiges Transportband 8 erforderlich ist. Components of the compacting device possible. Likewise, many other slot shapes may be used instead of the suction slot 10 shown in FIG. The conveyor belt 8 according to the invention can be used in all compaction devices 3, in which an air-permeable conveyor belt 8 is required.
Figur 2 zeigt nun eine schematische Draufsicht auf die Verdichtungszone 7 einer Verdichtungsvorrichtung 3 mit einem erfindungsgemäßen FIG. 2 now shows a schematic plan view of the compression zone 7 of a compression device 3 with a device according to the invention
Transportband 8. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dabei die Conveyor belt 8. For reasons of clarity are the
Streckwerkswalzen 6 sowie die Klemmwalze 1 1 nicht dargestellt. Das Transportband 8 besteht vorliegend aus einem Gewebe 5, welches aus einzelnen Kunststofffilamenten 15 gewebt ist und hierdurch eine hohe Festigkeit aufweist. Die Ausführung des Transportbandes 8 ist ebenfalls lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann das Transportband 8 auch lediglich in seinem mittigen Bereich, der über den Saugschlitz 10 geführt ist, als luftdurchlässiges Gewebe ausgeführt sein und in den Randbereichen fester verwebt sein oder aus einem anderen Material bestehen. Weiterhin
kann das Transportband 8 auch aus einem mehrfach perforierten Drafting rollers 6 and the pinch roller 1 1 not shown. The conveyor belt 8 consists in the present case of a fabric 5, which is woven from individual plastic filaments 15 and thereby has a high strength. The execution of the conveyor belt 8 is also meant to be exemplary only. Thus, the conveyor belt 8 can also be embodied as air-permeable fabric only in its central region, which is guided over the suction slot 10 and be woven more firmly in the edge regions or consist of a different material. Farther the conveyor belt 8 can also be made of a multiply perforated
Flächengebilde aus Kunststofffilamenten 15 bestehen, beispielsweise aus einem Gewirke. Sheet of plastic filaments 15 exist, for example, a knitted fabric.
Um nun elektrostatische Aufladungen des Transportbandes 8, welches aus Kunststofffilamenten 15 besteht und welches häufig Kunstfasern To now electrostatic charges of the conveyor belt 8, which consists of plastic filaments 15 and which often synthetic fibers
transportiert, zu vermindern, ist zumindest ein Teil der Kunststofffilamente 15 elektrisch leitfähig ausgebildet, in dem den Kunststofffilamenten elektrisch leitfähige Füllstoffobjekte beigegeben sind, die eine Nanostruktur aufweisen und aus einem duktilen Material bestehen. Mit einem Füllstoff aus einem duktilen Material können die entsprechenden Kunststofffilamente besonders einfach hergestellt werden, da diese lediglich der zu extrudierenden transported, to reduce, at least part of the plastic filaments 15 is electrically conductive, in which the plastic filaments are added electrically conductive filler objects, which have a nanostructure and consist of a ductile material. With a filler made of a ductile material, the corresponding plastic filaments can be produced particularly easily, since these are only the one to be extruded
Kunststoffmasse beigesetzt werden müssen und aufgrund ihrer Duktilität im Verarbeitungsprozess, beispielsweise beim Abziehen von den Plastic mass must be buried and because of their ductility in the processing process, for example, when peeling off the
Schmelzdüsen und insbesondere in einem nachfolgenden Melt nozzles and in particular in a subsequent
Verstreckungsprozess nicht beschädigt werden. Aufgrund der Nanostruktur sind dabei auch feinere Kunststofffilamente 15 durch herkömmliches Drawing process will not be damaged. Due to the nanostructure, finer plastic filaments 15 are also conventional
Schmelzspinnen herstellbar. Aufgrund der Duktilität der beigesetzten Melt spinning can be produced. Due to the ductility of the buried
Füllstoffobjekte ist die Flexibilität und Festigkeit des aus derartigen Filler objects is the flexibility and strength of such
Kunststofffilamenten hergestellten Transportbandes nicht beeinträchtigt, so dass es auch durch Belastungen im Betrieb nicht zu einem Abreißen von Kontaktbrücken zwischen den Kunststofffilamenten und damit einer Plastic filament produced conveyor belt is not affected, so that it is not due to stress during operation to a tearing of contact bridges between the plastic filaments and thus a
Herabsetzung der Leitfähigkeit kommt. Derartig hergestellte Reduction of conductivity comes. Such manufactured
Kunststofffilamente 15 können weiterhin auch problemlos nach dem Plastic filaments 15 can also be easily after the
Schmelzspinnen verstreckt werden, um ihre Festigkeit zu steigern. Auch hier ist ein Bruch der zugesetzten duktilen Füllstoffe oder der Kontaktbrücken nicht zu befürchten, so dass die Leitfähigkeit des Filaments nahezu vollständig erhalten werden kann. Dem gegenüber kann es bei Filamenten, denen Kohlenstofffasern beigesetzt wurden, bereits durch geringfügige Dehnungen zu einem Aufreißen von Kontaktbrücken aneinanderliegender Fasern und damit zu einer Verminderung der Leitfähigkeit kommen. Ebenso können mit Kohlenstofffasern versetzte Filamente nicht oder nur um einen
sehr geringen Faktor verstreckt werden, da andernfalls ebenfalls sowohl ein Reißen der Faserstücke als auch ein Brechen von Kontaktbrücken zwischen einzelnen eingebetteten Fasern zu befürchten ist. Melt spiders are stretched to increase their strength. Again, a fraction of the added ductile fillers or the contact bridges is not to be feared, so that the conductivity of the filament can be almost completely preserved. On the other hand, in the case of filaments which have been buried with carbon fibers, even slight strains can lead to rupture of contact bridges of adjoining fibers and thus to a reduction in the conductivity. Similarly, filaments offset with carbon fibers may not or only by one Otherwise, both cracking of the fiber pieces and breakage of contact bridges between individual embedded fibers is to be feared.
Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Transportband ist weiterhin, dass dieses seine elektrische Leitfähigkeit auch nach vielen Betriebsstunden und auch bei starkem Verschleiß des Transportbandes 8 behält. So wird insbesondere im Bereich der Klemmstelle 14, an welcher die Klemmwalze 1 1 die Verdichtungszone 7 begrenzt, ein besonders hoher Verschleiß des Transportbandes 8 verursacht, welcher bei Transportbändern 8 aus beschichteten Filamenten 15 im Laufe der Zeit zu einer starken Herabsetzung der Leitfähigkeit führen kann. Particularly advantageous in the conveyor according to the invention is further that this retains its electrical conductivity even after many hours of operation and even with heavy wear of the conveyor belt 8. Thus, especially in the region of the nip 14, at which the pinch roller 1 1 limits the compression zone 7, causes a particularly high wear of the conveyor belt 8, which can lead to a strong reduction in conductivity in conveyor belts 8 of coated filaments 15 over time.
Zur Herstellung eines Transportbandes 8 nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird dabei einer Kunststoffschmelze, insbesondere einer Polyamidschmelze, ein Füllstoff bzw. Füll Stoff Objekte mit einer Nanostruktur zugegeben. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Silbernanostäbchen erwiesen, die ein besonders großes Aspektverhältnis von 2000 aufweisen. Beispielsweise können Silbernanostäbchen mit einem Durchmesser von 50 nm und einer Länge von 100 μιτι beigegeben werden. Aufgrund der Länge derartiger Silbernanostäbchen kann eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit bereits beim Zusatz einer vergleichsweise geringen Menge an Füllstoffobjekten erreicht werden. Zugleich weisen In order to produce a conveyor belt 8 according to a particularly advantageous embodiment of the invention, objects having a nanostructure are added to a plastic melt, in particular a polyamide melt, a filler or filling material. Silver nanorods which have a particularly high aspect ratio of 2000 have proved to be particularly advantageous. For example, silver nanorods with a diameter of 50 nm and a length of 100 μm may be added. Due to the length of such silver nanorods sufficient electrical conductivity can be achieved even with the addition of a comparatively small amount of filler objects. At the same time
Silbernanostäbchen eine besonders hohe Duktilität auf. Beispielsweise weist Feinsilber als Festkörper bereits eine Bruchdehnung von bis zu 60 % auf. Aufgrund der besonders hohen Duktilität der beigesetzten Silver nanorods have a particularly high ductility. For example, fine silver as a solid already has an elongation at break of up to 60%. Due to the particularly high ductility of the buried
Silbernanostäbchen ist daher auch eine Verstreckung der erzeugten Silver nanorod is therefore also a stretching of the produced
Filamente 15 um einen größeren Faktor möglich, ohne dass es zu einem Reißen oder einem Bruch von Kontaktbrücken zwischen einzelnen, benachbart liegenden Silbernanostäbchen kommt.
Es können aber auch Nanostäbchen aus Gold eingesetzt werden, welche meist ein geringeres Aspektverhältnis aufweisen. Auch Gold sowie Filaments 15 by a larger factor possible, without there being a cracking or breakage of contact bridges between individual, adjacent silver nanorods. But it can also be used nanorods made of gold, which usually have a lower aspect ratio. Also gold as well
Goldlegierungen weisen eine hohe Bruchdehnung auf. Sofern die Gold alloys have a high elongation at break. Unless the
Kunststofffilamente nach ihrer Herstellung nur um einen sehr geringen Faktor verstreckt werden, kommen grundsätzlich auch Nanofasern aus einem Eisen- oder Stahlmaterial in Frage, mittels welchem noch immer Plastic filaments are stretched after their preparation only by a very small factor, in principle, nanofibers of an iron or steel material in question, by means of which still
Bruchdehnungen von bis zu 30 % bezogen auf einen herkömmlichen Elongation at break of up to 30% relative to a conventional one
Probenstab möglich sind. Sample rod are possible.
Aufgrund der hohen Bruchdehnung der eingesetzten Füllstoffobjekte können auch nach einem Bruch einzelner Objekte oder einem Aufreißen einzelner Kontaktbrücken die Abstände zwischen den einzelnen Füllstoffobjekten so gering sein, dass noch immer eine Leitfähigkeit gewährleistet werden kann. Due to the high elongation at fracture of the filler objects used, the distances between the individual filler objects can be so small even after a breakage of individual objects or a rupture of individual contact bridges that still a conductivity can be ensured.
Ein konditioniertes Polyamid kann beispielsweise eine A conditioned polyamide may, for example, a
Durchschlagsspannung von bis zu 20 Volt pro μιτι aufweisen. Liegen in den einzelnen Filamenten bzw. in dem Gewebe die Füllstoffobjekte Have breakdown voltage of up to 20 volts per μιτι. Lie in the individual filaments or in the tissue, the filler objects
beispielsweise in einem maximalen Abstand von 10 μιτι zueinander oder zur Oberfläche der Kunststofffilamente, kann bereits bei einer Spannung von 200 Volt eine Entladung erreicht werden. Insbesondere bei Verwendung von Füllstoffobjekten mit einem sehr hohen Aspektverhältnis können aufgrund der Länge der einzelnen Füllstoffobjekte diese Werte auch bei einfacher regelloser Anordnung in den Kunststofffilamenten, also bei einer einfachen Beigabe zu der Kunststoffschmelze, problemlos erreicht werden. For example, at a maximum distance of 10 μιτι each other or to the surface of the plastic filaments, a discharge can be achieved even at a voltage of 200 volts. In particular, when using filler objects with a very high aspect ratio, these values can be easily achieved even with simple random arrangement in the plastic filaments, so with a simple addition to the plastic melt due to the length of the individual filler.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele The invention is not limited to the illustrated embodiments
beschränkt. Weitere Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche fallen ebenfalls unter die Erfindung.
Bezuqszeichenliste limited. Further modifications and combinations within the scope of the claims also fall under the invention. LIST OF REFERENCES
Spinnmaschine spinning machine
Streckwerk drafting system
Verdichtungsvorrichtung compacting device
Spinneinheit spinning unit
Gewebe tissue
Ausgangswalzenpaar des Streckwerks Output roller pair of the drafting system
Verdichtungszone compression zone
Transportband conveyor belt
Faserverband fiber structure
Saugschlitz suction slot
Klemmwalze pinch roller
Saugkanal suction
Spanneinrichtung des Transportbands Clamping device of the conveyor belt
Klemmstelle nip
Filament filament
Transportrichtung des Faserverbands
Transport direction of the fiber composite
Claims
1 . Transportband zum Transportieren eines pneumatisch zu 1 . Conveyor belt for transporting a pneumatic to
verdichtenden Fasermaterials, wobei das Transportband (8) zumindest in einem Fasermaterial führenden Bereich aus einem luftdurchlässigen Flächengebilde, insbesondere einem Gewebe, aus Kunststofffilamenten (15) besteht und wobei die Kunststofffilamente (15) zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähig ausgebildeten wherein the conveyor belt (8) at least in a fiber material leading portion of an air-permeable sheet, in particular a fabric of plastic filaments (15) and wherein the plastic filaments (15) are at least partially electrically conductive, characterized in that the electrically conductive trained
Kunststofffilamente (15) elektrisch leitfähige Füllstoffobjekte enthalten, wobei die Füllstoffobjekte eine Nanostruktur aufweisen und aus einem duktilen Material bestehen. Plastic filaments (15) contain electrically conductive filler objects, wherein the filler objects have a nanostructure and consist of a ductile material.
2. Transportband nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch 2. Transport belt according to the preceding claim, characterized
gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähig ausgebildeten characterized in that the electrically conductive formed
Kunststofffilamente (15) verstreckt sind, insbesondere um das zwei- bis zehnfache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt sind. Plastic filaments (15) are stretched, in particular by two to ten times their original length are stretched.
3. Transportband nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch 3. Conveyor belt according to the preceding claim, characterized
gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähig ausgebildeten characterized in that the electrically conductive formed
Kunststofffilamente (15) als Monofilamente ausgebildet sind. Plastic filaments (15) are formed as monofilaments.
4. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffobjekte ein Aspektverhältnis von wenigstens 10, vorzugsweise von wenigstens 100 und besonders bevorzugt von wenigstens 1000, aufweisen. 4. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the filler objects have an aspect ratio of at least 10, preferably of at least 100 and more preferably of at least 1000.
5. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das duktile Material eine Bruchdehnung von wenigstens 10 %, vorzugsweise von wenigstens 30 %, besonders bevorzugt von wenigstens 40 %, aufweist.
5. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the ductile material has an elongation at break of at least 10%, preferably of at least 30%, more preferably of at least 40%.
6. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das duktile Material ein Metall, insbesondere Silber oder Gold ist und/oder ein solches Metall enthält. 6. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the ductile material is a metal, in particular silver or gold and / or contains such a metal.
7. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füll Stoff Objekte Metallnanostäbchen, insbesondere Silber- oder Goldnanostäbchen, insbesondere mit einem Aspektverhältnis von ca. 2000, sind. 7. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the filling material objects metal nanorods, in particular silver or gold nanorods, in particular with an aspect ratio of about 2000, are.
8. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffilamente (15) weniger als 10 % Füllstoffobjekte, vorzugsweise weniger als 5 % Füllstoffobjekte, enthalten. 8. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic filaments (15) contain less than 10% filler objects, preferably less than 5% filler objects.
9. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffobjekte einen kleinsten Abstand zu einer Oberfläche der Kunststofffilamente (15) von höchstens 10 μιτι aufweisen. 9. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the filler objects have a smallest distance to a surface of the plastic filaments (15) of at most 10 μιτι.
10. Transportband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffilamente (15) aus einem synthetischen Polymer, insbesondere einem Polyester oder einem Polyamid, hergestellt sind. 10. Conveyor belt according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic filaments (15) are made of a synthetic polymer, in particular a polyester or a polyamide.
1 1 . Verfahren zur Herstellung eines Transportbands (8) zum 1 1. Method for producing a conveyor belt (8) for
Transportieren eines pneumatisch zu verdichtenden Fasermaterials, wobei das Transportband (8) zumindest teilweise aus einem luftdurchlässigen Flächengebilde, insbesondere einem Gewebe (5), hergestellt wird, wobei aus einer Kunststoffmasse Kunststofffilamente (15) extrudiert werden, die zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet werden, und wobei die Kunststofffilamente (15) zu dem
Flächengebilde weiter verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffmasse vor dem Extrudieren elektrisch leitfähige Füllstoffobjekte beigemengt werden, die eine Nanostruktur aufweisen und aus einem duktilen Material bestehen. Transporting a fibrous material to be compacted pneumatically, wherein the conveyor belt (8) is at least partially made of an air-permeable fabric, in particular a fabric (5), being extruded from a plastic mass plastic filaments (15) which are at least partially electrically conductive, and wherein the plastic filaments (15) to the Fabrics are further processed, characterized in that the plastic material are mixed prior to extrusion electrically conductive filler objects, which have a nanostructure and consist of a ductile material.
12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch 12. The method according to the preceding claim, characterized
gekennzeichnet, dass die Kunststofffilamente (15) nach dem in that the plastic filaments (15) after the
Extrudieren verstreckt werden, insbesondere auf die zwei- bis zehnfache Länge ihrer ursprünglichen Länge verstreckt werden.
Extruded be stretched, in particular to be stretched to two to ten times the length of its original length.
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