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CN102482807A - 用于制造仿草丝线的方法和装置 - Google Patents

用于制造仿草丝线的方法和装置 Download PDF

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CN102482807A CN2010800368418A CN201080036841A CN102482807A CN 102482807 A CN102482807 A CN 102482807A CN 2010800368418 A CN2010800368418 A CN 2010800368418A CN 201080036841 A CN201080036841 A CN 201080036841A CN 102482807 A CN102482807 A CN 102482807A
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Abstract

本发明涉及一种制造用于人工草皮的仿草丝线的方法和装置。这里，在挤出过程中由聚合物材料制造薄膜，并将薄膜分解为单个的带条。这些带条在卷绕成卷筒之前卷曲。为了得到与天然草特别相配的结构，按照本发明，薄膜或带条在进行卷曲前通过针辊进行原纤化并且在原纤化之后带条分成单个的并且彼此独立地单个进行卷曲。

Description

用于制造仿草丝线的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种制造用于人工草皮的仿草丝线的方法以及实施该方法的装置。
背景技术
在制造人工草皮时采用所谓的仿草丝线，仿草丝线优选地制造为多条单丝的结合或多根合成的带条的复合体。仿草丝线在栽绒过程中加工成人造草毯。在人造草皮内，人造草由多条单丝或由多根带条构成。在这里希望人造纤维尽可能模仿天然草的特性。由此可知，与天然草相对应地对单丝或带条的横截面、色彩以及结构进行适配。为了改善人造草皮的特性，特别是单个纤维的弹性和重新竖立能力，已经证明，这特别是能够通过具有强烈卷曲结构的仿草丝线实现。
因此，EP 1728902A1公开了一种仿草丝线，这种仿草丝线由多个变形的合成的带条构成。此外，带条在挤出过程中例如由薄膜制成，并且按多根带条组成的组通过填塞箱卷曲进行卷曲变形。这里，在带条上建立基本上三维的卷曲。但是，构造成具有恒定宽度的带条缺少天然草独特的不规则性和纤维性。就这点而言，这种卷曲的带条只有与其它带条和单丝相结合才适用于制造人工草皮。
发明内容
与此相对，而本发明的目的在于提供一种制造用于这种人工草皮的仿草丝线的方法以及实施该方法的装置，使用该方法能够制造合成的带条，其特性与天然的草非常相近。
所述目的通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求7的特征的装置来实现。
本发明有利的进一步改进形式通过各从属权利要求的特征及其特征的组合限定。
在寻找解决方案的过程中，本领域技术人员当然也会发现文件DE2160779A1和DE 2156114A1。在上述文件中公开了用于制造卷曲的纤维的方法，其中，带条在卷曲前进行原纤化。此外，带条作为簇在原纤化/开纤(Fibrillieren)后进行卷曲，使得在带条上建立均匀的卷曲结构。此外，在根据DE 1903650已知的方法中，带条簇被引导经过一个棱边，使得建立机械地形成的二维的卷曲。
与此不同，本发明没有使用对带条的成组处理以及在每个单个的带条上形成一个单独的纤维状的卷曲结构。此外，薄膜或带条在卷曲前通过针辊进行原纤化。在原纤化后，各带条被分离(成单个的)并且彼此独立地单个进行卷曲。
为此，按照本发明的装置具有原纤化装置，该原纤化装置具有至少一个针辊，所述针辊安装在卷曲装置上游。所述卷曲装置由多个用于使各单个带条卷曲的变形机构构成。
按照本发明的方法和装置具有如下特别的优点，形成经变形的带条，所述带条在外观上与由多个单丝形成的经变形的纤维束相同。通过对原纤化的带条进行变形，原纤化结构打开，使得带条看起来像由多个单个的条状物构成。原纤化结构在进行变形时不会被破坏，反而原纤化的带条的网状结构得到保持并由此实现带条的各单个条状物的聚连。带条原纤化的结构和程度能够影响聚连的程度以及外观与经变形的、由单丝构成的纤维束的相似程度。
就这点而言，按照权利要求2和3的方法变型是特别优选的，用以影响带条的结构。根据第一方法变型，以这样的圆周速度驱动用于制造原纤化图案的针辊，使针辊的圆周速度基本上等于或不等于薄膜的生产速度或带条的生产速度。
此外，薄膜中或带条中的原纤化图案能够通过在针辊上将针平行地布置或将针错位地布置而形成。这样产生条状的或者网状的原纤化结构。
为了形成三维的卷曲而采用这样的方法变型，其中原纤化的带条在填塞箱中单个地进行卷曲，其中，通过输送喷嘴将所述带条供应给填塞箱。借此能够在卷曲带条时利用热效应，其方式是，输送喷嘴利用经加热的输送介质工作。
原则上，这种原纤化的以及卷曲的带条适合单个地作为仿草丝线用于制造人工草皮。同样也有利的是，可以使多个卷曲的带条在卷绕前与多根带条合并成一复合线。
优选地，仿草丝线的视觉特性通过这样的方法变型建立，其中，通过共挤出基于不同颜色的聚合物的两种聚合物材料制成薄膜。由此例如带条的两面能够构成为不同的绿色。
附图说明
以下借助按照本发明的装置的一个实施例详细地阐述按照本发明的方法和装置。
图中示出：
图1：用于实施按照本发明的方法的按照本发明的装置的第一实施例的示意图；
图2：图1所示实施例的俯视图的示意性的部分视图；
图3：图1所示实施例的一侧的示意性的部分视图；
图4：针辊的示意图；
图5：单个的原纤化的带条的多个俯视示意图。
具体实施方式
在图1至图3中示出了用于实施按照本发明的用于制造仿草丝线的方法的按照本发明的装置的一个实施例的示意图。在图1中示出了所述实施例的全貌，在图2中示出其俯视图的部分视图，在图3中示出在卷绕装置的区域中的一侧的局部视图。如果没有明确引用这些附图中的一个，以下描述适用于所有附图。
在图1中示出了按照本发明的装置的一个实施例的全貌。该实施例具有一个挤出装置1，用于由热塑性材料制造薄膜。在该实施例中，所述挤出装置1具有两个挤出机2.1和2.2。所述挤出机2.1和2.2能够例如基础基于一种聚合物的颜色各不相同的聚合物材料，用于例如制造双色的扁平薄膜。原则上也存在可能，用挤出机2.1和2.2中的每个挤出不同聚合物的不同聚合物材料。
挤出机2.1和2.2与一个挤出头3相连接，所述挤出头通过共挤出将各所述聚合物材料挤出为扁平薄膜。
所述挤出头3配有冷却池4。在该冷却池4的出口侧设置一个具有多个转向辊的转向机构5，在转向辊的圆周上以单次包绕引导薄膜。所述转向机构5通常与抽吸装置相组合，用于吸收附着在薄膜上的冷却池4的冷却液。
为了将在挤出装置1中制造的薄膜23切分成一簇带条24，在转向机构5下游设置切割装置6。在该切割装置6中，薄膜切成多根单个的具有预定宽度的带条。
为了抽出薄膜并且拉伸带条，前后依次设置多个带有被驱动的导丝辊的导丝辊输送机构7.1、7.2。带条24以单次包绕在导丝辊输送机构7.1和7.2的受驱动的导丝辊的圆周上按平行的分布彼此并排被引导。
在所述导丝辊输送机构7.1和7.2之间设置加热装置8。该加热装置8可以例如由循环空气炉构成，在该循环空气炉中将带条加热到拉伸温度。为了拉伸带条，以一定的速度差驱动导丝辊输送机构7.1和7.2的导丝辊。
在加热装置8和第二导丝辊输送机构7.2之间设置原纤化装置9。该原纤化装置9具有针辊10，在该针辊10的圆周上以部分缠绕引导带条，以进行原纤化。针辊10通过电动机25驱动，所述电动机通过控制器26控制。该控制器26与机器控制装置27相耦合，使得能够根据由导丝辊驱动装置确定的带条的生产速度调整针辊10的圆周速度。这样，为了原纤化，针辊10能够以等于或大于带条的生产速度的圆周速度被驱动。
在拉伸后，带条24通过设置在第二导丝辊输送机构7.2的出口侧的导向板11分成单个的。为了进一步处理带条，设有卷曲装置12和卷绕装置18。所述卷曲装置12具有多个变形机构13，通过所述变形机构分别卷曲一个带条。
为了进一步说明带条的单独处理，附加地参考图2和图3。在图2中示出所述卷曲装置12和卷绕装置18的俯视图。在图3中示出变形机构13中的一个以及卷绕装置18的一个卷绕站19。以下描述适用于所有附图，只要没有明确引用这些附图中的一个。
在带条24分成单个的之后，这些带条被分配到各个变形机构13和卷绕站19。在每个变形机构13中对原纤化的带条24进行卷曲，该带条24接着在卷绕站19中卷绕成一个卷筒。特别是能够从图3的图示中能够得出用于变形和卷绕的所述成组设备和纱线流程。这样，带条24通过导丝辊单元14.1和14.2引导，以进行卷曲。在这些导丝辊单元之间设置变形机构13，该变形机构在该实施例中由输送喷嘴15、连接在所述输送喷嘴15上的填塞箱16和设置在填塞箱16下游的输出辊17构成。所述输送喷嘴15与一流体源相连，以将带条24输送到填塞箱24中。这里作为输送介质优选使用加热的压缩空气，以便同时实现对合成的带条24的加热。在填塞箱16内，在带条上形成卷曲，所述卷曲导致带条上的原纤化结构打开。该卷曲的带条接着通过导丝辊单元14.2从输出辊17上抽出并引导至卷绕站19。在卷绕站19中，带条24被卷绕成卷筒22，所述卷筒保持在受驱动的卷筒架21上。为了引导纱线，卷绕站19具有张力臂
Figure BPA00001514558900051
调节装置31、往装置32和压辊33。通过转向辊20实现输入带条以及向张力臂调节装置31引导带条。
在图1至图3中示出的实施例中制造一条仿草丝线，其在进一步的加工过程中能够直接加工成为人工草皮。原则上也存在这样的可能，在带条进行变形后，将多个带条合并成一个复合线，作为制造人工草皮的原材料。
在所示的实施例中，通过针辊在整个带条簇上进行原纤化。但原则上也存在这样的可能，薄膜在切成多个带条之前通过针辊进行原纤化。通过切分所述原纤化的薄膜和接下来的拉伸，还能够在带条的原纤化结构中产生更为特殊的效果。为了实现该方法变型，要将原纤化装置9直接设置在切割装置6之前。
在图4中示出了针辊10的一个实施例。所述针辊10通常具有多个针板条28，所述针板条装配有多根针29。其中，针29和针板条28的布置可以选择成，使得形成不同的原纤化图案。例如可以采用针的平行布置和错位布置。
在图5中示出原纤化图案的几个实施例，示出了其如何制造一根带条24。在图5中，上面的带条具有一种原纤化图案30，它带有带条24中平行布置的切口。这种原纤化图案通过平行地布置在针辊上的针形成。
与此不同，下面的带条24中的原纤化图案30示出一种网状的结构，该结构通过将针错位地布置在针辊上而形成。为了建立原纤化图案，可以附加地选择不同的针密度以及带条的不同的包绕角。
按照本发明的方法和装置原则上适用于将所有传统的热塑性材料加工成为仿草丝线。但特别是一些材料已经得到验证，例如聚丙烯(PP)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)或聚酰胺(PA)。这里，这些聚合物也可以借助共挤出而组合地挤出成薄膜。
附图标记列表
1             挤出装置
2.1、2.2      挤出机
3             挤出头
4             冷却池
5             转向机构
6             切割装置
7.1、7.2      导丝辊输送机构
8             加热装置
9             原纤化装置
10            针辊
11            导向板
12            卷曲装置
13.1、13.2... 变形机构
14.1、14.2    导丝辊单元
15            输送喷嘴
16            填塞箱
17            输出辊
18            卷绕装置
19.1、19.2... 卷绕站
20            转向辊
21            卷筒架
22            卷筒
23            薄膜
24            带条
25            电动机
26            控制器
27            机器控制装置
28        针板条
29        针
30        原纤化图案
31        张力臂调节装置
32        往复装置
33        压辊

Claims (11)

1.制造用于人工草皮的仿草丝线的方法，其中，在挤出过程中由聚合物材料制造薄膜，所述薄膜被分解为多个带条，在卷绕成多个卷筒之前使这些带条卷曲，其特征在于，薄膜或带条在卷曲前通过针辊进行原纤化，并且所述带条在原纤化后被分成单个的并且彼此独立地单个进行卷曲。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了形成一种原纤化图案，以这样的圆周速度驱动针辊，使针辊的圆周速度基本上等于或不等于薄膜的生产速度或带条的生产速度。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，薄膜或带条中的原纤化图案通过在针辊上将针平行地布置或将针错位地布置而形成。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，各原纤化的带条在填塞箱内单个进行卷曲，其中，带条通过输送喷嘴供应给填塞箱。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，卷曲的带条在卷绕前与多个带条合并成复合线。
6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，通过由基于不同颜色的聚合物的两种聚合物材料进行共挤出而制成薄膜。
7.用于实施按照权利要求1至6之一所述方法的装置，具有：用于制造薄膜(23)的挤出装置(1)、用于将所述薄膜(23)分解成多个带条(24)的切割装置(6)、卷曲装置(12)和具有多个卷绕站(19)的卷绕装置(18)，用于将带条(24)卷绕成卷筒(22)，其特征在于，在卷曲装置(12)的上游设置具有至少一个针辊(10)的原纤化装置(9)，所述针辊(10)为了原纤化薄膜(23)设置在所述切割装置(6)的上游，或为了原纤化所述带条(24)设置在所述切割装置(6)的下游，并且卷曲装置(12)具有多个用于使单个的带条卷曲的变形机构(13)。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，针辊(10)能够通过电动机(25)驱动，所述电动机能够通过与机器控制装置(27)耦合的控制器(26)控制。
9.按照权利要求7或8所述的装置，其特征在于，针辊(10)具有多行带有单个的突出的针(29)的针板条(28)，其中，各针(29)彼此平行或彼此错位地保持在针板条(28)上。
10.按照权利要求7至9之一所述的装置，其特征在于，各变形机构(13)分别构成为一个填塞箱变形机构，其中，每个带条(24)配备一个单独的填塞箱(16)和一个输送喷嘴(15)。
11.按照权利要求8至10之一所述的装置，其特征在于，所述挤出装置(1)分别具有一个或两个挤出机(2.1，2.2)，用于熔化聚合物材料。
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