DE1922419C3 - Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn aus einer Polymerfolie - Google Patents

Description

DJD + D,) seitigen Anordnung von Zahnreihen (14) und Aus-

² 60 sparungen (15), daß beim Rotieren von gezahnter

wobei in der Formel ρ die Tiefe der größten Walze (11) und Gegendruckwalze (12) der Abstand Durchdringung der Zähne (14) in die mit Aus- (d) zwischen den Kanten (16) der Aussparungen (15), sparungen (15) versehene Gegendruckwalze (12), welche die nicht geschlitzte Folie (13) tragen, und den D₁ den Durchmesser der gezahnten Walze (11), Zahnspitzen in den Aussparungen geringer ist als der gemessen bis zur Spitze der Zähne, und D₂ den ⁶5 seitlich versetzte Abstand (α) zwischen den Spitzen Durchmesser der Gegendruckwalze (12)" dar- benachbarter Zähne (14) innerhalb einer Reihe, und stellen. daß eine Vorrichtung (25 und 26) zur Folienzufuhr

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zum Spalt zwischen den beiden Walzen (11, 12) in

olchem Winkel (a), daß die Folie (13), ehe sie in Be- batren Zylinders, gegen den eine Druckwalze mit elajfliriHig mit der gezahnten Reißwalze (11) gelangt, stisch deformierbarer Oberfläche drückt, ein längbe Umfangsfläche der Gegendruckwalze (12) berührt Hcher Streifen mit sich längs des Streifens erstreckenmd von dieser Fläche getragen wird, und eine Vor- den, abstehenden Zähnen angeordnet ist
richtung zum Abziehen der Folie aus dwn Walzen- 5 Beim Betrieb der erfindunjcgemäßen Vorrichtung 5palt in solchem Winkel (/J), daß die Fplie (13) in Be- wird die unter kontrollierter Spannung stehende Fo-Rftrung mit der Umfangsfläche der Gegendruck- lie zwischen die rotierendes Oberflächen der angewalze (12) bleibt, bis die Zähne (14) sich vou ihr triebenen Reißwalze (11), die parallele, schraubenlösen, vorgesehen sind, linienförmige Reihen von sägezahnartigen Zähnen

Die US-PS 3 137 893 betrifft die Herstellung von i₀ (14) aufweist, und der mit schraubenlinienförmigen Vliesstoffen aus Fasern und eine hierzu geeignete Aussparungen (15) versehenen angetriebenen Gegen-Vorrichtung; sie befaßt sich überhaupt nicht mit dem druckwalze (12) hindurchgeführt. Die Zahnreihen Aufschneiden oder -schlitzen bzw. Zerfasern von passen in die Aussparungen der Gegendruckwalze, Polymerfolien zu Faserbahnen, die zur Garnherstel- die breiter als die Zahnbreite und tiefer als die Zahnlung geeignet sind. Hierbei wird aus Fasern mit einer _l5 höhe sind. Die Folie wird zwischen die beiden Wal-Länge von Stapelfasern ein ziemlich faseriges Mate- «m in solchem Winkel (α) eingeführt, daß sie die rial gebildet, das sodann in einen mit öffnungen ver- Oberfläche der Gegendruckwalze berührt, ehe Berühsehenen Vliesstoff übergeführt wird, indem man es rung mit der Reißwalze erfolgt, und wird von der nach Aufbringen eines wärmehärtbaren Bindemittels Oberfläche der Gegendruckwalze getragen. Reißunter Druck eines fließenden Mediums zwischen Vor- _M und Gegendruckwalze werden synchron mit Umfangssprüngen auf einer mit Spitzen versehenen Walze geschwindigkeiten betrieben, die etwa 1,5- bis 20mal, preßt. Die parallele Aussparungen aufweisende Korn- vorzugsweise 2- bis 15 mal, größer sind als die Folienplementärwalze der bekannten Vorrichtung dient geschwindigkeit. Die Zahnreihen durchlöchern die nicht zur Abstützung einer Folie, sondern dazu, die Folie und treten in die Aussparungen ein. Da die Verklebung der Fasern in der Wanne zu bewirken, as Walzen sich rascher bewegen als die Folie, werden Infolgedessen vermochte das Bekanntsein dieser von den Zähnen längliche Schlitze in die Folie geelnem völlig anderen Zweck dienenden Vorrichtung schnitten. Da die Zähne und Aussparungen sich im auch in Kenntnis der Vorrichtung gemäß der FR-PS wesentlichen synchron bewegen, verbleiben die 1518 1OR die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht Zähne, während sie die Folie aufschneiden, in den nahezulegen. 30 Aussparungen. Die Stellung eines Zahns (14) in einer

Aus der deutschen Patentschrift 1 149 325 wurde Aussparung (15) ist so, daß der Abstand (<0 zwischen ein nicht gewebtes, mit Aussparungen versehenes der die nicht geschlitzte Folie tragenden Kanu, (ib) ebenes textilartiges Flächengebilde, das aus einer der Aussparung (15) und der nächstgelegenen Kante Vielzahl von aus einer Kunststoffolie gereckten, im der Zahnspitze" geringer ist als der seitlich versetzte wesentlichen in einer Richtung orientierten Fäden 35 Abstand (α) zwischen Spitzen benachbarter Zähne besteht, die duidi Verästelung netzartig miteinander (14) in einer Reihe. Die Folie wird aus dem Walzenverbunden sind, sowie ein Verfahren zu dessen Her- spalt in solchem Winkel (/i) gezogen, daß sie von der stellung bekannt, bei dem eine Kunststoffolie in einer Oberfläche der Gegendruckwalze (12) unterstützt und Richtung so lange gereckt wird, bis sie eine fadenar- in Berührung mit ihr bleibt, bis die Zähne (14) sich tige Struktur erhält, und sodann mit bekannten Vor- 40 von der Folie losgelöst haben.

richtungen, wie z. B. durch Rollen unter Druck zwi- Die Herstellung der in der erfindungsgemäßen Vorsehen zwei sich relativ zueinander bewegenden Plat- richtung zu bearbeitenden Folien erfolgt in an sich ten oder durch Beschallung in einem Bade, zu einem bekannter Weise.

netzartigen Fadengebilde aufgespalten wird. Das er- Das Polymer wird in einem konventionei-

haltene Flächengebilde, das Verfahren zv seiner Her- 45 len Extruder unter Bildung einer Folie der gestel lung und die hierzu benutzten Vorrichtungen sind wünschten Dicke und Breite extrudiert. Zweckmäßig jedoch zu unterschiedlich, als daß hierdurch der Ge- werden sehr breite Folien extrudiert, die dann auf die genstand der Erfindung nahegelegt werden konnte. gewünschte Breite geschnitten werden können. Die Die USA.-Patentschrift 3 302 501 betrifft ein Verfah- Folie kann durch Verstrecken bei erhöhten Temperen zum Zerfasern von Plastikfolien, bei dem die Fo- 50 raturen orientiert werden. Die Verstrecktemperatulie durch eine sich drehende Vorrichtung zum ren hängen von dem jeweils vorliegenden Polymer Durchlochen, z. B. durch Drahtbürstenrollen, geführt ab. Die Folie kann auf die gewünschte Temperatur wird, wobei die Durchlochung bei gleicher Ge- gebracht werden, indem man sie entweder durch eine schwindigkeit von Walzen und Folie herbeigeführt Heizzone oder über erhitzte Walzen führt. Das Verwird, um ein Zerschnitzeln zu vermeiden, was mit 55 strecken kann einstufig oder mehrsturig enolgen. Das einer Vermeidung eines Aufschlitzens und -schnei- zur Orientierung der Folie angewandte Streckverhältdens gleichzusetzen ist. Das zuvor Gesagte gilt infol- nis beträgt letztlich mindestens etwa 4: 1 und kann gedessen auch für diese Druckschrift. Die USA.-Pa- bis unterhalb des Werts gesteigert werden, bei weltentschrift 3 369 435 betrifft ein Verfahren zur Fo- ehern spontane Fibrillierung der Folie eintritt. Aucr lienzerfaserung, bei dem frei bewegliche, mit Nadeln 60 üas Streckverhältnis hängt vom jeweiligen Polymei versehene, sich drehende Vorrichtungen zur Anwen- ab. Für festes, irn wesentlichen kristallines Polypro dung-gelangen, die durch Zentrifugalkraft in eine Fo- pylen eignen sich beispielsweise Streckverhältnissi He geschleudert werden. Die hierzu benutzten Vor- zwischen 6:1 und 10:1, vorzugsweise 7:1 um richtungen sind ebenfalls von der Vorrichtung gemäß 9:1.

der Erfindung völlig unterschiedlich. Aus der USA.- 65 Die Foliendicke ist so zu wählen, daß sie der bein Patentschrift 3 147 658 schließlich wurde eine Vor- resultierenden Faserprodukt gewünschten Feinhei richtung zum Lochen von Papierblättern bekannt, bei entspricht. Die in der erfindungsgemäßen Vorricli der auf dem Umfang eines um seine Achse rotier- tung zu zerfasernden Folien sind im wesentliche

gleichmäßig dick. Im allgemeinen liegt die Dicke der orientierten Folie zwischen 12,7 und 76 μ, vorzugsweise zwischen 18 und 51 μ. Bei Verwendung von Folien mit den geringeren Dicken innerhalb des obigen Bereichs werden Endprodukte mit gutem Griff erzielt. Bei Verwendung von Folien mit im oberen Teil des angegebenen Bereichs liegenden Dicken werden gröbere Materialien erhalten.

Zur Herstellung dieser Folien geeignete Polymere sind orientierbare, unter Normalbedingungen feste, kristalline Polymere und Copolymere. Typische Beispiele solcher Polymere sind Polyäthylen mit hoher Dichte, Polypropylen, Poly-4-methyl-l-penten, Polyester, Polyamide, z. B. die Nylons u. dgl. Falls erwünscht, können auch Gemische solcher Polymere verwendet werden. Die Polymere können Additive wie Lichtstabilisatoren, Antioxidantien, Wärmestabilisatoren, Farbstoffakzeptoren, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe u. dgl. enthalten.

Die angetriebene, gezahnte Walze der erfindungs- ao gemäßen Vorrichtung wird zweckmäßig so hergestellt, daß man in einer Walze mit gewünschtem Durchmesser von gewöhnlich etwa 5 bis 38 cm in schraubenlinienförmigen, parallelen Reihen mit Winkeln von etwa V₂ bis 45° Aussparungen vorsieht. und in diese einen mit Sägezähnen versehenen Schleifdraht einsetzt, so daß die Zähne hervorragen und sich radial aus der Walzenoberfläche heraus erstrecken. Zweckmäßig werden die Drahtrollen um die Walze in gleichmäßigen Abständen angebracht. Ähnliche mit Draht umwickelte Walzen werden in der Textilindustrie zum Zerschneiden von natürlichen Stapelfasern angewandt.

Der Arbeitswinkel der Zähne des Drahts beträgt erfindungsgemäß zweckmäßig etwa 90°. Ist der Winkel sehr spitz, so kann die Faserbahn an den Zähnen hängenbleiben, wonach sie dann um die gezahnte Walze aufgewickelt wird. Die seitlichen Abstände zwischen den Spitzen benachbarter Zähne sind im wesentlichen gleich und liegen bei etwa 25 *o bis 1250 μ, vorzugsweise zwischen 125 und 380 μ. Da die Zähne als Schneidwerk7euge dienen, entspricht dieser Abstand etwa der Faserdicke in der Bahn bzw. dem Gewebe. Mit anderen Worten, die einzelne Fibrille wird durch die Schneidwirkung zweier benachbarter Zähne innerhalb einer Reihe, die voneinander wegen der schraubenlinienförmigen Anordnung seitlich versetzt sind, gebildet. Die Zähne sind gewöhnlich im Querschnitt spitz zulaufend, während die oberste SpHze gewöhnlich flach und etwa 25 bis 250 μ breit ist. Die Basis der Zähne besitzt im allgemeinen eine Breite von etwa 380 bis 625 μ. Gewöhnlich liegen pro 2,5 cm Draht etwa 3 bis 15 Zähne vor. Damit jeder Zahn im wesentlichen gleich lange Schlitze in die Folie schneidet, ist die Toleranz hin- SS sichtlich des Abstandes von der Achse der gezahnten Walze zu den Zahnspi'zen klein zu halten. Vortei¹-haftcrweise sollte dieser Abstand um nicht mehr als etwa 50 μ variieren.

Praktisch kann jede Anzahl Zahnreihen, größer als 1, erfindungsgemäß eingesetzt werden. Im Einzelfall wird die bevorzugte Anzahl der Reihen von dem zu erzielenden Muster, dem Durchmesser der gezahnten Walze und der Umfangsgeschwindigkeit und Durchdringung abhängen. Unter »Durchdringung« wird der Teil der Zahnhöhe verstanden, der die Folie durchsticht. Im allgemeinen liegt die Zahl der Reihen zwischen 4 und 30.

Der Umfang der Druckwalze ist mit schraubenlinienförmigen Aussparungen versehen, die derart sind, daß sie mit den einzelnen Zahnreihen der gezahnten Walze in Eingriff kommen können. Die Aussparungen besitzen somit die gleiche Neigung wie die Zahnreihen, und der Längsabstand (parallel zur Walzenachse) zwischen benachbarten Aussparungen entspricht im wesentlichen dem Abstand zwischen benachbarten Zahnreihen. Die Neigung der Aussparungen ist jedoch negativ in bezug auf die Neigung der Zahnreihen. Wie bereits erwähnt, ist die Breite der Aussparungen größer als die Zahnbreite. Übermäßig breite Aussparungen sollten jedoch vermieden werden, da sich die Folie in solchen Aussparungen zusammenfalten könnte, so daß sie an diesen Stellen nicht durchschnitten wird (dieser Vorgang wird als »Überspringen« bezeichnet). Gewöhnlich sind die Aussparungen etwa 500 bis 1520 μ breit.

Die mit Aussparungen versehene Druckwalze ist ständiger Reibung ausgesetzt, da sie mit der Folie in Berührung steht und sich schneller als die Folie bewegt. Es empfiehlt sich daher, diese Walze aus hartem Material, 1. B. mit Chrom oder Keramikmaterial überzogenem Stahl herzustellen. Auch andere Materialien wie Hartkunststoffe, z. B. Nylon oder Teflon, können verwendet werden. Auch die gezahnte Walze kann aus einem der obigen Materialien hergestellt werden. Gewöhnlich weist die Druckwalze einen Durchmesser von etwa 5 bis 38 cm auf.

Die vorliegende Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen

F i g. 1 ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zur Folienherstellung und Fibrillierung gemäß vorliegender Erfindung,

F i g. 2 eine seitliche Teilansicht der fibrillierenden Walzen gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt der Fibrillierungsvorrichtung gemäß F i g. 1 mit einem Zahn in der Aussparung der Druckwalze,

F i g. 4 eine weitere Teilansicht der Fibrillierungsvorrichtung gemäß F i g. 1 und

Fig.5 die Photographic einer unter Verwendung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 erhaltenen Bahn darstellen.

In F i g. 1 wird eine Extruder 1 zur Herstellung der Folie 13 gezeigt, welche in der Streckvorrichtung 3 orientiert wird unter Bildung einer monoaxial-orientierten Folie 13. Ferner zeigt F i g. 1 Haltewalzen 25 und 26, eine gezahnte Walze H, eine Druckwalze 12, einen Motor zum synchronen Antrieb der gezahnten Walze und der Druckwalze (das die gezahnte Walze und die angetriebene Walze verbindende Treibriemensystem ist nicht gezeigt), Zugwalzen 27 und einen Motor zum Antrieb der Zugwalzen, eine Aufnahmewalzc 7 und einen Motor zum Antrieb der Aufnahme-al/e.

Die Stellung der Walzen. Zähne und Aussparungen zueinander wird durch F i g. 2 und 3 illustriert.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der gezahnten Walze und der Druckwalze 12 in Gegenrichtung zur Laufrichtung der Folie 13. Gezahnte Walze 11 und Druck walze 12 sind so zueinander angeordnet, daß die Umfangsflächcn parallel und nahe benachbart sind Die pc/ahntc Walze 11 dreht sich im Uhrzeigersinn, während die Druckwalze 12 sich entgegen dem Uhr/cipcrsinn dreht, mi daß diejenigen Flächen jeder Wal/c. die mit der Folie 13 in Berührung sind, sich in gleicher Richtung wie die Folie 13 bewegen So-

bald Reihen von Zähnen 14 die Folie 13 durchstechen, greifen sie anschließend in komplementäre Aussparungen 15 der Druckwalze ein. Der Winkel H der Schraubenlinie der Aussparungen ist im wesentlichen gleich dem Winkel der Schraubenlinie der Zahnreihen, jedoch negativ dazu.

F i g. 3 zeigt einen Teilquerschnitt eines Zahns 14 in einer Aussparung 15. Während die Aussparung hier rechteckig dargestellt wird, muß sie jedoch nicht diese Form besitzen. Sie kann beispielsweise auch trapezoidal sein, oder sie kann eine abgerundete Bodenfläche aufweisen. Die Höhe der Aussparung wird mitfe bezeichnet. Wie bereits erwähnt, hängt die Breite der Aussparung c von der Zahnbreite und der gewünschten Breite der Fibrille ab. Im allgemeinen müssen die Zähne nicht symmetrisch in der Aussparung sitzen. Sie können sich näher der Kante der Aussparung, welche die ungeschlitzte Folie trägt, befinden. In Fig.3 wird diese Kante bei 16 gezeigt. Der Abstand zwischen der Kante 16 und der Zahnspitze wird mitd bezeichnet. Dieser Abstand soll vorzugsweise geringer sein als die gewünschte Fibrillenbreitc. Als allgemeine Regel gilt, daß, falls man eine geringere Fibrillenbreite wünscht, der Abstand d ebenfalls verringert werden muß. Als Beispiel für den Zusammenhang zwischen Abmessungen der Zähne. Aussparungen und Fibrillen wurden spit/ zulaufende Zähne von 225 i< Breite am oberen Ende mit einem seitlich versetzten Abstand von 355 μ zusammen mit Aussparungen von 76Ou Breite verwendet. Die Zähne saßen etwa in der Mitte der Aussparungen, und der Abstand zwischen der die ungeschlitzte Folie tragenden Kante der Aussparung und dem Zahn betrug etwa 200 bis 300 u. Mit diesen Abmessungen wird eine gleichmäßige Faserbahn mit Fibrillen von 355 u Breite erzielt.

Bei der eingangs erwähnten, bisher verwendeten Vorrichtung wird die Folie geradlinig zwischen angetriebener Walze und Druckwalze hindurchgeführt. Mit der neuen Kombination aus gezahnter Walze und mit Aussparungen versehener Druckwalze würde bei gleicher Folienführung, d.h. tangential, eine Faserbahn von zottigem Aussehen resultieren, verursacht durch lose, abgebrochene Fasern und Unregelmäßigkeiten auf Grund des »Überspringcm«. überraschenderweise zeigte sich, daß diese Schwicrickeitcn überwunden werden können, indem man (a) die Folie unter kontrollierter Spannung hält und (b) sie in Berührung mit und getragen durch die Oberfläche der Druckwalze hält, indem man sie unter einem bestimmten Winkel dem Walzenspalt zuführt und von dort abzieht. F-rfindungsgemäß wird daher die Folie so den Walzen zugeführt und davon weggeführt, daß der zu behandelnde Foüentci! mit der Druckwalze in Berührung kommt, ehe die Zähne eingreifen, und mit dieser Wal/c in Berührung bleibt, bis die Zähne sich von diesem Teil der Folie wieder gelöst haben. Auf diese Weise besitzt die Faserbahn kein flauschiges oder zottiges Aussehen mehr. Die erwähnte Maßnahme wird an Hand von Fig.4 noch näher erläutert.

1- i μ. 4 zeigt eine Seitenansicht der Folie 13. die vieh /wischen der mvahntcn Walze 11 und der mit Aussparungen versehenen Druckwalze 12 gemäß vorliegender l.rfindung bewegt. Die Folie 13 wird in einem Winkel \ den Walzen 11 und 12 zugeführt. Der Winkel \ wird begrenzt durch eine Tangente, die sich von dem Punkt aus. an welchem die Folie zunächst die mit Aussparungen versehene Druckwalze 12 berührt, und eine Linie, die den Kreisbogen von gezahnter Walze 11 (an den Zahnspitzen gemessen) und mit Aussparungen versehener Walze 12 schneidei. Damit die Folie zunächst die Walze 12 berührt, ist dieser Winkel in Radianten größer als

1' ^p^¹

\i D₂(D^ + D₂

in welcher Formel P die Tiefe der größten Durchdringung der Zähne in die mit Aussparungen versehene Druckwalze, /), den Durchmesser der gezahnten Walze, gemessen bis zur Spitze der Zähne, und D., den Durchmesser der Druckwalze darstellen. Dieser Winkel liegt gewöhnlich zwischen etwa 3 und 15 . Entsprechend berührt dann die Folie zunächst die Druckwalze und gelangt dann erst in den Eingriff der Zähne. Sobald die Zähne 14 die Folie durchlöchert

ao haben, gelangen sie nach oben in die Aussparungen 15. Sie schneiden im wesentlichen gleich lange Schlitze durch die Folie auf Grund der unterschiedlichen Geschwindigkeit von Folie und gezahnter Walze. Nachdem die Zähne sich von der Folie gelöst haben, bleibt diese noch in Kontakt mit der Druckwalze. Die fibrillierte Folie wird unter einem Winkel ji abgezogen. Dieser Winkel ist begrenzt durch eine Tangente, welche von dem Punkt ausgeht, an welchem die Folie die Druckwalze verläßt, und durch die Linie, welche die Umfangsbögen von Druckwalze und gezahnter Walze schneidet. Der Minimalwert für den Winkel /f liegt mindestens beim Wert des Winkels -v. Zweckmäßig sind Winkel \ und Winkel /i im wesentlichen gleich.

Die auf die Folie während dem Kontakt mit der Druckwalze ausgeübte, kontrollierte Spannung ist so groß, daß die Folie straff gegen die Druckwalze gehalten wird, ohne jedoch in die Aussparungen der Druckwalze gezogen zu werden. Gewöhnlich liegt diese Spannung bei etwa 42 bis 210 kg/cm². Falls mit Spannungen unterhalb 42 kg/cm² gearbeitet wird, kann die Faserbahn lose Faserenden aufweisen und Unregelmäßigkeiten, die durch Überspringen entstanden sind. Mit Spannungen von mehr als 210 kg/cm"² kann gearbeitet werden, doch tritt hierbei verstärkte Abnutzung der Druckwalzen und erhöhter Energiebedarf auf. Die Spannung kann erzeugt werden, indem man die Folie zwischen Haltewalzen 25 und 26 gemäß F i g. 4 führt, bevor sie zwischen die Walzen eintritt und zwischen die Zugwalzen 27 und 28 gemäß Fig.4 gelangt. Die Haltewalzen oberhalb des Schlitzbereichs verankern die Folie gegenüber dem Zug der Zähne. Die Spannung kann innerhalb des vorstehend genannten Bereichs eingestellt werden.

indem man die Geschwindigkeit der Zugwalzen auf einen Wert erhöht, der etwa V₄ bis 1 °/o über der Geschwindigkeit der Haltewalzen Hegt.

Beispiel 1

Handelsübliches, im wesentlichen kristallines Polypropylen wurde zu einer kontinuierlichen Folie in einer Geschwindigkeit von etwa 9 m pro Minute extrudicrt. Die Folie wurde auf eine Breite von 25 cm zurechtgeschnitten und dann durch Verstrecken über erhitzten Walzen von 120 bis 138" C orientiert. Das endgültige Streckverhältnis betrug etwa 7:1. Auf diese Weise erhielt man eine Folie von etwa 19 cm Breite und ?5.4n Dicke Auf die Unterseite der Folie

VB 610/44 J

wurde ein dünner Überzug aus einer wäßrigen Emulsion eines antistatischen Mittels aufgebracht.

Die orientierte Folie wurde über ein Paar Haltewalzen geleitet und dann zwischen einer gezahnten Walze und einer Druckwalze hindurchgeführt. Die Haltewalzen wurden mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 60 m pro Minute betrieben. Die gezahnte Walze und die Druckwalze drehten sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 213 m pro Minute, jedoch in umgekehrten Richtungen, Die beiden Walzen waren durch einen Taktgeber verbunden sowie mit einer gemeinsamen Antriebswelle. Die gezahnte Walze war schraubenlinienförmig mit Schleifdraht umwunden, während die Druckwalze mit schraubenlinienförmigen Aussparungen in der Weise versehen war, daß die Zähne des Drahts und die Aussparungen miteinander in Eingriff kommen konnten.

Die mit Draht umwickelte Walze war 38 cm lang und besaß einen Durchmesser von 17,5 cm, gemessen bis zur Spit/c der Zähne. Die Walze war mit 16 getrennten, im wesentlichen parallelen Reihen aus Schleifdraht schraubenlinienförmig rechtsherum umwickelt. Es lagen 11 Zahnreihen mit gleichmäßigem Abstand voneinander pro 2,54 cm vor. Jede Reihe enthilet 3,9 Zähne pro 2,54 cm längs des Drahtes. Die Führungskanten der Zähne erstreckten sich senkrecht zur Walzenfläche, d.h. sie besaßen einen Arbeitswinkel von 90°. Jeder Zahn war an der Spitze 0,23 mm breit.

Die mit Aussparungen versehene Druckwalze war 38 cm lang und besaß einen Durchmesser von 17,5 cm. Sie wies 16 schraubenlinienförmig angeordnete Aussparungen von 0,51 mm Breite und 1,27 mm Tiefe auf, die in einer Anzahl von 11 pro 2,54 cm in die Oberfläche der Walze eingeschnitten waren. Die Aussparungen waren unter Linksdrehung eingeschnitten. Die Oberfläche dieser Walze war etwa 1,52 mm von der Oberfläche (an der Basis der Zähne) der gezahnten Walze entfernt, woraus eine maximale Eindringtiefe eines Zahns in eine Aussparung von etwa 0,38 mm resultierte.

Die orientierte Folie kam mit der Druckwalze in einem Winkel von 7° von der Tangentiale in Berührung und verließ diese Walze ebenfalls in einem Winkel von 7°. Die fibrillierte Folie gelangte dann zwischen einem Paar Zugwalzen hindurch. Diese Zugwalzen drehten sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 60,3 m pro Minute.

Eine Probe der auf obige Weise hergestellten Faserbahn wurde auf die dreifache ursprüngliche Breite ausgebreitet, photographiert und die Photographic wurde 2,5fach vergrößert. Fig. 5 stellt eine Wiedergabe dieser Photographic dar. Die Anzahl Fibrillen pro 2,54 cm Breite der Bahn betrug in diesem Fall 55.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, besteht das in der Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellte Produkt aus Bändern oder Rippen 30, die durch Reihen longitudinaler Fibrillen 31 in der Form von Heringsgräten verbunden sind. Die Rippen laufen mit seitlicher Neigung über die Breite der Bahn. Der Winkel, unter dem die Rippen sich neigen, entspricht in der Richtung der Neigung der Zähne, ist jedoch größer als deren Winkel. Die die Rippen verbindenden Fibrillen sind gleichmäßig breit und lang. Die Abstände zwisehen den Fibrillen sind im wesentlichen gleich. Die Gleichmäßigkeit der Bahn kann beurteilt werden, indem man über die Bahnbreite senkrechte Linien in beliebigen Abständen zieht und die Anzahl der Fibrillen, die jede Linie schneiden, zählt. Die Übereinstimao mung der Ergebnisse ist ein Maß für die Gleichmäßigkeit. Bei in der bekannten Vorrichtung gemäC FR-PS 1518 108 hergestellten Produkten ergaber derartige Messungen Standardabweichungen von bis zu etwa 20⁰O, während die Abweichungen bei in dei Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellten Produkten selten 3 ⁰Zo übersteigen.

Beispiel 2

Wie im Beispiel 1 wurde eine gleichmäßige Faserbahn in halbtechnischem Maßstab hergestellt, jedoch unter Verwendung einer gezahnten Walze mit längeren Zähnen und entsprechender Druckwalze und einer entsprechend breiteren Folie. Zählungen dei Fibrillen wurden am Produkt mehrmals während einer mehrwöchigen Versuchsdauer vorgenommen. Bei diesen Zählungen ergab sich, daß das Material 71¹Z₂ Fibrillen pro 2,54 cm Rreite bei einer Siandardabweichung von 2 aufwies. Jede Fibrillc war 0,89 mm lang, jede Rippe etwa 0,36 mm breit.

Ein durchgefärbtes Produkt gemäß obigem Beispiel wurde in schmale Streifen geschnitten, prc 2.5 cm mit 2 Umdrehungen verzwirnt und zu einem Teppich verwoben. Dieser Teppich war über die gesamte Länge und Breite gleichmäßig im Ausseher und ohne Streifen, die auf fehlende Gleichmäßigkeil beim Ausgangsprodukt zurückgehen. Aus fibrilliertem Material mit der gleichen durchschnittlichen Anzahl Fibrillen pro Längenheit in der Breite, jedoch mit einer Fehlergrenze von etwa 2O⁰O, hergestellt«

Teppiche zeigten deutlich sichtbare Streifen und waren nicht für den Verkauf geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. ψ kennzeichnet, daß die Winkel, unter denen die

   S Patentansprüche: Folie (13) den Walzenflachen zugeführt und dall von abgezogen werden (Mjnd fi), im wesentlichen

   Ü ι. Vorrichtung zur Herstellung einer Faserbahn gleich groß sind und zwischen etwa 3 und 15°

   % hoher Gleichmäßigkeit aus einer monoaxial orien- 5 liegen.

   H fierteo PölymerfoBe mit einer Reißwalze und einer 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2

   S Gegendruckwalze, deren Umfangsflächen parallel bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich

   ,, und eng benachbart zueinander, jedoch im Ab- ein hinter dem Walzenpaar (10, 11) angeordnetes

   t Stand voneinander angeordnet sind, wobei die Paar von Zugwalzen (27 und 28) für die zerfaserte

   _m Reißwalze mit schraubenlinienfönnigen Reihen io Folie (13) aufweist

   H von Vorsprüngen versehen ist, die sicai aus deren

   ü Umfangpfläche radial erheben, und mit Mitteln

   H zum Rotieren der Reißwalze und Gegendruck-

   % walze mit Umfangsgeschwindigkeiten, die etwa

   1,5- bis 20mal so groß sind wie me Foüenge- 15

   ft schwindigkfiit, dadurch gekennzeichnet, Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung

   % - da& die Vorsprünge der Reißwalze (11) als Zähne zur Herstellung einer Faserbahn hoher Gleichmäßig-

   S (14) ausgebildet sind, daß die Gegendruckwalze kejt aus einer monoaxial orientierten Polymerfolie.

   (12) mit glatter Oberfläche in ihrer Umfangsfläche Aus der FR-PS I 5i8 108 ist bekannt, die Herstel-

   schraubenlinienförmige Aussparungen (15) auf- ao lung gleichmäßiger Faserbahnen aus monoaxial orienweist, in die beim Rotieren des Walzenpaares tierten Polymerfolien in einer Vorrichtung durchzu-(11, 12) die Reihen der Zähne (14) mit einer sol- führen, die eine angetriebene Walze und eine Gegenchen gegenseitigen Anordnung von Zahnreihen druckwalze umfaßt, welche sich so drehen, daß die (14) und Aussparungen (15) radial eingreifen, daß Teile des Umfangs der Walzen, welche die zwischen beim Rotieren von gezahnter Walze (11) und as den Walzen praktisch parallel zu ihnen und senkrecht Gegendruckwalze (12) der Abstand (d) zwischen zu einet ihre Längsachsen verbindenden Ebene hinden Kanten (16) der Aussparungen (15), welche durchgeführte Folie berühren, sich in gleicher Richdie nicht geschlitzte Folie (13) tragen, und den tutig wie die Folie bewegen, wobei die Umfangs-Zahnspitzen in den Aussparungen geringer ist als geschwindigkeit der Walzen 1,5- bis 20mal so groß der seitlich versetzte Abstand (a) zwischen den 30 wie die lineare Geschwindigkeit der Folie ist; die an-Spitzen benachbarter Zahn« (14) innerhalb einer getriebene Walze weist eine Reihe von spitzen, star-Reihe, und daß schließlich eine Vorrichtung (25 ren und im Abstand voneinander befindlichen Vor- und 26) zui Folienzufuhr zum Spalt zwischen den sprängen auf, die in einem praktisch gleichmäßigen beiden Walzen (11, 12) in solchem Winkel (*), Muster angeordnet sind. Dies wird durch schraubendaß die Folie (13), ehe sie in Berührung mit der 35 förmiges Umwickeln der angetriebenen Walze mit gezahnten Reißwalze (11) gelangt, die Umfangs- einem Kardiertuch mit scharfen und starren Spitzen fläche der Gegendruckwalze (12) berührt und von erreicht. Hierbei tritt jedoch der Nachteil auf, daß dieser Fläche getragen wird, und eine Vorrichtung das Kardiertuch rasch abgenutzt wird und daher häuzum Abziehen der Folie aus dem Walzenspalt in fig ersetzt werden muß, und daß die Faserbahn mit solchem Winkel (/0, daß die Folie (13) in Beruh- 40 zunehmender Abnutzung des Kardiertuches ungleichrung mit der Umfangsfläche der Gegendruckwalze mäßiger wird.

   (12) bleibt, bis die Zähne (14) sich von ihr lösen, Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist

   vorgesehen sind. die Bereitstellung einer Vorrichtung, bei der die zu-
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- vor genannten Nachteile vermieden werden und mit kennzeichnet, daß der Arbeitswinkel der Zähne 45 der eine Faserbahn mit konstanter und demgegen-(14) der Reißwalze (11) etwa 90^c beträgt, die über noch höherer Gleichmäßigkeit hergestellt werschraubenlinienförmigen Zahnreihen im wesent- den kann, welch letztere für die Qualität eines hierlichen gleichen Abstand besitzen und die Ab- aus durch Verdrillen hergestellten Garns und somit stände zwischen benachbarten Zähnen (14) inner- des hieraus gewonnenen Endproduktes, wie z. B. halb einer Reihe im wesentlichen gleich sind. 50 Teppiche, von ausschlaggebender Bedeutung ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch pe- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Vorkennzeichnet, daß die Durchmesser von gezahnter richtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 die Walze (11) und Gegendruckwalze (12) etwa 5 bis Vorsprünge der Reißwalze (11) als Zähne (14) aus-38 cm betragen und der Winkel, unter welchem gebildet sind, daß die Gegendruckwalze (12) mit glatdie Folie (13) den Walzenflächen zugeführt und 55 ter Oberfläche in ihrer Umfangsfläche schraubendavon abgezogen wird, größer ist als der Radiant linienförmige Aussparungen (15) aufweist, in die beim
4. , Rotieren des Walzenpaares (11, 12) die Reihen der
5. Zähne (14) radial eingreifen, mit einer solchen gegen-