DE2004890A1 - - Google Patents
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Description
3ralth & Nephew Polyfabrik Limited« Brierfield, Nelson, Lancashire/ England, Brierfield Mills3ralth & Nephew Polyfabrik Limited "Brierfield, Nelson, Lancashire / England, Brierfield Mills
Faden, bestehend aus einem System von längsgestreokten, miteinander verbundenen Fasern.Thread consisting of a system of longitudinally stretched together connected fibers.
Die Erfindung betrifft einen Faden, bestehend aus einem System von längsgestreckten, miteinander verbundenen Fasern,und ein Verfahren .zur Herstellung dieses Fadens.The invention relates to a thread consisting of a system of elongated interconnected fibers, and a method .to make this thread.
Die Erfindung betrifft insbesondere synthetische Fasern, und zwar Fasern, die in Bereiche unterschiedlicher Struktur aufgeteilt sind, wie es nachfolgend beschrieben wird, wobei Jede dieser Fasern über ihre Länge hin in abwechselnder Reihenfolge unterschiedliche Eigenschaften aufweist und wobei die Fasern in einer zumindest teilweise miteinander verbundenen Art zu einem längsgestreckten System von Fasern vereinigt sind. Der Begriff "abwechselnde Reihenfolge" ist in einem sehr breiten Sinn zu verstehen., und soll zwei oder noch mehr Arten von Unterschieden im Verlauf einer Faser bezeichnen, die entweder regelmäßig oder willkürlich verteilt sein können; zur Vereinfachung der Beschreibung wird nachfolgend nur von der abwechselnden Reihenfolge zweier Bereiohe gesprochen. Während die Erfindung also überwiegend unter Bezugnahme auf einen Faseraufbau nach dem Schema ABABABA beschrieben wird, soll sie auch z. B. das Schema ABCABCABCA eines regelmäßigen und das Schema ABACBACBCABA eines willkürlichen Faseraufbaues von höherer Ordnung der Komponentencl und der Willkürlichkeit erfassen.The invention relates in particular to synthetic fibers, namely fibers which are divided into areas of different structure, as described below, each of these fibers being over their length has different properties in alternating sequence and the fibers in at least one part interconnected kind are combined into an elongated system of fibers. The term "alternating order" is to be understood in a very broad sense, and is intended to denote two or more kinds of differences in the course of a fiber, which can be distributed either regularly or randomly; to simplify the description, only the alternate Order of two areas spoken. While the invention is mainly based on a fiber structure the scheme ABABABA is described, it should also z. B. the schema ABCABCABCA a regular and the schema ABACBACBCABA a arbitrary fiber structure of higher order of the componentscl and grasp the arbitrariness.
Obwohl derartige Fasern von allgemeiner Anwendbarkeit sind, können sie zu groben, massiven Verstärkungen verHochten oder zur Herstellung von Seilen oder Bindfäden mit guter Knüpffestigkeit verwendet werden. Durch die Aufteilung in Bereiohe unterschiedlicher StrukturAlthough such fibers are of general applicability, can they were made into coarse, massive reinforcements or manufactured be used by ropes or twine with good knot strength. Due to the division into areas of different structure
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Telefon (β2 U) M W14 ■ TtIt(FUUMdTMM: Dabiptttnt · Fo*U*«ckkonto Köln 227« U Telephone (β2 U) M W14 ■ TtIt (FUUMdTMM: Dabiptttnt · Fo * U * «ckkonto Cologne 227« U
ergeben sich über die Länge der Fasern bin unterschiedlich· Eigenschaften in den einzelnen Berelohen, wie z.B. ein· untersohiedliohe Färbfähigkeit. Ferner kann ein· solohe Faser zur Herstellung von Garnen und Fäden verwendet werden» die verhältaAemäBig dlok und dennooh zum Beispiel duroh das Vorhandensein dünnerer Ber«lohe flexibel sind.there are different properties in the individual Berelohen over the length of the fibers, such as a different colourability. Furthermore, a single fiber can be used for production of yarns and threads are used »which are relatively dlok and then ooh, for example, through the presence of thinner regions are flexible.
Zunächst sollen einige Begriffe definiert werden. Der Begriff "Faser" bedeutet ein beliebiges, längsgestreoktes, einzelnes Stück aus synthetischem Kunststoffmaterial, dessen Abmessung in Querrichtung sehr klein ist gegenüber seiner Länge (z.B. zumindest 1:100 und im allgemeinen 1:700 bis 1:5000 oder größer) und diesen Gestalt und physikalische Eigenschaften so aufeinander abgestimmt sind, daß ein Biegen, Verdrillen, Knüpfen, Aufwickeln, Umbiegen und ähnlich· Behandlungen möglich sind. Ein Faden ist eine Faser von unbestimmter Länge. Ein Garn ist ein verdrilltes Bündel von Fasern. Eine Stapelfaser ist eine Faser, die aus kurzen Längen zusammengesetzt oder in solohe zerschnitten ist.First, some terms should be defined. The term "fiber" means any longitudinally stretched, single piece made of synthetic plastic material, the dimensions of which in the transverse direction are very small compared to its length (e.g. at least 1: 100 and generally 1: 700 to 1: 5000 or larger) and these shape and physical properties are matched to one another in such a way that bending, twisting, knotting, winding, bending and similar treatments are possible. A thread is a fiber of indefinite length. A yarn is a twisted bundle of fibers. One Staple fiber is a fiber that is composed of short lengths or cut into solohe.
Ein längsgestreoktes System von Fasern kann entweder in der Form eines Faserbündels oder in der Form eines bandähnlichen, gedehnten Gebildes vorhanden sein.A longitudinally stretched system of fibers can either be in the form a fiber bundle or in the form of a ribbon-like, stretched structure.
Während die Erfindung die Anwendung aller zuvor genannten Materialien und Erzeugnisse einschließlich nioht-geflochtener, geflochtener und geknüpfter Produkte und einschließlich aus diesen hergestellter Seile oder Garne erfaßt, hat sie für ein längsgeetrecktes System von Fasern vorrangige Bedeutung, das durch Dehnung und Faserung einer in günstiger Weise in Streifen aufgespaltenen Materialplatte hergestellt wird; die besondere Bedeutung der Erfindung erstreckt sich somit auch auf aus diesem System längsgestreokter Fa-; sern hergestellte Garne.While the invention covers the application of all of the aforementioned materials and products including non-braided, braided and knotted products and including ropes or yarns made from these, it has primary importance for a longitudinally stretched system of fibers, which by stretching and fibrillation in a favorable manner sheet of material split into strips is produced; The particular importance of the invention thus extends to Fa- ; manufactured yarns.
Bei einer Anwendung der Erfindung in allgemeiner Form kann beliebiges, faserbildendes, synthetisches, polymeres Material verwendetAny fiber-forming, synthetic, polymeric material may be used in applying the invention in general terms
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werden. In der Praxis wird man Material bevorzugen, das sich kalt ziehen läßt« beispielsweise Polypropylen, Polyäthylen von hoher Dichte, Polyester oder Polyamide. Aus diesen Materialien zusammengesetzte Mischungen sind besonders wertvoll, und zwar entweder homogene Mischungen, wie es die meisten Mischungen aus Polyäthylen von geringer Diohte und Bestandteilen hoher Diohte sind, oder hetero-gene Mischungen, wie es die meisten Mischungen aus Polypropylenen und Polyamiden sind. Dies wird später noch ausführlicher beschrieben.will. In practice, preference will be given to material that is cold can pull «for example polypropylene, high density polyethylene, polyester or polyamides. Blends composed of these materials are particularly valuable, either homogeneous blends, as are most blends of polyethylene from low diets and components of high diets, or heterogeneous mixtures, as is the case with most mixtures of polypropylenes and polyamides. This will be described in more detail later.
Somit besteht die Erfindung in einem Faden, bestehend aus einem System von längsgestreokten, Miteinander verbundenen Fasern, die jede für sich Über ihre Länge hin in unterschiedliche Strukttrbereiohe aufgeteilt sind, die jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt und Aufbau und eine unterschiedliche Ausrichtung aufweisen. Es können entweder zwei Strukturbereiohe miteinander abweohseln oder aber regelmäßige oder willkürliche Folgen höherer Ordnung vorgesehen sein.Thus, the invention consists in a thread consisting of a system of elongated, interconnected fibers, each for itself over their length in different structural areas are divided, each having a different cross-section and structure and a different orientation. It can either alternate two structural areas with each other or but regular or arbitrary higher-order sequences can be provided.
Die Erfindung bezieht sieh ferner auf ein Faserbündel, das durch das Zusammenfassen von nach diesem System ausgebildeten Fasern gebildet ist« unabhängig davon, ob die einzelnen Fasern hierbei vollständig voneinander getrennt werden oder nicht.The invention also relates to a bundle of fibers that passes through the Combining formed according to this system formed fibers is “regardless of whether the individual fibers are completely separated from one another or not.
Die in einem solchen System enthaltenen Fasern lassen sich in zwei Hauptgruppen einordnen. Im Bereich der einen Hauptgruppe bestehen die Fasern selbst aus dloken und dünnen Bereichen, von denen zwei oder mehrere miteinander abweohseln, wobei die Gestalt der miteinander abwechselnenden Bereiche manchmal etwas unregelmäßig 1st. Im Bereich der anderen Hauptgruppe sind die Fasern von einem höheren Denier-Grad und haben in abwechselnder Reihenfolge zwei oder mehrere Bereiche, von denen jeweils einer massiv und dereandere vielfase- >ig sein kann."Vielfaserig" bedeutet zwei oder mehr Fasern. Die Fasern der vielfaserigen Bereiche gehen an jedes ihrer Enden in die benachbarten festen Bereiche Über.The fibers contained in such a system can be divided into two Classify main groups. In the area of one main group, the fibers themselves consist of dloken and thin areas, two of which or several alternating with one another, the shape of the alternating areas sometimes being somewhat irregular. in the Area of the other main group are the fibers of a higher denier and have, in alternating order, two or more areas, one of which is solid and the other is multi-beveled. "Multifibre" means two or more fibers. The fibers of the multifilament areas go into the at each of their ends adjacent solid areas about.
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Ein In Querrichtung verlaufender Schnitt duroh das Fasersystem auft nloht notwendigerweise alle sohmalsnoder alle breiten Bereiche erfassen; d. h. eilt andcen Worten, daß gleiche Bereiohe nloht nitwen· digerweise in benachbarten Fasern eines Systems nebeneinander liegen. Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen derartiger Produkte wird im einzelnen später beschrieben und stellt diese günstige Au·· fUhrungsform sloher.A cut running in the transverse direction through which the fiber system opens nloht necessarily cover all sohmalsn or all broad areas; d. H. hurries andcen words that equal areas are not necessary digerweise lie next to each other in adjacent fibers of a system. A preferred method of making such products will be described in detail later and represents this favorable Au management form sloher.
Es sollte berücksichtigt werden« daß naoh der Erfindung ausgebildete Fasern, die duroh eine Faserung von stark gedehnten Ausgängen*· terlal in Form einer Platte oder eines Filmes hergestellt werden« wobei dieses eine aus erhabenen und/oder eingepreßten Berelohen bestehende Prägung aufweist» oft verschiedene Einzelfasern od. dgl. von untergeordneter Bedeutung enthalten. Dies stellt jedoch keinen Nachteil dar und gehört bei einigen ganz speziellen Aueführungsformen der Erfindung sogar zu den erfindungsgemäßen Merkaalen; es sollte jedoch jederzeit grundsätzlich beaohtet werden, dal die einseinen Fasern eines Fasersyetems einen Aufbau haben, der grundsätzlieh eine Unterteilung in einzelne Strukturierelohe unabhängig von derartigen zusätzlichen Ereohelnsngen erkennen läßt, was eine überprüfung nit Hilfe eines Mikroskopee oder einer anderen Methode ergibt*It should be taken into account that, according to the invention, fibers formed by the fibers of strongly stretched outlets * terlal in the form of a plate or a film " this having an embossing consisting of raised and / or pressed-in Berelohen »often different individual fibers or the like. of minor importance. However, this does not represent a disadvantage and in some very special embodiments of the invention even belongs to the characteristics according to the invention; However, it should always be observed that the individual fibers of a fiber system have a structure that is fundamental a subdivision into individual structuring elements can be recognized independently of such additional information, which can be checked with the aid of a microscope or another method *
Bin bevorsugtes Verfahren txm Herstellen eines Fasersysteaes naoh der Erfindung enthält zwei we β ent Hohe VerfahreneeohrltteiBin bevorsugtes txm method of manufacturing a Fasersysteaes NaOH to the invention contains two β we ent High Verfahreneeohrlttei
(a) wm nlamt eine Platte oder einen Streifen von synthetischem Kunstetoffmaterial, welohee eieh kalt stehen läflt und auf einer oder auf beiden Seiten, die die Materlaletlrke bestlanen, eine regelmäßige oder eine unregelaäilge Prägung oder Anordnung von Berelohen unterschiedlichen Aufbaues aufweist. Und swar ist dieser Aufbau derart, dal in Längsrichtung der Platte oder de· Streifens Bereiohe voebanden sind, die regelmäßig oder unregelmäßig auftretende Untersehlede entsprechend eines solohen Aufbau aufweisen*(a) wm nlamt a sheet or strip of synthetic plastic material, welohee eieh can stand cold and on one or both sides that plan the material thickness, a regular or has an irregular embossing or arrangement of Berelohen of different structure. And swar if this structure is such that regions are voebanden in the longitudinal direction of the plate or the strip, have regular or irregular undersides according to a single structure *
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(b) Sie Platte oder der Streifen wird gestreckt, um ein längsgestreiftes System von erkennbar zusammenhängenden* jedoch im wesentlichen in Längsrichtung liegenden Fasern zu erhalten, die im Verlauf ihrer Länge in Bereiohe unterschiedlicher Struktur aufgeteilt sind, die jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt, einen unterschiedlichen Grad der Ausrichtung und einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.(b) The plate or the strip is stretched to form a longitudinally striped system of recognizable contiguous * however, to obtain fibers lying essentially in the longitudinal direction, which differ in the course of their length in regions Structure are divided, each having a different cross-section, a different one Degree of orientation and structure.
Im allgemeinen enthält die Erfindung den zusätzlichen Verfahrensschritt, der darin besteht, eine gedehnte Platte oder ein Band zu bilden, das Aieses System innerhalb eines Fasernbündels darstellt.In general, the invention includes the additional process step which is to apply a stretched plate or tape which represents a system within a fiber bundle.
Das Herstellen eines gedehnten, bandähnlichen Gebildes mit mehr oder A weniger miteinander verbundenen, in Längsrichtung verlaufenden Pasern und das Zusammenfassen derselben in ein Bündel von weniger miteinander verbundenen Fasern kann mit Hilfe mechanischer Vorrichtungen erfolgen (z.B. duroh Bürsten oder duroh Entlangführen der Fasern über profitierte Walzen), oder durch Einwirkung von Strömungen (z.B. duroh das Vorbeiführen an Luftdüsen) oder duroh Ultraschall-Wellen. The making a stretched, band-like structure with more or A less interconnected longitudinally extending parsers are and aggregating them in a bundle of less interconnected fibers can be carried out by mechanical means (eg duroh brushes or duroh along guiding the fibers over benefited rolling) , or by the action of currents (e.g. by passing air nozzles) or by ultrasonic waves.
Ein derartiges Faserbündel kann hergestellt werden, indem man ein gedehntes, bandähnliches Fasersystem einen Bearbeitungsvorgang durchlaufen läßt, in dem die einzelnen Verbindungen der Fasern in ihrer Anzahl verringert oder vollständig beseitigt werden, und indem man die Fasern wie ein Schlepptau bündelt. <Such a fiber bundle can be produced by subjecting a stretched ribbon-like fiber system to a processing operation can pass, in which the individual connections of the fibers are reduced in number or completely eliminated, and by you bundle the fibers like a tow. <
Der Grad der Ausrichtung kann mit Hilfe der üblichen Laboratoriumsteohnik festgestellt werden, z.B. durch Messung der Ablenkung von Röntgenstrahlen oder duroh Messung der Doppelbrechung.The degree of alignment can be determined using standard laboratory techniques can be determined, e.g. by measuring the deflection of X-rays or by measuring the birefringence.
Mit den zuvor erwähnten Unterschieden im Aufbau sind strukturelle Unterschiede an der Oberfläche und/oder innerhalb der Streifenstärke gemeint, die sich insbesondere auf die Größe, die Gestalt undWith the aforementioned differences in construction, they are structural Differences on the surface and / or within the stripe thickness meant, in particular on the size, the shape and
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die Anordnung der polymeren Dendriten beziehen. Wie später nooh erklärt wird, hat z.B. ein sohneil abgekühlter Material»treifen kleinere Dendriten als ein langsam abgekühlter Materialstreifen. Hieraus geht hervor, daß der Begriff "Aufbau" im Sinne eines Aufbaues der polymeren Masse verwendet 1st und daß Unterschiede in Aufbau duroh optische Verfahren einsohliailioh der mikroskopischen Prüfung dünner Bereiohe unter Anwendung von polarisiertem Lieht leicht festgestellt werden können.refer to the arrangement of the polymeric dendrites. As will be explained later, for example, a material that has been cooled down has "strips of smaller dendrites than a strip of material that has cooled slowly. From this it emerges that the term "structure" in the sense of a structure of the polymer mass used 1st and that differences in structure duroh optical method Einsohliailioh the microscopic examination thinner Areas easily identified using polarized light can be.
Die Unterschiede im Aufbau innerhalb des Materialstreifens können duroh Unterschiedliche Abkühlung eines gezogenen, den Materialstreifen bilderifen SohmelzmateriaB bewirkt werden (entweder als rein· Abkühlung oder als Auswirkung einer mit einer Absohreokwalze hergestellten Einprägung) oder aber duroh unterschiedliche Bestrahlung in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster. Bs kann also ein Raster aus Perforierungen zu den Unterschieden im Aufbau des Materialstreifens führen, insbesondere bein Anwendung einer Flammen-Perforierung.The differences in structure within the material strip can by means of different cooling of a drawn, the material strip picture-ready SohmelzmateriaB can be effected (either as pure · Cooling or as the effect of an imprint made with a suction roller) or during different irradiation in a regular or irregular grid. So Bs can be a Grid of perforations lead to the differences in the structure of the material strip, in particular when using a flame perforation.
Im allgemeinen entsprechen die Unterschiede im Aufbau den Unterschieden in der Materialstarte des Streifens. Eine besondere bevorzugte Ausführungsform eines solchen Materialstreifens hat an mindestens einer Pläohe ein regelmäßges Raster aus voneinander getrennten, reliefartigen Erhebungen. Besonders günstig ist es, wenn diese Erhebungen nach Art einer Staffelung zueinander angeordnet sind, Wie sie z.B. duroh eine rombisohe oder hexagonale Anordnung gebildet werden kann.In general, the differences in construction correspond to the differences in the material start of the strip. A particularly preferred embodiment of such a material strip has a regular grid of separate, relief-like elevations on at least one plane. It is particularly favorable if these elevations are arranged in the manner of a staggered relationship to one another, How it can e.g. be formed by a rhombic or hexagonal arrangement.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung können derartig geprägte Materialstreifen ohne Begrenzung in Seitenriohtung in ihrer Längsrichtung gedehnt werden, um in Längsrichtung ein Aufreißen zwischen jeweils zwei in seitlicher Richtung miteinander benachbarten Brhe« bungen auszulösen und das Aufreißen durch längsgestreckte und ' längs-ausgerichtete Erhebungen in vorangegangenen und nachfolgenden Reihen fortzupflanzen, so daß hierdurch ein sioh in Längsrichtung erstreckendes System aus Fasern mit untereinander verbundenen, ein-In one embodiment of the invention, such embossed Material strips are stretched without limitation in the lateral direction in their longitudinal direction in order to tear open between them in the longitudinal direction two broths adjacent to each other in a lateral direction " to trigger exercises and the tearing through elongated and 'longitudinally-oriented elevations in previous and subsequent To propagate rows, so that a sioh longitudinally extending system of fibers with interconnected, single
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keinen Bereichen gebildet wird, wobei die Bereiche den die Erhebungen Miteinander verbl ndenden Pasern und den sich bis zur Aufspaltung In Längsrichtung erstreckenden Erhebungen selbst entsprechen.no areas are formed, the areas corresponding to the strips which blind the elevations to one another and to the elevations themselves extending in the longitudinal direction up to the split.
Bei einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung kann der Material-StreifenIn another embodiment of the invention, the material strip
(a) alt einer Begrenzung in seitlicher Richtung oder mit einer gleichseitigen Dehnung in seitlicher Richtung in seiner(a) old a boundary in a lateral direction or with a equilateral stretching in its lateral direction
• LKngsriohtung gedehnt werden,um ein paarweises Aufreißen auszulösen, und zwar um die jeweils auf jeder Seite einer jeden Erhebung liegenden Fasern aufzufasetn, und• Elongation stretched to cause a pair of tears, around the one on each side of each To bevel the elevation of lying fibers, and
(b) in Längsrichtung so gestreckt werden, daß die Erhebungen sich dehnen und ausrichten, da0 das Aufreißen sich fortsetzt und daB die längegerichteten und ausgerichteten Erhebungen so gespalten werden,daB ein Bündel von miteinander verbundenen, IH einseine Berelohe unterteilten Pasern entsteht ι die Paserbereiche entsprechen den die Erhebungen verbindenden aufgefaserten Faserteilen und den aufgespaltenen, llngsgestreokten Erhebungen selbst.(b) be stretched lengthways so that the bumps expand and align so that the tearing continues and that the longitudinal and aligned elevations are split in such a way that a bundle of each other connected, IH einseine Berelohe subdivided pas arises ι the pas areas correspond to the elevations connecting frayed fiber parts and the split, longitudinal surveys themselves.
1st in jedem Fall besonders wertvoll» wenn das Dehnen als erflndungsgeagSer Yerfshrenssohrltt in swei Abschnitten ausgeführt wird, von denen der erste bei einer niedrigen Temperatur erfolgt, um eine anfängliche Auffasenmg zu erhalten,während der zweite bei einer höheren Temperatur erfolgt, um das Ziehen und Aufspalten der Bitiebungen oder entsprechend dlokerer Bereichstelle In den Fasern zu erleichtern.Is particularly valuable in any case »when stretching as InventiongeagSer Yerfshrenssohrltt is carried out in two sections, the first of which at a low temperature is done to get an initial understanding during the second at a higher temperature is done to the pulling and Splitting the Bitiebungen or correspondingly dloker area position To facilitate in the fibers.
An Stelle der genannten Erhebungen kann der Materialstrel fen aelbatveretlndlioh auch ein Raster mit einseinen Ttrtiefungen oder mit swel sieh kreuzenden Anordnungen gerader» paralleler Nuten haben ι der Materialstreifen kann aber such auf einer Seite nur mitIn place of the surveys mentioned, the material strip can fen aelbatveretlndlioh also a grid with one or more deep depressions With alternately intersecting arrangements of straight, parallel grooves, the strip of material can only be found on one side
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einer Anordnung von paraH&en Nuten und auf der anderen Seite mit einer anderen Anordnvung von parallelen Nuten versehen sein« wobei die beiden Nutanordnungen in einer solchen Riohtung liegen, daß sloh diese Richtungen kreuzen. Alle derartigen Materialstreifen können entweder nur in ihrer Längsrichtung oder naoh einer anfänglichen Dehnung in beiden Richtungen in Längeriohtung gedehnt werden, um Bündel von in unterschiedliche Bereiche aufgeteilten Fasern verschiedener Art zu erhalten, wie es später ausführlicher be« schrieben wird.an arrangement of paraH & en grooves and on the other hand with be provided with a different arrangement of parallel grooves «whereby the two groove arrangements lie in such a direction that sloh cross these directions. All such strips of material can be elongated either only in their longitudinal direction or after an initial stretching in both directions in order to obtain bundles of fibers of different types divided into different areas, as will be described in more detail later. is written.
Die genannten Arten von Materialstreifen dienen nur zur Erläuterung und schließen andere Arten nicht aus. Es wird Jedoch zur Berücksichtigung bei der praktischen Ausführung darauf hingewiesen, daß für eine brauchbare Vermasohung das Verhältnis von nFaserdioken zu "Dicke der Erhebung" in dem nicht gedehnten Materialstreifen etwa 20Ji betragen sollte, für eine Faserherstellung, deren Bereichsunterteilung dargestellt ist, sollte die Faser etwas dicker sein, so daß sich z.B. das Verhältnis von 3O# oder darüber zur Dicke der Erhe» bung ergibt.The types of material strips mentioned are for illustrative purposes only and do not exclude other types. However, for the sake of consideration in the practical implementation, it is pointed out that for a useful intermeshing the ratio of n fiber diameter n to "thickness of the elevation" in the unstretched material strip should be about 20Ji The fiber should be somewhat thicker, so that, for example, the ratio of 30 # or more to the thickness of the elevation results.
Materialstreifen, die dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen werden, können durch ProfiL^ierung eines aus einer Schmelze gezogenen Materials (z.B. durch Flammen-Perforation, durch Prägung mit in geeigneter Weise profilierten Absohreckwalzen oder mit Nadeln oder Stiften od. dgl.) oder aber durch Profütterung des Material» Streifens selbst hergestellt werden (z.B. wiederum durch Flammen-Perforation oder durch eine nachträgliche Präfung).Material strips subjected to the method according to the invention can be made by profiling a material drawn from a melt (e.g. by flame perforation, by embossing with suitably profiled suction rollers or with needles or pins or the like) or by pro-feeding the material » Strips can be produced yourself (e.g. again by flame perforation or by a subsequent check).
Der Materialstreifen kann auf einer oder auf beiden Seiten quer verlaufende Nuten haben. In dieser AusfUhrungsform der Erfindung wird der Materialstreifen vorzugsweise in seiner Längsrichtung gestreckt. Dies geschieht (a) in einem ersten Abschnitt des Verfahrens zum Auffasern des Materials am Grund der Nuten und (b) In einem nachfolgenden Abschnitt, in dem die auf diese Weise gebildetenThe strip of material can be transverse on one or both sides have running grooves. In this embodiment of the invention, the material strip is preferably stretched in its longitudinal direction. This is done (a) in a first stage of the procedure to unravel the material at the bottom of the grooves and (b) in one following section in which those formed in this way
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Einzelfasern das Material von den zwischen den Nuten liegenden Kämmen abziehen, bis sich der Materialstreifen zumindest teilweise in Pasern aufteilt, deren Bereiche miteinander verbunden sind. Es ist zu beachten, daß für diese Ausführungsform der Erfindung eine gleichzeitige Streckung in Längsrichtung und in Seltenrichtung nicht erfolgen kann, d^Öie notwendige Begrenzung, die die Auffaser ung am Boden der Nuten verstärkt, durch die Kämme selbst erfolgt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, während der beiden Abschnitte des Dehnens in zwei verschiedenen Temperaturbereichen zu arbeiten.Individual fibers pull the material off the combs lying between the grooves until the material strip is at least partially divided into lines, the areas of which are connected to one another. It should be noted that for this embodiment of the invention a Simultaneous stretching in the longitudinal direction and in the seldom direction cannot take place, the necessary limitation that the fiber opening at the bottom of the grooves is reinforced by the combs themselves. In this embodiment of the invention, it is particularly advantageous work in two different temperature ranges during the two stages of stretching.
Dies gilt auch für eeine wichtige andere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Materialstreifen mit Nuten versehen ist, die sich nicht in Längsrichtung erstrecken, sondern einen bestimmten f Winkel gegenüber der Querrichtung haben, z.B. J3O° - 6O°, vorzugsweise 45°. Ein solcher Materialstreifen kann in Längsrichtung gestreckt werden, um ein anfängliches Aufreißen und eine Bildung von Einzelfasern am Grund der Nuten zu bewirken und die Bildung von Einzelfasern auf das Material der die Nuten trennenden Kämme auszudehnen, wodurch eine in Bereiche unterteilte Paser von niedrigem Dernier-Grad entsteht. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung werden fischgrätartige Raster oder Raster aus im allgemeinen längsgestreckten, zueinander parallelen Wellenlinien vor dem Dehnen auf den Film aufgebracht. Es ist ferner vorteilhaft, wenn eine Fläche des Materialstreifens mit in Längsrichtung verlaufenden, parallelen Nuten versehen ist, um das Aufspalten in längsgestreckte Fasern beim Dehnen zu erleichtern und hierdurch das Ausmaß der zwischen den Fasern bestehenden Verbindungen herabzusetzen oder diese Verbindungen völlig zu beseitigen.This also applies to an important other embodiment of the invention, in which the material strip is provided with grooves which do not extend in the longitudinal direction but have a certain f angle with respect to the transverse direction, for example J30 ° -60 °, preferably 45 °. Such a strip of material can be stretched longitudinally to cause an initial rupture and formation of individual fibers at the base of the grooves and to expand the formation of individual fibers onto the material of the ridges separating the grooves, thereby creating a subdivided fiber of a low degree of denier arises. In other embodiments of the invention, herringbone grids or grids of generally elongated, parallel wavy lines are applied to the film prior to stretching. It is also advantageous if one surface of the strip of material is provided with longitudinally extending, parallel grooves in order to facilitate the splitting into elongate fibers during stretching and thereby to reduce the extent of the connections existing between the fibers or to eliminate these connections entirely.
Im allgemeinen wird der Dehnungsgrad zwischen 500 und 2000$ liegen, was von dem verwendeten Material und den Dehnungsverfahren abhängt; vorzugsweise wird der Dehnungsgrad zwischen 800 und 1500$ liegen.In general, the degree of stretch will be between $ 500 and $ 2000, what depends on the material used and the stretching method; preferably the degree of stretch will be between $ 800 and $ 1500 lie.
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Die jeweils gewählte Dicke des Materialstreifens hängt von dem erforderlichen Dehler-Grad der Faser ab und kann zwischen 0,025mm und 0,5mm liegen, im allgemeinen zwischen 0,05 mm und 0,25 mn.The selected thickness of the material strip depends on the required degree of distortion of the fiber and can be between 0.025mm and 0.5 mm, generally between 0.05 mm and 0.25 mm.
Ohne die Erfindung hiermit einschränken zu wollen, wird man allge-r mein festeteilen, daß die Folge der einzelnen Bereiohe (der durchschnittliche Abstand zwischen den Mitten zweier Bereiohe) zwisohenWithout wishing to restrict the invention hereby, one will generally I stipulate that the sequence of the individual areas (the average distance between the centers of two areas) is between 0,4 und 15mm liegt.0.4 and 15mm.
Das Verfahren nach der Erfindung kann angewendet werden bei aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien zusammengesetzten Materialstreifen (z.B. bei geschiohteten Materialstrelfen und/oder bei Materialstreifen, die aus einer homogenen und/oder heterogenen Mischung bestehen).The method according to the invention can be applied to Material strips composed of two or more different materials (e.g. in the case of layered material strips and / or in the case of material strips which consist of a homogeneous and / or heterogeneous mixture).
Nachfolgend wird ein Ausführungsbelspiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben; im einzelnen zeigen:The following is an exemplary embodiment of the invention on the basis of a Drawing described in more detail; show in detail:
Längsschnitte durch verschiedene Arten von erfindungsgemäß ausgebildeten Fasern;Longitudinal sections through different types of fibers designed according to the invention;
ein Verfahren zur Herstellung eines Systems aus Fasern der in Flg. 1 gezeigten Arten, wobei ein Material* streifen etwa um 1200$ gedehnt wird;a method for the production of a system from fibers of the in Flg. 1 types shown, where a material * strip is stretched about $ 1200;
in vergrößerter Darstellung ein Zwischenstadium des hergestellten Produktes beim Strecken eines mit Prägungen versehenen Materialstreifens zur Herstellung von Fasern der in Fig. 1 und 2 gezeigten Art;an enlarged representation of an intermediate stage of the manufactured product during the stretching of a strip of material provided with embossing for manufacture of fibers of the type shown in Figures 1 and 2;
Pig. 6 ein Materialstreifen aus dem sich die in Fig. Ja. gezeigte Faser herstellen läßt;Pig. 6 is a strip of material from which the in Fig. Yes. shown fiber can be produced;
Fig. 7 eine abgewandelte Form eines Materialstreifens, der aus heterogenen Mischungen zusammengesetzt ist und der für jede Herstellungsart verwendet werden kann, der jedoch besonders für die Anwendung des zu Fig. 47 shows a modified form of a strip of material which is composed of heterogeneous mixtures and which can be used for any type of production, which, however, is particularly suitable for the application of the FIG. 4
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-11-.v beschriebenen Verfahrens geeignet ist.-11-. v is suitable.
Obwohl die Fig. .1 und 2 nur sohematisohe Darstellungen zeigen, haben sie etwa denselben Maßstab. Es ist erkennbar, daß beide Fasern tine unregelmäßige Gestalt haben. Fig. 1 zeigt eine Faser von niedrigem Denier-Orad mit in mehr oder weniger gleichmäßigem Abstand voneinander liegenden, dünnen Teilen 1 und dicken Teilen 2, die hler die Bereiohe A bzw. B bilden. Diese Bereiche haben in Wirklichkeit unterschiedliche Formen von Dendriten und Ausrichtungen wie auch eine unterschiedliche Dicke. Fig. 2 zeifet eine Faser von höherem Denier-Orad mit massiven Teilen 5 (entsprechend einem Bereich A) und vielfaserigen Teilen k (entsprechend einem Bereich B), dessen einzelne Faserungen in Fig. 4ä, 4b usw. dargestellt sind. Selbstverständlich sind diese Darstellungen Idealisiert und schematisiert, da es eine zwangsläufige Folge der normalerweise zur Herstellung dieser Fasern angewendeten Verfahren ist, daß sich in Verbindung mit diesen Fasern auch zahlreiche Einzelfasern untergeordneter Bedeutung anfinden.Although Figures 1 and 2 show only similar representations, they are about the same scale. It can be seen that both fibers have an irregular shape. 1 shows a fiber of low denier orad with thin parts 1 and thick parts 2, which are more or less evenly spaced from one another, and which more often form regions A and B, respectively. In reality, these areas have different dendrite shapes and orientations, as well as different thicknesses. Fig. 2 shows a fiber of a higher denier with solid parts 5 (corresponding to a region A) and multifilament parts k (corresponding to a region B), the individual fibers of which are shown in Figs. Of course, these representations are idealized and schematic, since it is an inevitable consequence of the processes normally used to manufacture these fibers that numerous individual fibers of minor importance are also found in connection with these fibers.
Fig. Ja zeigt eine Faser 5, die über erkennbar unterschiedlich große Längenbereione an ihrer Oberfläche mit einer Auffaserung 6 versehen ist.Fig. Yes shows a fiber 5 that is visibly different over large length regions on their surface with a fraying 6 is provided.
Fig. 5b zeigt eine Faser 7 desgleichen Typs wie die in Fig. 2 dargestellte Faser, jedoch mit einer größeren Unregelmäßigkeit in der Bereiohsaufteilung.Fig. 5b shows a fiber 7 of the same type as the fiber shown in Fig. 2, but with a greater irregularity in the Division of areas.
Fig. 5c zeigt qine Faser des in Flg. 2 dargestellten Typs, jedoch ist die vielfaserige Beschaffenheit des Bereiches B eher verborgen als offensichtlich zu nennen, d. h., daß in dieser Faser eine innere Aufspaltung bzw. Auffaserung stattgefunden hat.Fig. 5c shows a fiber of the in Flg. 2 type shown, however the multifilament nature of the area B is to be called hidden rather than obvious, i. This means that internal splitting or fraying has taken place in this fiber.
Fig. h stellt dar, wie eine Faser nach Fig. 1 hergestellt werden kann. Ein Materialstreifen 8 aus ziehbarem, synthetischem Kunst- · Stoffmaterial ist mit Nuten 9 vershen, die quer über den MaterialFig. H shows how a fiber according to Fig. 1 can be made. A strip of material 8 made of drawable, synthetic plastic material is provided with grooves 9 which extend across the material
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strelfen 8 verlaufen, und zwar Im allgemeinen In einem zwischen 30° und 60° liegenden Winkel zu seiner Kante. Die Nuten 9 lassen sich am besten herstellen durch Herüberführen des noch warmen Sohmelzmaterials über eine Walze, die eine Reihe von Nuten von in diesem besonderen Beispiel dreieckigem Querschnitt aufweist; d. h., daß die Kämme 10 am Materialstreifen tatsächlich im Querschnitt dreieokig sind, obwohl sie an der spitze abgerundet sein können, wie es der Schnitt nach Fig. 4a zeigt. In einer hier nicht dargestellten abgewandelten Ausführung können Nuten auf beiden Seiten vorgesehen und zueinander auf gleicher Höhe oder versetzt angeordnet sein.strelfen 8 run, in general in an between 30 ° and 60 ° lying angles to its edge. Leave the grooves 9 The best way to prepare it is to bring it over while it is still warm Sohmeltmaterials over a roller, which a series of grooves of in this particular example has a triangular cross-section; d. That is, the combs 10 on the strip of material are actually triangular in cross-section, although they are rounded at the tip can, as the section according to FIG. 4a shows. Not in one here Modified embodiment shown, grooves can be provided on both sides and at the same height or offset from one another be arranged.
Bei der Dehnung des Naterialstreifens 8 nehmen die Nuten die im Bereich I dargestellte Form an. Die dicken Teile des Materialstreifens hindern die dünnen,Teile, d. h. die jeweils den Nuten grundbildenden Teile, an einem als Entlastung gegenüber dieser Beanspruchung dienenden Zusammenschnüren, und es findet eine Auffaserung statt, wie sie in Fig. 4b als Vergrößerung dargestellt ist.When the strip of material 8 is stretched, the grooves assume the shape shown in area I. The thick parts of the strip of material prevent the thin parts, i.e. H. the parts that form the basis of the grooves, on a constriction that serves as a relief against this stress, and there is a fraying instead of as shown in Fig. 4b as an enlargement.
Mit einer weiteren Dehnung des Materialstreifens 8 (Bereioh II) reißen die Einzelfasern 11 entgegen allen Erwartungen nicht ab, sondern eohälen sich von den dioken Teilen 12 ab, bis Jede von ihnen den dicken Teil durchdringt und sieh mit Auf der anderen Seite liegenden Einzelfaser verbindet. Es soheint möglich, daß die Ausrichtung der ursprünglichen Nuten als zu den Kanten des Materialstreifens parallele Ausrichtung eine Ursache hierfür 1st. Mit anderen Worten heißt dies, daß dann an Stelle von starken Fasern mit einem hohen Denier-Grad entsprechend den Kämmen des ursprünglichem Materialstreifens eine Vielzahl von Fasern mit niedrige« Denier-Grad vorliegt ,die, wies es in Fig. 1 gezeigt 1st, parallel zu den Kanten des Materialstreifens laufen, wobei die dünnen Bereiche einer Nut 9 und die dioken Bereiche einem Kamm 10 entsprechen und wobei die Zahl der Fasern der Zahl der wäh-With a further stretch of the material strip 8 (area II) contrary to all expectations, the individual fibers 11 do not tear off, but rather tear away from the dioken parts 12 until each of penetrate them the thick part and see with on the other Side lying single fiber connects. It is so possible that the orientation of the original grooves as being parallel to the edges of the material strip is a cause for this. In other words, this means that instead of strong fibers with a high denier, corresponding to the crests of the the original strip of material has a plurality of fibers of low denier, which is shown in Fig. 1, run parallel to the edges of the material strip, the thin areas of a groove 9 and the dioken areas of a comb 10 and where the number of fibers corresponds to the number of selected
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rend des ersten Bereiches der Dehnung entstandenen Einzelfasern entspricht. rend corresponds to the individual fibers created in the first area of elongation.
Man muß berücksichtigen, daß die Form der Fasern nicht überwiegend von der Gestalt des Materialstreifens abhängt, sondern von der Beschaffenheit der anfänglichen Auffaserung im Bereich I. It must be borne in mind that the shape of the fibers does not depend mainly on the shape of the material strip, but by the nature of the initial On fibrillation in the region I.
Das Verfahren kann durch die aufeinanderfolgende Anwendung mehrerer Walzen ausgeführt werden, und der vollständig gedehnte Materialstreifen, der im wesentlichen in Fasern aufgespalten ist, kann durch weitere mechanische Bearbeitung zu einem Faserbündel gemacht werden. The process can be carried out by the successive application of a plurality of rollers and the fully stretched strip of material, which is essentially split into fibers, can be made into a fiber bundle by further mechanical working.
Es wurde beispielsweise ein Materialstreifen aus Polypropylen von 40cm Breite und 0,25 mm Dicke bei 250° C gezogen, in den Spalt einer auf 50° C abkühlenden Abkühlwalze geführt und dann ebenfalls bei 500C in eine genutete Walze gegeben, die mit 14 Nuten je Zentimeter versehen war und bei der Jede Nut, zwischen denen die Kämme lagen, einen dreieckigen Querschnitt mit einem eingeschlossenen Winkel von 90° hat ·. Die Nuten erstreckten sich über die Fläche der Walze in einer solchen Art, daß ein Materialstreifen mit geraden parallelen Nuten und Kämmen hergestellt werden konnte, die in einem Winkel von 60° auf die Seiten des Materialstreifens zu verliefen.It has, for example, a strip of material made of polypropylene of 40 cm width and 0.25 mm thickness pulled at 250 ° C, fed into the nip of a cooling to 50 ° C cooling roll, and then also added at 50 0 C in a grooved roll with 14 grooves was provided per centimeter and in which each groove, between which the ridges were located, has a triangular cross-section with an included angle of 90 °. The grooves extended over the face of the roller in such a way that a strip of material could be made with straight parallel grooves and ridges which ran at an angle of 60 ° towards the sides of the strip of material.
Der Materialstreifen wurde ohne eine Begrenzung in seitlicher Richtung um 5OO56 bei 60 C gedehnt, worauf eine Dehnung von 300$, bezogen auf die zuvor durch Strecken erreichte Länge, bei 145 G erfolgte; hierdurch ergab sich eine effektive Gesamtdehnung von 1500#. Der sich ergebende Materialstreifen hatte eine Breite von 10cm und eine Dicke von 0,0625 mm. Anschließend wurde der Materialsfcreifen in Bänder von 1,25 om Breite zerschnitten, von denen jedes verdrillt und als Garn aufgewickelt wurde. Das auf diese WeiseThe strip of material was without any limitation in the lateral direction stretched 5056 at 60 C, based on which is an elongation of $ 300 to the length previously achieved by stretching, at 145 g took place; this resulted in an effective total elongation of 1500 #. The resulting strip of material had a width of 10cm and a thickness of 0.0625mm. Then the material was picked cut into ribbons 1.25 om wide, each of which twisted and wound up as yarn. That way
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hergestellte Garn war weich, elastisch und flexibel und hatte eine günstige Massenverteilung, wobei es aus einzelnen, in unterschiedliche Strukturbereiche unterteilten Pasern bestand.The yarn produced was soft, resilient, and flexible, and had a favorable mass distribution, consisting of individual strands divided into different structural areas.
Fig.^a und 3b zeigen, wie Systeme von Pasern hergestellt werden können, die im wesentlichen denjenigen naoh Fig. 2 und in einigen Fällen denjenigen naoh Fig. 1 entsprechen.Fig. ^ A and 3b show how systems of pasers are made which essentially correspond to those shown in FIG. 2 and in some cases to those shown in FIG.
Es erscheint zweokmäßig, eine auf Einzelheiten eingehende Beschreibung zunächst auf das Auseinanderdehnen eines Materialstreifens in Fasern zu beschränken, der ein regelmäßiges Raster aus hervorstehenden Erhebungen aufweist; diese haben eine Form, die der einer Teilkugel entspricht, und sind nach Art eines Rhomboids in rasterartiger Prägung angeordnet, wobei die Umfange der Erhebungen nahe beieinander liegen.It appears two-way, a detailed description first of all on the stretching of a strip of material in To restrict fibers, which has a regular grid of protruding bumps; these have a shape that corresponds to that of a partial sphere and are arranged in the manner of a rhomboid in a grid-like embossing, the circumference of the elevations being close to one another.
Wenn ein solcher Materialstreifen in einer Richtung ohne eine seitliche Begrenzung oder eine Dehnung in Seitenrichtung gedehnt wird, wird hierbei das rhombische Raster in einer einheitlichen axialen Richtung gedehnt, und es kann als längsgestreckte, rhombische Anadnung angesehen werden. Eine Aufspaltung in Längsrichtung tritt also in der halben Entfernung zwisohen zwei in seitlicher Richtung benachbarten Erhebungen auf, und obwohl es nicht erforderlich ist, den Materialstreifen in diesem Zustand zu öffnen, kann er zu Demonstrationszwecken zur Seite gezogen werden, ohne daß tatsächlich eine Beanspruchung in Querrichtung auftritt, um eine geordnete Vermaschung sichtbar zu machen, wie sie aus Fig. 5a hervorgeht.If such a strip of material is stretched in one direction without a lateral limit or stretch in the lateral direction, Here, the rhombic grid is stretched in a uniform axial direction, and it can be viewed as an elongated, rhombic pattern. A longitudinal split occurs so half the distance between two laterally adjacent elevations, and although it is not necessary, to open the strip of material in this state, it can be pulled aside for demonstration purposes without actually a stress occurs in the transverse direction in order to make an orderly meshing visible, as can be seen from FIG. 5a.
Wenn der Materialfilm an Stelle eines Abziehens in Querrichtung zu Demonstrationszweoken erfindungsgemäß in besonderer Weise bei einer erhöhten Temperatur gestreckt wird, pflanzt sich die Aufspaltung zwischen in seitlicher Richtung benachbarten Erhebungen fort> und führt au einer Aufspaltung der Erhebungen in den vorangegangenen und nachfolgenden Reihen. Es will somit eine Faserformation ent-When the film of material in place is stretched of peeling in the transverse direction to Demonstrationszweoken according to the invention in a special way at an elevated temperature, the splitting implanted between adjacent in the lateral direction knuckles continues> and performs au a splitting of the elevations in the preceding and subsequent rows. It therefore wants to develop a fiber formation
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stehen, t^ei der jede Faser abweohselend aus Bereichen zusammengesetzt 1st, die den dünneren Faserteil zwischen den Erhebungen bzw. einer aufgespaltenen und gedehnten Erhebung entsprechen, die einen verhältnismäßig längeren und dickeren Teil ergibt. Da es sich als schwierig herausstellt, einzelne Fasern vollständig voneinander su trennen, stellt das endgültige Produkt ein Bündel ausbzumindest teilweise miteinander verbundenen Fasern dar, von denen jede den zuvor beschriebenen Aufbau hat.stand, t ^ ei which each fiber is composed alternately of areas that correspond to the thinner fiber part between the elevations or a split and stretched elevation, which results in a relatively longer and thicker part. Since it has been found difficult to completely separate individual fibers from one another, the final product is a bundle of at least partially interconnected fibers, each of which has the structure described above.
Wenn dagegen der Materialstreifen gleichzeitig in beiden Richtungen oder aber mit einer Begrenzung in seitlicher Richtung gedehnt wird, beginnen Aufspaltungen auf beiden Selten einer jeden Erhebung zu ä entstehen. Das Abscheren mti der Fasern direkt zwlsohen einer jeden Erhebung l&Jt diese Fasern selbst «ion Auffasern. Das Ergebnis hiervon ist in Flg. 5b dargestellt, wobei nochmals darauf hingewiesen wird, dal es sich hier um einen zu einem bestimmten Zweck gedehnten Materialstreifen handelt, der geteilt und geöffnet wurde und dann einem Aufbau zeigt, der bei der praktischen Durchführung der Erfindung normalerweise verborgen 1st; dieser Aufbau tritt jedoch nicht in Erscheinung bei einen gleichzeitig so weit in beide Richtungen gedehnten Materialstreifen, daß sich das anfängliche Aufspalten und die anfängliche Auffaserung welter fortsetzen, wobei jedoch der Materialstreifen nicht geöffnet wird.If, on the other hand, the strip of material is stretched simultaneously in both directions or with a limitation in the lateral direction, splits begin to arise on both sides of each elevation. The shearing with the fibers directly between each elevation allows these fibers themselves to unravel. The result of this is shown in Flg. 5b, it being pointed out again that this is a strip of material stretched for a specific purpose, which has been divided and opened and then shows a structure which is normally hidden in the practice of the invention; however, this structure does not appear in the case of a strip of material stretched so far in both directions at the same time that the initial splitting and the initial fraying continue, but the strip of material is not opened.
Bin weiteres Dehnen eines solchen Materialstreifens führt im allgemeinen, insbesondere wenn es bei einer erhöhten Temperatur erfolgt, zu einer mehraufgefaserten Faser als eine weitere Dehnung des in Fig. 5a,dargestellten Materialstreifens. Obwohl eindeutig verschiedene Aufspaltungen hervorgerufen werden können, besteht die vorherrschende Tendenz in einer durch die gezogenen Erhebungen verlaufenden Aufspaltung und in der Entstehung eines Aufbaues, der verhältnismäßig glatte Bereiche, die aufgespaltenen und gedehnten Erhebungen entsprechen , und verhältnismäßig vielfaserige Bereiche aufweist, dl· den zwischen den Erhebungen verlaufenden, gedehnten und auf gefaserten Fasern entsprechen.Further stretching of such a strip of material generally results in a more frayed fiber, particularly when it is done at an elevated temperature, than further stretching of the strip of material shown in Fig. 5a. Although distinct splits can clearly be produced, there is the predominant tendency in a split running through the drawn elevations and in the emergence of a structure, the relatively smooth areas, which correspond to split and stretched elevations, and relatively multifilamentous Has areas which correspond to the stretched and fibrous fibers running between the elevations.
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Materialstreifen, die deraferfindungsgeraäßen Verfahren unterzogen werden sollen, können durch entsprechende Formung eines gezogenen Schmelzmaterials (z. B. durch Feuer-Perforation, durch das Prägen mit in geeigneter Weise profilierten Absohreokwälzen oder durch . das Prägen mit Nadeln, Stiften od. dgl.) oder aber durch eine entsprechende Formung des Materialstreifens selbst hergestellt werden (z.B. wiederum durch Flammen-Perforation oder durch eine nachträglich vorgenommene Prägung).Material strips that have been subjected to the method of the invention can be made by appropriate shaping of a drawn melt material (e.g. by fire perforation, by embossing with appropriately profiled suction cup rolls or through. embossing with needles, pins or the like) or by appropriately shaping the strip of material itself (e.g. again through flame perforation or through a subsequent embossing).
Zusammengefaßt läßt sich deshalb sagen, daß die Dehnung In Längsrichtung ein Bündel aus verhältnismäßig glatt unterteilten Fasern ergibt, während eine gleichzeitige Dehnung in Längs- und Seitenrichtung in einem frühen Stadium der Dehnung bei einem Fortsetzen derselben zu einem Fasersystem führt, dessen Fasern einzeln aufgespalten und aufgefasert sind, und zwar in sich über ihre Länge erstreckenden Bereichen. Diese Feststellung gilt allgemein für Fasern, die aus einem mit Erhebungen versehenen Materialstreifen hergestellt sind, obwohl mit zunehmender Größe der Erhebungen die Tendenz zu einem Abscheren und deshalb zu einer Auffaserung in den sie verbindenden Bereichen zunimmt, sogar dann, wenn nur eine in gleicher axialer Richtung wirkende Dehnung und eine entsprechende Verlagerung der Erhebungen erfolgt. Deshalb können grössere und unterschiedlich geformte und angeordnete Erhebungen in anderer Weise Aufspalten als in Form einer durch die Mitte führenden einzelnen Aufspaltung.In summary, it can therefore be said that the elongation in the longitudinal direction is a bundle of relatively smoothly subdivided fibers results, while a simultaneous elongation in the longitudinal and lateral directions at an early stage of the elongation with a continuation the same leads to a fiber system, the fibers of which are individually split and frayed, in areas extending over their length. This finding applies generally to fibers made from a strip of bumped material, although as the bumps increase in size, so do There is an increasing tendency towards shearing and therefore fraying in the areas connecting them, even if only one elongation acting in the same axial direction and a corresponding displacement of the elevations takes place. Therefore, larger ones can and differently shaped and arranged elevations split in a different way than in the form of a single split leading through the middle.
Wenn die Prägung des Materialstreifens eine andere ist als eine aus hervorstehenden* Erhebungen bestehende Prägung, bleibt die Feststellung im allgemeinen gültig, daß eine gleichzeitige Dehnung in Längs- und seitlicher Richtung zu Beginn des DehnungsVorganges . zu einer größeren Auffaserung führt, als wie sie durch eine Längsdehnung hervorgerufen wird. Im allgemeinen ist jedoch dann eine geringere Auffaserung zu erwarten.If the embossing of the strip of material is different from one embossing consisting of protruding * elevations, the statement remains generally valid that a simultaneous stretching in the longitudinal and lateral direction at the beginning of the stretching process. leads to greater fraying than is caused by longitudinal stretching. In general, however, there is then one less fraying to be expected.
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Wenn z.B. ein Materialstreifen gedehnt wird, dessen Rasterung aus eingeprägten Vertiefungen besteht, führt dies zu einer geringeren Auffaserung als mit einem aus Erhebungen bestehenden Raster, da dl· eingedrückten Teile des Materialstreifens alle dieselben Dioke haben.If, for example, a strip of material is stretched, its rasterization is off there is embossed depressions, this leads to less fraying than with a grid consisting of elevations, since dl · indented parts of the material strip all have the same dioke to have.
Das Dehnen eines perforierten Materialstreifens führt, so lange au· ihm eine in Bereiche unterteilte Faser hergestellt werden kann, zu einer geringen Auffaserung, da wieder alle verbleibenden Fläohenteile des Materialstreifens dieselbe Dioke haben.The stretching of a perforated strip of material leads as long as au · a divided into areas fiber can be made for him to a minor fraying, back any remaining Fläohenteile strip of material have the same Dioke.
Weiterhin 1st es von besonderer Wichtigkeit, daß eine flache Faser sich leichter auffasert als eine runde Faser. Ein Raster aus Ausnehmungen oder Perforierungen, die verhältnismäßig dicht zusammenliegen und bei dem das im ursprünglichen Streifen verbleibende Material in den gefaserten Teilen desselben von nioht-flaoher Beschaffenheit ist, d. h» z.B. abgerundet oder zumindest von einer Breite, deren Größenordnung der Stärke des Streifens entspricht, läßt sich nicht einfach Auffasern. Ein in der Technik des Dehnens und Auffaserns von kalt ziehbaren Materlalstrelfen kundiger Fachmann wird das auf dem Materlalstrelfen aufzubringende Raster so wählen, daß die gewünschte Unterteilung in Bereiche erreicht wird. Die auf diese Weise hergestellten Fasern sind zumindest teilweise miteinander verbunden, was von dem anfänglich auf dem Streifen befindlichen Raster und dem Ausmaß und der Art der Dehnung abhängt. Das Ausmaß der zwischen den Fasern bestehenden Verbindung kann dadurch verringert werden, daß auf dem Materialstreifen ein Raster aus längsgeriohteten Nuten vorgesehen wird, und zwar im allgemeinen auf der anderen Seite als derjenigen, auf dem sich das zur Faserunterteilung führende Raster befindet, um das Aufspalten solcher Nuten zu erleichtern. Der Fachmann wird also in der Lage sein, eine gewünschte Form, eines aWs Längsnuten bestehenden Rasters an eine vorgegebene Form und Anordnung z.B. der auf dem Materialstreifen befindlichen Erhebungen anzupassen.It is also of particular importance that a flat fiber fray more easily than a round fiber. A grid of recesses or perforations which are relatively close together and in which the material remaining in the original strip in the fibrous parts of the same of a non-fluffy texture is, d. h »e.g. rounded or at least of a width the order of magnitude corresponds to the thickness of the strip, cannot simply be unraveled. One in the technique of stretching and unraveling of cold-drawable material strelves knowledgeable expert, the grid to be applied to the material strelfen is like this choose that the desired division into areas is achieved. The fibers produced in this way are at least partially connected together, which depends on the grid initially on the strip and the extent and type of stretching. The extent of the connection existing between the fibers can be reduced by creating a grid on the strip of material is provided from longitudinally straightened grooves, in general on the other side than that on which the grid leading to the fiber subdivision is located, in order to avoid the splitting of such To facilitate grooves. The person skilled in the art will therefore be able to create a desired shape of a grid consisting of longitudinal grooves to adapt a given shape and arrangement, e.g. of the elevations on the material strip.
-l8~ 009834/ H 22- l8 ~ 009834 / H 22
Das Material des Streifens hat ferner einen Einfluß auf die Beschaffenheit der Paser insoweit, als unterschiedliche Materialien in einem unterschiedlichen» Ausmaß Auf fasern, was an sieh bekannt ist. Wenn darüberhinaus der Materialstreifen ate einer Materialeischung zusammengesetzt ist, wird das Auffasern und da« Aufspalten In einzelne Fasern oft erleichtert, was auf die Ausrichtung des ge· sohmolzenen Materialee während des Ziehens des ursprünglichen Nate« rialstreifens zurückzuführen ist.The material of the strip also has an influence on the nature of the Paser insofar as different materials to a different »extent fiberising what is known by sight is. If, in addition, the strip of material is composed of a mixture of materials, the fibers will open and split up individual fibers are often relieved, which has a bearing on the alignment of the molten material during the drawing of the original surface. rialstreifens is due.
Hierdurch wird der besondere Vorteil erzielt, daß die la Sohmelmaterial vorhandene Ausrichtung in den Erhebungen bei« Dehnen Linien hervorruft, die eine Schwächung der Erhebungen bedeuten und somit das Aufspalten dieser Erhebungen erleichtern.This has the particular advantage that the alignment in the elevations in the case of "stretching" creates lines that weaken the elevations and thus facilitate the splitting of these surveys.
Es wurde z.B. ein gezogener, dünner Materialstrelfen von 0,254am» Dioke in einem hexagonalen Raster duroh Einpressungen geprägt, wobei zwischen den Einpressungen ein Abstand von 1,3 on bestand, und zwar in einem zweistufigen Verfahren, in dessen zweiter Stufe eine erhöhte Temperatur angewendet wurde.For example, a drawn, thin strip of material of 0.254 am » Dioke embossed in a hexagonal grid duroh indentations, with a distance of 1.3 on between the indentations, and although in a two-stage process, in the second stage of which an elevated temperature was used.
Bei einer Dehnung um 150OJi entstanden gröbere Fasern alt einem Denier-Grad von 50-200, die abwechselnd in feste, durchsichtige Teile und undurchsichtige, vielfaserige Teile von jeweils 5mm Länge unterteilt waren.Stretching around 150OJi produced coarser fibers Denier degrees from 50-200, which alternate in solid, transparent parts and opaque, multifilament parts, each 5mm in length were divided.
Bereich:610-680Range: 610-680
Bereich:4^0-580Range: 4 ^ 0-580
Dehnung(^) Durchsichtiger Bereich: Durchschnitt:64,0 ! Bereich: 49,0-71,0Elongation (^) Clear area: Average: 64.0 ! Range: 49.0-71.0
Bereich: 35,0-47,0Range: 35.0-47.0
-19- BAD ORIGINAL-19- ORIGINAL BATHROOM
009834/1822009834/1822
2Q048902Q04890
-19-RtiBfes|igkeit(g/Denier) Durchschnitt: 2,0-19- Resistance (g / denier) Average: 2.0
Dichte (g/ol) Durchsichtiger Bereich: 0Density (g / ol) Clear area: 0
Undurchsichtiger Bereich« 0,9056Opaque area «0.9056
Von Bedeutung ist es, daß bei dieser Ausführungsform die Gestalt der eventuelliWitstehenden Faser von der Gestalt der ursprünglichen Einpressungen abhängt. Obwohl das Dehnen wie beim vorigen Beispiel mit Hilfe von Walzen bewirkt werden kann, ist es ferner vorteilhaft« eirmVerfahrensschritt zusätzlich anzuwenden, bei dem ein mit Nadeln oder Stiften besetzter Rahmen oder eine solche Walze oder ähnliche zusätzliche Mittel zu einer mechanischen Auffaserung verwendet werden, um die in Bereiote mit verhältnismäßig gemischtem Denier-Grad unterteilten Fasern abzutrennen.It is important that in this embodiment the shape of any remaining fiber differs from the shape of the original Impressions depends. Although the stretching can be effected with the aid of rollers, as in the previous example, it is also advantageous to use a method step in which a Frame studded with needles or pins or such a roller or similar additional means are used for mechanical fraying be in order to get those in areas with relatively mixed Separate fibers divided by denier.
Fig. 6 zeigt einen Materlötstreifen, der beispielsweise mit einer geeigneten Prägewalze mit Nuten 16 versehen wurde. Diese können auch ein Fisohgrät-Raeter haben und/oder auf beiden Seiten des Materialstreifens vorgesehen aein. Ohne das Verfahren im einzelnen zu beschreiben, soll daraux hingewiesen werden, wie mit der Dehnung eines solchen Materialstreifens in Teilen 17 von größerer Abscherung eine stärkere Auffaserung auftritt, weil in diesen Teilen der Winkel gegenüber der Dehnungsrichtung größer ist als in den Teilen 18 mit einer niedrigeren Absoherung. Wiederum werden bei dieser Ausführungsflorm die Fasern so gebildet, daß sie im wesentlichen der Formgebung des Materialstreifens entsprechen, d. h. den zwischen den Nuten 16 liegenden Kämmen, was im Gegensatz steht zu dem zu Fig. 4 beschriebenen Verfahren.Fig. 6 shows a Materlötstrip, for example with a suitable embossing roller with grooves 16 was provided. these can also have a fishbone razor and / or on both sides of the strip of material provided aein. Without describing the process in detail, it should be pointed out, as with the stretching such a strip of material in parts 17 of greater shear a stronger fraying occurs because in these parts of the Angle with respect to the direction of elongation is greater than in the parts 18 with a lower Absoherung. Again, this will be Embodiment formed the fibers so that they are substantially correspond to the shape of the strip of material, d. H. the between the grooves 16 lying combs, which is in contrast to the method described with respect to FIG.
Fig. 7 zeigt zwei geschichtete Polymere, z.B. eine Schicht 19 aus Polypropylen und eine heterogen gemischte Schicht SO aus Polyamid und Polyproxylen. Wenn ein solcher Materialstreifen den zuvor beschriebenen Verfahren unterzogen wird, ist die Auffaserung der Schicht 20 mit dem he terogenen Gemisch sogar ausgeprägter als bei, uer dickenen Schicht 19 aus Polypropylen; dies ergibt eine Fa-Figure 7 shows two layered polymers, e.g., a layer 19 of polypropylene and a heterogeneously mixed layer SO of polyamide and polypropylene. When such a strip of material is subjected to the processes described above, the fibrillation is the Layer 20 with the heterogeneous mixture is even more pronounced than with the outer thick layer 19 made of polypropylene; this gives a fa-
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-20--20-
-30--30-
β·Γ mit einer voluminösen oder flockigen Oberflächenschicht, die eine Vielzahl von sehr kleinen Einzelfasern enthält, und zwar zusätzlich zu den auf die zuvor beschriebene Art gebildeten Einzelfasern. β · Γ with a voluminous or flaky surface layer that contains a large number of very small individual fibers in addition to the individual fibers formed in the manner described above.
Die Brfindungsgemäßen Verfahren und Produkte sind nicht auf die oben dargestellten Beispiele beschränkt. Es kann z.B. die aus Nuten bestehende Rasterung nach Fig. 4 für einen Materialstreifen verwendet werden, der ebenfalls parallel zu seinen Kanten verlaufende Rippen und Nuten aufweist; d. h.die unter einem Winkel zu den Kanten verlaufenden Nuten können auf die parallelen Rippen aufgebrachte kleinere Überlagerungen sein. Das Dehnen eines solchen Material-Streifens führt zu einem System aus einer bestimmten Anzahl, die der Zahlen der Rippen entspricht, von Paserbündeln aus sehr feinen Pasern, von denen jede eine Form hat, wie sie durch das im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Verfahren erreicht wird.The processes and products according to the invention are not limited to the examples shown above are limited. For example, the grid according to Fig. 4 consisting of grooves can be used for a strip of material which also has ribs and grooves running parallel to its edges; d. i.e. those at an angle to the edges extending grooves can be applied to the parallel ribs smaller overlays. The stretching of such a strip of material leads to a system of a certain number, which corresponds to the number of ribs, of very fine fiber bundles Pasern, each of which has a shape as related by that with the method described with Fig. 4 is achieved.
Es können auch andere Formen überlagerter Nuten verwendet v/erden, und es gibt einen durchgehenden Bereich aus genuteten Rastern, die zu einer bestimmten Form von erfindungsgemäß unterteilten Fefsern führen.Other forms of superimposed grooves can also be used, and there is a continuous area of grooved grids which lead to a particular shape of segmented windows in accordance with the invention to lead.
Ein mit quer verlaufenden Nuten versehener Materialstreifen z.B.^i bei dem die Nuten in einem rechten Winkel zur Dehnungsrichtung angeordnet sind, hat das Bestreben, in einem durch Dehnen und Auffaserung hergestellten System zu flicken und flünnen Faserberoichen zu führen. Die Bereiche haben einen unterschiedlichen Grad von Ausrichtung und unterschiedliche Eigen.?vhaften, und diese Unterschiede worden noch verstärkt, vienn bei einer niedrigen Temperatur eine erste Dehnung erfolgt und an diese eine Dehnung bei höherer Temperatur anschließt. Es ist jedoch ein Verfahren zum Herstellen von Fasern durch Dehnung einen mit tiefen la'ngsnuten versehene Materialstreifens bereits bekannt. Es ist möglich, dieses mit der Anwendung von flachen, quer verlaufenden Nuten zu kombinieren,A strip of material provided with transverse grooves, e.g. ^ i in which the grooves are arranged at a right angle to the direction of elongation are, has the endeavor in one by stretching and unraveling manufactured system to patch and thin fiber areas respectively. The areas have different degrees of orientation and different characteristics, and these differences been reinforced, vienn at a low temperature a first expansion takes place and this is followed by an expansion at a higher temperature. However, it is a method of manufacture of fibers by stretching a strip of material provided with deep longitudinal grooves already known. It is possible to combine this with the use of shallow, transverse grooves,
— c 1 —- c 1 -
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um ein mehrgesteuer;tes Aufspalten in verhältnismäßig glatte Faserbereiehe zu bewirken. Ein besonderes Beispiel hierfür besteht in der Dehnung eines 0,254mm dicken Materialstreifens aus Polypropylen, der mit 40 Nuten je Zentimeter versehen ist und auf den über die sich in Längsrichtung erstreckenden Kämme hin in ähnlicher Dichte' niedrigere Nuten in Querrichtung aufgeprägt wurden.a more controlled splitting into relatively smooth fiber areas to effect. A special example of this is the stretching of a 0.254mm thick material strip made of polypropylene, which is provided with 40 grooves per centimeter and on the ridges extending in the longitudinal direction in a similar density ' lower grooves were embossed in the transverse direction.
An Stelle des Dennens eines mit einem gleichförmigen Aufspalt-Rast er versehenen Materialstreifens (z.B. nach Fig.5)* kann daher ein warmer Materialstreifen mit Wassertropfen besprengt werden, um ein willkürliches Raster aus unterschiedlichen Kristallisierungsbereichen zu erhalten, was nach einer Dehnung zu einem System von Fasern mit willkürlieh unterteilten Bereichen führt, wie es in Fig. j5b dargestellt ist. .Instead of having one with a uniform split-detent he provided material strip (e.g. according to Fig. 5) * can therefore a warm strip of material is sprinkled with drops of water, in order to obtain an arbitrary grid of different crystallization areas, which after stretching results in a system of Fibers with arbitrarily divided areas, as in Fig. J5b is shown. .
Darüberhinaus ist es möglich, einen Materialstreifen aus Schaumstoff zu dehnen, der unterschiedlich stark in Form eines regelmäßigen oder willkürlichen Rasters zusammengepreßt wurde« In diesem Falle sollte berücksichtigt werden, daß· die dünnen Flächenbereiche einer Aufspaltung mehr Widerstand leisten als die dickeren Flächenbereiche, ·It is also possible to use a strip of foam material to stretch, which was compressed to varying degrees in the form of a regular or arbitrary grid «In this one Case should be taken into account that · the thin surface areas more resistance to splitting than the thicker surface areas, ·
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
-22- ■ ' ..-22- ■ '..
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