DE2022943A1

DE2022943A1 - Spin - drawing polyamides, polyesters and - polyolefins, to non-woven fabric

Info

Publication number: DE2022943A1
Application number: DE19702022943
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Christoph Michels
Original assignee: VEB CHEMIEFASERWERK SCHWARZA WILHELM PIECK
Current assignee: VEB CHEMIEFASERWERK SCHWARZA WILHELM PIECK
Priority date: 1969-07-31
Filing date: 1970-05-12
Publication date: 1971-02-11

Abstract

Polymers or their derivs. are melt spun through parallel spinneret hole rows and pass over two parallel guide bars which also act as drawing elements, and are united into a yarn sheet and drawn off. The yarn sheet is taken up and transported by two high-speed, highly uniform gas or steam streams, so that they remain parallel in the transport direction and are laid with opposite overlapping on an underlay, to form an entangled fibre web.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von textilen Flächengebilden.Method and device for the production of textile fabrics.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von textilen Flächengsbilden aus linearen thermoplastischen Hochpolymeren, bevoraugt aus Polyamiden, Polyastern, Polyolefinen und deren Derivaten und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing textiles Flat structures from linear thermoplastic high polymers, preferably from polyamides, Polyasters, polyolefins and their derivatives and a device for carrying them through of the procedure.

Es ist bekannt, daß für die Herstellung von nichtgewebten Faserflächengebilden eine Polymerschmelze durch sine Spinndüse mit einer zeilenförmig angeordneten Spinndüsenlockreihe unter Ausbildung von Endlosfäden extrudiert wird und diese mit Hilfe von primären Gas- bzw. Dampfströmen, die aus parallel zur Düsenlochrsihe angeordneten Schlitsdüsen austreten, abgezogen und anschließend in einem Führungskanal durch sekundäre Gas- bzw.It is known that for the manufacture of nonwoven fibrous sheets a polymer melt through its spinneret with a spinneret lock row arranged in a row is extruded with the formation of continuous filaments and this with the help of primary Gas or steam flows from slot nozzles arranged parallel to the row of nozzle holes exit, withdrawn and then in a guide channel through secondary gas respectively.

Dampfströme so transportiert werden, daß die Fäden in Parallellage der unter dem Führungskanal angeordnetan Wirrvliesbildungseinrichtung zugeführt werden.Streams of steam are transported so that the threads are in a parallel position which is arranged below the guide channel and fed to the random web forming device will.

Daw Verfahren hat den Nachteil, daß, bedingt durch die Schlitzläsen für die Zuführung der primären Gas- bzw. Dampfströme auf beiden Seiten der Düsenlochreihe, aus einer Spinndüse nur jeweils eine Fadenreine ersponnen werden kann. Weiterhin ist die Orientierung der Makromolcküle im Faden unvollständig, da sie ausschließlich durch Verzug direkt unterhalb der Spinndüse erreicht wird. Eine gesonderte Reckung der Fäden zur Erreichung einer vollständigen Orientierung der Makromoleküle ist nicht möglich, was dazu flihrt, daß die ersponnenen Flden eine hohe Dchnung besitzen, was zu einer ungenügenden Dimensionsstabilität des Vliesstoffes führt.Weiterhin sind zwei getrennte Systeme fur die Erzeugung der primären und sekundären Gas- bzw. Dampfströme notwendig.Daw method has the disadvantage that, due to the slit lasers for the supply of the primary gas or steam flows on both sides of the row of nozzle holes, only one thread can be spun from a spinneret. Farther the orientation of the macromolecules in the thread is incomplete because it is exclusively is achieved by warping directly below the spinneret. A separate stretching of the threads to achieve a complete orientation of the macromolecules not possible, which leads to the fact that the spun threads have a high Have elongation, which leads to insufficient dimensional stability of the nonwoven fabric Furthermore, there are two separate systems for generating the primary and secondary Gas or steam flows necessary.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Beseitigung der genannten Mängel die Herstellung eines Vliesstoffes hoher Dimensionsstabilität gestatten, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, unter maximaler Auslastung der Spinndüsenfläche, aus gedrllckt durch die Kapillarfadenenzahl pro Flächen einheit und unter Verwendung von nur einem System zur Erzeugung der Gas- bzw. Dampfströme, Endlosfäden zu erzeugen, die nach ihror Erspinnung in einem Arbeitsgung vergegen und gereckt und anschließend unter gegenseitiger Überiappung zu einem Wirrfaservlies abgelegt werden.The purpose of the invention is to provide a method and an apparatus create the production of a nonwoven fabric while eliminating the defects mentioned allow high dimensional stability, the invention is based on the object to create a method and an apparatus which allow under maximum Utilization of the spinneret area, expressed by the number of capillary threads per Area and using only one system to generate the gas or steam streams to produce continuous filaments, which after their spinning in one workgung pegged and stretched and then overlapping each other to form a tangled fiber fleece be filed.

Es wurde gefunden, daß nan Vliesstoffs hoher Dimensiomantabilität erhält, wenn man die Schmelze eines thermoplastischen Polgmoren durch eine Eund- bzw.It has been found that nonwoven fabrics have a high dimensional mantability obtained when the melt of a thermoplastic Polgmoren through an Eund- respectively.

Rechteckdüss mit mchreren parallel zueinander angeordneten Dusanlochreiben entradiert und die sich bildenden parellolen Fadenscharen über zwei Leitstäbs, die gleichseitig als Reckergune dienen, zu einer Padenbahn voreinigt und in dieser Form der Abzugevorrichtung zufährt. Im der Absugsvorrichtung wird die Redenbahn von zwei unter einem geringen Winkel zur Fadenrichtung angreifenden Gas- bzw.Rectangular nozzle with several shower holes arranged parallel to one another cleared and the parelloles of thread that are formed over two Leitstäbs, the Serve as a stretcher gun at the same time, pre-unified into a pad track and in this form the extraction device closes. In the suction device, the speech path of two under a minor Angle to the thread direction attacking gas respectively.

Dampfströmen erfaßt und so transportiert, daß die Fäden die Abzugsvorrichtung in Parallellage verlassen.Detected steam streams and transported so that the threads the take-off device left in parallel position.

Die parallele Fadenbahn wird auf einer sich radi' gleichförmig und horisontal hin-und her-bewegenden Siebtrommel, die unter Vakuum steht, unter gegenseitiger Überlappungzu einem Sirrfaservlies abgelegt.The parallel thread path will be on a radi 'uniform and horisontal reciprocating sieve drum, which is under vacuum, under mutual Overlap laid down to form a sirrup fiber fleece.

Das gebildete Wirrfaservlies wird kontinuierlich von der Siebtrommel abgenommen und Ilber ein Förderband der Verfrestigungseinrichtung, einem Walsenkalander, zugeführt, wo es bei erhähten Temperaturen verfestigt wird.The random fiber fleece formed is continuously removed from the sieve drum removed and Ilber a conveyor belt of the solidification device, a whale calender, fed, where it is solidified at elevated temperatures.

Die Vorrichtung sur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Ertruder mit Spinnkopf und Düsenplatte, auf welcher mchrere zeilenförmige Spinndüsenlochreihen parallel zueinander so angrordnet sind, daß bei der ProJektion auf eine Linie das erste Spinndüsenloch der letzten Reihe vor dem zweiten Spinndüsenloch der ersten Reihe zu liegen kommt.The device for carrying out the method according to the invention consists of a rudder with spinning head and nozzle plate on which several line-shaped Spinneret hole rows are arranged parallel to each other so that when projecting on a line the first spinneret hole of the last row before the second spinneret hole the first row comes to rest.

Die sich anschließenden Leit- bzw. Rsckorgane bestehen aus zwei beheizbaren Stäben, die in einem bestimmten Abstand voneinander starr, um ihren gemeinsamen Mittelpunkt aber drehbar angeordnet sind.The adjoining guide or back elements consist of two heatable ones Rods that are rigid at a certain distance from each other to their common Center but are rotatably arranged.

Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört weiterhin die Abzugsvorrichtung, bestchend aus dem Anströmkanal zur Ausbildung von Gas- bzw. Dampfströmen hoher Gleichmäßigkeit und Geschwindigkeit, dem Fadenkanal tur Kräfteübertragung und dem Diffusor zur Umwandlung von kiaetiuoher in Druckenergie.The device according to the invention also includes the trigger device, Impressive from the inflow channel for the formation of gas or vapor flows of high uniformity and speed, the Fadenkanal tur power transmission and the diffuser for conversion of kiaetiuoher in pressure energy.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt eine Kombination von Elementen dar, die teilweise bekannt und zum Teil neu sind, in der erfindungsgemäßen Anordnung aber eine höhere technische Aufgabe erfüllen und somit neben einer wesentlichen Qualitätserhöhung des Vliesstoffes sur Verbesserung dbr Ukonomie durch erhöhte Kapazitätsauslastung führt. Mit diesem Verfahren wird ein Vliesstoff hoher Dimensionsstabilität erhalten. Das Verfahren ist unter minimaler Lärmentwicklung durchführbar.The device according to the invention represents a combination of elements represent, some of which are known and some of which are new, in the arrangement according to the invention but fulfill a higher technical task and thus next to an essential one Increase in the quality of the nonwoven fabric to improve the economy through increased capacity utilization leads. With this method, a nonwoven fabric with high dimensional stability is obtained. The procedure can be carried out with minimal noise generation.

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert werden. In der daaugchörigen Zeiohnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorriohtung zur Herstellung von Vliesstoffen, Fig. 2 eine Düsenplatte mit der erfindungsgemäßen Anerdnung der Düsenlöcher, Pig, 3 eine schematische Darstellung der Reokorgane während des Betriebes.The invention is illustrated below using a few examples will. In the accompanying drawing: FIG. 1 shows a schematic representation the Vorriohtung for the production of nonwovens, Fig. 2 a nozzle plate with the Grounding of the nozzle holes according to the invention, Pig, 3 a schematic representation the reoccurring organs during operation.

In Fig. 1 wird die Polymerschmelze duroh eine Rechteckspinndüse 1 extrudiert. Die sich bildenden parallelen Fadanscharen 2 gelangen in freiem Fall über die beheizbaren Leitstäbe 3 zu der Abzugevorrichtung 4. In dieser wird die Fadenbahn von zwei unter einem geringen Winkel angreifenden Gas- bzw. Dampfströmen 5 von hoher Gleichmäßigkeit und hoher Geschwindigkeit erfaßt und so transportiert, daß die Fäden die Abzugsvorrichtung in Parallellage verlassen. Die Gas- bzw. Dampfströme gelangen über den Diffusor 6 in die Atmosphäre. In dieser Anfchrweise wird die Orientierung der Makromolekttle ausschließlich durch Verzug eingestellt.In Fig. 1, the polymer melt is through a rectangular spinneret 1 extruded. The parallel fadans 2 that are formed arrive in free fall Via the heatable guide rods 3 to the extraction device 4. In this, the Thread path of two gas or steam streams attacking at a small angle 5 captured by high uniformity and high speed and transported in such a way that that the threads leave the take-off device in a parallel position. The gas or steam flows enter the atmosphere via the diffuser 6. In this approach, the orientation the Makromolekttle ceased exclusively by default.

Duroh Drehen der beheizten Leitstäbe z. z. 3. um 900 (siehe Fig. 3) wird die Fadenbahn umgelenkt, abgcbremst und die Einzelfilamente wieder aufgeheizt.Duroh turning the heated guide rods z. z. 3. at 900 (see Fig. 3) the thread path is deflected, slowed down and the individual filaments are reheated.

Jetst stellt sich eine Reckung der Fäden zwischen den Leitstäben 3 und der Abzugevorrichtung 4 ein.There is now a stretching of the threads between the guide rods 3 and the extraction device 4.

Der sich einstellende Reckgrad ist eine Funktion der Temperatur und der Oberflächenbeschaffenheit der Leitstäbe sowie ihrer Stellung. Bei dieser Betriebzweise wird die Orientierung der Makromoleküle einerseits durch Verzug direkt unterhalb der Spinndüse und andererseits durch die gesonderte Reckung zwischen Leitergan und Abzugsvorrichtung erreicht. Die die Abzugsvorrichtung verlassenden Einzel filamente werden auf der sich radial gletohftlrmig und horizontal hin-und her-bewegenden Siebtrommel 7, die gleichzeitig unter Vakuum steht, unter gegenseitiger Überlappung au einem Wirrfaservlies abgelegt, da die Transportgeschwindigkeit der Siebtrommel nur einen Bruchteil der Fadananlieferungsgeschwindigkeit beträgt. Das gobildste Wirrfaservlies wird kontinuierlich von der Siebtrommel 7 abgenommen und über ein Förderband der Verfestigungseinrichtung, einem Walsenkalander, zugeführt. wo es bei erhöhten Temparaturen verfestigt wird.The degree of stretching established is a function of the temperature and the surface properties of the guide rods and their position. With this operating mode the orientation of the macromolecules is on the one hand by warping directly below the spinneret and on the other hand by the separate stretching between the conductor element and Trigger device reached. The individual filaments leaving the take-off device are placed on the sieve drum, which moves horizontally back and forth in the shape of a radial tube 7, which is at the same time under vacuum, with mutual overlap on one Random fiber fleece is deposited because the transport speed of the sieve drum is only one Fraction of the Fadan delivery speed. The Gobildste tangled fiber fleece is continuously removed from the sieve drum 7 and via a conveyor belt Solidifying device, a whale calender, fed. where it is at elevated temperatures is solidified.

Fig. 2 seigt die Anordnung der Spinndüsenlöcher auf der Düsenplatte, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 1 Vorwendung findet. Bei dieser Anordnung sind mehrere geradlinige Spinndüsenlochreihen parallel zusinander so angeordnet, daß bei der Projektion auf eine Linie das erste SpinndüsenlSob der letzten Reihe vor dem zweiten Spimndüsenloch der ersten Reihe zu liegen kommt.Fig. 2 shows the arrangement of the spinneret holes on the nozzle plate, as it is used in the method according to the invention according to FIG. At this Arrangement, several straight rows of spinneret holes are arranged parallel to each other in such a way that that when projecting onto a line, the first spinneret lSob in the last row in front of the second spinneret hole the first row comes to rest.

Beispiel 1: Polykaprolaktem (Lösungsviskosität in 96%iger H2S04 - 2.26) wird in einem Extruder aufgesohmolzen und Über eine Spinnpumpe einer auf 280 °C aufgeheisten Spinndüse zugeführt. Die Spinndüse hat 8 Düsenlochreihen (Länge pro Reihe 240 mm, Düsenloehansshl pro Reihe 60, Düsenlochdurchmesser 0,30 mm), die parallel im abatand von 6 mm so angeordnet sind, daß das erste Düsenloch jeder folgenden Reihe um 0,5.1 mm (a - 1-7) gegenüber der ersten Reihe versetzt war.Example 1: Polycaprolactem (solution viscosity in 96% H2S04 - 2.26) is melted in an extruder and one to 280 via a spinning pump ° C heated spinneret. The spinneret has 8 rows of nozzle holes (length 240 mm per row, nozzle hole diameter 60 per row, nozzle hole diameter 0.30 mm), the are arranged parallel at a distance of 6 mm so that the first nozzle hole every following Row was offset by 0.5.1 mm (a - 1-7) from the first row.

Die austretenden Fadenscharen gelangen durch freien Fall ueber die zunächst waagerecht angeordneten Leitorgane su der 2000 mm von der Düse entiernten Abzugsvorrichtung. Duroh das am Einlaufschlitz wirkende Vakuum werden die Filamente erfaßt und in Parallellage durch die Abzugsvorrichtung transportiert.The emerging thread sheets get over the by free fall initially horizontally arranged guide elements su the 2000 mm removed from the nozzle Trigger device. The filaments become through the vacuum acting at the inlet slot detected and transported in parallel by the take-off device.

Die Abzugsvorrichtung besitzt folgende Abmessungen: Einlaßschlitz 250 mm Länge und 4 mm Breite Auslaßschlitz 250 mm Länge und 30 mm Breite Vertikale Kanallänge 1500 mm, Winkel des Gesstromes zur Fadenrichtung beträgt 10°.The take-off device has the following dimensions: inlet slot 250 mm long and 4 mm wide outlet slot 250 mm long and 30 mm wide vertical Channel length 1500 mm, angle of the Gesstromes to the thread direction is 10 °.

Nach einer gewissen Einlaufzeit werden die auf 200 O aufgeheizten Leitorgane (Silitstäbe von 100 mm Durchmesser) um 900 gedreht, wodurch die Fadenbahn umgelenkt und der Rsckprozeß eingeleitet wird.After a certain running-in period, they are heated to 200 O Guide organs (silicon rods of 100 mm diameter) rotated by 900, whereby the thread path diverted and the reverse process is initiated.

In einem Abstand von 500 mm unterhalb der Abzugevorrichtung befindet sich eine radial, gleichförmig und horizontal hin-und her-bewegende unter Ünterdruck stehende Siebtrommel, auf welcher die Filamente zu einem Wirrfaservlies abgelegt werden. Die absolute Fadananlieferungsgeschwindigkeit beträgt 1000 m/min.Located at a distance of 500 mm below the trigger device radially, uniformly and horizontally moving back and forth under negative pressure Standing sieve drum on which the filaments are deposited to form a tangled fiber fleece will. The absolute Fadan delivery speed is 1000 m / min.

Das gebildete Wirriaservliev wird kontinuierlich von der Siebtrommel abgenommen, ueber ein Förderband einem Walzenkalander zugeführt und dort bei 200 cc verfestigt.The formed tangled fleece is continuously removed from the sieve drum removed, fed to a roller calender via a conveyor belt and there at 200 cc solidified.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Process for the production of textile fabrics from thermoplastic High polymers, preferably made of polyamides, polyesters, polyolefins and their derivatives, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the melt of the polymer through several rows of spinneret holes arranged parallel to one another are extruded, the parallel thread bundles that form over two guide rods, which are at the same time serve as stretching organs, combined to form a thread web and a take-off device are supplied, in which the, thread path of two gas or steam streams higher Uniformity and high speed are detected and transported so that the Threads leave the take-off device in a parallel position and then under each other Overlap can be placed on a pad to form a random fiber fleece.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 consisting from melting element, whose plate, with the parallel rows of spinneret holes the nozzle plate (1) are arranged so that the nozzle holes in a projection on a Relhe all lie in one line, then from two heated rods (3) existing guide or stretching organ, then rotatable around its common center is, take-off device (4) with inflow channel, thread channel and diffuser (6) and sieve drum (7) for storing the fleece.