DE1660223C3 - Verfahren zur Herstellung endloser fadenartiger Gebilde mit thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

Bändchenquerschnitts steigende Tendenz, aus den In Vorrichtungen zur Herstellung von fadenartigen

Führungsorganen herauszuspringen, und die Zu- Gebilden aus Folienstreiien, bei denen sich an das

nähme <ier benötigten Spulenantriebsenergie, derar- Streckwerk der Aufwickelten anschließt, entspricht

tige flache Bändchen aufzuwickeln. die Aufwickelgeschwindigkeit der größten Geschwin-

Es ist zwar aus der USA.-Patentschrift 1986 979 5 digkeit des Folienstreifenlaufes, wie sie sich aus der

bekannt, einen flachen breiten Folienstreifen unmit- Verstreckung ergibt.

telbar vor dem Einlaufen in eine Spinntopfablage Die Führungsvorrichtung zum Verdichten des Fo-

durch einen Faltvorgang zu dublieren, bei welchem lienstreifens kann daher entweder unmittelbar vor

der Streifen über eine V-förmige Nut gezogen und dem letzten Galettensatz oder aber innerhalb oder

hierbei seine Längsachse auf den Nutengrund ausge- io auch hinter demselben gelegen sein. Sie kann aber

richtet wird. Jedoch behält der Folienstreifen dabei auch in besonderen Fällen im Bereich der /uifwik-

trotz der Verringerung seiner ursprünglichen Breite kelvorrichtung oder der Auflaufstelle auf den Wickel

seinen dünnen rechteckigen Querschnittsumriß wei- angeordnet sein.

terhin bei, so daß seiner Aufwicklung auf Spulen die Das Verdichten des Streifens kann in weiterer

obengenannten Hindernisse weiterhin im Wege ste- 15 Ausbildung der Erfindung in der Weise erfolgen, daß

hen würden. der zunächst flach geführte und gegebenenfalls um

Das gleiche tritt ein, wenn man gemäß der deut- seine Längsachse um etwa 90° verdrehte Folien-

schen Patentschrift 1127 535 Folienstreifen vor ih- streifen unter Spannung hochkant und in Ablenkung

rem Verstrecken mittels einer Heizdüse unregehnä- seiner Laufrichtung über einen quer zur Laufrichtung

Big in ihrer Längsrichtung faltet. Durch eine solche *o liegenden feststehenden oder umlaufenden, gegebe-

Düse lassen sich breite Streifen auf die Hälfte oder nenfaUs beheizten Überlauf- bzw. Umlenkkörper ge-

ein Drittel ihrer ursprünglichen Breite zusammenle- führt wird, wobei die Querschnittsverdichtung durch

gen. Im nachfolgenden Streckvorgang erhält der Fo- in Richtung der Streifenbreite wirkende Zugkräfte

lienstreifen aber wieder seinen schmalen rechteckigen erfolgt. Das Verdichten des Folienstreifens kann aber

Querschnittsumriß eingeprägt, bei dem die geringe 35 auch dadurch erreicht werden, daß der zunächst

Zunahme der Gesamtdicke durch die Faltung nicht flach geführte und gegebenenfalls in seiner Lauf-

ins Gewicht fällt, sondern sämtliche beschriebenen ebene um etwa *nⁿ ve irehte Folienstreifen unter

Aufwickelschwierigkeiten eines dünnen Rechteck- Spannung zwischen zwei den Folienstreifen beidseits

querschnitt« eintreten. berührenden, sich quer zur Streifenlaufebene kreu-

Ungedrehte fadenartige Gebilde aus nicht fibril- 30 zenden, drehbaren Überlaufwalzen geführt wird, wo-

lierten oder teilfibrillierten Folienstreifen sind aber bei die Querschnittsverdichtung durch die in Rich-

aus den verschiedenen Gesichtspunkten für viele tung der Streifenbreite zur Streifenmitte hin gerichte-

Weiterverarbeitungen sehr interessant, und es besteht ten Geschwindigkeitskomponenten der Überlaufwal-

daher die Notwendigkeit, solche ungedrehten faden- zen erfolgt.

artigen Gebilde auf einfache Weise zu sicheren Wik- 35 Solcherart zu annähernd elliptischem bzw. abge-

keln mit guten Fadenablagerungs- und Ablaufeigen- rundetem Querschnittsumfang verdichtete Bänder

schäften aufzuwickeln. können ohne weiteres wie übliche Rundfäden aufge-

Dcmentsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe wickelt werden, ohne daß ihr Querschnittsumfang

zugninde, breite und möglichst dünne verstreckte durch Verdrallung erzwungen ist, wobei unter gewis-

Folienstreifen aus thermoplastischem Material, die 40 sen Umständen durch eine spezielle Fixierung die

zum Fibrillieren neigen, ohne Drallgebung derart zu Aufrechterhaltung dieser Formgebung erleichtert

verformen bzw. vorzubeharideln, daß sie sich mit werden kann. Für den Aufwickelteil bieten sich in

gleichmäßiger Längsspannung zu einwandfreien bevorzugter Weise solche Spuleinrichtungen bekann-

Wickeln auf Spulhülsen aufwickeln und später bei ter Bauart an, wie sie beispielsweise in der deutschen

der Weiterverarbeitung von diesen auch ohne 45 Patentschrift 1 028 669 oder in der deutschen Ausle-

Schwierigkeiten wieder abziehen lassen. geschrift 1214 824 beschrieben sind, bei denen die

Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß vor- erfindungsgemäß verdichteten Bändchen mit in Abgeschlagen, daß die laufenden Folienstreifen durch hängigkeit von ihrer jeweiligen Spannung geregelter Zusammendrücken in Querrichtung in einer Führung Drehzahl mit der für die Weiterverarbeitung erzu einem kompakten Querschnitt mit annähernd el- 50 wünschten Genauigkeit zu Kreuzspulwickeln oder zu liptischem bzw. abgerundetem Umfang verdichtet länglichen kopsähnlichen Spulenkörpern beliebiger werden. Verlegungsart aufgespult werden.

Das Verdichten erfolgt zweckmäßigerweise an Es hat sich herausgestellt, daß die erfindungsge-

einer solchen Stelle des Folienstreifenlaufes, wo des- mäße Art der drallosen Querschnittsverdichtung zu

sen Laufgeschwindigkeit seiner Aufwickelgeschwin- 55 einem abgerundeten Querschnittsumfang unabhängig

digkeit entspricht — was vornehmlich im Bereich des von der Breite der Bändchen gleichbleibend gute

letzten Galettensatzes der Fall ist —, weil der mit je- Querschnittsresultate Hefert. Dies ist besonders fur

der Verstreckung bzw. Schrumpfung stets zwangläu- verstreckte Bändchen von größerer Breite (etwa ab

fig einhergehende Fixiereffekt dort schon abgeklun- 10 mm aufwärts und insbesondere ab 25 mm) von.,

gen ist. Daher kann durch einen eventuell unmittel- 60 Wichtigkeit, bei denen bisher die Aufwickelschwie-,

bar nächfolgenden Überlauf des verdichteten Folien- rigkeiten besonders kraß zutage traten. , ,■ ;

Streifens über gekrümmte Flächen der Zustand der Da die Qüerschnittsformung zwecks Vermeidung

dabei vorübergehend eintretenden Abflachung des der Zusammenpressung auf einen schmalen recnt-

vorher zu abgerundetem Umfang verdichteten Quer- eckigen Zustand sowie dessen Fixierung erfindungs-

schnitts nicht mehr fixiert werden. Vielmehr kann 65 gemäß erst nach dem Verstrecken der Folienstreifen

sich der Fölienstreifen nach Verlassen der gekrümm- und dem gleichzeitig damit zwangläüfig eintretenden

ten Flächen sofort wieder zu seiner kompakten Quer- Fixiereffekt durchgeführt wird, ergibt sich fur jpie er-

schttittsform aufrichten. findungsgemaß geformten fadenartigen Gebilde em-

mal, daß während der Verstreckung die Folienstrei- Erfindungsgemäß werden die flach geführten ver-

fen völlig eben und ungefaltet sind und somit die streckten Streifen vor dem Aufwickeln zu einem fagrößtmögliche Angriffsfläche für die Aufheizung auf- denartigen Gebilde von kompaktem Querschnitt mit weisen, so daß eine schnellere und gleichmäßigere annähernd elliptischem bzw. abgerundetem Umriß Durchwärmung eintritt und eine homogenere Orien- 5 verdichtet. Dies geschieht, wie in den F i g. 1 und 2 tierung der Makromoleküle erzielt wird, und zum an- näher dargestellt ist, in der Weise, daß der zunächst deren, daß die erfindungsgemäß querschnittsgeform- flach geführte Streifen in seiner Laufebene um etwa ten fadenartigen Gebilde eine vorübergehend er- 90° verdreht wird, wozu er beispielsweise durch eine zwungene Querschnittsabnachung sofort wieder auf- kammerartige Führung 17 geleitet wird. Sodann wird geben und ihren vorherigen abgerundeten Quer- io er hochkant und in Ablenkung seiner Laufrichtung schnitt wieder elastisch annehmen können. nach unten unter Spannung über einen quer zur

Zugleich kann durch die Wahl des Verstreckungs- Laufrichtung liegenden feststehenden oder umlaufengrades erreicht werden, daß je nach Wunsch beim den Überlauf- bzw. Umlenkkörper 18 geführt, wobei Verdichten des Querschnitts zu elliptischem oder ab- die Verdichtung durch die in Richtung der Streifengerundetem Umriß ein Fibrillieren erfolgt, gerade be- 15 querachse wirkenden Zugkräfte erfolgt,
ginnt oder aber ganz vermieden wird, wobei die be- In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kom-

kannte Erfahrung gilt, daß mit zunehmender Ver- bination von Überlauf- bzw. Umlenkkörper und Streckung die Neigung zum Fibrillieren wächst. Kammführung besonderer Art dargestellt, die auf

Die Anwendung einer offenen Führung zur erfin- einfache Weise das Verdrehen des Streifens und desdungsgemäßen Querschnittsverdichtung des ver- »o sen Verdichtung bewirkt. Das ortsfeste Rohr 19 ist streckten Bändchens ermöglicht bei Bruch eines mit einer Reihe von Bohrungen 20 versehen, in Bändchens eine schnelle und unabhängige Neuanle- welche in geringem Abstand voneinander speziell für gung auf der Spule und eine leichte Einführung in den Anwendungsfall gebogene sogenannte Haarnadie Führungsvorrichtung, so daß bei Betrieb keinerlei dein 21 eingesteckt sind, deren beide Schenkel 22 Störungen durch den Bruch eines Bändchens auftre- 25 und 23 senkrecht auf dem Rohr 19 stehen und aus ten können. diesem mindestens in der Foliestreifenbreite heraus-

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer ragen, wobei der eine Schenkel 23 an seinem oberen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Teil derart abgewinkelt ist, daß sich der Folienstrei-Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigt fen in den schmalen Schlitz 24 zwischen zwei solchen

F i g. 1 die Gesamtanlage zur kontinuierlichen 30 Nadeln leichter einführen läßt

Herstellung von endlosen fadenartigen Gebilden aus Der Überlauf- bzw. Umlenkkörper 18 oder 19

einer thermoplastischen Kunststoff-Folienbahn mit kann gegebenenfalls hoch erhitzbar eingerichtet sein, den Einrichtungen zum Verdichten und gegebenen- sofern ein Fixieren des zu abgerundetem Querfalls Fibrillieren der aus der Folienbahn geschnitte- schnittsumriß verdichteten Fadengebildes erwünscht nen und verstreckten Streifen sowie zum Aufwickeln 35 ist. Jedoch muß darauf geachtet werden, daß zwider Fadengebilde, sehen dem Überlauf- bzw. Umlenkkörper und even-

F i g. 2, 3 und 4 Einrichtungen zum Verdichten der tuell nachfolgenden Walzen oder Rollen ein genüverstreckten Folienstreifen gemäß F i g. 1 in vergrö- gend großer Abstand vorhanden ist, in welchem die ßertem Maßstab. Fixierung der Querschnittsform beendet sein kann.

,. Gemäß Fig. 1 besteht die Anlage üblicher Bauart 40 In Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel

, ... im wesentlichen aus der Schneckenstrangpresse 1 nut einer Einrichtung zam Verdichten des zum Fibrillie-

'^', Breitschlitzdüse 2, aus der Schneidevorrichtung 3, ren neigenden Folienstreifens dargestellt, wobei das

^l.'\'\ den Galettenböcken4 und5 nebst Heizkanal6 sowie Zusammendrücken des zunächst flachen verstreckten

^ll\,^! aus der Aufwickelvorrichtung 7. An Hand dieser An- Folienstreifens durch in Richtung der Streifenbreite

^ lage soll die Arbeitsweise und Durchführung des er- 45 zur Stfcifenmitte hin gerichtete Geschwindigkeits-

''·"! findungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. komponenten der Überlaufwalzen erfolgt, die auf ihn

^ Die aus der Breitschlitzdüse 2 in noch plastischem beim Überlaufen der beiden quer zur Streifenlauf-

i^c "Ί' Zustand austretende Folienbahn 8 ist beim Überlau- ebene gekreuzten drehbar eingerichteten Walzen 26

_f fen der Spannrollen 9, 10 insoweit verfestigt, daß sie und 27 einwirken. Diese Walzen 26 und 27 können

γ sich von den auf dem schwenkbarem Messerbalken 50 eine mattierte bis hochglanzpolierte Oberfläche auf-

... 11 sitzenden Klingen 12 in Streifen 13 zerschneiden weisen, die von der Art des Folienmaterials und dem

ⁿ läßt Diese Streifen 13 werden weiter durch die Grad der Verstreckung abhängig ist Es wurde gefun-

^j Streckzone geführt, die in bekannter Weise von Ga- den, daß bei zum Fibrillieren neigenden Folienstrei-

. letten 14 und 15 und einer zwischen ihnen angeordne- fen, also nach höherer Verstreckung, one mattierte

^StJ ten Heizeinrichtung 6 gebfldet wird. Die Drehzahl der 55 Oberfläche zu empfehlen ist, während eine hoch-

^sc ' Galetten 14 ist derart auf die Extnisionsgeschwindig- glanzpolierte Oberfläche für weniger verstreckte

l"? keit der Folienbahn 8 abgestellt, daß diese im Be- Bändchen, die noch nicht zum Fibrillieren neigen,

j reich der Spannrollen 9, 10 die zum sauberen Zer- vorzuziehen ist Eines besonderen Antriebs der WaI-

, schneiden notwendige Straffung erfährt Die Galetten zen bedarf es nicht, da diese von den Folienstreifen

_t^_h 15 laufen gegenüber den Galetten 14 mit erhöhter 60 mitgenommen und in Umlauf gehalten weiden. Der

J₁V₁ Drehzahl um, die den Verstreckungsgrad der Streifen Effekt der dargestellte Vorrichtung kanu dadurch

^₁' 13 in der Heizzone 6 bestimmt und im Bereich von verstärkt werden, daß vor den gekreuzten Walzen 26,

1:4 bis 1 :12 oder höher liegen kann. Vom Streck- 27 in relativ kurzem Abstand Führungswalzen 28, 29 werk 5 werden die verstreckten Folienstreifen zur angeordnet sind.

Aufwickelvorrichtung? geführt, die eine der Anzahl 65 Sofern für Vorrichtungen zur Herstellung fadenarder Streifen entsprechende Zahl von Spulköpfen 16 tiger Gebilde aus Folienstreifen zwischen dem Galetaufweist, deren Aufbau und Funktion in der deut- tenbock5 und der Aufwickelvorrichtung? noch eine sehen Patentschrift 1 028 669 näher beschrieben sind. Schrumpfstrecke vorgesehen sein sollte, was im ein-

zelnen jedoch hier zeichnerisch nicht dargestellt ist, dann würde am Ende der mit einer Heizvorrichtung versehenen Schrumpfstrecke ein dem Galettenbock5 ähnlicher Galettensatz angeordnet sein, dessen Umfangsgeschwindigkeit jedoch entsprechend dem Schrumpfungsgrad des Bändchens geringer ist

als die von Galettensatz S. Die zuvor in d nung beschriebenen Einrichtungen zum V des Bändchens zu einem kompakten Quersi annähernd elliptischem bzw. abgerundete schnittsumriß würden sich dann im Berei letzten Galettensatzes befinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

chende Änderung dear Streifenbreite ebenfalls jeder Patentansprüche: beliebige Titer herstellen. Selbstverständlich lassen sich auch beide Maßnahmen zugleich anwenden.

1. Verfahren zur Herstellung endloser fadenar- Darüber hinaus ist die Oberfläche der Folienstreitiger Gebilde aus thermoplastischen Kunststoffen, 5 fen im Vergleich zu der von runden Fäden bei gleinach welchem eine Folie in Längsstreifen zer- ehern Volumen wesentlich größer. Dies wirkt sich in schnitten wird und die Folienstreifen beim der Streckzone in einer schnelleren und gleichmäßi-Durchlaufen einer Streckzone, insbesondere un- geren Durchwärmung der Folienstreifen und einer ter Wärmeeinwirkung, monoaxial um ein Mehr- homogeneren Orientierung der Makromoleküle in faches ihrer Ursprungslänge verstreckt und gege- io der Längsrichtung zugunsten eines höheren Verbenenfalls fibrilliert sowie anschließend vor dem Streckverhältnisses und somit einer größeren Zugfe-Aufwickeln einer Querschnittsverdichtung unter- stigkeit aus.

worfen werden, dadurch gekennzeich- Schließlich neigen solche Folienstreifen um so

net, daß die laufenden Folienstreifen durch Zu- mehr zum Fibrillieren, je höher sie verstreckt sind

sammendrücken in Querrichtung in einer Füh- 15 und je geringer ihre Dicke ist bzw. wird. Das Fibril-

rumg zu einem kompakten Querschnitt mit annä- lieren, das durch eine auf sie ausgeübte Quer- oder

hemd elliptischem bzw. abgerundetem Umfang Torsionsbeanspruchung noch begünstigt wird, gibt

verdichtet werden. ihnen den Charakter von Faserbändern, die sich

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zwirnen lassen und als Webbänder, Bindegarne oder kennzeichnet, daß der zunächst flach geführte ao Taulitzen, insbesondere bei der Herstellung von Tep- und gegebenenfalls um seine Längsachse um pichen, Säcken, Seilen u.dgl. Verwendung finden, etwa 90° verdrehte Folienstreifen unter Span- Grundsätzlich können auf derselben Anlage fadennung hochkant und in Ablenkung seiner Lauf- artige Gebilde jeden beliebigen Titers hergestellt richtung über einen quer zur Laufrichtung liegen- werden, wobei man zweckmäßigerweise aus den vorden feststehenden oder umlaufenden, gegebenen- as erwähnten Gründen bemüht sein muß, eine möglichst falls beheizten Überlauf- bzw. Umlenkkörper ge- dünne Ursprungsfolie zu verwenden bzw. zu erzeuführt wird. gen und diese in entsprechend breite Streifen zu zer-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- schneiden, so daß nach deren Verstrecken Bändchen kennzeichnet, daß der zunächst flach geführte von beispielsweise nur 0,02 bis 0,08 mm Dicke, aber und gegebenenfalls in seiner Laufebene um etwa 30 4 bis 40 mm Breite oder mehr entstehen.

90° verdrehte Folienstreifen unter Spannung Das Aufwickeln dieser fadenartigen Gebilde erzwischen zwei den Folienstreifen beidseits beruh- folgt — wenn eine Fibrillierung herbeigeführt worrenden, sich quer zur Streifenlaufebene kreuzen- den ist — üblicherweise erst, nachdem durch Drallden, drehbaren Überlaufwalzen geführt wird. gebung ein garnähnlicher Verband gebildet worden

35 ist.

Das Aufwickeln von dünnen und breiten Streifen

aus nichtfaserigem Material erfolgt ebenfalls ohne

Komplikationen, wenn es wie in der USA.-Patentschrift 1994057 nach Behandlung mit einem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur 40 SchweUmittel vor der Aufwicklung beim Drallgeben Herstellung endloser fadenartiger Gebilde aus ther- durch eine Verdichterdüse gezogen wird, in welcher moplastischen Kunststoffen, nach welchem eine Fo- der Streifen zu einem kreisförmigen Querschnitt zulies in Längsstreifen zerschnitten wird und die Folien- sammengerollt wird.

streifen beim Durchlaufen einer Streckzone, insbe- Dagegen bereitet das Aufwickeln von noch nicht sondere unter Wärmeeinwirkung, monoaxial um ein 45 oder nur teilweise fibrillierten, unverformten Bänd-Mehrfaches ihrer Ur«prungslänge verstreckt und ge- chen wegen ihrer dünnen rechteckigen Querschnittsgebenenfalls fibrilliert sowie anschließend vor dem form zu brauchbaren Wickeln erhebliche Schwierig-Aufwickeln einer Querschnittsverdichtung unterwor- ketten, die mit Vergrößerung der Bändchenbreite zufen werden. nehmen. Denn das Aufwickeln solcher flachen fa-Die Herstellung derartiger ganz oder teilweise fi- So denartigen Gebilde führt bei der bevorzugten Fadenbiillierter oder nicht fibrillierter Fadengebilde ist im ablage in sogenannter wilder Wicklung zu einem gewesentlichen bereits in den deutschen Patentschriften störten Lagenaufbau und zu einer stark höckerigen 667234, 763 277 und 913 574 sowie in den deut- Wickeloberfläche, was Anlaß zu Verklemmungen sehen Auslegeschriften 1142987 und 1195428 be- und zu Brüchen beim Fadenabzug ist schrieben. Im übrigen lassen sich auf diese Weise 55 Daher müssen solche Sachen, fadenartigen Gebilde praktisch aus allen Thermoplasten solche Fadenge- in sogenannte Präzisionswicklung zu Spulenkörpern bilde herstellen. aufgewickelt werden, weil nur auf diese Weise die Die Herstellung von Kunststoffäden aus flachen Bändchenwindungen derselben Wickellage auf glei-Folienstreifen weist in mehrfacher Hinsicht wesent- eher Wickelhöhe liegen und eine glatte Wickeloberliche Vorteile auf. So ist es einfacher, auf Schnecken- 60 fläche ergeben, indem beispielsweise die Windungen strangpressen Flach- oder Blasfolien, aus denen die des Folgehubes sich genau zwischen die Windungen Folienstreifen geschnitten werden, herzustellen als des Vorhubes legen. Daraus folgt aber, daß bei jeder aus Lochdüsen eine entsprechende Menge von Fäden chargenweisen Änderung der Bändchenbreite der zu spinnen, da die Strangpressenwerkzeuge fließtech- Steigungswinkel der Bänchenverlegung in umständlinisch gümstiger ausgelegt werden können. Überdies 65 eher und zeitraubender Weise gesondert eingestellt ist bei gleichbleibender Streifenbreite durch einfaches werden muß.

Verstellen des Düsenspaltes jeder gewünschten Titer Als weitere Nachteile einer Aufwicklung flacher

einstellbar. Andererseits läßt sich durch entspre- Bändchen sind zu nennen die mit der Breite des