DE2118593B2 - Process for the production of yarns from a drawn polymer film - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Garnen aus einem verstreckten Polymerfilm r> entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing yarns from a stretched polymer film according to the preamble of claim 1.
Dieses durch die DE-OS 19 51 571 bekannte Verfahren hat sich in der Praxis bewährt, jedoch erschien es wünschenswert, die Durchführung des Verfahrens so zu gestalten, daß man Fasern — und daraus Garne — mit besonderen, vorbestimmten Eigenschaften erhält.This method known from DE-OS 19 51 571 has proven itself in practice, but it appeared desirable to make the implementation of the method so that you fibers - and yarns from it - with receives special, predetermined properties.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Garnen aus o:inem verstreckten Polymerfilm, bei dem die Bedingungen beim Zerfasern des vorher geschlitzten Films durch Streck-Reißen so v> gewählt sind, daß sich die resultierenden Stapelfasern durch Eigenschaften auszeichnen, die sie zur Herstellung von einheitlichen, zugfesten Garnen besonders geeignet machen.The object of the invention is therefore a process for manufacturing yarns from o: INEM stretched polymer film, in which the conditions at defibering of the previously slotted film by stretching tearing are so v selected> that the resultant staple fibers are characterized by properties that the Making the production of uniform, high-tensile yarns particularly suitable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem durch die DE-OS 19 51 571 bekannten Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this object is achieved in the method known from DE-OS 19 51 571 by the im characterizing part of the claim specified measures resolved.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es in vielen Fällen von Vorteil, wenn das den Reißwalzen zugeführte Netzwerk so regelmäßig wie möglich ist. Im Idealfall, nämlich bei völliger Regelmäßigkeit, wi-rde das Netzwerk dann eine Anzahl von in Längsreinen gleichmäßig über die ganze Breite verteilten Schlitzen aufweisen, die alle gleich lang bo und vom nächsten Schlitz in der Reihe durch den gleichen Abstand getrennt wären. Ein derartiges regelmäßiges Netzwerk würde, wenn es in die Breite gezogen würde, ein regelmäßiges Netz mit quadratischen oder rhomboiden Lücken bilden, etwa in der Art μ von Streckmetall, wobei die noch untereinander verbundenen Stellen der nichtgeschlitzten Teile des Filmes als K-Punkte bezeichnet werden können. Beim Zerreißen würde dann ein solches Fasernetz ausschließlich an solchen »K-Punkten« reißen, woraus ersichtlich ist, daß sich die Regelmäßigkeit des Netzwerkes günstig auf die Gleichmäßigkeit der erfindungsgemäß erhältlichen Fasern und Garne auswirktIn the practical implementation of the method according to the invention, it is advantageous in many cases to when the network fed to the tear rolls is as regular as possible. Ideally, namely at of complete regularity, the network would then be a number of in longitudinal straight lines evenly over the whole Have wide distributed slots, all of the same length bo and would be separated from the next slot in the row by the same distance. Such a thing regular network, if stretched out, would become a regular network with squares or form rhomboid gaps, for example of the type μ of expanded metal, which are still among each other connected points of the non-slit parts of the film can be referred to as K-points. At the Such a fiber network would then only tear at such "K-points", from which it can be seen is that the regularity of the network favorably affects the uniformity of the inventively obtainable Fibers and yarns
Da der Abstand t/in cm zwischen den Reißwalzen die größte Länge der entstehenden Fasern bestimmt, ist sein Wert von erheblichem Einfluß auf die Eigenschaften des aus diesen Fasern herzustellenden Garnes.Since the distance t / in cm between the tearing rollers determines the greatest length of the resulting fibers its value has a considerable influence on the properties of the yarn to be produced from these fibers.
Dabei ist die Einhaltung des Bereichs von 0,95 bis 5 für χ (siehe Formel in Anspruch 1) für das vorliegende Verfahren ausschlaggebend. Zweckmäßig ist es, wenn χ zwischen 1 und 2 liegt, da man dann ein weitgehend quadratisches Stapelfaserdiagramm erhält Bei der Herstellung von Garnen wird allgemein ein solches Stapelfaserdiagramm als besonders wünschenswert betrachtet. Würde man für χ einen Wert unter 0,95 wählen und daher nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeiten, so würde man finden, daß zwar die maximale Stapellänge der resultierenden Fasern auch dann gleich der Länge des Walzenabstandes ist, daß man jedoch unterhalb dieser maximalen Faserlänge mit einer ganz unregelmäßigen Faserlängenverteilung bis hinab zu sehr kurzen Fasern rechnen muß. in diesem Fall entspricht dann das Stapelfaserdiagramrn hinsichtlich der Länge demjenigen, das man durch 3treck-Reißen von üblichen fortlaufenden Fasersträngen erhältCompliance with the range from 0.95 to 5 for χ (see formula in claim 1) is crucial for the present method. It is useful if χ is between 1 and 2, since a largely square staple fiber diagram is then obtained. In the production of yarns, such a staple fiber diagram is generally considered to be particularly desirable. If one were to choose a value below 0.95 for χ and therefore not work according to the method according to the invention, one would find that although the maximum staple length of the resulting fibers is then equal to the length of the roller spacing, one would, however, be below this maximum fiber length with a very irregular fiber length distribution down to very short fibers must be expected. In this case, the length of the staple fiber diagram corresponds to that which is obtained by stretch-tearing of conventional continuous fiber strands
Wählt man in Obereinstimmung mit der Erfindung für Afeinen Wert von mehr als 2, so erhält man innerhalb der Grenzen der nachfolgenden Verarbeitungsstufen ebenfalls eine recht breite Stapellängenverteilung, jedoch wird bei gewissen Anwendungszwecken dieser Nachteil durch den Vorteil einer größeren mittleren Stapellänge ausgeglichen. Sollte allerdings * den Wert von 5 überschreiten, so geht die Tendenz zur Bildung von Einzelfasern zurück und es bleiben Teile der Netzstruktur erhalten.If, in accordance with the invention, a value of more than 2 is selected for A, one obtains within the The limits of the subsequent processing stages also have a fairly broad stack length distribution, however this disadvantage is due to the advantage of a larger average stack length in certain applications balanced. However, if * should exceed the value of 5, the tendency is to form Individual fibers back and parts of the network structure are retained.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die durch Streck-Reißen erhaltenen Stapelfasern am Ende nicht stumpf bzw. viereckig sind, sondern an ihrem Ende in feine Spitzen auslaufen, ganz anders wie bei vielen üblichen Streck-Reiß-Verfahren, wo die Fasern abrupt abreißen. Solche federartigen Faserspitzen verbessern beim Verspinnen der Fasern zu Garnen den Zusammenhalt der Fasern, ohne daß sie aus diesen abstehen.Another advantage of the method according to the invention is that the stretch-rupturing The staple fibers obtained are not blunt or square at the end, but in fine points at their end run out, very different from many conventional stretch-tear processes, where the fibers tear off abruptly. Such feather-like fiber tips improve the cohesion when the fibers are spun into yarns of the fibers without protruding from them.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, kann man beim erfindungsgemäßen Verfahren das Stapeldiagramm der erzeugten Stapelfasern auf recht genaue Weise einstellen. Durch die erfindungsgemäß angewandte besondere Art des Streck-Reißens des zerfaserten Films kann man auf einfache Weise und ohne Kardierstufe einen Kammzug für Garn erzeugen oder man kann auch unmittelbar ein Garn herstellen, indem man den zerfaserten Film während seines Durchgangs eine entsprechende Spinnmaschine unter Verstrecken zerreißt. In beiden Fällen ist es besonders vorteilhaft, wenn man Einrichtungen vorsieht, welche die Fasern innerhalb der Streck-Reiß-Zone kämmen oder zerreißen. As can be seen from the above, one can use the stack diagram in the method according to the invention of the staple fibers produced in a fairly precise manner. By the invention applied A special kind of stretch-tearing of the frayed film can be done in a simple manner and without Carding stage produce a top for yarn or you can also produce a yarn directly by the fiberized film is stretched through a suitable spinning machine during its passage tears. In both cases it is particularly advantageous if one provides devices which the fibers comb or tear within the stretch-tear zone.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können viele polymeren Stoffe mit Erfolg verwendet werden, z. B. Homo- und Copolymerisate von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylnitril sowie Polyester und Polyamide. Bevorzugte Ausgangsstoffe sind Homo- oder Copolymerisate von Lactonen, insbesondere Polypivalolacton, und von Monoolefinen, wie Äthylen und Propylen. Besonders geeignete Ausgangsstoffe sindMany polymeric materials can be used with success in the process of the present invention, e.g. B. Homo- and copolymers of vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylonitrile and polyester and Polyamides. Preferred starting materials are homo- or copolymers of lactones, in particular Polypivalolactone, and monoolefins such as ethylene and propylene. Particularly suitable starting materials are
Polyäthylen oder Polypropylen von hoher Dichte in allen bekannten Variationen.High density polyethylene or polypropylene in all known variations.
Die Erfindung sei anhand der Beispiele und der Zeichnung näher erläutert:The invention will be explained in more detail with reference to the examples and the drawing:
Vier Filmbänder TQe 7,5 cm breit) aus verstrecktem, 40 μπι dickem Polypropylen wurden von dein Spulengatter 10 über eine Zugeinrichtung 12 dem Einführ-Walzensystem 14 des Fibrillators 16 zugeführt. Das Spannen der Bänder Γ wurde durch eine Spanneinrichtung 18 am Spulengatter 10 und durch die Zugeinrichtung 12 bewirkt Die einzelnen Uänder Γ wurden dem Fibrillator 16 mit gleicher Spannung zugeführt Das Einführ-Walzensystem 14 bestand aus drei Einzelwalzen, zwischen denen das Band auf beliebige Weise, beispielsweise gemäß der Zeichnung, durchgeführt werden kann.Four film strips TQe 7.5 cm wide) made of stretched, 40 μm thick polypropylene were fed from the creel 10 via a pulling device 12 to the infeed roller system 14 of the fibrillator 16. The tensioning of the tapes Γ was effected by a tensioning device 18 on the creel 10 and by the pulling device 12. The individual Uänder Γ were fed to the fibrillator 16 with the same tension according to the drawing, can be carried out.
Das Einführwalzensystem 14 steuerte die Eimrittsgeschwindigkeit der Bänder T und leitete sie mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit einer mit Nadeln besteckten Fibrillierwalze — 20 bis 21 cm Durchmesser — zu; die Walze war so mit Nadeln besteckt, daß auf 10 cm Ί6 Nadelreihen treffen und in jeder Reihe 16 Nadeln je cm vorhanden waren, und rotierte in der angegebenen Richtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die 2,5mal größer war als die Laufgeschwindigkeit der Filmbänder T. The infeed roller system 14 controlled the entry speed of the strips T and fed them at a certain constant speed to a fibrillation roller equipped with needles - 20 to 21 cm in diameter; The roller was equipped with needles in such a way that there were 10 cm Ί6 rows of needles and there were 16 needles per cm in each row, and it rotated in the indicated direction at a peripheral speed that was 2.5 times greater than the running speed of the film tapes T.
Die Filmbänder Tliefen zunächst um eine mit Gummi belegte Führungsrolle 22 (6,5 cm Durchmesser), die so nahe wie möglich an der Fibrillierwalze 20 angeordnet war, und kamen dann mit den auf der Fibrillierwalze 20 angeordneten Nadeln in Eingriff. Die Länge des Bogens, auf dem die Bänder auf der Fibrillierwalze 20 anlagen, konnte durch die Lage der Führungsrolle 22 relativ zu dem Punkt, an welchem die zerfaserten Filmbänder T von der Fibrillierwalze 20 abgenommen wurden, eingestellt werden. Als zweckmäßig erwies sich eine Bogenlänge von 15 cm.The film tapes T looped around a rubberized guide roller 22 (6.5 cm diameter) positioned as close to the fibrillation roller 20 as possible, and then came into engagement with the needles positioned on the fibrillation roller 20. The length of the sheet on which the tapes rested on the fibrillation roller 20 could be adjusted by the position of the guide roller 22 relative to the point at which the fiberized film tapes T were removed from the fibrillation roller 20. An arc length of 15 cm proved to be expedient.
Beim Durchgang über die Fibrillierwalze 20 wurden die Filmbänder Tdurch die Nadeln derart geschlitzt, daß sie ein Netzwerk aus untereinander verbundenen Einzelfasern bildeten. Die auf diese Weise aufgefaserten Filmbär.der Γ wurden durch ein System von Platten 24, die in nächster Nähe der Fibrillierwalze 20 derart angeordnet waren, daß ihre Stellung gegeneinander und gegenüber der Fibrillierwalze 20 leicht zu verändern war, von der Fibrillierwalze abgenommen Dir Aufgabe der Platten 24 bestand neben dem Abstreifen der aufgefaserten Filmbänder von der Fibrillierwalze 20 darin, dessen Spannung zu ändern und die freien Enden von gerissenen Fasern zu kontrollieren. Da ein Verzerren des Fasernetzes nicht wünschenswert ist, waren die Nadeln der Fibrillierwalze 20 so aus der radialen Richtung geneigt, daß sie sich senkrecht zur Ebene des Netzes nach hinten neigten. Der Neigungswinkel war größer als der Winkel der Grenzreibung, so daß das Material leicht von den Nadeln abgleiten konnte. Die Nadeln oder Stifte konnten auf der Walze so angeordnet sein, daß sich der Neigungswinkel einstellen ließ. Die vier Filmbänder wurden über das Abzugswalzensystem 26, das in seinem Aufbau dem Einführwalzensystem 14 entsprach, aus dem Fibrillator abgezogen.As the film tapes T passed over the fibrillation roller 20, the needles slit them in such a way that they formed a network of interconnected individual fibers. The defibrated in this way Filmbär.der Γ were through a system of plates 24, arranged in close proximity to the fibrillating 20 such that its position was easy to change from one another and with respect to the fibrillating 20, abgenomme of the fibrillating n you object of the In addition to stripping the frayed film strips from the fibrillation roller 20, panels 24 consisted in changing its tension and checking the free ends of torn fibers. Since distortion of the fiber network is undesirable, the needles of the fibrillation roller 20 were inclined from the radial direction so that they inclined backwards perpendicular to the plane of the network. The angle of inclination was greater than the angle of the boundary friction so that the material could easily slide off the needles. The needles or pins could be arranged on the roller so that the angle of inclination could be adjusted. The four film strips were drawn off from the fibrillator via the take-off roller system 26, the structure of which corresponded to the infeed roller system 14.
Die Oberflächengeschwindigkeit der Abzugswalzen war etwas (etwa 1%) größer als diejenige der Einführungswalzen, wobei der Geschwindigkeitsunterschied einstellbar war.The surface speed of the nip rolls was slightly (about 1%) greater than that of the Feed rollers, the speed difference being adjustable.
Nach Durchgang durch das Abzugswalzensystem 26 passierten die Filmbänder eine Präpariereinrichtung 28, mit deren Hilfe darauf aus einem Flüssigkeitsbad eine (z. B. eine antistatische) aufgebracht wurde. Dann wurden die Filmbänder in die Streck-Reiß-Zone geleitet, die aus zwei Reiß-Waizenpaaren 32 und 34 bestand, wobei das Paar 34 etwas schneller umlief als das Paar 32. Es handelte sich um Stahlwalzen mit Gummibelägen (Shore-Härte 78°, Durchmesser 10 cm). Der Abstand d zwischen den Reißwalzenpaaren war dadurch zwischen 5 cm und 40 cm veränderbar, daß das erste Walzenpaar 32 auf einem beweglichen Gestell angeordnet war. Im vorliegenden Fall wurde ein Abstand i/von 12 cm zwischen den beiden Walzenpaaren eingehalten. Die so erhaltenen Stapelfasern wurden einer Vorratseinrichtung 36,38 zugeführtAfter passing through the take-off roller system 26, the film strips passed a dissecting device 28, with the aid of which a liquid bath (for example an antistatic one) was applied to it from a liquid bath. Then the film strips were passed into the stretch / tear zone, which consisted of two pairs of tearing rollers 32 and 34, the pair 34 running around a little faster than the pair 32. These were steel rollers with rubber coatings (Shore hardness 78 °, Diameter 10 cm). The distance d between the pairs of tearing rollers could be varied between 5 cm and 40 cm in that the first pair of rollers 32 was arranged on a movable frame. In the present case, a distance of 12 cm was maintained between the two pairs of rollers. The staple fibers thus obtained were fed to a storage device 36, 38
Beim Arbeiten gemäß Beispiel 1 auf der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung, wobei jedoch die Länge der die Fibrillierwalze 20 berührenden Filmbandabschnitte (a) in diesem Fall 10 cm betrug, wurden durch entsprechende Wahl des Faktors χ folgende Werte für den Abstand d erhalten (das Verhältnis R war, wie in Beispiel 1,1 :2,5 =0,4):When working according to Example 1 on the device shown in the drawing, but the length of the film tape sections (a) in contact with the fibrillation roller 20 was 10 cm in this case, the following values for the distance d were obtained by appropriate selection of the factor χ (the ratio R was, as in example 1.1: 2.5 = 0.4):
zuwenden von den
Walzen 32 und 34Rending Kral'L open
turn to the
Rollers 32 and 34
Bei den Versuchen A 1 bis A 3 war der Faktor * im erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereich während bei den Vergleichsversuchen B 1 und B 2 der Faktor χ unter diesem Bereich blieb.In experiments A 1 to A 3, the factor * was in the range to be complied with according to the invention while at the comparison tests B 1 and B 2, the factor χ remained below this range.
Wie aus dem Energieaufwand für das Zerreißen des Fasernetzes hervorgeht, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber der bekannten Arbeitsweise, bei welcher sich in den Vergleichsbeispielen aufgrund eines zu niedrige·) Faktors χ ein zu geringer Abstand der Reißwalzen (d) ergab, durch eine erhebliche Energieeinsparung beim Reißvorgang aus. Die erfindungsgemäße Abstimmung des Wertes d auf die Werte a und R durch Wahl des Faktors χ innerhalb des angegebenen Bereiches hat zudem, wie erwähnt, den Vorteil, daß man — insbesondere bei Verwendung eines möglichst regelmäßigen Fasernetzes — Stapelfasern von weitgehend einheitlicher, auf die Eigenschaften des zu erstellenden Garnes einstellbarer Länge erhält, was bei dem aus der DE-OS 19 51571 bekannten Verfahren, bei dem eine solche Abstimmung nicht vorgesehen ist, nicht der Fall ist.As can be seen from the energy expenditure for tearing the fiber network, the method according to the invention is distinguished by a considerable energy saving compared to the known procedure, in which in the comparative examples the distance between the tearing rollers (d) was too low due to the fact that the factor χ was too low during the tearing process. The inventive coordination of the value d to the values a and R by choosing the factor χ within the specified range also has the advantage, as mentioned, that - especially when using a fiber network that is as regular as possible - staple fibers of largely more uniformity are based on the properties of the to be created yarn of adjustable length, which is not the case with the method known from DE-OS 19 51571, in which such coordination is not provided.
llicr/u I Hliitt Zeichnungenllicr / u I Hliitt drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |