DE2235643B2

DE2235643B2 - METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF A FIBERED OR. BUILT-UP OR A FIBROUS END PRODUCT

Info

Publication number: DE2235643B2
Application number: DE19722235643
Authority: DE
Priority date: 1971-07-20
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1977-03-03
Also published as: CH1089872A4; LU65754A1; AU474245B2; SE401533B; IT963185B; NL7210075A; DE2264816A1; CA1006669A; FR2146844A5; CH550603A; BE786605A; GB1408262A; DE2235643A1; AU4482572A; CH569802B5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ausgefaserten bzw. aufgebauschten Endproduktes aus einem faserigen Ausgangsmaterial oder zur Herstellung eines faserigen Endproduktes, aus monoaxial orientiertem Kunststoff als Ausgangsmaterial, wobei ein Bausch- oder Blähmittel unter Druck und Hitze in das Material gebracht und dort bei Wiedererreichen des Atmosphärendruckes durch Ausdehnung des Mittels das Material aufgefasert bzw. aufgebauscht wird.The invention relates to a method for producing a frayed or fluffed end product from a fibrous starting material or for the production of a fibrous end product, from monoaxial oriented plastic as the starting material, with a bulking or blowing agent under pressure and Heat brought into the material and there by expansion when the atmospheric pressure is reached again of the means the material is frayed or puffed up.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt (DT-OS 00 413), bei dem ein expandierbares Material durch eine Druckzone gefördert und infolge Entspannung am Ende der Druckzone expandiert wird. Bei dem bekannten Verfahren geht es darum, bei zur Herstellung von Schaumstoffen dienenden Thermoplasten im Verarbeitungsbereich eine niedrige Fließviskosität zu erhalten, das Fließvermögen aber zu senken um so ein Austreten der das Aufschäumen bewirkenden Gasphase während des Abkühlens aus den Polymeren zu verhindern. Zu diesem Zweck wird bei dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung die Kunststoffmasse während des Durchlaufs durch eine von der Form gebildete Druckzone bereits vernetzt. Es kann so beim Austreten der Masse aus der Form das Treibmittel nicht mehr freigesetzt werden, so daß eine vernetzteThere is already a method known (DT-OS 00 413) in which an expandable material through a pressure zone is promoted and expanded as a result of relaxation at the end of the pressure zone. In which known method is about the thermoplastics used for the production of foams in the Processing range to maintain a low flow viscosity, but to lower the flowability in order to reduce it Escape of the gas phase causing foaming from the polymers during cooling impede. For this purpose, in the known method and the known device, the plastic compound already crosslinked while passing through a pressure zone formed by the mold. It can be like that when the mass emerges from the mold, the propellant is no longer released, so that a cross-linked

Schaumstoffbahn entsteht Im wesentlichen geht es also bsi dem bekannten Verfahren nur darum, die noch nicht vernetzte Kunststoffmasse für eine gewisse Zeit so zu umschließen, daß ein Austreten von Treibmittel unmöglich ist und dann, sobald die Kunststoffmasse eine entsprechende Konstitution besitzt, infolge der Wirkung des Treibmittels eine Expansion zu ermöglichen. Auf jeden Fall ist davon auszugehen, daß das bekannte Verfahren nicht zum Aufbauschen bzw. Auffasern faseriger Materialien oder zum Poren zerstörenden Bearbeiten sonstiger Materialien geeignet istFoam web is created Essentially, with the known method, it is only a question of those not yet cross-linked plastic compound for a certain period of time enclose that leakage of propellant is impossible and then, as soon as the plastic mass a has the appropriate constitution to allow expansion due to the action of the propellant. In any case, it can be assumed that the known method is not used for puffing or unraveling fibrous materials or for pore-destroying processing of other materials is suitable

Bei einem weiieren bekannten Verfahren (DT-OS 20 03 422) wird das zu behandelnde Material mitWasser benetzt und dann erhitzt, wobei durch den Dampf die Zellenmembranen aufgebrochen werden. Es wird dabei davon ausgegangen, daß gleichzeitig mit der Aufheizung das Entweichen des Dampfes ^längs mindestens einer beheizten Seite, aber unter Freihaltung mindestens einer Fläche des Zellenmaterials verhindert wird. Infolgedessen ist als wesentliche Lehre des bekannten Verfahrens anzusehen, daß eine Auffaserung nur dann möglich ist wenn während der Aufheizung mindestens eine Fläche des Zellenmaterials freigehalten wird. Irgendein Hinweis auf die Möglichkeit der Behandlung von faserigem Material gemäß dem bekannten Verfahren ist nicht zu erkennen.In a further known method (DT-OS 20 03 422) the material to be treated is wetted with water and then heated, the cell membranes being broken up by the steam. It is assumed here that at the same time the cell material is prevented by heating the steam to escape ^l ängs at least one heated side, but under kept free at least one surface. As a result, it is to be regarded as an essential teaching of the known method that fraying is only possible if at least one surface of the cell material is kept free during the heating. There is no evidence of any indication of the possibility of treating fibrous material in accordance with the known method.

Schließlich ist bereits seit einigen Jahrzehnten der sogenannte »Masonite«-Prozeß (DT-PS 4 9? 795 und 5 89 844) zur Aufbereitung von Holzschnitzeln od. dgl. zum Zwecke der Papierherstellung bekannt. Bei dem Masonite-Prozeß wird so vorgegangen, daß das aufzubereitende Ausgangsmaterial in Form verhältnismäßig kleiner Schnitzel, Abschnitte usw. in eine Druckkammer, eine sogenannte »Kanone«, eingefüllt und dort während einer bestimmten Zeit einem relativ hohen Druck (von wenigstens 18, tatsächlich im allgemeinen 28 atü) ausgesetzt wird. Sobald dieser Druck ausreichend lange Zeit auf das zerkleinerte Material eingewirkt hat, läßt man das Material dann durch öffnen eines Ventiles aus der Druckkammer austreten, wodurch das Material eine gewisse Zerkleinerung erfährt. Voraussetzung für die Durchführung des Masonite-Prozesses ist, daß die Druckkammer jeweils vollständig gefüllt, dann der Druck aufgebaut und nach Einwirkung des erforderlichen Druckes über eine ausreichende Zeit zumindest der größte Teil des Druckkammer-Inhaltes explosionsartig ausgetragen wird. Dies hat zur Folge, daß nach dem Masonite-Prozeß niemals kontinuierlich gearbeitet werden kann. Weiterhin ist der Masonite-Prozeß keinesfalls auf bahnförmiges oder blattförmiges Material anwendbar, da Voraussetzung für den Masonite-Prozeß ist, daß das Ausgangsmaterial entsprechend zerkleinert in die Druckkammer eingebracht wird. Schließlich ist /u berücksichtigen, daß bei Anwendung des Masonite-Proz.esses eine äußerst starke Auffaserung bzw. Aufspaltung erwartet werden muß, weshalb bei Behandlung bahnförmigen Materials — sofern diese Überhaupi ermöglicht werden kann — unbedingt eine Zerstörung der Bahn infolge des explosionsartigen Austretens aus der »Kanone« befürchtet werden muß.After all, the so-called "Masonite" process (DT-PS 4 9? 795 and 5 89 844) for processing wood chips or the like. known for the purpose of papermaking. The Masonite trial is such that the raw material to be processed in the form of relatively small chips, sections, etc. into one A pressure chamber, a so-called "cannon", is filled in and there for a certain period of time high pressure (of at least 18, in fact generally 28 atm). As soon as this Pressure has acted on the comminuted material for a sufficiently long time, the material is then left exit the pressure chamber by opening a valve, causing the material to be crushed to a certain extent learns. The prerequisite for the implementation of the Masonite process is that the pressure chamber in each case completely filled, then the pressure built up and after applying the required pressure over a sufficient time, at least most of the pressure chamber contents are discharged explosively will. As a result, the Masonite process can never be used continuously. Furthermore, the Masonite process is by no means up Web-shaped or sheet-shaped material applicable, since a prerequisite for the Masonite process is that the Starting material is appropriately comminuted and introduced into the pressure chamber. Finally, / u take into account that when using the Masonite process an extremely strong fraying or splitting must be expected, which is why during treatment sheet-like material - if this Überhaupi can be made possible - necessarily destruction the railway as a result of the explosive escape from the "cannon" must be feared.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere zur Behandlung von Materialien in Bahnoder Schichtform geeignetes Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welches ein kontinuierliches Arbeiten gestattet.The invention is based on the object, in particular for the treatment of materials in web or To propose a layer form suitable method of the type mentioned, which is a continuous Work permitted.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, bei dem gattungsgemäßen Verfahren derart vorzugehen, daß das Ausgangsmaterial in Bahnform oder als Schicht in an sich bekannter Weise kontinuierlich durch eine von zwei einander gegenüberliegenden Flächen gebildete Druckzone in Gegenwart eines Bausch- oder Blähmittels, gegebenenfalls unter Beheizung mindestens in einem Teil der Druckzone gefördert wird und daß am Ende der Druckzone die Flächen zur Verminderung des auf das Ausgangsmaterial wirkenden Druckes voneinander getrennt werden.To solve this problem, it is proposed according to the invention, in the case of the generic method proceed in such a way that the starting material is in web form or as a layer in a manner known per se continuously through a pressure zone formed by two opposing surfaces in the presence a bulking or blowing agent, optionally with heating in at least part of the pressure zone is promoted and that at the end of the pressure zone, the areas to reduce the on the starting material acting pressure are separated from each other.

Das Vorgehen nach der Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorzügen gegenüber den bekannten Verfahren, insbesondere auch gegenüber dem Masonite-Prozeß. Zum einen ist nach der Erfindung eine Aufbauschung und Auffaserung bzw. die Herstellung eines faserigen Endproduktes mit sehr verschiedenartigen Eigenschaften möglich, wobei der Grad der Auffaserung bzw. Aufbauschung durch entsprechende Ausbildung der Druckzone sowie die Arbeitsbedingungen eingestellt werden kana Weiter ist insbesondere gegenüber dem Masonite-Prozeß vorteilhaft daß bei einem Vorgehen nach der Erfindung erheblich geringere Drücke ausreichen. Dies ist auch von Bedeutung im Hinblick auf die Materialien, die behandelt werden sollen. Eine Vielzahl von Materialien können nämlich den hohen Drücken des Masonite-Prozesses nicht ausgesetzt werden, ohne zerstört zu werden. Weiter ist natürlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit des kontinuierlichen Arbeitens von wesentlichem Vorteil, wobei infolge der kontinuierlichen Förderung unter Verwendung nur verhältnismäßig niedrigen Druckes in der Druckzone die Druckabbau-Geschwindigkeit, die für den Grad der Auffaserung bzw. Aufbauschung maßgeblich ist in einfacher Weise lediglich durch Erhöhung der Fördergeschwindigkeit vergrößert werden kann. Sofern daher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren relativ empfindliche Materialien behandelt werden sollen und trotzdem eine starke Auffaserung bzw. Aufbauschung angestrebt wird, kann in einfacher Weise so vorgegangen werden, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Ausgangsniatenals durch die Druckzone vergrößert wird, wobei dieser Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit praktisch keine Grenzen gesetzt sind.The procedure according to the invention has a number of advantages over the known ones Process, especially in relation to the Masonite process. On the one hand, according to the invention is a Bulging and fraying or the production of a fibrous end product with very different types Properties possible, with the degree of fraying or bulging by appropriate Training of the pressure zone as well as the working conditions can be adjusted kana Next is particular compared to the Masonite process advantageous that with a procedure according to the invention significantly lower Pressures are sufficient. This is also important in terms of the materials that are being treated should. A large number of materials cannot withstand the high pressures of the Masonite process exposed without being destroyed. Next is of course in the method according to the invention Possibility of continuous work is a significant advantage, and as a result of the continuous Conveyance using only relatively low pressure in the pressure zone, the pressure reduction speed, which is decisive for the degree of fraying or bulging in a simple manner can only be increased by increasing the conveying speed. If, therefore, with the Method according to the invention relatively sensitive materials are to be treated and still a If the aim is to have strong fibers or bulging, a simple procedure can be used to ensure that the speed of movement of the output material is enlarged by the pressure zone, this increasing the speed of movement practically there are no limits.

Schließlich ist ein weiterer Effekt des Verfahrens nach der Erfindung zu erwähnen, der allerdings auch bei dem Masonite-Prozeß eintreten dürfte. Der rasche Druckabfall an der Ausgangsseite der Druckzone hat nämlich eine entsprechende rasche Temperaturverminderung in dem Material bzw. dem Bausch- oder Blähmittel zur Folge. Dieser Temperaturabfall kann, ohne daß eine zusätzliche Kühlung erforderlich wäre, zum »Einfrieren« des Bauscheffektes verwendet werden, wobei eine derartig rasche Abkühlung insbesondere dann günstig ist, wenn thermoplastische Materialien verarbeitet werden Werden derartige Materialien nämlich nach der Expansion nicht gekühlt, so kann eine Relaxation zu einem weniger gebauschten Zustand eintreten. Versuche haben z. B. gezeigt, daß eine kunstharzbehandelte gewebte Baumwollage, die erfindungsgemäß mit Wasser als Bauschmittel bei einem Druck von 3 at und einer Temperatur von 133° C am Ende der Druck- und Heizzone behandelt wurde, nach der Behandlung eine dem 2,15fachen ihrer ursprünglichen Dicke entsprechende Dicke besaß, während sowohl ihre Länge als auch ihre Breite um 5 % abgenommen hatte. Dies führte jedoch zu einer verbesserten Streck- und Dehnfähigkeit.Finally, another effect of the method according to the invention should be mentioned, which, however, also applies to the Masonite trial is likely to occur. The rapid pressure drop on the outlet side of the pressure zone has namely a corresponding rapid temperature reduction in the material or the bulking or blowing agent for Episode. This drop in temperature can lead to "freezing" without the need for additional cooling. the Bausche effect can be used, such rapid cooling in particular then favorable is when thermoplastic materials are processed, namely after the If expansion is not cooled, relaxation to a less bulky state can occur. try have z. B. shown that a synthetic resin-treated woven cotton sheet, the invention with water as a bulking agent at a pressure of 3 at and a temperature of 133 ° C at the end of the pressure and Heated zone was treated, after treatment 2.15 times its original thickness Thickness, while both its length and its width decreased by 5%. This resulted however, it leads to improved stretchability and extensibility.

Als Bausch- oder Blähmittel eignen sich eine Vielzaht unterschiedlicher Mittel. Beispielsweise kann dasA variety of different agents are suitable as bulking agents or blowing agents. For example, this can

Bausch- oder Blähmittel ein flüssiges Lösungsmittel oder ein Quellmittel für das jeweilige expandierbare Material sein, das sich sehr rasch aus dem Material verflüchtigt, wenn der Druck abfällt und das das expandierbare Material aufbauscht und voluminöser macht oder auf sonstige Weise die physikalische Struktur und die Eigenschaften des Materials verändert. Ein das Material nicht lösendes Mittel, beispielsweise Wasser (das in den meisten Fällen verwendet wird) oder fluorierte Kohlenwasserstoffe, das in dem zu behandelnden Material absorbiert wird, kann in gleicher Weise wirken. Es ist sogar denkbar, feste Bläh- oder Bauschmittel, einzusetzen. Weiter ist es auch möglich, als Bausch- oder Blähmittel ein Mittel zu verwenden, das von Haus aus in dem zu behandelnden Material vorhanden ist z. B. die Feuchtigkeit. Dieses Mittel kann dem zu behandelnden Material vor dessen Eintreten in die Druckzone zugeführt werden. Besonders günstig ist es auf jeden Fall, wenn als Bausch- oder Blähmittel ein vorbeheiztes strömendes Medium verwendet wird, das mindestens teilweise den Wärme- und Druckbedarf der Druckzone deckt, da dann die zusätzliche Heizung von außen entfallen oder die Leistung einer solchen Heizung vermindert werden kann. Ein solches Bläh- oder Bauschmittel ist Gas oder Dampf, z. B. hochgespannter Dampf.Bulking or blowing agent be a liquid solvent or a swelling agent for the respective expandable material, which volatilizes very quickly from the material when the pressure drops and which bulges the expandable material and makes it more voluminous or otherwise the physical structure and properties of the Materials changed. A non-solvent for the material, for example water (which is used in most cases) or fluorinated hydrocarbons, which is absorbed in the material to be treated, can act in the same way. It is even conceivable to use solid blowing agents or bulking agents. Next it is also possible to use as a bulking or blowing agent an agent that is inherent in the material to be treated z. B. the moisture. This agent can be added to the material to be treated before it enters the pressure zone. In any case, it is particularly favorable if a preheated flowing medium is used as the bulking or blowing agent, which at least partially covers the heat and pressure requirements of the pressure zone, since then the additional heating from the outside can be omitted or the output of such a heater can be reduced . Such a blowing or bulking agent is gas or steam, e.g. B. high pressure steam.

Als zweckmäßig hat sich weiter erwiesen, wenn das Ausgangsmaterial in der Druckzone in Gegenwart eines Klebemittels behandelt wird. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere jedoch nicht ausschließlich für Materialien ohne thermoplastische Eigenschaften (z. B. Tabak, Papier) angebracht, wenn eine Relaxation teilweise oder ganz verhindert werden soll. Wenn z. B. Wasser als Bausch- oder Blähmittel angewendet wird, wie dies bei der Erzeugung von Flauschtabak oder bauschigem oder geschäumtem Papier der Fall sein kann, werden dem Wasser als Klebemittel wasserlösliche Polymere zugesetzt. Besonders günstig ist die Verwendung eines Klebemittels aber, wenn eine Relaxation von faserigem, thermoplastischem Material verhindert werden soll.It has also proven to be useful if the starting material in the pressure zone in the presence of a Adhesive is treated. Such an approach is particularly, but not exclusively, for materials Without thermoplastic properties (e.g. tobacco, paper) attached when a relaxation partially or should be prevented entirely. If z. B. Water is used as a bulking agent or blowing agent, as in the production of fluffy tobacco or fluffy or foamed paper can be the case Water-soluble polymers added to water as an adhesive. The use of one is particularly favorable Adhesive, however, if a relaxation of fibrous, thermoplastic material is to be prevented.

Es kann von Vorteil sein, wenn das Ausgangsmatenal in der Druckzone in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels, z. B. von Seife, schäumenden oder nicht schäumenden synthetischen Detergenzien, behandelt wird, da dann eine erhöhte Durchdringung und verbesserte Expansion erreichbar ist Dies gilt insbesondere für die Verarbeitung von Tabak, Papier und Faservliesen.It can be an advantage if the source material in the print zone in the presence of a surfactant, e.g. B. of soap, foaming or not foaming synthetic detergents, because then increased penetration and Improved expansion is achievable This is especially true for the processing of tobacco, paper and Nonwovens.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich auf eine sehr große Vielzahl von Materialien anwenden. Besonders günstig ist es jedoch, wenn als Ausgangsmaterial, Tabak, Papierpulpe, Papier, beschichtetes Gewebe, nicht gewebter Stoff, gewebter oder gewirkter thermoplastischer Stoff, thermoplastische Fasern oder natürliche Fasern, z.B. Baumwolle, Jute oder Kenaf, verwendet werden. Die physikalischen Eigenschaften der vorerwähnten Materialien lassen sich durch eine erfindungsgemäße Behandlung in weiten Grenzen variieren. Zum Beispiel kann aus Tabakstengeln, die üblicherweise Abfall sind, durch Auffasenmg ein durchaus brauchbares Produkt erzeugt werden. Die Eigenschaften von Papierpule bzw. Papier können durch Auffasenmg verbessert werden. Es ist sogar möglich, eine Folie aus monoaxial orientiertem Kunststoff, die weder Poren noch Fasern besitzt, in einen faserigen Zustand zu versetzen, wodurch sich die Anwendungmöglichkeiten fur derartigen Folien erheblich erweiteren lassen. Entsprechendes gilt für die beschichteten Gewebe, nicht gewebten Stoffe, gewebte oder gewirkte thermoplastische Stoffe, thermoplastische Fasern und insbesondere auch natürliche Fasern. Es leuchtet ein, daß sich aus Baumwolle oder Jutefasern größerer Feinheit Produkte mit höherem Verbrauchswert erzeugen lassen. Insbesondere kann auch Kenaf zu hochwertigen Erzeugnissen verarbeitet werden, wenn eine entsprechende Auffaserung erfolgt ist. Dabei werden bei einem Vorgehen nach der Erfindung an die The method of the invention can be applied to a very wide variety of materials. However, it is particularly favorable if tobacco, paper pulp, paper, coated fabric, non-woven fabric, woven or knitted thermoplastic fabric, thermoplastic fibers or natural fibers, for example cotton, jute or kenaf, are used as the starting material. The physical properties of the aforementioned materials can be varied within wide limits by a treatment according to the invention. For example, from tobacco stalks, which are usually waste, a perfectly usable product can be produced by chamfering. The properties of paper reels or paper can be improved by chamfering. It is even possible to put a film made of monoaxially oriented plastic, which has neither pores nor fibers, into a fibrous state, as a result of which the possible uses for such films can be expanded considerably. The same applies to coated fabrics, non-woven fabrics, woven or knitted thermoplastic fabrics, thermoplastic fibers and, in particular, natural fibers. It is obvious that products with a higher consumption value can be produced from cotton or jute fibers of greater fineness. In particular, kenaf can also be processed into high-quality products if the fibers are appropriately frayed. In a procedure according to the invention to the

«o physikalische Form der Materialien nur relativ geringe Anforderungen gestellt.«O the physical form of the materials is relatively small Requirements.

Beispielsweise lassen sich Kunstfasern, z. B. Nylon, gemäß der Erfindung dadurch auffasern bzw. expandieren, daß die Faser zuerst durch Behandlung mit einem Quellmittel gequollen (für Nylon beispielsweise Glykol oder 2 % Phenol in Wasser oder 2 % Metacresol in Wasser) und dann erfindungsgemäß weiterbehandelt wird. Dabei wird jede Faser oder jedes Garn zu Fasern aufgespalten und in ein Bündel von sehr feinen, mehr oder weniger ineinander verschlungenen Fasern oder Fibrillen, d. h. in eine garnartige Struktur überführt, durch die die Flexibilität, die Absorptionsfähigkeit, die Färbbarkeit, das Bauschvermögen usw. verbessert werden.For example, synthetic fibers such. B. nylon, according to the invention thereby fiber or expand, that the fiber is first swollen by treatment with a swelling agent (for nylon, for example, glycol or 2% phenol in water or 2% metacresol in water) and then further treated according to the invention will. Each fiber or yarn is split into fibers and into a bundle of very fine, more or fewer intertwined fibers or fibrils, d. H. converted into a yarn-like structure, which improves flexibility, absorbency, dyeability, bulkiness, etc. will.

Bei Baumwolle ergibt sich durch die Behandlung gemäß der Erfindung eine Verminderung der Dichte und eine Verbesserung der Absorptionsfähigkeit. Zudem wird die Festigkeit der Baumwolle erhöht da die Fibrillen gestreckt werden, so daß der resultierende Zuwachs an Flexibilität der Fasern eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Knittern ergibt.In the case of cotton, the treatment according to the invention results in a reduction in density and an improvement in absorbency. In addition, the strength of the cotton is increased because the Fibrils are stretched, so that the resulting increase in flexibility of the fibers is increased Resistance to creasing results.

Bei der Behandlung von Jute nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auf das herkömmliche Kardieren verzichtet werden, so daß die beim normalen Kardieren auftretende Verkürzung der Fasern ausgeschaltet wird. Wenn Kenaf gemäß der Erfindung behandelt wird, werden die relativ groben Fasern in Einzelfasern aufgespaltet, die die gleiche Feinheit wie Jute aufweisen. Infolgedessen ist Kenaf dann auch entsprechend weitgehend verwendbar. Als Bauschmittel wird dabei zweckmäßig Wasser und ein Druck von 4 at bei einer Temperatur von 143° C an der Auslaßseite der Druck- und Heizzone angewendet Entsprechend Jute. Baumwolle und Kenaf kann natürlich auch Sisal behandelt werden.When treating jute after the procedure According to the invention can be dispensed with conventional carding, so that the normal Carding occurring shortening of the fibers is turned off. If kenaf according to the invention treated, the relatively coarse fibers are split into individual fibers that are the same fineness as Exhibit jute. As a result, kenaf can then also be used to a large extent. As a bulking agent it is advisable to use water and a pressure of 4 at at a temperature of 143 ° C on the outlet side Applied to the pressure and heating zone Corresponding to jute. Cotton and kenaf can of course also be sisal be treated.

Weiter ist es nach der Erfindung möglich, daß als Ausgangsmaterial ein Gewebe verwendet wird, dessen Fasern oder Garne bei Expansion des Bausch- oder Blähmittels voneinander entfernt werden. Dadurch erhält man Gewebe mit völlig neuen Eigenschaften. Bei einem derartigen Vorgehen wird zweckmäßig ein solches Bausch- oder Blähmittel eingesetzt welches auch zu einer Trennung der Fibrillen und Einzelfasern des Gewebes führt, um so eine weitere Verfeinerung zu erreichen. It is also possible according to the invention that a fabric is used as the starting material, the fibers or yarns of which are removed from one another when the bulking or inflating agent expands. This results in fabrics with completely new properties. In such a procedure, such a bulking or blowing agent is expediently used which also leads to a separation of the fibrils and individual fibers of the tissue in order to achieve a further refinement.

Wird als faseriges Ausgangsmaterial ein Druckgas absorbierender Werkstoff verwendet so ist es günstig das Druckgas unbcheizt m die Druckzone einzuführen. Besonders gute Verfahrensergebnisse lassen sie*If a material which absorbs compressed gas is used as the fibrous starting material, it is advantageous introduce the pressurized gas unpainted m the pressure zone. They allow particularly good procedural results *

erzielen, wenn wenigstens eine der Flächen dei Druckzone zur Bewegung des Materials vorwart! bewegt wird, wenn durch die andere der Flächen gesondert der Druckzone das unter Druck stehende gas- oder dampfförmige Bausch- bzw. Blähmitteachieve if at least one of the surfaces dei Pressure zone for moving the material forward! when moved through the other of the faces the pressurized gaseous or vaporous bulking agent or expanding agent separately from the pressure zone

zugeführt wird, und wenn der Abstand der Flächen an Auslauf der Drackzone kontinuierlich zur Drackvennin derung vergrößert wird. Die Mitbewegtmg wenigsten! einer der Flächen bringt dabei den Vorteil, dalis fed, and when the spacing of the surfaces Outlet of the Drackzone continuously to the Drackvennin change is increased. Least of all moving along! one of the surfaces has the advantage that

höchstens eine geringfügige mechanische Einwirkung auf das Material erfolgt, somit die Eigenschaften praktisch ausschließlich abhängig von den Verfahrensbedingungen geändert werden. Außerdem läßt sich bei einem solchen Vorgehen die Vorrichtung besonders einfach aufbauen.there is at most a minor mechanical effect on the material , so that the properties are changed almost exclusively depending on the process conditions. In addition, with such a procedure, the device can be constructed in a particularly simple manner.

Wenn das Maß der Expansion des Materials am Auslauf der Druckzone gesteuert wird, so hat dies den Vorteil, daß an dieser Stelle nochmals eine Einwirkung auf das Material zur Beeinflussung des gewünschten Ergebnisses möglich istIf the degree of expansion of the material at the outlet of the pressure zone is controlled , this has the advantage that at this point it is again possible to influence the material to influence the desired result

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden, zusammenwirkenden Flächen, die eine Druckzone mit einem Einlaß- und einem Auslaßende für das Material bilden und von denen eine sich bewegt und dabei das \usgangsmaterial fördert, sowie mit Einrichtungen zur Zufuhr des unter Druck stehenden Bausch- oder Blähmittels und zur Beheizung der Druckzone vorgeschlagen, daß eine der zusammenwirkenden Flächen von einem stationären Schuh und die andere von einer rotierenden Trommel gebildet ist, und daß die Trommel zur Veränderung des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen gegenüber dem Schuh verstellbar ist. Eine derartige Vorrichtung ist einfach im Aufbau und trotzdem äußerst wirksam. Die Verstellbarkeit des Spaltes zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen ergibt den Vorzug, daß sich die Druckzone hinsichtlich ihrer Weite und bezüglich des erreichbaren Überdruckes an das zu verarbeitende Material anpassen läßt.To carry out the method according to the invention, according to the invention, in a device with two opposing, cooperating surfaces that form a pressure zone with an inlet and form an outlet end for the material and one of which moves and thereby the starting material promotes, as well as with devices for supplying the pressurized bulking or blowing agent and for Heating the pressure zone suggested that one of the cooperating surfaces of a stationary Shoe and the other is formed by a rotating drum, and that the drum for changing the Gap between the interacting surfaces is adjustable relative to the shoe. Such a one The device is simple in construction and yet extremely effective. The adjustability of the gap between the interacting surfaces gives the advantage that the pressure zone in terms of its width and with respect to the achievable overpressure can be adapted to the material to be processed.

Wenn der stationäre Schuh beheizt ist, so kann eine relativ einfach aufgebaute Heizung verwendet werden.If the stationary shoe is heated, a relatively simply constructed heater can be used.

Der Vereinfachung des Aufbaus der Vorrichtung ist weiter förderlich, wenn mindestens ein Teil des stationären Schuhs zur Einleitung des Bausch- oder Blähmittels in die Druckzone porös oder perforiert ist, da dann auf bewegliche Leitungen usw. verzichtet werden kann.The simplification of the structure of the device is further beneficial if at least part of the stationary shoe for introducing the bulking agent or blowing agent into the pressure zone is porous or perforated, since moving lines etc. can then be dispensed with.

1st am Auslaßende der Druckzone eine Einrichtung zur Steuerung des Druckabfalles vorgesehen, so kann die Expansionsgeschwindigkeit und damit der Grad der Aufbauschung bzw. Auffaserung verändert werden.If a device for controlling the pressure drop is provided at the outlet end of the pressure zone, then the rate of expansion and thus the degree of bulging or fraying can be changed.

Eine andere Möglichkeit ist die, daß die Oberfläche des stationären Schuhes am Auslaufende der Druckzone gegenüber der Oberfläche der Trommel geringfügig zurückgesetzt ist. In diesem Falle erfolgt der Druckabbau stufenweise, was bei Behandlung bestimmter Materialien von Vorteil sein kann. Another possibility is that the surface of the stationary shoe at the outlet end of the printing zone is set back slightly from the surface of the drum. In this case, the pressure is reduced in stages, which can be advantageous when treating certain materials.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß mindestens eine der zusammenwirkenden Flächen der Vorrichtung aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht oder mit einem solchen beschichtet ist weil sich dann die Abdichtung verbessern läßtFinally, it is within the scope of the invention that at least one of the interacting surfaces of the device consists of an elastically flexible material or is coated with such a material the seal can then be improved

Es sei hier noch darauf hingewiesen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Materialien anwenden läßt die bereits in herkömmlichen Prozessen expandiert wurden It should be pointed out here that the method according to the invention can also be applied to materials which have already been expanded in conventional processes

Nachstehend wird das Verfahren nach der Erfindung in Verbindung mit mehreren Ausführungsformen von zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen näher erläutert Es zeigtThe following is the process of the invention explained in more detail in connection with several embodiments of devices suitable for carrying out the method

F i g. 1 einen Vertikaischnitt durch eine erste, zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, F i g. 1 shows a vertical section through a first device suitable for carrying out the method,

Fig.2 eine schematische Schnittdarsteflung einer weiteren Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung undFig.2 is a schematic sectional representation of a further embodiment of a device suitable for carrying out the method according to the invention and

Fig.3 schematisch und im Schnitt einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 oder 2.3 schematically and in section a part of the device according to FIG. 1 or 2.

In den F i g. 1 bis 3 sind Ausführungsformen vonIn the F i g. 1 to 3 are embodiments of

Vorrichtungen gezeigt, die für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besonders geeignet sind.Devices shown which are particularly suitable for carrying out the method according to the invention.

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei derThe F i g. 1 shows an embodiment in which

lediglich eine einzige sich bewegende Fläche in der Druckzone vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Trommel 46, die in herkömmlicher Weise in der durchonly a single moving surface is provided in the print zone. The device includes a Drum 46, which in a conventional manner in the by

ίο den Pfeil angedeuteten Richtung in Drehung versetzt wird und deren zylindrische Oberfläche mit einem Mantel 48 aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Siliconkautschuk, bedeckt ist. Ein stationärer, hohler Schuh 50 ist unterhalb der Trommel angeordnet und weist eine teilzylindrische konkave Oberfläche 52 auf, die zum unteren Teil der Trommelumfangsfläche komplementär ist und von dieser nur einen geringen Abstand einhält. Die Oberfläche 52 des Schuhes 50 besitzt vorzugsweise einen Überzug aus einem nicht haftenden Material, z. B.ίο the direction indicated by the arrow is set in rotation and the cylindrical surface with a jacket 48 made of flexible material, for. B. silicone rubber is covered. A stationary, hollow shoe 50 is arranged below the drum and has a part-cylindrical concave surface 52 which is complementary to the lower part of the drum peripheral surface and only maintains a small distance therefrom. The surface 52 of the shoe 50 is preferably coated with a non-stick material, e.g. B.

Polytetrafluoräthylen, der der Trommel 46 gegenüber liegt. Der Schuh 50 wird beispielsweise durch hochgespannten Dampf beheizt, der über Einlaß- und Auslaßrohre 54, 56 zu- bzw. abgeführt wird. Im Betrieb werden das zu behandelnde Material und das Bauschmittel zwischen die umlaufende Trommel 46 und den Schuh 50 am Punkt A (vgl Pfeil 25) eingegeben und durch die Drehung der Trommel 46 zum Punkt B befördert, an dem das Material infolge der Trennung zwischen Trommel 46 und Schuhoberfläche 52 wieder austritt (vgl. Pfeil 27). Der Druckabfallgradient und damit die Expansionsgeschwindigkeit des Bauschmittels lassen sich in gewissem Ausmaß durch eine Klappe 58 steuern, die auf die Trommel 46 zu oder von dieser weg verschwenkt werden kann, so daß auf diese Weise die effektive Trenngeschwindigkeit zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 48,52 der Trommel 46 und des Schuhes 50 verringert oder erhöht wird. Die Trommel 46 kann federnd mittels entsprechender Federlager gegen die mit ihr zusammenwirkende Schuhoberfläche 52 gedrückt sein. Vorzugsweise ist sie aber einstellbar angeordnet, so daß ein veränderlicher freier Spalt zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen 48, 52 vorhanden ist. An die Stelle des Kautschuk-Mantels 48 auf der Trommel 46 kann ein eigener, endloser Kautschukriemen treten.Polytetrafluoroethylene, which the drum 46 is opposite. The shoe 50 is heated, for example, by high-pressure steam which is supplied and discharged via inlet and outlet pipes 54, 56. In operation, the material to be treated and the bulking agent are introduced between the rotating drum 46 and the shoe 50 at point A (see arrow 25) and, by the rotation of the drum 46, are conveyed to point B , at which the material as a result of the separation between drum 46 and shoe surface 52 emerges again (see arrow 27). The pressure drop gradient and thus the rate of expansion of the bulking agent can be controlled to a certain extent by a flap 58 which can be pivoted towards or away from the drum 46, so that in this way the effective separation speed between the opposing surfaces 48,52 of the Drum 46 and the shoe 50 is decreased or increased. The drum 46 can be resiliently pressed against the shoe surface 52 cooperating with it by means of corresponding spring bearings. However, it is preferably arranged to be adjustable so that there is a variable free gap between the interacting surfaces 48, 52. Instead of the rubber jacket 48 on the drum 46, a separate, endless rubber belt can be used.

Eine der F i g. 1 ähnliche Ausführungsform ist schematisch in Fig.2 dargestellt Bei dieser Ausführungsform ist ein Teil 52a der Fläche 52 des Schuhes 50 perioriert oder besteht aus einem porösen Werkstoff, se daß der Dampf oder ein sonstiges heißes, unter Druck stehendes Medium durch diese Räche 52a in direkter Kontakt mit dem in der Druckzone eingeschlossener Material gelangt In diesem Fall kann das unter Drucl stehende Heizmedium gleichzeitig als Bauschmitte dienen, obwohl es auch hier möglich ist Bauschmittel ii das zu behandelnde Material einzugeben, bevor diese in die Vorrichtung eingespeist wird. Wird das Bausch mittel in zwei Stufen zugegeben, dann muß das in de ersten Stufe zugegebene nicht dasselbe sein wie das i der zweiten Stufe zugegebene. Es kann beispielsweis dem Material ein niedrig siedender Kohlenwasserstol zugeführt werden, bevor dieses in die Vorrichtun eingespeist wird, in der dann hochgespannter Damr. durch die Fläche 52a zugegeben wird. Das unter Dme stehende Heizmedium, das durch die Fläche 52 zugeführt wird, wirkt gleichzeitig als Schmiermittel, ui die reibungslose Förderung des zu behandelnde Materials durch die Druckzone zu unterstützen. D One of the F i g. 1 similar embodiment is shown schematically in Figure 2. In this embodiment, a part perioriert 52a of the surface 52 of the shoe 50 or consists of a porous material, se that the steam or other hot, pressurized medium through this Avenge 52a in direct In this case, the pressurized heating medium can simultaneously serve as the bulking agent, although it is also possible here to add bulking agent to the material to be treated before it is fed into the device. If the bulking agent is added in two stages, then that added in the first stage need not be the same as that added in the second stage. For example, a low-boiling hydrocarbon can be added to the material before it is fed into the device, in which a high-voltage dam is then. is added through area 52a. The under Dme heating medium, which is supplied through the surface 52, acts at the same time as a lubricant, ui to support the smooth conveyance of the material to be treated through the pressure zone. D.

709 509/709 509 /

ίοίο

Fläche 52a besteht bei der Ausführungsform nach Fig.2 zweckmäßigerweise aus Sintermetall oder gesindertemPolytetrafluoräthylen.In the embodiment of Fig. 2, surface 52a is suitably made of sintered metal or sintered polytetrafluoroethylene.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 können an den Stirnseiten der Trommel 46 und des Schuhes 50 Dichtplatten zur Verhinderung eines seitlichen Entweichens von Bauschmittel aus der Druckzone angeordnet sein.In the embodiments according to FIGS. 1 and 2 can be attached to the end faces of the drum 46 and the Shoe 50 sealing plates to prevent the lateral escape of bulking agent from the Be arranged pressure zone.

Fig.3 zeigt schließlich schematisch eine Modifikation an der Auslaßseite des Schuhes 50, die bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 eingesetzt werden kann. Hier ist das äußerste Ende 60 der Fläche 52 des Schuhes 50 geringfügig gegenüber der Oberfläche 48 der Trommel 46 zurückgenommen, um die Expansion des Bauschmittels und damit auch des zu behandelnden Materials zu beschränken. In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird man die bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 bei Bedarf einsetzbare Klappe 58 normalerweise weglassen.Finally, FIG. 3 schematically shows a modification on the outlet side of the shoe 50, which in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 used can be. Here the outermost end 60 of surface 52 of shoe 50 is slightly opposite the surface 48 of the drum 46 withdrawn to the expansion of the bulking agent and thus also the the material to be treated. In the embodiment according to FIG. 3, the at Embodiment according to FIGS. 1 and 2 normally omit flap 58 that can be used if necessary.

In einer modifizierten Arbeitsweise mit der Vorrichtung nach Fig.2 wird das zu behandelnde Material durch die poröse oder perforierte Fläche 52a mit unbeheiztem oder nur teilweise erhitztem Bauschmittel beaufschlagt, wobei die zusätzlich erforderliche Hitze von einer anderen Heizquelle her zugeführt wird, beispielsweise durch eine Innenbeheizung der TrommelIn a modified way of working with the device According to Figure 2, the material to be treated is through the porous or perforated surface 52a with unheated or only partially heated bulking agent applied, with the additional heat required is supplied from another heating source, for example by internal heating of the drum

Gemäß einer Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei Verarbeitung eines Materials, das sich als gut aufnahmefähig für Druckgas erweist, eine Beheizung nicht vorgesehen. Ein solches Material istAccording to a modification of the method according to the invention, when processing a material that is proves to be able to absorb pressurized gas, heating is not provided. One such material is

ίο beispielsweise Naturfaser, wie Baumwolle, Jute, Kenaf. Als Druckgas kommt hier komprimiertes Kohlendioxid, Druckluft od. dgl. in Frage. Das Gas, das als Bauschmittel angewendet wird, wird unter Druck zugeführt und zwischen den zusammenwirkenden Flächen unter Druck gehalten. Es expandiert das Material bei der Druckabsenkung, wenn die Flächen auseinandergehen. Nach dieser Verfahrensart kann die Vorrichtung gemäß Fig.2 betrieben werden, wobei das unter Druck stehende, gasförmige Bauschmittel durch die poröse oder perforierte Fläche 52a zugeführt wird. Diese Prozedur ist jedoch ungeeignet, wenn das angestrebte Endprodukt noch wärmeverfestigt werden muß.ίο For example, natural fibers such as cotton, jute, kenaf. Compressed carbon dioxide, compressed air or the like can be used here as the compressed gas. The gas used as the bulking agent is supplied under pressure and kept under pressure between the cooperating surfaces. When the pressure drops, the material expands when the surfaces diverge. According to this type of method, the device according to FIG. 2 can be operated, the pressurized, gaseous bulking agent being supplied through the porous or perforated surface 52a . However, this procedure is unsuitable when the desired end product has yet to be heat set.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

5 claims:

^; 1. A process for the production of a fibrous or bulky end product from a fibrous starting material or for the production of a fibrous end product from monoaxially oriented plastic as the starting material, whereby a bulking agent is brought into the material under pressure and heat and there by expansion when the atmospheric pressure is reached again of the means, the material is frayed, characterized in that the starting material in web form or as a layer in a known orphan continuously through a pressure zone formed by two opposing surfaces in the presence of a bulking agent, optionally with heating in at least part of the pressure zone is promoted and that at the end of the pressure zone the areas for reducing the pressure acting on the starting material are separated from each other

2. The method according to claim 1, characterized in that a bulking or blowing agent Preheated flowing medium is used, which at least partially meets the heat and pressure requirements the pressure zone covers.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the starting material in the Üruckzone is treated in the presence of an adhesive.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the starting material is treated in the pressure zone in the presence of a surfactant.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as the starting material Tobacco, paper pulp, paper, coated fabric, non-woven fabric, woven or knitted thermoplastic fabric, thermoplastic fibers or natural fibers such as cotton, or jute Kenaf, can be used.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as the starting material a fabric is used whose fibers or yarns upon expansion of the bulking or blowing agent be separated from each other.

7. The method according to claim 6, characterized in that such a bulking or blowing agent is used, which also leads to a separation of the fibrils and individual fibers of the tissue.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as a fibrous Starting material, a compressed gas absorbing material is used and the compressed gas is unheated in the pressure zone is introduced.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the surfaces of the pressure zone is advanced to move the material that is passed through the other of the surfaces separately from the pressure zone the pressurized, gaseous or vaporous one Bulking or blowing agent is supplied, and that the distance between the flat surfaces at the outlet of the pressure zone is continuously increased to reduce the pressure.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measure the expansion of the material at the outlet of the pressure zone is controlled

11. Device for carrying out the method according to one of Ansprächet to 10, with two opposing, cooperating surfaces that form a pressure zone with an inlet and form an outlet end for the material, one of which moves, thereby moving the starting material promotes, as well as with devices for supplying the pressurized bulking or blowing agent and for heating the pressure zone, characterized in that that one of the cooperating surfaces of a stationary shoe (50) and the other of a rotating drum (46) is formed, and that the drum for changing the gap between the cooperating surfaces (48, 52) is adjustable with respect to the shoe

12. The device according to claim 11, characterized in that the stationary shoe (52) is heated

13. Apparatus according to claim 12, characterized characterized in that at least a part of the stationary shoe (52ajfor the introduction of the bulking Blowing agent in the pressure zone is porous or perforated.

14. Device according to one of claims 11 to 53, characterized in that at the outlet end of the pressure zone a device (58) for controlling the Pressure drop is provided

15. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the surface (52) of the stationary shoe (50) at the outlet end of the Print zone is set back slightly from the surface (48) of the drum (46).

16. Device according to one of claims 11 to 15, characterized in that at least one of the interacting surfaces (48,52) consists of one elastically resilient material consists or is coated with such.