DE1926112A1

DE1926112A1 - Vorrichtung zur Behandlung eines Fadenbuendels

Info

Publication number: DE1926112A1
Application number: DE19691926112
Authority: DE
Inventors: Jacques Fellous; Pierre Goullioud
Original assignee: Rhodiaceta SA
Current assignee: Rhodiaceta SA
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1969-11-27
Also published as: NL161821C; US3576284A; BR6908983D0; DK147439B; FR1582147A; GB1221912A; CH503806A; JPS4826830B1; NL161821B; BE733420A; DK147439C; NL6907453A; LU58690A1

Description

Or. F. Zumsteln - Dr. E. Assmann

Dr. R. Koenigsberger
" Dipl. PHys. R. Ho'.zba-ar

r"a'cr.ta lwä'.le
München 2, Bräuhauistrahe 4.-¹.¹

SC 3360

SOCIETE RHCDIACETA, Paris/Frankreich

Vorrichtung zur Behandlung eines Fadenbündels

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung eines laufenden Bündels von Chemieendloseinzelfäden mit einem fluiden Druckmittel und insbesondere eine Vorrichtung, in der der durch das fluide Druckmittel auf das Fadenbündel ausgeübte Zug dazu verwendet wird, das Fadenbündel vorwärts zu bewegen.

In der Textilindustrie ist es bekannt, Vorrichtungen zur Behandlung eines Fadenbündels zu verwenden, in denen Druckmittelstrahlen erzeugt werden, insbesondere zur Herstellung eines nicht gewebten Vlieses, das aus Endlosfäden mit orientierter Struktur besteht, die In zufälliger V/eise nicht parallel durch das Vlies hindurch angeordnet sind.

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Die Herstellung dieser Vliesstoffe, die auch "SpinnvlieEe" und in der amerikanischen Literatur "spunbonded" genannt werden, besteht schematisch darin, durch eine Mehrlochdüse ein geschmolzenes oder sogar gelöstes organisches Polymeres zu extrudieren, die extrudierten Fäden durch Verstrecken des Fadenbündels mittels einer oder mehrerer Vorrichtungen mit Druckmittelstrahlen, insbesondere mit Druckluftstrahlen, zu orientieren und schllesslich das Fadenbündel in bestirr.rr.rer Weise auf ein Transportband aufzubringen, dessen Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung so eingestellt sind, dass ein im wesentlichen regelmässiges Vlies der gewünschten Dicke gebildet wird.

Eine vorteilhafte Vorrichtung mit Druckmittelstrahl zur Durchführung dieser Arbeitsweise weist eine im allgemeinen kegelstumpf förmige Eintrittsöffnung auf, die in eine Kammer mündet, welche mit einer oder mehreren Zuführungen für das fluide Druckmittel ausgestattet ist und deren stromab gelegener Abschnitt durch ein zylindrisches Rohr verlängert ist. Bei einer in der Literatur oft beschriebenen bevorzugten Ausführungs form ist die erweiterte Eintrittsöffnung mit der Kammer unter Bildung eines Ringraums verbunden, der zur Laufrichtung des Fadens geneigt ist, derart, dass das Fadenbündel angesaugt und mitgeführt wird. In dieser Vorrichtung, die zu ausgezeichneten Ergebnissen führt, erleidet das fluide Druckmittel beim Eintritt in den Führungskanal für das Fadenbündel einen erheblichen Energieverlust, so dass einerseits eine beträchtliche Luftmenge erforderlich ist, was erhöhte Betriebskosten mit sich bringt, und es andererseits nicht möglich ist, Geschwindigkeiten zu erreichen, die zur erfolgreichen Molekularorientierung des die Fäden des Fadenbündels bildenden Polymeren durch Verstrecken ausreichend wären.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, die eine Verbesserung der Vorrichtungen zur Behandlung eines Bündels aus Chemieendlos-

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fäden mittels eines Druckmittelstrahls der zuvor beschriebenen Art darstellt, weist einen erweiterten kegelstumpffb'rmigen Teil zur Einführung des Fadenbündels auf, der in die Druckmittel-Verteilerkammer mündet, die zumindest eine Zuführung für fluides Druckmittel aufweist, wobei diese Kammer durch eine gekrümmte Rotationsfläche mit einem Austrittskanal verbunden ist.

Die erfindungr;gemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte kegelstumpfartige Teil durch ein Rohr verlängert ist, dessen Längsachse mit der Längsachse des Austrittskanals zusammenfällt und dessen stromab gelegenes Ende in der Höhe der I5bergangsGtelle der Rotationsfläche, die die stromab gelegene öffnung der Verteilerkammer begrenzt, in den Aüstrittskanal liegt.

Bei einer Ausführungsform ist das Ende des Austrittskanals durch einen divergenten Abschnitt verlängert, dessen Längsachse ebenfalls mit der des Austrittskanals zusammenfällt. Diese Anordnung erleichtern die Führung des Fadenbündels in der Vorrichtung erheblich und verbessert, da sie die Entspannung des fluiden Mediums gewährleistet, die Laufgeschwindigkeit des Fadenbündels. Bei einer vorteilhaften anderen Ausführungsweise ist der divergente Abschnitt durch ein Rohr verlängert, dessen Längsachse ebenfalls mit der des Austrittskanals zusammenfällt, wobei der Durchmesser dieses Rohrs demjenigen "^s stromab gelegenen Endes des divergenten Abschnitts entspricht und die Länge dieses Rohrs in weitem Masse variieren kann. In der Praxis sind das Rohr, das den kegelstumpfförmigen Eintrittsteil verlängert, der Kanal und das Austrittsrohr zylindrisch, und der divergente Abschnitt weist die Form eines geraden Kege!stumpfes auf.

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BAD ORIGINAL

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Bei einer anderen Ausführungsform kann das Austrittsrohr einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, der fortschreitend flacher wird, so dass die Einzelfäden auf eine Linie verteilt werden, was die regelrnässige und homogene Bildung des Vlieses begünstigt.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist es wichtig,, dass alle Führungsorgane für das Fadenbündel vollständig fluchten, so dass das Fadenbündel gegenüber einem Stossorgan oder Aufnahmeorgan, das stromab von der Vorrichtung angeordnet ist, sehr gut zentriert und stabilisiert ist. Demzufolge sind die Einzelfäden des Fadenbündels in dem Vlies ausgezeichnet verteilt„

Das Verhältnis zwischen dem Ringraum E.., der zwischen dem Ende des die Eintrittsöffnung verlängernden Rohrs und der Rotationsfläche, die die stromab gelegene öffnung der Verteilerkammer begrenzt, ausgebildet ist, und dem Querschnitt Ep der öffnung stromab von der Kammer sollte zwischen 0,1 und 0*6 und vorteilhafte rv/eise zwischen 0,25 und 0,40 betragen»

Da in der erfindungsgemässen Vorrichtung keinerlei Vorsprünge, Neigungen oder andere Unebenheiten vorhanden sind, ist es möglich, das Fadenbündel in stabilisiertem Betrieb bei konstantem Druck zu behandeln, wodurch die Bildung von störenden Turbulenzon vermieden wird, die eine Verwicklung der Einzelfäden hervorrufen und so deren Trennung zum Zeitpunkt der Bildung des Vlieses verhindern.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann aus verschiedensten Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise Messing, rostfreiem Stahl, keramischem Material, Kunststoffen und dergleichen, sowie nach den verschiedensten Arbeitsweisen, wie beispielsweise durch Bearbeitung, Giessen und dergleichen.

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Der Druck des verwendeten fluiden Mediums kann in einem sehr weiten Bereich als Funktion der gewünschten Ergebnisse sowie der jeweiligen Abmessungen der die Vorrichtung bildenden wesentlichen Teile liegen. Im allgemeinen ist das fluide Medium ein Gas. Dieses Gas kann kalt oder heiss sein und ist insbesondere ein Inertgas. Als Beispiele kann man Stickstoff, Viasserdampf und dergleichen nennen. Aus wirtschaftlichen Gründen verwendet man Druckluft. In der Praxis verwendet man Druckluft bei Zimmertemperatur und einem Druck zwischen 1 und 6 bar und vorzugsweise zwischen 2,5 und 4 bar, gemessen in der Verteilerkammer.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann mit Vorteil bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen aus Endloseinzelfäden verwendet werden, bei welchem sie gleichzeitig zur Vorwärtsbewegung und zur Verstreckung des Fadenbündels dient.

Gegenüber den bisher auf diesem Anwendungsgebiet bekannten Vorrichtungen weist die erfindungsgemässe Vorrichtung zahlreiche Vorteile auf. So tritt, da das die Verlängerung der Eintrittsöffnung bildende zylindrische Rohr in der Höhe der Verbindung der Rotationsfläche, die die stromab gelegene öffnung der Verteilerkammer bildet, und des Austritts-kanals liegt, praktisch kein Energieverlust des fluiden Mediums auf, was einerseits ermöglicht, den Verbrauch an fluidem Medium in beträchtlichem Masse herabzusetzen, und andererseits ermöglicht, ausreichende Geschwindigkeiten des fluiden Mediums zu erreichen, um die zum Verstrecken des Fadenbündels erforderlichen Spannungen zu erhalten, ohne störende Turbulenzen am Fadenbündel auszubilden.

Das folgende Beispiel soll unter Bezugnahme auf die Figur der beigefügten Zeichnung die Erfindung erläutern und die sich aus dieser ergebenden Vorteile zeigen.

/11^7 BAD ORiGlMAL

Durch eine Spinndüse mit 70 zylindrischen Löchern von Ο,οΟ mm Durchmesser extrudiert man geschmolzenes Polyäthy!enterephthalat [intrinsic Viskosität (Grenzviskositänszahl) 0,68 nach Trocknen, bestimmt bei 25°C mit einer Lösung mit 0,5 % in o-Chlorphenol]. Der Durchsatz an extrudiertem Material wird auf 5,2 g/min und je Loch eingestellt.

Man führt das Fadenbündel in eine erfindungsgemässe Vorrichtung, deren Charakteristiken im folgenden angegeben sind und " die in einem Abstand von 150 cm von der Spinndüse angeordnet ist, so dass sich die Einzelfäden an der Luft während ihres Laufs zwischen der Spinndüse und der Vorrichtung abkühlen.

Mittels eines schwingenden Prallblechs führt man das Bündel von Fäden mit orientierter Struktur auf ein endloses Transportband, auf welchem sich ein nichtgewebtes Vlies bildet, das aus Endloseinzelfäden besteht, die in zufälliger V/eise nicht parallel angeordnet sind. Das Vlies wiegt etwa 250 g/m . In diesem Vlies haben die Slementarfäden einen Einzeltiter von 8,8 dtex (8 den) und sind nicht verwickelt und klar voneinander getrennt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist die folgenden Merkmale auf:

Material:

Aussenlänge:

Höhe des Eintrittskegels 1:

Durchmesser des Sintrittskegels 1:

Länge des zylindrischen Rohrs 2:

Innendurchmesser des zylindrischen Rohrs 2:

Aussendurchmesser des zylindrischen Rohrs 2:

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rostfreier Stahl	nun
310	nim
150	mm
100	mm
90	mm
9	mm
11

Durchmesser der zylindrischen Verteilerkammer 3" 200 mm

Höhe der Verr-eilerkammer 3° " 50 mm

Anzahl der Zuführungsieitungen 4 für das Druckmittel; 2

Durchmesser des zylindrischen Austritts-

kanals 5; 13*3 mm

Länge des zylindrischen Austrittskanals 5s 90 mm Hohe des divergenten Abschnitts 6s 20 mm

Durchmesser am Ausgang des divergenten

Abschnittes 6: 25 mm

Verhältnis Ringraum/Querschnitt des Austrittskanals s 0,31

Verwendetes Druckmitteig Druckluft

Temperatur und Druck (Manometerablesung)
des Druckmittels

in der Verteilerkammer

Zimmertemperatur 3,8 bar

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BAD ORfGiMAl

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Behandlung eines Bündels von Chemieendlosen mit Hilfe eines Druckmittelstrahls mit einem erweiterten kegelstumpfartigen Teil zur Einführung des Fadenbündels, der in eine Druckmittel-Verteilerkammer mündet, die zumindest mit einer Druckmittel-ZufUhrungsleitung ausgestattet ist, wobei die Kammer durch eine gekrümmte Rotationsfläche mit einem Austrittskanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte kegelstumpfartige Teil (1) durch ein Rohr (2) verlängert ist, dessen Längsachse mit der Längsachse des Austrittskanals (5) zusammenfällt und dessen stromab gelegenes Ende in der Höhe der Verbindung des Austrittskanals mit der gekrümmten Rotationsfläche liegt, die die stromab gelegene öffnung der Verteilerkammer umgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Austrittskanals (5) durch einen divergenten Abschnitt (6) verlängert ist, dessen Längsachse mit derjenigen des Austrittskanals zusammenfällt. ^% '^l
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2), das den kegelstumpfförmigen Eintrittsteil (1) verlängert, der Kanal (5) und das Rohr (6) zylindrisch sind*
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem Ringraum (E₁), der zwischen dem Ende des die Eintrittsöffnung verlängernden Rohrs (2) und der gekrümmten Rotationsfläche, die die stromab gelegene öffnung der Vertellerkammer (3) umgibt, angeordnet ist, und dem Querschnitt (E„) der öffnung stromab von der Kammer (3) zwischen 0,1 und 0,6 und insbesondere zwisohen 0,25 und 0,*K> beträgt.

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