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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Formkorper, insbesondere zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene Fasern Die Erfindung betrifft weiters ein Spmnvlies, welches durch das erfindungsgemässe Verfahren erhältlich ist.
In den letzten Jahrzehnten wurden bedingt durch die Umweltproblematik des bekannten Viskoseverfahrens zur Herstellung cellulosischer Fasern intensive Anstrengungen unternommen, alternative, umweltfreundlichere Verfahren zur Verfügung zu stellen Als eine besonders interessante Möglichkeit hat sich dabei in den letzten Jahren herauskristallisiert, Cellulose ohne Ausbildung eines Derivates in einem organischen Lösungsmittel aufzulösen und aus dieser Losung Formkorper zu extrudieren. Fasern, welche aus solchen Losungen ersponnen werden, erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardization of man made fibers) den Gattungsnamen Lyocell zugeteilt, wobei unter einem organischen Losungsmittel ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden wird.
Weiters sind solche Fasern auch unter
EMI1.1
Es hat sich herausgestellt, dass sich als organisches Lösungsmittel insbesondere ein Gemisch aus einem tertiären Aminoxid und Wasser hervorragend zur Herstellung von Lyocell- Fasern bzw. anderen Formkörpern eignet. Als Aminoxid wird dabei vorwiegend N- Methyl- morpholin- N- oxid (NMMO) verwendet. Andere geeignete Aminoxide sind in der EP-A 0 553 070 geoffenbart Wenn im folgenden der Begriff "NMMO" verwendet wird, so sind damit sämtliche zur Auflösung der Cellulose geeigneten Aminoxide gemeint. Das Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern aus Losungen der Cellulose in NMMO wird als aminoxidverfahren bezeichnet
Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkorper aus einer Losung der Cellulose in einem Gemisch aus NMMO und Wasser sind z.
B. in der US-PS 4,246,221 oder in der PCT-WO 93/19230 geoffenbart. Dabei wird die Cellulose aus der Lösung in einem wässngen Fällbad ausgefällt.
Solcherart hergestellte Fasern zeichnen sich durch eine hohe Faserfestigkeit im konditionierten sowie im nassen Zustand, einen hohen Nassmodul und eine hohe Schlingenfestigket aus
Unter der Bezeichnung Spinvilses werden Vliese verstanden, die durch das Legen von frisch ersponnenen kontinuierlichen Filamenten zu einem Vlies hergestellt werden Spinnvliese aus cellulosischen Fasern sind bekannt.
So beschreibt etwa die DE 17 60 431 ein Verfahren, bei welchem ein Kabel von frisch nach dem Viskoseverfahren ersponnenen kontinuierlichen Filamenten mit einem Titer von 0,1bis 10 den auf eine mi4 bis 15 abwärtsgeneigte Rutsche transportiert werden und auf dieser Rutsche mittels senkrecht zur Laufrichtung schwingender Wasserstrahlen behandelt wird. Diese Behandlung hat den Zweck, dass die Filamente durch die Einwirkung von Wasser geöffnet, d. h parallel zueinander ausgerichtet werden. Die parallel ausgerichteten Filamente werden einem Siebband zugeführt, dessen Geschwindigkeit geringer ist als die Geschwindigkeit der ankommenden Endlosfäden. Dadurch tritt die Vliesbildung ein.
In einem Vortrag der Konferenz "Cellulosic Man- made Fibers" in Singapur, April 1997, beschreibt K. Nishiyama ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses nach dem sogenannten "Bemliese"- Verfahren. Beim "Bemliese"- Verfahren wird die Cellulose in einer Mischung aus Kupfersulfat und Ammoniak aufgelöst. Die aus dieser Lösung ersponnenen Filamente werden auf ein quer zur Förderrichtung vibrierendes Förderband gebracht, wodurch die Vliesbildung eintritt.
Das gebildete Vlies wird mit Wasserstrahlen verfestigt.
Ein Nachteil der vorbeschriebenen Verfahren liegt dann, dass jeweils bewegte Teile zur Vliesbildung und/oder zur Öffnung der Filamente benötigt werden. Dies bedeutet einen hohen apparativen Aufwand
In bezug auf das Ammoxidverfahren ist es aus der WO 97/24476 bekannt, hydraulisch verstreckte kontinuierliche Cellulosefilamente zu einem Vlies zu legen und zu verfestigen
Die WO 97/01660 beschreibt unter anderem die Herstellung einer Mischung von cellulosischen Fasern und Mikrofasern nach dem Aminoxidverfahren, wobei die hergestellten Fasern zu einem Vlies gelegt werden. Dabei handelt es sich jedoch um nicht-kontinuierliche Fasern.
Die WO 98/07911 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Lyocell- Fasern, wobei die frisch ersponnenen, zum Teil kontinuierlichen Filamente unter anderem mittels eines Luftstromes verstreckt und zu einem Vlies gelegt werden Eine Verstreckung mittels eines Luftstromes ist jedoch aufwendig.
In diesen bekannten Verfahren findet die Vliesbildung bereits beim ersten Ablegen der ersponnenen Filamente statt Es ist in diesen Fällen schwierig, die Eigenschaften des so hergestellten Vlieses durch anschliessende Behandlungsschritte gezielt zu beeinflussen
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Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen nach dem Aminoxidverfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile der bekannten Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen sowohl gemäss dem Aminoxidverfahren als auch gemäss dem Viskose- oder des Bemliese Verfahren überwindet
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist,
dass eine Losung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid über eine Düse mit Spinnlochern extrudiert wird und die extrudierten Filamente in einem Luftspalt verstreckt und in ein Fällbad geführt werden, die Filamente im Fällbad von einer ersten Fördereinrichtung aufgenommen werden, wobei sich auf der ersten Fördereinrichtung ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und im wesentlichen gleichmässiger Dicke ausbildet, der Fadenvorhang mittels der ersten Fördereinrichtung aus dem Fällbad auf eine abwärtsgeneigte zweite Fördereinrichtung transportiert wird, und der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung transportiert wird, welche dntte Fördereinnchtung den Fadenvorhang mit einer Geschwindigkeit abtransportiert,
die geringer ist als die Geschwindigkeit des auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten transportierten Fadenvorhanges.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird es ermöglicht, auf einfache Weise Spinnvliese nach dem Aminoxidverfahren mit einem breiten Eigenschaftsspektrum herzustellen
Zunächst wird beim erfindungsgemässen Verfahren die Lösung der Cellulose in NMMO uber eine Düse mit Spinnlöchem extrudiert. Wichtig ist dabei, dass sich beim Ablegen der ersponnenen kontinuierlichen Filamente auf einer ersten Fördereinrichtung ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und mit im wesentlichen gleichmässiger Dicke bildet
Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Filamente aus einer Spinndüse extrudiert werden, deren Spinnlöcher gegebenenfalls versetzt hintereinander in parallelen Reihen angeordnet sind und in ihrer Gesamtheit im wesentlichen ein Rechteck aufspannen. Solche Düsen sind z.B. aus der PCT-WO 94/28210 bekannt.
Wenn aus einer solchen Düse ersponnene Filamente auf einer Fördereinrichtung abgelegt werden, entsteht ein Fadenvorhang, bei dem die Filamente im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Zudem ist die Dicke dieses Fadenvorhanges über die Breite des Fadenvorhanges im wesentlichen konstant. Dies ermöglicht gleichmässigere Vlieseigenschaften.
Dem Fachmann ist es leicht möglich, weitere Düsenkonstruktionen zu finden, bei welchem nach der Extrusion und der Ablage auf die erste Fördereinrichtung ein Fadenvorhang mit den gewünschten Eigenschaften gebildet wird.
Dieser Fadenvorhang wird einer abwärtsgeneigten zweiten Fördereinrichtung zugeführt, auf welcher der Fadenvorhang nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung transportiert wird. Da der Fadenvorhang bereits aus im wesentlichen parallel zueinander liegenden Filamenten besteht, ist ein Öffnen des Fadenvorhanges mittels bewegten Teilen, wie in der DE 17 60 431 beschrieben, nicht mehr notwendig.
Die Vliesbildung findet, wie an sich aus der DE 17 60 431 bekannt, beim Übergang des Fadenvorhanges von der zweiten auf die dritte Fördereinrichtung statt, da der Fadenvorhang der dritten Fördereinrichtung mit grösserer Geschwindigkeit zugeführt wird als die Geschwindigkeit, mit welcher die dritte Fördereinrichtung den Fadenvorhang abtransportiert.
Beim erfindungsgemässen Verfahren findet die Vliesbildung somit nicht, wie aus der PCT-WO 98/07911 oder dem Bermilese Verfahren bekannt, bereits beim ersten Ablegen der ersponnenen Filamente statt. Dies hat den Vorteil, dass der Fadenvorhang aus im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten bis zur Vliesbildung auf verschiedene Weise behandelt werden kann. Dadurch wird eine gleichmässige Behandlung der einzelnen Filamente möglich und es können Spinnvliese mit durchgehend gleichmässigen oder aber auch gezielt steuerbaren Eigenschaften hergestellt werden.
Es ist dabei wichtig, dass der Fadenvorhang nach dem Verlassen des Fällbades bis zur Vliesbildung durchgehend mit Flüssigkeit benetzt ist, d. h. von einem Flüssigkeitsfilm umgeben ist Wenn nämlich der Flüssigkeitsfilm an einer Stelle abreisst, kann es aufgrund der dabei resultierenden Tropfenbildung zur Trennung des Fadenvorhanges in Einzelstränge kommen Dabei ist es durchaus möglich, den Fadenvorhang hintereinander verschiedenen Flüssigkeiten auszusetzen.
In bevorzugter Weise ist das erfindungsgemässe Verfahren dahingehend ausgestaltet, dass der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung unter Zug gehalten wird. Dies kann durch eine
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auf der zweiten Fördereinrichtung angeordnete mechanische Abzugsvorrichtung, z B eine Walze erreicht werden.
Bevorzugt wird der Fadenvorhang auf der zweiten Fordereinrichtung hydraulisch unter Zug gehalten. Dazu kann z. B. der Fadenvorhang im oberen Teil der zweiten Fördereinrichtung mittels Düsen z.B. mit Fällflüssigkeit besprüht werden
In vorteilhafter Weise ist zumindest eine der Fordereinrichtungen als Förderband ausgestaltet Besonders bevorzugt ist zumindest eine der Fördereinrichtungen als Siebband ausgestaltet Die dritte Fördereinrichtung kann z. B. auch als Walze ausgestaltet sein, auf welcher das gebildete Vlies abtransportiert wird.
Bevorzugt ist die zweite Fordereinrichtung als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet. In diesem Fall fungiert die zweite Fördereinrichtung als eine Art Rutsche, uber welche der Fadenvorhang unter der Einwirkung von Flüssigkeit oder durch mechanischen Zug der dritten Fördereinrichtung zugefuhrt wird.
Die Vliesbildung zwischen zweiter und dritter Fordereinrichtung kann dabei über die Neigung der zweiten Fördereinrichtung (z. B der abwärtsgeneigten Ebene), durch den Aufbau eines Flüssigkeitssees nach der zweiten Fordereinrichtung und durch die Art der Abführung der Flüssigkeit beeinflusst werden.
So sollte die Neigung der zweiten Fordereinrichtung bevorzugt 10 bis 30 betragen, da sich bei grösserer oder geringerer Neigung die Gleichmässigkeit des gebildeten Vlieses verschlechtert.
Wenn auf die zweite Fördereinrichtung Flüssigkeit aufgebracht wird, um den Fadenvorhang hydraulisch unter Zug zu halten, ist zu beachten, dass die Flüssigkeitsmenge nicht zu gross gewählt wird In diesem Fall bedingt nämlich der Flüssigkeitsüberschuss bei der Vliesbildung auf der dritten Fördereinrichtung ebenfalls eine schlechtere Gleichmässigkeit des gebildeten Vlieses Es ist weiters günstig, die Flüssigkeitsmenge, die auf die zweite Fördereinrichtung (z. B die abwärtsgeneigte Ebene) aufgebracht wird, bei steigendem Durchsatz der Spinnlösung durch die Spinnlöcher der Spinndüse zu erhöhen.
Bei einer erhöhten Geschwindigkeit der dritten Fördereinrichtung verringert sich das Flächengewicht des gebildeten Vlieses, und die gelegten Filamentbögen werden grösser
Es erweist sich weiters als günstig, nach der zweiten Fördereinrichtung einen Flüssigkeitssee von definierter Länge entstehen zu lassen. Dieser kann z B 100 mm lang sein. Um eine definierte Grenze des Flüssigkeitssees zu erreichen, kann ein Vakuumsaugkasten unterhalb der dritten Fördereinrichtung angeordnet werden.
Das gebildete Vlies kann in an sich bekannter Weise weiterbehandelt werden Insbesondere ist eine Verfestigung des Vlieses, z. B mittels Wasserstrahlen, möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung einem Strom eines Verfestigungsmittels ausgesetzt wird. Das dabei entstehende Verfestigungsmittel enthaltende Vlies kann nach der Vliesbildung auf bekannte Weise z. B. durch thermische Behandlung verfestigt werden
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Fadenvorhang über mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete zweite Fordereinrichtungen geführt.
Dadurch lässt sich, insbesondere wenn als zweite Fördereinrichtung eine abwärtsgeneigte Ebene vorgesehen ist, die Gleichmässigkeit des gebildeten Vlieses erhöhen
Das erfindungsgemässe Verfahren kann aufgrund der Trennung der Verfahrensschritte des Spinnens der Filamente und der Vliesbildung in sehr flexibler Weise abgewandelt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist daher dadurch gekennzeichnet, dass aus mehreren quer zur Transportrichtung des Fadenvorhanges und/oder hintereinander in Transportnchtung angeordneten Düsen Filamente von gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz extrudiert werden, die extrudierten Filamente auf einer oder mehreren ersten Fördereinrichtungen abgelegt werden und die gebildeten Fadenvorhänge vor, während oder nach dem Passieren der zweiten Fördereinrichtung oder gegebenenfalls mehrerer quer zur Transportrichtung und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten zweiten Fördereinrichtungen zu einem einzigen Fadenvorhang bzw. Vlies vereinigt werden.
Diese Ausführungsform gestattet es dem Fachmann, Filamentscharen aus unterschiedlicher Provenienz in einem Schritt zu einem Spinnvlies zu verarbeiten. Als Filamente unterschiedlicher Provenienz werden hierbei verstanden: . Filamente, welche aus Celluloselosungen extrudiert werden, welche sich z.B in Konzentration und/oder Art des cellulosischen Materials (Zellstofftype, Cellulosederivate ) unterscheiden
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¯ Filamente, welche aus anderen Polymeren als Cellulose gebildet werden ¯ Filamente mit unterschiedlichen Faserdurchmessem (Titer) oder Faserquerschnitten
Es können aber auch getrennt voneinander mehrere Fadenvorhänge aus Filamenten gleicher Provenienz gebildet und erst in einer späteren Stufe, z.
B auf der zweiten Fordereinrichtung miteinander vermischt werden
Dabei können im Falle von Filamenten unterschiedlicher Provenienz diese aus z.B nebeneinander angeordneten Düsen versponnen werden und z. B. auf ein einziges Forderband abgelegt werden, wobei sich ein Fadenvorhang mit einer Mischung unterschiedlicher Filamente ergibt
Es kann aber auch eine Filamentschar aus einer Spinndüse extrudiert und auf einen bereits bestehenden Fadenvorhang von Filamenten gleicher oder unterschiedlicher Provenienz aufgebracht werden.
Ebenso ist es möglich, mehrere Fadenvorhänge auf mehreren ersten Fördereinrichtungen nur einer einzigen zweiten Fördereinrichtung zuzuführen
Dem Fachmann ist es leicht möglich, durch entsprechende Anordnung der Spinndüsen und der Fördereinrichtungen den Ort und die Art der Vermischung der Filamente gleicher oder unterschiedlicher Provenienz und damit die Eigenschaften des Vlieses zu beeinflussen Dadurch konnen die Eigenschaften des so hergestellten Vlieses über weite Bereiche gesteuert werden
Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Eigenschaften des erfindungsgemäss hergestellten Spinnvlieses besteht darin, dass dem bzw. den Fadenvorhängen bzw.
dem gebildeten Vlies auf einer der Fördereinrichtungen Fremdmaterial beigemischt wird
Als Fremdmaterial wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein Material verstanden, welches nicht in situ bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gebildet wird, sondern bereits fertig den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies zugemischt werden kann Das Fremdmaterial kann dem bzw. den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies z. B. auf der ersten Fördereinrichtung vor dem Übergang auf die zweite Fördereinrichtung, auf der zweiten Fördereinrichtung und/oder auf der dritten Fördereinrichtung zugegeben werden.
Das Fremdmaterial kann in Form von Fasern, Pulvern und/oder Fasergebilden vorliegen
Es kann z.B. als Fasergebilde ein Vlies aus cellulosischen Fasern oder aus Fasem anderer Polymere beigemischt werden.
Die Erfindung betrifft demgemäss auch ein Spinnvlies enthaltend lösungsmittelgesponnene cellulosische Fasern, welches durch die Extrusion mehrerer Filamentscharen gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz und Vereinigen zu einem Fadenvorhang bzw. zu einem Vlies und/oder das Zumischen von Fasern bzw. Fasergebilden auf der zweiten Fördereinrichtung erhältlich ist Ein solches Spmnvlies, bei dem eine Mischung verschiedener cellulosischer und/oder nichtcellulosischer Materialien schon in einer sehr frühen Stufe der Vliesbildung bewerkstelligt wird, ist neu und unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von Spinnvliesen, welchen erst nach der Vliesbildung bzw Vliesverfestigung Fremdmaterial zugesetzt werden.
Das erfindungsgemässe Spinnvlies kann, wie oben dargestellt, in einer weiten Vielfalt von Mischungsmöglichkeiten und Mischungsverhältnissen hergestellt werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dient eine Vorrichtung, bestehend aus zumindest einer Düse mit Spinnlöchern, zumindest einem unterhalb der Düse in einem Abstand zu den Spinnlöchern angeordneten Fällbad,
Mittel, insbesondere Walzen, zum Verstrecken der aus der Düse extrudierten Filamente im Luftspalt, zumindest einer ersten Fördereinrichtung zum Bilden und Transportieren eines Fadenvorhanges aus den extrudierten Filamenten, welche zumindest teilweise im Fällbad vorzugsweise nach oben aus dem Fällbad führend angeordnet ist, zumindest einer zweiten, abwärtsgeneigten Fördereinrichtung, welche direkt im Anschluss an die erste Fördereinrichtung angeordnet ist, zumindest einer dritten Fördereinrichtung, welche direkt im Anschluss an die zweite Fördereinnchtung angeordnet ist.
Bevorzugt sind die erste und die dritte Fördereinrichtung als Förderbänder ausgestaltet Weiters bevorzugt ist die zweite Fördereinrichtung als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet
Weitere bevorzugte Merkmale des erfindungsgemässen Verfahrens sowie der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Figuren Die
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Erfindung ist dabei nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch weitere Alternativen sowie weitere Kombinationen aus den dargestellten Elementen.
In der Figur ist mit 1 eine Spinndüse zum Extrudieren einer Celluloselösung in NMMO bezeichnet Die Spinndüse 1 kann beispielsweise ca 50 000 Löcher, die versetzt hintereinander in 32 parallelen Reihen angeordnet sind und dabei in ihrer Gesamtheit im wesentlichen ein Rechteck aufspannen (nicht dargestellt) aufweisen. Unterhalb der Spinndüse 1 ist ein Behälter 2 angeordnet, der mit einer die Cellulose ausfällenden Flüssigkeit, z. B. Wasser gefüllt ist. Im Behälter 2 befindet sich ein Umlenkorgan 4, welches die extrudierten Filamente 3 gegebenenfalls zu einem Fadenvorhang bündelt und auf die erste Fördereinrichtung 5 umlenkt
Im Behälter 2 ist weiters eine als Siebband 5 ausgebildete erste Fördereinrichtung angeordnet, die schräg nach oben aus dem Behälter führt. Das Siebband 5 weist am oberen Ende Walzen 6 auf.
Mit diesen Walzen 6 wird die Verstreckung der extrudierten Filamente 3 im Luftspalt zwischen Spinndüse 1 und der Fällbadoberfläche bewirkt. Weiters können die Walzen 6 zum Abpressen des Fadenvorhanges dienen Oberhalb des Siebbandes 5 können abseits vom Behälter 2 Mittel, z B Düsen 7 zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Fadenvorhang angeordnet sein.
Unmittelbar an das Siebband 5 anschliessend ist eine als abwärtsgeneigte Ebene 8 ausgestaltete Fördereinrichtung angeordnet. Die Ebene 8 besteht aus einem glatten Material und ist in einem Winkel von 10 bis 30 zur Waagrechten geneigt. Oberhalb der Ebene 8 sind Düsen 9 zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Fadenvorhang angeordnet
Direkt am unteren Ende der Ebene 8 befindet sich eine als Siebband 10 ausgestaltete dritte Fordereinnchtung. Entlang des Siebbandes 10 können (nicht dargestellt) verschiedene Einrichtungen zur weiteren Behandlung des gebildeten Vlieses, so z.B. eine Einrichtung zum Zumischen eines Fadengebildes zum Vlies, Mittel zum Aufbringen von Flüssigkeit auf das Vlies, eine Einrichtung zur Verfestigung des Vlieses, sowie Einrichtungen zur Wasche des Vlieses vorgesehen werden.
Weiters kann in einem bestimmten Abstand zu dem Ort, an welchem die Ebene 8 an das Siebband 10 angrenzt, unterhalb des Siebbandes 10 ein Vakuumsaugkasten (nicht dargestellt) zur Kontrolle der Grösse des sich bildenden Flüssigkeitssees angeordnet sein.
Am Ende des Siebbandes 10 befindet sich (nicht dargestellt) eine Einrichtung zum Aufwickeln des fertiggestellten Spinnvlieses
Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemässen Verfahrens anhand der Figur beschrieben.
Aus der Spinndüse 1 wird eine Filamentschar 3 extrudiert, die über einen Luftspalt zwischen der Spinndüse I und der Fällbadoberfläche geführt und in diesem Luftspalt mittels des Walzenpaares 6 verstreckt wird Die Filamentschar wird nach dem Eintreten in das Fällbad über das Umlenkorgan 4 auf dem Siebband 5 abgelegt, wobei sich ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Filamenten bildet Der Fadenvorhang wird auf dem Siebband 5 mit einer Geschwindigkeit von z. B. 1 bis 200 m/min nach oben aus dem Behälter 2 geführt, gegebenenfalls mittels des Walzenpaares 6 abgepresst und der Ebene 8 zugeführt.
Auf der Ebene 8 rutscht der Fadenvorhang nach unten auf das Siebband 10 Mittels der Zuführung von Flüssigkeitsstrahlen, z. B. Wasserstrahlen aus der Düse 9 wird der Fadenvorhang dabei auf der Ebene 8 unter Zug gehalten. Am unteren Ende der Ebene 8 wird der Fadenvorhang aufgeschwemmt, da die Geschwindigkeit des Siebbandes 10 (typischerweise 1 bis 100 m/min) geringer ist als die Geschwindigkeit, mit welcher der Fadenvorhang auf der Ebene nach unten rutscht. Dabei tritt die Vliesbildung ein
Das gebildete Vlies wird nunmehr auf dem Siebband 10 weitertransportiert und gegebenenfalls in den oben beschriebenen Einrichtungen zur Weiterverarbeitung behandelt, gewaschen und aufgewickelt.
In allen diesen Stufen wird z.B mittels der Düsen 7 bzw. 9 sichergestellt, dass der Fadenvorhang durchgehend mit Flüssigkeit benetzt wird.
Figur 2 stellt schematisch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens dar, bei der oberhalb des Behälters 2 zwei Spinndüsen 1,1 angeordnet sind. Aus diesen beiden Spinndüsen werden Filamentscharen 3,3' gleicher oder unterschiedlicher Provenienz extrudiert.
Beide Filamentscharen 3,3' werden über die jeweiligen Umlenkorgane 4,4' auf das Siebband 5 abgelegt, wobei die aus der Spinndüse 1' extrudierte Filamentschar 3' auf einen bereits bestehenden Fadenvorhang aus den Filamenten 3 aus der Spinndüse 1 aufgelegt wird. Es entsteht dabei in weiterer Folge ein Spinnvlies mit einer Mischung der aus den beiden Spinndüsen 1,1 extrudierten Filamentscharen
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Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zunachst in zwei getrennten Einrichtungen zwei Filamentscharen 3,13 gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz aus den jeweils zwei Spinndüsen 1, 11 auf zwei erste Fördereinrichtungen 5,15 abgelegt werden und über zwei Rutschen 8,
18 nach unten transportiert werden In der Figur 3 sind weitere wirkungsgleiche Komponenten mit an der letzten Stelle gleichen Bezugszeichen bezeichnet (z B 6,16).
Es ist jedoch als dritte Fördereinrichtung nur ein Siebband 10 vorgesehen, auf welches nacheinander der Fadenvorhang von der Rutsche 8 und anschliessend der Fadenvorhang von der Rutsche 18 rutschen. Jeweils beim Auftreffen der beiden Fadenvorhänge auf das Siebband 10 findet die Vliesbildung statt. In Summe resultiert auch hier ein Spinnvlies aus einer innigen Mischung von Filamenten gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz
In der Figur 4 ist zusätzlich zu der bereits in Figur 1 dargestellten Einrichtung eine Einrichtung 20 zum Zumischen von Fremdmaterial, z. B. in Form eines Faservlieses dargestellt In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform wird das Fremdmatenal über die Einnchtung 20 dem bereits auf der dntten Fördereinrichtung 10 gebildeten Vlies über eine abwärtsgeneigte Ebene 8' zugemischt.
Es ist jedoch auch möglich, das Fremdmaterial über die Einrichtung 20 dem Fadenvorhang auf der Ebene 8 oder vor der Ebene 8, z. B. auf dem Siebband 5 beizumischen Ebenso ist es im Fall einer Verwendung von mehreren hintereinander angeordneten zweiten Fördereinrichtungen, z. B. abwärtsgeneigten Ebenen, moglich, das Fremdmatenal jeweils zwischen zwei Ebenen zuzumischen.
Beispiele-
Beispiel 1
Auf einer Vorrichtung gemäss Figur 1 wurde eine Spinnlösung mit 13 Gew % Cellulose über eine Spinndüse mit 12150 Löchern (100 m Durchmesser) bei einem Ausstoss von 0,025 g
EMI6.1
Filamente mit einem Titer von jeweils 1,7 dtex wurden auf einem ersten Siebband zu einem Fadenvorhang abgelegt und mit einer Geschwindigkeit von 23 m/min aus dem Spinnbad transportiert Der Fadenvorhang wurde unmittelbar anschliessend nach dem ersten Siebband über eine Rutsche nach unten geschwemmt, wobei aus einer Breitschlitzdüse 4 m3/h Wasser auf den Fadenvorhang auf der Rutsche aufgebracht wurden. Am unteren Ende der Rutsche wurde der Fadenvorhang auf ein zweites Siebbänd aufgeschwemmt, welches eine Geschwindigkeit von 5,6 m/min aufwies. Dabei trat die Vliesbildung ein.
Mittels eines Vakuumsaugkastens, der unterhalb des zweiten Siebbandes angeordnet war, wurde die Grösse des sich bildenden Flussigkeitssees gesteuert.
Es resultierte ein gleichmässig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 22 g/m2
Beispiel 2:
Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Emzeltiter von 1,3 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 30,2 m/min betrug und die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 7,3 m/min betrug.
Es resultierte ein gleichmässig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 23 g/m2
Beispiel 3
Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Einzeltiter von 3,5 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 24 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 2,5 m/min betrug und die auf der Rutsche zugeführte Flüssigkeitsmenge 2,5 m3/h betrug. g/M2.
Es resultierte ein gleichmässig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 255 g/m2.
Beispiel 4'
Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 23 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 2,7 m/min betrug und die auf der Rutsche zugeführte Flüssigkeitsmenge 3 m3/h betrug.
Es resultierte ein gleichmässig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 60 g/m2
Beispiel 5 :
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Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Einzeltiter von 3,3 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 11,6 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 1,4 m/min betrug und die auf der Rutsche zugefuhrte Flüssigkeitsmenge 1 m3/h betrug
Es resultierte ein gleichmässig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 138 g/m2
Patentansprüche :
1.
Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene cellulosische Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid über eine Düse (1) mit Spinnlöchern extrudiert wird und die extrudierten Filamente (3) in einem Luftspalt verstreckt und in ein Fällbad (2) gefuhrt werden, die Filamente im Fällbad (2) von einer ersten Fördereinrichtung (5) aufgenommen werden, wobei sich auf der ersten Fördereinrichtung (5) ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und im wesentlichen gleichmässiger Dicke ausbildet, der Fadenvorhang mittels der ersten Fördereinrichtung (5) aus dem Fällbad (2) auf eine abwärtsgeneigte zweite Fördereinrichtung (8) transportiert wird, und der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8)
nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung (10) transportiert wird, welche dritte Fördereinrichtung (10) den
Fadenvorhang mit einer Geschwindigkeit abtransportiert, die geringer ist als die
Geschwindigkeit des auf der zweiten Fördereinnchtung nach unten transportierten
Fadenvorhanges.