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WO2000006814A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung cellulosischer formkörper - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung cellulosischer formkörper Download PDF

Info

Publication number
WO2000006814A1
WO2000006814A1 PCT/AT1999/000141 AT9900141W WO0006814A1 WO 2000006814 A1 WO2000006814 A1 WO 2000006814A1 AT 9900141 W AT9900141 W AT 9900141W WO 0006814 A1 WO0006814 A1 WO 0006814A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conveyor
filaments
curtain
thread
thread curtain
Prior art date
Application number
PCT/AT1999/000141
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Firgo
Rudolf Kraft
Hartmut Rüf
Christian Schlossnikl
Original Assignee
Lenzing Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenzing Aktiengesellschaft filed Critical Lenzing Aktiengesellschaft
Priority to BR9912570-6A priority Critical patent/BR9912570A/pt
Priority to AU40227/99A priority patent/AU4022799A/en
Priority to EP99923301A priority patent/EP1100985A1/de
Priority to JP2000562592A priority patent/JP2002521585A/ja
Publication of WO2000006814A1 publication Critical patent/WO2000006814A1/de
Priority to US09/768,324 priority patent/US6706224B2/en

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D7/00—Collecting the newly-spun products
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/013—Regenerated cellulose series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/11—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing cellulosic shaped articles, in particular for producing a spunbonded nonwoven containing solvent-spun fibers.
  • the invention further relates to a spunbonded fabric which can be obtained by the process according to the invention.
  • NMMO N-Methylmorpholine-N-oxide
  • Processes for producing cellulosic molded articles from a solution of cellulose in a mixture of NMMO and water are e.g. in U.S. Patent 4,246,221 or PCT-WO 93/19230.
  • the cellulose is precipitated from the solution in an aqueous precipitation bath.
  • Fibers produced in this way are characterized by a high fiber strength in the conditioned and in the wet state, a high wet modulus and a high
  • spun nonwovens is understood to mean nonwovens which are produced by laying freshly spun continuous filaments to form a nonwoven. Spunbonded nonwovens made from cellulosic fibers are known.
  • DE 17 60 431 describes a process in which a cable of fresh filaments spun by the viscose process with a titer of 0.1 to 10 den are transported on a slide inclined at 4 ° to 15 ° and by means of this slide water jets are treated perpendicular to the direction of rotation.
  • the purpose of this treatment is that the filaments are opened by the action of water, i.e. aligned parallel to each other.
  • the parallel aligned filaments are fed to a screen belt, the speed of which is slower than the speed of the incoming filaments. This causes the formation of fleece.
  • a disadvantage of the above-described methods is that moving parts are required to form the fleece and / or to open the filaments. This means a high expenditure on equipment.
  • WO 97/01660 describes, inter alia, the production of a mixture of cellulosic fibers and microfibers by the amine oxide process, the fibers produced being laid into a nonwoven. However, these are non-continuous fibers.
  • WO 98/07911 describes a process for the production of lyocell fibers, the freshly spun, in part continuous filaments being drawn, inter alia, by means of an air stream and placed in a nonwoven.
  • stretching by means of an air stream is expensive.
  • the formation of the fleece takes place the first time the spun filaments are deposited. In these cases, it is difficult to specifically influence the properties of the nonwoven produced in this way by subsequent treatment steps.
  • the present invention has for its object to provide a method and an apparatus for producing spunbonded nonwovens by the amine oxide process, which have the disadvantages of the known processes for producing spunbonded nonwovens both according to the amine oxide process and according to the viscose or "Bemliese" - Procedure overcomes.
  • This object is achieved by a process which is characterized in that a solution of cellulose in an aqueous tertiary amine oxide is extruded through a nozzle with spinning holes and the extruded filaments are drawn in an air gap and passed into a precipitation bath, the filaments in the precipitation bath from a first conveying device, wherein a thread curtain of filaments oriented essentially parallel to one another and of substantially uniform thickness is formed on the first conveying device, the thread curtain is transported by means of the first conveying device from the precipitation bath to a downwardly inclined second conveying device, and the thread curtain on the second conveyor is transported down to a third conveyor, which third conveyor removes the thread curtain at a speed that is lower than the speed of the second conveyor thread curtain transported downwards.
  • the process according to the invention makes it possible to produce spunbonded nonwovens with a wide range of properties in a simple manner by the amine oxide process.
  • the solution of the cellulose in NMMO is first extruded through a die with spinning holes. It is important here that when the spun continuous filaments are deposited on a first conveyor, a thread curtain of filaments oriented essentially parallel to one another and with a substantially uniform thickness is formed.
  • nozzles are known, for example, from PCT-WO 94/28210. If filaments spun from such a nozzle are placed on a conveyor, a thread curtain is formed in which the filaments are aligned essentially parallel to one another. In addition, the thickness of this thread curtain is essentially constant over the width of the thread curtain. This enables more uniform nonwoven properties.
  • This thread curtain is fed to a downwardly inclined second conveyor, on which the thread curtain is transported down to a third conveyor. Since the thread curtain already consists of filaments lying essentially parallel to one another, it is no longer necessary to open the thread curtain by means of moving parts, as described in DE 17 60 431.
  • the fleece formation takes place at the transition of the thread curtain from the second to the third conveying device, since the thread curtain is fed to the third conveying device at a higher speed than the speed at which the third conveying device passes the thread curtain transported away.
  • the formation of the fleece does not therefore take place, as is known from PCT-WO 98/07911 or the “Bemliese” process, when the spun filaments are first laid down.
  • the thread curtain is completely wetted with liquid after leaving the precipitation bath until the fleece is formed, i.e. is surrounded by a film of liquid. If the liquid film breaks off at one point, the resulting drop formation can result in the thread curtain being separated into individual strands. It is entirely possible to expose the thread curtain to different liquids one after the other.
  • the method according to the invention is preferably designed in such a way that the thread curtain is held under tension on the second conveyor device.
  • This can be achieved by means of a mechanical removal device, for example a roller, arranged on the second conveyor device.
  • the thread curtain is preferably held hydraulically under tension on the second conveyor.
  • the thread curtain in the upper part of the second conveying device can be sprayed, for example with precipitation liquid, by means of nozzles.
  • At least one of the conveyor devices is designed as a conveyor belt. At least one of the conveying devices is particularly preferably designed as a sieve belt.
  • the third conveyor can e.g. also be configured as a roller on which the nonwoven formed is transported away.
  • the second conveyor device is preferably designed as a downwardly inclined plane.
  • the second conveyor device acts as a kind of slide, via which the thread curtain is fed to the third conveyor device under the influence of liquid or by mechanical tension.
  • the formation of fleece between the second and third conveying devices can be influenced by the inclination of the second conveying device (e.g. the downward inclined plane), by the construction of a liquid lake after the second conveying device and by the type of liquid discharge:
  • the inclination of the second conveyor device should preferably be 10 ° to 30 °, since the greater or lesser the inclination, the worse the uniformity of the nonwoven formed. If liquid is applied to the second conveying device in order to hydraulically hold the thread curtain under tension, it must be ensured that the amount of liquid is not chosen too large. In this case, the excess liquid during the formation of the fleece on the third conveying device likewise results in poorer uniformity of the fleece formed. It is also beneficial to increase the amount of liquid that is applied to the second conveyor (e.g. the downward sloping plane) as the throughput of the spinning solution through the spinning holes of the spinneret increases.
  • the weight per unit area of the nonwoven formed is reduced and the laid filament sheets become larger.
  • a liquid lake of a defined length formed after the second conveying device can be 100 mm long, for example.
  • a vacuum suction box can be arranged below the third conveyor.
  • the fleece formed can be treated further in a manner known per se.
  • the fleece can be consolidated, for example by means of water jets.
  • Another advantageous embodiment of the invention is characterized in that the thread curtain on the second conveyor is exposed to a stream of a solidifying agent.
  • the resulting nonwoven containing solidifying agent can be formed in a known manner e.g. be solidified by thermal treatment.
  • the thread curtain is guided over a plurality of second conveying devices arranged one behind the other in the transport direction.
  • the uniformity of the nonwoven formed can be increased, in particular if a downward inclined plane is provided as the second conveying device.
  • the process according to the invention can be modified in a very flexible manner due to the separation of the process steps of spinning the filaments and the formation of nonwovens.
  • a further preferred embodiment of the method according to the invention is therefore characterized in that filaments of possibly different provenances are extruded from a plurality of nozzles arranged transversely to the transport direction of the thread curtain and / or one behind the other in the transport direction, the extruded filaments are deposited on one or more first conveying devices and the formed ones Thread curtains before, during or after passing through the second conveyor device or possibly a plurality of second conveyor devices arranged transversely to the transport direction and / or one behind the other in the transport direction are combined to form a single thread curtain or fleece.
  • filaments of different provenance these can be made from e.g. side-by-side nozzles are spun and e.g. are placed on a single conveyor belt, resulting in a thread curtain with a mixture of different filaments.
  • a family of filaments can also be extruded from a spinneret and applied to an existing thread curtain of filaments of the same or different provenance. It is also possible to feed several thread curtains on several first conveyor devices to only a single second conveyor device.
  • a further possibility for influencing the properties of the spunbonded nonwoven produced according to the invention is that foreign material is admixed to the thread curtain (s) or the nonwoven formed on one of the conveyor devices.
  • foreign material is understood to be a material which is not formed in situ when the method according to the invention is carried out, but which can already be mixed with the thread curtains or the nonwoven formed.
  • the foreign material can be the thread curtain (s) or the fleece formed e.g. on the first conveyor before the transition to the second conveyor, on the second conveyor and / or on the third conveyor.
  • the foreign material can be in the form of fibers, powders and / or fiber structures.
  • a fleece made of cellulosic fibers or fibers from others
  • the invention accordingly also relates to a spunbonded non-woven fabric containing solvent-spun cellulosic fibers which, by extrusion of a plurality of filament sheets, of possibly different origins and combining to form a thread curtain or a non-woven fabric and / or the admixing of fibers or fiber structures is available on the second conveyor.
  • a spun-bonded nonwoven in which a mixture of different cellulosic and / or non-cellulosic materials is produced at a very early stage in the formation of nonwovens, is new and differs in its properties from spunbonded nonwovens, to which foreign material is only added after the formation of the nonwoven or the consolidation of the nonwoven.
  • the spunbonded nonwoven according to the invention can be produced in a wide variety of mixing possibilities and mixing ratios.
  • a device consisting of:
  • At least one nozzle with spinning holes at least one precipitation bath arranged below the nozzle at a distance from the spinning holes, means, in particular rollers, for stretching those extruded from the nozzle
  • Precipitation bath is preferably arranged leading upwards out of the precipitation bath, at least one second, downwardly inclined conveying device which is located directly in the
  • Connection to the first conveyor is arranged, at least a third conveyor, which directly after the second
  • Conveyor is arranged.
  • the first and third conveyor devices are preferably configured as conveyor belts.
  • the second conveyor device is furthermore preferably designed as a downward inclined plane.
  • 1 denotes a spinneret for extruding a cellulose solution in NMMO.
  • the spinneret 1 can, for example, have approximately 50,000 holes, which are staggered in succession in 32 parallel rows and, in their entirety, essentially span a rectangle (not shown).
  • a container 2 which is filled with a liquid which precipitates the cellulose, e.g. Water is filled.
  • a deflection element 4 which bundles the extruded filaments 3, if necessary, into a thread curtain and deflects them onto the first conveying device 5.
  • a first conveyor designed as a sieve belt 5, which leads obliquely upwards out of the container.
  • the sieve belt 5 has rollers 6 at the upper end. These rollers 6 are used to stretch the extruded filaments 3 in the air gap between the spinneret 1 and the precipitation bath surface. Furthermore, the rollers 6 can be used to press off the thread curtain.
  • Nozzles 7 can be arranged for applying liquid to the thread curtain.
  • Level 8 consists of a smooth material and is inclined at an angle of 10 ° to 30 ° to the horizontal. Above level 8 there are nozzles 9 for applying liquid to the thread curtain.
  • a third conveying device designed as a sieve baffle 10.
  • various devices for further treatment of the nonwoven formed e.g. a device for admixing a thread structure to the nonwoven, means for applying liquid to the nonwoven, a device for strengthening the nonwoven, and devices for washing the nonwoven are provided.
  • a vacuum suction box (not shown) can be arranged at a certain distance from the location at which the plane 8 adjoins the sieve belt 10, below the sieve belt 10, in order to control the size of the liquid lake which is being formed.
  • a device (not shown) for winding up the finished spunbonded nonwoven.
  • a filament family 3 is extruded from the spinneret 1, which is passed over an air gap between the spinneret 1 and the precipitation bath surface and is stretched in this air gap by means of the pair of rollers 6.
  • the sheet of filaments is deposited on the screen belt 5 via the deflection element 4, a thread curtain of filaments arranged essentially parallel to one another being formed.
  • the thread curtain is guided upwards out of the container 2 on the screen belt 5 at a speed of, for example, 1 to 200 m / min, optionally pressed off by means of the pair of rollers 6 and fed to the plane 8.
  • the thread curtain slides down onto the screen belt 10.
  • liquid jets e.g. Water jets from the nozzle 9
  • the thread curtain is held on the plane 8 under tension.
  • the thread curtain is suspended since the speed of the screen belt 10 (typically 1 to 100 m min) is lower than the speed at which the thread curtain slides down the level. The formation of fleece occurs.
  • the fleece formed is now transported further on the screen belt 10 and, if necessary, treated, washed and wound up in the facilities for further processing described above.
  • FIG. 2 schematically represents a further embodiment of the method according to the invention, in which two spinnerets 1, 1 'are arranged above the container 2.
  • Filament sets 3, 3 'of the same or different provenance are extruded from these two spinnerets.
  • This subsequently creates a spunbonded nonwoven with a mixture of the filament sheets extruded from the two spinnerets 1, 1 '.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the method according to the invention, in which, in two separate devices, two sets of filaments 3, 13, possibly of different provenance, are deposited from each of the two spinnerets 1, 11 onto two first conveying devices 5, 15 and via two chutes 8, 18 can be transported down.
  • FIG. 3 further components with the same effect are identified with the same reference numerals at the last position (for example 6, 16).
  • a screen belt 10 is provided as the third conveying device, onto which the thread curtain slides off the chute 8 and then the thread curtain slides off the chute 18.
  • the fleece formation takes place each time the two thread curtains strike the screen belt 10.
  • a spunbonded fabric also results from an intimate mixture of filaments, possibly of different origins.
  • FIG. 4 shows a device 20 for admixing foreign material, e.g. shown in the form of a non-woven fabric.
  • the foreign material is admixed via the device 20 to the fleece already formed on the third conveying device 10 via a downwardly inclined plane 8 '.
  • a plurality of second conveying devices arranged one behind the other e.g. downward inclined levels, it is possible to mix the foreign material between two levels.
  • a spinning solution with 13% by weight cellulose was extruded into an aqueous spinning bath with 2% NMMO via a spinneret with 12,150 holes (100 ⁇ m diameter) with an output of 0.025 g of spinning solution / hole / minute.
  • the extruded filaments, each with a titre of 1.7 dtex, were placed on a first screen belt to form a thread curtain and transported out of the spinning bath at a speed of 23 m / min.
  • the thread curtain was washed down over a slide, 4 m 3 / h of water being applied to the thread curtain on the slide from a slot die.
  • the thread curtain was suspended on a second sieve belt, which had a speed of 5.6 m min.
  • the size of the liquid lake which was formed was controlled by means of a vacuum suction box which was arranged below the second sieve belt.
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, but filaments with an individual titer of 1.3 dtex were produced, the speed of the first screen belt was 30.2 m / min and the speed of the second screen belt was 7.3 m / min.
  • the result was a uniformly laid fleece with a weight per unit area of 23 g / m 2 .
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, but filaments with an individual titer of 3.5 dtex were produced, the speed of the first screen belt was 24 m / min, the speed of the second screen belt was 2.5 m / min and that on the chute amount of liquid supplied was 2.5 m 3 / h.
  • the result was a uniformly laid fleece with a weight per unit area of 255 g / m 2 .
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, but the speed of the first screen belt was 23 m / min, the speed of the second screen belt was 2.7 m / min and the amount of liquid fed on the chute was 3 m 3 / h bet ⁇ g.
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, but filaments with a single titer of 3.3 dtex were produced, the speed of the first screen belt was 11.6 m / min, the speed of the second screen belt was 1.4 m / min and the amount of liquid supplied to the chute was 1 m 3 / h.
  • the result was an evenly laid fleece with a weight per unit area of 138 g / m 2 .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene cellulosische Fasern. Das Verfahren ist 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) geführt 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, welche geringer ist als die Geschwindigkeit des auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten transportierten Fadenvorhanges.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Formkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Formkörper, insbesondere zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene Fasern. Die Erfindung betrifft weiters ein Spinnvlies, welches durch das erfmdungsgemäße 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 Lösung Formkörper zu extrudieren. Fasern, welche aus solchen Lösungen ersponnen werden, erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardization of Man Made Fibers) den Gattungsnamen Lyocell zugeteilt, wobei unter einem organischen Lösungsmittel ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden wird. Weiters sind solche Fasern auch unter dem Begriff „lösungsmittelgesponnene Fasern" bekannt.
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 Lösungen der Cellulose in NMMO wird als „Aminoxidverfahren" bezeichnet.
Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkörper aus einer Lösung 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 wäßrigen Fällbad ausgefällt. Solcherart hergestellte Fasern zeichnen sich durch eine hohe Faserfestigkeit im konditionierten sowie im nassen Zustand, einen hohen Naßmodul und eine hohe
Schiingenfestigkeit aus. Unter der Bezeichnung „Spinnvliese" 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 0,1 bis 10 den auf eine mit 4° 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 darin, daß jeweils bewegte Teile zur Vliesbildung und/oder zur Öffnung der Filamente benötigt werden. Dies bedeutet einen hohen apparativen Aufwand.
In bezug auf das Aminoxidverfahren 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 erspom enen Filamente statt. Es ist in diesen Fällen schwierig, die Eigenschaften des so hergestellten Vlieses durch anschließende Behandlungsschritte gezielt zu beeinflussen.
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 Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid über eine Düse mit Spinnlöchern 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 dritte Fördereinrichtung 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 über eine Düse mit Spinnlöchern 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 Faden Vorhang 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 „Bemliese"- 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 Vliesbildύng 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 auf der zweiten Fördereinrichtung angeordnete mechanische Abzugsvorrichtung, z.B. eine Walze erreicht werden. Bevorzugt wird der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung 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 Fördereinrichtungen 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 Fördereinrichtung als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet. In diesem Fall fungiert die zweite Fördereinrichtung als eine Art Rutsche, über welche der Fadenvorhang unter der Einwirkung von Flüssigkeit oder durch mechanischen Zug der dritten Fördereinrichtung zugeführt wird.
Die Vliesbildung zwischen zweiter und dritter Fördereinrichtung kann dabei über die Neigung der zweiten Fördereinrichtung (z.B. der abwärtsgeneigten Ebene), durch den Aufbau eines Flüssigkeitssees nach der zweiten Fördereinrichtung und durch die Art der Abführung der Flüssigkeit beeinflußt werden:
So sollte die Neigung der zweiten Fördereinrichtung 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 Ausfuhrungsform 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 Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Fadenvorhang über mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete zweite Fördereinrichtungen 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 Transportrichtung 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 Ausfülirungsform 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 Celluloselösungen extrudiert werden, welche sich z.B. in Konzentration und/oder Art des cellulosischen Materials (Zellstofftype, Cellulosederivate...) unterscheiden
• Filamente, welche aus anderen Polymeren als Cellulose gebildet werden • Filamente mit unterschiedlichen Faserdurchmessern (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 Fördereinrichtung 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 Förderband 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 können 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 Fasern 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. Fasergebilde auf der zweiten Fördereinrichtung erhältlich ist. Ein solches Spinnvlies, 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
Fördereinrichtung 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 Erfindung ist dabei nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch weitere Alternativen sowie weitere Kombinationen aus den dargestellten Elementen. Beschreibung der Figuren
In der Figur 1 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 Siebbaiid 10 ausgestaltete dritte Fördereinrichtung. 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 Wäsche 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 1 beschrieben: Aus der Spinndüse 1 wird eine Filamentschar 3 extrudiert, die über einen Luftspalt zwischen der Spinndüse 1 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.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher zunächst in zwei getrennten Einrichtungen zwei Filamentscharen 3, 13 gegebenenfalls unter- schiedlicher 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 Fremdmaterial über die Einrichtung 20 dem bereits auf der dritten 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, möglich, das Fremdmaterial 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 (lOOμm Durchmesser) bei einem Ausstoß von 0,025 g Spinnlösung/Loch/Minute in ein wäßriges Spim bad mit 2% NMMO extrudiert. Die extrudierten 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 Siebband 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 Flüssigkeitssees 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 Einzeltiter 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.
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 betφg.
Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 60 g/m2
Beispiel 5:
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 zugeführte Flüssigkeitsmenge 1 m3/h betrug.
Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 138 g/m2.

Claims

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) geführt 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 Fördereinrichtung nach unten transportierten
Fadenvorhanges .
2. Verfaliren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) unter Zug gehalten wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang durch eine auf der zweiten Fördereinrichtung (8) angeordnete mechanische Abzugsvorrichtung unter Zug gehalten wird.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) hydraulisch unter Zug gehalten wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Fördereinrichtungen (5, 8, 10) als Förderband ausgestaltet ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fördereinrichtung (8) als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet ist.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder dritte Fördereinrichtung (5, 10) als Siebband ausgestaltet ist.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) einem Strom eines Verfestigungsmittels ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang über mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete zweite Fördereinrichtungen (8) geführt wird.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren quer zur Transportrichtung des Fadenvorhanges und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten Düsen (1, 1 ', 11) Filamente (3, 3', 13) von gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz extrudiert werden, die extrudierten Filamente auf einer oder mehreren ersten Fördereinrichtungen (5, 15) abgelegt werden und die gebildeten
Fadenvorhänge vor, während oder nach dem Passieren der zweiten Fördereinrichtung (8) oder gegebenenfalls mehrerer quer zur Transportrichtung und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten zweiten Fördereinrichtungen (8, 18) zu einem einzigen Fadenvorhang bzw. Vlies vereinigt werden. -
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw. den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies auf einer der Fördereinrichtungen (5, 15, 8, 18, 10) Fremdmaterial beigemischt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekemizeichnet, daß das Fremdmaterial in Form von Fasem, Pulvern und/oder Fasergebilden vorliegt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergebilde ein Vlies aus cellulosischen Fasern oder aus Fasern anderer Polymere ist.
14. Spinnvlies, enthaltend lösungsmittelgesponnene Fasem, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus
zumindest einer Düse (1, 1 ', 11) mit Spinnlöchern, zumindest einem unterhalb der Düse in einem Abstand zu den Spinnlöchern angeordneten Fällbad (2, 12),
Mittel, insbesondere Walzen (6, 16), zum Verstrecken der aus der Düse extrudierten
Filamente im Luftspalt zumindest einer ersten Fördereinrichtung (5, 15) zum Bilden und Transportieren eines
Fadenvorhanges aus den extrudierten Filamenten (3, 3', 13), welche zumindest teilweise im Fällbad (2, 12) vorzugsweise nach oben aus dem Fällbad führend angeordnet ist, zumindest einer zweiten, abwärtsgeneigten Fördereinrichtung (8, 18), welche direkt im
Anschluß an die erste Fördereinrichtung (5, 15) angeordnet ist, zumindest einer dritten Fördereinrichtung (10), welche direkt im Anschluß an die zweite
Fördereinrichtung (8, 18) angeordnet ist.
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