DE1435112B1

DE1435112B1 - Verfahren zur Herstellung von Faservliesstoffen

Info

Publication number: DE1435112B1
Application number: DE1960P0026218
Authority: DE
Inventors: Kinney George Allison
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1959-12-15
Filing date: 1960-12-14
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB932482A; CH420042A; FR1311875A; LU41453A1; NL123844C; NL259015A; CH1401360A4

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Faservliesstoffen durch elektrostatische Aufladung eines Bündels aus organischen synthetischen Endlosfäden in einem einzigen raschen und kontinuierlichen Arbeitsgang.

Bekannt sind die elektrostatische Aufladung von Fadenbündeln, ihre Förderung, die Verminderung der mechanischen Spannung, damit die Fäden sich trennen (vgl. britische Patentschriften 504 399, 504 400 und 504 401), und die Ablage solcher Fäden auf einer Sammelfläche unter Richtungsänderung (vgl. britische Patentschrift 418 226). Die elektrostatische Beaufschlagung bei diesen bekannten Verfahren ist jedoch unzureichend, und die Verhinderung der mechanischen Spannung ist unzureichend; in dem abgelegten Produkt, das anschließend zu Stapelfasern zerschnitten wird, tritt daher noch ein hoher Grad von Parallelität auf.

Gemäß der britischen Patentschrift 487 648, die an sich die Glasfasertechnik betrifft, aber auch synthetische Fäden erwähnt, werden einzelne Fäden (d. h. keine Fadenbündel) durch Luftströme auf eine Sammelfiäche hin gefördert, auf der sie nach Aufhebung der mechanischen Spannung unter Richtungsänderung abgelegt werden. Eine elektrostatische Aufladung ist nicht beabsichtigt und tritt, wenn überhaupt, nur zufällig ein.

Das USA.-Patent 2 473 528 betrifft die Herstellung eines spitzen- oder tüllähnlichen Produktes durch Extrudieren von vorzugsweise Celluloseacetatfäden aus einer Spinnlösung im Trockenspinnverfahren in eine Atmosphäre hinein, in der das Lösungsmittel verdampft, und Fallenlassen der noch klebrigen Fäden auf eine sich bewegeüde Aufnahmevorrichtung, wo die Fäden miteinander verkleben. Trotz der sehr guten Separierung der Fäden, die mit diesem Verfahren erreicht werden, weisen die Fäden des Produkts einen hohen Grad an Parallelität auf und sind nicht zufallsmäßig regellos verteilt.

Der Zweck der Erfindung besteht nun in der Schaffung von Faservliesstoffen aus Endlosfäden, die sich sowohl durch eine hervorragende Separierung als auch durch eine hervorragende Wirrfaserlage auszeichnen. Außerdem sollen die Fäden in dem Produkt schlaufig sein. Durch die Korhbination dieser erwünschten Eigenschaften soll erreicht werden, daß die Produkte bekannten Produkten hinsichtlich von Eigenschaften, die den Gebrauchswert von Faservliesstoffen bestimmen, wie Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Flexibilität und Weichheit, überlegen sind. Öie Herstellung dieser neuen Faservliesstoffe soll einfach und schnell erfolgen. Um diesen Zweck zu erreichen, bietet sich die Förderung von Fadenbündeln auf pneumatischem Wege (Luftsaugdüsen) an.

Es stellt sich nun folgende Aufgabe: Eiti Bündel aus synthetischen organischen Endlosfäden soll elektrostatisch aufgeladen werden und unter mechanischer Spannung gegen eine Aufnahmefläche gefördert werden. Auf der Aüfnähmefiäche sollen die Fäden zu einem Faservliesstoff mit gut getrennten Fäden zufallsmäßig regellos abgelegt werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine besonders hohe elektrostatische Aufladung der Fäden nicht nur für eine sehr gute Separierung der Fäden sorgt, sondern auch die Wirrfaserlage beträchtlich verbessert. Die elektrostatische Ladung hat also eine doppelte Funktion, einmal entfernt sie die einzelnen Fäden voneinander und sorgt so für eine gleichmäßigere Trennung der Fäden in dem Vlies, und zweitens bewirkt sie eine zufallsmäßig regellose Ablagerung (Wirrfaserlage), d. h. benachbarte Fäden liegen in dem Vlies niemals oder nur selten parallel und alle möglichen Winkellagen werden praktisch gleich oft eingenommen. Der Mechanismus, der für diese zweite Funktion der elektrostatischen Aufladung entscheidend ist, ist so zu verstehen, daß ein gegebener Faden während seines Weges auf die Aufnahmefläche hin infolge der auf ihm sitzenden elektrischen Ladungen, welche eine gegenseitige Abstoßung der verschiedenen Fädeiiabschnitte bewirken, im Vergleich zu einem nicht geladenen Faden relativ gestreckt ist.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Produkte sind viel gleichmäßiger als die zum bekannten Stand der Technik gehörenden Produkte. Da bisher nur bekannt war, daß die elektrostatische Aufladung die Separierung der Fäden verbessern kann, lag es nicht nahe, die elektrostatische Aufladung zur Verbesserung des Grades der Wirrfaserlage heranzuziehen. Da die beste Separierung mittels dem getrennten Spinnen von Einzelfäden (ohne Bündelung) gemäß beispielsweise USA.-Patentschrift 2 473 528 erzielt wird, lag es auch nicht nahe, die elektrostatische Beaufschlagung nicht nur zur Verbesserung der Wirrfaserlage, sondern auch zugleich zur Erzielung einer guten Separierung heranzuziehen.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Faservliesstoffen durch elektrostati-

sches Aufladen von synthetischen, organischen Endiosfäden, Fördern des Fadenbündels unter mechanischer Spannung gegen eine Aufnahmefläche, wobei eine wesentliche Verminderung der mechanischen Spannung vor dem Auftreffen der Fäden auf die Aufnahmefläche erfolgt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zur Erzielung einer voneinander getrennten, zufallsmäßig regellos und schleifigen Anordnung der Fäden diese mit mindestens 30 000 E/m² (elektrostatische Einheiten je Quadratmeter oder 10 Mikrocoulomb je Quadratmeter) auflädt, damit die einzelnen Fäden sich durch gegenseitige elektrische Abstoßung vor der Aufnahmefläche trennen, und daß man die Fäden in an sich bekannter Weise so ablegt, daß sie beim Auftreffen auf die Aufnahmefläche ihre Bewegungsrichtung wesentlich ändern, Sie formen dabei zufailsmäßig regellose Schleifen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man das Fadenbündel durch eine Koronaentladungszone, um es

So sd weit elektrostatisch aufzuladen, daß in dem geladenen Teil des Bündels jeder Faden sich von benachbarten Fäden infolge der elektrostatischen Aufladung trennen kann, aber nicht so weit aufzuladen, daß die Fäden an den Führungs- oder Förderungsmitteln häfteti.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform geht man von fadenbildenden, synthetischen, organischen Polymeren oder Cöpolymeren aus, die in der Schmelze einen spezifischen Widerstand von weniger als 10¹⁰ Ohm cm aufweisen. Aus diesem Material erspinnt man durch Schmelzspinnen bei 200° C Fäden. Die noch weichen Fäden werden verfeinert und so weit abgekühlt, daß sie nicht mehr klebrig, aber auch noch nicht vollständig verfestigt sind. Die Fäden werden dann unmittelbar vor ihrer vollständigen Verfestigung elektrostatisch aufgeladen. In diesem noch weichen Zustand ist die zwar geringe Leitfähigkeit immerhin noch hoch genug, damit sich die elektrische Ladung

if die Fäden bringen läßt. Unmittelbar danach jedoch, tchdem die Fäden vollständig verfestigt sind, nimmt e Leitfähigkeit sprunghaft so weit ab, daß die Laang auf den Fäden »eingefroren« wird, d. h. sitzeneibt.

Bevorzugt sind bei dieser Ausfiihrungsform der rfindung (»Feldauflademethode«) Potentiale von etwa )00 bis 30 000 V. Sie lassen sich beispielsweise mit nem Gleichrichtergenerator erzeugen. Eine FeIdpräsentative quadratische Proben aus dem betrachteten Faservliesstoff ausschneidet und dann die Anzahl der Fäden zählt. Die Fäden liegen »zufallsmäßig regellos« vor, wenn man unabhängig von der Lage und Orientierung des Quadrates in der Vliesebene an jeder Seite des Quadrats praktisch die gleiche Anzahl Faden antrifft.

Unter gut getrennten Fäden werden solche Fäden verstanden, die mindestens so gut voneinander getrennt

ärke von 500 bis 4000 V/2,5 cm wird bevorzugt. In io sind, wie auf Grund eines streng statistisch nach ^stimmten Fällen eignet sich ein Wechselfeid. P ο i s s ο η verlaufenden Verfahrens zu erwarten ware.

Bei dieser Ausführungsform kann man Fäden ver- Wenn man eine gerade Linie beliebiger, aber äusreienden, die beispielsweise aus Pölycaproamid und chender Länge auf einem Vlies zieht, das gemäß den olyhexamethylenadipamid sowie Copolymeren und/ Gesetzen des Zufalls abgelegt worden ist, so folgen beier Gemischen derselben bestehen. Fäden aus Poly- 15 kanntlich die Abstände zwischen Schnittpunkten der ihylenterephthälat und Polypropylen sind bei dieser Fäden mit dieser Linie einer Exponentialverteilüng usführungsform nur dann verwendbar, wenn man (vgl. zum Beispiel An Introduction to Probability arch Modifizierung ihren spezifischen Widerstand Theory and Its Applications, Bd. I, 2. Auflage, W. af den obengenannten Wert vermindert. Die Modifi- F e 11 e r, John Wiley & Sons, 1957, S. 400 bis 402, erung kann durch Einverleibung eines sulfonierten 20 und Stochastic Processes, J. L. D ο ο b, John Wiley &

Sons, 1953, S. 403). Auf Grund dieser Exponentialverteilüng kann somit die Trennung der Fäden in einem nach den Gesetzen des Zufalls gebildeten Wirr-

omonomeren, wie Sulfoisophthalsäureester, in einer !enge von etwa 2 Gewichtsprozent oder eines leitihigen Salzes, z. B. eines anorganischen Salzes, wie ithiumchlorid in Polyäthylenterephthalat erfolgen.

'er Zusatzstoff muß mit dem Polymeren bei dessen 25 gemäße Verfahren wird ein solcher Grad der Fadenchmelztemperatur verträglich sein. Weitere Mög- trennung (oder Fadenseparierüng) erzielt, der derjeni-

faservlies vorhergesagt werden. Durch das erfindungs-

gen Fadentrennung, die auf Grund eines statistischen Verfahrens zu erwarten ist, gleich oder sogar noch besser als diese ist.

Unter »schleifen-, biegurigs- oder windungsartig« (»loopy«) wird verstanden, daß die Einzelfäden in dem Faservliesstoff derart angeordnet sind, daß ihre durchschnittliche Länge in jedem beliebigen gegebenen Kreis mit einem Durchmesser von 5,08 cm den

chkeiten, das Polymere leitfähig zu machen, sind das pinnen oder Aufpfropfen einer (in der Schmelze) itfähigen Fadenhülle.

Die Aufladung kann erfindungsgemäß auch durch eibung erfolgen. Für diese Ausführungsform gegnete Fäden bestehen beispielsweise aus Polyami- m, wie Polyhexamethylenadipamid, Polycaproamid id/oder Copolymeren derselben; Polyestern, wie

olyäthylenterephthalat, Poly-hexahydro-p-xylylen- 35 Durchmesser des Kreises übertrifft.

rephthalat und/oder Copolymeren derselben; Poly- Solche Schleifen, Biegungen bzw. Windungen sind

hauptsächlich in der Vliesebene verteilt und sind von den scharfen Querschleifen, die vom Nadeln oder ähnlichen Vorgängen herrühren, zu unterscheiden. In den bevorzugten, nach dem erfindungsgemäßeh Verfahren hergestellten Faservliesstoffen übersteigt die durchschnittliche Fadenlänge in einem 5,08 cm großen Kreis den Kreisdurchmesser um einen Faktor von mindestens 1,2.

Wenn der Faservliesstoff räumlich sehr ausgedehnt ist und dadurch hergestellt werden muß, daß entweder die Bündelachse oder das Aufnahmeorgan oder beide hin- und herbewegt werden, kann während des Hin- und Herbewegens ein grobes Muster auftreten.

Das Fadenbündel sollte bei der Behandlung unge- 50 Trotzdem werden die Fäden vollständig statistisch inreht oder wenigstens so wenig gedreht sein, daß die nerhalb eines kleinen Teils des Gebildes verteilt, so

daß keine zwei Teile des Gebildes gleich sind und kein Muster von Fadenparalleiität besteht. Die Gebilde besitzen eine vortreffliche Deckkraft. Nach F i g. 1 kufen die mittels der Spinndüse 2 ersponnenen, frischgebildeten Fäden ί über die frei drehbare, d. h. keine Bremswirkung ausübende, leer laufende Walze 3 und darauf zum Fadenbündel 4 zusammen. Das Fadenbündel 4 wird dann durch die Saugdüse 5 gezogen, der durch den Lufteinlaß 6 kon-

ohlenwasserstoffen, wie Polypropylen, Polyäthylen, olyurethaneri, Polycarbonaten, Polyacetalen u. dgl.

Derartige Fäden sind auch für die Arbeitsweise mit ner Koronaentladung geeignet.

Vorzugsweise werden die Fäden auf dem Aufnahmergan mit einer Geschwindigkeit von 457 bis 5486 m/ lin. abgelegt. Förderungsgeschwiiidigkeiten unterilb 457 m/Min, führen zu Produkten geringerer eißfestigkeit und begrenzter Verwendbarkeit. Die oere praktische Grenze für die Spinngeschwindigkeit iträgt etwa 37 490 den · m/Min, je Spinnloch. In en Fäden kann vor dem Ablegen eine Kräuselung itwickelt werden.

rennung und zufallsmäßig regellose Ablegung nicht istört wird.

Die Aufnahmefläche kann ein von detfi der Fäden weichendes Potential erhalten, damit die Fäden jher auf der Aufnahmefläche festgehalten werden, ■as Aufnahmeorgan kann massiv öder durchlöchert .■in, d. h., es kann eine Platte, ein Sieb, ein Riemen d. dgl. sein. Es kann sich kontinuierlich oder disontinuierlich hin und her und/oder im Kreis bewegen, 'as Aufnahmeorgan kann von einem Paar sich drehen-■;r Walzen gebildet werden oder so gestaltet sein, daß einen vorgeformten Gegenstand vorbestimmter Gealt erzeugt.

»Zufallsmäßig regellos« (»random«) bedeutet, daß der Anordnung der Einzelfäden praktisch keine nisotropie auftritt. Eine Prüfmethode zur Bestim-•Ling dieser Eigenschaft besteht darin, daß man retinuierlich Druckluft zugeführt wird, wobei das Fadengut im elektrischen Reibkontakt mit dem sich verjüngenden Einlaßteil oder der Eintrittsöffnung 7 der Düse steht. Nach Wunsch können die Fäden 1 direkt, ohne Zusammenführung, der Saugdüse 5 zugeführt werden, wenn sie in genügende reibende Berührung mit der Eintrittsöffnung 7 der Saugdüse 5 kommen (d. h. wenn die Spinndüse 2 und die Saugdüse 5 nicht

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flüchtend zueinander angeordnet sind). Die Saugdüse 5 (und somit die Eintrittsöffnung 7 derselben) liegt über die Leitung 8 an Erde. Die geladenen Fäden 9, die aus der Saugdüse 5 austreten, trennen sich im wesentlichen vollständig voneinander und werden auf dem Aufnahmeorgan, das bei dieser Ausführungsform über die Leitung 12 geerdet ist, zu dem Faservliesstoff gesammelt. Die Größe der Ladung auf den Fäden 9 nach der Saugdüse 5 ist schematisch als Ladung E auf dem Pfeil 13 dargestellt, dessen Ursprung in der Fadenzone liegt. Andererseits kann das Fadengut 4 mit geringem oder keinem Drall der Saugdüse 5 von einer Packung 14 zugeführt werden. Bei jeder dieser Ausführungsform (F i g. 1) kann die Walze 3 durch eine Bremsführung ersetzt werden, um die Fäden zu verfeinern und orientieren oder ihre Spannung am Einlaß 7 der Saugdüse zu erhöhen.

F i g. 2 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung nach F i g. 1, bei welcher das Fadengut durch Kontakt mit der Führung 15 reibungselektrisch aufgeladen wird. Die Führung 15 wird von einem Material gebildet, das auf den Fäden des Fadengutes 4 eine solche Ladung zu erzeugen vermag, daß sich die Fäden bei Herabsetzung der Spannung voneinander trennen.

F i g. 3 zeigt im Längsschnitt eine Saugdüse, die bei der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 Verwendung finden kann. Die Düse weist einen zylindrischen Fadengutdurchlaß 15 auf, der sich unter Bildung einer Führungs-Eintrittsöffnung 7 nach außen zum Fadeneinlaß 16 hin erweitert. Durch den Lufteinlaß 6 tritt Druckluft ein; der Luftstrom tritt in den Fadendurchlaß 15 durch den Ringschlitz 17 über die Sammelkammer 18 ein. Bei dieser Vorrichtung kommt die Luft, die durch den Schlitz 17 hindurchtritt, mit den Fäden unter einem Winkel von etwa 15° in Berührung, wodurch den Fäden eine Vorwärtsbewegung erteilt wird. Der Aufbau des Eingangsteils 5 σ (somit der Führungs-Eintrittsöffnung 7) ist für die Gesamtergebnisse des Verfahrens wichtig.

Beim Arbeiten mit einer der oben beschriebenen Vorrichtungen wird das Fadenbündel von dem Zuführorgan und durch die Wirkung der Saugdüse dem Aufnahmeorgan zwangläufig zugeführt. Im Falle frisch ersponnener Fäden ist die Saugdüse (oder ein äquivalentes Fördermittel) nach der Stelle vorgesehen, an welcher die Fäden im wesentlichen vollständig verfestigt sind; dies gilt gewöhnlich auch für die zugeordneten Führungsmittel, wenn diese nicht in einer Art ausgebildet sind, in der sie nicht bremsend wirken. Dies verhindert ein Zusammenschmelzen der Fäden. Die Einzelfäden werden durch die Reibung mit dem Führungsmittel elektrostatisch auf ein hohes Potential aufgeladen, das in Abhängigkeit von den Fadengut- und Führungsmittel-Zusammensetzungen positiv oder negativ ist.

Wenn der die Fäden vorwährts führende Zug in der Düse nicht genügt, kann eine Anziehung der Fäden durch die Düsenwände und ein Ankleben an diesen auftreten. Dies kann verhindert werden, indem man mit genügend hohen Düsendrücken arbeitet oder die Saugdüse auf etwa dem gleichen Potential und der gleichen Polarität wie die Fäden hält, wodurch die elektrostatischen Anziehungskräfte auf ein Minimum vermindert werden.

Fig. 4 zeigt in Diagrammform die Auswirkung einer Erhöhung der elektrostatischen Aufladung und des Luftdruckes. Dabei ist das elektrostatische Potential E auf der Ordinate OE gegen den Luftdruck P auf der Abszisse OF aufgetragen. Die Figur zeigt einen Bereich zwischen den Geraden AB und BC und ihren Verlängerungen, in dem eine optimale Vliesbildung erhalten wird. Die genaue Lage dieser Linien hängt von der Identität des Polymeren, dem Fadentiter, der Konstruktion und den Dimensionen der Saugdüse u. dgl. ab. Unterhalb der Geraden BC können auf Grund einer ungenügenden Aufladung der Fäden im allgemeinen keine zufriedenstellenden fiächenhaften Gebilde erhalten werden. Oberhalb der Geraden AB und links derselben ist die Aufladung der Einzelfäden überstark, und die Fäden haften an der Düse.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 8 werden frischgebildete Fäden 1, die aus der Spinndüse 2 austreten, durch die Saugdüse 3 geleitet, der durch den Einlaß 4 Druckluft zugeführt wird (die Richtung der Luftströmung ist durch einen Pfeil angedeutet). Die Saugdüse 3 wird von einer Quelle 5 eines elektrostatischen Potentials auf ein positives Potential (+E) aufgeladen. Die Potentialquelle 5 ist mit der Saugdüse 3 über die Leitung 6 verbunden; der andere Pol liegt über Leitung 7 an Erde. Beim Passieren der Saugdüse 3 werden die geladenen Fäden 8 auf dem Aufnahmeorgan 10, das von einer bei 11 zum Teil eingezeichneten Unterlage getragen wird, zu einem Faservliesstoff 9 gesammelt. Das Aufnahmeorgan 10 ist entweder durch die Leitung 12 geerdet oder erhält über die Leitung 13 von der Potentialquelle 5 eine Ladung, deren Vorzeichen derjenigen der Fäden 8 entgegengesetzt ist, wobei man die Erdleitung 12 beim Schalter 14 unterbricht.

F i g. 9 zeigt ein geeignetes Saugorgan, das aus einem im wesentlichen zylindrischen Fadendurchlaß 15 besteht, der sich am Fadeneinlaß 16 nach außen erweitert. Dieser Durchlaß kann konvergieren, aber soll nicht divergieren. Dem Saugorgan wird durch den Lufteinlaß 4 Druckluft zugeführt; der Luftstrom tritt in den Fadendurchlaß 15 beim Einlaß 17 ein und ergibt, da er in Ringform nach unten gerichtet ist, eine den Spinnfäden erteilte Vorwärtsbewegung.

F i g. 10 veranschaulicht den Bereich längs des extrudierten Fadens, in welchem der Faden sich in einem hochplastischen Übergangszustand zwischen dem Flüs- ' sig- und dem Festzustand befindet. Der extrudierte Strangle ist beim Ausfließen aus der Austrittsöffnung 24 der Spinndüse anfänglich eine Flüssigkeit (durch Punkte 19 angedeutet). Beim Abkühlen nimmt die Viskosität des Polymeren zu und bildet sich eine Plastizität des Fadens aus. Das weitere Abkühlen ergibt einen festen Faden (durch die Schraffierung 20 dargestellt). Den Zwischenbereich der hohen Übergangsplastizität zeigen die Striche 21. In diesem Bereich ist ein Zustand erreicht, in welchem keine Klebrigkeit vorliegt; die Spannung, die sich aus der Einwirkung einer Vorwärtsbewegung bei 22 ergibt, pflanzt sich nach rückwärts fort und hat in der durch die Pfeile 23 gezeigten Zone eine Verfeinerungswirkung. Die optimale Lage des vorwärts führenden Mittels wird bestimmt, indem man es verschiebt, bis die Fäden gut verfeinert werden, aber kein Zusammenschmelzen der Fäden bewirkt wird. Diese Lage ist gewöhnlich auch die beste Stelle für die elektrostatische Aufladung der Fäden.

Wenn das Aufnahmeorgan zu nahe an der Düse angeordnet ist, kann die Fadensammlung auf Grund der aus der Düse ausstrahlenden Luft unzureichend sein. Dieses Problem läßt sich lösen, indem man das Ende des Fadendurchlasses der Düse leicht (gewöhnlich um

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nicht mehr als 6°) divergieren läßt. Wenn sich das Auf- d. h. aus der gleichen oder einer benachbarten Spinnnahmeorgan in zu großem Abstand von der Düse be- düse, erspinnen. Bevorzugte Bindemittelfäden für findet, ist die Lenkung der Fadenablegung schwierig. Polyhexamethylenadipamid sind Fäden aus Polycapro-Hiergegen hilft man sich durch eine Erhöhung der La- amid oder Copolymeren, Schmelzmischungen usw. dung der Fäden oder der entgegengesetzten Ladung 5 mit Polyhexamethylenadipamid. Zu bevorzugten Bindes Aufnahmeorgans. demittelfäden für Polyäthylenterephthalat gehören die

Die Saugdüse setzt die Fäden unter eine mecha- Isophthalat-Copolymere desselben oder einfach PoIy-

nische Zugspannung. Hierdurch werden die Spinn- äthylenterephthalatfäden mit verringerter Orien-

fäden verfeinert und orientiert und die geladenen Fä- tierung.

den zum Aufnahmeorgan hin gedrückt. Im allgemei- io Die Faservliesstoffe können auch dadurch einen stär-

nen erzeugen die Düsen einen schnellen Ringstrom keren Zusammenhalt erhalten, daß man sie einfach in

von Luft oder einem anderen geeigneten strömenden der frisch hergestellten Form preßt oder die freien

Medium in einer zu den Fäden gleichsinnigen Rieh- Einzelfäden an Kreuzungspunkten verfestigt oder er-

tung. Man kann mit geeigneten Saugdüsen des Stan- hitzt.

des der Technik arbeiten. Düsen mit (um mehr als 15 Faservliesstoffe, in denen die Einzelfäden eine Kräu-

etwa 6°) divergierenden Fadendurchlässen sind je- seiung von mehr als etwa 11,8 Kräuseln/cm aufweisen,

doch nicht völlig zufriedenstellend. Die Wirksamkeit eignen sich auf Grund ihrer erhöhten Weichheit und

einer Düse kann verstärkt werden, indem man den ab- ihres besonders guten Falls für Bekleidungszwecke,

stromseitigen Abschnitt des Fadendurchlasses länger Bei Kräuselungen von mehr als etwa 39 Kräuseln/cm ausbildet. Er erstreckt sich vorzugsweise nicht über 20 ist der Effekt besonders ausgeprägt. Bei Kräuselungen

den Punkt hinaus, an dem eine extreme Turbulenz des von weniger als etwa 11,8 Kräuseln/cm sind die Wa-

strömenden Mediums beginnt. Man kann eine Einzel- ren steifer und somit am besten für die schärfere An-

düse zusammen mit mehr als einer Spinndüse einset- forderungen stellenden technischen Zwecke, z. B.

zen. Man kann andererseits auch mit den Fäden einer Planen und Persenninge, geeignet,
einzelnen Spinndüse mehrere Saugdüsen speisen. 25 Aus den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren er-

Zur Förderung der Fäden können auch andere Vor- hältlichen Faservliesstoffen lassen sich beispielsweise

richtungen an Stelle einer Saugdüse verwendet werden, Bahnen, Matten, Filze, lederartige, veloursartige oder

wenn diese Mittel eine Fadentrennung erlauben, die papierartige Produkte herstellen,
notwendige Förderwirkung ausüben und die Fäden
dem Aufnahmeorgan mit genügender Geschwindig- 30

keit zuzuführen vermögen. Beispiel 1

Bei der Aufladung durch Reibung kommt es darauf
an, daß die Reibungsfläche, d. h. diejenige Fläche, mit

der die Fadenoberfläche auf ihrem Wege bis zur Auf- Unter Verwendung einer Vorrichtung, die im wesentnahmefläche in innige Berührung kommt, für die er- 35 liehen F i g. 1 entspricht, wobei die leer laufende forderliche elektrostatische Aufladung groß genug ist. Walze 3 weggelassen ist, wird Polyhexamethylenadip-Die Reibungsfläche soll aus einem Material bestehen, amid (relative Viskosität 39) durch eine 34-Loch-Spinndas in der reibungselektrischen Reihe sich an anderer düse (Lochdurchmesser jeweils 0,229 mm) mit 16 g Stelle als die Fadenmasse befindet. Die Reibungs- Polymerisat (Gesamtmenge)/Min. bei einer Temperaoberfläche soll auch geerdet werden. Man kann mit 40 tür von 290° C zu Fäden versponnen. Die Fäden werden verschiedenen festen Oberflächen, vorzugsweise mit in eine ruhige Atmosphäre (25° C, 70 °/„ relative Feuch-Metallen und feuerfesten Stoffen, z. B. Chromoxid, tigkeit) gesponnen. In einem Abstand von 76 cm, in arbeiten. Bei jedem gegebenen Polymeren hängen die der Spinnrichtung gesehen, von der Verfestigungsstelle optimalen Arbeitsbedingungen von der Wahl der und etwa 15 cm seitlich des normalen Fadenlaufes ist Stoffe ab. Es ist jedoch möglich, die Verwendbarkeit 45 eine Saugdüse (F i g. 3) mit folgenden Dimensionen einer gegebenen Polymerenmasse z. B. durch die Kern- vorgesehen:
Mantel-Spinntechnik zu erhöhen, d. h. durch Umspinnen des Körpers eines Fadens, der für eine elektrosta- Einlaßdurchmesser, mm 23,8

tische Ladung weniger aufnahmefähig ist, mit einer ^ , , ,, „ ^ ,

Oberflächenmasse, die für die elektrostatische Ladung 50 Fadendurchlaß-Durchmesser, mm 2,4

aufnahmefähiger ist. Der Querschnitt der Einzelfäden Strecke, auf der sich der Einlaß auf den

kann modifiziert, z. B. Y- oder bandförmig sein, um Minimaldurchmesser verjüngt, mm 19,1

eine verstärkte Berührung mit der Reibungsoberfläche

zu erzielen. Orientierte Fäden verhalten sich in bezug Länge des Fadendurchlasses, cm 39,4

auf ihre elektrostatische Kapazität anisotrop. Auf diese 55 winkel des Lufteintritts

Weise ist es möglich, eine Aufladung durch Laufbe- _(unternalb des Einlasses) etwa 15°

ruhrung zwischen identischen Faden einzuführen, die
in ζ. Β zueinander senkrechten Richtungen laufen.

Wenn gewünscht, kann die Beständigkeit der Faser- Der Einlaßteil bzw. die Eintrittsöffnung 7 der Düse

Vliesstoffe mittels eines Bindemittels verbessert werden, 60 besteht aus Aluminium, der Düsenkörper aus Messing,

das während oder nach der Herstellung der Waren zu- Die Düse ist geerdet. Als Aufnahmeorgan dient eine

gesetzt werden kann. Die Bindemittelteilchen können Aluminiumplatte von 30% · 30¹Z₂ ^cm> die manuell ge-

auch eine Ladung entgegengesetzten Vorzeichens wie handhabt wird (und somit geerdet ist). Das Aufnahme-

die Fäden erhalten, so daß sie von den laufenden Fä- organ wird in den Fadenlauf gebracht und gedreht,

den angezogen werden. Wenn als Bindemittel relativ 65 bis sich ein flächenhaftes Gebilde der gewünschten

niedrigschmelzende Fäden verwendet werden, können Dicke gebildet hat. Die Ergebnisse verschiedener sol-

diese gleichzeitig mit den Hauptfäden angesaugt wer- eher Versuche sind in der Tabelle I zusammenge-

den. Man kann auch die Bindemittelfäden gleichzeitig, faßt.

	1	435	1	12	10
9					Tabelle II
Tabelle I

	Luftdruck (P)	Titer	Faden	Mt)
Versuch	atii	den		6,0
	0,25	6,0	TIE)*	6,7
1	1,06	1,9	1,9/408	9,0
2	1,76	1,6	2,8/201	9,5
3	2,46	1,5	3,6/190	Ö,Ö
4	3,16	1,7	3,5/172
5		3,6/142

*) Reißfestigkeit (Γ), gden; Dehnung (E), ° „.
**) Mi = Anfangsmodul, g den.

In allen Versuchen ist die Durchführbarkeit des Verfahrens sehr gut. Man erhält gleichmäßige Faservliesstoffe. Gute Ergebnisse erzielt man auch mit PoIycaproamid.

Beispiel 2

Auf der Vorrichtung nach F i g. 5 werden Faservliesstoffe aus Polyäthylenterephthalat hergestellt. Die aus der Spinndüse 2 gesponnenen Fäden 1 laufen in der gezeigten Weise über die Stabführungen 2,13 und 14 und dann zur Saugdüse 5, die durch den Einlaß 6 mit Druckluft gespeist wird. Die Saugdüse 5 weist eine Fadendurchlaßverlängerung 15 auf, die sich am Ende 16 nach außen erweitert (6°). Die aufgeladenen Fäden 9, die sich beim Austritt aus der Düsenverlängerung trennen, werden auf dem Aufnahmeorgan 11, einer Aluminiumplatte, gesammelt. Die verschiedenen, auf der Abstromseite der Spinndüse 2 liegenden Teile sind über Leitungen 12 geerdet. Die wichtigen Abstände längs des Fadenlaufes sind:

a = 33,0 cm
b = 43,2 cm
c = 50,8 cm
d = 58,4 cm

e = etwa 10,2 cm
/ = 121,9 cm
g = 19,1 cm
h = +30,5 cm

Fadendurchlaß-Durchmesser, mm

Einlaßwinkel

Winkel des Lufteintritts

Abstand zwischen dem Einlaß und
darunterliegenden Lufteintritt, mm .

dem

	5	1	Luftdruck^)	Fadeneigenschaften	Dehnung	Mi	Titer
Ver	2		Reißfestig	°/o	g/den	den
such	3	atü	keit	185	14,5	1,72
¹⁰ 4	2,8	g/den	117	16,2	1,37
5	3,5	2,0	115	20,0	1,15
6	4,2	2,4	100	29,9	1,1
	4,9	3,0	103	28,0	1,03
5,6	3,5	77,3	26,7	0,97
6,3	3,5+
3,1

Die Fäden werden mit Luft abgeschreckt, die 15,2 cm unterhalb der Spinndüsenfläche zugeführt wird. Die Führungsstäbe 3, 13 und 14 sind 2,5 · 2,5 cm groß, haben abgerundete Kanten und werden von Chrom(III)-oxyd gebildet. Der Führungsstab 13, d. h. die Arbeitsfläche desselben, ist gegen den Fadenlauf um 6,4 cm versetzt. Die Saugdüse ist im einzelnen in F i g. 6 gezeigt, in welcher die Bezugszeichen im wesentlichen die gleiche Bedeutung wie in F i g. 4 haben. Die wichtigen Dimensionen sind:

Einlaßdurchmesser, mm etwa 19

85,7 In allen Versuchen gemäß Tabelle II ist die Durchführbarkeit des Verfahrens wie auch die Bildung des Faservliesstoffes gut. Die erhaltenen Gebilde sind von aggregierten Fäden im wesentlichen frei, d. h., die Fadentrennung nach der Aufladung ist völlig zufriedenstellend. Es ist zu bemerken, daß eine Erhöhung

ao des Luftdruckes zu einer entsprechenden Erhöhung der Geschwindigkeit führt, mit der die Fäden dem Aufnahmeorgan zugeführt werden; die Fadengeschwindigkeiten nehmen von etwa 1830 m/Min, in Versuch 1 auf etwa 3240 m/Min, in Versuch 6 zu.

Unter Verwendung einer ähnlichen Vorrichtungsanordnung wird Polyäthylenterephthalat durch eine 68-Loch-Spinndüse und gleichzeitig ein Äthylenisophthalat - Äthylenterephthalat - Copolymeres (Gehalt an Äthylenisophthalat 20 Gewichtsprozent) durch eine benachbarte 34-Loch-Spinndüse versponnen, wobei dem entstehenden Faservliesstoff mindestens zwei Fäden aus dem Copolymeren einverleibt werden. Man erhält ein gleichmäßiges Produkt, das den gleichzeitig ersponnenen Copolymeren-Bindemittelfaden enthält und das durch anschließende Erhitzung eine erhöhte Stabilität erhalten kann.

Beispiel 3

Unter Verwendung der Vorrichtung nach Beispiel 2 werden Faservliesstoffe aus Polypropylenfäden hergestellt, wobei man, von den folgenden Abänderungen abgesehen, mit den gleichen wichtigen Abständen arbeitet.

a = 45,7 cm
b = 55,9 cm

c = 76,2 cm
d = 96,5 cm

6,4 60°

5° Das Polypropylen (Schmelzindex 10) wird mit einer Geschwindigkeit von 6 g/Min, durch eine 30-Loch-Spinndüse (Lochdurchmesser jeweils 0,229 mm) versponnen, wobei die Spinntemperatur (an der Spinndüse) 190° C beträgt. Man erhält gleichmäßige Faservliesstoffe. Unter Verwendung von Druckluft von 1,3 atü werden folgende Eigenschaften der Einzelfäden erhalten:

Tabelle III

Der gesamte Düsenaufbau ist aus Messing gearbeitet.

Im Betrieb wird Polyäthylenterephthalat (relative Viskosität 34) durch eine 30-Loch-Spinndüse (Lochdurchmesser jeweils 0,178 mm) mit 10 g des Polymeren (Gesamtmenge)/Min. versponnen. Die Spinntemperatur, gemessen an der Spinndüse, beträgt 284⁰C. Ergebnisse:

Im ersponnenen
Zustand

Entspannt

Reißfestigkeit
g/den

2,35
1,76

Dehnung

0/ /0

369
338

Mi
g/den

17,9
13,8

Titer den

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert das gleichzeitige Verspinnen von Polyhexamethylenadipamid (relative Viskosi-

11 12

39) und eines Hexamethylenadipamid-Caproamid- Durchmesser) kommt mit den Fäden in leichte Be- >polymeren (relative Viskosität 45; Gehalt an Capro- rührung und hilft, daß ein gleichmäßiger Abstand zwiiid 10 Gewichtsprozent). Das Polyhexamethylen- sehen den Einzelfäden und der Koronaquelle aufrechtipamid wird mittels einer 34-Loch-Spinndüse (Loch- erhalten wird. An die Koronaspitzen wird eine negarchmesser 0,229 mm) mit 16 g (Gesamtmenge)/ 5 tive Spannung von 30 bis 40 Kilovolt (200 bis 250 μa) in. bei 290° C und das Copolymere mittels einer angelegt.

^och-Spinndüse (Lochdurchmesser 0,229 mm) mit Die geladenen Polyäthylenterephthalatfäden wer-

⁷8 g/Min, bei 255° C versponnen. Die beiden Spinn- den auf einem hin- und hergehenden Tisch (76 cm im sen sind in einem Mittenabstand von 14,0 cm vorge- Quadrat), der positiv aufgeladen ist (20 Kilovolt), abien. Die frisch gesponnenen Fäden werden über io gelegt. Die Geschwindigkeit der Tischbewegung wird ien geerdeten, polierten Aluminiumstab geführt, der so eingestellt, daß ein geeignetes Grundgewicht und 1,6 cm unterhalb der Verbindungslinie der Mittel- zufriedenstellende Gleichmäßigkeit erzielt werden. Bei nkte der Spinndüse, parallel zu dieser Linie und seit- einer Tischgeschwindigkeit von 73,7 cm/Min, in einer h um 15,2 cm gegen sie versetzt vorgesehen ist. Eine Richtung und 1470 cm/Min, in der anderen Richtung ugdüse der in F i g. 3 gezeigten Art ist 2,5 cm unter- 15 werden die geladenen Fäden als Bahn mit einer Gelb der Stelle angeordnet, an welcher die Fäden den schwindigkeit von 27 g/m² je Minute abgelegt. Die ib berühren. Die Düse wirdmitDruckluftvonl,8atü Eigenschaften der Fäden sind: -;peist. Das Aufnahmeorgan, eine geerdete Alumi-

-lmplatte von 106,7-106,7 cm, ist 101,6 cm unterhalb Titer 2,3 Denier

r Saugdüse vorgesehen; es wird mit einer Geschwin- 20 Reißfestigkeit 2,9 g je Denier

ikeit von 711,2 cm/Min, unterhalb der Düse und Dehnung 183 %

:iter unter 90° zu dieser ersten Bewegung mit einer ^f₁- yj 2 g je Denier

:schwindigkeit von 71,1 cm/Min, hin- und hergerührt.

.lrch diese Sammlung der Fäden wird in etwa 8VaMi- Es werden verschiedene, in der oben beschriebenen

ten ein gleichmäßiger Faservliesstoff mit einem 25 Weise erfindungsgemäß hergestellte Faservliesstoffe ladratmetergewicht von 136 g erhalten. Die Spinn- untersucht, um die zufallsmäßige Regellosigkeit und schwindigkeit während dieses Versuches beträgt, auf die Schleifigkeit bzw. Biegungs- und Windungsart ihrer ■undlage des Polymerendurchsatzes und des Faden- Fadenstruktur zu verifizieren und um die Stärke der dtiters, 2652 m/Min. Die Polyhexamethylenadip- Kräuselung der Einzelfäden zu bestimmen. Diese Eilid-Fäden haben folgende Eigenschaften: Reißfestig- 30 genschaften von erfindungsgemäß hergestellten Fasert (g/den)/Dehnung (%) = 3,5/165; Mi (g/den) vliesstoffen sind schematisch in Fig. 7 dargestellt. 7,5; Fadentiter 1,60 den. Die Regellosigkeit des Faservliesstoffes wird ermittelt,

Während des Verfahrens werden die Fäden beim indem man quadratische Proben, wie die Probe A, unssieren des Aluminiumstabes durch Reibung gela- tersucht. Bei einer solchen Probe ist die Zahl der Fä- \; sie werden vor der Saugdüse, zum Teil am Stab 35 den, welche die Quadratseiten kreuzen, unabhängig d zum Teil auf Grund eines Spinnstreckmechanis- davon, an welcher Stelle die Probe aus dem Vliesstoff is vor dem Stab, orientiert. Auf Grund der gleich- genommen wurde, für jede Seite des Quadrats im wetig ersponnenen Copolymeren-Bindemittelfäden sentlichen gleich. Man klemmt zur Bestimmung eine it sich die Stabilität des Faservliesstoffes durch Er- Seite fest und löst die nicht festgeklemmten Fäden zung verstärken. Das flächenhafte Gebilde wird z. B. 40 heraus oder zählt einfach die Fadenkreuzungen einer ischen zwei Sieben aus rostfreiem Stahl mit einer gegebenen Seite aus. Um die Güte der zufallsmäßigen hten Maschenweite von 0,3 mm (50 Maschen) Regellosigkeit zu verifizieren, werden mehrere solche vtfinute bei 3,5 kg/cm² und 200° C verpreßt, wobei Bestimmungen durchgeführt. Die Schleifigkeit (Bie- ;n eine zähe, drapierbare Ware erhält, die eine ver- gungs-und Windungsart) wird ermittelt, indem man die rkte Widerstandsfähigkeit gegen EntSchichtung hat. 45 durchschnittliche Länge der Fäden in einem Kreis, 3 Zugfestigkeit dieser Ware beträgt 0,64 g/den. wie dem Kreis B, mißt (wobei die Fäden unter genü-

. . gender Spannung stehen, um Biegungen und Windun-

Beispiel 5 _{gen sow}j_e Kräuselungen zu entfernen). In charakteri-

^Jolyäthylenterephthalatflocken werden auf einem stischer Weise überschreitet die durchschnittliche Faimelzrost auf eine Temperatur von 295° C auf ge- 50 denlänge in einem solchen Kreis den Kreisdurchmesser, molzen und mit einer Geschwindigkeit von 15 g/m Die Stärke der Kräuselung wird durch Betrachtung in r-ch eine 2,54 cm starke Schicht eines Sandfilter- situ bestimmt. Ein gekräuselter Faden ist in der Flätes und einen 5,08 cm großen Spinnkopf mit ehe C gezeigt. Alle Faservliesstoffe genügten der oben Kapillaren (0,023 cm im Durchmesser; 0,030 cm in beschriebenen Prüfung auf Regellosigkeit (zwölf Länge) zugemessen. Der Beschlagklotz wird bei 55 2,4-cm-Quadrate je Probe). Das Quadrat A mißt in )° C gehalten, und die Spinnkopftemperatur wird der Diagonalen 5,1 cm, der Kreis B hat einen Durch-285°C eingeregelt. messer von 5,1 cm.

Das Fadenbündel wird vor dem Eintritt in die Zieh- _R . ,

->e, die ungefähr 180 cm unterhalb des Spinnkopfes . , , «ezienung

geordnet ist, in Raumluft abgeschreckt. Ein Druck 60 zwischen der elektrostatischen Ladung

, 2,8 kg/cm* in der Saugdüse liefert eine Spannung ^{und der} mechanischen Spannung

ι ungefähr 3 g auf dem Fadenbündel, wobei die Polyhexamethylenadipamid mit einer relativen Vis-

ssung unmittelbar oberhalb der Düse erfolgt. kosität von 39 wird aus einer 34-Loch-Spinndüse itels vier Entladungsspritzen, die 20 cm oberhalb (Lochdurchmesser 0,229 mm); 16 g Gesamtmenge/ Eingangs der Saugdüse und ungefähr 1,9 cm ent- 65 Min.; Spinntemperatur 272°C) in Umgebungsluft it von dem Fadenbündel angeordnet sind, wird (20°C; relative Feuchtigkeit: 55°/₀) schmelzgesponj negative Korona gebildet. Ein sich drehender nen. Man arbeitet mit der Luftdüse gemäß F i g. 3, die •getstab (10 Umdrehungen je Minute, 3,2 cm im mittig 114,3 cm unterhalb der Spinndüse und 76,2 cm

SAD ORIGINAL ^C0PY

oberhalb einer geerdeten Sammelplatte aus Aluminium angeordnet ist. Die Fäden werden mittels eines polierten Aluminiumstabes von 1,3 cm Durchmesser, den man an einer Stelle 10,2 cm oberhalb der Saugdüse mit dem Fadenlauf in Berührung bringt, durch Reibung aufgeladen. Die Luftdüse und der Aufladestab sind an einem gemeinsamen Arm befestigt, der über einen Standardwiderstand von 6 Megohm geerdet ist. Parallel zu diesem Widerstand ist ein Vakuumröhren-Spannungsmesser geschaltet. Aus dem bekannten Innenwiderstand des Spannungsmessers und dem ermittelten Spannungsabfall an dem Standardwider stand kann man den von der Düsen-Stab-Anordnun, abfließenden Strom errechnen. Dieser Strom ist eil direktes Maß für die Zahl der Elektronen, die zwischei dem Aluminiumstab und den laufenden Fäden über tragen werden, d. h. für die elektrostatische Aufla dung. Die Auswirkung einer Veränderung des Strom flusses bei verschiedenen Luftdrücken (an der Saug düse) auf die Arbeitsfähigkeit des Verfahrens, d. h. di· Bildung des Faservliesstoffes, ist in der Tabelle Π zusammengestellt.

Tabelle IV. Stromfluß (Mikroampere)

Versuch

Arbeitsfähigkeit, Art des Faservliesstoffes 4,2

Luftdruck, atü
3,2

2,1

keine Ablegung, Abblasung von Fäden von der Sammelplatte

Fäden haften in Bündeln, Aggregaten an der Platte...

Fäden haften an der Platte, gute Trennung der Fäden zwischen Düse und Platte, gleichmäßige, zufallsmäßig regellose Ablagerung eines gleichmäßigen Faservliesstoffes

Fäden haften sowohl an der Platte als auch der Düse, es sind verschlungene Fäden zu beobachten, es werden ungleichmäßige Faservliesstoffe erhalten... 0,2
0,2 bis 1,0

0,2
0,2 bis 0,8

0,2
0,2 bis 0,5

1,0 bis 1,7 i 0,8 bis 1,4 0,5 bis 0,8

1,0

0,8

0,5

Bei den Versuchen nach der vorstehenden Tabelle wird der Umschließungswinkel des Fadens gegenüber dem als Reibmittel wirkenden Aluminiumstab von Versuch 1 zu Versuch 4 progressiv erweitert. Die Tabelle zeigt, daß der Stromfluß auf ein Maximum zunimmt und dann abfällt. Die Arbeitsfähigkeit ist im Bereich des Stromflusses gemäß Versuch 3 optimal. Diese Werte dienen dazu, einen bevorzugten Arbeitsbereich zu erfassen, wie er schematisch in F i g. 4 dargestellt ist. Die Werte der Tabelle IV sind für die jeweils vorliegende räumliche Ausbildung der Vorrichtung, den Düsentyp, die Spinnbedingungen und die Zusammensetzung der Fadenführungen charakteristisch.

Die Tabelle IV lehrt, daß eine Mindestladung erforderlich ist, um die Fäden bei einer gegebenen, durch den Luftdruck in der Saugdüse erzeugten Spannung voneinander zu trennen. Eine Erhöhung der Ladung macht auch eine Erhöhung des Druckes erforderlich, damit die auf die Fäden ausgeübte Spannung groß genug ist, um das Fadenbündel geschlossen und die Fäden von den Wänden der Düse entfernt zu halten.

Bei den Versuchen 1 und 2, die in der Tabelle IV wiedergegeben sind, ist nun die elektrostatische Ladung, deren Wert sich aus dem Stromfluß ergibt, nicht ausreichend, so daß die Fäden sich nicht trennen können und kein geeigneter Faservliesstoff entsteht. In Versuch 3 reicht die Ladung zur Trennung der Fäden vor ihrer Ablage auf dem Aufnahmeorgan aus, und auch die Spannung hat einen angemessenen Betrag, um eine frühzeitige Trennung der Fäden in der Düse zu verhindern. Bei Versuch 4 schließlich ist die Ladung hoch, aber die Spannung unzureichend. Daher berühren die Fäden die Wände und verstopfen die Saugdüse.

Um zu zeigen, daß die elektrostatische Ladung tatsächlich die Ursache dieses Effektes ist, wurden die Ladungen in die Ladungsdichten (elektrostatische Einheiten je Quadratmeter [E/m²]) umgerechnet Dieser Umrechnung liegen die gemessene elektrosta tische Aufladung, der Durchsatz in g/Min., der Faden titer und die Polymerdichte, die aus den angegebene! Versuchswerten bestimmbar sind, zugrunde. Es erge ben sich dann für die Ladungsdichte die in der folgen den Tabelle wiedergegebenen Werte.

40	Ver such	4,2 atü	Tabelle V	2,1 atü
45 1 2 3 4	10 000 30 000 65 000 50 000	E/m² 3,2 atü	10 000 18 000 33 000 25 000
	10 000 25 000 55 000 40 000

Unter Verwendung einer Vorrichtungsanordnung die im wesentlichen der F i g. 8 entspricht und mi einer 34-Loch-Spinndüse (Lochdurchmesser 0,229 mm versehen ist, wird Polyhexamethylenadipamid (rela tive Viskosität 39; 16 g Polymeren-Gesamtmenge Min.) bei einer Temperatur von etwa 290⁰C in ein· ruhende Atmosphäre (25° C; relative Feuchtigkei 70°/₀) zu Fäden versponnen. In den genannten Ab ständen ist der Spinndüse eine Saugdüse aus Kupfe nachgeschaltet, die folgende Dimensionen hat (vgl Fig. 3):

Durchmesser des Fadenguteinlasses 16 (Kopf) 47,6 mn Durchmesser des Fadengutdurchlasses 15 .. 19,1 mn Strecke, auf der sich der Fadenguteinlaß zum

Durchlaß verjüngt 12,7 mn

Länge des Fadengutdurchlasses 15 68,6 cn

Durchmesser des Lufteinlasses 4 19,1 mn

Winkel des Lufteintritts 17 45°

COPY.

Entfernung D,	Luftdruck	Elektrostatisches
cm	atü	Potential, V
20,3	3,5	20,000
15,2	3,5	20,000
10,2	3,5	9,000
15,2	2,1	14,000
15,2	1,4	7,000
10,2	1,4	2,000
17,8	3,8	16,000

An die Saugdüsen, die von isolierten Mitteln in dem Fadenlauf gehalten wird, sind eine Druckluftquelle und eine Gleichrichtergeneratur (Modell Nr. H-40 der New Jersey Engineering Company, Kenilworth, N. J., V. St. A.) angeschlossen. Als Aufnahmeorgan dient eine geerdete volle Aluminiumplatte von 30^χ/₂ · 30¹Z₂ ^cm die von Hand manipuliert wird. Das Aufnahmeorgan wird in den Fadenlauf gebracht und gedreht, bis sich ein gleichmäßiger Faservliesstoff der gewünschten Dicke und Form gebildet hat. Die Ergebnisse verschiedener solcher Versuche sind in der Tabelle VI zusammengefaßt.

Tabelle VI

In jedem Falle läßt sich das Verfahren ausgezeichnet durchführen. Die Fäden kleben nicht und werden auch nicht weggeblasen. Das Produkt ist gleichmäßig.

Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt man, wenn die Saugdüse eine Ladung entgegegesetzten Vorzeichens erhält.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Faservliesstoffen

ίο durch elektrostatisches Aufladen von synthetischen, organischen Endlosfäden, Fördern des Fadenbündels unter mechanischer Spannung gegen eine Aufnahmefläche, wobei eine wesentliche Verminderung der mechanischen Spannung vor dem Auftreffen der Fäden auf die Aufnahmefläche erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzielung einer voneinander getrennten, zufallsmäßig regellos und schleifigen Anordnung der Fäden diese mit mindestens 30 000 E/m² auflädt, damit die einzelnen Fäden sich durch gegenseitige elektrische Abstoßung vor der Aufnahmefläche trennen, und daß man die Fäden in an sich bekannter Weise so ablegt, daß sie beim Auftreffen auf dieAufnahmeflächeihre Bewegungsrichtung wesentlieh ändern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

009587/246