[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses bzw. einer
Spinnvliesbahn aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff,
wobei die Filamente mittels zumindest einer Spinneinrichtung ersponnen werden, anschließend
gekühlt werden und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung geleitet
werden. Die Erfindung betrifft fernerhin eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung
eines Spinnvlieses und ein Spinnvlies aus Filamenten bzw. Endlosfilamenten.
[0002] Verfahren und Vorrichtungen der vorstehend bezeichneten Art sind aus der Praxis in
verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Dabei ist es auch bekannt, die mit Hilfe
der Verstreckeinrichtung verstreckten Filamente durch zumindest einen Diffusor als
Ablageeinrichtung zu leiten und anschließend auf einem Ablagesiebband abzulegen. Die
auf diese Weise erzeugte Spinnvliesbahn wird bei vielen Verfahren anschließend mithilfe
eines Kalanders vorverfestigt bzw. verfestigt.
[0003] Die erzeugten Spinnvliesbahnen lassen sich einerseits durch ihre Festigkeit bzw.
Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (MD) charakterisieren und andererseits durch ihre
Festigkeit bzw. Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD). Die Maschinenrichtung
(MD) entspricht der Förderrichtung der abgelegten Spinnvliesbahn. Die genannten Festigkeiten
werden auch als Längsfestigkeiten und Querfestigkeiten bezeichnet. Bei den bekannten
Verfahren werden in der Regel Spinnvliese erzeugt, bei denen das Verhältnis der Längsfestigkeit
zur Querfestigkeit im Bereich von 1,5 bis 2 liegt. Das bedeutet, dass die Längsfestigkeit
bzw. die Festigkeit in Maschinenrichtung (MD) höher bzw. deutlich höher ist als die
Festigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD). Bei Spinnvliesen mit höheren Flächengewichten
können auch niedrigere Werte des vorgenannten Verhältnisses erzielt werden. Es wäre
nun wünschenswert, die Isotropie der Spinnvliese in Bezug auf ihre Längsfestigkeiten
und Querfestigkeiten zu verbessern.
[0004] Dementsprechend liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem isotrope bzw. näherungsweise isotrope
Festigkeiten der Spinnvliese in Längsrichtung und Querrichtung erzielt werden können.
Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, dazu eine geeignete
Vorrichtung anzugeben. Außerdem befasst sich die Erfindung mit dem technischen Problem
ein Spinnvlies mit isotropen Festigkeiten bezüglich Längsrichtung und Querrichtung
anzugeben. Fernerhin soll neben den isotropen bzw. näherungsweisen isotropen Festigkeitseigenschaften
auch eine homogene Ablage der Filamente gewährleistet sein.
[0005] Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Spinnvlieses aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus thermoplastischem
Kunststoff, wobei die Filamente mittels zumindest einer Spinnvorrichtung ersponnen
werden, anschließend gekühlt werden und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung
geleitet werden, wobei die Primärluft aus der Verstreckeinrichtung mit einem Primärluftvolumenstrom
V
P austritt, wobei die Filamente im Anschluss an die Verstreckeinrichtung durch einen
Diffusor geführt werden, wobei zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor Sekundärluft
mit einem Sekundärluftvolumenstrom V
S in den Diffusor eingeführt wird, wobei die Filamente auf einer an den Diffusor anschließenden
Ablageeinrichtung abgelegt werden, und wobei das Verfahren mit der Maßgabe geführt
wird, dass das Verhältnis des Primärluftvolumenstroms V
P zum Sekundärluftvolumenstrom V
S bzw. die Sekundärluftzahl V
P/V
S mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt. Nach
besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die Sekundärluftzahl V
P/V
S auch mehr als 6 oder mehr als 6,5 betragen.
[0006] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass es sich bei den Filamenten um Endlosfilamente
handelt, die mit einem Spunbond-Verfahren hergestellt werden. Zur Kühlung der ersponnenen
Filamente ist zweckmäßigerweise eine Kühlvorrichtung mit zumindest einer Kühlkammer
vorgesehen, in der die Filamente mit Kühlluft beaufschlagt werden. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass sich die Verstreckeinrichtung und der Diffusor quer zur Maschinenrichtung
über die Produktionsbreite bzw. über die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn
erstrecken. Primärluft meint im Rahmen der Erfindung die durch die Verstreckeinrichtung
bzw. die durch einen Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung geleitete Prozessluft,
die aus der Verstreckeinrichtung bzw. aus dem Verstreckschacht in den Diffusor austritt.
Nachfolgend wird die Primärluft auch als Prozessluft bezeichnet. - Der Volumenstrom
V
S der zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor in den Diffusor eintretenden Sekundärluft
ist nach empfohlener Ausführungsform der Erfindung kleiner als 20% des Volumenstroms
V
P des aus der Verstreckeinrichtung austretenden Primärluftstroms bzw. Prozessluftstroms.
[0007] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filamente zum Kühlen durch eine Kühlvorrichtung
mit zumindest einer Kühlkammer geführt werden und anschließend in die Verstreckeinrichtung
eingeführt werden, und dass das Aggregat aus Kühlvorrichtung und Verstreckeinrichtung
als geschlossenes System ausgeführt ist, in dem außer der Zufuhr der Kühlluft bzw.
Prozessluft keine weitere Luftzufuhr vorgesehen ist. Dabei liegt es weiterhin im Rahmen
der Erfindung, dass der Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung so an die Kühlvorrichtung
anschließt, dass zwischen Kühlvorrichtung und Verstreckeinrichtung keine weitere Luft
in das System eindringen kann. Das vorstehend erläuterte geschlossene System ist im
Rahmen der Erfindung ganz besonders bevorzugt und hat sich hier bewährt. Grundsätzlich
könnte das erfindungsgemäße Verfahren aber auch für ein offenes System eingesetzt
werden.
[0008] Eine empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
der Verstreckeinrichtung bzw. dem Verstreckschacht und dem Diffusor ein erster Lufteintrittspalt
sowie ein dem ersten Lufteintrittspalt in Maschinenrichtung nachgeschalteter zweiter
Lufteintrittspalt vorgesehen ist. Es ist möglich, dass sich die Höhe bzw. die vertikale
Höhe der beiden Lufteintrittspalte voneinander unterscheidet, so dass ein Lufteintrittspalt
einen anderen Abstand zur Ablageeinrichtung aufweist als der andere Lufteintrittspalt.
- Vorzugsweise ist der durch den ersten Lufteintrittspalt eingeführte Volumenstrom VS1 der Sekundärluft verschieden von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt eingeführten
Volumenstrom VS2 der Sekundärluft. Dabei erstrecken sich nach bevorzugter Ausführungsform die beiden
Lufteintrittspalte quer zur Maschinenrichtung über die Produktionsbreite bzw. über
die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn. Die vorstehend angegebene Asymmetrie
der Volumenströme VS1 und VS2 hat sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bewährt. Die Volumenströme VS1 und VS2 der Sekundärluft setzen sich zum gesamten Sekundärluftvolumenstrom Vs zusammen (Vs
= VS1 + VS2).
- Die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes bzw. der Lufteintrittspalte kann über die
Breite der Vorrichtung bzw. über die Breite der herzustellenden Spinnvliesbahn konstant
sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes
bzw. der Lufteintrittspalte und somit auch der lokale Sekundärluftvolumenstrom über
die Breite der Vorrichtung variieren. Dabei liegt es insbesondere im Rahmen der Erfindung,
dass die Öffnungsweite in den Randbereichen von der Öffnungsweite im mittleren Bereich
abweicht und zwar ist zweckmäßigerweise die Öffnungsweite des Lufteintrittspaltes
bzw. der Lufteintrittspalte im Randbereich geringer als im mittleren Bereich. Deshalb
ist nachfolgend mit Öffnungsweite die mittlere Öffnungsweise gemeint und bevorzugt
ist bei Angabe der Sekundärluft-volumenströme jeweils der mittlere Sekundärluftvolumenstrom
gemeint. Zweckmäßigerweise beträgt die Öffnungsweite des ersten Lufteintrittspaltes
und des zweiten Lufteintrittspaltes jeweils 0,8 bis 20 mm, vorzugsweise 1 bis 15 mm,
bevorzugt 1 bis 10 mm. Gemäß einer empfohlenen Ausführungsform beträgt diese Öffnungsweite
0,8 bis 4 mm, bevorzugt 1 bis 3 mm.
[0009] Es liegt somit im Rahmen der Erfindung, dass durch den einen Lufteintrittspalt zwischen
Verstreckeinrichtung und Diffusor eine geringere Sekundärluftmenge einströmt als durch
den anderen Lufteintrittspalt zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor. Vorzugsweise
ist ein Sekundärluftvolumenstrom um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 20% und
sehr bevorzugt um mindestens 25% kleiner als der andere Sekundärluftvolumenstrom.
Zweckmäßigerweise ist ein Sekundärluftvolumenstrom um höchstens 90% und empfohlenermaßen
um höchstens 80% kleiner als der andere Sekundärluftvolumenstrom. - Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass die Öffnungsweite der beiden zwischen Verstreckeinrichtung und
Diffusor angeordneten Lufteintrittspalte unabhängig voneinander einstellbar ist. Zweckmäßigerweise
wird die Öffnungsweite des einen Lufteintrittspaltes kleiner eingestellt als die Öffnungsweite
des anderen Lufteintrittspaltes.
[0010] Die Ausführungsform mit zwei Lufteintrittspalten und somit zwei Sekundärluftvolumenströmen
ermöglicht bei Spinnvliesen für normale Hygiene-Anwendungen die Möglichkeit zur Erzielung
von relativ leichten Flächengewichten und einer gleichmäßigen Vliesstruktur bei einem
Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit
des Spinnvlieses in Querrichtung (CD) oberhalb 1,5. Diese Ausführungsform ist somit
sehr variabel einsetzbar. - Eine Ausführungsform mit nur einem Lufteintrittspalt eignet
sich für die Erzeugung von Spinnvliesen mit Flächengewichten oberhalb von ca. 40g/m
2 sowie mit Verhältnissen der genannten Zugfestigkeiten um 1. Hier sind ebenfalls Sekundärluftzahlen
V
P/V
S oberhalb von 4,5 relevant.
[0011] Eine besonders empfohlene Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass dem einen bzw. zumindest einem zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor angeordneten
Lufteintrittspalt eine Luftkammer vorgeschaltet ist, wobei diese Luftkammer zumindest
eine Lufteinlassöffnung - zweckmäßigerweise 1 bis 6 Lufteinlassöffnungen aufweist
und wobei die Sekundärluftzufuhr durch den Lufteintrittspalt über die zumindest eine
Lufteinlassöffnung bzw. über die mehreren Lufteinlassöffnungen der Luftkammer eingestellt
bzw. dosiert wird. Zweckmäßigerweise ist den beiden zwischen Verstreckeinrichtung
und Diffusor angeordneten Lufteintrittspalten jeweils zumindest eine Luftkammer vorgeschaltet,
die die zumindest eine Lufteinlassöffnung - zweckmäßigerweise 1 bis 6 Lufteinlassöffnungen
- aufweist. Es empfiehlt sich, dass die Sekundärluftzufuhr durch die Lufteintrittspalte
dann über die Lufteinlassöffnungen der Luftkammern eingestellt bzw. gesteuert wird.
- Der Realisierung dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die
Lufteintrittspalte zwischen Verstreckeinrichtung und Diffusor leicht durch Verunreinigungen
verstopft werden können. Dann ist die Sekundärluftzufuhr über die Produktionsbreite
nicht mehr konstant und dies wirkt sich nachteilhaft auf den Ablageprozess der Filamente
aus. Die Vorschaltung der Luftkammern erlaubt eine präzise und reproduzierbare Zuführung
der Sekundärluft. Insbesondere können in den Luftkammern bzw. an den Lufteinlassöffnungen
auf einfache Weise Filter zur Reinigung der zugeführten Luft angebracht werden. Diese
Filter können problemlos ausgetauscht bzw. gereinigt werden. Dagegen ist die Reinigung
der beiden Lufteintrittspalte für die Sekundärluft problematischer und das gilt auch
für die Anbringung von Filtern über die gesamte Anlagenbreite. Die wenigen Lufteinlassöffnungen
der Luftkammern erlauben eine sehr genaue Einstellung der zugeführten Sekundärluft.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass enge bzw. kleine Lufteintrittspalte zwischen Verstreckeinrichtung
und Diffusor im Vergleich zu größeren Lufteintrittspalten nicht sehr genau eingestellt
werden können. Mit Hilfe der vorgeschalteten Luftkammern können verhältnismäßig große
leicht einstellbare Lufteintrittspalte verwirklicht werden und die Sekundärluftzufuhr
kann stattdessen an den Lufteinlassöffnungen der Luftkammern dosiert eingestellt werden.
Diese Einstellung bzw. Dosierung der zuströmenden Sekundärluft kann beispielsweise
mit Hilfe von Klappen und dergleichen Stellelementen funktionssicher realisiert werden.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in den Luftkammern
ein Unterdruck gehalten werden, so dass insbesondere ein steigender Druckverbrauch
eines vorgeschalteten Filters kompensiert werden kann. Zweckmäßigerweise wird der
sich in den Luftkammern gebildete Unterdruck gemessen und bevorzugt mit Hilfe der
vorgelagerten Klappen oder dergleichen Stellelementen geregelt bzw. konstant gehalten.
Auf diese Weise wird die Verschmutzung von Filtern und die damit einhergehende Verminderung
der Volumenströme vermieden. Die den Lufteintrittspalten vorgeschalteten Luftkammern
haben sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt.
[0012] Eine empfohlene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Verstreckeinrichtung lediglich ein Diffusor mit zur Ablageeinrichtung hin
divergierenden Diffusorwänden nachgeschaltet ist. Divergierend meint hier insbesondere,
dass die Breite des Eintrittsspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung kleiner ist
als die Breite des Austrittsspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung. Es liegt im
Rahmen der Erfindung, dass sich der Diffusor bzw. dass sich seine Diffusorwände über
die gesamte Anlagenbreite bzw. Produktionsbreite erstreckt / erstrecken. Gemäß bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung liegt der Öffnungswinkel α des Diffusors im Bereich
zwischen 2° und 4,5°, zweckmäßigerweise im Bereich von 2,5° bis 4°. Grundsätzlich
können aber auch Öffnungswinkel α größer als 4° bzw. größer als 4,5° eingestellt werden.
Der Öffnungswinkel α des Diffusors wird dabei zwischen der Mittelebene M mit der Höhe
der unteren Enden des Verstreckschachtes der Verstreckeinrichtung und den unteren
Enden der Diffusorwände des Diffusors gemessen. Das wird weiter unten noch näher erläutert.
[0013] Vorzugsweise beträgt die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors in Maschinenrichtung
mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes des Verstreckschachtes
der Verstreckeinrichtung. Es empfiehlt sich, dass die Breite B 250% bis 450%, bevorzugt
300% bis 400% der Breite b beträgt. Die Breite B bzw. b wird dabei als Abstand der
unteren Enden der Verstreckschachtwände bzw. als Abstand der unteren Enden der Diffusorwände
gemessen. Bei abgekanteten bzw. abgerundeten unteren Enden der Diffusorwände ist somit
der Abstand der jeweils tiefsten Stellen der Diffusorwände gemeint. Wenn der Kantwinkel
der abgekanteten Diffusorwände etwa 90° beträgt, so ist insbesondere der Abstand der
Kantlinien gemeint. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Fläche des Austrittspaltes
des Diffusors mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Fläche des Austrittspaltes
des Verstreckschachtes der Verstreckeinrichtung beträgt. Dabei wird davon ausgegangen,
dass die unteren Enden des Verstreckschachtes bzw. der Diffusorwände über die Anlagenbreite
bzw. Produktionsbreite den gleichen Abstand zur Ablageeinrichtung aufweisen und sich
die Fläche somit aus dem Abstand der unteren Enden des Verstreckschachtes bzw. aus
dem Abstand der unteren Enden der Diffusorwände sowie der Länge des Verstreckschachtes
bzw. des Diffusors berechnet.
[0014] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch
aus, dass die divergierenden Diffusorwände bzw. Diffusorinnenwände des Diffusors asymmetrisch
bezüglich einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene M einstellbar sind.
Vorzugsweise ist dabei die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand bzw.
Diffusorinnenwand der Seite des Diffusors zugeordnet, an der kein oder der geringere
Sekundärluftvolumenstrom in den Diffusor eintritt. Bei zwei Lufteintrittspalten ist
die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand bzw. Diffusorinnenwand zweckmäßigerweise
dem Lufteintrittspalt zugeordnet, dessen Öffnungsweite gegenüber der Öffnungsweite
des anderen Lufteintrittspaltes kleiner ist bzw. kleiner eingestellt ist. Mittelebene
M meint dabei insbesondere eine durch die in Maschinenrichtung gesehene Mitte des
Verstreckschachtes verlaufende Mittelebene M. Dass eine Diffusorwand einem Lufteintrittspalt
zugeordnet ist, meint im Rahmen der Erfindung, dass die in Maschinenrichtung gesehen
erste Diffusorwand dem in Maschinenrichtung gesehen ersten Lufteintrittspalt zugeordnet
ist und die in Maschinenrichtung gesehen zweite Diffusorwand dem in Maschinenrichtung
gesehen zweiten Lufteintrittspalt zugeordnet ist. Wenn also beispielsweise durch den
zweiten Lufteintrittspalt ein geringerer Sekundärluftvolumenstrom strömt als durch
den ersten Lufteintrittspalt, wird die zweite Diffusorwand näher zur Mittelebene M
positioniert als die erste Diffusorwand. Wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
nur ein Lufteintrittspalt vorhanden ist, ist die weiter von der Mittelebene M entferntere
Diffusorwand diesem einen Lufteintrittspalt zugeordnet. - Zweckmäßigerweise beträgt
der Unterschied des Abstandes der Diffusorwände bzw. Diffusorinnenwände zur Mittelebene
M auf zumindest einer horizontalen Höhenposition mindestens 5% bzw. mindestens 5 mm.
[0015] Vorzugsweise ist die Ablageeinrichtung für die Filamente bzw. für die Spinnvliesbahn
luftdurchlässig ausgebildet und nach empfohlener Ausführungsform wird als Ablageeinrichtung
ein luftdurchlässiges Ablagesiebband eingesetzt. Es liegt im Rahmen der Erfindung,
dass von der den Filamenten abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung her Saugluft
durch die Ablageeinrichtung gesaugt wird. Dieses Absaugen dient einerseits zum Entfernen
der Prozessluft und andererseits auch zum Fixieren der unverfestigten Spinnvliesbahn
auf der Ablageeinrichtung bzw. auf dem Ablagesiebband. Dazu ist zweckmäßigerweise
zumindest ein Absauggebläse vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in
der Regel ein Gemisch aus Prozessluft bzw. Primärluft und Sekundärluft sowie auch
Umgebungsluft durch die Ablageeinrichtung bzw. durch das Ablagesiebband gesaugt. Eine
sehr bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Saugluftgeschwindigkeit v
L bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit v
L der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes des Diffusors und direkt oberhalb der
Ablageeinrichtung bzw. direkt oberhalb des Ablagesiebbandes 5 bis 25 m/sec, bevorzugt
5 bis 20 m/sec und sehr bevorzugt 10 bis 20 m/sec beträgt. Zur Ermittlung der mittleren
Saugluftgeschwindigkeit v
L wird der Saugluftvolumenstrom durch die Fläche unterhalb des Austrittspaltes B betrachtet.
[0016] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Spinnvliesbahn aus den abgelegten Filamenten
nach ihrer Ablage vorverfestigt bzw. verfestigt wird. Die Vorverfestigung bzw. Verfestigung
erfolgt empfohlenermaßen mittels zumindest eines Kalanders. Bevorzugt weist der Kalander
zwei Kalanderwalzen auf, von denen zumindest eine Kalanderwalze beheizt ist. Es empfiehlt
sich, dass der Kalander eine Prägefläche zwischen 5 und 22%, vorzugsweise zwischen
15 und 22% aufweist. Zweckmäßigerweise beträgt die Figurendichte des Kalanders bzw.
zumindest einer Kalanderwalze des Kalanders 35 bis 60 Fig./cm
2.
[0017] Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung
zur Herstellung eines Spinnvlieses aus Filamenten, insbesondere aus Filamenten aus
thermoplastischem Kunststoff, - mit einer Spinneinrichtung zum Erspinnen der Filamente,
mit einer Kühlvorrichtung zum Abkühlen der ersponnenen Filamente und mit einer an
die Kühlvorrichtung anschließenden Verstreckeinrichtung mit Verstreckschacht zum Verstrecken
der Filamente, wobei die Filamente zusammen mit einem Primärluftvolumenstrom V
P aus dem Verstreckschacht der Verstreckeinrichtung austreten, wobei der Verstreckeinrichtung
bzw. dem Verstreckschacht zumindest ein Diffusor nachgeschaltet ist und wobei zwischen
dem Verstreckschacht und dem Diffusor zumindest ein Lufteintrittspalt für Sekundärluft
angeordnet ist, wobei der Primärluftvolumenstrom V
P größer bzw. deutlich größer ist als der durch den zumindest einen Lufteintrittspalt
einströmenden Sekundärluftvolumenstrom Vs und wobei die Breite B des Austrittspaltes
des Diffusors mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes
des Verstreckschachtes beträgt. - Dass der Primärluftvolumenstrom V
P deutlich größer ist als der Sekundärluftvolumenstrom Vs meint im Rahmen der Erfindung
insbesondere, dass das Verhältnis bzw. die Sekundärluftzahl V
P/V
S mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt.
[0018] Es empfiehlt sich, dass die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors 50 bis 170
mm, vorzugsweise 60 bis 150 mm und zweckmäßigerweise 70 bis 140 mm beträgt. Besonders
bevorzugt beträgt die Breite B des Austrittspaltes des Diffusors 80 bis 100 mm. Die
Breite B des Austrittspaltes wurde bereits oben definiert. Es handelt sich dabei um
den Abstand der unteren Enden der Diffusorwände des Diffusors. - Gemäß besonders bewährter
Ausführungsform der Erfindung beläuft sich der Abstand a bzw. der vertikale Abstand
a zwischen Diffusor und Ablageeinrichtung auf 30 bis 300 mm, bevorzugt 50 bis 250
mm und besonders bevorzugt 70 bis 200 mm. Der Abstand a wird dabei von dem untersten
Ende des Diffusors bzw. der Diffusorwände bis zur Oberfläche der Ablageeinrichtung
bzw. des bevorzugt eingesetzten Ablagesiebbandes gemessen.
[0019] Gegenstand der Erfindung ist auch ein Spinnvlies, das insbesondere nach dem vorstehend
beschriebenen Verfahren und/oder mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung hergestellt
wurde. Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um ein kalandriertes Spinnvlies. Bei
diesem erfindungsgemäßen Spinnvlies bzw. kalandrierten Spinnvlies beträgt empfohlenermaßen
das Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit
des Spinnvlieses in Querrichtung (CD) weniger als 1,3, bevorzugt weniger als 1,2 und
besonders bevorzugt liegt dieses Verhältnis zwischen 0,8 und 1,2. Die Zugfestigkeiten
werden insbesondere über die Messung der jeweiligen Höchstzugkraft bestimmt. Die Messung
der Höchstzugkraft erfolgt dabei zweckmäßigerweise nach der Norm DIN EN 29073-3 in
N/5 cm. - Die erfindungsgemäßen Spinnvliese weisen insbesondere einen Variationskoeffizienten
der Festigkeit von weniger als 15% bevorzugt von weniger als 10% auf. Der Variationskoeffizient
ergibt sich dabei aus dem Quotienten aus Standardabweichung und Mittelwert, jeweils
für Längs- und Querrichtung getrennt ermittelt, und ist der Mittelwert dieser beiden
Werte. Bevorzugt werden dabei pro Richtung jeweils sechs Proben vermessen. Die erfindungsgemäß
hergestellten Spinnvliese zeichnen sich durch eine besonders homogene Ablage aus.
Insbesondere ist der Variationskoeffizient des Flächengewichtes kleiner als 15%, bevorzugt
kleiner als 10%. Der Variationskoeffizient bezieht sich dabei zweckmäßigerweise auf
eine Messfläche mit einem Durchmesser von 25 mm, bei Verwendung von jeweils 25 äquidistant
gelegenen Prüfflächen.
[0020] Als Filamente für das erfindungsgemäß hergestellte Spinnvlies können im Rahmen der
Erfindung sowohl Monokomponentenfilamente als auch Bikomponentenfilamente bzw. Mehrkomponentenfilamente
eingesetzt werden. Bei den Bikomponentenfilamenten bzw. Mehrkomponentenfilamenten
empfiehlt sich vor allem eine Kern-Mantel-Konfiguration. Nach besonders bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung bestehen die für das Spinnvlies ersponnenen Filamente
aus zumindest einem Polyolefin, empfohlenermaßen aus Polypropylen und/oder Polyethylen.
Grundsätzlich können aber auch andere Rohstoffe wie Polyamid oder Polyethylenterephtalat
(PET) und dergleichen eingesetzt werden. Die abgelegte Spinnvliesbahn kann im Übrigen
außer mit einem Kalander auch auf andere Weise vorverfestigt bzw. verfestigt werden.
Grundsätzlich könnte das Spinnvlies auch in Folgeprozessen weiter verändert werden,
wie beispielsweise in einem Spannrahmen quergereckt werden. Die oben genannten Eigenschaften
- insbesondere die gemessenen Festigkeiten bzw. Zugfestigkeiten - und das daraus resultierende
MD/CD-Verhältnis beziehen sich aber auf den Zustand des Spinnvlieses nach der ersten
Vorverfestigung bzw. Verfestigung, wenn also die Filamentorientierung noch nicht nachträglich
gezielt - beispielsweise durch Reckung bzw. Querreckung - beeinflusst wurde.
[0021] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Spinnvliese mit relativ hoher Festigkeit
bzw. Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD-Richtung) hergestellt werden können.
Insbesondere können erfindungsgemäß die Festigkeiten so eingestellt werden, dass keine
großen Unterschiede zwischen den Festigkeiten bzw. Zugfestigkeiten in Maschinenrichtung
einerseits und quer zur Maschinenrichtung andererseits feststellbar sind. Folglich
kann problemlos ein Zugfestigkeitsverhältnis MD/CD von 0,8 bis 1,2 und bevorzugt von
0,9 bis 1,1 eingestellt werden. Dabei ist diese Einstellung einfach, funktionssicher
und reproduzierbar möglich. Weiterhin kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine sehr homogene und gleichmäßige Ablage
der Filamente erreicht werden. Das bedeutet, dass eine optimale Deckung bzw. Opazität
des Spinnvlieses erzielt wird. Fehlstellen oder Löcher in der Filamentablage können
problemlos vermieden werden. Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfacher und funktionssicherer
Weise ein optimaler Kompromiss zwischen einem ausgeglichenen Festigkeitsverhältnis
MD/CD zum einen und einer sehr homogenen Ablage zum anderen erzielt werden kann. Bei
Spinnvliesen mit Flächengewichten unter 40 g/m
2 - die vorzugsweise für Hygieneanwendungen eingesetzt werden - ist vor allem eine
gute Deckung bzw. Opazität des Spinnvlieses wesentlich. Die Realisierung dieser vorteilhaften
Eigenschaften ging bei den bislang bekannten Spinnvliesen meistens zu Lasten der Querfestigkeiten
(CD-Festigkeiten). Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann für diese leichten Spinnvliese sowohl eine gute Deckung bzw. Opazität
als auch eine ausreichende Querfestigkeit verwirklicht werden. Bei Spinnvliesen mit
Flächengewichten über 40 g/m
2 sind hohe Querfestigkeiten wesentlich. Die Realisierung dieser hohen Querfestigkeiten
ging bei den bislang bekannten Verfahren zu Lasten der Homogenität der Filamentablage.
Vor allem bei größeren Öffnungswinkeln des Diffusors entstanden inakzeptable inhomogene
Filamentablagen. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann auch für diese schwereren
Spinnvliese sowohl eine hohe Querfestigkeit (CD-Festigkeit) als auch eine akzeptable
homogene Filamentablage erreicht werden. Hervorzuheben ist weiterhin, dass die erfindungsgemäßen
Maßnahmen mit verhältnismäßig einfachen und kostengünstigen Mitteln realisiert werden
können. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Es wurden Spinnvliese gemäß den Beispielen 1 bis 4 hergestellt, wobei alle Spinnvliese
aus Endlosfilamenten aus Homo-Polypropylen der Firma Borealis (HF420FB) mit einem
Schmelzflussindex von 19 g/min bestanden. Alle Spinnvliese wurden mit einem Kalander
aus zwei Kalanderwalzen mit einer Prägefläche von 20% und einer Walzentemperatur beider
Walzen von 155 °C kalandriert bzw. verfestigt. Das Flächengewicht aller Spinnvliese
betrug 65 g/m
2 und die Filamentfeinheit betrug 1,7 Denier. Das Beispiel 1 betrifft die Herstellung
eines Spinnvlieses nach dem Stand der Technik mit einer Sekundärluftzahl V
P/V
S von deutlich kleiner als 4,5, nämlich 3,0. Dagegen betreffen die Beispiele 2 bis
4 Spinnvliese, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Sekundärluftzahl
V
P/V
S von größer 4,5 hergestellt wurden. In der Tabelle ist neben der Sekundärluftzahl
V
P/V
S der gesamte Sekundärluftvolumenstrom Vs in m
3/h angegeben sowie der durch den ersten Lufteintrittsspalt eingeführte Volumenstrom
V
S1 der Sekundärluft (in m
3/h) und der durch den zweiten Lufteintrittsspalt eingeführte Volumenstrom V
S2 der Sekundärluft (in m
3/h). Außerdem ist der Öffnungswinkel α des Diffusors sowie die mittlere Saugluftgeschwindigkeit
v
L in m/sec der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes des Diffusors und oberhalb des
Ablagesiebbandes aufgeführt. Weiterhin ist das Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses
in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses in Querrichtung (CD)
als MD/CD angegeben sowie der Variationskoeffizient CV
T der Zugfestigkeit und der Variationskoeffizient cv
FL des Flächengewichtes. Es zeigt sich hier, dass das erfindungsgemäße Beispiel 3 die
besten Ergebnisse aufweist. Hier wurde mit einer asymmetrischen Sekundärluftvolumenzufuhr
gearbeitet sowie mit einer Sekundärluftzahl V
P/V
S größer 4,5. Der Öffnungswinkel α des Diffusors beträgt hier 3° und liegt damit im
sehr bevorzugten Bereich von 2,5° bis 4°. Die Volumenströme beziehen sich auf Breiten
der Lufteintrittspalte von 1,25 m. - Im Beispiel 4 ist lediglich ein Lufteintrittspalt
vorgesehen bzw. aktiv. Dabei erhält man eine weniger homogene Spinnvliesablage. Nichtsdestoweniger
ist diese Spinnvliesablage für verschiedenste Anwendungen geeignet. Eine Vorrichtung
mit lediglich einem Lufteintrittspalt bietet den Vorteil einer einfacheren Konstruktion
und ist weniger komplex im Hinblick auf die Einstellungen und den Pflegeaufwand.
| Beispiel |
VS |
VS1 |
VS2 |
VP/VS |
α |
vL |
MD/CD |
CVT |
CVFL |
| 1 |
2400 |
1200 |
1200 |
3,0 |
3° |
15-30 |
1,26 |
4,75 |
8,9 |
| 2 |
1200 |
600 |
600 |
6,2 |
7,5° |
10-20 |
0,84 |
29,97 |
16,8 |
| 3 |
900 |
300 |
600 |
7,9 |
3° |
10-20 |
1,03 |
5,94 |
9,8 |
| 4 |
600 |
0 |
600 |
11,9 |
3° |
10-20 |
1,03 |
11,58 |
13,6 |
[0022] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert: Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bei Einsatz von zwei Lufteintrittspalten,
- Fig. 2
- einen vergrößerten Ausschnitt A aus der Fig. 1,
- Fig. 3a, b
- einen Diffusor nach dem Stand der Technik und einen Diffusor der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und
- Fig. 4
- einen vergrößerten Ausschnitt B aus der Fig. 1.
[0023] In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens für die Herstellung eines Spinnvlieses 1 aus Filamenten 2, insbesondere
aus Filamenten 2 aus thermoplastischem Kunststoff dargestellt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Filamente 2 zunächst mittels einer in Fig. 1 erkennbaren Spinneinrichtung
3 ersponnen. Die Filamente werden anschließend zur Kühlung durch eine Kühlvorrichtung
4 geführt. An die Kühlvorrichtung 4 schließt bevorzugt und im Ausführungsbeispiel
ein Zwischenkanal 5 an, der die Kühlvorrichtung 4 mit einer Verstreckeinrichtung 6
bzw. mit einem Verstreckschacht 7 der Verstreckeinrichtung 6 verbindet. Der Verstreckeinrichtung
6 ist in Strömungsrichtung der Filamente ein Diffusor 8 nachgeschaltet. Nach bevorzugter
Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel ist das Aggregat aus der Kühlvorrichtung
4 und der Verstreckeinrichtung 6 bzw. das Aggregat aus der Kühlvorrichtung 4, dem
Zwischenkanal 5 und der Verstreckeinrichtung 6 als geschlossenes System ausgebildet.
Außer der Zufuhr von Kühlluft in der Kühlvorrichtung 4 erfolgt in diesem Aggregat
keine weitere Luftzufuhr. Die durch die Verstreckeinrichtung bzw. durch den Verstreckschacht
7 geführte Luft wird hier als Primärluft oder als Prozessluft bezeichnet.
[0024] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass zwischen der Verstreckeinrichtung 6 bzw. zwischen
dem Verstreckschacht 7 und dem Diffusor 8 zwei bezüglich der Maschinenrichtung (MD)
gegenüberliegende Lufteintrittspalte 9, 10 angeordnet sind. Durch diese Lufteintrittspalte
9, 10 wird ein Sekundärluftvolumenstrom Vs in den Diffusor 8 eingeführt. Dabei strömt
durch den ersten Lufteintrittspalt 9 ein erster Sekundärluftvolumenstrom V
S1 und durch den dem ersten Lufteintrittspalt 9 in Maschinenrichtung nachgeschalteten
zweiten Lufteintrittspalt 10 strömt ein zweiter Sekundärluftvolumenstrom V
S2. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Verstreckschacht 7, die Lufteintrittspalte
9, 10 und der Diffusor 8 über die Anlagenbreite bzw. Produktionsbreite quer zur Maschinenrichtung
erstrecken. Erfindungsgemäß wird das Verfahren so geführt, dass der Primärluftvolumenstrom
V
P der aus dem Verstreckschacht 7 austretenden Primärluft deutlich größer ist als der
gesamte Sekundärluftvolumenstrom Vs (V
S = V
S1 + V
S2). Erfindungsgemäß beträgt dieses Verhältnis von Primärluftvolumenstrom V
P zum Sekundärluftvolumenstrom V
S bzw. die Sekundärluftzahl V
P/V
S mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5. Nach besonders
empfohlener Ausführungsform der Erfindung beträgt die Sekundärluftzahl mehr als 6
und gemäß einer Ausführungsvariante mehr als 6,5.
[0025] Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass der durch den ersten Lufteintrittspalt
9 eingeführte Sekundärluftvolumenstrom V
S1 verschieden ist von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt 10 eingeführten Sekundärluftvolumenstrom
V
S2. Die Asymmetrie der Sekundärluftvolumenströme V
S1 und V
S2 hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt. Die Öffnungsweite bzw. Spaltbreite
der Lufteintrittspalte 9, 10 liegt zweckmäßigerweise zwischen 5 und 15 mm. Eine besonders
empfohlene Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sekundärluftvolumenstrom
um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20% und sehr bevorzugt um mindestens 25%
und zweckmäßigerweise um höchstens 90%, bewährtermaßen um höchstens 80% kleiner ist
als der andere Sekundärluftvolumenstrom. Es empfiehlt sich somit, dass durch einen
Lufteintrittspalt 9, 10 eine geringere Sekundärluftmenge strömt als durch den anderen
Lufteintrittspalt 9, 10. Zweckmäßigerweise ist die Öffnungsweite der beiden zwischen
Verstreckschacht 7 und Diffusor 8 angeordneten Lufteintrittspalte 9, 10 unabhängig
voneinander einstellbar und nach einer empfohlenen Ausführungsvariante der Erfindung
ist die Öffnungsweite des einen Lufteintrittspaltes 9, 10 kleiner eingestellt als
die Öffnungsweite des anderen Lufteintrittspaltes 9, 10.
[0026] Eine in den Figuren nicht dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass den zwischen Verstreckschacht 7 und Diffusor 8 angeordneten Lufteintrittspalten
9, 10 jeweils eine Luftkammer vorgeschaltet ist, wobei die Luftkammer zweckmäßigerweise
einige Lufteinlassöffnungen, beispielsweise sechs über die Anlagenbreite verteilte
Lufteinlassöffnungen aufweist. Die Sekundärluftzufuhr durch die Lufteintrittspalte
9, 10 kann über diese Lufteinlassöffnungen dosiert eingestellt werden. Die Sekundärluftvolumenströme
V
S1 und V
S2 können dann an diesen Lufteinlassöffnungen beispielsweise mit Hilfe von Klappen,
Schiebern, Gebläsen und dergleichen gesteuert und/oder geregelt werden. Nach einer
vorteilhaften Ausführungsvariante kann in den Luftkammern bzw. an den Lufteinlassöffnungen
jeweils zumindest ein Filter zur Filterung der einströmenden Sekundärluft vorhanden
sein. Auf diese Weise kann effektiv ein Verstopfen der Lufteintrittspalte 9, 10 vermieden
werden.
[0027] Nach besonders empfohlener Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel ist im Anschluss
an die Verstreckeinrichtung 6 lediglich ein Diffusor 8 mit zwei zu einer Ablageeinrichtung
11 für die Filamente 2 divergierenden Diffusorwänden 12, 13 angeordnet. Es empfiehlt
sich, dass der Öffnungswinkel α des Diffusors 8 größer ist als 2° und zweckmäßigerweise
größer ist als 2,5°.Nach besonders bevorzugter Ausführungsform liegt der Öffnungswinkel
α des Diffusors 8 im Bereich zwischen 2,5° und 4°. Die Messung des Öffnungswinkels
α wird in der Fig. 2 veranschaulicht. Dabei wird der Öffnungswinkel α - wie in Fig.
2 veranschaulicht - durch den Austrittspalt 14 des Verstreckschachtes 7 und den Austrittspalt
15 des Diffusors 8 gemessen. Vorzugsweise beträgt im Übrigen die Breite B des Austrittspaltes
15 des Diffusors 8 mindestens 250%, bevorzugt mindestens 300% der Breite b des Austrittspaltes
14 des Verstreckschachtes 7.
[0028] Die Fig. 3a und 3b zeigen einen Diffusor 8 als Ablagesystem für die zum Spinnvlies
1 abgelegten Filamente 2. Dabei wird in der Fig. 3a eine Ablage der Filamente 2 nach
dem Stand der Technik dargestellt. Hier erkennt man homogene Filamentdichte über den
Querschnitt des Diffusors 8. Dagegen ist in der Fig. 3b eine Ablage der Filamente
2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt. Dabei sind die durch den ersten Lufteintrittspalt
9 und durch den zweiten Lufteintrittspalt 10 eintretenden Sekundärluftvolumenströme
V
S1 und V
S2 verschieden voneinander (V
S1 ≠ V
S2). Dabei ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3b der Sekundärluftvolumenstrom V
S2 größer als der Sekundärluftvolumenstrom V
S1. Dies führt dazu, dass die Filamente 2 im linken Bereich des Diffusors mit hoher
Filamentdichte und homogen abgelegt werden. Aus dieser homogenen und engen Ablage
resultiert eine gute Opazität des Spinnvlieses. Im rechten Bereich des Diffusors 8
ist dagegen eine geringe Filamentdichte zu beobachten und die Filamente 2 werden hier
weit bzw. mit großen Radien abgelegt. Das führt zu vorteilhaft hohen Querfestigkeiten.
Insoweit lässt sich durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise ein guter Kompromiss
zwischen hoher Querfestigkeit einerseits und homogener Filamentablage andererseits
erreichen.
[0029] Nach empfohlener Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel (s. insbesondere Fig.
4) sind die divergierenden Diffusorwände 12, 13 des Diffusors 8 asymmetrisch bezüglich
einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene M einstellbar. Die Mittelebene
M läuft bevorzugt und im Ausführungsbeispiel durch die Mitte des Verstreckschachtes
7 bezüglich der Maschinenrichtung. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel (Fig.
4) ist die Diffusorwand 12, die unter den ersten Lufteintrittspalt 9 mit dem kleineren
zuströmenden Sekundärluftvolumenstrom V
S1 angeordnet ist, näher zu der Mittelebene M hin positioniert. Im Ausführungsbeispiel
ist die Öffnungsweite des ersten Lufteintrittspaltes 9 kleiner eingestellt als die
Öffnungsweite des zweiten Lufteintrittspaltes 10, so dass die näher an der Mittelebene
M positionierte Diffusorwand 12 unter dem engeren Lufteintrittspalt 9 angeordnet ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Unterschied des Abstandes der Diffusorwände
12, 13 von der Mittelebene M zumindest auf einer Höhenposition mindestens 5% beträgt
bzw. mindestens 5 mm beträgt.
[0030] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform ist die Ablageeinrichtung 11 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung als luftdurchlässiges Ablagesiebband 16 ausgebildet. Eine besondere empfohlene
Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass von der dem Spinnvlies
1 abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung 11 bzw. des luftdurchlässigen Ablagesiebbandes
16 her Saugluft durch die Ablageeinrichtung 11 bzw. durch das Ablagesiebband 16 gesaugt
wird. Die Saugluftgeschwindigkeit v
L bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit v
L der Saugluft unterhalb des Austrittsspaltes 15 des Diffusors 8 und oberhalb der Ablageeinrichtung
11 bzw. oberhalb des Ablagesiebbandes 16 beträgt zweckmäßigerweise 5 bis 25 m/sec,
bevorzugt 5 bis 20 m/sec und sehr bevorzugt 10 bis 20 m/sec. Durch das Absaugen wird
Luft bzw. Prozessluft aus dem System entfernt und außerdem wird die unverfestigte
Spinnvliesband an der Ablageeinrichtung 11 fixiert. Mit der Prozessluft bzw. Primärluft
wird im Übrigen auch Sekundärluft sowie Umgebungsluft durch das Ablagesiebband 16
gesaugt.
[0031] Zweckmäßigerweise wird die Spinnvliesbahn aus den Filamenten 2 nach ihrer Ablage
vorverfestigt und zwar bevorzugt und im Ausführungsbeispiel mittels eines Kalanders
17, der zwei Kalanderwalzen 18, 19 aufweist. Von diesen Kalanderwalzen 18, 19 ist
zweckmäßigerweise zumindest eine Kalanderwalze 18 beheizt. - Bei dem auf diese Weise
hergestellten kalandrierten Spinnvlies 1 beträgt das Verhältnis der Zugfestigkeit
des Spinnvlieses 1 in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit des Spinnvlieses 1
in Richtung quer zur Maschinenrichtung (CD) weniger als 1,3. Dieses Verhältnis MD/CD
liegt nach besonders bevorzugter Ausführungsform zwischen 0,8 und 1,2.
[0032] Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel beträgt im Übrigen die Breite B des Austrittspaltes
15 des Diffusors 8 50 bis 170 mm, bevorzugt 60 bis 150 mm und sehr bevorzugt 70 bis
140 mm. Empfohlenermaßen liegt der Abstand a zwischen dem Diffusor 8 und dem Ablagesiebband
16 im Bereich zwischen 50 und 150 mm. Dabei wird der Abstand a zweckmäßigerweise zwischen
dem tiefsten Punkt des Diffusors 8 bzw. zwischen dem tiefsten Ende einer Diffusorwand
12, 13 und der Oberfläche des Ablagesiebbandes 16 gemessen.
1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses (1) aus Filamenten (2), insbesondere
aus Filamenten (2) aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Filamente (2) mittels
zumindest einer Spinneinrichtung (3) ersponnen werden, anschließend gekühlt werden
und daraufhin mit Primärluft durch eine Verstreckeinrichtung (6) geleitet werden,
wobei die Primärluft aus der Verstreckeinrichtung (6) mit einem Primärluftvolumenstrom
VP austritt, wobei die Filamente (2) im Anschluss an die Verstreckeinrichtung (6) durch
zumindest einen Diffusor (8) geführt werden, wobei zwischen Verstreckeinrichtung (6)
und Diffusor (8) Sekundärluft mit einem Sekundärluftvolumenstrom VS in den Diffusor (8) eingeführt wird und wobei die Filamente (2) auf einer an den
Diffusor (8) anschließenden Ablageeinrichtung (11) abgelegt werden und wobei das Verfahren
mit der Maßgabe geführt wird, dass das Verhältnis des Primärluftvolumenstroms VP zum Sekundärluftvolumenstrom Vs bzw. die Sekundärluftzahl VP/VS mehr als 4,5, bevorzugt mehr als 5 und sehr bevorzugt mehr als 5,5 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filamente (2) zum Kühlen durch eine Kühlvorrichtung
(4) mit zumindest einer Kühlkammer geführt werden und anschließend in die Verstreckeinrichtung
(6) eingeführt werden und wobei das Aggregat aus Kühlvorrichtung (4) und Verstreckeinrichtung
(6) als geschlossenes System ausgeführt ist, in dem außer der Zufuhr von Kühlluft
keine weitere Luftzufuhr vorgesehen ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwischen der Verstreckeinrichtung
(6) und dem Diffusor (8) ein erster Lufteintrittspalt (9) sowie ein zweiter Lufteintrittspalt
(10) vorgesehen ist und wobei bevorzugt der durch den ersten Lufteintrittspalt (9)
eingeführte Volumenstrom VS1 der Sekundärluft verschieden von dem durch den zweiten Lufteintrittspalt (10) eingeführten
Volumenstrom VS2 der Sekundärluft ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Sekundärluftvolumenstrom um mindestens 10% und
empfohlenermaßen um mindestens 20% kleiner ist als der andere Sekundärluftvolumenstrom.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei ein Sekundärluftvolumenstrom um
höchstens 90% und bevorzugt um höchstens 80% kleiner ist als der andere Sekundärluftvolumenstrom.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Öffnungsweite der beiden zwischen
Verstreckeinrichtung (6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspalte (9, 10)
bevorzugt unabhängig voneinander einstellbar ist und wobei zweckmäßigerweise die Öffnungsweite
eines Lufteintrittspaltes (9, 10) kleiner eingestellt wird als die Öffnungsweite des
anderen Lufteintrittspaltes (9, 10).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwischen der Verstreckeinrichtung
(6) und dem Diffusor (8) lediglich ein Lufteintrittsspalt (9 oder 10) vorgesehen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Öffnungsweite des einen zwischen Verstreckeinrichtung
(6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspaltes (9 oder 10) einstellbar ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest einem zwischen Verstreckeinrichtung
(6) und Diffusor (8) angeordneten Lufteintrittspalt (9, 10) zumindest eine Luftkammer
vorgeschaltet ist, wobei die Luftkammer zumindest eine Lufteinlassöffnung, zweckmäßigerweise
ein bis sechs Lufteinlassöffnungen aufweist und wobei die Sekundärluftzufuhr durch
den Lufteintrittspalt (9, 10) über die zumindest eine Lufteinlassöffnung bzw. über
die mehreren Lufteinlassöffnungen eingestellt bzw. dosiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Öffnungswinkel α des Diffusors
(8) größer als 2° und zweckmäßigerweise größer als 2,5° eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Breite B des Austrittspaltes
(15) des Diffusors (8) mindestens 250 % der Breite b des Austrittspaltes (14) des
Verstreckschachtes (7) der Verstreckeinrichtung (6) beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Diffusorwände (12, 13) des
Diffusors (8) asymmetrisch bezüglich einer durch die Vorrichtung verlaufenden Mittelebene
M einstellbar sind und wobei die näher zur Mittelebene M positionierte Diffusorwand
(12, 13) bevorzugt der Seite des Diffusors (8) zugeordnet wird, an der der geringere
oder kein Sekundärluftvolumenstrom in den Diffusor (8) eintritt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ablageeinrichtung (11) für
die Filamente (2) luftdurchlässig ausgebildet ist, wobei von der den Filamenten (2)
abgewandten Unterseite der Ablageeinrichtung (11) Saugluft durch die Ablageeinrichtung
(11) gesaugt wird und wobei die Saugluftgeschwindigkeit vL bzw. die mittlere Saugluftgeschwindigkeit vL dieser Saugluft zweckmäßigerweise 5 bis 25 m/sec, bevorzugt 5 bis 20 m/sec und sehr
bevorzugt 10 bis 20 m/sec beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Spinnvliesbahn aus den Filamenten
(2) nach ihrer Ablage vorverfestigt bzw. verfestigt wird und bevorzugt mittels zumindest
eines Kalanders (17) verfestigt bzw. vorverfestigt wird.
15. Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses (1) aus Filamenten (2), insbesondere
aus Filamenten (2) aus thermoplastischem Kunststoff, - mit einer Spinneinrichtung
(3) zum Erspinnen der Filamente (2), mit einer Kühlvorrichtung (4) zum Abkühlen der
ersponnenen Filamente (2) und mit einer an die Kühlvorrichtung (4) anschließenden
Verstreckeinrichtung (6) mit Verstreckschacht (7) zum Verstrecken der Filamente (2),
wobei die Filamente (2) zusammen mit einem Primärluftvolumenstrom VP aus dem Verstreckschacht (7) der Verstreckeinrichtung (6) austreten,
wobei der Verstreckeinrichtung (6) bzw. dem Verstreckschacht (7) zumindest ein Diffusor
(8) nachgeschaltet ist und wobei zwischen dem Verstreckschacht (7) und dem Diffusor
(8) zumindest ein Lufteintrittspalt (9, 10) für Sekundärluft angeordnet ist, wobei
der Primärluftvolumenstrom VP deutlich größer ist als der durch den zumindest einen Lufteintrittspalt (9, 10) einströmenden
Sekundärluftvolumenstrom Vs und wobei die Breite B des Austrittspaltes (15) des Diffusors
(8) mindestens 250 % der Breite b des Austrittspaltes (14) des Verstreckschachtes
(7) beträgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Breite B des Austrittspaltes (15) des Diffusors
(8) 50 bis 170 mm, bevorzugt 60 bis 150 mm und sehr bevorzugt 70 bis 140 mm beträgt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei der Abstand a zwischen dem
Diffusor (8) und der Ablageeinrichtung (11) 30 bis 300 mm, bevorzugt 50 bis 250 mm
und besonders bevorzugt 70 bis 200 mm beträgt.
18. Spinnvlies, insbesondere hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche
1 bis 14 oder mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das
Spinnvlies (1) kalandriert ist und wobei bei dem kalandrierten Spinnvlies (1) das
Verhältnis der Zugfestigkeit des Spinnvlieses (1) in Maschinenrichtung (MD) zur Zugfestigkeit
des Spinnvlieses (1) in Querrichtung (CD) kleiner 1,3, bevorzugt kleiner 1,2 beträgt
und besonders bevorzugt in dem Bereich 0,8 bis 1,2 liegt.