Beim Lösungsspinnverfahren wird in einem Lösungsmit- tel gelöste, in der üblichen Weise aus Holz gewonnene Cellulose aus einer Düse mit sehr vielen feinen Öffnungen in ein Fällbad ausgepreßt, in welchem die einzelnen Flüs- sigkeitsfäden der gelösten Cellulose zu separaten soge- nannten Regenerat-Cellulosefäden koagulieren. Bei dem seit langem bekannten Viskoseverfahren wird die Cellulose in Schwefelkohlenstoff gelöst, der wegen seiner Giftigkeit und Explosivität ein wenig erwünschter Reaktionspartner ist, sich aber wegen seiner guten Löse-und Spinneigen- schaften über viele Jahrzehnte halten konnte.

Nach dem Lösungsspinnverfahren hergestellten Cellulo- sefasern haben von natürlichen Cellulosefasern verschiede- ne Eigenschaften. Insbesondere konnte festgestellt werden, daß eine Längsstruktur dadurch besteht, daß die Cellulose-

Kristallite vorrangig in Faserlängsrichtung orientiert sind. Die Bindung dieser längsgerichteten Kristallite in Querrichtung ist schwächer als in Längsrichtung. Die Fa- sern lassen sich bei geeigneten Beanspruchungszuständen der Länge nach aufspleißen.

Besonders ausgeprägt ist diese Neigung bei Cellulose- fasern, die nach dem sogenannten NMMO-Verfahren herge- stellt worden sind. Es ist dies ein CS2-freies Verfahren, bei welchem dieses Lösungsmittel durch N-Methylmorpholin- N-Oxid ersetzt worden ist. Wenn derartige Fasern in nassem Zustand einer mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wer- den, so zeigen sie eine deutliche Fibrillierneigung, d. h. es trennen sich an der Oberfläche der Faser feine Faser- teile oder Mikrofasern einendig ab, so daß die Faser ge- wissermaßen eine haarige Oberfläche bekommt (s. Aufsatz von Nicolai, Nechwatal, Mieck in Textilveredlung 31 (1996), Nr. 5/6, Seiten 96 bis 100 ; Vortrag von Brauneis auf der VTCC-Tagung in Baden-Baden, Juni 1995, veröffent- licht in"LENZINGER-Berichte"75/96, Seiten 105 bis 111).

Der Effekt kann dazu genutzt werden, einem aus den Fasern hergestellten Flächengebilde besondere mechanische Eigenschaften, insbesondere Oberflächeneigenschaften zu verleihen, z. B. einen pfirsichhautartigen Griff, der für bestimmte modische Anwendungen erwünscht ist.

Damit die Fibrillierung nicht zu einer Desintegration der Fasern führt, muß sie bei Erreichung eines bestimmten Fibrillierungsgrades angehalten werden können. Eine Beein- flussung des Fibrillierungsprozesses aus sich selbst her- aus ist bisher noch nicht möglich. Es bedarf hierzu viel- mehr eines separaten Prozesses, z. B. durch eine Schaffung von zusätzlichen Querbrücken zwischen den Fibrillen einer Faser durch Hochveredlungsprozesse oder aber durch eine Behandlung mit Enzymen, z. B. Cellulasen. Auch zur wirk- samen Einbringung derartiger Defibrillierungsmittel in das Flächengebilde bedarf es einer mechanischen Beanspruchung desselben. Bei den bisherigen Vorgehensweisen zur Fibril-

lierung oder Defibrillierung von lösungsgesponnenen Cellu- losefasern wurden die daraus hergestellten Flächengebilde nur in quasi kontinuierlichen Verfahren in Strangform erzeugt. Der Übergang aus der Breitlage in die Strangform in einer Kontinue-Anlage verringert die Arbeitsgeschwin- digkeit und schafft das Risiko ungleichmäßiger Behandlung der Ware. Von der Behandlung in Breitform lenkte der bis- herige Stand der Technik eher ab, weil die Auffassung bestand, daß die Fibrillierung dabei nicht ausgelöst wird (s. Aufsatz von Marini und Brauneis"Lenzing-Lyocell, Welche sind die wichtigen Unterschiede zu den anderen cellulosischen Fasern ?", 17th IFVTCC Congress, 5. bis 7.

Juni 1996 (Wien), insbesondere Seite 6 unter der Über- schrift"Das Fibrillieren").

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Prozeß des Fibrillierens oder Defibrillierens gleichmäßiger und schneller auszuführen.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Wesentlich ist hierbei einerseits das kontinuierliche Arbeiten in Breitlage, was der Integration der Fibrillie- rungs-/Defibrillierungs-Station in eine Kontinue-Anlage entgegenkommt und die Mißhelligkeiten eines zwischenzeit- lichen Übergangs in die Strangform vermeidet. Versuche haben gezeigt, daß entgegen der im Stand der Technik ver- tretenen Meinung auch bei einem Arbeiten in Breitlage eine Fibrillierung oder Defibrillierung in ausreichendem Maß erreichbar ist, wenn nur dafür gesorgt wird, daß der me- chanische Angriff zu einer ausreichend heftigen Relativbe- wegung der Flüssigkeit gegenüber den Fasern führt. Es ergibt sich hierdurch ein mechanischer Angriff an den Fasern, der bis in die Tiefe des Flächengebildes dringt und von der Flüssigkeit gewissermaßen vermittelt wird. Es ist durch die Erfindung möglich geworden, die Struktur- beeinflussung des Fibrillierens Inline mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit einer Kontinue-Anlage auszuführen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform erfolgt der me- chanische Angriff über die ganze Fläche des Flächengebil- des gleichmäßig (Anspruch 2), doch ist es durch geeignete Ausrichtung des mechanischen Angriffs bzw. durch entspre- chende Abdeckung von Oberflächenteilen des Flächengebildes auch möglich, den mechanischen Angriff über die Flache mustermäßig unterschiedlich erfolgen zu lassen (Anspruch 3).

Das Flächengebilde muß bei der Fibrillierung/Defi- brillierung naß sein. Dies kann sowohl dadurch realisiert werden, daß der mechanische Angriff an einem tropfnassen Flächengebilde erfolgt (Anspruch 4), welches sich außer- halb eines Flottenvorrats befindet und durch geeignete Maßnahmen wie Aufsprühen oder Aufgießen ständig mit soviel Flotte versehen wird, wie es überhaupt tragen kann (An- spruch 4). Die Alternative sieht vor, daß der mechanische Angriff unter Flotte vorgenommen wird (Anspruch 5), d. h. die Bahn des textilen Flächengebildes wird durch eine mit Flüssigkeit gefüllten Trog geleitet und unter dem Flüssig- keitsspiegel dem mechanischen Angriff ausgesetzt.

Dieser kann gemäß Anspruch 6 dadurch erzeugt werden, daß an den Oberflächen des bahnförmigen Flächengebildes Treibmittel für die Flotte mit hoher Relativgeschwindig- keit berührungslos vorbeigeführt werden. Die Treibmittel können z. B. Stäbe, Leisten, Stege oder dergleichen sein, die in der Flüssigkeit relativ zur Bahn bewegt werden und diese Bewegung den der Bahn benachbarten Flüssigkeitszonen mitteilen.

Es ist aber gemäß Anspruch 7 auch möglich, daß an der Oberfläche des bahnförmigen Flächengebildes Angriffsele- mente mit hoher Relativgeschwindigkeit berührend angrei- fen. Ein solcher Angriff wird durch die Flüssigkeit ver- teilt und vergleichmäßigt.

Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht gemäß Anspruch 8 darin, daß das bahnförmige Flächengebilde vor der Einwirkung des mechanischen Angriffs quergedehnt

wird.

Es hat sich gezeigt, daß eine derartige definierte Dehnung in Querrichtung der Bahn der anschließenden Fi- brillierung bei der Einwirkung des mechanischen Angriffs sehr förderlich ist. Die Querdehnung kann beispielsweise in einer Vorrichtung nach der DE 41 22 121 C2 erfolgen, bei der die Bahn durch den Spalt zwischen ineinandergrei- fenden Rippenwalzen hindurchgeleitet wird.

Die Erfindung verwirklicht sich in ihrem apparativen Aspekt in einer Vorrichtung nach Anspruch 9.

Diese kann entsprechend Anspruch 10 ausgebildet sein, d. h. nach Art einer mit zusätzlichen Mitteln zur Ausübung des mechanischen Angriffs versehenen Rollenkufe.

Die Bahn des textilen Flächengebildes kann aber auch über eine Trommel geführt sein, wie es in Anspruch 11 wiedergegeben ist.

Diese Trommel kann insbesondere gemäß Anspruch 12 ausgebildet sein, wobei die drehbaren Stäbe an der Innen- seite des bahnförmigen Flächengebildes abrollen und also einen berührenden mechanischen Angriff auf die Bahn aus- üben.

Eine weitaus höhere Einwirkung ergibt sich in der alternativen Ausführungsform nach Anspruch 13, bei der die Stäbe undrehbar sind. Der mechanische Angriff erfolgt hierbei in dreifacher Weise : -durch die erzeugte Flottenbewegung -durch die Trommel, die an dem bahnförmigen Flächen gebilde um nahezu 325° umschlungen ist und ihrer- seits noch eine Exzenterbewegung ausführen kann -durch die peitschende Wirkung jedes einzelnen Sta- bes aufgrund seiner großen Relativgeschwindigkeit zum bahnförmigen Flächengebilde.

Dabei kann sich die Trommel in Laufrichtung des bahn- förmigen Flächengebildes, aber schneller als dieses oder aber-bevorzugt-entgegen der Laufrichtung des bahnför- migen Flächengebildes drehen (Anspruch 14). Maßgeblich ist

die Relativbewegung, die den mechanischen Angriff ergibt.

Gemäß Anspruch 15 können die Mittel zum Naßhalten des bahnförmigen Flächengebildes eine Einrichtung zum Aufdüsen oder Aufgießen der Flüssigkeit umfassen, während eine Alternative gemäß Anspruch 16 einen Flüssigkeitstrog vor- sieht, durch den das bahnförmige Flächengebilde hindurch- leitbar ist.

Die Mittel zum Ausüben des mechanischen Angriffs können gemäß Anspruch 17 in dem Flüssigkeitstrog angeord- net sein.

Die vorstehend geschilderten Merkmale einer Vorrich- tung zum Fibrillieren/Defibrillieren sind an sich bei Waschvorrichtungen bekannt. Rollenkufen mit zusätzlichen Mitteln zur Ausübung eines mechanischen Angriffs zum Zwecke der Förderung des Flottenaustauschs gehen z. B. aus den DE-PSen 690 530,1 031 261 und 1 052 350 sowie der DE- OS 1 460 418 hervor. Eine Vorrichtung mit einer umlaufen- den Trommel zur Erzeugung eines mechanischen Angriffs ergibt sich aus der DE-PS 1 113 201 und der DE 44 13 871 C1. Der Zweck ist hierbei aber die Förderung des Flotten- austauschs und die Durchbrechung der laminaren Flüssig- keitsschicht an der Oberfläche des Flächengebildes bzw. der Fasern. Bei der Erfindung steht kein Flottenaustausch im Vordergrund, sondern die mechanische Einwirkung, die den Strukturverbund der Faser auflockern soll.

Wie bereits erwähnt, hat die Vorschaltung einer Ein- richtung zum Querdehnen des bahnförmigen Flächengebildes eine vorteilhafte Wirkung auf den angestrebten Effekt (Anspruch 18).

Die Erfindung verwirklicht sich auch in der Verwen- dung von Wascheinrichtungen, bei denen eine heftige Rela- tivbewegung der Flüssigkeit gegenüber den Fasern erzeugt wird, zum Fibrillieren oder Defibrillieren von nach dem Lösungsspinnverfahren hergestellten Cellulosefasern (An- spruch 19).

In der Zeichnung sind Vorrichtungen zur Durchführung

des Verfahrens schematisch wiedergegeben.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach Art einer Rollenkufe ; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung entsprechend einer Trommelwaschmaschine ; Fig. 3 zeigt eine Teilansicht einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Querdehnung in einer Bahn.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrich- tung umfaßt einen Flüssigkeitstrog 1, in welchem in dem Ausführungsbeispiel zwei mit Abstand übereinander angeord- nete Reihen 2,3 von einander parallelen, mit ihren Achsen in horizontalen Ebenen gelegenen Umlenkrollen 4 bzw. 5 angeordnet sind. Das bahnförmige textile Flächengebilde 10 ist abwechselnd über eine obere Umlenkrolle und eine unte- re Umlenkrolle 5 und dann wieder über eine obere Umlenk- rolle 4 geführt und bildet dementsprechend aufrechte Schleifen 6 mit aufrechten Abschnitten 6'des bahnförmigen Flächengebildes 10.

Dem jeweiligen Abschnitt 6'stehen auf beiden Seiten des bahnförmigen Flächengebildes 10 Mittel 20 zur Erzeu- gung eines mechanischen Angriffs an dem bahnförmigen Flä- chengebilde 10 gegenüber. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bestehen die Mittel 20 aus in verschiedenen Höhen auf den beiden Seiten des bahnförmigen Flächengebildes 10 in Höhenrichtung versetzt angeordneten, entsprechend dem Pfeil 8 umlaufenden Stäben 9 oder Rohren, die am Umfang mit angenähert parallel zur Achsrichtung verlaufenden Rippen 11 versehen sind, die beim Umlauf der Stäbe 9 die benachbarte Flüssigkeit in Bewegung setzen, so daß sie eine kräftige Relativbewegung zu dem durchlaufenden bahn- förmigen Flächengebilde 10 ausführt. Die Stäbe 9 könnten z. B. als sogenannte Flossenrohre ausgebildet sein. Sie bilden Treibmittel, die beim Umlauf der benachbarten Flüs- sigkeit eine Relativbewegung gegenüber der Oberfläche des bahnförmigen Flächengebildes 10 erteilen.

In dem in Fig. 1 dargestellten-Ausführungsbeispiel

berühren die Rippen 11 mit ihrer äußeren Stirnseite das bahnförmige Flächengebilde 10 und wirken auf diese Weise ähnlich wie sogenannte Schlägerwalzen. Es gibt aber auch die Möglichkeit, die Stäbe 9 von dem bahnförmigen Flächen- gebilde 10 etwas weiter wegzurücken, so daß die Stirnsei- ten der Rippen 11 zwar nahe an dem bahnförmigen Flächenge- bilde 10 vorbeilaufen, dieses jedoch nicht berühren.

Die Stäbe 9 können aber teilweise oder alle auch anstatt im Gleichlauf mit dem bahnförmigen Flächengebilde 10 wie bei dem Drehsinn 8, in entgegengesetztem Drehsinn 8'umlaufen, wodurch sich die Relativgeschwindigkeit und die Intensität der Einwirkung erhöhen.

In Fig. 1 sind zwei alternative Mittel angedeutet, um das bahnförmige Flächengebilde 10 bei der Einwirkung der Stäbe 9 naß zu halten. Das eine Mittel umfaßt Düsen 12, die aus einer gemeinsamen Zuleitung 13 mit einer Flüssig- keit versorgt und sich jeweils oberhalb einer zugeordneten Umlenkrolle 4 der oberen Reihe 2 quer über die Breite des bahnförmigen Flächengebildes 10 erstrecken und auf dieses Flüssigkeit aufdüsen oder aufgießen, was dazu führt, daß das bahnförmige Flächengebilde 10 in den Abschnitten 6' tropfnaß ist. Der Trog 1 hat natürlich einen Auslaß, um die sich auf dem Boden ansammelnde abgetropfte Flüssigkeit abzuführen. Die andere Alternative besteht darin, daß der Trog 1 bis zu einem Spiegel 15'mit der Flüssigkeit 15 gefüllt ist, so daß die aufrechten Abschnitte 6'ganz unter Flotte verlaufen und die mit den Rippen 11 versehe- nen Rohre 9 ebenfalls unter Flotte arbeiten.

Bei der Vorrichtung 200 der Fig. 2 ist ein Trog 21 vorgesehen, der bis zu einem Spiegel 24 mit der Flüssig- keit 15 gefüllt ist. Der Trog 21 umschließt mit Abstand eine in ihm angeordnete Trommel 30, die aus zwei in einem der Breite des bahnförmigen Flächengebildes 10 entspre- chenden Abstand vorgesehenen Endscheiben 31 und an deren Rand über den Umfang gleichmäßig verteilten Stäben 32 besteht, deren Achsen parallel zueinander auf einer Zylin-

derfläche angeordnet sind. Bei der auf der rechten Seite der Fig. 2 durch die kleinen konzentrischen Kreise 32" angedeuteten Alternative sind die Stäbe 32 um diese Achsen drehbar an den Endscheiben 31 gelagert. Auf der linken Seite der Fig. 2 fehlen die kleinen Kreise und sind die Stäbe 32'undrebar an den Endscheiben 31 angebracht.

Die ganze Trommel 30 bzw. die beiden Endscheiben 31 sind auf einer angetriebenen Welle 33, die außerhalb des Troges 21 in dessen Maschinengestell gelagert ist, exzen- trisch angeordnet, wie bei 34 angedeutet ist, so daß die ganze Trommel 30 um die Achse 33 eine Exzenterbewegung ausführt. Das bahnförmige Flächengebilde 10 wird durch zwei oberhalb der Trommel 30 feststehend angeordnete Leit- rollen 25,26 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mäan- derförmig um die Trommel 30 geführt. Durch die Exzenterbe- wegung der Trommel 30 wird das bahnförmige Flächengebilde 10 in der Flüssigkeit 15 in dem Trog 21 hin-und herbewegt und erfährt dadurch einen kräftigen mechanischen Angriff.

Außerdem ist die Trommel 30 unabhängig von dem Exzen- ter 34 drehangetrieben, so daß sie am Umfang eine von der Vorlaufgeschwindigkeit des bahnförmigen Flächengebildes 10 verschiedene Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Vorzugsweise erfolgt diese Antrieb entgegen der Laufrichtung des bahn- förmigen Flächengebildes 10 im Sinne des Pfeiles 35, um eine möglichst hohe Relativgeschwindigkeit zu erzielen.

Dabei rollen die Stäbe 32 an dem bahnförmigen Flächenge- bilde 10 ab, während die Stäbe 32'undrehbar an dem bahn- förmigen Flächengebilde 10 entlangstreifen. Dieses unter- liegt hierdurch einer komplexen mechanischen Einwirkung, die die Fibrillierungs-bzw. Defibrillierungswirkung her- vorbringt.

Das bahnförmige Flächengebilde 10 besteht ganz oder im wesentlichen aus nach dem NMMO-Verfahren hergestellten Cellulosefasern. Das NMMO-Verfahren ist ein Lösungsspinn- verfahren, bei welchem als Lösungsmittel N-Methylmorpho- lin-N-Oxid eingesetzt wird. Die auf diese Weise herge-

stellten Fasern zeigen eine deutliche Längsstruktur und eine Fibrillierneigung, die durch den mechanischen Angriff in der Flüssigkeit 15 ausgelöst wird. Das bahnförmige Flächengebilde 10 erfährt dadurch eine Strukturverände- rung, die die mechanischen Eigenschaften vorteilhaft be- einflußt und der Ware einen pfirsischhautähnlichen Griff verleiht, der unter bestimmten modischen Aspekten er- wünscht ist.

Die Flüssigkeit 15 ist eine wäßrige alkalische Flot- te, wenn es um das Fibrillieren geht. Zum Defibrillieren kommt eine saure enzymatische Flotte in Betracht, wobei aber der mechanische Angriff an dem bahnförmigen Flächen- gebilde 10 in beiden Fällen erfolgt, z. B. mit Vorrichtun- gen 100 oder 200 nach den Fig. 1 bzw. 2.

Der durch die Stäbe 9 in Fig. 1 oder durch die Stäbe 32,32'in Fig. 2 oder ähnliche Mittel hervorgerufene me- chanische Angriff sollte so bemessen sein, daß in der unmittelbaren Nähe der Oberflächen des bahnförmigen Flä- chengebildes 10 Relativgeschwindigkeiten der Flüssigkeit 15 zu der Oberfläche von mindestens 200 m/min auftreten.

Es hat sich herausgestellt, daß die Wirkung der er- findungsgemäßen Behandlung gefördert werden kann, wenn den Vorrichtungen 100 bzw. 200 in Laufrichtung des bahnförmi- gen Flächengebildes 10 eine Breitdehnvorrichtung 40 ent- sprechend Fig. 3 vorgeschaltet wird. Das bahnförmige Flä- chengebilde 10 durchläuft hierbei den Spalt zwischen zwei zusammenwirkenden einander parallelen, quer zur Laufrich- tung angeordneten Walzen 41,42, die in axialen Abständen Umfangsrippen 43 bzw. 44 aufweisen. Die Umfangsrippen 43 der Walze 41 und die Umfangsrippen 44 der Walze 42 weisen gleichbleibende und bei beiden Walzen 41,42 gleiche axiale Abstände voneinander auf und sind gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die Umfangsrippen 43 der Walze 41 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in die Zwischenräume zwischen dem Umfangsrippen 44 der Walze 42 eingreifen können.

Die durch den Spalt 45 zwischen den Walzen 41,42 hindurchgeleitete Warenbahn wird in der wiedergegebenen Weise wellenförmig verformt und erfährt durch die Reibung an den Stirnseiten der Umfangsrippen 43,44 eine dosierbare Querdehnung, die von dem Grad des gegenseitigen Eingriffs der Umfangsrippen 43,44 abhängt. Diese Querdehnung führt schon zu einer ersten Lockerung der Faserstruktur in dem bahnförmigen Flächengebilde 10, die die Fibrillierungs- wirkung durch den mechanischen Angriff in den Vorrichtun- gen 100,200 fördert.