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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING CELLULOSIC MOULDED PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/006814
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a spunbonded nonwoven containing solvent-spun cellulosic fibres. Said method is characterized in that a cellulose solution in an aqueous tertiary amino-oxide is extruded through a nozzle (1) with spinning holes and the extruded filaments (3) are drawn in an air gap and transferred into a spinning bath (2). The filaments in the precipitating bath (2) are taken up by a first conveyor (5) on which a curtain of substantially parallel filaments of substantially uniform thickness is formed. Said filament curtain is transported by means of the first conveyor (5) from the spinning bath (2) onto a second conveyor (8) which is inclined downwards. On the second conveyor (8) the curtain is transported downwards onto a third conveyor (10) which evacuates the curtain at a speed which is lower than the speed of travel of the filament curtain transported downwards on the second conveyor.

Inventors:
FIRGO HEINRICH (AT)
KRAFT RUDOLF (AT)
RUEF HARTMUT (AT)
SCHLOSSNIKL CHRISTIAN (AT)
Application Number:
PCT/AT1999/000141
Publication Date:
February 10, 2000
Filing Date:
June 04, 1999
Export Citation:
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Assignee:
CHEMIEFASER LENZING AG (AT)
FIRGO HEINRICH (AT)
KRAFT RUDOLF (AT)
RUEF HARTMUT (AT)
SCHLOSSNIKL CHRISTIAN (AT)
International Classes:
D01D5/06; D01D7/00; D01F2/00; D04H3/015; D04H3/02; D04H3/05; D04H3/11; (IPC1-7): D01D7/00; D01F2/02; D04H3/02
Domestic Patent References:
WO1998007911A11998-02-26
Foreign References:
GB790039A1958-01-29
EP0617150A11994-09-28
Attorney, Agent or Firm:
Schwarz, Albin (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene cellulosische Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von Cellulose in einem wässerigen tertiären Aminoxid über eine Düse(1) mit Spinnlöchern extrudiert wird und die extrudierten Filamente (3) in einem Luftspalt verstreckt und in ein Fällbad (2) geführt werden, die Filamente im Fällbad (2) von einer ersten Fördereinrichtung (5) aufgenommen werden, wobei sich auf der ersten Fördereinrichtung (5) ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und im wesentlichen gleichmäßiger Dicke ausbildet, der Fadenvorhang mittels der ersten Fördereinrichtung (5) aus dem Fällbad (2) auf eine abwärtsgeneigte zweite Fördereinrichtung (8) transportiert wird, und der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung (10) transportiert wird, welche dritte Fördereinrichtung (10) den Fadenvorhang mit einer Geschwindigkeit abtransportiert, die geringer ist als die Geschwindigkeit des auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten transportierten Fadenvorhanges.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) unter Zug gehalten wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang durch eine auf der zweiten Fördereinrichtung (8) angeordnete mechanische Abzugsvorrichtung unter Zug gehalten wird.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) hydraulisch unter Zug gehalten wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Fördereinrichtungen (5,8, 10) als Förderband ausgestaltet ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fördereinrichtung (8) als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet ist.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprtiche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder dritte Fördereinrichtung (5,10) als Siebband ausgestaltet ist.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung (8) einem Strom eines Verfestigungsmittels ausgesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang über mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete zweite Fördereinrichtungen (8) geführt wird.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren quer zur Transportrichtung des Fadenvorhanges und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten Düsen (l, F, 11) Filamente (3, 3', 13) von gegebenen falls unterschiedlicher Provenienz extrudiert werden, die extrudierten Filamente auf einer oder mehreren ersten Fördereinrichtungen (5,15) abgelegt werden und die gebildeten Fadenvorhänge vor, während oder nach dem Passieren der zweiten Fördereinrichtung (8) oder gegebenenfalls mehrerer quer zur Transportrichtung und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten zweiten Fördereinrichtungen (8,18) zu einem einzigen Fadenvorhang bzw. Vlies vereinigt werden.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw. den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies auf einer der Förder einrichtungen (5,15, 8,18, 10) Fremdmaterial beigemischt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fremdmaterial in Form von Fasem, Pulvern und/oder Fasergebilden vorliegt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergebilde ein Vlies aus cellulosischen Fasern oder aus Fasern anderer Polymere ist.
14. Spinnvlies, enthaltend lösungsmittelgesponnene Fasern, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus zumindest einer Düse (l, F, 11) mit Spinnlöchem, zumindest einem unterhalb der Düse in einem Abstand zu den Spinnlöchem angeordneten Fällbad (2,12), Mittel, insbesondere Walzen (6,16), zum Verstrecken der aus der Düse extrudierten Filamente im Luftspalt zumindest einer ersten Fördereimichtung (5, 15) zum Bilden und Transportieren eines Fadenvorhanges aus den extrudierten Filamenten (3, 3', 13), welche zumindest teilweise im Fällbad (2,12) vorzugsweise nach oben aus dem Fällbad führend angeordnet ist, zumindest einer zweiten, abwärtsgeneigten Fördereinrichtung (8,18), welche direkt im Anschluß an die erste Fördereinrichtung (5,15) angeordnet ist, zumindest einer dritten Fördereinrichtung (10), welche direkt im Anschluß an die zweite Fördereinrichtung (8,18) angeordnet ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Formkörper Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Formkörper, insbesondere zur Herstellung eines Spinnvlieses enthaltend lösungsmittelgesponnene Fasern. Die Erfindung betrifft weiters ein Spinnvlies, welches durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich ist.

In den letzten Jahrzelmten wurden bedingt durch die Umweltproblematik des bekannten Viskoseverfahrens zur Herstellung cellulosischer Fasern intensive Anstrengungen unternommen, alternative, umweltfreundlichere Verfahren zur Verfügung zu stellen. Als eine besonders interessante Möglichkeit hat sich dabei in den letzten Jahren herauskristallisiert, Cellulose ohne Ausbildung eines Derivates in einem organischen Lösungsmittel aufzulösen und aus dieser Lösung Formkörper zu extrudieren. Fasern, welche aus solchen Lösungen ersponnen werden, erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardization of Man Made Fibers) den Gattungsnamen Lyocell zugeteilt, wobei unter einem organischen Lösungsmittel ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden wird.

Weiters sind solche Fasern auch unter dem Begriff "lösungsmittelgesponnene Fasern" bekannt.

Es hat sich herausgestellt, daß sich als organisches Lösungsmittel insbesondere ein Gemisch aus einem tertiären Aminoxid und Wasser hervorragend zur Herstellung von Lyocell-Fasem bzw. anderen Formkörpem eignet. Als Aminoxid wird dabei vorwiegend N-Methyl- morpholin-N-oxid (NMMO) verwendet. Andere geeignete Aminoxide sind in der EP-A 0 553 070 geoffenbart. Wenn im folgenden der Begriff, NMMO" verwendet wird, so sind damit sämtliche zur Auflösung der Cellulose geeigneten Aminoxide gemeint. Das Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpem aus Lösungen der Cellulose in NMMO wird als"Aminoxidverfahren"bezeichnet.

Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkörper aus einer Lösung der Cellulose in einem Gemisch aus NMMO und Wasser sind z. B. in der US-PS 4, 246, 221 oder in der PCT-WO 93/19230 geoffenbart. Dabei wird die Cellulose aus der Lösung in einem wäßrigen Fällbad ausgefällt. Solcherart hergestellte Fasern zeichnen sich durch eine hohe Faserfestigkeit im konditionierten sowie im nassen Zustand, einen hohen Naßmodul und eine hohe Schlingenfestigkeit aus.

Unter der Bezeichnung"Spinnvliese"werden Vliese verstanden, die durch das Legen von frisch ersponnenen kontinuierlichen Filamenten zu einem Vlies hergestellt werden.

Spinnvliese aus cellulosischen Fasern sind bekannt.

So beschreibt etwa die DE 17 60 431 ein Verfahren, bei welchem ein Kabel von frisch nach dem Viskoseverfahren ersponnenen kontinuierlichen Filamenten mit einem Titer von 0, 1 bis 10 den auf eine mit 4° bis 15° abwärtsgeneigte Rutsche transportiert werden und auf dieser Rutsche mittels senkrecht zur Laufrichtung schwingender Wasserstrahlen behandelt wird.

Diese Behandlung hat den Zweck, daß die Filamente durch die Einwirkung von Wasser geöffnet, d. h. parallel zueinander ausgerichtet werden. Die parallel ausgerichteten Filamente werden einem Siebband zugeführt, dessen Geschwindigkeit geringer ist als die Geschwindigkeit der ankommenden Endlosfäden. Dadurch tritt die Vliesbildung ein.

In einem Vortrag der Konferenz, Cellulosic Man-made Fibers"in Singapur, April 1997, beschreibt K. Nishiyama ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses nach dem sogenannten"Bemliese"-Verfahren. Beim"Bemliese"-Verfahren wird die Cellulose in einer Mischung aus Kupfersulfat und Ammoniak aufgelöst. Die aus dieser Lösung ersponnenen Filamente werden auf ein quer zur Förderrichtung vibrierendes Förderband gebracht, wodurch die Vliesbildung eintritt. Das gebildete Vlies wird mit Wasserstrahlen verfestigt.

Ein Nachteil der vorbeschriebenen Verfahren liegt darin, daß jeweils bewegte Teile zur Vliesbildung und/oder zur Öffnung der Filamente benötigt werden. Dies bedeutet einen hohen apparativen Aufwand.

In bezug auf das Aminoxidverfahren ist es aus der WO 97/24476 bekannt, hydraulisch verstreckte kontinuierliche Cellulosefilamente zu einem Vlies zu legen und zu verfestigen.

Die WO 97/01660 beschreibt unter anderem die Herstellung einer Mischung von cellulosischen Fasern und Mikrofasem nach dem Aminoxidverfahren, wobei die hergestellten Fasern zu einem Vlies gelegt werden. Dabei handelt es sich jedoch um nicht-kontinuierliche Fasern.

Die WO 98/07911 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Lyocell-Fasern, wobei die frisch ersponnenen, zum Teil kontinuierlichen Filamente unter anderem mittels eines Luftstromes verstreckt und zu einem Vlies gelegt werden. Eine Verstreckung mittels eines Luftstromes ist jedoch aufwendig.

In diesen bekannten Verfahren findet die Vliesbildung bereits beim ersten Ablegen der ersponnenen Filamente statt. Es ist in diesen Fällen schwierig, die Eigenschaften des so hergestellten Vlieses durch anschließende Behandlungsschritte gezielt zu beeinflussen.

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen nach dem Aminoxidverfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile der bekannten Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen sowohl gemäß dem Aminoxidverfahren als auch gemäß dem Viskose- oder des Bemliese"- Verfahren überwindet.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Lösung von Cellulose in einem wasserigen tertiaren Aminoxid über eine Düse mit Spinnlöchem extrudiert wird und die extrudierten Filamente in einem Luftspalt verstreckt und in ein Fällbad geführt werden, die Filamente im Fällbad von einer ersten Fördereinrichtung aufgenommen werden, wobei sich auf der ersten Fördereinrichtung ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und im wesentlichen gleichmäßiger Dicke ausbildet, der Fadenvorhang mittels der ersten Fördereinrichtung aus dem Fällbad auf eine abwärtsgeneigte zweite Fördereinrichtung transportiert wird, und der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung transportiert wird, welche dritte Fördereinrichtung den Fadenvorhang mit einer Geschwindigkeit abtransportiert, die geringer ist als die Geschwindigkeit des auf der zweiten Fördereinrichtung nach unten transportierten Fadenvorhanges.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfähren wird es ennöglicht, auf einfache Weise Spinnvliese nach dem Aminoxidverfaliren mit einem breiten Eigenschaftsspektrum herzustellen.

Zunächst wird beim erfindungsgemäßen Verfähren die Lösung der Cellulose in NMMO über eine Düse mit Spinnlöchem extrudiert. Wichtig ist dabei, daß sich beim Ablegen der ersponnenen kontinuierlichen Filamente auf einer ersten Fördereinrichtung ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten und mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke bildet.

Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Filamente aus einer Spinndüse extrudiert werden, deren Spinnlöcher gegebenenfalls versetzt hintereinander in parallelen Reihen angeordnet sind und in ihrer Gesamtheit im wesentlichen ein Rechteck aufspannen. Solche Düsen sind z. B. aus der PCT-WO 94/28210 bekannt. Wenn aus einer solchen Düse ersponnene Filamente auf einer Fördereinrichtung abgelegt werden, entsteht ein Fadenvorhang, bei dem die Filamente im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.

Zudem ist die Dicke dieses Fadenvorhanges über die Breite des Fadenvorhanges im wesentlichen konstant. Dies ermöglicht gleichmäßigere Vlieseigenschaften.

Dem Fachmann ist es leicht möglich, weitere Düsenkonstruktionen zu finden, bei welchem nach der Extrusion und der Ablage auf die erste Fördereinrichtung ein Fadenvorhang mit den gewünschten Eigenschaften gebildet wird.

Dieser Fadenvorhang wird einer abwärtsgeneigten zweiten Fördereinrichtung zugeführt, auf welcher der Fadenvorhang nach unten auf eine dritte Fördereinrichtung transportiert wird. Da der Fadenvorhang bereits aus im wesentlichen parallel zueinander liegenden Filamenten besteht, ist ein Öffnen des Fadenvorhanges mittels bewegten Teilen, wie in der DE 17 60 431 beschrieben, nicht mehr notwendig.

Die Vliesbildung findet, wie an sich aus der DE 17 60 431 bekannt, beim Übergang des Fadenvorhanges von der zweiten auf die dritte Fördereinrichtung statt, da der Fadenvorhang der dritten Fördereinrichtung mit größerer Geschwindigkeit zugeführt wird als die Geschwindigkeit, mit welcher die dritte Fördereinrichtung den Fadenvorhang abtransportiert.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren findet die Vliesbildung somit nicht, wie aus der PCT- WO 98/07911 oder dem Bemliese"-Verfahren bekannt, bereits beim ersten Ablegen der ersponnenen Filamente statt. Dies hat den Vorteil, daß der Fadenvorhang aus im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Filamenten bis zur Vliesbilddng auf verschiedene Weise behandelt werden kann. Dadurch wird eine gleichmäßige Behandlung der einzelnen Filamente möglich und es können Spimlvliese mit durchgehend gleichmäßigen oder aber auch gezielt steuerbaren Eigenschaften hergestellt werden.

Es ist dabei wichtig, daß der Fadenvorhang nach dem Verlassen des Fällbades bis zur Vliesbildung durchgehend mit Flüssigkeit benetzt ist, d. h. von einem Flüssigkeitsfilm umgeben ist. Wenn nämlich der Flüssigkeitsfilm an einer Stelle abreißt, kann es aufgrund der dabei resultierenden Tropfenbildung zur Trennung des Fadenvorhanges in Einzelstränge kommen. Dabei ist es durchaus möglich, den Fadenvorhang hintereinander verschiedenen Flüssigkeiten auszusetzen.

In bevorzugter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend ausgestaltet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung unter Zug gehalten wird. Dies kann durch eine auf der zweiten Fördereinrichtung angeordnete mechanische Abzugsvorrichtung, z. B. eine Watze erreicht werden.

Bevorzugt wird der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung hydraulisch unter Zug gehalten. Dazu kann z. B. der Fadenvorhang im oberen Teil der zweiten Fördereinrichtung mittels Düsen z. B. mit Fällflüssigkeit besprüht werden.

In vorteilhafter Weise ist zumindest eine der Fördereinrichtungen als Förderband ausgestaltet.

Besonders bevorzugt ist zumindest eine der Fördereinrichtungen als Siebband ausgestaltet.

Die dritte Fördereinrichtung kann z. B. auch als Walze ausgestaltet sein, auf welcher das gebildete Vlies abtransportiert wird.

Bevorzugt ist die zweite Fördereinrichtung als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet. In diesem Fall fungiert die zweite Fördereinrichtung als eine Art Rutsche, über welche der Fadenvorhang unter der Einwirkung von Flüssigkeit oder durch mechanischen Zug der dritten Fördereinrichtung zugeführt wird.

Die Vliesbildung zwischen zweiter und dritter Fördereinrichtung kann dabei über die Neigung der zweiten Fördereinrichtung (z.B. der abwärtsgeneigten Ebene), durch den Aufbau eines Flüssigkeitssees nach der zweiten Fördereinrichtung und durch die Art der Abführung der Flüssigkeit beeinflußt werden: So sollte die Neigung der zweiten Fördereinrichtung bevorzugt 10° bis 30° betragen, da sich bei größerer oder geringerer Neigung die Gleichumäßigkeit des gebildeten Vlieses verschlechtert. Wenn auf die zweite Fordereinrichtung Flüssigkeit aufgebracht wird, um den Fadenvorhang hydraulisch unter Zug zu halten, ist zu beachten, daß die Flüssigkeitsmenge nicht zu groß gewählt wird. In diesem Fall bedingt nämlich der Flüssigkeitsüberschuß bei der Vliesbildung auf der dritten Fördereinrichtung ebenfalls eine schlechtere Gleichmäßigkeit des gebildeten Vlieses. Es ist weiters günstig, die Flüssigkeitsmenge, die auf die zweite Fördereinrichtung (z. B. die abwärtsgeneigte Ebene) aufgebracht wird, bei steigendem Durchsatz der Spinnlösung durch die Spinnlöcher der Spinndüse zu erhöhen.

Bei einer erhöhten Geschwindigkeit der dritten Fördereinrichtung verringert sich das Flächengewicht des gebildeten Vlieses, und die gelegten Filamentbögen werden größer.

Es erweist sich weiters als günstig, nach der zweiten Fördereinrichtung einen Flüssigkeitssee von definierter Länge entstehen zu lassen. Dieser kann z. B. 100 mm lang sein. Um eine definierte Grenze des Flüssigkeitssees zu erreichen, kann ein Vakuumsaugkasten unterhalb der dritten Fördereinrichtung angeordnet werden.

Das gebildete Vlies kann in an sich bekannter Weise weiterbehandelt werden. Insbesondere ist eine Verfestigung des Vlieses, z. B. mittels Wasserstrahlen, möglich.

Eine weitere vorteilhafte Ausftihrungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenvorhang auf der zweiten Fördereinrichtung einem Strom eines Verfestigungsmittels ausgesetzt wird. Das dabei entstehende Verfestigungsmittel enthaltende Vlies kann nach der Vliesbildung auf bekannte Weise z. B. durch thermische Behandlung verfestigt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Fadenvorhang über mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete zweite Fördereinrichtungen geführt.

Dadurch läßt sich, insbesondere wenn als zweite Fördereinrichtung eine abwärtsgeneigte Ebene vorgesehen ist, die Gleichmäßigkeit des gebildeten Vlieses erhöhen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann aufgrund der Trennung der Verfahrensschritte des Spinnens der Filamente und der Vliesbildung in sehr flexibler Weise abgewandelt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausfiihrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren quer zur Transportrichtung des Fadenvorhanges und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten Düsen Filamente von gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz extrudiert werden, die extrudierten Filamente auf einer oder mehreren ersten Fördereinrichtungen abgelegt werden und die gebildeten Fadenvorhänge vor, während oder nach dem Passieren der zweiten Fördereinrichtung oder gegebenenfalls mehrerer quer zur Transportrichtung und/oder hintereinander in Transportrichtung angeordneten zweiten Fördereinrichtungen zu einem einzigen Fadenvorhang bzw. Vlies vereinigt werden.

Diese Ausnihrungsibrm gestattet es dem Fachmann, Filamentscharen aus unterschiedlicher Provenienz in einem Schritt zu einem Spinnvlies zu verarbeiten. Als Filamente unterschiedlicher Provenienz werden hierbei verstanden : Filamente, welche aus Celluloselösungen extrudiert werden, welche sich z. B. in Konzentration und/oder Art des cellulosischen Materials (Zellstofftype, Cellulosederivate... ) unterscheiden Filamente, welche aus anderen Polymeren als Cellulose gebildet werden Filamente mit unterschiedlichen Faserdurchmessem (Titer) oder Faserquerschnitten

Es können aber auch getrennt voneinander mehrere Fadenvorhänge aus Filamenten gleicher Provenienz gebildet und erst in einer späteren Stufe, z. B. auf der zweiten Fördereinrichtung miteinander vennischt werden.

Dabei können im Falle von Filamenten unterschiedlicher Provenienz diese aus z. B. nebeneinander angeordneten Düsen versponnen werden und z. B. auf ein einziges Förderband abgelegt werden, wobei sich ein Fadenvorhang mit einer Mischung unterschiedlicher Filamente ergibt.

Es kann aber auch eine Filamentschar aus einer Spinndüse extrudiert und auf einen bereits bestehenden Fadenvorhang von Filamenten gleicher oder unterschiedlicher Provenienz aufgebracht werden. Ebenso ist es möglich, mehrere Fadenvorhänge auf mehreren ersten Fördereinrichtungen nur einer einzigen zweiten Fördereinrichtung zuzuführen.

Dem Fachmann ist es leicht möglich, durch entsprechende Anordnung der Spinndüsen und der Fördereinrichtungen den Ort und die Art der Vermischung der Filamente gleicher oder unterschiedlicher Provenienz und damit die Eigenschaften des Vlieses zu beeinflussen.

Dadurch können die Eigenschaften des so hergestellten Vlieses über weite Bereiche gesteuert werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Spinnvlieses besteht darin, daß dem bzw. den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies auf einer der Fördereinrichtungen Fremdmaterial beigemischt wird.

Als Fremdmaterial wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein Material verstanden, welches nicht in situ bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildet wird, sondern bereits fertig den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies zugemischt werden kann. Das Fremdmaterial kann dem bzw. den Fadenvorhängen bzw. dem gebildeten Vlies z. B. auf der ersten Fördereinrichtung vor dem Übergang auf die zweite Fördereinrichtung, auf der zweiten Fördereinrichtung und/oder auf der dritten Fördereinrichtung zugegeben werden.

Das Fremdmaterial kann in Form von Fasern, Pulvern und/oder Fasergebilden vorliegen.

Es kann z. B. als Fasergebilde ein Vlies aus cellulosischen Fasern oder aus Fasern anderer Polymere beigemischt werden.

Die Erfindung betrifft demgemäß auch ein Spinnvlies enthaltend lösungsmittelgesponnene cellulosische Fasern, welches durch die Extrusion mehrerer Filamentscharen gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz und Vereinigen zu einem Fadenvorhang bzw. zu einem Vlies

und/oder das Zumischen von Fasern bzw. Fasergebilde auf der zweiten Fördereinrichtung erhältlich ist. Ein solches Spinnvlies, bei dem eine Mischung verschiedener cellulosischer und/oder nichtcellulosischer Materialien schon in einer sehr friihen Stufe der Vliesbildung bewerkstelligt wird, ist neu und unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von Spinnvliesen, welchen erst nach der Vliesbildung bzw. Vliesverfestigung Fremdmaterial zugesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Spinnvlies kann, wie oben dargestellt, in einer weiten Vielfalt von Mischungsmöglichkeiten und Mischungsverhältnissen hergestellt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung, bestehend aus : zumindest einer Düse mit Spinnlöchem, zumindest einem unterhalb der Düse in einem Abstand zu den Spinnlöchem angeordneten Fällbad, Mittel, insbesondere Walzen, zum Verstrecken der aus der Düse extrudierten Filamente im Luftspalt zumindest einer ersten Fördereinrichtung zum Bilden und Transportieren eines Fadenvorhanges aus den extrudierten Filamenten, welche zumindest teilweise im Fällbad vorzugsweise nach oben aus dem Fällbad führend angeordnet ist, zumindest einer zweiten, abwärtsgeneigten Fördereinrichtung, welche direkt im Anschluß an die erste Fördereinrichtung angeordnet ist, zumindest einer dritten Fördereinrichtung, welche direktem Anschluß an die zweite Fördereinrichtung angeordnet ist.

Bevorzugt sind die erste und die dritte Fördereinrichtung als Förderbänder ausgestaltet.

Weiters bevorzugt ist die zweite Fördereinrichtung als abwärtsgeneigte Ebene ausgestaltet.

Weitere bevorzugte Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Figuren.

Die Erfindung ist dabei nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch weitere Alternativen sowie weitere Kombinationen aus den dargestellten Elementen.

Beschreibung der Figuren In der Figur 1 ist mit 1 eine Spinndüse zum Extrudieren einer Celluloselösung in NMMO bezeichnet. Die Spinndüse l kann beispielsweise ca. 50.000 Löcher, die versetzt hintereinander in 32 parallelen Reihen angeordnet sind und dabei in ihrer Gesamtheit im wesentlichen ein Rechteck aufspannen (nicht dargestellt) aufweisen. Unterhalb der Spinndüse 1 ist ein Behälter 2 angeordnet, der mit einer die Cellulose ausfällenden Flüssigkeit, z. B.

Wasser gefüllt ist. Im Behälter 2 befindet sich ein Umlenkorgan 4, welches die extrudierten Filamente 3 gegebenenfalls zu einem Fadenvorhang bündelt und auf die erste Fördereinrichtung 5 umlenkt.

Im Behälter 2 ist weiters eine als Siebband 5 ausgebildete erste Fördereinrichtung angeordnet, die schräg nach oben aus dem Behälter führt. Das Siebband 5 weist am oberen Ende Walzen 6 auf. Mit diesen Walzen 6 wird die Verstreckung der extrudierten Filamente 3 im Luftspalt zwischen Spinndüse 1 und der Fällbadoberfläche bewirkt. Weiters können die Walzen 6 zum Abpressen des Fadenvorhanges dienen. Oberhalb des Siebbandes 5 können abseits vom Behälter 2 Mittel, z. B. Düsen 7 zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Fadenvorhang angeordnet sein.

Unmittelbar an das Siebband 5 anschließend ist eine als abwärtsgeneigte Ebene 8 ausgestaltete Fördereinrichtung angeordnet. Die Ebene 8 besteht aus einem glatten Material und ist in einem Winkel von 10° bis 30° zur Waagrechten geneigt. Oberhalb der Ebene 8 sind Düsen 9 zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Fadenvorhang angeordnet.

Direkt am unteren Ende der Ebene 8 befindet sich eine als Siebband 10 ausgestaltete dritte Fördereinrichtung. Entlang des Siebbandes 10 können (nicht dargestellt) verschiedene Einrichtungen zur weiteren Behandlung des gebildeten Vlieses, so z. B. eine Einrichtung zum Zumischen eines Fadengebildes zum Vlies, Mittel zum Aufbringen von Flüssigkeit auf das Vlies, eine Einrichtung zur Verfestigung des Vlieses, sowie Einrichtungen zur Wäsche des Vlieses vorgesehen werden. Weiters kann in einem bestimmten Abstand zu dem Ort, an welchem die Ebene 8 an das Siebband 10 angrenzt, unterhalb des Siebbandes 10 ein Vakuumsaugkasten (nicht dargestellt) zur Kontrolle der Grolle des sich bildenden Flüssigkeitssees angeordnet sein. Am Ende des Siebbandes 10 befindet sich (nicht dargestellt) eine Einrichtung zum Aufwickeln des fertiggestellten Spinnvlieses.

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Figur l beschrieben :

Aus der Spinndüse 1 wird eine Filamentschar 3 extrudiert, die über einen Luftspalt zwischen der Spinndüse l und der Fallbadoberflache gefiihrt und in diesem Luftspalt mittels des Walzenpaares 6 verstreckt wird. Die Filamentschar wird nach dem Eintreten in das Fällbad über das Umlenkorgan 4 auf dem Siebband 5 abgelegt, wobei sich ein Fadenvorhang von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Filamenten bildet. Der Fadenvorhang wird auf dem Siebband 5 mit einer Geschwindigkeit von z. B. 1 bis 200 m/min nach oben aus dem Behälter 2 geführt, gegebenenfalls mittels des Walzenpaares 6 abgepreßt und der Ebene 8 zugeführt.

Auf der Ebene 8 rutscht der Fadenvorhang nach unten auf das Siebband 10. Mittels der Zuführung von Flüssigkeitsstrahlen, z. B. Wasserstrahlen aus der Düse 9 wird der Fadenvorhang dabei auf der Ebene 8 unter Zug gehalten. Am unteren Ende der Ebene 8 wird der Fadenvorhang aufgeschwemmt, da die Geschwindigkeit des Siebbandes 10 (typischerweise 1 bis 100 m/min) geringer ist als die Geschwindigkeit, mit welcher der Fadenvorhang auf der Ebene nach unten rutscht. Dabei tritt die Vliesbildung ein.

Das gebildete Vlies wird nunmehr auf dem Siebband 10 weitertransportiert und gegebenenfalls in den oben beschriebenen Einrichtungen zur Weiterverarbeitung behandelt, gewaschen und aufgewickelt.

In allen diesen Stufen wird z. B. mittels der Düsen 7 bzw. 9 sichergestellt, daß der Fadenvorhang durchgehend mit Flüssigkeit benetzt wird., Figur 2 stellt schematisch eine weitere Ausführungsfbrm des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, bei der oberhalb des Behälters 2 zwei Spinndüsen l, l'angeordnet sind. Aus diesen beiden Spinndüsen werden Filamentscharen 3, 3'gleicher oder unterschiedlicher Provenienz extrudiert. Beide Filamentscharen 3, 3' werden über die jeweiligen Umlenkorgane 4, 4'auf das Siebband 5 abgelegt, wobei die aus der Spinndüse l' extrudierte Filamentschar 3'auf einen bereits bestehenden Fadenvorhang aus den Filamenten 3 aus der Spinndüse l aufgelegt wird. Es entsteht dabei in weiterer Folge ein Spinnvlies mit einer Mischung der aus den beiden Spinndüsen 1, 1' extrudierten Filamentscharen.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher zunächst in zwei getrennten Einrichtungen zwei Filamentscharen 3,13 gegebenenfalls unter- schiedlicher Provenienz aus den jeweils zwei Spinndüsen l, 11 auf zwei erste Förder- einrichtungen 5,15 abgelegt werden und über zwei Rutschen 8,18 nach unten transportiert werden. In der Figur 3 sind weitere wirkungsgleiche Komponenten mit an der letzten Stelle gleichen Bezugszeichen bezeichnet (z. B. 6,16).

Es ist jedoch als dritte Fördereinrichtung nur ein Siebband 10 vorgesehen, auf welches nacheinander der Fadenvorhang von der Rutsche 8 und anschließend der Fadenvorhang von der Rutsche 18 rutschen. Jeweils beim Auftreffen der beiden Fadenvorhänge auf das Siebband 10 findet die Vliesbildung statt. In Summe resultiert auch hier ein Spinnvlies aus einer innigen Mischung von Filamenten gegebenenfalls unterschiedlicher Provenienz.

In der Figur 4 ist zusätzlich zu der bereits in Figur l dargestellten Einrichtung eine Einrichtung 20 zum Zumischen von Fremdmaterial, z. B. in Form eines Faservlieses dargestellt. In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform wird das Fremdmaterial über die Einrichtung 20 dem bereits auf der dritten Fördereinrichtung 10 gebildeten Vlies über eine abwärtsgeneigte Ebene 8'zugemischt. Es ist jedoch auch möglich, das Fremdmaterial über die Einrichtung 20 dem Fadenvorhang auf der Ebene 8 oder vor der Ebene 8, z. B. auf dem Siebband 5 beizumischen. Ebenso ist es im Fall einer Verwendung von mehreren hintereinander angeordneten zweiten Fördereinrichtungen, z.B. abwärtsgeneigten Ebenen, möglich, das Fremdmaterial jeweils zwischen zwei Ebenen zuzumischen.

Beispiele : Beispiel 1 : Auf einer Vorrichtung gemäß Figur 1 wurde eine Spinnlösung rnt 13 Gew. % Cellulose über eine Spinndüse mit 12150 Löchern (100µm Durchmesser) bei einem Ausstoß von 0, 025 g Spinnlösung/Loch/Minute in ein wäßriges Spinnbad mit 2% NMMO extrudiert. Die extrudierten Filamente mit einem Titer von jeweils 1, 7 dtex wurden auf einem ersten Siebband zu einem Fadenvorhang abgelegt und mit einer Geschwindigkeit von 23 m/min aus dem Spinnbad transportiert. Der Fadenvorhang wurde unmittelbar anschließend nach dem ersten Siebband über eine Rutsche nach unten geschwemmt, wobei aus einer Breitschlitzdüse 4 m3/h Wasser auf den Fadenvorhang auf der Rutsche aufgebracht wurden. Am unteren Ende der Rutsche wurde der Fadenvorhang auf ein zweites Siebband aufgeschwemmt, welches eine Geschwindigkeit von 5,6 min aufwies. Dabei trat die Vliesbildung ein. Mittels eines Vakuumsaugkastens, der unterhalb des zweiten Siebbandes angeordnet war, wurde die Größe des sich bildenden Flüssigkeitssees gesteuert.

Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 22 g/ml.

Beispiel 2 : Es wurde wie in Beispiel l vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Einzeltiter von 1, 3 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 30, 2 m/min betrug und die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 7, 3 m/min betrug.

Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 23 g/M2.

Beispiel 3 : Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Einzeltiter von 3, 5 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 24 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 2,5 min betrug und die auf der Rutsche zugefühlte Flüssigkeitsmenge 2,5 m3/h betrug.

Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 255 g/M2.

Beispiel 4 : Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 23 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 2, 7 m/min betrug und die auf der Rutsche zugeführte Flüssigkeitsmenge 3 m3/h betr,ug.

Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 60 g/m2.

Beispiel 5 : Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei jedoch Filamente mit einem Einzeltiter von 3, 3 dtex hergestellt wurden, die Geschwindigkeit des ersten Siebbandes 11,6 m/min betrug, die Geschwindigkeit des zweiten Siebbandes 1, 4 m/min betrug und die auf der Rutsche zugeführte Flüssigkeitsmenge 1 m³/h betrug.

Es resultierte ein gleichmäßig gelegtes Vlies mit einem Flächengewicht von 138 g/m².