In üblichen Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Stapelfasern, werden frisch gesponnene cellulosische Endlosfilamente in einer Schneidmaschine zu Stapelfasern geschnitten. Die Stapelfasern werden vom Ausgang der Schneidmaschine weiter transportiert und behandelt. Beispielsweise werden die Stapelfasern in einer Aufschwemmvorrichtung zu einem Vlies aufgeschwemmt. Dieses Vlies wird dann weiteren Behandlungsschritten, wie z. B. Waschen und Veredelungsschritten, unterzogen.

Aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen umfassen eine Schneidvorrichtung zum Schneiden der Endlosfilamente zu Stapelfasern und eine Flüssigkeitstransportvorrichtung zum Transport der Stapelfasern.

Die Flüssigkeitskansportvorrichtung ist gemäß dem Stand der Technik meist als Rinne ausgestaltet, deren Beginn z. B. unterhalb der Schneidvorrichtung angeordnet ist. Ein Bündel an zu schneidenden Endlosfilamenten tritt in die Schneidvorrichtung ein und wird dort zumeist mittels rotierender Messer zu Fasern bestimmter Länge geschnitten. Die geschnittenen Fasern bilden nach dem Schneiden ein Bündel bzw. einen Stapel. Die geschnittenen Fasern werden mittels einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, aus der Schneidvorrichtung in die Rinne gespült und in der Rinne mittels der Flüssigkeit weiter, z. B. zu einer Aufschwemmvorrichtung, transportiert.

Bei diesen bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen kommt es zum Problem, daß die beim Schneiden gebildeten Stapel sich bis zur Bildung des Faservlieses in der Aufschwemmvorrichtung nicht in Einzelfasern auflösen.

Unaufgelöste Stapel im Faservlies verursachen in den Vliesnachbehandlungsschritten Inhomogenitäten in bezug auf das Auswasch-und Austauschverhalten. Die Stapel sind in der Regel schlechter ausgewaschen, weniger gebleicht, schlechter vernetzt, aviviert, etc.

Unaufgelöste Stapel verursachen zudem oft Qualitätsprobleme bei der Weiterbehandlung und Weiterverarbeitung der Fasern.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchen die oben angeführten Nachteile vermieden werden und insbesondere die Zahl der nichtaufgelösten Stapel und deren Größe (d. h. die Anzahl der Fasern pro Stapel) im Faservlies verringert werden soll.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die eine Schneidvorrichtung zum Schneiden von cellulolischen Endlosfilamenten zu Stapelfasern, und eine Flüssigkeitstransportvorrichtung zum Transport der Stapelfasern umfaßt und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Flüssigkeitstransportvorrichtung einen Abschnitt aufweist, der als Sifon ausgestaltet ist.

Es wurde gefunden, daß durch das Ersetzen der aus dem Stand der Technik bekannten Schwemmrinne durch einen Sifon in überraschender Weise ein besseres Auflösen der Stapel beim Transport bewirkt werden kann.

Der Sifon ist mit der zusammen mit den Fasern aus der Schneidvorrichtung austretenden Flüssigkeit vollständig gefüllt. Dadurch erfolgt der Transport der Faserstapel nicht mehr schwemmend, sondern frei schwimmend. Die beim bekannten Schwemmverfahren auftretende Haufenbildungstendenz und die kollernde Stapelbewegung werden verhindert.

Die Stapel können weiters frei quellen, da sie von allen Seiten mit Flüssigkeit benetzt sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt bevorzugt weiters eine Aufschwemmvorrichtung zum Aufschwemmen der Stapelfasern zu einem Vlies. Die Flüssigkeitstransportvorrichtung führt bevorzugt vom Ausgang der Schneidvorrichtung zur Aufschwemmvorrichtung.

Bevorzugt schließt der Sifon unmittelbar an die Schneidvorrichtung an.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorichtung ist zwischen dem abwärts und dem aufwärts führenden Schenkel des Sifons ein Zwischenabschnitt vorgesehen, der vorzugsweise im wesentlichenhorizontal verläuft.

Die Länge dieses Zwischenabschnittes ist dabei zumindest gleich groß, bevorzugt mindestens lOmal so groß, besonders bevorzugt mindestens 30 mal so groß wie die Länge des abwärts führenden Schenkels des Sifons.

Im Zwischenabschnitt, der bevorzugt mehrmals so lang ist wie die Länge des abwärts führenden Schenkels des Sifons, kann sich die Strömung der Stapel im Rohr weiter ausbilden und die Stapel werden noch besser geöffnet.

Die Länge der beiden Schenkel des Sifons kann im wesentlichen gleich groß sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Flüssigkeitstransportvorrichtung einen vom Sifon zur Aufschwemmvorrichtung führenden weiteren, bevorzugt ebenfalls als Rohr ausgestalteten Abschnitt aufweist.

Dieser weitere Abschnitt umfaßt bevorzugt einen nach unten führenden Teilabschnitt, der weiters bevorzugt im wesentlichen vertikal nach unten führt. Die Vertikalabmessung des nach unten führenden Teilabschnittes ist vorteilhafterweise im wesentlichen gleich groß wie die Vertikalabmessung eines der Schenkel des Sifons.

Durch das Vorsehen eines nach unten führenden Teilabschnittes kann die potentielle Energie der Faserstapel am Ausgang des sifonartigen Abschnittes noch besser genutzt werden. In der Abwärtsbewegung werden die Faserstapel beschleunigt. Es hat sich dazu als günstig erwiesen, wenn an einer Hochstelle des Sifons eine Öffnung zur Belüftung des Rohres vorgesehen ist.

Bevorzugt geht der nach unten führende Teilabschnitt in einen zur Aufschwemmvorrichtung führenden weiteren Teilabschnitt über, welcher weiterer Teilabschnitt bevorzugt im wesentlichen horizontal verläuft.

Beim Auftreffen der beschleunigten Faserstapel im Übergang vom abwärts führenden Teilabschnitt zum weiteren Teilabschnitt findet eine weitere Öffnung der Stapel statt.

Bevorzugt kann dazu an der Übergangsstelle zwischen nach unten führende Teilabschnitt und dem weiteren Teilabschnitt eine Ausbuchtung nach unten hin vorgesehen sein, mit welcher die Wirkung dieses Aufpralls noch weiter erhöht wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gemäß einem weiteren Aspekt durch ein Verfahren gelöst, wobei frisch gesponnene cellulosische Filamente in einer Schneidmaschine zu Stapelfasern geschnitten werden, die Stapelfasern vom Ausgang der Schneidmaschine zu einer Aufschwemmvorrichtung transportiert und in der Aufschwemmvorrichtung zu einem Vlies aufgeschwemmt werden und das Vlies weiteren Behandlungsschritten unterzogen wird, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Transport der Fasern vom Ausgang der Schneidmaschine zur Aufschwemmvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.

Die Verweilzeit der Fasern in der Flüssigkeitstransportvorrichtung beträgt dabei bevorzugt 2 bis 40 s, bevorzugt 10 bis 30 s. Die Fließgeschwindigkeit der Fasern im sifonartig ausgebildeten Abschnitt liegt bevorzugt bei 0, 15 bis 2 m/s, bevorzugt 0, 3 bis 1, 5 m/s.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt wird, die einen abwärts führenden Teilabschnitt aufweist, werden die Fasern im abwärts führenden Teilabschnitt bevorzugt auf eine Geschwindigkeit von 1 bis 5 m/s, bevorzugt 2 bis 3 m/s beschleunigt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich besonders gut zur Herstellung von lösungsmittelgesponnenen cellulosischen Stapelfasern.

Diese Fasern sind auch unter dem Gattungsbegriff"Lyocellfasern"bekannt und werden aus einer Lösung der Cellulose in einem tertiären Aminoxid (Aminoxidverfahren) hergestellt.

Bevorzugte AusftiErungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden durch die Figuren sowie durch die Beispiele näher erläutert : Dabei zeigt die Figur 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau der gattungsgemäßen Vorrichtung.

Die Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 3 zeigt ein Detail einer bevorzugten Ausführungsform hinsichtlich des abwärts führenden Teilabschnittes.

Die Figur 1 zeigt eine Schneidvorrichtung 1, eine Flüssigkeitskansportvorrichtung 2 und eine Aufschwemmvorrichtung 3. Die in der Schneidvorrichtung 1 zu Stapelfasern geschnittenen Fasern werden mit einer Flüssigkeit in die Flüssigkeitstransportvorrichtung 2, welche im Stand der Technik als nicht voll mit Flüssigkeit gefüllte Rinne ausgestaltet ist, gespült und in dieser zur Aufschwemmvorrichtung 3 transportiert. In der Aufschwemmvorrichtung 3 findet die Bildung eines Faservlieses statt, welches in weiteren Stufen (nicht dargestellt) gewaschen und nachbehandelt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist gemäß Figur 2 die Flüssigkeitskansportvorrichtung 2 einen Abschnitt 4 auf, der als Rohr in Form eines Sifons nzit zwei Schenkeln 5, 6 ausgestaltet ist. Zwischen den beiden Schenkeln, die im wesentlichen gleich lang sind, ist ein Zwischenabschnitt 7 vorgesehen, der im wesentlichen waagrecht verläuft und dessen Länge ein mehrfaches der Länge des abwärts führenden Schenkels 5 beträgt.

Am Ausgang des Sifons 4 ist ein weiterer, zur Aufschwemmvorrichtung 3 führender Abschnitt 8 vorgesehen. Der Abschnitt 8 weist einen im wesentlichen vertikal nach unten führenden Teilabschnitt 9 auf, der in einen im wesentlichen horizontal verlaufenden, vorteilhaft ebenfalls rohrförmigen weiteren Teilabschnitt 10 übergeht. Die Vertikalabmessung des Teilabschnittes 9 ist im wesentlichen gleich groß wie die Vertikalabmessung der beiden Schenkel 5, 6 des Sifons 4. Der Teilabschnitt 10 könnte aber gegebenenfalls auch offen, d. h. z. B. in Form einer Rinne ausgestaltet sein.

In der in Figur 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist an der Übergangsstelle zwischen dem nach unten führenden Teilabschnitt 9 und dem weiteren Teilabschnitt 10 eine Ausbuchtung 11 nach unten hin vorgesehen.

In der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist weiters zwischen dem Ausgang des Sifons 4 und dem Teilabschnitt 9 ein im wesentlichen horizontal verlaufender Teilabschnitt 12 vorgesehen. An der Übergangstelle zwischen Teilabschnitt 12 und Teilabschnitt 9 können an der Oberseite des Rohres Luftlöcher (nicht dargestellt) angeordnet sein.

Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß den Figuren 2 und 3 ist folgende : Die in der Schneidvorrichtung 1 geschnittenen Stapelfasern werden mittels Flüssigkeit aus der Schneidvorrichtung 1 in den als Rohr ausgestalteten Abschnitt 4 der Flüssigkeitstransportvorrichtung 2 gespült und dort weitertransportiert. Aufgrund der sifonartigen Ausgestaltung_des Abschnittes 4 ist dasRohr bis zum Sifonausgang. vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Die Fasern werden somit schwimmend transportiert und sind vollständig von Flüssigkeit umgeben, wodurch die Stapel frei quellen können und eine bessere Öffnung stattfindet.

Nach Verlassen des Sifons 4 fallen die Fasern im nach unten führenden Teilabschnitt 9 hinunter und werden dadurch beschleunigt. Beim Aufprall auf die Übergangsstelle zwischen Teilabschnitt 9 und Teilabschnitt 10 findet eine weitere Öffnung der Stapel statt. Diese Wirkung kann durch die in Figur 3 dargestellte Ausbuchtung 11 noch erhöht werden. Die Fasern werden dann im Teilabschnitt 10 zur Aufschemmvorrichtung 3 transportiert, wo in an sich bekannter Weise ein Vlies gebildet wird. Im Teilabschnitt 10 ist das Rohr beispielsweise zu ca. 50% mit Flüssigkeit gefüllt.

Beispiel In einer kontinuierlich arbeitenden Pilotanlage zur Herstellung lösungsmittelgespormener cellulosischer Stapelfasern wurden die Fasern in einer Vorrichtung gemäß der Figur 3 geschnitten und transportiert.

Die Länge der Schenkel 5, 6 des sifonartigen Abschnittes 4 betrug dabei 0, 5 m, die Länge des Zwischenabschnittes 7 betrug 10 m. Die Fließgeschwindigkeit der Fasern im sifonartigen Abschnitt 4 betrug ungefähr 0, 45 m/s. Im nach unten führenden Teilabschnitt 9 wurden die Fasern auf eine Geschwindigkeit von ca. 2, 5 m/s beschleunigt. Die gesamte Verweilzeit der Fasern in der Flüssigkeitskansportvorrichtung 2 betrug ca. 20 s.

Zur Beurteilung der Wirkung der Vorrichtung werden dem in der Aufschwemmvorrichtung gebildeten Vlies Proben entnommen. Es wird die Anzahl an unaufgelösten Stapeln pro 50 cm2 Vliesquerschnitt bestimmt. Die Stapel werden weiters nach Größenbereichen gruppiert. Die Anzahl der je Größenbereich gefundenen unaufgelösten Stapel wird mit einem Umrechnungsfaktor wie folgt multipliziert : Größenbereich Umrechnungsfaktor > 20 mm x 20 20-10 mm x 10 10-5 mm x 5 5-3 mm x 3 (Stapel mit einer Größe von weniger als 3 mm werden nicht m die Berechnung miteinbezogen).

Die so erhaltenen Werte werden miteinander addiert. Aus dieser Berechnung ergibt sich eine Stapelkennzahl, die über die Qualität des gebildeten Vlieses hinsichtlich enthaltener unaufgelösten Stapel Auskunft gibt.

Die Stapelkennzahl des Vlieses aus Fasern, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert worden waren, betrug 39. Demgegenüber betrug die Stapelkennzahl eines Vlieses aus gleich hergestellten, jedoch gemäß dem Stand der Technik transportierten Fasern 67.