DE19650607B4

DE19650607B4 - Method and device for spreading filaments in nonwoven production

Info

Publication number: DE19650607B4
Application number: DE1996150607
Authority: DE
Inventors: Günter Koschinek; Andreas MÜLLER; Heinz Schüttrichkeit
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH
Current assignee: Lurgi Zimmer GmbH
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-12-07
Also published as: DE19650607A1

Abstract

Verfahren zur Aufspreizung von schmelzgesponnenen, mechanisch und/oder aerodynamisch verstreckten, thermoplastischen Filamenten bei der Spinnvlies-Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Luftstrom begleiteten Filamente in Spinnrichtung zunächst an einer Pralleinheit, danach durch elektrostatische Aufladung zwischen einer Corona-Entladungselektrode und einer Gegenelektrode und schließlich durch Abquetschen und seitliche Abführung der Begleit-Luft in einem sich verjüngenden Spalt aufgespreizt werden, wobei wahlweise dem so gebildeten Filamente-Spreizkegel durch seitliche Begrenzungen eine vorgegebene Form gegeben wird.method for the spreading of melt-spun, mechanically and / or aerodynamically drawn, thermoplastic filaments in spunbonded production, characterized in that the of Initially accompanied by an air flow filaments in the spinning direction a baffle, then by electrostatic charging between a corona discharge electrode and a counter electrode and finally by squeezing and lateral exhaustion the accompanying air spread in a tapered gap be, optionally with the filament expansion cone thus formed by lateral Limits given a given shape.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kombinierten elektrostatischen und aerodynamischen Spreizung von schmelzgesponnenen thermoplastischen Filamenten, vorzugsweise solchen aus Polypropylen, Polyamid oder Polyester, bei der Spinnvlies-Herstellung. Dabei durchlaufen die Filamente nach dem Abzug mehrere Spreizschritte hintereinander.The The invention relates to a method and a device for combined electrostatic and aerodynamic spreading of melt-spun thermoplastic filaments, preferably those made of polypropylene, Polyamide or polyester, in spunbonded production. As you go through the filaments after the withdrawal several spreading steps in succession.

Aus den Basispatenten von di Sabato el al. ( US 3,163,753 ) und Kinney ( US 3,338,992 ) ist bekannt, die Filamente vor dem Abzug mittels einer Coronaentladung elektrostatisch aufzuladen. Die gleichsinnig aufgeladenen Filamente stoßen sich gegenseitig ab, was zu einer besseren Separierung und Spreizung des Filamentbündels im Ablegebereich führt, und als Folge zu einer besseren Homogenität und Festigkeit des so hergestellten Vlieses. Da jedoch die elektrostatisch aufgeladenen Kapillaren vor dem Ablegen die Abzugseinheit durchlaufen, erfolgt dort ein nicht unerheblicher Ladungsverlust, was letztendlich den Spreizwinkel herabsetzt. Gemäß dem Patent von de Guzmann ( US 3,334,161 ) wird der Abzugseinheit eine seitliche Grenzschichtabsaugung nachgeschaltet, die zu einer weiteren Verbreiterung des Sprühkegels und Vergleichmäßigung des Vlieses führt. Piper et al. ( US 3,766,606 ) ersetzen die Grenzschichtabsaugung durch einen sich verjüngenden Spalt, durch den die Beiluft des Filaments seitlich abgeführt wird. Zeldin et al. ( US 5,225,018 ) haben eine Anordnung entwickelt, bei der die elektrostatische Beladung nach dem Abzug vorgenommen wird, jedoch die Abführung der Beiluft vor der Beladung erfolgt. Nachstellen der Anordnung hat ergeben, daß der Spalt häufig verstopft.From the basic patents of di Sabato el al. ( US 3,163,753 ) and Kinney ( US 3,338,992 ) is known to electrostatically charge the filaments prior to withdrawal by means of a corona discharge. The filaments charged in the same direction repel each other, which leads to a better separation and spreading of the filament bundle in the depositing area, and as a consequence to a better homogeneity and strength of the nonwoven thus produced. However, since the electrostatically charged capillaries go through the withdrawal unit before depositing, there is a considerable loss of charge, which ultimately reduces the spread angle. According to the patent of de Guzmann ( US 3,334,161 ) the exhaust unit is followed by a lateral boundary layer suction, which leads to a further broadening of the spray cone and homogenization of the web. Piper et al. ( US 3,766,606 ) replace the Grenzschichtabsaugung by a tapered gap through which the by-air of the filament is discharged laterally. Zeldin et al. ( US 5,225,018 ) have developed an arrangement in which the electrostatic charge is made after the deduction, but the discharge of the auxiliary air before loading takes place. Adjusting the arrangement has shown that the gap often clogged.

Reba ( US 4,334,340 ) schlägt ein Tragflügelprofil als zentrales Element seiner Spreizapparatur bei einem rein aerodynamischen Aufspreizmechanismus vor. Die Sehne des Tragflügels steht nahezu senkrecht zur Auftreffrichtung der Filamente, die elektrostatisch nicht aufgeladen sind. Über die stumpfe Seite des Tragflügels wird ein zusätzlicher Luftstrom über den Tragflügel geleitet, was am spitzen Ende des Tragflügels eine Spreizung der Filamentschar bewirkt. Sternberg ( US 3,967,118 und US 4,009,508 ) schlägt das Aufprallen unmittelbar in bzw. direkt hinter der Achse der Beladungselektrode vor.Reba ( US 4,334,340 ) proposes a wing profile as a central element of its spreader in a purely aerodynamic expansion mechanism. The chord of the wing is nearly perpendicular to the direction of impact of the filaments, which are not electrostatically charged. Over the blunt side of the wing, an additional air flow is passed over the wing, which causes a spread of the filament flock at the pointed end of the wing. Sternberg ( US 3,967,118 and US 4,009,508 ) suggests the impact directly in or directly behind the axis of the loading electrode.

Hollberg et al. ( US 3,689,608 ) beschreiben bei einer Art von Lösungsmittelspinnen, die direkte elektrostatische Beladung der Filamente im Separator, wobei es als notwendig angesehen wird, daß die Filamente während der Beladung die metallische Gegenelektrode berühren. Problematisch hierbei ist das Festhaften der Filamente an der metallischen Oberfläche der Gegenelektrode aufgrund influenzierter Spiegelladungen, was zu Inhomogenitäten im Fadenschleier führt und Verstopfung des Separators bewirken kann. Brethauer et al. ( US 3,860,369 ) offenbaren ein ähnliches Verfahren, bei dem Elektrode und Gegenelektrode einen sich verjüngenden Spalt bilden, ohne jedoch der Verstopfungsgefahr des Separators wirksam entgegenzuwirken.Hollberg et al. ( US 3,689,608 describe, in one type of solvent spinning, the direct electrostatic loading of the filaments in the separator, it being considered necessary for the filaments to contact the metallic counterelectrode during loading. The problem here is the sticking of the filaments to the metallic surface of the counter electrode due influenziertes mirror charges, which leads to inhomogeneities in the thread curtain and can cause clogging of the separator. Brethauer et al. ( US 3,860,369 ) disclose a similar process in which electrode and counter electrode form a tapered gap, but without effectively counteracting the risk of blockage of the separator.

Kamioka et al. ( US 4,380,104 ) beschreiben eine Apparatur zum Separieren von Filamenten, wobei eine Corona-Entladungselektrode innerhalb der Abzugsvorrichtung vor der Pralleinrichtung angeordnet ist und bei der die Pralleinrichtung optional ebenfalls mit einer Corona-Entladungselektrode versehen sein kann. Auch in dieser Anordnung erfolgt beim Passieren der Abzugseinrichtung ein nicht unerheblicher Verlust der durch die erste Elektrode aufgebrachten Ladung und damit nur eine geringe Aufspreizung der Filamente. Die direkt an der Pralleinrichtung angebrachte zweite Elektrode kann durch die gleichzeitig einwirkenden Prall- und Ladungskräfte höchstens eine geringe zusätzliche Aufspreizung der Filamente bewirken. Ein der Pralleinrichtung nachgeschalteter Spalt mit seitlicher Luftabfuhr, der eine weitere, zusätzliche Aufspreizung bewirken könnte, ist nicht vorgesehen.Kamioka et al. ( US 4,380,104 describe an apparatus for separating filaments, wherein a corona discharge electrode is disposed within the extraction device in front of the baffle device and in which the baffle device may optionally also be provided with a corona discharge electrode. In this arrangement too, a considerable loss of the charge applied by the first electrode and thus only a slight spreading of the filaments takes place when passing through the discharge device. The attached directly to the baffle second electrode can cause at most a small additional spreading of the filaments by the simultaneously acting impact and loading forces. One of the baffle downstream gap with lateral air discharge, which could cause a further, additional spreading is not provided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es erlauben eine weitergehende Aufspreizung der Filamente bei der Vliesherstellung durch Schmelzspinnen zu erzielen, als nach dem vorstehend genannten Stand der Technik, und zwar unter Vermeidung von eventuellen Verstopfungen der Vorrichtung.task It is the object of the present invention to provide a method and an apparatus to disposal to make it possible to further spread the To achieve filaments in nonwoven production by melt spinning, as in the above-mentioned prior art, under Avoidance of possible blockages of the device.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Angaben der Patentansprüche.The solution This object is achieved according to the invention by a method and a Device according to the instructions of the claims.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzgesponnenen, mechanisch und/oder aerodynamisch verstreckten und von einem Luftstrom begleiteten Filamente in Spinnrichtung zunächst an einer Pralleinheit, danach durch elektrostatische Aufladung zwischen einer Corona-Entladungselektrode und einer Gegenelektrode und schließlich durch Abquetschen und seitliche Abführung der Begleit-Luft in einem sich verjüngenden Spalt aufgespreizt werden, wobei wahlweise dem so gebildeten Filament-Spreizkegel durch seitliche Begrenzungen eine vorgegebene Form gegeben werden kann.The method is characterized in that the melt-spun, mechanically and / or aerodynamically stretched and accompanied by an air flow filaments in the spinning direction, first at a Bouncing unit, then spread by electrostatic charging between a corona discharge electrode and a counter electrode and finally by squeezing and lateral discharge of the accompanying air in a tapered gap, optionally the so-formed filament spreader cone can be given by lateral boundaries a predetermined shape ,

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie in Spinnrichtung nacheinander eine Pralleinheit, eine Corona-Entladungselektrode mit Gegenelektrode und eine im wesentlichen aus einer Platte und einer Konterplatte, die einen sich verjüngenden Spalt mit seitlichen Öffnungen bilden, bestehende Abquetscheinheit umfaßt.The Device is characterized in that they successively in the spinning direction a baffle, a corona discharge electrode with counter electrode and a substantially of a plate and a counter plate, the one rejuvenating Gap with lateral openings make up, comprising existing squeezing unit.

Das frisch ersponnene Filamentbündel wird mechanisch (mittels Galetten) und/oder aerodynamisch abgezogen und verstreckt und prallt danach auf eine Vorrichtung zur Voraufspreizung. Das so aufgefächerte Filamentbündel gelangt dann in die elektrostatische Beladungszone, wo es aufgrund seines durch die Aufspreizung vergrößerten Querschnitts senkrecht zur Beladungselektrodenachse eine stärkere elektrostatische Beladung erfährt als ohne Voraufspreizung. Die Aufspreizung wird dann noch verstärkt, indem die Filamente die Abquetschvorrichtung durchlaufen, die im wesentlichen die Form eines sich verjüngenden Spaltes hat. Dadurch wird ein wesentlicher Teil der Beiluft seitlich abgeführt, was zu einer Reduzierung der Geschwindigkeit der Luft im Spaltaustritt führt. So verkleinert sich die Kraftkomponente in Richtung Vliesablage, und es bildet sich eine stark divergente Strömung aus. Beide Effekte bewirken eine Verbreiterung des Spreizkegels.The freshly spun filament bundles is peeled off mechanically (by means of godets) and / or aerodynamically and stretched and then bounces on a Voraufspreizung device. The fanned bundle of filaments arrives then into the electrostatic loading zone where it is due to its by spreading enlarged cross-section perpendicular to the loading electrode axis a stronger electrostatic charge learns as without pre-spread. The spread is then reinforced by the filaments pass through the squeegee, essentially the shape of a rejuvenating one Has gap. As a result, an essential part of the air side becomes dissipated resulting in a reduction of the velocity of the air in the gap outlet leads. Thus, the force component decreases in the direction of nonwoven storage, and it forms a highly divergent flow. Both effects effect a broadening of the spreading cone.

In einer bevorzugten Anordnung sind Pralleinheit, Gegenelektrode und die Platte der Abquetscheinheit miteinander verbunden unter Ausbildung eines konvex gekrümmten Profiles. Das Profil ist so beschaffen, daß die Filamente in Spinnrichtung kurz vor dem Scheitelpunkt des Profils durch Prallen voraufgespreizt werden, dann auf einem Luftpolster dicht über dem Profil abgleiten, wo sie schließlich elektrostatisch beladen werden, vorzugsweise mittels einer Coronaentladung. Danach findet eine Ablösung der Filamente statt, bevor die Filamente auf die Konterplatte prallen. Diese Konterplatte bildet mit dem konvex gekrümmten Profil einen sich verjüngenden Spalt, wo dann durch Luftabquetschen eine weitere Verstärkung des Aufspreizeffekts erfolgt.In a preferred arrangement are baffle, counter electrode and the plate of the squeezer joined together under training a convex curved Profiles. The profile is such that the filaments in the spinning direction shortly before the vertex of the profile pre-spread by bouncing then, on an air cushion, slide just above the profile where she finally be electrostatically charged, preferably by means of a corona discharge. After that there is a replacement the filaments take place before the filaments hit the counter-plate. This counter plate forms with the convex curved profile a tapered Spalt, where then by Luftabquetschen a further reinforcement of the Spreading effect occurs.

Die Geschwindigkeit der Filamente beträgt bei Polypropylen etwa 800 bis 5.000 m/min und bei Polyamid oder Polyester etwa 2.500 bis 8.000 m/min. Die Geschwindigkeit des begleitenden Luftstromes beträgt beim Auftreffen auf die Pralleinheit 150 bis 400 %, vorzugsweise etwa 200 bis 250 % der Filamentgeschwindigkeit.The Filament speed is about 800 for polypropylene up to 5,000 m / min and polyamide or polyester about 2,500 to 8,000 m / min. The speed of the accompanying airflow is at Impact on the baffle 150 to 400%, preferably about 200 to 250% of the filament speed.

Vorzugsweise besteht die Gegenelektrode aus elektrisch leitendem Material, zum Beispiel aus Metall, während die Pralleinheit und die Abquetscheinheit aus elektrisch nicht leitendem Material, wie Kunststoff oder Keramik, gefertigt sind.Preferably consists of the counter electrode of electrically conductive material, for Example of metal while the baffle unit and the squeezing unit of electrically non-conductive Material, such as plastic or ceramic, are made.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Abbildungen näher erörtet, wobeiThe Invention is discussed below with reference to the figures, wherein

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer geraden Pralleinheit, und 1 a device according to the invention with a straight baffle unit, and

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem konvex gekrümmten Profil
zeigen. 2 a device according to the invention with a convex curved profile
demonstrate.

In der in 1 gezeigten, erfindungsgemäßen Ausführung genügt als Voraufspreizungselement eine Prallvorrichtung (1), die unter dem Winkel α gleich etwa 10 – 40° gegen die Vertikale in dem Weg der verstreckten, aber noch nicht elektrostatisch aufgeladenen Filamente (2) angeordnet ist. Die Prallvorrichtung (1) besteht vorzugsweise aus einer ebenen oder konvex gekrümmten Platte und ist in Fadenlaufrichtung etwa 10 – 50 mm lang. Die von einem Luftstrom begleiteten Filamente (2) gleiten dort nach einer Länge von etwa 5 bis 30 mm ab. Das so voraufgespreizte Filamentbündel gelangt im Anschluß in die elektrostatische Beladungseinheit, die 10 – 200 mm unterhalb der Prallvorrichtung angeordnet ist. Die Beladungseinheit besteht bevorzugt aus einer Coronaentladungselektrode (3) und einer Gegenelektrode (4), nämlich einer in Fadenlaufrichtung etwa 50 – 200 mm langen Platte, die eben oder konvex gekrümmt sein kann. Die Tangente an der Gegenelektrode (4) ist um den Winkel β 0° bis 30° gegen das Lot, vom Filamentbündel weg, gekippt. Die Prallvorrichtung (1) und die Gegenelektrode (4) können, wie in 1 oder 2 gezeigt, einzeln oder aus einem Stück angefertigt sein. Die Spannung zwischen beiden Elektroden (3 und 4) liegt zwischen 5 kV und 100 kV, vorzugsweise bei etwa 30 kV. In der Regel befindet sich die Gegenelektrode (4) auf Erdpotential. Der Abstand zwischen Beladungselektrode (3) und Gegenelektrode (4) muß größer sein als die kritische Durchschlagspannung, darf aber nicht zu groß sein, um die zur Beladung notwendige, genügend große elektrische Feldstärke zu garantieren. Überraschenderweise wird das Filamentbündel stärker aufgeladen, wenn vor der Beladung eine Voraufspreizung stattfindet, was sich in einer erheblichen Vergrößerung des Spreizkegels bemerkbar macht. Untersuchungen haben ergeben, daß die Voraufspreizung eine Vergrößerung des Spreizkegels von bis zu etwa 100 % bewirkt.In the in 1 shown embodiment of the invention is sufficient as Voraufspreizungselement an impact device ( 1 ), which are at an angle α equal to about 10 - 40 ° to the vertical in the path of the stretched, but not yet electrostatically charged filaments ( 2 ) is arranged. The baffle device ( 1 ) preferably consists of a flat or convexly curved plate and is about 10 to 50 mm long in the thread running direction. The filaments accompanied by a stream of air ( 2 ) slide there after a length of about 5 to 30 mm from. The pre-expanded filament bundle subsequently passes into the electrostatic charging unit, which is arranged 10-200 mm below the baffle device. The loading unit preferably consists of a corona discharge electrode ( 3 ) and a counter electrode ( 4 ), namely in the thread running direction about 50 - 200 mm long plate, which may be flat or convex curved. The tangent to the counter electrode ( 4 ) is tilted by the angle β 0 ° to 30 ° to the perpendicular, away from the filament bundle. The baffle device ( 1 ) and the counterelectrode ( 4 ), as in 1 or 2 shown individually or in one piece. The voltage between both electrodes ( 3 and 4 ) is between 5 kV and 100 kV, preferably about 30 kV. As a rule, the counterelectrode ( 4 ) at ground potential. The distance between loading electrode ( 3 ) and counterelectrode ( 4 ) must be greater than the critical breakdown voltage, but may not to be too large to guarantee the necessary for loading, sufficiently large electric field strength. Surprisingly, the filament bundle is more strongly charged if a pre-spread takes place before the loading, which is noticeable in a considerable enlargement of the expansion cone. Studies have shown that the pre-spread causes an enlargement of the expansion cone of up to about 100%.

Das elektrostatisch aufgeladene Filamentbündel (7) gelangt dann in die sich verjüngende Abquetscheinheit. Die Abquetscheinheit ist etwa 10 – 100 mm unterhalb der elektrostatischen Beladungseinheit angeordnet. Diese Vorrichtung besteht aus zwei aufeinander zulaufenden Platten, der Platte (5) und der Konterplatte (6), wobei die Abmessungen dieser beiden Platten in Fadenlaufrichtung etwa 50 bis 250 mm betragen. Der Öffnungswinkel γ zwischen beiden Abquetschplatten beträgt zwischen etwa 5° und 30°. Die Platte (5) ist um einen Winkel δ zwischen 0° und 30° gegen das Lot gekippt. Die Konterplatte (6) ist verstellbar, um die Breite des Austrittspalts und den Öffnungswinkel γ einstellen zu können. Entscheidend für die Spreizwirkung ist, daß beide Abquetschplatten in Fadenlaufrichtung einen sich stark verjüngenden Spalt bilden, der seitlich nicht abgedeckt ist, damit die abgequetschte Beiluft der Filamente effektiv entweichen kann. Am Austritt des Spalts beträgt der Abstand beider Platten zwischen 1 mm und 8 mm, vorzugsweise etwa 3 mm.The electrostatically charged filament bundle ( 7 ) then enters the tapered squeezing unit. The squeezing unit is arranged approximately 10-100 mm below the electrostatic charging unit. This device consists of two converging plates, the plate ( 5 ) and the counter plate ( 6 ), wherein the dimensions of these two plates in the thread running direction are about 50 to 250 mm. The opening angle γ between the two Abquetschplatten is between about 5 ° and 30 °. The plate ( 5 ) is tilted by an angle δ between 0 ° and 30 ° to the solder. The counter plate ( 6 ) is adjustable to adjust the width of the exit gap and the opening angle γ can. Decisive for the spreading is that both Abquetschplatten form a strongly tapered gap in the thread running direction, which is not covered laterally, so that the squeezed air of the filaments can escape effectively. At the outlet of the gap, the distance between the two plates is between 1 mm and 8 mm, preferably about 3 mm.

Nach Austritt aus der Abquetscheinheit (5 und 6) wird das gespreizte Filamentbündel (8) auf dem sich mit etwa 15 bis 600 m/min, je nach gewünschter Vlies-Stärke, fortbewegenden Siebband (10) unter Abdeckung eines etwa kreisförmigen Bereiches (11) abgelegt.After leaving the squeezing unit ( 5 and 6 ) the spread filament bundle ( 8th ) at about 15 to 600 m / min, depending on the desired nonwoven strength, moving sieve belt ( 10 ) under cover of an approximately circular area ( 11 ) filed.

Falls gewünscht, kann durch hier nicht dargestellte seitliche Begrenzungen des Filament-Spreizkegels (8) eine anders geformte, nicht kreisförmige Ablage erreicht werden.If desired, by not shown here lateral boundaries of the filament spreader cone ( 8th ) a differently shaped, non-circular tray can be achieved.

Wie in 2 gezeigt, können Prallvorrichtung, Gegenelektrode und die Platte der Abquetscheinheit auch miteinander verbunden sein, unter Ausbildung eines konvex gekrümmten Profils (9).As in 2 baffle, counter electrode and the plate of the squeezing unit can also be connected to each other, forming a convexly curved profile (FIG. 9 ).

Das frisch ersponnene Filamentbündel (2) prallt im Aufprallbereich (18) auf die Profilplatte (9) etwa 5 – 30 mm oberhalb des Scheitelpunkts und gleitet dann auf einem Luftpolster in die elektrostatische Beladungszone. Der Abstand zwischen Beladungselektrode (3) und Profilplatte (9) beträgt etwa 20 – 40 mm. Die Achse der Elektrode (3) liegt etwa 20 – 50 mm unterhalb des ersten Aufprallbereichs (18). Da die Filamente nicht auf der Gegenelektrodenplatte anliegen, ist auch kein Anhaften aufgrund von Spiegelladungen wie bei Hollberg et al. (US-Patent 3,689,608) bemerkbar. Die Beladung ist offensichtlich dennoch hinreichend, obwohl die Fäden die Gegenelektrode nicht direkt berühren und so möglicherweise nicht im Bereich des größten elektrischen Feldes liegen. An einer Stelle (19), 30 – 50 mm unterhalb der Beladungsstelle vergrößern die Filamente ihren Abstand zur Gegenelektrode und treffen im Bereich (20) auf die Konterplatte (6). Dort wird das Fadenbündel infolge des Pralleffekts weiter aufgespreizt und gelangt schließlich in den Spalt zwischen Profilplatte (9) und Konterplatte (6). Der Winkel ϕ zwischen der Tangente der Profilplatte (9) im Austrittsbereich und der Konterplatte (6) beträgt etwa 10 bis 40°, vorzugsweise etwa 20°. Beide Platten können im Spaltbereich entweder gerade auslaufen oder eine oder beide Platten mit einem Auslaufradius unter erneuter Erweiterung des Spaltes enden.The freshly spun filament bundle ( 2 ) bounces in the impact area ( 18 ) on the profile plate ( 9 ) about 5 - 30 mm above the vertex and then slides on an air cushion in the electrostatic loading zone. The distance between loading electrode ( 3 ) and profile plate ( 9 ) is about 20 - 40 mm. The axis of the electrode ( 3 ) is about 20 - 50 mm below the first impact area ( 18 ). Since the filaments do not rest on the counter electrode plate, no adhesion due to mirror charges as in Hollberg et al. (U.S. Patent 3,689,608). The loading is obviously still sufficient, although the filaments do not directly contact the counterelectrode and thus may not be in the region of the largest electric field. At one point ( 19 ), 30-50 mm below the loading point, the filaments enlarge their distance to the counterelectrode and hit in the area (FIG. 20 ) on the counter plate ( 6 ). There, the thread bundle is further spread as a result of the bounce effect and finally enters the gap between the profile plate ( 9 ) and counter plate ( 6 ). The angle φ between the tangent of the profile plate ( 9 ) in the exit area and the counter plate ( 6 ) is about 10 to 40 °, preferably about 20 °. Both plates can either run straight in the gap area or end one or both plates with an outlet radius with renewed widening of the gap.

Das aus dem Spalt austretende gespreizte Filamentbündel (8) wird auf dem sich fortbewegenden Siebband (10) abgelegt, wobei es im Gegensatz zur Vorrichtung mit gerader Prallplatte (1) einen etwa elliptischen Bereich (12) abdeckt.The spread filament bundle emerging from the gap ( 8th ) is deposited on the moving screen belt ( 10 ), in contrast to the device with straight baffle plate ( 1 ) an approximately elliptical area ( 12 ) covers.

Beispiele:Examples:

Für sämtliche Beispiele wurde isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzindex von etwa 25 g/10 min (ISO 1133, 230 °C/2,16 Kp) bei einer Schmelzetemperatur von 260 °C durch eine Spinndüsenplatte mit 200 Bohrungen versponnen und mit Hilfe eines Injektorrohres mit ca. 3.000 m/min abgezogen und verstreckt. Die Geschwindigkeit der Begleitluft betrug beim Auftreffen auf die Prallvorrichtung etwa 6.000 m/min. Die in die erfindungsgemäße Aufspreizvorrichtung eintretenden Filamente hatten einen Einzeltiter von 2,4 dtex. Die aus der Aufspreizvorrichtung austretenden Filamente wurden auf einem sich mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min bewegenden Siebband abgelegt.For all Examples were isotactic polypropylene with a melt index of about 25 g / 10 min (ISO 1133, 230 ° C / 2.16 Kp) at a melt temperature of 260 ° C through a spinneret plate spun with 200 holes and with the help of an injector tube deducted at about 3,000 m / min and stretched. The speed the accompanying air was when hitting the baffle device about 6,000 m / min. The entering into the spreading device according to the invention Filaments had a single titer of 2.4 dtex. The from the spreading device Emerging filaments were on one at a speed filed by 30 m / min moving screen belt.

Beispiel 1:Example 1:

Die Aufspreizvorrichtung entsprach der in 2 dargestellten, jedoch wurden zum Vergleich einige Versuche (1.1) ohne Profilplatte bzw. (1.2 bis 1.7) ohne elektrostatische Aufladung (3) und/oder ohne Konterplatte (6) ausgeführt. Die Unterkante der Profilplatte (9) hatte einen Abstand von 600 mm vom Siebband (10), welches sich mit 30 m/min fortbewegte. Gemessen wurde die maximale Spreizung (12) in Höhe des Siebbandes. Die Spaltbreite der Abquetscheinheit betrug 3 mm (Versuch 1.8).The Aufspreizvorrichtung corresponded to in 2 However, for comparison, some tests (1.1) without profile plate or (1.2 to 1.7) without electrostatic charging ( 3 ) and / or without counter plate ( 6 ). The lower edge of the profile plate ( 9 ) had a distance of 600 mm from the screen belt ( 10 ) which moved at 30 m / min. Measured was the maximum spread ( 12 ) at the level of the screen belt. The gap width of the squeezing unit was 3 mm (experiment 1.8).

Wie ein Vergleich des erfindungsgemäßen Versuches 1.8 mit den Versuchen 1.2 bis 1.4 oder 1.4 und 1.5 oder 1.3 und 1.6 oder 1.2 und 1.7 zeigt, ist die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Aufspreizung der Filamente deutlich höher als die Summe der Einzelschritte der Aufspreizung.As a comparison of the experiment according to the invention 1.8 with the experiments 1.2 to 1.4 or 1.4 and 1.5 or 1.3 and Shows 1.6 or 1.2 and 1.7, is the method according to the invention achieved spreading of the filaments significantly higher than the sum of the individual steps the spreading.

Beispiel 2:Example 2:

Versuch 1.8 wurde wiederholt, wobei der Abstand der Unterkante der Profilplatte (9) zum Siebband (10) variiert wurde.Trial 1.8 was repeated, with the distance of the lower edge of the profile plate ( 9 ) to the screen belt ( 10 ) was varied.

Beispiel 3:Example 3:

Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung einer Aufspreizvorrichtung gemäß 1. Der Anstellwinkel α der Prallplatte (1) betrug 25°. Die sonstigen Betriebsparameter entsprachen denen von Beispiel 2.

Example 2 was repeated but using a spreading device according to 1 , The angle of attack α of the baffle plate ( 1 ) was 25 °. The other operating parameters corresponded to those of Example 2.

Claims

Process for the spreading of melt-spun, mechanically and / or aerodynamically stretched thermoplastic filaments in spun-bonded production, characterized in that the filaments accompanied by an air flow in the spinning direction first at a baffle unit, then by electrostatic charging between a corona discharge electrode and a counter electrode and finally spread by squeezing and lateral discharge of the accompanying air in a tapered gap, optionally with a predetermined shape is given to the thus formed filament spreader cone by lateral boundaries.

Method according to claim 1, characterized in that the Air flow when hitting the baffle a speed which is 150 to 400% of the filament speed.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the filament speed for polypropylene 800 to 5,000 m / min and for polyamide or polyester 2,500 to 8,000 m / min.

Device for the spreading of melt-spun, mechanically and / or aerodynamically stretched, thermoplastic Filaments in spunbonded manufacture, characterized that she in the spin direction successively a baffle, a corona discharge electrode with counter electrode and one essentially of a plate and a counter plate having a tapered gap with side openings make up, comprising existing squeezing unit.

Device according to claim 4, characterized in that baffle unit, Counter electrode and the plate of the squeezing unit connected together are.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the baffle unit of a straight plate.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the baffle unit of a convex curved Plate exists.

Device according to a the claims 4 to 7, characterized in that the counter electrode of electrically conductive material and the baffle unit and the squeezing unit made of electrically non-conductive material.