EP1637632B1 - Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff Download PDF

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EP1637632B1
EP1637632B1 EP04022248A EP04022248A EP1637632B1 EP 1637632 B1 EP1637632 B1 EP 1637632B1 EP 04022248 A EP04022248 A EP 04022248A EP 04022248 A EP04022248 A EP 04022248A EP 1637632 B1 EP1637632 B1 EP 1637632B1
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EP
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filaments
blown air
nozzle
sides
plastic
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EP04022248A
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Detlef Frey
Hans Georg Geus
Michael Latinski
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Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Original Assignee
Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • D01D4/025—Melt-blowing or solution-blowing dies
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
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    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching

Definitions

  • the invention relates to a device for producing filaments of thermoplastic material, comprising a meltblown die having a plastic guide core with at least one row of nozzle holes for the exit of the plastic melt and further arranged on both sides of the plastic guide core feed means for primary blowing air, with which the filaments in the region of the mouths of the nozzle bores can be acted upon on both sides with the primary blowing air.
  • endless filaments are produced with the device according to the invention.
  • the filaments are deposited on a laying device to form a random fleece or meltblown fleece.
  • the meltblown webs produced in this way are used as filters or in filters.
  • the technical problem underlying the invention to provide a device of the type mentioned, with the simple and functionally reliable manner, the filament diameter can be effectively reduced, so that diameters smaller than 1 .mu.m and in particular also can be achieved significantly less than 1 micron.
  • the invention teaches an apparatus for producing filaments of thermoplastic material, - having a meltblown die, which has a plastic guide core with at least one row of nozzle holes for the exit of the plastic melt and which further comprises on both sides of the plastic guide core arranged feeding means for primary blowing air, with which the filaments in the region of the mouths of the nozzle bores can be acted upon on both sides with the Primärblas Kunststoff and wherein at least one supply device for secondary blowing air is provided, with which the filaments below the meltblown blow head can be acted on laterally with secondary blowing air having a temperature higher than 50 ° C.
  • the exit of the plastic melt or polymer melt from the nozzle bores of the plastic guide core takes place in the form of plastic streams, which form the filaments as it were.
  • the Primärblas Kunststoff or Primärblas Kunststoffstrahlen are expediently guided acute angle against each other below the nozzle holes. It is within the scope of the invention that the primary blowing air is supplied through corresponding gaps on the plastic guide core in the form of Blas Kunststoff vomstrahlen.
  • the primary blowing air is supplied on both sides by gaps or channels between plastic guide core and die lips, and preferably, the gap width of the gap is adjustable.
  • the gap width of the gap is adjustable below the plastic guide core thus expediently two opposite nozzle lips arranged, which are preferably adjustable, so that the gap width of the gaps between the plastic guide core and the die lips is adjustable.
  • the distance x between the plastic guide core tip and the (imaginary) horizontal extension of the nozzle lip tip is expediently adjustable.
  • secondary blowing air below the meltblown blowing head is additionally blown from the side onto the filaments or onto the filament curtain.
  • the secondary blowing air at an angle ⁇ of 50 ° to 90 °, preferably from 65 ° to 90 ° and preferably from 75 ° to 90 ° to a running through a nozzle bore imaginary line or vertical sideways or is inflatable from the side.
  • the angle ⁇ is thus, so to speak, the angle between a Sekundärblasluftstrahl and said imaginary line or vertical.
  • the Sekundärblasluftstrahlen are thus at an angle ⁇ to the imaginary lines extending through the nozzle bores or vertical to the emerging from these nozzle bores filaments inflatable.
  • the direction of the imaginary straight line corresponds to the primary (undeflected) discharge direction of the filaments from the nozzle bores.
  • the Sekundärblas Kunststoff is orthogonal or substantially orthogonal to a running through a nozzle bore imaginary straight line or vertical inflatable.
  • Essentially orthogonal means that the angle ⁇ is 80 ° to 90 ° and preferably 85 ° to 90 °.
  • the secondary blowing air is blown at high speed to the filaments or to the filament curtain.
  • the vibrations of the filaments or of the threads are amplified both in their frequency and in their amplitude.
  • the invention is insofar the realization on the basis that additional draw points or additional points of the thread draw are generated in this way, so that a very effective and extensive stretching of the filaments is possible.
  • the at least one feed device for the secondary blowing air is set up with the proviso that secondary blowing air can be inflated with an elevated temperature compared with the room temperature (20 ° C.). It is within the scope of the invention that while Sekundärblas Kunststoff with a temperature higher than 50 ° C, preferably with a temperature higher than 60 ° C is inflatable. Particularly preferred is a secondary blowing air temperature between 65 ° C and 90 ° C, and more preferably between 70 ° C and 80 ° C. The heated secondary blowing air preferably has a relative humidity of less than 70%, preferably less than 50% and very preferably less than 20%. The invention is based on the finding that the thermoplastic phase of the filaments is, as it were, lengthened by blowing the warm or hot secondary blowing air so that the filaments remain stretchable on their way. In this way, a very effective stretching is thus achieved.
  • feeding devices for the secondary blowing air are arranged with the proviso that the filaments or the filament curtain can be acted upon by secondary blowing air from both sides.
  • supply means are provided on both sides of the filament curtain, so that the bidirectional loading of the filament curtain with secondary blowing air is possible.
  • the blowing with the secondary blowing air from at least one side of the filaments or the filament curtain is constant in time.
  • Temporal constant blowing means in particular, that the blowing speed of the secondary blowing air remains constant over time.
  • the blowing with the secondary blowing air is preferably constant in time from both sides of the filaments or the filament curtain.
  • the blowing with the secondary blowing air from at least one side of the filaments or the filament curtain is pulsating (i.e., not constant in time).
  • pulsating blowing means that the blowing speed of the secondary blowing air changes over time.
  • the speed of the secondary blowing air can change, for example, in a pulsating or alternating manner between 0 and a speed value v1.
  • the device according to the invention has a depositing device on which the filaments can be deposited as random or meltblown fleece.
  • the meltblown web produced in this way is used in a very preferred embodiment of the invention as a filter or in filters and in particular in fine filters.
  • the invention also provides a process for the production of the filaments of thermoplastic material, wherein - as described - is worked both with the Primärblas Kunststoffanblasung and with the Sekundärblas Kunststoffanblasung.
  • the invention furthermore relates to the use of the filaments or of a meltblown nonwoven produced with the filaments as filter material.
  • the invention is based on the finding that with a device according to the invention or with the corresponding method according to the invention filaments can be produced, which are characterized by a surprisingly small diameter. It can easily filaments with a filament diameter smaller than 1 micron and also be produced with a filament diameter significantly smaller than 1 micron.
  • the invention is further based on the finding that the filaments are effectively excited to additional oscillations with the aid of the secondary blowing-off of the invention, and that the number of draw points or drawing regions is thereby effectively increased. In combination with this, special importance is attached to the blowing of secondary higher-temperature blowing air, since this can effectively prolong the thermoplastic phase of the filaments.
  • FIGURE shows a schematic representation of a section through a device according to the invention.
  • the meltblown die 2 is equipped with a plastic guide core 3, which in the embodiment has a number of nozzle holes 4 for the exit of the plastic melt.
  • the row of nozzle bores 4 extends perpendicular to the plane of the paper.
  • supply means for secondary blowing air are present on both sides of the filament curtain from the filaments 1, with which the filaments below the meltblown blow head 2 are laterally charged with secondary blowing air.
  • This Sekundärblas Kunststoffbeetzhausung has been indicated in the figure by the arrows B.
  • the secondary blowing air can be inflated orthogonally or essentially orthogonally to the imaginary straight lines 7 passing through the nozzle bores 4.
  • the angle ⁇ between the Sekundärblas Kunststoffanblasung or between a Sekundärblas Kunststoff and a straight line 7 is therefore 90 ° or approximately 90 °.
  • an oscillation of the filaments 1 is effectively enhanced. In this way, additional draw points or points of Fadenunterziehung to the filaments.
  • secondary blowing air having a temperature higher than 50 ° C is blown.
  • the temperature of the secondary blowing air is 65 ° C to 85 ° C, preferably 70 ° C to 80 ° C.
  • a depositing device 8 which is preferably formed and in the embodiment as a wire belt.
  • the filaments are expediently stored as not shown meltblown fleece.
  • the meltblown fleece is particularly suitable for filter applications.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Meltblown-Blaskopf, der einen Kunststoffführungskern mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den Austritt der Kunststoffschmelze aufweist und der fernerhin beidseitig des Kunststoffführungskernes angeordnete Zuführungseinrichtungen für Primärblasluft aufweist, mit denen die Filamente im Bereich der Mündungen der Düsenbohrungen beidseitig mit der Primärblasluft beaufschlagbar sind. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung endlose Filamente hergestellt werden. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass die Filamente auf einer Ablegeeinrichtung zu einem Wirrvlies bzw. Meltblown-Vlies abgelegt werden. Vorzugsweise werden die auf diese Weise erzeugten Meltblown-Vliese als Filter bzw. in Filtern verwendet.
  • Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis in verschiedenen Varianten bekannt. Viele dieser Vorrichtungen haben sich grundsätzlich bewährt. Die Durchmesser der Filamente, die mit diesen Vorrichtungen erzeugt werden können, liegen in der Regel im Bereich von 1 µm bzw. sind größer als 1 µm. Eine signifikante Reduzierung dieser Filamentdurchmesser bereitete bislang Schwierigkeiten. Man hat versucht die Luftmenge, die Geschwindigkeit und die Temperatur der Primärblasluft so zu verändern bzw. zu steuern, dass der Filamentdurchmesser verringert wird. In US 5,075,068 und WO 94/09200 ist die Herstellung von Filamenten beschrieben, die durch die Extrusion eines thermoplastischen Kunststoffes und Verstreckung mit Primärblasluft und Sekundärblasluft erfolgt. In WO 92/18677 ist darüber hinaus ein Verfahren beschrieben, in dem neben Primärblasluft auch Sekundärblasluft eingesetzt wird, wobei die Sekundärblasluft die Orientierung der Filamente beeinflussen soll und auch als Kühlmedium fungiert. In US 4,622,259 ist ein Verfahren dargestellt, das ebenfalls die Herstellung von Filamenten betrifft. Dabei werden die aus dem Blaskopf austretenden Filamente zur Verstreckung und Verfestigung zuerst durch heiße Primärblasluft und anschließend durch kühlende Sekundärblasluft, deren Temperatur maximal der Raumtemperatur entspricht, geführt. In US 5,523,033 ist zudem ein Verfahren zur Herstellung von polymeren Filamenten beschrieben, bei dem die extrudierten Filamente mit Primärblasluft und Sekundärblasluft behandelt werden, wobei sowohl die Primärblasluft als auch die Sekundärblasluft gepulst auf die Filamente einwirken. Auf diese Weise soll die Filamentdicke reduziert werden.
  • Diese Maßnahmen haben jedoch nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt. Sehr geringe Filamentdurchmesser bzw. Filamentdurchmesser, die deutlich kleiner sind als 1 µm wären sehr vorteilhaft für die Erzeugung von Meltblown-Vliesen zur Verwendung in Filtern bzw. Feinfiltern.
  • Dementsprechend liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der auf einfache und funktionssichere Weise der Filamentdurchmesser effektiv reduziert werden kann, so dass Durchmesser kleiner als 1 µm und insbesondere auch deutlich kleiner als 1 µm erzielt werden können.
  • Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, - mit einem Meltblown-Blaskopf, der einen Kunststoffführungskern mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den Austritt der Kunststoffschmelze aufweist
    und der fernerhin beidseits des Kunststoffführungskernes angeordnete Zuführungseinrichtungen für Primärblasluft aufweist, mit denen die Filamente im Bereich der Mündungen der Düsenbohrungen beidseitig mit der Primärblasluft beaufschlagbar sind
    und wobei zumindest eine Zuführungseinrichtung für Sekundärblasluft vorgesehen ist, mit der die Filamente unterhalb des Meltblown-Blaskopfes seitlich mit Sekundärblasluft mit einer Temperatur höher 50 °C beaufschlagbar sind.
  • Der Austritt der Kunststoffschmelze bzw. Polymerschmelze aus den Düsenbohrungen des Kunststoffführungskernes findet in Form von Kunststoffströmen statt, die gleichsam die Filamente bilden. Die Primärblasluft bzw. die Primärblasluftstrahlen sind unterhalb der Düsenbohrungen zweckmäßigerweise spitzwinklig gegeneinander geführt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Primärblasluft durch entsprechende Spalte am Kunststoffführungskern in Form von Blasluftflächenstrahlen zugeführt wird.
  • Zweckmäßigerweise wird die Primärblasluft beidseitig durch Spalte bzw. Kanäle zwischen Kunststoffführungskern und Düsenlippen zugeführt und vorzugsweise ist dabei die Spaltweite der Spalte einstellbar. Unterhalb des Kunststoffführungskerns sind also zweckmäßigerweise zwei gegenüberliegende Düsenlippen angeordnet, die vorzugsweise verstellbar sind, so dass die Spaltweite der Spalte zwischen Kunststoffführungskern und Düsenlippen einstellbar ist. Außerdem ist zweckmäßigerweise der Abstand x zwischen der Kunststoffführungskernspitze und der (gedachten) horizontalen Verlängerung der Düsenlippenspitze einstellbar.
  • Erfindungsgemäß wird zusätzlich Sekundärblasluft unterhalb des Meltblown-Blaskopfes von der Seite an die Filamente bzw. an den Filamentvorhang angeblasen. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Sekundärblasluft mit einem Winkel α von 50° bis 90°, vorzugsweise von 65° bis 90° und bevorzugt von 75° bis 90° zu einer durch eine Düsenbohrung verlaufenden gedachten Geraden bzw. Vertikalen seitlich bzw. von der Seite her anblasbar ist. Bei dem Winkel α handelt es sich also gleichsam um den Winkel zwischen einem Sekundärblasluftstrahl und der genannten gedachten Geraden bzw. Vertikalen. Die Sekundärblasluftstrahlen sind also mit einem Winkel α zu durch die Düsenbohrungen verlaufenden gedachten Geraden bzw. Vertikalen an die aus diesen Düsenbohrungen austretenden Filamente anblasbar. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Richtung der gedachten Geraden der primären (unabgelenkten) Austrittsrichtung der Filamente aus den Düsenbohrungen entspricht.
  • Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Sekundärblasluft orthogonal bzw. im Wesentlichen orthogonal zu einer durch eine Düsenbohrung verlaufenden gedachten Geraden bzw. Vertikalen anblasbar. Im Wesentlichen orthogonal meint dabei, dass der Winkel α 80° bis 90° und bevorzugt 85° bis 90° beträgt. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Sekundärblasluft mit hoher Geschwindigkeit an die Filamente bzw. an den Filamentvorhang angeblasen wird. Dadurch werden erfindungsgemäß die Schwingungen der Filamente bzw. der Fäden sowohl in ihrer Frequenz als auch in ihrer Amplitude verstärkt. Der Erfindung liegt insoweit die Erkenntnis zugrunde, dass auf diese Weise zusätzliche Verstreckpunkte bzw. zusätzliche Punkte der Fadenunterziehung erzeugt werden, so dass eine sehr effektive und weitgehende Verstreckung der Filamente möglich ist.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die zumindest eine Zuführungseinrichtung für die Sekundärblasluft mit der Maßgabe eingerichtet ist, dass Sekundärblasluft mit im Vergleich zur Raumtemperatur (20 °C) erhöhter Temperatur anblasbar ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass dabei Sekundärblasluft mit einer Temperatur höher 50 °C, vorzugsweise mit einer Temperatur höher 60 °C anblasbar ist. Besonders bevorzugt ist eine Sekundärblaslufttemperatur zwischen 65 °C und 90 °C und sehr bevorzugt zwischen 70 °C und 80 °C. Vorzugsweise weist die erwärmte Sekundärblasluft eine relative Luftfeuchtigkeit kleiner 70 %, bevorzugt kleiner 50 % und sehr bevorzugt kleiner 20 % auf. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch Anblasung der warmen bzw. heißen Sekundärblasluft die thermoplastische Phase der Filamente gleichsam verlängert wird, so dass die Filamente auf ihrem Weg lange verstreckbar bleiben. Auf diese Weise wird somit eine sehr effektive Verstreckung erzielt.
  • Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind Zuführungseinrichtungen für die Sekundärblasluft mit der Maßgabe angeordnet, dass die Filamente bzw. der Filamentvorhang von beiden Seiten mit Sekundärblasluft beaufschlagbar sind bzw. ist. Zweckmäßigerweise sind also Zuführungseinrichtungen an beiden Seiten des Filamentvorhangs vorgesehen, so dass die beidseitige Beaufschlagung des Filamentvorhangs mit Sekundärblasluft möglich ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Anblasung mit der Sekundärblasluft von zumindest einer Seite der Filamente bzw. des Filamentvorhangs zeitlich konstant. Zeitlich konstante Anblasung meint dabei insbesondere, dass die Anblasgeschwindigkeit der Sekundärblasluft zeitlich konstant bleibt. Nach dieser Ausführungsform erfolgt die Anblasung mit der Sekundärblasluft vorzugsweise von beiden Seiten der Filamente bzw. des Filamentvorhangs zeitlich konstant.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Anblasung mit der Sekundärblasluft von zumindest einer Seite der Filamente bzw. des Filamentvorhangs pulsierend (d. h. zeitlich nicht konstant). Pulsierende Anblasung meint dabei insbesondere, dass die Anblasgeschwindigkeit der Sekundärblasluft sich im Laufe der Zeit ändert. Dabei kann die Geschwindigkeit der Sekundärblasluft beispielsweise pulsierend bzw. alternierend zwischen 0 und einem Geschwindigkeitswert v1 wechseln.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Ablegeeinrichtung aufweist, auf der die Filamente als Wirrvlies bzw. Meltblown-Vlies ablegbar sind. Das auf diese Weise erzeugte Meltblown-Vlies wird nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung als Filter bzw. in Filtern und insbesondere in Feinfiltern verwendet.
  • Gegenstand der Erfindung ist im Übrigen auch ein Verfahren zur Herstellung der Filamente aus thermoplastischem Kunststoff, wobei - wie beschrieben - sowohl mit der Primärblasluftanblasung als auch mit der Sekundärblasluftanblasung gearbeitet wird. Gegenstand der Erfindung ist fernerhin die Verwendung der Filamente bzw. eines mit den Filamenten hergestellten Meltblown-Vlieses als Filtermaterial.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mit dem entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahren Filamente hergestellt werden können, die sich durch einen überraschend geringen Durchmesser auszeichnen. Es können problemlos Filamente mit einem Filamentdurchmesser kleiner als 1 µm und auch mit einem Filamentdurchmesser deutlich kleiner als 1 µm erzeugt werden. Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen Sekundärblaslufteinblasung die Filamente effektiv zu zusätzlichen Schwingungen angeregt werden und dass dadurch die Anzahl der Verstreckpunkte bzw. Verstreckbereiche effektiv erhöht wird. In Kombination damit kommt besondere Bedeutung der Anblasung von Sekundärblasluft mit höherer Temperatur zu, da hierdurch die thermoplastische Phase der Filamente wirksam verlängert werden kann. Im Ergebnis wird gleichsam durch die effektiven Zusatzverstreckungen eine überraschend weitgehende Reduzierung des Filamentdurchmessers gegenüber bislang bekannten Maßnahmen erreicht. Diese Filamente mit sehr geringem Durchmesser können zu Meltblown-Vliesen abgelegt werden, die als leistungsstarke Filter bzw. Feinfilter mit hoher Abscheideleistung bei geringem Druckverlust eingesetzt werden können. Insbesondere können bislang bekannte Glasfaserfilter durch erfindungsgemäß erzeugte Meltblown-Vliese ersetzt werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • Dargestellt ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten 1 aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Vorrichtung einen Meltblown-Blaskopf 2 aufweist. Der Meltblown-Blaskopf 2 ist mit einem Kunststoffführungskern 3 ausgestattet, der im Ausführungsbeispiel eine Reihe von Düsenbohrungen 4 für den Austritt der Kunststoffschmelze aufweist. Die Reihe der Düsenbohrungen 4 erstreckt sich senkrecht zur Papierebene.
  • Beidseits des Kunststoffführungskernes 3 sind nicht näher dargestellte Zuführungseinrichtungen angeordnet, mit denen die Filamente 1 im Bereich der Mündungen der Düsenbohrungen 4 beidseitig mit der Primärblasluft beaufschlagbar sind. Die beidseitige Primärblasluftbeaufschlagung ist im Ausführungsbeispiel durch die beiden Pfeile A angedeutet. In der Figur ist erkennbar, dass die Primärblasluft bzw. die Primärblasluftflächenstrahlen unterhalb der Düsenbohrung 4 spitzwinklig gegeneinander geführt sind. Die Primärblasluft wird beidseitig durch Spalte 5 zwischen Kunststoffführungskern 3 und den Düsenlippen 6 zugeführt. Dabei sind zweckmäßigerweise die Düsenlippen 6 verstellbar, so dass die Spaltweite w einstellbar ist. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist auch der Abstand x zwischen der Spitze des Kunststoffführungskernes 3 und der horizontalen Verlängerung der Düsenlippenspitzen einstellbar.
  • Erfindungsgemäß sind beidseitig des Filamentvorhangs aus den Filamenten 1 nicht näher dargestellte Zuführungseinrichtungen für Sekundärblasluft vorhanden, mit der die Filamente unterhalb des Meltblown-Blaskopfes 2 seitlich mit Sekundärblasluft beaufschlagt werden. Diese Sekundärblasluftbeaufschlagung ist in der Figur durch die Pfeile B angedeutet worden. In der Figur ist weiterhin erkennbar, dass die Sekundärblasluft nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung orthogonal bzw. im Wesentlichen orthogonal zu den durch die Düsenbohrungen 4 verlaufenden gedachten Geraden 7 anblasbar ist. Der Winkel α zwischen der Sekundärblasluftanblasung bzw. zwischen einem Sekundärblasluftstrahl und einer Geraden 7 beträgt also 90° oder in etwa 90°. In der Figur ist angedeutet worden, dass aufgrund der Anblasung mit Sekundärluft hoher Geschwindigkeit eine Schwingung der Filamente 1 effektiv verstärkt wird. Auf diese Weise ergeben sich zusätzliche Verstreckpunkte bzw. Punkte der Fadenunterziehung an den Filamenten.
  • Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel wird Sekundärblasluft mit einer Temperatur höher 50 °C angeblasen. Im Ausführungsbeispiel und nach sehr bevorzugter Ausführungsform beträgt die Temperatur der Sekundärblasluft 65 °C bis 85 °C, bevorzugt 70 °C bis 80 °C.
  • Unterhalb des Meltblown-Blaskopfes 2 und unterhalb der Sekundärblasluftanblasung befindet sich im Ausführungsbeispiel eine Ablegeeinrichtung 8, die vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel als Siebband ausgebildet ist. Auf diese Ablegeeinrichtung 8 werden die Filamente zweckmäßigerweise als nicht dargestelltes Meltblown-Vlies abgelegt. Das Meltblown-Vlies eignet sich insbesondere für Filteranwendungen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten (1) aus thermoplastischem Kunststoff - mit einem Meltblown-Blaskopf (2), der einen Kunststoffführungskern (3) mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen (4) für den Austritt der Kunststoffschmelze aufweist
    und der fernerhin beidseits des Kunststoffführungskernes (3) angeordnete Zuführungseinrichtungen für Primärblasluft aufweist, mit denen die Filamente (1) im Bereich der Mündungen der Düsenbohrungen (4) beidseitig mit der Primärblasluft beaufschlagbar sind
    und wobei zumindest eine Zuführungseinrichtung für Sekundärblasluft vorgesehen ist, mit der die Filamente (1) unterhalb des Meltblown-Blaskopfes (2) seitlich mit Sekundärblasluft mit einer Temperatur höher 50 °C beaufschlagbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primärblasluft beidseitig durch Spalte (5) zwischen Kunststoffführungskern (3) und Düsenlippen (6) zuführbar ist und wobei die Spaltweite w der Spalte und der Abstand x zwischen Kunststoffführungskernspitze und (gedachter) horizontaler Verlängerung der Düsenlippenspitze einstellbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Sekundärblasluft mit einem Winkel α von 50° bis 90° vorzugsweise von 65° bis 90° und bevorzugt von 75° bis 90° zu einer durch eine Düsenbohrung (4) verlaufenden gedachten Geraden (7) anblasbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Sekundärblasluft orthogonal bzw. im Wesentlichen orthogonal zu einer durch eine Düsenbohrung verlaufenden gedachten Geraden (7) ablasbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Sekundärblasluft mit einer Temperatur, vorzugsweise höher 60 °C anblasbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die relative Luftfeuchtigkeit der Sekundärblasluft kleiner als 70 %, vorzugsweise kleiner als 50 % und bevorzugt kleiner als 20 % ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Zuführungseinrichtungen für die Sekundärblasluft mit der Maßgabe angeordnet sind, dass die Filamente (1) bzw. der Filamentvorhang von beiden Seiten mit Sekundärblasluft beaufschlagbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anblasung mit der Sekundärblasluft von zumindest einer Seite zeitlich konstant erfolgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anblasung mit der Sekundärblasluft von zumindest einer Seite pulsierend erfolgt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Ablegeeinrichtung (8) vorgesehen ist, auf der die Filamente als Spinnvlies ablegbar sind.
EP04022248A 2004-09-17 2004-09-17 Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff Expired - Lifetime EP1637632B1 (de)

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