专利名称：用于原纤化合成丝带的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分的用于在挤出过程中原纤化合成丝带的方法和一种根据权利要求7的前序部分的用于实施所述方法的装置。
背景技术：
这种用于原纤化合成丝带或合成薄膜的方法和装置广泛已知并且用于结构化丝带或薄膜，所述合成丝带或合成薄膜首先由热塑性材料挤出而成。由此尤其能构造丝带或薄膜的具有沿纵向实现的结构的光滑的表面。这种方法和这种装置例如由EP0003490已知。 在所述已知的方法和所述已知的装置中，在挤出过程中由热塑性材料挤出薄膜并且切割成许多丝带。在拉伸后丝带被原纤化。原纤化通常通过针辊实施，所述针辊例如由EP0358334已知。在针辊的圆周上突出地固定许多销，从而在丝带在针辊上引导时针刺穿丝带并且根据丝带在针辊上的缠绕在丝带中产生细长的裂缝。因此通过在针辊圆周上的针的数量和错位能产生在丝带内部的确定的原纤化结构。在已知的方法中和已知的装置中证实，随着丝带厚度的增加，为了实现刺穿和撕破丝带出现不希望的拉力提高。在极端情况中，丝带只是未被刺穿地从针上挤开。尤其是在制造仿草纤维中日益多地构成包括多种材料成分的合成丝带，从而出现具有相应厚的整个层的不同层厚。在这种多层的丝带中此外证实会形成不整洁的撕裂边缘，所述撕裂边缘导致丝带的显著的强度损失。
发明内容
因此本发明的任务是，提供同类的用于原纤化合成丝带的方法和装置，借助所述方法或装置，较厚的丝带也能可靠和没有强度损失地被原纤化。本发明的另一个目的在于，提供用于原纤化丝带簇的方法和装置，以所述方法或装置能在丝带上产生均匀的原纤化图案。所述任务通过一种方法这样解决，即在所述丝带上通过原纤化辊的多个先后介入的刀具排产生许多短的部分切口，所述刀具排分别具有许多突出的带有刀刃的刀尖。根据本发明的装置这样解决所述任务，即原纤化辊具有多个在圆周上均匀分布的刀具条，并且在每个刀具条上突出地布置许多以刀具排布置的带有刀刃的刀尖。本发明有利的进一步方案通过相应从属权利要求的特征和特征组合定义。本发明具有特别的优点，即在丝带中的原纤化结构仅通过切割产生。由此能仅通过在原纤化辊和丝带之间调节的相对速度在没有较大的刺穿阻力的情况下产生原纤化结构。此外产生整洁的不包含散丝的切口。为了在丝带中产生网状的原纤化结构，这种方法变型是有利的，其中，在所述丝带上通过两个先后介入的刀具排的错开的刀尖产生至少两组短的部分切口。
为此这样构造根据本发明的装置，使得在原纤化辊的圆周上相邻的刀具排以它们的刀尖彼此错开地保持在相应的刀具条上。因此既能通过刀具条在原纤化辊圆周上的间隔又能通过刀尖彼此的间隔影响部分切口在丝带中的分布。因为在拉伸后丝带簇内的丝带彼此间存在间隔地引导，通过根据权利要求3的特别有利的方法变型确保，在丝带中产生的原纤化结构对称地构造、尤其是关于丝带的边缘区域对称地构造。这样丝带在原纤化之前和/或之后单独地或成组地这样调节，使得基本上对称地在每个丝带上以相对于丝带边缘的最小间隔产生所述部分切口。丝带相对于刀具排结构的这种调节此外允许极其均匀的原纤化，从而基本上丝带簇的所有丝带具有相同的原纤化结构。为此根据本发明的装置有利地具有调节装置，所述调节装置配置给原纤化辊并且具有用于相对于刀尖在原纤化辊的圆周上的位置调节单个或多个丝带的机构。由此可确保丝带的精确引导。通过丝带作为丝带簇的拉伸，根据拉伸比的大小在相邻的丝带之间产生或大或小 的间隔，从而所述调节优选借助本发明的进一步方案进行，其中，所述机构通过能调节的导向销或导辊构成，所述导向销或导辊布置在丝带之间。在此所述导向销或导辊可成组或单独地调节。由于刀尖进入丝带材料中的小的刺穿阻力，业已表明，在原纤化辊的圆周速度与丝带抽出速度之间小的相对速度已经足够产生原纤化结构。因此优选应用这样的方法变型，其中，为了在丝带上产生部分切口，原纤化辊以大于丝带抽出速度的圆周速度被驱动。为此为原纤化辊配置能控制的驱动装置，该驱动装置与用于调节在原纤化辊上的预定的圆周速度的机器控制单元连接。由此能直接利用在制造丝带中预定的过程参数例如拉伸比，以调节原纤化辊的与相应的过程和丝带的相应材料适配的预定的圆周速度。尤其是在制造仿草纤维中已表明，使用非常粘和有弹性的材料，所述材料特别敏感。为了抵制通过原纤化辊与丝带之间的相对速度产生的摩擦，丝带在原纤化辊的圆周上的部分缠绕的情况下有利地在刀具排之间的减小摩擦的接触表面上引导。根据本发明的装置为此设定本发明特别优选的进一步方案，其中，原纤化辊在圆周上的刀具条之间的区域中分别具有一个减小摩擦的接触表面。为了一方面确保小的摩擦系数并且另一方面避免原纤化辊的过早磨损，特别适合的是本发明这样的进一步方案，其中，接触表面具有包括多种涂层材料的多重涂层，所述涂层材料由多个夹层结构形式的单涂层构成。在此优选外部单涂层的涂层材料通过用于减小摩擦的滑动材料构成，并且内部单涂层的涂层材料通过用于减小磨损的保护材料构成。作为滑动材料优选使用塑料尤其是PTFE并且作为保护材料优选使用陶瓷。由此可实现非常高的运行时间和在原纤化辊上的特别完好的丝带引导。根据本发明的方法和根据本发明的装置尤其适合于在拉伸后以相对大的厚度和相对高的材料延伸率原纤化丝带。在这方面如下方法变型优选用于制造仿草纤维，其中，丝带在拉伸后具有在150微米至500微米范围内的厚度和/或在50%至75%范围内的材料延伸率。通过所述刀尖和刀刃即使在非常厚和弹性的丝带中也产生可靠的部分切口。
接着借助根据本发明的装置的实施例详细说明根据本发明的方法和根据本发明的装置。附图如下图I用于实施根据本发明的方法的根据本发明的装置的第一实施例的示意图；图2图I的实施例的局部横截面示意图；图3图I的实施例的俯视图的局部示意图；图4原纤化辊的示意图；图5图4的原纤化辊的刀尖的示意图；
图6用于实施根据本发明的方法的根据本发明的装置的另一个实施例的俯视图的局部不意图；图7原纤化的丝带的俯视示意图。
具体实施例方式在图I至3中示意性示出在挤出工艺中实施根据本发明的用于原纤化丝带簇的方法的根据本发明的装置的实施例。所述实施例在图I以总视图、在图2中以在原纤化区域中的侧面的局部视图并且在图3中以俯视图的局部视图示出。接着的说明适用于所有的附图，只要没有明确地引用某个附图。在图I中以总视图示出根据本发明的装置的实施例。所述实施例具有挤出装置1，以由热塑性的材料产生薄膜。在该实施例中挤出装置I具有挤出机2。挤出机2与挤出头3连接，该挤出头由通过挤出机2熔化的热塑性材料挤出扁平薄膜22。在此要提到，挤出装置I也可能具有两个挤出机，以例如用于挤出双色的扁平薄膜或具有不同的聚合物材料的扁平薄膜。为挤出头3配置冷却槽4。在冷却槽4的出口侧上设置转向机构5，以通过转向和抽吸将粘合在薄膜22上的残余液体从薄膜22上去除。为此，转向机构5通常与抽吸装置相结合，所述抽吸装置导出冷却槽4的粘附的冷却液。为了将在挤出装置I中产生的薄膜22切割成一簇丝带24，在转向机构5的下游设置切割装置6。在切割装置6中，薄膜22被切割成多个具有预定的宽度的单独的丝带23。为了抽出薄膜22或丝带簇24并且为了拉伸丝带24，彼此相继地布置具有被驱动的导丝辊的多个导丝辊输送装置7. I和7. 2。丝带23在此通过在导丝辊输送装置7. I和7. 2的被驱动的导丝辊的圆周上的一次缠绕平行并排地引导。在导丝辊输送装置7. I和7. 2之间布置加热装置8。加热装置8例如可能通过空气循环加热炉构成，在其中丝带被加热至一定的拉伸温度。为了拉伸丝带，以一定的速度差驱动导丝辊输送装置7. I和7. 2的导丝辊。在加热装置8与第二导丝辊输送装置7. 2之间布置原纤化装置9。原纤化装置9具有原纤化辊10，为了原纤化，丝带23部分缠绕地在该原纤化辊的圆周上引导。原纤化辊10通过电动机25驱动，该电动机通过控制装置26控制。控制装置26与机器控制单元27连接，从而依赖于通过导丝辊驱动装置定义的丝带生产速度能调节原纤化辊10的确定的圆周速度。因此为了原纤化，原纤化辊10能以优选大于丝带23的生产速度的圆周速度被驱动。
为了进一步说明原纤化装置9附加地参考图2和3。在图2中示出原纤化装置9的侧面的局部视图并且在图3中示出原纤化装置9的俯视图的局部视图。原纤化辊10带有多个在圆周上均匀分布的刀具条28，所述刀具条分别具有许多突起的刀尖29。每个刀尖29包括沿原纤化辊10的旋转方向定向的刀刃。这接着还要进一步说明。在丝带24的输入侧为原纤化辊10配置调节装置14。调节装置14具有多个基本上垂直定向的导向销15，所述导向销支承在支架16上。所述导向销15分别在丝带簇24的两个相邻的丝带23之间突出，所述导向销可选地也可能通过在垂直轴上的可自由旋转的导辊构成。导向销15的外径这样确定，使得丝带23在没有明显的自由空间的情况下在两个相邻的销15之间引导。支承导向销15的支架16保持在导轨17中并且能够在导轨17内部横向于丝带23的运动方向移动。通过支架16的移动，丝带簇24的丝带23能相对于·刀尖29在原纤化辊10的圆周上的位置进行调节。尤其是由此能通过刀尖29在丝带23中实现对称的切口。尤其是能由此确保在丝带中的边缘区域上的最小间隔。为了得到丝带簇24在原纤化辊10的圆周上的规定缠绕，设置两个导辊20. I和20. 2，所述导辊引导丝带簇24的输入和输出。在原纤化和拉伸之后，丝带23输送给卷曲装置12和卷绕装置18。卷曲装置12和卷绕装置18具有多个卷曲机构13和卷绕站19，以将丝带单独地或多个成组地卷曲和卷绕成筒管。通过导向条11由此能够将丝带簇24单独地或成组地聚集。在图I至3中示出的实施例中产生了仿草纱线，其在进一步的处理过程中已经可能直接加工成人工草皮。在图4中示出原纤化辊10的实施例。原纤化辊10具有多个刀具条28，所述刀具条均匀地布置在原纤化辊10的圆周上。刀具条28装有许多刀尖29，所述刀尖作为刀具排34具有间隔地并排突出地支承。每个刀尖29包括刀刃31，所述刀刃沿原纤化辊10的旋转方向定向。作为例子在图5中示出刀尖29之一的视图。刀尖29保持在刀具条28上，所述刀具条28布置在原纤化辊的槽中。刀尖29构造为三角形，具有突出的尖端。在刀尖29的一侧，刀刃31磨制成使得该刀刃一直延伸到所述尖端。刀刃31沿原纤化辊10的圆周方向定向，使得该刀刃在原纤化辊旋转时刺入丝带中并且产生与丝带的缠绕相关地终结的部分切口。刀尖29和刀具28的布置能这样选择，使得产生不同的原纤化图案。这样刀尖的平行布置和刀尖的错开布置是可能的。如从图4所示得出的，为原纤化辊10的圆周构造多个接触表面32。原纤化辊10的在刀具条28之间延伸的接触表面32具有多重涂层33。为了实现在接触表面32上尽可能低摩擦和持久地引导丝带23，多重涂层33优选由内部单涂层和外部单涂层构成，它们夹层结构状相叠地布置。内部单涂层直接涂敷到原纤化辊10的基体材料上。外部单涂层处于内部单涂层之上，外部单涂层的层厚可实现为与所述第一单涂层相同或不同。外部单涂层具有作为涂层材料的滑动材料，从而原纤化辊10的直接朝向丝带的导向面通过滑动材料的材料特性所确定。相反，内部单涂层的涂层材料通过保护材料构成，所述保护材料构成相对于原纤化辊的基体材料的磨损保护层。因此作为保护材料优选使用陶瓷。这种陶瓷材料例如能作为等离子涂层涂敷。内部单涂层与外部单涂层的边界面优选粗糙地构成，从而在运行状态中在滑动材料磨耗之后在外部涂层中出现混合表面，所述混合表面通过滑动材料的表面部分和保护材料的表面部分构成。这种导向面具有特别的优点，即丝带23能低摩擦和抗磨损地引导。作为滑动材料通常使用塑料，其中PTFE塑料(聚四氟乙烯)被证明尤其是对于引导丝带23特别有利。在这方面丝带23能滑动地在原纤化辊10的圆周上引导。为了在制造仿草纤维时也能可靠地原纤化高度拉伸的丝带，在图6中示出原纤化装置的另一个实施例，该原纤化装置例如可能在图I中示出的挤出工艺中使用。在图6中为此示意性地示出俯视图的局部图。在此仅示出对于丝带的原纤化重要的构件。原纤化辊10相同于根据图4的实施例构造，其中为了在丝带23中产生部分切口总是使两个刀具排34. I和34. 2先后地和同时部分地介入。支承在刀具排34. I上的刀尖29相对于第二刀具排34. 2的刀尖29保持轴向错开。由此总是在丝带23中产生两组部分切口。在原纤化辊10的输入侧上配置调节装置14。调节装置14通过许多导向销15构成，所述导向销可调节地保持在支架16的导向槽21中。在此为每个丝带23分别在侧面配·置两个可调节的销15。销15基本上垂直地定向并由此构成丝带23的侧面边界。如从图6所示得出的，拉伸的丝带23的宽度从原始的切割宽度B减小为最终的宽度b。由此在相邻的丝带之间产生较大的间隔。为了能在最大占用划分区段的情况下能对称地原纤化每个丝带23，丝带23通过导向销15这样调节，使得在丝带23的每个边缘区域上在丝带边缘与第一部分切口之间保留最小间隔。所述最小间隔在图7中以附图标记s表示。图7示出具有产生的原纤化图案的单丝带23。在刀具排34. I和34. 2的刀尖29之间调节的错位量在丝带23的所产生的部分切口中以附图标记a表示。对此而言，在原纤化丝带23时，部分切口以间隔a出现在丝带23上。由此能产生非常精细的网状原纤化结构。丝带23示出以网状结构的原纤化图案30，该原纤化图案总是通过在原纤化辊上的错开的刀尖的一直重复的部分切口产生。为了原纤化，原纤化辊10优选以一定的圆周速度运行，所述圆周速度大于丝带24的抽出速度。由此通过在原纤化时小的切割阻力能保持在丝带与原纤化辊之间相对小的速度差。在原纤化时小的切割阻力此外特别适合于为非常具有弹性的丝带和非常厚的丝带提供均匀的原纤化结构。因此这种方法尤其是在制造仿草纱线时证实为有利的，以在150微米至500微米范围内的厚度原纤化优选通过共挤出产生的丝带。所述丝带在此可具有大于50%的延伸率。这样还能可靠地原纤化具有直到75%和更高的延伸率的弹性丝带。根据本发明的方法和根据本发明的装置在原则上适用于原纤化所有热塑性材料的常规丝带。在此也可能通过单丝挤出工具替代在图I中示出的实施例中的挤出头3，从而直接在挤出时产生许多单个丝带。在这种情况中省去了在图I中示出的切割装置。在这方面，根据本发明的方法和根据本发明的装置也特别适用于在拉伸后原纤化单独地产生的丝带。在此尤其是在各单个丝带中的部分切口的高分布密度是可能的。通过调节甚至能可靠调整和保持在丝带边缘上的小的最小间隔。作为材料，聚合物类型PP、LLDPE、HDPE或PA尤其证明是可行的。附图标记列表I挤出装置18卷绕装置2挤出机19卷绕站
3 挤出头20. I、20. 2 导辊4冷却槽21导向槽5转向机构22薄膜6切割装置23单个丝带7. I、7. 2导丝辊输送装置 24丝带簇8加热装置25电动机9原纤化装置26控制装置 10原纤化辊27机器控制单元11导向条28刀具条12卷曲装置29刀尖13卷曲机构30原纤化图案14调节装置31刀刃15导向销32接触表面16支架33多重涂层17 导轨34·1、34·2 刀具排
权利要求
1.用于在挤出工艺中将合成丝带原纤化的方法，尤其是用于制造仿草纤维，在该方法中，各丝带作为丝带簇由一个挤出的薄膜或许多挤出的单丝产生，各丝带共同拉伸并且被拉伸的丝带平行并排地部分缠绕地在原纤化辊的圆周上引导，其特征在于，在所述丝带上通过原纤化辊的多个先后介入的刀具排产生许多短的部分切口，所述刀具排分别具有许多突出的带有刀刃的刀尖。
2.按权利要求I的方法，其特征在于，在所述丝带上通过两个先后介入的刀具排的错开的刀尖产生至少两组短的部分切口。
3.按权利要求I或2的方法，其特征在于，所述丝带在原纤化之前和/或之后单独地或成组地调节，使得基本上对称地在每个丝带上以相对于丝带边缘的最小间隔产生所述部分切口。
4.按权利要求I至3之一的方法，其特征在于，为了在丝带上产生所述部分切口，以大于丝带抽出速度的圆周速度驱动原纤化辊。
5.按权利要求4的方法，其特征在于，所述丝带部分缠绕地在原纤化辊的圆周上在刀具排之间的减小摩擦的接触表面上引导。
6.按权利要求I至5之一的方法，其特征在于，所述丝带在拉伸之后具有在150微米至500微米范围内的厚度和/或在50%至75%范围内的材料延伸率。
7.用于实施按权利要求I至6之一的方法的装置，该装置具有用于产生包括许多丝带(23)的丝带簇(24)的挤出装置(I)、用于拉伸丝带簇(24)的丝带(23)的拉伸机构(7. I、7.2)和在拉伸辊(7. 1,7. 2)之间布置的原纤化辊(10)，其特征在于，原纤化辊(10)具有多个在圆周上均匀分布的刀具条(28)，并且在每个刀具条(28)上突出地布置许多以刀具排(34)形式布置的带有刀刃(31)的刀尖(29)。
8.按权利要求7的装置，其特征在于，在原纤化辊(10)的圆周上相邻的刀具排(34.I、34.2)以它们的刀尖(29)彼此错开地保持在相应的刀具条(34. 1、34. 2)上。
9.按权利要求7或8的装置，其特征在于，为原纤化辊(10)配置至少一个调节装置(14)，所述调节装置具有用于相对于刀尖(29)在原纤化辊(10)的圆周上的位置调节单个或多个丝带(23)的机构(15)。
10.按权利要求9的装置，其特征在于，所述机构通过能调节的导向销(15)或导辊构成，所述导向销或导辊布置在丝带(23)之间。
11.按权利要求10的装置，其特征在于，所述导向销(15)或导辊构造成在支架(16)上能单独调节和固定。
12.按权利要求7至10之一的装置，其特征在于，为原纤化辊(10)配置能控制的驱动装置(25)，该驱动装置与用于调节在原纤化辊(10)上的预定的圆周速度的机器控制单元(25)连接。
13.按权利要求7至12之一的装置，其特征在于，原纤化辊(10)在圆周上的刀具条(28)之间的区域中分别具有一个减小摩擦的接触表面(32)。
14.按权利要求13的装置，其特征在于，接触表面(32)具有包括多种涂层材料的多重涂层(33)，这些涂层材料由多个夹层结构形式的单涂层构成。
15.按权利要求14的装置，其特征在于，外部单涂层的涂层材料通过用于减小摩擦的滑动材料构成，并且内部单涂层的涂层材料通过用于减小磨损的保护材料构成。
16.按权利要求15的装置，其特征在于，所述保护材料通过陶瓷构成，并且所述滑动材料通过塑料构成、尤其是通过聚四氟乙烯构成。
全文摘要
本发明涉及一种用于在挤出过程中原纤化合成丝带的方法和装置，尤其是用于制造仿草纤维。在此在挤出过程中，丝带簇由一个挤出的薄膜或许多挤出的单丝产生并且被共同拉伸。丝带平行并排地部分缠绕地在原纤化辊的圆周上引导。为了能不依赖于丝带的厚度和弹性产生原纤化图案，根据本发明，在所述丝带上通过原纤化辊的多个先后介入的刀具排产生许多短的部分切口，所述刀具排分别具有许多突出的带有刀刃的刀尖。
文档编号D01D5/42GK102884229SQ201180022186
公开日2013年1月16日 申请日期2011年5月2日 优先权日2010年5月3日
发明者J·魏因霍尔德, B·沃尔纳, M·诺伊伯特, U·希尔施 申请人:欧瑞康纺织有限及两合公司