NO140289B - Fremgangsmaate til fremstilling av en fiber- eller filmstruktur - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av en fiberfilamentstruktur eller filmstruktur ved koekstrudering av flere båndliknende lag til en laminert, sammenhengende flerlags struktur og ved delvis adskillelse av de nevnte lag fra hverandre.■

I U.S. patent nr. 3.402.097 er vist en fiber-fila-mentstruktur som består av minst to komponenter anbrakt i minst to lag, som ekstruderes samtidig som et lagdelt filament som deretter delvis delamineres. Ved den viste fremgangsmåte vil man få en vilkårlig delaminering. En av komponentene er en elastomer, den annen er en hard polymer, og det sammensatte materiale er retningsorientert. Etter delaminering og sammen-trekning av elastomeren vil de to komponenter få meget forskjellig lengde i hver delaminerte sone, og lagene vil således deformeres slik at det dannes en voluminøs struktur. Ettersom imidlertid det opprinnelige sammensatte filament er blitt delaminert vilkårlig, blir de gjenværende bindinger relativt svake.

I fransk patent nr. 1.576.177, 1.576.178 og 1.518.247, er vist fremstillingen av ett eller flere lags filamenter ved en kombinasjon av koekstrudering av film, oppdeling av filmene og kløving av de lagdelte strukturer. Ved disse fremgangsmåter fremstilles først et lagdelt ark av vanligvis mange lag bestående av forskjellige komponenter i innbyrdes blandet forhold. Komponentene er tilpasset til å kunne kløves lett, f.eks. ved gnidning, enten på den måten at en av komponentene brytes ned eller løses opp, eller delaminering av to lag. Det kan være forandringer i tykkelsen av arket mellom stratifiserte nedbrytbare soner og bindinger som er tilpasset til å motsette seg nedbrytningen,

slik at det endelige produkt kan være multikomponent (f.eks. bikomponent eller trikomponent) fiber med sterk binding mellom

lagene. Dette er en meget hensiktsmessig måte for fremstil-

ling av multikomponente fibre og filamenter, særlig når flere enn to lag ønskes.

Underdelingen av det lagdelte lag kan med fordel skje allerede i ekstruderingsmatrisen ved hjelp av skilleanordninger, hvorved det produkt som kommer ut av matrisen vil være et lagdelt filament eller bånd. Alternativt kan oppdelingen også skje etterat arket har størknet, og også etter kløvingen, f.eks. ved hjelp av nåleruller.

Med hensyn til kløvingen (delamineringen) er det i de ovennevnte franske patenter nevnt at man med fordel kan unnlate å utføre denne fullstendig, men la produktet bli som et slags nettverk, idet de indre bindinger kan lette håndteringen av produktet. Imidlertid vil de bindinger som forblir etter denne delvise, .vilkårlige delaminering være svake bindinger.

Ideen bak den foreliggende oppfinnelse er at de ovennevnte effekter av delvis delaminering kan sterkt aksentueres eller nye hensiktsmessige strukturer kan fremstilles når den delvise delaminering utføres i et passende forutbestemt mønster i stedet for å være vilkårlig.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder generelt enhver fremgangsmåte for fremstilling av en fiber-filamentær eller filmstruktur ved koekstrudering av flere lag til en laminært kontinuerlig struktur og deretter delvis adskille lagene fra hverandre. Lagene kan således formes som striper før de føyes sammen i koekstruderingsprosessen, såsom ved konjugert filament spinning av flere filamenter ved siden av hverandre, eller hvert lag i en lagdelt strøm kan oppdeles i løpet av koekstruderingsprosessen, eller den laminære, kontinuerlige struktur kan være et ark hvis lag kan deretter formes som tynne og smale strimler ved hjelp av nåleruller eller liknende oppdelingsinn-retning, enten før eller etter den delvise adskillelse, eller produktet kan opprettholdes i form av et ark.

Den foreliggende oppfinnelse er karakterisert ved at den laminerte struktur kodes for delaminering i bestemte intervaller i lengderetningen ved å utforme i strukturen før delaminering minst ett lag av vekslende adhesive egenskaper, også om-fattende et avbrutt lag. På denne måten kan "anatomien" av fiber-filamentstrukturen på en enkel måte "skreddersys" for å utvise ønskede egenskaper, såsom volum, mykhet, spenstighet, binding mellom fibre for håndtering, samt jevnhet for nettverk-anvendelser.

Det er selvsagt kjent å laminere separat ekstruderte filmer ved punktvis sammensmelting, men det er ikke kjent å ut-føre punktlaminering som en kombinasjon av flerlags ekstrudering, "koding" og delaminering. Den enkle punktsveising av separate filmer har imidlertid sine betydelige begrensninger, særlig manglende hurtighet, vanskeligheter med å forme svært tynne filmer separat, og vanskeligheter'med å oppnå fine mønstre.

En utførelsesform er karakterisert ved at nevnte lag som kodes formes ved avbrutt koekstrudering. Dette er en særlig enkel måte for utøvelse av oppfinnelsen. Således kan de lag som skal delvis delaminderes og delvis forbli laminert være av inkompatible komponenter, slik at de lett kan adskilles i sine mellomfaser. Den avbrutt koekstruderte komponent kan i dette tilfelle være en adhesiv mellom de gjensidig inkompatible materialer, formet som et avbrutt lag ved avbrutt innmating ved hjelp av en pulserende pumpe, en lukkeranordning eller liknende. Por å oppnå skarpt definerte avbrudd bør materialet for dette lag fortrinnsvis være utpreget tiksotropt. Dette kan oppnås ved til-setning av et meget finkornet pulver.

Alternativt kan de lag som delvis skal delamineres og delvis forbli laminert bestå av innbyrdes kompatible komponenter eller av en og samme komponent, slik at de danner en varig binding. Den avbrutt koekstruderte komponent kan i dette tilfellet være en adskillende komponent utformet som et avbrutt lag. Den adskillende komponent kan, som kjent, enten være en polymer som er inkompatibel med minst ett av de tilgrensende lag eller et meget skjørt polymermateriale, eller et polymermateriale som lett kan løses opp, eller en koekstrudert pasta- til leir-liknende substans som ikke behøver å være en virkelig polymer.

Som et videre alternativ og uansett hvorvidt de tilgrensende lag er innbyrdes kompatible eller inkompatible, kan den avbrutte koekstrudering skje i form av ekstrudering av en kontinuerlig segmentert strøm bestående av et adhesiv og et separasjonsmateriale i vekslende rekkefølge. Dette kan i mange tilfelle gi skarpt definerte forskjeller i bindingsstyrken mellom lagene. Igjen kan avbruddene skje ved hjelp av pulser-

ende pumper, ved lukkemekanismer eller liknende.

De ovenfor nevnte utførelsesformer har til felles at kodingen for delamineringen i intervaller er en del av koekstruderingsprosessen, men det er også mulig å kode strukturen etter avslutning av ekstruderingen. En annen utførelsesform av metoden i henhold til oppfinnelsen er således karakterisert ved at nevnte lag for koding dannes i strukturen ved først å koekstrudere et kontinuerlig lag av en separasjonskomponent som er skjør i fast tilstand, og som deretter størkner og brytes ned med jevne mellomrom, hvoretter de tilgrensende lag bringes i kontakt med hverandre i nevnte nedbrutte soner og sveises sammen i disse soner. På denne måte kan intervallene med vekslende sterk og svak sammenbinding gjøres særlig korte, når ønskelig, selv ved høye produksjonshastigheter. F.eks. kan nedbrytning i intervaller skje ved hjelp av sonevis strekking mellom tannhjul eller tannhjulruller, og sammenpressing og sammensmelting av de tilgrensende lag kan skje ved hjelp av ruller og oppvarming eller ved hjelp av vridning og oppvarming. De flater som skal smeltes sammen må selvsagt bestå av identiske eller kompatible materialer. Alternativt kan det ekstruderes mindre mengder av et kontinuerlig adhesivt lag på en eller begge sider av nevnte lag som en adskillelseskomponent. For å unngå smelting og formendring av hovedlagene mens adhesjon etableres, bør nevnte adhesive komponent ha lavere smeltepunkt enn hoved-komponenten eller komponentene. Den skjøre komponent kan f.eks. være en blanding av to inkompatible og særlig stive termoplas-tiske polymerer.

Et annet eksempel på koding av strukturen for delaminering etter avslutning av ekstruderingsprosessen er å fremstille nevnte lag for koding ved koekstrudering av et kontinuerlig lag og forandre dets adhesive egenskaper i intervaller ved kjemisk forandring indusert ved variabel eller avbrutt stråling. Strålingen kan fortrinnsvis skje ved hjelp av en eller flere stråler av akselererte elektroner, og variasjonene kan frembringes ved avsøking eller skjerming av strålingen. Skjønt denne utførelses-form av oppfinnelsen krever kostbart utstyr er den hensiktsmessig i visse tilfelle når spesielt korte intervaller av adhesjon og/eller delaminering kreves. Bestrålingen kan enten være tilpasset til å forårsake en økning eller minskning av binde-styrken. Por dette formål kan hensiktsmessig en monomer eller en katalytt blandes inn eller absorberes i angjeldende lag. Således kan adhesjon mellom to opprinnelig inkompatible polymerer frembringes eller økes ved passende podepolymerisering, og reduksjon av adhesjon kan frembringes ved degradering eller av-stivning, f.eks. ved hjelp av molekylærtverrbinding.

Av innledningen går det frem at det kan koekstruderes flere lag, og det vil vanligvis være fordelaktig å danne flere eller mange lag som hver er kodet for delvis delaminering. En utførelsesform av oppfinnelsen er karakterisert ved at når flere lag for koding dannes, er det anbrakt herimellom lag som er tilpasset til å danne en kontinuerlig svak binding. Denne kontinuerlige svake binding vil få den laminerte struktur til å de-laminere og danne en rekke separate filamenter eller nett, mens de kodede lag forårsaker en delvis kløving av de individuelle filamenter eller nett. Det er således mulig å fremstille flere sammensatte filamenter med relativt komplisert og hensiktsmessig struktur fra et koekstrudert legeme.Denne utførelsesform er særlig hensiktsmessig i forbindelse med fremgangsmåter nevnt innledningsvis der det første tildannende produkt har form av et lagdelt flytende ark.

Fremgangsmåtene for tildanning av de kombinerte kodede lag for kontinuerlig adskillelse er som følger.

Dersom de kodede lag formes i ekstruderingsrosessen, frembringes hvert lag som skal danne en kontinuerlig svak binding ved kontinuerlig ekstrudering. Dersom kodingen dannes ved etterfølgende mekanisk nedbrytning, fremstilles hvert lag som skal danne en kontinuerlig svak binding fra en polymer som ikke er spesielt skjør og som ikke brytes ned ved behandlingen.

Den styrte delaminering som effektueres ved koding

av lagbindingene gjør det videre mulig å gi individuelle "frynser" i de delaminerte soner form av bi- eller multikompo-nentfibre der komponentene er sterkt bundet sammen. Med sikte på dette er en utførelsesform karakterisert ved, når flere lag for koding dannes, at det derimellom er fordelt lag som kontinuerlig danner en sterk binding. Dette kan skje analogt med hva som ovenfor er beskrevet med hensyn til anbringelse av lag som danner kontinuerlig svake bindinger mellom de kodede lag.

Som ovenfor beskrevet er hovedformålet ved oppfinnelsen å "skreddersy anatomien" av fiber-filament eller film-strukturen for forskjellige formål. Por å oppnå et filament med den beste kombinasjon av spenstighet og mykhet bør det fortrinnsvis være tre eller flere lag som er bundet sammen i knipper og innbyrdes delaminert (men som ovenfor nevnt kan "frynsene" i de delaminerte partier ha form av multikomponent fibre).

For å oppnå denne "anatomi" er en utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen karakterisert ved, at når flere lag for koding skal dannes, at kodingen av tilgrensende kodelag finner sted i innbyrdes overensstemmelse mellom de forskjellige lag.

En annen ønskelig "anatomi" av fiber-filamentstrukturen er en regulær nettstruktur. For å oppnå dette er en annen utførelsesform karakterisert ved at når flere kodelag dannes,

at kodingene i tilgrensende lag bringes i invers overensstemmelse. I denne form er oppfinnelsen egnet for fremstilling av ikke-vevede stoffer. Det kan også fremstilles kombinasjoner mellom knippeanatomien og nettanatomien.

I britisk patent nr. 1.172.669 er vist en fremgangsmåte for fremstilling av et sammensatt rørformet ark bestående av kontinuerlige lameller, som er i spredt forhold til hverandre, og som hver danner en vinkel med arkets overflate og hvis kontinuerlige retning går i en generelt spiralformet bane i det rør-formede ark. Denne lamellære konfigurasjon kan, som beskrevet i patentet, benyttes som en basis for delvis oppsplitting til et nett. Den foreliggende oppfinnelse kan også med fordel anvendes på denne fremgangsmåten for å danne et regulært nett, fortrinnsvis ved hjelp av avbrutt koekstrudering av en adskillende og/ eller adhesiv komponent, idet det anvendes invers overensstemmelse mellom tilgrensende avbrutte lameller.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder videre et nytt fiber-filament eller filmprodukt som kan fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten som ovenfor beskrevet. Nevnte produkt består av lag som er delvis laminert og delvis delaminert og er karakterisert ved at lagene er båndformede, laminert flate mot flate, og at lamineringen/delamineringen er etablert i intervaller i lengderetningen etter et forutbestemt mønster. Den båndliknende form av lagene er av' betydning for den innbyrdes binding og for den visuelle effekt.

En utførelsesform av produktet er karakterisert ved å omfatte mer enn to av nevnte lag og at nevnte mønster danner et nettverk.

En annen utførelsesform er karakterisert ved at lagene er i innbyrdes forskjellig krympetilstand slik at det dannes løkker i delamineringssonene. Produktet har herved oppnådd høyt volum.

En videre utførelsesform av oppfinnelsen som kan anvendes for fiber-filamentstrukturer er karakterisert ved at minst ett av nevnte lag er en multikomponent struktur i seg selv og at dens krymping er i form av krølling effektuert av multikomponent strukturen.

Filament eller filmproduktet med løkker forårsaket av differensiell krymping omfatter fortrinnsvis mer enn to av nevnte lag, og for å oppnå den beste "stabeleffekt" av løkkene, det vil si det største volum,kan henholdsvis laminering og delaminering av nevnte lag, fortrinnsvis skje i innbyrdes overensstemmelse.

Et meget karakteristisk fiber-filamentprodukt av denne type er videre karakterisert ved at sonene av overensstemmende delaminering danner kuleliknende segmenter. For å oppnå det høyeste volum av hver kule er de lag hvor i kulesonene er krympet henholdsvis mer og mindre, fortrinnsvis arrangert i spredt innbyrdes forhold i de laminerte soner.

Slike filamenter, eller stabelfibre fremstilt av disse, og med løkke- eller kuleformet "stabling" er særlig egnet som fyllmateriale, f.eks. i dyner eller puter og i garn hvor spesielt høyt volum er ønsket, såsom for langflosstepper og strikkegarn.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under videre henvisning til tegningene.

Fig. 1 er et prosesskjema av en utførelsesform av fremgangsmåten,

fig. 2 viser, i perspektiv, et mellomprodukt fremstilt ved prosessen illustrert på fig. 1, men før delaminering,

fig. 3 viser prinsipielt samme produkt som vist i

fig. 2, men etter delaminering,

fig. 4 er et prosessdiagram av en annen utførelsesform av metoden,

fig. 5 er et prosessdiagram av en tredje utførelses-form av metoden,

fig. 6 som videre viser prosesstrinnene på fig. 5,

viser et mellomprodukt i perspektiv,

fig. 7 er en prinsippfremstilling av en ny filament-struktur bestående av laminerte segmenter og delaminerte kuleliknende segmenter,

fig. 8 er et perspektivriss av en nettstruktur som følger av at avbrytelsene i tilgrensende lag er i invers overensstemmelse .

Ekstruderingstrinnet på fig. 1 bør fortrinnsvis frembringe et ark bestående av mange lag av forskjellige komponenter. Den lagformede struktur er vist på fig. 2. 1 og 2 er hovedkomponenter som er kompatible polymerer slik at de gir god adheson til hverandre. 3 er en adskillelseskomponent, f.eks.

en polymer som er inkompatibel med 1 og/eller 2. For å lette oppsplittingen kan fortrinnsvis 3 være en hard polymer. Endelig, for å sikre skarpt definerte avbrudd, kan 3 fortrinnsvis være utpreget tiksotropt i flytende tilstand mens den ekstruderes. Dette kan oppnås ved å blande inn et fint pulver, f.eks. kaolin, som kan overflatebehandles på passende måte og slik at det for-deles i polymeren.

Prosesslinjen på fig. 1 kan enten benyttes for å fremstille separate filamenter eller et nett analogt med fig. 8. Dersom flere (fortrinnsvis mange) adskilte filamenter skal fremstilles fra hvert oppdelte ark må det også utformes kontinuerlige delamineringsplan. På fig. 2 er dette vist ved det kontinuerlige lag 4 av en separasjonskomponent.

Koekstruderingen av mange lag fra flere komponenter anbrakt om hverandre kan fortrinnsvis skje i flytende tilstand ved fremgangsmåten beskrevet i fransk patent nr. 1.548.247. Samme fremgangsmåte er også forklart i en artikkel i Textile Industries, juli 1969, side 60-71- I denne fremgangsmåten ekstruderes komponentene, ved siden av hverandre i gjentatt sekvens inn i et ring-formet samlekammer og skjæres deretter ut mens de passerer gjennom kammeret. Det nye trekk i den foreliggende oppfinnelse er at adskillelsekomponenten 3 mates inn avbrutt. Dette gjøres fortrinnsvis ved hjelp av et hurtigbevegende lukkerliknende ventilarrangement bak ekstruderingsdysen for separasjonskomponenten 3-

På fig. 2 er separasjonslager 4 vist som en mindre komponent. Imidlertid kan 4 like godt være en større komponent som er inkompatibel med f.eks. 1, mens 2 kan være en adhesiv komponent som kan være tilstede kun i små mengder og tjene til å binde 1 og 4 sammen i de endelige filamenter. I dette tilfelle vil en adskillelse finne sted i de plan hvor 1 og 2 be-rører hverandre direkte.

I annet trinn på fig. 1, som består i å dele arket opp 1 båndformede laminater, kan fortrinnsvis skje ved hjelp av skilleanordninger i enden av ekstrusjonsmatrisen, mens materialet fortsatt er flytende. Deretter ekstruderes den laminerte struktur i form av mange bånd eller tykke filamenter. Dette trinn er forklart i fransk patent nr. 1.576.178 og også i den ovennevnte artikkel i Textile Industries.

Det tredje trinn som består i å orientere de laminerte bånd, er nødvendig dersom en utpreget differensiell krymping er ønsket, men kan også utføres etter det trinn hvor delvis delaminering (kløving) foretas.

Delamineringen (hvor separasjonslag er. tilstede) kan vanligvis best skje ved hjelp av gnidning, f.eks. i en rekke stasjoner mellom sett av gummiruller eller gummibelter som be-veger seg med forskjellig hastighet som vist i U.S. patent nr. 3.427.654. Imidlertid kan delamineringen også finne sted spontant eller ved oppvarming eller svelling dersom de indre spen-ninger frembrakt ved differensiell krymping,er tilstrekkelig til å frembringe delaminering.

På fig. 3 har strukturen på fig. 2 blitt adskilt, f.eks. ved gnidning mellom gummibånd, og har utviklet volum ved differensiell krymping. Lagene er anbrakt slik at det midtre lag 2 krymper mer enn de to ytre lag 1 som derved danner løkker. Denne "oppblomstring" kan skje spontant ved splitting, dersom f.eks. 2 er en elastomer, og kan i andre tilfelle utvikles ved oppvarming eller svelling. Lagene av separasjonskomponent 3 og 4 som kan være enten en eller samme komponent tilført på forskjellig måte eller forskjellige komponenter, er her vist som fortsatt å befinne seg i det endelige produkt og bundet til de øvrige lag. De kan imidlertid kun være løst bundet i form av flak, eller kan danne separate flak i den frembrakte masse av fiber-filament-elementer eller kan fjernes ved oppløsning eller utsuging.

Avhengig av bruken kan løkkene fremstilles kortere eller lengre og mer eller mindre kompakte. Når volum er det mest ønskelige trekk bør de delaminerte såvel som de laminerte partier være så korte som praktisk mulig, f.eks. mellom ca.

0,5 til 5 mm, idet de laminerte partier måles i den sammen-trukne tilstand.

Filamentet vist på tegningen er rett, men det vil ofte være fordelaktig å fremstille strukturen i spiralform mer eller mindre ved hjelp av en asymmetri i tykkelsen eller sammen-setningen av lagene. Formålet med spiralformen er å gi filamentet elastisitet og få løkkene til å stikke ut i forskjellige retninger. Strukturen kan sammenliknes med strukturen av de individuelle fibre i et dun, som er forsynt med en "stabel" av fine hår. Løkkeformen av "stabelen" på de foreliggende filamenter forbedrer betraktelig spenstigheten av massen, og den flate form av de løkkeformede lag forbedrer også evnen til å forbli i oppstående posisjon. Derfor er strukturen i form av filamenter eller skåret til floss særlig egnet som erstatning for dun i puter og liknende, men også for å oppnå effekter liknende til chenillegarn. Tykkelen av hvert båndformede lag kan f.eks. være mellom 0,002 til 0,02 mm, mens bredden kan være fra 0,01 til 0,5 mm.

Prosesslinjen vist på fig. 4 er analog med fig. 1, men gjør bruk av avbrutt ekstrudering av en adhesiv i stedet for en separasjonskomponent. Fig. 2 gjelder også i dette tilfellet dersom 3 oppfattes som et adhesiv, og 1 og 2 oppfattes som inkompatible polymerer, som vil adskilles når filmen sammenbindes og/eller gnis i fast tilstand. I dette tilfelle kan de kontinuerlige separasjonslag 4 selvsagt unngås, men vil i enkelte tilfelle allikevel være hensiktsmessige.

I den utførelsesform som er vist på fig. 5 og 6 skjer kodingen for delvis delaminering etter koekstruderingen. Bort-sett fra det faktum at alle lag koekstruderes som kontinerlige lag, utføres ekstruderingen og oppdelingen av arket i båndformede laminater slik som beskrevet under henvisning til fig.

1 og 2.

På fig. 6 betegner 1 og 2 fortsatt hovedkomponentene som er å betrakte som kompatible materialer. De kan også være inkompatible, men det vil da være behov for adhesive lag, som ikke er vist. 5 og 6 er to forskjellige separasjonskomponenter.

5 bør være meget skjør i fast tilstand, f.eks.en blanding av to stive inkompatible polymer ettersom både inkompatible og stiv-

het gjør et polymermateriale skjørt. Lagene 6 bør på den annen side være mindre stive slik at de tåler strekking under en tilstand der 5 brytes ned.

Etter ekstrudering og oppdeling av de filmdannende lag til båndformede lag brytes lagene 5 ned og resten av laminatet strekkes i sone 7, mens lagene 5 forblir kontinuerlige og resten av strukturen overveiende ustrukket i sonene 8. Grensene mellom de to sett soner er indikert ved de strekede linjer 9- Denne nedbrytning i intervaller skjer fortrinnsvis ved hjelp av tannhjul eller tannhjulruller eller liknende anordninger. De øvrige lag av separasjonskomponenten 6 må ikke brytes ned under denne behandling.

I de punkter der lagene 5 brytes ned bringes 1 og 2

i berøring og smeltes sammen. Dette kan skje ved oppvarming og vridning. Den lagdelte struktur er nå blitt kodet slik at den delaminerer i de soner der lagene 5 ikke ble brutt ned under det foregående trinn og for å motstå delaminering hvor 1 og 2 er blitt smeltet sammen under nedbrytningen av 5- Lagene 6 vil fortsatt danne kontinuerlige prøvingsplan. Igjen kan den endelige delaminering vanligvis skje ved hjelp av gnidning mellom gummibaner eller liknende.

Avhengig av sprøheten av lagene 5 og lengden på sonene

7 kan nedbrytning skje på en av to måter, enten kan hvert lag 5 danne et brudd i hver sone 7 og fjernes fra overveiende hele sonen 7, eller hvert lag 5 kan danne en rekke brudd og etterlate en rekke partier av separasjonskomponent innen hver sone 7-

I sistnevnte tilfelle vil de laminerte soner i reali-teten være delvis delaminert, men etter et meget fint mønster,

og vil danne en slags cellestruktur. Dersom hovedkomponentene av laminatet består av forskjellige polymermaterialer kan de fine celler i denne struktur også "blomstre" og danne et relativt voluminøst filamentparti. Dersom den laminerte film eller filament som inneholder de sprø lag strekkes kontinuerlig i stedet for i intervaller, vil produktet etter vridning og rulling og sammensmeltning gjennom bruddpunktene, oppnå en slik

cellestruktur overalt. Dette er en egnet metode for fremstilling av cellulære filamenter eller filmer, idet en betydelig fordel er at celleveggene er kontinuerlige lag av jevn tykkelse.

I en strekkbar lagstruktur vil sprøheten av de individuelle lag også avhenge av'tykkelsen, idet strekkbarheten øker med avtagende lagtykkelse, og således kan 5 og 6 i enkelte tilfelle bestå av samme polymer forutsatt at lagene 6 er tynnere enn 5 •

Strukturen som er vist meget skjematisk på fig. 1,

er en videreutvikling av fig. 3- Den består av en relativt stor mengde båndformede lag av to eller flere komponenter som er laminert til segmenter 10 og delaminert i "kuleformede" segmenter 11. Kuleformen som er et resultat av de forskjellige lagtyper, har forskjellig krympning og er plasert om hverandre i overveiende alternerende rekkefølge. Denne nye struktur har en uvanlig kombinasjon av mykhet, spenstighet, varmeisolerende evne og volum. Det bør vanligvis være fra ca. 8 til 50 lag i hvert filament, og dimensjonen av lagene såvel som sonenes lengde bør vanligvis være av den størrelsesorden som er beskrevet under henvisning til fig. 3- Det kan være innebygget asymmetri slik at filamentet får en spiralform.

Nevnte filament-anatomi kan fremstilles enten ved prosesslinjen vist på fig. 1, 4 og 5, idet det benyttes et langt høyere antall mellomliggende lag enn antall av kontinuerlige kløvet plan. Det bemerkes at avbrytelsene må være i innbyrdes overensstemmelse.

Når tråden kappes opp til floss, kan det vanligvis være hensiktsmessig å styre oppkappingen slik at den kun går gjennom de delaminerte segmenter.

På fig. 8 er vist to hovedkomponenter 12 og 13 koekstrudert med avbrutt ekstrudering av et adhesivt lag 14 som i prosesslinjen på fig. 4, men med det særtrekk at tilgrensende lag av adhesiv 14 er ekstrudert i invers overensstemmelse for derved å kode den laminerte struktur til å danne et regulært nett etter delaminering. På liknende måte kan det benyttes avbrutt ekstrudering av adskillende lag (f.eks. vist på fig. 1) når avbruddene er i innbyrdes invers overensstemmelse.

Ovenfor er fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen beskrevet under spesiell henvisning til' fremstilling av fiber-filament-produkter skjønt film og arkmateriale, som delvis delamineres i bestemte intervaller, er nevnt som mulige mellom-produkter. Det bemerkes imidlertid at på grunn av likheten, volumet og de visuelle effekter kan slike delvis deLaminerte og fortrinnsvis "oppblomstrede" film eller arkmaterialer hensiktsmessig benyttes som endelige produkter, f.eks. som innpak-kingsmateriale.

Eksempel 1

Eksemplet viser fremstillingen av et nettformet garn ved hjelp av avbrutt ekstrudering av en separasjonskomponent fra to forskjellige innmatningssystemer som pulserer i forskjellige faser.

Ekstrusjonsmatrisen brukt er slik som vist i artik-kelen i Textile Industries, juli 1969, sidene 60-71- I en mindre detaljert form er denne anordning også vist på fig. 5 av fransk patent nr. 1.576.178 i kombinasjon med fig. 7 i samme patent. Imidlertid modifiseres matrisen for å ekstrudere tre i stedet for to komponenter. Åtti bånd ekstruderes simultant, hvert med den lagdelte konfigurasjon som i prinsippet er vist på fig. 2

av nevnte franske patent.

Det benyttes tre ekstruderere som hver mater en separat "manifold" i matrisen. En mater nylon 6 mens de to andre mater en adskillelseskomponent bestående av polystyren blandet med 10% av en kommersiell kaolintype som er overflatebehandlet forlett iblanding i polyhydrokarbonene. Blandingen finner sted i en planetskrueekstruder før koekstruderingen. Hensikten med kaolin er å sikre skarpt definerte avbrudd. Nylonmaterialet 6 såvel som den blandede polystyren har en smelteindeks 1 i henhold til ASTM D1238-62T, tilstand K.

Dersom de to forskjellige matesystemer for separa-sjonskomponentene kalles "sep 1" og "sep 2" er sekvensen i lager-oppbyggingen som følger: ... sep 1, nylon, sep. 2, nylon, sep 1, nylon, sep 2 ...

Mellom hver av ekstruderne for separasjonskomponenten og ekstrudermatrisen er det innsatt et oppvarmet stempel, slag-lengden av hvert stempel er variabel, og de to stempler er i motsatt fase. Amplitudene er tilpasser slik at det frembringes distinkte adskillelser i hvert lag av separasjonskomponenten, men avbruddene er kortere enn de reelle segmenter av hvert adskillende lag.

De åtti bånd av lamellær konfigurasjon ekstruderes nedad i et vannbad, trekkes deretter i et forhold på J>:1 og fibrilleres mellom gummibelter som vist i britisk patent nr. 1.155.961. Den totale ekstruderingskapasitet er 10 kg/time, fordelt som nevnt på åtti bånd. Den endelige denier av hvert retningsorienterende og oppsplittede bånd er 1000. Antallet av pulseringer er to/sekund, hvilket tilsvarer en lengde på 16 cm i det endelige garn.

Den resulterende nettstruktur av garnet gjør vridning unødvendig.

Eksempel 2

Dette eksempel viser bruk av avbrutt ekstrudering av adhesive lag og viser videre fremstilling av et garn som består av laminerte og delaminerte segmenter i rekkefølge, og der de delaminerte segmenter har relativt vilkårlig form på grunn av forskjellig krymping i de forskjellige lag.

Det benyttes samme ekstruderingsmatrise som i eksempel 1, men med de følgende modifikasjoner: a) et pulserende stempel benyttes kun for en av de tre komponenter, b) manifoldene for de tre komponenter forandres for å frembringe den sekvens som vil fremgå av det følgende,

c) antallet utgangsdyser økes fra 80 til 140.

Resten av produksjonslinjen er uforandret.

De to hovedkomponenter er nylon 6 og polypropylen med iblanding av 20% høydensitet polyetylen som hver utgjør ^ 5% av den totale ekstrudering. De siste 10% utgjøres av avbrutt ekstruderte lag, som tjener som adhesiv og utgjøres av en copoly-mer fra etylen og Zn-akrylat (handelsnavn Surlyn Z), blandet i planetskrue-ekstruderen med 5% kaolin. Alle tre komponenter har en smelteindeks 1 i henhold til ASTM D1238-62T, tilstand K. Sekvensen i oppbyggingen av lag er som følger: nylon, adhesiv, p.p., adhesiv, nylon, adhesiv, p.p.,

adhesiv ... etc . ,

men adhesivet utelates ved hver tiende mellomfase mellom nylon og polypropylen.

Ekstrusjonskapasiteten, strekkingsforholdet, garnets endelige denier og pulseringsfrekvensen er som i eksempel 1. Den resulterende avstand mellom sekvensene innkodet ved hjelp av pulseringene, er 10 cm. Endelig krympes de delaminerte poly-propylenlagene ved oppvarming til l40°C.

Eksempel 3

Dette eksempel viser koding etter avslutning av ekstrudering. Strukturen fremstilt er overveiende som i eksempel 2, men med mindre avstand mellom segmentene.

Matrisen er prinsipielt som i de øvreige eksempler, men modifisert for fire komponenter fra fire forskjellige ekstrudere.

Komponentene er som følger:

a) nylon 6

b) nylon 11

c) polystyren og polymetakrylat blandet i forhold 50/50 i en planetskrueekstruder

d) polypropylen.

Alle komponenter har smelteindeks 1 i henhold til

ASTM D1238-62T, tilstand K.

Komponent c) velges for koding av adhesjon/dehesjon mens komponent d) velges for en kontinuerlig dehesjon. Under henvisning til fig. 6 er manifoldene tilpasset til å frembringe den følgende sekvens:

... d, a, c, b, c, a, d, a, c, b, c ... etc.

Etter ekstrudering, men før retningsorientering, valses båndene av lamellær konfigurasjon mellom et sett tannhjul, idet delingen mellom tennene er 3 mm. Herved vil separa-sjonslagene c) nedbrytes, mens de øvrige separasjonslag d) vil tåle behandlingen.

Deretter vris hvert bånd 1 omdreining/cm i en falsk-tvistprosess, mens oppvarmet til 190°C i en ovn. Sammensmelting vil deretter finne sted gjennom bruddstedene. Når båndet har forlatt falsk-tvistanordningen og mistet tvisten, orienteres hvert bånd i et forhold 2:1 og splittes til filamentstrukturer som etter varmekrymping ved ca. l60°C generelt vil ha den form som er vist på fig. 3-

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en fiber-filament-eller filmstruktur ved koekstrudering av flere båndliknende lag til en laminert, sammenhengende flerlags struktur og ved delvis adskillelse av de nevnte lag fra hverandre, karakterisert ved at den laminerte struktur kodes for adskillelse i på forhånd bestemte intervaller i lengderetningen av de båndliknende lag ved at man i strukturen før adskillelsen, utfører minst ett lag med usammenhengende bindeegenskaper enten ved avbrutt koekstrudering av slippmiddel og/eller bindemiddel eller koekstrudering av et sammenhengende lag som derpå gjøres usammenhengende når det gjelder bindeegenskapene.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at de nevnte kodede lag dannes i strukturen ved. først å koekstrudere et sammenhengende lag av et slippmiddel som er sprøtt i fast tilstand, hvoretter dette lag, etter størkning av slippmidlet, brytes opp med mellomrom og de to sammenstøtende lag bringes i kontakt med de nevnte soner og smeltes sammen i disse.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at de nevnte kodede lag fremstilles ved koekstrudering av et sammenhengende lag hvis bindende egenskaper forandres i intervallet ved kjemisk forandring frembrakt ved varierende eller avbrutt bestråling.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at når flere kodelag tildannes, anbringes det mellom dem lag som er beregnet på å danne sammenhengende svake bindelag.

5- Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at når flere kodelag tildannes, anbringes det mellom dem lag som er beregnet på å danne sammenhengende sterke bindelag.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at når flere kodelag tildannes, anbringes kodingene i sammenstøtende lag i flukt med hverandre.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at når det tildannes flere kodelag, er kodingene i sammenstøtende lag anbrakt i omvendt overensstemmelse.