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Flocken zur Herstellung samt- oder plüschartiger Stoffe
Zum Beflocken von Gegenständen zur Herstellung samt- oder plüschartiger Stoffe auf elektrostatischem Wege werden Flocken aus Natur-, halb-oder vollsynthetischen Fasern in grossem Umfang verwendet. Diese Flocken sind Fasern von je nach dem Verwendungszweck unterschiedlicher Länge. Die Flocken werden in der Regel aus Kabelsträngen geschnitten und anschliessend geöffnet und getrocknet. Um die Sprungfähigkeit der Flocken im elektrostatischen Feld zu erhöhen, ist vorgeschlagen worden, einer mindestens 65 C heissen Lösung, mit der die Flocken zum Öffnen behandelt werden, anorganische Kaliumsalze zuzusetzen.
Es wurde nun gefunden, dass die Flocken ein besonders vorteilhaftes Verhalten bei der Herstellung samt- oder plüschartiger Stoffe auf elektrostatischem Wege zeigen, wenn sie mit einer Imprägnierung versehen sind, die folgende Zusammensetzung hat : l. ein antielektrostatisches Mittel,
2. ein Zustatzstoff mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante, vorzugsweise ein solcher, der unter den Begriff eines Ferro- bzw. Seignette-Elektrikums fällt, und
3. ein Präparat zur Verbesserung der Rieselfähigkeit der Flocken, vorzugsweise Borsäure oder Natriumsulfat.
Der Begriff "Ferro- bzw. Seignette-Elektrikum" ist dem Buch von Herbert Sachse, Ferroelektrika, Springer Verlag 1956, I Einleitung, entnommen. In diesem Buch ist der erwähnte Begriff definiert und eingehend erläutert.
Die Flocken gemäss der Erfindung werden im elektrostatischen Feld sehr stark aufgeladen und richten sich senkrecht zur Achse des elektrischen Kraftfeldes aus. Dadurch nehmen die einzelnen Flockenfasern eine grosse Energie auf, so dass sie mit sehr hoher Geschwindigkeit in das Kleberbett geschossen werden.
Der in der Imprägnierung der Flocken enthaltene Zusatzstoff mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante ist zweckmässig ein Ferro- bzw. Seignette-Elektrikum mit einem Curiepunkt, der etwa bei Raumtemperatur liegt, da im allgemeinen die Beflockung bei Raumtemperaturen durchgeführt wird. Am Curiepunkt besitzen Ferro- bzw. Seignette-Elektrika eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante. Bevorzugt wird Natriumkaliumtartrat verwendet, das bei seinem bei 24 C liegenden Curiepunkt einen s-Wert von weit über 1000 besitzt. Durch Zugabe von z. B. Barium, Strontium-, Kalziumstannat oder-zirkonat ist es in an sich bekannter Weise möglich, die Curietemperatur zu beeinflussen und so auch andere Ferro- bzw. SeignetteElektrika auf die gewünschte Temperatur einzustellen.
Antielektrostatika, die im Sinne der Erfindung verwendet werden können, sind bereits beschrieben worden. Es können beispielsweise die Natriumsalze von Kondensationsprodukten aus Fettsäuren und Sarkosin, z. B. Ölsäuresarkosid, Phosphorsäureester oder anionaktive Polyvinylalkoholabkömmlinge oder zweckmässigerweise Mischungen dieser Stoffe verwendet werden. Andere Antistatika sind beispielsweise aus den
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bekannt.
Die angegebenen Präparate zur Verbesserung der Rieselfähigkeit der Flocken scheinen nicht nur als solche zu wirken, sondern die Sprungfähigkeit der Flocke noch merklich zu unterstützen.
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bei 0,5-2 o, des Gewichtes der Flocke.
Zur Herstellung samt- oder plüschartiger Stoffe durch Beflockung auf elektrostatischem Wege werden also die gemäss der Erfindung ausgebildeten Flocken verwendet, die mit einer Imprägnierung, enthaltend ein Antistatikum, einen Zusatzstoff mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante, vorzugsweise ein Ferro- bzw.
Seignette-Elektrikum und ein Präparat zur Verbesserung der Rieselfähigkeit, z. B. Borsäure oder Natriumsulfat, ausgerüstet sind. Es ist besonders zweckmässig, dass man bei diesem Verfahren Flocken verwendet, die erhalten werden, wenn a) ein Kabel bzw. eine Lunte aus Natur-, voll- oder halbsynthetischen Fäden bzw. Fasern nach Entfernen der Spinnpräparation mit der Lösung einer Mischung, bestehend aus einem Antistatikum, einem Zusatzstoff mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante und einem Präparat zur Verbesserung der Rieselfähig- keit, z. B. Borsäure oder Natriumsulfat, getränkt und dann nass oder trocken in an sich bekannter Weise zu Flocken geschnitten wird und die trockenen Flocken geöffnet werden, oder wenn
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b) ein Kabel bzw. eine Lunte aus Natur-, voll- oder halbsynthetischen Fäden bzw.
Fasern in an sich bekannter Weise zu Flocken geschnitten wird, die Flocken mit der Lösung des Antistatikums, des Zusatzstoffes mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante und einem Präparat zur Verbesserung der Rieselfähigkeit, z. B. Borsäure oder Natriumsulfat, versehen, von der überschüssigen Imprägnierlösung getrennt, getrocknet und geöffnet werden, oder wenn c) in an sich bekannter Weise geöffnete Flocken der gewünschten Länge mit der Imprägnierlösung des Antistatikums, des Zusatzstoffes mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante und dem Präparat zur Verbesserung der Rieselfähigkeit, z. B. Borsäure oder Natriumsulfat, besprüht und getrocknet werden.
Bevorzugt werden Flocken verwendet, die nach den Verfahren a oder b hergestellt sind.
Bei Durchführung des Verfahrens a kann ein von Spinnpräparation befreites und entfettete Kabelband durch einen Trog mit der Lösung der Sprungpräparation geführt werden, zweckmässig unter Spannung, damit gleichzeitig eine Fixierung der einzelnen Fäden erzielt wird. Die Lösung der Sprungpräparation kann auch auf das Kabelband aufgesprüht werden. Ein Überschuss der Lösung kann beispielsweise durch Abpressen, Abblasen oder Absaugen entfernt werden. Es muss so viel von der Lösung auf dem Kabelband verbleiben, dass nach Verdunsten des Lösungsmittels ein Überzug in Form eines Filmes von der angegebenen Stärke erhalten wird. Anschliessend wird der Kabelstrang nach üblichen Verfahren zur Flocke geschnitten und dieser weiter verarbeitet.
Wenn nach dem Verfahren b gearbeitet wird, kann so verfahren werden, dass die noch verbleibenden Reste des Netz- oder Waschmittels sowie der Spinnpräparation in einer Tränkzentrifuge von der Flocke heruntergewaschen werden und dann gleich anschliessend ohne Herausnahme aus der Zentrifuge mit der Imprägnierlösung behandelt werden. Das dabei einzustellende Flottenverhältnis kann klein sein. Es genügt beispielsweise ein Flottenverhältnis 1 : 5, so dass man ohne zusätzliche Präparierapparaturen wirtschaftlich arbeiten kann. Die Behandlung mit der Imprägnierlösung dauert etwa 5-20, vorzugsweise 10 min. Nach dieser Zeit wird die Tränklösung abzentrifugiert und die Flocke in an sich bekannter Weise getrocknet und geöffnet.
Die Imprägnierung auf den Flocken gemäss der Erfindung hat ein aussergewöhnlich gutes Feuchtigkeitshaltevermögen, und die Flocken haben bei der Durchführung der Beflockung von Gegenständen auf elektrostatischem Wege eine sehr gute Sprungfreudigkeit, die den vorbekannten Flocken überlegen ist. Die neuen Flocken sind weitgehend unempfindlich gegen Feuchtigkeitsunterschiede. Da fetthaltige Spinnpräparationen von der Flocke heruntergewaschen und durch keine neu aufgebrachten Fettkörper ersetzt sind, haften die Flocken sehr gut auf den beflockten Gegenständen. Auf Grund der hohen Sprungfreudigkeit und des guten Aneinandervorbeigleitens kann eine sehr hohe Flockendichte erzielt werden.
Die Durchführung der Beflockung von Gegenständen auf elektrostatischem Wege mit den Flocken gemäss der Erfindung kann in an sich bekannter Weise mit den üblichen Vorrichtungen durchgeführt werden. Die Länge und die Stärke der Flocken richten sich nach dem gewünschten Verwendungszweck. Allgemein werden Flocken mit einer Länge von etwa 0, 5 bis zu einigen mm verwendet.
Beispiel 1 : 1000 g gewaschene Nylon-6-Fasern 20 den, 3 mm, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 13% wurden mit 5000 g einer Lösung von 55 C vermischt, die 4, 5% eines anionaktiven Polyvinylalkoholabkömmlings, 2, 1% Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus einer Fettsäure und Sarkosin, 1, 6% Borsäure und 4, 8% Seignettesalz enthielt. Nach 10 min wurde bis zum ursprünglichen Gewicht von 1000 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet. Da die 13% Feuchtigkeit der eingesetzten Faser aus nichtentspanntem Wasser besteht, die Präparationslösung dagegen oberflächenaktiv ist, verbleibt beim Abzentrifugieren bis zum ursprünglichen Gewicht noch eine genügende Menge Präparationslösung auf der Faser.
Beispiel 2 : 1000 g gewaschene und getrocknete Flockenfasern 15 den, 3 mm, aus Polyacrylnitril wurden für die Dauer von 10 min mit einer Lösung von 55 C vermischt, die sich zusammensetzte aus 2, 9% eines anionaktiven Polyvinylalkoholabkömmlings, 2, 9% Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus einer Fettsäure und Sarkosin, 0, 94% Borsäure, 2, 85% Bariumtitanat, 0, 46% Barimstannat. Danach wurde auf 1100 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet.
Beispiel 3 : 1000 g gewaschene und getrocknete Flockenfasern, 3, 75 den, 1 mm, aus Kupfer-Reyon wurden mit 5000 g einer 50 C warmen Lösung vermischt, die folgende Bestandteile enthielt : 0, 06% Aminsalz eines hochmolekularen Phosphorsäureesters, 0, 09% einer Kombination eines Alkylsulfonate mit einem Fettsäurealkylolaminester, 0, 09% Borsäure und 0, 20% Kaliumnatriumtartrat. Nach 10 min wurde auf 1800 g abzentrifugiert. Die Flocken brauchten dann nur noch getrocknet zu werden. Ein Öffnen der Flocke brauchte nicht zu erfolgen, da dieselbe gut aufgetrennt war.
Beispiel 4 : 1000 g gewaschene Nylon-6-Fasern 20 den, 3 mm, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 13% wurden mit 5000 g einer Lösung von 55 C vermischt, die 3% Ölsäuresarkosid, 0, 5% Borsäure und 2% Kaliumnatriumtartrat enthielt. Nach 10 min wurde bis zum ursprünglichen Gewicht von 1000 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet. Da die 13% Feuchtigkeit der eingesetzten Faser aus nichtentspanntem Wasser bestehen, die Präparationslösung dagegen oberflächenaktiv ist, verbleibt beim Abzentrifugieren bis zum ursprünglichen Gewicht noch eine genügende Menge Präparationslösung auf der Faser.
Beispiel 5 : 1000 g gewaschene und getrocknete Flockenfasern 15 den, 3 mm, aus Polyacrylnitril wurden für die Dauer von 10 min mit einer Lösung von 55 C vermischt, die sich zusammensetzte aus 6% Öl-
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säuresarkosid, 0, 94% Borsäure, 2, 85% Bariumtitanat, 0, 46% Bariumstannat. Danach wurde auf 1100 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet.
Beispiel 6 : 1000 g gewaschene Polyacrylnitrilfasern 15 den, 3 mm, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 9, 5% wurden für die Dauer von 10 min mit einer Lösung von 55 C vermischt, die 2% Phosphorsäuretriäthylester, 2% Natriumsulfat und 4% Kaliumnatriumtartrat enthielt. Danach wurde auf 1035 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet.
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:säuresarkosid, 0, 09% Borsäure und 0, 20% Kaliumnatriumtartrat. Nach 10 min wurde auf 1800 g abzentrifugiert. Die Flocken brauchten dann nur noch getrocknet zu werden. Ein Öffnen der Flocke brauchte nicht zu erfolgen, da dieselbe gut aufgetrennt war.
Beispiel 8 : 1000 g gewaschene Nylon-6-Fasern 20 den, 3 mm, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 13% wurden mit einer Lösung von 55 C vermischt, die 3% Ölsäuresarkosid, 1, 5% Kaliumnatriumtartrat und 1, 5% Natriumsulfat enthielt. Nach 10 min wurde auf 960 g abzentrifugiert, die Flocke getrocknet und geöffnet.
In allen Fällen wurden gute, sprungfreudige, wenig gekrümmte Fasern mit einer guten Haftung im Kleber erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flocken zur Herstellung samt- oder plüschartiger Stoffe auf elektrostatischem Wege, gekennzeichnet durch eine Imprägnierung, die sich zusammensetzt aus einer Mischung eines Antistatikums, einem Zusatzstoff mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante, vorzugsweise einem Ferro- bzw. Seignette-Elektrikum, und einem Präparat zur Verbesserung der Rieselfähigkeit, vorzugsweise Borsäure oder Natriumsulfat.