Verfahren zur Herstellung von nichttextilen Flockerzeugnissen Die allgemeinen Prinzipien der Beflockungstechnik, mit der in spezifischer Weise die verschiedenartigsten Flächen- und Raumgebilde hergestellt werden können, sind seit einigen Jahren bekannt. Unter Beflocken ver steht man bekanntlich das Aufbringen von geschnitte nen Fasern auf eine Unterlage, die je nach dem be absichtigten Verwendungszweck jeweils besonders aus gewählt werden kann. Als Beflockungsunterlagen eig nen sich z. B. Papier, Kunststoff-Folien, Schaumstoffe und Gummiprofile.
Der Beflockungsprozess selbst kann beispielsweise nach vorheriger Präparation der Fasern nach dem elektrostatischen Verfahren durchgeführt werden, wobei die Verwendung eines auf die Unter lage aufgetragenen Beflockungsklebers, der auch eine Kleberfolie sein kann, den Fasern das bleibende Haft vermögen zur verwendeten Unterlage verleiht. Als Fa- serflock können grundsätzlich alle vollsynthetischen Fa sern, wie Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern usw., aber auch die halbsynthetischen Fasern aus vorgebilde ten Makromolekülen, wie z. B.
Viskosefasern, Kupfercellulosefasern, Celluloseacetatfasern, Eiweissfasern, verwendet werden.
Bei der Aufnahme der Produktion beflockter Er zeugnisse stellten sich jedoch sehr bald grosse Schwie rigkeiten ein. Die Gründe waren die bei solchen Flä chen- und Raumgebilden auftretenden Krater-, Leo parden - und anderen fehlerhaften Effekte, deren Ur sachen u. a. beim Faserflock selbst bzw. der Präzi sion, mit der er geschnitten wurde, vermutet wurden.
Die bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass sich als Flock, der durch Schneiden von Faserbündeln aus Spinnkabeln gewonnen wird, nur gerade und gleich mässig geschnittene Fasern völlig gleicher Länge eig nen. Ist eine völlig gleichmässige Schnittlänge nicht ge währleistet, so richten sich längere Flocken während des Beflockungsprozesses auf und wirken auf ihre Um- gebung wie ein Blitzableiter. Es entsteht in der Nähe der aufgerichteten längeren Flocken eine elektrisch neu trale Zone, in der keine weitere Flocke mehr einge schossen werden kann. Hierdurch kommt es zur so genannten Kraterbildung. Aus diesem Grunde war es auch unumgänglich, die unvermeidlich anfallenden über langen Fasern von dem zum Einsatz gelangenden Flock- material abzutrennen.
Damit sich die Fasern ohne Störungen entlang der Stromlinien bewegen können und senkrecht auf das zu beflockende Grundmaterial auftreffen, war es bisher ebenfalls als notwendig erachtet worden, dass sie nahezu gestreckt sind. Aus dieser letzten Forderung leitet sich das bisher in der Technik streng beachtete Prinzip ab, zur Herstellung von Flock-Erzeugnissen nur Faser- Flocks zu verwenden, die aus endlosen, nichttextuier- ten Fäden hergestellt sind.
Völlig unerwartet wurde nun gefunden, dass man alle die bisher hergestellten verschiedenartigsten nicht textilen Flockerzeugnisse durch elektrostatisches oder elektrostatisch-mechanisches Beflocken zwei- oder drei dimensionaler nichttextiler Substrate in einwandfreier Qualität herstellen kann, indem man erfindungsgemäss als Flock bereits gekräuselte synthetische Fasern ver wendet und diese mittels adhäsiver Bindemittel auf dem Substrat verankert.
Unter synthetischen Fasern werden hierbei so wohl die vollsynthetisch als auch die durch chemische Reaktion an vorgebildeten Makromoleklüen hergestell ten Faserstoffe verstanden. Unter textuierten Fasern werden Fasern verstanden, deren physikalische Eigen schaften im Laufe des Spinnverfahrens oder durch thermische und/oder mechanische Nachbehandlung ver ändert worden sind (vgl. Koch-Satlow Grosses Textil- Lexikon , Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart (1966), Bd. 2, Seiten 487 bis 494).
Die textuierten Fasern können je nach dem Ver wendungszweck der Flockerzeugnisse, wie üblich, in Stapellängen von 0,3 bis 12 mm, vorzugsweise 1 bis 6 mm (Länge der gestreckten Fasern), und Titern von etwa 3,5 bis 20 den verarbeitet werden. Des gleichen ist es wie bei den bisher verwendeten nicht texturierten Fasern möglich, die Beflockung nicht nur mit Hilfe eines elektrostatischen Feldes, sondern auch nach kombiniert-elektro-statisch-mechanischen Verfah ren vorzunehmen.
Der hierbei zu erzielende Effekt ist um so über raschender, als texturierte Fasern, die durch Schnei den texturierter Spinnkabel entstehen, eine hohe Bau- schigkeit aufweisen und ihre sehr komplexe Struktur sie an sich für die Beflockungstechnik nach den bis herigen Ergebnissen des Standes der Technik unge eignet erscheinen liesse.
Zusammenfassend lassen sich bei der Verwendung texturierter synthetischer Fasern, als Beflockungsma- terialien zur Herstellung von Flockerzeugnisse folgende Vorteile erzielen: Fehlerhafte Effekte, wie Krater- und Leoparden effekte, treten bei den Fertigerzeugnissen nicht mehr auf; das bisher unvermeidliche Aussieben von überlan gen Fasern vor dem Beflockungsvorgang kann entfal len; wichtige Eigenschaften, die die Gebrauchstüchtig keit der Fertigerzeugnisse betreffen, können erheblich verbessert werden; letztlich wird auch für den in der Chemiefaser-Industrie sehr jungen Zweig der texturier ten Garne ein weiteres Anwendungsgebiet erschlossen.
<I>Beispiel 1</I> Ein nach dem Falschdraht-Verfahren in üblicher Weise hergestelltes torsionsgekräuseltes Polyäthylenglykolterephthalat-Fadenkabel mit einem Gesamttiter von 5 Millionen den (Einzel fadentiter 5 den, Kräuselkontraktion 20 bis 25 %) wurde in 0,3 bis 0,5 mm lange Fasern geschnitten. Das Ma terial wurde nicht von anfallenden überlangen Fasern ausgesiebt. In einem Kessel wurden dann die Fasern einer Präparation unterworfen. Als Präparationsmittel diente LEOMIN KP (Farbwerke Hoechst AG), be stehend aus 33 Gew. % Stearyl-Triäthylentetramin, 54,4 Gew.% Wasser, 1,5 Gew.% Butanol, 7,0 Gew.% Salze und 4,0 Gew. % stearinsaures Natrium. Die Konzen tration des Präparationsmittels in der wässrigen Flotte betrug 20 g/l Wasser. Weiterhin wurden noch 15 g/1 Wasser Kochsalz zugesetzt.
Der pH-Wert der wässri gen Lösung betrug 7 bis 7,5. Nach dem Abschleudern wurde das so präparierte Material bei 60 bis 80 C in einem Trockenofen getrocknet und anschliessend in einer Klimakammer 24 Stunden lang bei einer Tem peratur von 20 C und 65 % rel. Luftfeuchtigkeit kli matisiert. Der danach gemessene Oberflächenwider stand, gemessen mit einem Multimegohmmeter, lag in dem für die weitere Verarbeitung besonders günstigen Bereich von 0,02.10s-0,06.10\' Ohm. Das Faserma terial wurde auf einer Rüttelmaschine aufgelockert und war danach für die Beflockung einsatzfähig.
Als Beflockungsunterlage wurde ein als Kraftfahr zeug- Fensterscheibenführungselement dienendes Gum miprofil verwendet, das in einer Dichte von etwa 30 g Faserflock/m' elektrostatisch beflockt wurde. Der zur bleibenden Haftung der Flockfasern vorher in üblicher Weise auf die Unterlage aufgetragene Beflockungskle- ber war nach folgender Rezeptur hergestellt worden:
EMI0002.0009
100 <SEP> Gew.-Teile <SEP> ACRAFLOC <SEP> LU
<tb> (ein <SEP> Polyester, <SEP> hergestellt <SEP> von <SEP> den <SEP> Farbenfabriken
<tb> Bayer <SEP> AG)
<tb> 60 <SEP> Gew.-Teile <SEP> IMPRAFIX <SEP> BE
<tb> (eine <SEP> als <SEP> Beschleuniger <SEP> dienende <SEP> 10%ige <SEP> Lösung
<tb> eines <SEP> organischen <SEP> Stickstoffderivats <SEP> in <SEP> Kombina tion <SEP> mit <SEP> einer <SEP> organischen <SEP> Metallverbindung <SEP> in
<tb> Äthylenchlorid/Äthylacetat. <SEP> Hersteller: <SEP> Farben fabriken <SEP> Bayer <SEP> AG)
<tb> 60 <SEP> Gew.-Teile <SEP> IMPRAFIX <SEP> TH
<tb> (eine <SEP> als <SEP> Vernetzer <SEP> dienende <SEP> 75 <SEP> % <SEP> ige <SEP> Lösung <SEP> ei nes <SEP> polyfunktionellen <SEP> aromatischen <SEP> Isocyanats <SEP> in
<tb> Äthylacetat. <SEP> Hersteller:
<SEP> Farbenfabriken <SEP> Bayer <SEP> AG)
<tb> 75 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Methylenchlorid
<tb> 75 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Benzol Nach der Trocknung in einem Trockenkanal besass das so beflockte Gummiprofil im Vergleich zu einem mit nichttextuierten Polyäthylenglykolterephthalat-Fasern beflockten Gummiprofil eine wesentlich weichere und mehr federnde Oberfläche. Dadurch wird bewirkt, dass die Stösse und Schwingungen der Scheiben besser ge dämpft werden.
<I>Beispiel 2</I> Ein nach dem Falschdraht-Verfahren in üblicher Weise hergestelltes torsionsgekräuseltes Polyamid 66- Fadenkabel mit einem Gesamttiter von 5 Millionen den (Einzelfadentiter 3,4 den, Kräuselkonkraktion 18 bis 20 %) wird in 0,3 bis 0,5 mm lange Fasern geschnitten. Die anschliessende Präparierung, Trocknung und Kli matisierung der Fasern wurde analog Beispiel 1 durch geführt.
Elektrostatisch beflockt wurde eine PVC-Folie. Die Dichte des aufgetragenen Faserflocks betrug 30 g/m2. Der vorher in üblicher Weise auf die Unterlage aufge tragene Beflockungskleber war nach folgender Rezep tur hergestellt worden:
EMI0002.0013
100 <SEP> Gew.-Teile <SEP> ACRAFLOC <SEP> LD
<tb> (30 <SEP> % <SEP> ige <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> isocyanatmodifizierten <SEP> Poly esters. <SEP> Hersteller: <SEP> Farbenfabriken <SEP> Bayer <SEP> AG)
<tb> 5 <SEP> Gew.-Teile <SEP> IMPRAFIX <SEP> TH
<tb> (Vernetzer <SEP> auf <SEP> Basis <SEP> eines <SEP> polyfunktionellen <SEP> aro matischen <SEP> Isocyanats. <SEP> Hersteller: <SEP> Farbenfabriken
<tb> Bayer <SEP> AG)
<tb> 5 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Haftvermittler <SEP> TN
<tb> (70 <SEP> % <SEP> ige, <SEP> mässigviskose <SEP> Polyester-Lösung <SEP> in <SEP> Äthyl acetat-Methylenchlorid. <SEP> Hersteller:
<SEP> Farbenfabriken
<tb> Bayer <SEP> AG) Trotz der niedrigen Flockeinsatzmenge wurde eine optisch dichte Oberfläche von gleichmässiger Beschaf fenheit, also ohne Leoparden- und Kratereffekte, er zielt.