Verfahren zum Herstellen nichtgewebtem Textilmaterial Die Erfindung bezweckt, ein nichtgewebtes Textil material zu schaffen, das hinsichtlich Weichheit, Griff und Festigkeit einem in üblicher Weise, d. h. durch Spinnen und Weben, hergestellten Textilmaterial ähn lich ist.
Nichtgewebte Textilmaterialien sind in den verschie- densten Ausführungen bekannt. üblich ist beispielsweise die Herstellung von Vliesstoffen durch Imprägnieren eines Vlieses aus Textilfasern mit einem Bindemittel. Man hat auch schon verschiedentlich versucht, für die Herstellung von nichtgewebtem Flächenmaterial Papier fasern zu verwenden, weil diese wesentlich billiger sind als Textilfasern. Dabei ist in der Regel eine Verstärkung, z.<B>B.</B> mit Kunststoffen und/oder Textilfasermaterial, er forderlich, wobei es schwierig ist,
textilähnliche Eigen schaften des Produktes zu erzielen.
Aus den schwedischen Patentschriften Nrn. 178 645 oder 178 646 ist es beispielsweise bekannt, mehrere Schichten aus Tissue- oder Vliespapier mit Hilfe eines Netzes aus z. B. Nylondrähten zu einem Textilersatz- material zu vereinigen. Ein solches Material hat zwar eine grössere Festigkeit als Tissuepapier allein, es be sitzt jedoch im übrigen die Steifheit und 'das pras selnde Geräusch von Papier.
Nach den schwedischen Patentschriften Nrn. <B>199</B> 787 und 205 231 kann man ein textilähnliches Material aus einem mit Plastisol oder Organosol imprägnierten Tissuepapier herstellen. Das Plastisol oder Organosol besteht dabei aus einem Vinylharz, das mit einem Weich macher ohne Anwesenheit von Wasser gemischt worden ist.
Man erhält so eine sehr hochviskose Kunststoff- mischung, und die eingebrachte Kunststoffmenge ist sehr gross, z. B. bis zum Achtfachen des Gewichtes der Papierfasern, so dass das Material die Biegsamkeit und Schwere des Kunststoffmaterials und einen kunst stoffähnlichen Griff erhält und sich z.<B>B.</B> für Bettlaken und Kleidungsstücke nicht eignet. Zudem ist die Fe- stigkeit eines solchen Materials trotz der grossen Kunst stoffmenge für die meisten Textilzwecke ungenügend, weil durch Wärmehärtung von Vinylharz und Weich macher erzeugte Kunststoffbindemittel eine sehr schlechte innere Festigkeit besitzen.
Auch ergibt das Wärmehärtungsverfahren bei diesen grossen Kunststoff mengen geringe Herstellungsgeschwindigkeiten und da mit ein auch hinsichtlich seiner Gestehungskosten un vorteilhaftes Material.
Um eine höhere Festigkeit, eine geringere Kunst stoffmenge und damit einen weniger kunststoffähnlichen oder papierartigen und mehr textilen Griff des Ma terials sowie eine geringere Gesamtstärke und Schwere des Materials zu erzielen, so dass das Material atmungs fähiger, leichter und kühler beim Tragen wird, muss ein völlig anderes Verfahren als die in den genannten Patenten beschriebenen angewandt werden.
Es ist bekannt, dass Papierfasern aus Zellulose, die mit Wasser in Berührung kommen, quellen und hydra tisiert werden. Wenn die Faser dann getrocknet wird, wird sie steif und liefert damit ein Material mit hoher Steifheit und grosser Neigung zum Prasseln. Dem kann bei der Herstellung von Papier auf nassem Wege da durch entgegengewirkt werden, dass das Papier auf me chanischem Wege durch Kreppen wieder weich gemacht wird.
Ein solches gekrepptes Papier, ein sogenanntes Tissue- oder Vliespapier, verliert beim Nassmachen mit Wasser erneut seine Kreppung und wird beim Trocknen erneut steif und neigt zum Prasseln. Daher war es bis her nicht möglich, Kombinationen zwischen in Wasser dispergiertem Kunststoff und gekrepptem Tissuepapier herzustellen, ohne dass eine bedeutende Versteifung auf trat.
Es ist auch bekannt, dass, wenn Fasermaterial, z.<B>B.</B> ein gekrepptes Tissuepapier, mit einer hohen Kunst stoffmenge imprägniert wird, dieses Kunststoffmaterial die einzelnen Fasern miteinander verbindet und die Be- wegungsmöglichkeit der einzelnen Fasern dadurch be grenzt, was eine erhebliche Versteifung des imprägnier ten Materials mit sich bringt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Her stellung von nichtgewebtem Textilmaterial, dadurch ge kennzeichnet, dass man ein Textilfaservlies mit einer wässrigen Dispersion eines klebfähigen Kunststoff-Ela- stomers imprägniert oder überzieht, so dass eine kleb fähige Schicht gebildet wird, dass man das Wasser aus der aufgebrachten Dispersion mindestens teilweise ent fernt und dass man dann auf mindestens eine Seite des Textilfaservlieses eine Deckschicht aus dehnbarem Tissuepapier oder aus Zellulose- oder Kunststoffasern aufbringt und die Deckschicht bzw.
Deckschichten mit dem Textilfaservlies zusammenpresst.
Es sind allerdings auch schon Verfahren bekannt geworden, nach welchen ein Textilersatzmaterial aus einem Textilfaservlies und einer Papierfaserschicht her gestellt wird. Ein Hauptunterschied zwischen diesen be kannten Verfahren und dem erfindungsgemässen Ver fahren besteht darin, dass in den bekannten Verfahren sowohl das Textilfaservlies als auch die Papierfaser schicht - in der Regel gemeinsam - imprägniert wer den, während im erfindungsgemässen Verfahren nur das Textilfaservlies mit einer Dispersion imprägniert bzw. überzogen wird und aus der Dispersion das Wasser teilweise oder ganz entfernt wird, bevor die Deckschicht bzw. Deckschichten aufgebracht werden.
Deshalb ist es im erfindungsgemässen Verfahren möglich, als Deck schicht dehnbares Tissuepapier zu verwenden, ohne das selbe durch das Wasser der Dispersion zu versteifen. Nach der französischen Patentschrift Nr. 1 381404 wird ein Faservlies mit wenigstens einer Lage Papier verbunden, wobei die beiden Schichten mit Bindemittel imprägniert werden, vorzugsweise gemeinsam, d. h. nach ihrem Zusammenbringen. Da auch die Papierschicht imprägniert wird, ist das so hergestellte Material steif und kaum atmungsfähig.
Um die Menge des Binde mittels nicht zu gross werden zu lassen, wird dieses in Form einer Dispersion eingebracht; daher kann man als Papierschicht kein dehnbares Tissue- oder Krepp- Papier verwenden, weil dieses .durch das Wasser der Dispersion noch mehr versteift bzw, die Kreppung zer stört würde. Zwar könnte man anstelle der Dispersion eine Lösung des Bindemittels in einem geeigneten Lö sungsmittel verwenden; das Arbeiten mit solchen - oft feuergefährlichen und/oder giftigen - Lösungsmitteln ist jedoch teuer und umständlich.
Nach der .schweizeri schen Patentschrift Nr. 371 079 wird ein Textilfaser- vlies mit Bindemittel behandelt und mit einer Papier faserschicht versehen, worauf zur Verfestigung und Ver bindung der Schichten erhitzt bzw. getrocknet wird. Vor dem Verfestigen und Trocknen muss das Bindemittel natürlich noch flüssig sein, so dass es in die Papier faserschicht eindringt und diese versteift. Zudem wird zweckmässig auch hier, aus den schon erläuterten Grün den, das Bindemittel in einer Dispersion aufgebracht, wodurch die erfolgreiche Verwendung von Tissuepapier verunmöglicht und die Papierfasern zusätzlich versteift werden.
Im erfindungsgemässen Verfahren können dadurch, dass das Wasser aus der auf das Textilfaservlies auf gebrachten Dispersion mindestens teilweise entfernt wird, bevor die Deckschicht bzw. Deckschichten auf gebracht werden, die geschilderten Nachteile vermieden werden. Zudem wird hier als Bindemittel ein kleb fähiges Kunststoff-Elastomer verwendet, so dass nach dem Zusammenbringen der Schichten kein Erhitzen er forderlich ist, vielmehr das einfache Zusammenpressen genügt.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des er findungsgemässen Verfahrens näher erläutert. Vorzugsweise wird ein Textilfaservlies mit einer wäss- rigen Dispersion eines klebrigen Kunststoff-Elastomers vom Typ weichgemachten Gummilatex, Polyisobutylen, Polyvinylester, Polyacrylester oder gleichwertigem Poly- merderivat imprägniert oder überzogen, so dass eine klebrige Schicht gebildet wird, die dann auf der einen Seite oder auf beiden Seiten durch Zusammenpressen z.
B. mit dehnbarem Tissuepapier, vorzugsweise vom Krepptyp mit einem Kreppungsgrad von l0-50 % be deckt wird, wobei das Wasser aus der aufgebrachten Dispersion vor dem Zusammenpressen mit dem ge nannten Tissuepapier oder aufgebrachten Fasern ent fernt wird, um ein Quellen der Zellulosefasern zu ver hindern. Dadurch, dass man mit einer Kunststoffdisper sion auf Wasserbasis arbeitet, kann man eine sehr nied rige Viskosität erhalten, so dass es möglich ist, die auf gebrachte Kunststoffmenge innerhalb von sehr weiten Grenzen frei zu wählen. Der Kunststoff ist vorzugs weise im getrockneten Zustand ein stark weichgemach tes Elastomer mit hoher Klebfähigkeit.
Die stark kleb rige Faservliesschicht, in der die Fasern gleichzeitig zu einem sehr durchlässigen und unerhört starken Ma terial zusammengebunden sein können, kann zweck mässig in kaltem Zustand dadurch mit Deckschichten kombiniert werden, dass auf beiden Seiten ein gekrepp- tes Tissuepapier durch Zusammenpressen in einer Wal zenpresse aufgebracht wird.
Durch dieses Verfahren können die Kunststoffmen gen auf 15-20 g/m2 herabgesetzt werden gegenüber Kunststoffmengen von 80-150 g!m= bei vorbekannten, für Textilzwecke verwendeten Kombinationen von Kunststoff und Papier. Infolge der grossen Auswahl an Kunststoffsubstanzen auf Wasserdispersionsbasis kann eine Kunststoffdispersion gewählt werden, die bei diesen geringen Applikationsmengen eine grössere Festigkeit ergibt als die grössere, bei bekannten Verfahren ange wandte Kunststoffmengc, wobei man an bestimmte Ty pen von Kunststoff gebunden war.
Durch die adhäsiven Eigenschaften des Kunststoffs und die Herabsetzung des Wassergehaltes vor dem Zu sammenbringen mit dem gekreppten Tissuepapier wird das Quellen und Versteifen der Zellulose verhindert. Der Kreppungsgrad des Papiers wird ebenfalls nicht ver ändert, was mit Rücksicht auf die verbleibende Weich heit des Papiers selbst wichtig ist.
Im Augenblick des Zusammenbringens kann die klebrige Bindeschicht au sserdem so fest sein, dass ein stärkeres Eindringen von Kunststoff zwischen die einzelnen Papierfasern des Tis- suepapiers nicht erfolgen und dort eine Beschränkung der Beweglichkeit der einzelnen Fasern und somit eine Versteifung des endgültigen Produktes vermieden wer den kann.
Gemäss einer Abänderung kann das aufgebrachte deckende Tissuepapier auf der einen Seite oder auf beiden Seiten der klebrigen Faservliesschicht durch auf geblasene oder in anderer Weise aufgebrachte und mit der klebrigen Schicht zusammengepresste Fasern aus Zellulose oder synthetischem Material ersetzt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele illustriert. Dabei wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die Fig. 1-3 schematisch drei für die Durchführupg des Verfahrens geeignete Vorrichtungen zeigen.
<I>Beispiel 1</I> Eine Bahn eines einschichtigen Textilfaservlieses a, welches ein Parallel- oder ein Wirrfaservlies sein kann, aus Fasern von Rayon, Baumwolle, Nylon oder anderem Material und mit einem Flächengewicht von 10-40 g/m2, wird mit einem adhäsiven Elastomer in Form einer Was serdispersion in einem Behälter bi imprägniert. Das Elastomer kann z.
B. die folgende Zusammensetzung besitzen: Naturgummilatex (60 %ige Wasserdispersion) 20 Li ter, Petroleumharz (50 %ige Wasserdispersion) 12 Li ter, Dioctylphthalat (50 %ige Wasserdispersion) 20 Li ter, Antioxydationsmittel vom Typ 2,2'-Dihydroxy-3,3'- di-(a-methylcyclo-hexyl)-5,5'-dimethylydiphenyl-methan, entsprechend 2 % der Menge an trockenem Naturgummi.
Als Petroleumharz ist bei den Versuchen eine Pic- copale A-20 -Dispersion der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation verwendet worden.
Die Faservliesbahn wird dadurch imprägniert, dass die Kunststoffdispersion mit der Walze b aufgebracht und der überschuss darauf mittels einer Luftrakel ent fernt wird, oder aber, wie durch Fig. 1 illustriert wird, dadurch, dass die Materialbahn in die Kunststoffdisper sion eingetaucht und der überschuss dadurch wegge- presst wird, dass das Faservlies zwischen einer Stahl walze und einer Gummiwalze c gepresst wird.
Die auf genommene Menge soll für ein Faservlies mit 15 g/m' etwa l5-20 g/m' betragen, gerechnet nach der Menge getrockneten klebfähigen Kunststoffmaterials.
Das Wasser der aufgebrachten Dispersion wird dar auf in einem Trocknungsofen d weggetrocknet, worauf das klebrige, mit Kunststoffelastomer imprägnierte Fa- servlies mit zwei gekreppten Tissuepapieren, z. B. von 10-30 g/m2, und einem Kreppungsgrad von 10-50 9ö, zusammengepresst (laminiert) wird. Eine gekreppte Tis- suebahn e bzw. f wird auf jede Seite der klebfähigen Mittelschicht aufgebracht.
Das Zusammenpressen erfolgt in einer Walzenpresse zwischen einer Stahlwalze g und einer Gummiwalze h. Das fertige Material wird bei i aufgerollt.
<I>Beispiel 2</I> In diesem Fall wird eine Faservliesbahn a in glei cher Weise wie oben im Beispiel 1 beschrieben im prägniert und in gleicher Weise getrocknet. Auf die Oberfläche der klebrigen Mittelschicht werden entwe der durch Aufblasen oder durch Karden Papier- oder Textilfasern e1 bis zu einem Flächengewicht von z. B. 10-15 g/m2 aufgebracht.
Das Aufbringen kann ent weder auf der einen Seite der klebrigen Mittelschicht erfolgen, während die andere Seite mit einem dünnen gekreppten Tissuepapier f (Fig. 2) bedeckt wird, oder auf beiden Seiten (siehe e1 und f1 in Fig. 3) der klebrigen Mittelschicht. Das Zusammenpressen des La- minates erfolgt hier ebenso wie im Beispiel 1 durch Durchlaufen durch eine Walzenpresse, die aus einer Gummiwalze g und einer Stahlwalze h besteht, worauf das Material bei i aufgerollt wird.
Method of manufacturing non-woven textile material The object of the invention is to provide a non-woven textile material which, in terms of softness, hand and strength, has a conventional, i.e. H. textile material produced by spinning and weaving is similar.
Nonwoven textile materials are known in the most varied of designs. For example, it is common to produce nonwovens by impregnating a nonwoven made of textile fibers with a binder. Attempts have also been made on various occasions to use paper fibers for the production of nonwoven sheet material, because these are much cheaper than textile fibers. Reinforcement, e.g. with plastics and / or textile fiber material, is usually necessary, although it is difficult to
to achieve textile-like properties of the product.
From the Swedish patent specification no. 178 645 or 178 646 it is known, for example, to make several layers of tissue or non-woven paper with the aid of a network of e.g. B. to combine nylon wires into a textile substitute material. Such a material has a greater strength than tissue paper alone, but it is also the stiffness and 'the crackling noise of paper.
According to the Swedish Patent Nos. 199 787 and 205 231, a textile-like material can be produced from tissue paper impregnated with plastisol or organosol. The plastisol or organosol consists of a vinyl resin that has been mixed with a plasticizer without the presence of water.
This gives a very highly viscous plastic mixture, and the amount of plastic introduced is very large, e.g. B. up to eight times the weight of the paper fibers, so that the material has the flexibility and weight of the plastic material and a plastic-like handle and is, for example, not suitable for sheets and items of clothing. In addition, despite the large amount of plastic, the strength of such a material is insufficient for most textile purposes, because plastic binders produced by thermosetting vinyl resin and plasticizers have very poor internal strength.
In the case of these large amounts of plastic, the heat curing process also results in low production speeds and therefore a material which is also un advantageous in terms of its production costs.
In order to achieve a higher strength, a lower amount of plastic and thus a less plastic-like or paper-like and more textile feel of the material as well as a lower overall thickness and weight of the material so that the material is more breathable, lighter and cooler to wear, a completely different methods than those described in the patents mentioned can be used.
It is known that cellulose paper fibers that come into contact with water swell and become hydrated. When the fiber is then dried, it becomes stiff and thus provides a material with high stiffness and a great tendency to patter. This can be counteracted when producing paper by wet means that the paper is made soft again mechanically by creping.
Such creped paper, a so-called tissue or fleece paper, loses its creping again when it is wetted with water and becomes stiff again when it dries and tends to patter. Therefore, it has not heretofore been possible to make combinations between water-dispersed plastic and creped tissue paper without significant stiffening occurring.
It is also known that when fiber material, for example a creped tissue paper, is impregnated with a large amount of plastic, this plastic material connects the individual fibers to one another and thereby enables the individual fibers to move borders, which brings a considerable stiffening of the impregnated material with it.
The invention relates to a method for producing non-woven textile material, characterized in that a textile fiber fleece is impregnated or coated with an aqueous dispersion of an adhesive plastic elastomer, so that an adhesive layer is formed that the water is removed the applied dispersion is at least partially removed and that a cover layer made of stretchable tissue paper or cellulose or plastic fibers is then applied to at least one side of the textile fiber fleece and the cover layer or
Cover layers are pressed together with the textile fiber fleece.
However, methods have also become known according to which a textile substitute material is made from a textile fiber fleece and a paper fiber layer. A main difference between these known methods and the inventive method is that in the known method both the textile fiber fleece and the paper fiber layer - usually together - impregnated, while in the inventive method only the textile fiber fleece is impregnated with a dispersion or is coated and some or all of the water is removed from the dispersion before the top layer or top layers are applied.
It is therefore possible in the process according to the invention to use stretchable tissue paper as the top layer without stiffening the same by the water in the dispersion. According to French patent specification No. 1,381,404, a fiber fleece is bonded to at least one layer of paper, the two layers being impregnated with binding agent, preferably together, i.e. H. after bringing them together. Since the paper layer is also impregnated, the material produced in this way is stiff and hardly breathable.
In order not to let the amount of binding agent become too large, it is introduced in the form of a dispersion; therefore you cannot use stretchable tissue or crepe paper as the paper layer, because this would stiffen even more or the creping would be destroyed by the water in the dispersion. It is true that a solution of the binder in a suitable solvent could be used instead of the dispersion; Working with such solvents, which are often flammable and / or toxic, is expensive and cumbersome.
According to Swiss patent specification no. 371 079, a textile fiber fleece is treated with binding agent and provided with a paper fiber layer, whereupon the layers are heated or dried to solidify and bond. Before solidifying and drying, the binding agent must of course still be liquid so that it penetrates the paper fiber layer and stiffens it. In addition, for the reasons already explained, the binder is expediently applied in a dispersion, which makes the successful use of tissue paper impossible and the paper fibers are additionally stiffened.
In the method according to the invention, the disadvantages outlined can be avoided by at least partially removing the water from the dispersion applied to the textile fiber fleece before the outer layer or outer layers are applied. In addition, an adhesive plastic elastomer is used here as a binding agent, so that after the layers have been brought together, no heating is required, rather simple pressing is sufficient.
Embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below. Preferably, a textile fiber fleece is impregnated or coated with an aqueous dispersion of a sticky plastic elastomer of the plasticized rubber latex, polyisobutylene, polyvinyl ester, polyacrylic ester or equivalent polymer derivative type, so that a sticky layer is formed which is then on one side or on top both sides by pressing z.
B. with stretchable tissue paper, preferably of the crepe type with a creping degree of l0-50% be covered, the water from the applied dispersion before pressing with the tissue paper or applied fibers is removed ent to ver swelling of the cellulose fibers prevent. By working with a water-based plastic dispersion, a very low viscosity can be obtained, so that it is possible to freely choose the amount of plastic applied within very wide limits. The plastic is preferably, in the dried state, a highly plasticized elastomer with high adhesiveness.
The very sticky fiber fleece layer, in which the fibers can be bound together to form a very permeable and incredibly strong material, can be combined with cover layers in a cold state by using a creped tissue paper on both sides by pressing them together in a whale Zen press is applied.
With this method, the amount of plastic can be reduced to 15-20 g / m2 compared to plastic amounts of 80-150 g! M = with previously known combinations of plastic and paper used for textile purposes. As a result of the large selection of plastic substances based on water dispersion, a plastic dispersion can be selected which, with these small application amounts, gives greater strength than the larger amount of plastic used in known processes, whereby one was bound to certain types of plastic.
The adhesive properties of the plastic and the reduction in the water content before it is brought together with the creped tissue paper prevents the cellulose from swelling and stiffening. The degree of creping of the paper is also not changed, which is important in view of the remaining softness of the paper itself.
At the moment of bringing them together, the sticky binding layer can also be so strong that stronger penetration of plastic between the individual paper fibers of the tissue paper does not take place and there a restriction of the mobility of the individual fibers and thus a stiffening of the final product can be avoided .
According to one modification, the applied covering tissue paper can be replaced on one side or on both sides of the tacky fiber fleece layer by fibers made of cellulose or synthetic material which are blown or applied in another way and compressed with the tacky layer.
The method according to the invention is illustrated using the following exemplary embodiments. Reference is made to the drawings, in which FIGS. 1-3 schematically show three devices suitable for carrying out the method.
<I> Example 1 </I> A web of a single-layer textile fiber fleece a, which can be a parallel or a random fiber fleece, made of fibers of rayon, cotton, nylon or other material and with a basis weight of 10-40 g / m2 Impregnated with an adhesive elastomer in the form of a water dispersion in a container bi. The elastomer can e.g.
B. have the following composition: natural rubber latex (60% water dispersion) 20 liters, petroleum resin (50% water dispersion) 12 liters, dioctyl phthalate (50% water dispersion) 20 liters, antioxidants of the 2,2'-dihydroxy type 3,3'-di- (a-methylcyclo-hexyl) -5,5'-dimethylydiphenyl-methane, corresponding to 2% of the amount of dry natural rubber.
A Piccopale A-20 dispersion from Pennsylvania Industrial Chemical Corporation was used as the petroleum resin in the experiments.
The nonwoven web is impregnated by applying the plastic dispersion with roller b and removing the excess by means of an air knife, or, as illustrated by FIG. 1, by dipping the web of material into the plastic dispersion and thereby removing the excess is pressed away that the fiber fleece is pressed between a steel roller and a rubber roller c.
The amount absorbed for a non-woven fabric with 15 g / m 'should be about 15-20 g / m', calculated according to the amount of dried adhesive plastic material.
The water of the applied dispersion is then dried off in a drying oven d, whereupon the sticky fiber nonwoven impregnated with plastic elastomer is covered with two creped tissue papers, e.g. B. from 10-30 g / m2, and a creping degree of 10-50 90, is pressed (laminated). A creped tissue web e or f is applied to each side of the adhesive middle layer.
The compression takes place in a roller press between a steel roller g and a rubber roller h. The finished material is rolled up at i.
<I> Example 2 </I> In this case, a nonwoven web a is impregnated in the same manner as described above in Example 1 and dried in the same manner. On the surface of the sticky middle layer either by inflating or carding paper or textile fibers e1 up to a basis weight of z. B. 10-15 g / m2 applied.
The application can be done either on one side of the sticky middle layer, while the other side is covered with a thin creped tissue paper f (Fig. 2), or on both sides (see e1 and f1 in Fig. 3) of the sticky middle layer. As in Example 1, the laminate is compressed by passing it through a roller press consisting of a rubber roller g and a steel roller h, whereupon the material is rolled up at i.