DD148355A1

DD148355A1 - Verfahren zur impraegnierung von nadelfilz

Info

Publication number: DD148355A1
Application number: DD21801179A
Authority: DD
Inventors: Frans Steffers; Gerhard Haeussler; Rosemarie Schoene; Hans Muenzberg; Guenter Zahl; Fred Krause
Original assignee: Frans Steffers; Gerhard Haeussler; Rosemarie Schoene; Hans Muenzberg; Guenter Zahl; Fred Krause
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-05-20

Abstract

Nach dem erfindungsgemaeszen Verfahren zur Impraegnierung von Nadelfilz wird eine Mischung, bestehend aus 45 bis 55% eines Latex mit einem Butadiengehalt von unter 48 Gew.T. und 45 bis 55% eines Latex mit einem Butadiengehalt ueber 48 Gew.T. als Impraegniermittel verwendet, wobei ein Latex funktionelle Carboxylgruppen enthaelt und der andere keine. Der Mischung werden gegebenenfalls 1 bis 10% der waeszrigen Loesung eines Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzes zugesetzt. Die erfindungsgemaesze Impraegniermischung ergibt bei der Impraegnierung von Nadelfilz auf Basis von synthetischen Fasern eine hohe mechanische Stabilitaet, bildet keine Belaege auf den Abquetschwalzen aus u.weist weiter eine sehr hohe Florerholung u.Maszstabilitaet auf. Auch der textile Charakter des Nadelfilzes wird beibehalten.

Description

TItel der Erfindung

Verfahren zur Imprägnierung von Nadelfilz

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Imprägnierung von Nadelfilz, insbesondere von Nadelfilz aus synthetischen Fasern, die danach eine dauerhafte Fasereinbindung mit hoher Abriebfestigkeit unter Beibehaltung ihres textlien Charakters aufweisen.

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Charakteristik der "bekannten technischen Lösungen

Der mechanisch verfestigte Nadelfilz ist noch nicht verwendungsfähig. Eine zusätzliche chemische Verfestigung ist notwendig. Dazu wird der mechanisch verfestigte Filz in eine Bindemitteldispersion getaucht und danach zwischen zwei Foulard-Walzen bis zu einer gewissen Auflage abgequetscht. In einem anderen Verfahren wird mittels Pflatschwalze, die in einer Wanne läuft, das Bindemittel auf die Rückseite des Nadelfilzes aufgetragen. Dieses Verfahren zeitigt meistens gute Ergebnisse, ist jedoch sehr schwierig zu regulieren und führt insbesondere bei unterschiedlichen Nadelfilzqualitäten zu hohen Ausfallquoten.

Nach dem Applizieren des Latexbindemittels wird über Siebtrommeltrocknern getrocknet. Ss gibt auch noch andere Trocknungsmethoden, welche jedoch technologisch wenig interessant sind. Im Anschluß an die Fasereinbindung wird manohmal noch eine Schaumbeschichtung auf die Rückseite der Nadelfilzbeläge aufgebracht. Daraus resultiert die Forderung, daß die Imprägnierung die Haftung der Schaumschicht nicht negativ beeinflußt.

Es ist bekannt, für die Imprägnierung von Nadelfilz nach der Methode der Vollbadimprägnierung, carboxylierte Butadiencopolymerisatlatices zu verwenden (CA₀TBX (1), 48-53 (1968)). Obwohl sich carboxylierte Butadiencopolymerisatlatices wegen ihrer besseren Haftung auf der Faser im Vergleich mit anderen Latices zur Imprägnierung von Nadelfilz gut eignen, weisen sie jedoch insbesondere nach Nachteil auf, daß Trocknungstemperaturen von über 120 ⁰C erforderlich sind. Dies wird bei Einsatz von synthetischen Fasern im Vlies, wie z. B, Polypropylenfasern mit relativ niedrigem Schmelzpunkt,

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problematisch., und führt dazu, daß bei tieferen Temperaturen die Trocknungszeiten verlängert werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren zur Nadelfilzimprägnierung wird daher gemindert.

In DD-PS 129 924 wird ein Verfahren zur Imprägnierung von Nadelfilz beschrieben, bei dem eine Bindemittelmischung aus Diencopolyinerlatex mit 1 bis 5 % carboxylhaltigen Monomeren und einer wäßrigen Lösung von 1 bis 15 % des Gesamtfeststoffgehaltes einer reaktiven Substanz, wie Melamin-Harnstoff-, Phenol-, Bxpoxidharz, Ithylendiamin, Dicyandiamid, verwendet wird. Die reaktive Substanz wird während der Herstellung des Oopolymeren bei einem Monomerenumsatζ zwischen 85 und 100 % zugemischt. Es wird eine sehr gute Haftung des Bindemittels auf der Faser bei tiefen Trocknungstemperaturen ohne Verlängerung der Trocknungszeit erreicht. Obwohl ein imprägnierter Nadelfilz gemäß DD-PS 129 924 verbesserte Eigenschaften aufweist und das Verfahren ökonomischer ist als bis dahin bekannte Verfahren, ergibt sich als Nachteil eine unbefriedigende mechanische Stabilität des Bindemittels, so daß sich nach einiger Zeit mehr oder weniger starke Beläge auf den Walzen bilden, die nur sehr schwierig zu entfernen sind. Ein weiterer Nachteil ist es, daß die .Zugabe der reaktiven Substanz sehr kritisch ist und exakt bei einem bestimmten Umsatz des Carboxy Hatex erfolgen muß, da sonst eine Koagulierung auftreten kann·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei der Imprägnierung von Nadelfilz, insbesondere aus synthetischen Fasern, mit Latex eine ausreichende Haftung des Bindemittels auf

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der Faser zu erreichen und trotz Anwendung des Vollbadimprägnierungssystems den textlien Charakter des Nadelfilzes "beizubehalten. Das Bindemittel soll neben einer guten Lagerstabilität eine hohe mechanische Stabilität aufweisen und insbesondere auf den Foulardwalzen geringere oder keine Beläge bilden, um Stillstandszeiten für die Reinigung und Bindemittelverluste zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Imprägnierung von Nadelfilz, insbesondere aus Synthesefasern, zu entwickeln, das den obigen Anforderungen genügt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Nadelfilzimprägnierung nach dem bekannten Vollbadsystem mit anschließender Trocknung eine Mischung aus 45 bis 55 % eines Carboxyllatex, bestehend aus 40 bis 48 Gew.-TIn. Butadien, 35 bis 59 Gew_o-Tln. Styrol und/ oder Acrylnitril und 1 bis 5 Gew.-TIn. einer oder mehrerer Vinylidencarbonsäuren und 45 bis 35 % eines Dienlatex ohne funktionelle Gruppen, bestehend aus 45 bis 33 Gew.-Tln. Butadien und 45 bis 55 Gew.-TIn. Styrol verwendet wird.

Die Herstellung der Latices kann nach an sich bekannter Verfahrensweise erfolgen; so können sie nach dem sogenannten Batchverfahren oder auch nach einem halbkontinuierlichen Monomerenzulaufverfahren durch Polymerisation in wäßriger Emulsion hergestellt werden.

Zur Erhöhung der Festigkeit ist es manchmal günstig, der erfindungsgemäßen Latexmischung noch zusätzlich

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1 bis 10 %, berechnet auf Gesamtfestst off gehalt; des Polymerisates, der wäßrigen Lösung eines Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzes kurz vor der Verarbeitung zuzugeben.

Erfindungsgemäß imprägnierterNadelfilz zeichnet sioh durch gute Florerholung und Maßstabilität aus, sein textiler Charakter bleibt im Gegensatz zu den mit bekannten Imprägnierungsmitteln behandelten Nadelfilzen auch nach der Imprägnierung erhalten. Auf den Foulardwalzen bilden sich keine Beläge aus.

Ausführungsbeispiel

Die in den nachfolgenden Beispielen aufgeführten physikalischen Daten wurden wie folgt ermittelt: Mechanische Stabilität des Imprägnierlatex: in Anlehnung an DIN 53 567 wird eine Latexprobe in der in DIN 53 567 angegebenen Apparatur, beginnend bei 35 ⁰C der Scherbeanspruchung einer mit 14.000 U/min £ 200 U/min rotierenden Scheibe ausgesetzt. Beurteilt wird die Bildung von Mikrokoagulat bzw. von groben Ausscheidungen durch Filtration und Auswiegen nach lOminütiger Scherbeanspruchung.

Florerholung des Nadelfilzes: Die Florerholung wird naoh der TGL 16-665 128/01 mit einer Belastungsstufe von 2000 p/cm und einer Belastungszeit von 2h ermittelt.

Abmessung des Prüfkörpers: 10 cm χ 10 cm

Prüfung und Erholung erfolgt bei Raumtemperatur. Nach

2 h und 20 h Erholung wird mit einem Dickenmesser, eingeste

gemessen

eingestellt auf 5 p/cm , die Dicke des Prüfkörpers

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Dicke des Prüfkörpers

nach, der Erholung

χ 100 = Florerholung (%)

Ausgangsdicke des Prüfkörpers

Maßstabilität des Nadelfilzess Hierzu wird die "bleibende Dehnung imprägnierter Nadelfilzproben gemessen. Hierzu werden 5 cm breite Streifen von 10 cm freier Einspannlänge in trockenem und nassem Zustand in Nadelrichtung mit 5,10 und 15 kg belastet. Die Dehnung wird sofort nach Belastung und nach 1 h gemessen.

Beispiel 1

Nach dem Zugabeverfahren wurde ein Latex'hergestellt bestehend aus;

Kondensat 106 Gew.-TIe,

EDTA (Äthylendiamintetraessigsäure) 0,085 " "

Natriumalkylmonosulfonat . 2,15 " "

ÄthoxylierteS Alkylphenol 2,3 " "

Kaliumpersulfat 0,65 " "

Methacrylsäure 2 " "

Tert. Dodecylmercaptan 0,6 " "

Butadien 45,9 " "

Acrylnitril 33,4 " "

Styrol 20,7 " "

Die Polymerisation wurde bei 50 bis 52 ⁰G durchgeführt, Der Anfangs-pH-Wert war 3,4 und der pH-Wert nach der Polymerisation 5,9· Danach wurde der Latex mit einem Gesamtfeststoffgehalt von ca. 50 % auf einen pH-Wert von 8,2 eingestellt. Der Latex wird weiter Latex A genannt.

Beispiel 2

Es wurde bei 80 ⁰O ein Latex hergestellt aus: 51 Gew.-TIn. Butadien und 49 Gew.-TIn. Styrol, 1,2 Gew.-Tln. Natriumlaurylsulfat, 0,7 Gew.-TIn. Kaliurapersulfat, 0,2 Gewo-Tln. Natriumbicarbonat, 0,8 Gewo-Tln. Tetrachlorkohlenstoff, 0,05 Gew„-Tln. und 104 Gew_o-Tln. Kondensat.

Der pH-Wert war von Beginn an 8,6. Der Gesamtfeststoffgehalt wurde auf ca₀ 50 % eingestellt, Der Latex wird weiter Latex B genannt.

Beispiel 3

Gemäß Beispiel 2 wurde ein Latex hergestellt, wobei nur die Monomermischung wie folgt geändert wurde: Butadien 47 Gew.-TIe. und Styrol 53 Gew.-TIe. 7/eitere Veränderungen wurden nicht vorgenommen. Der Latex wird weiter Latex C genannt.

Gemäß der Erfindung wurde eine Mischung aus 48 Gew_e-TIn. Latex A und 52 Gew.-Tin» Latex B = Mischung AB, hergestellt»

.Nicht erfindungsgemäß wurde eine Mischung AO, bestehend aus 48 Gew.-TIn. Latex A und 52 Gew..-Tin· Latex C, hergestellt.

Zu beiden Mischungen wurden, berechnet auf Gesamtpolymerisatgehalt der Mischung, 6 Gew.-TIe. einer 40%igen wäßrigen Lösung eines Melamin-HarnstoffüOrmaldehyd-Harzes zugegeben.

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Ein mechanisch verfestigter Nadelfilz auf Basis von Propylenfasern wurde mit den Mischungen AB "bzw. AC imprägniert, anschließend zwischen 2 Foulardwalzen abgequetscht und bei 120 ⁰C getrocknet. Hiernach wurde die Florerholung und Maßstabilität, gemäß angegebener Prüfungsvorschrift, gemessen.

Ergebnisse

	Mischung	AB	Nadelfilz-Flor	Maßstabilität
	Mischung	AG	erholung (%)	(%)
Mit		100	io
Mit		86	- 1,8

Der mit Mischung AB behandelte Nadelfilz hatte eine weiche, klebfreie Oberfläche und einen textlien Charakter, während mit Mischung AC behandelter Nadelfilz eine harte Oberfläche zeigte, die ihren textlien Charakter fast verloren hatte.

Ferner wurde folgende Mischung hergestellt:

4-5 Gewo-Tle. Latex A und 55 Gew.-TIe. Latex Bj diese erfindungsgemäße Latexmischung = Mischung AB2.

Nicht erfindungsgemäß wurde eine Mischung aus Latex A und C so hergestellt, daß der Butadien-Gesamtgehalt gleich dem in Mischung AB2.war, und zwar aus 4-9 Gew.-TIn. Latex A und 51 Gew.-TIn. Latex C = Mischung AC2„

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Ergebnisse

	Mischung	AB	2	Nadelfilz-Plor-	Maßstabilität
	Mischung	AO	2	erholung (%)	(%)
Mit			100	±0
Mit			88	- 1,5

Hieraus folgt weiter überraschend, daß auch eine größere Produktionsflexibilität mit den erfindungsgemäßen Imprägnierungsmitteln gegeben ist, wodurch eine stabilere Produktion mit gleichen Endeigenschaften erreicht wird, trotz Abweichungen der Mischungsmenge der 2 verschiedenen Latexkomponenten.

Alle Mischungen waren nach 10 min. Scherbeanspruchung koagulatfrei, also mechanisch stabil; bei längerer Fahrperiode von über 48 h bildeten sich bei den nicht erfindungsgemäßen Mischungen auf den Walzen Beläge aus.

Claims

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Erfind ungsanspr uch

Verfahren zur Imprägnierung von Nadelfilz, insbesondere aus synthetischen Fasern, mit Imprägniermitteln auf Basis von Butadien-Copolymerisatlatices nach dem Vollbadsystem und anschließender Trocknung bei Temperaturen über 100 ⁰C, gekennzeichnet dadurch, daß als Imprägniermittel eine Mischung aus 45 bis 55 % Carboxy llatex bestehend aus 40 bis 48 Gew.-iPln· Butadien, 35 bis 59 Gew.-Tin. Styrol und/oder Acrylnitril und 1 bis 5 ^Gew<,-TIn. einer oder mehrerer Vinylidencarbonsäuren sowie 45 bis 55 Gew.-TIn. eines Dienlatex ohne funktioneile Gruppen aus Butadien und 45 bis 55 Gew«-Tln. Styrol verwendet wird, der gegebenenfalls 1 bis 10 %, berechnet auf Gesamtfeststoffgehalt des Polymerisates, Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz in Form einer wäßrigen Lösung zugesetzt werden.