DE102008064662A1

DE102008064662A1 - Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukten

Info

Publication number: DE102008064662A1
Application number: DE102008064662A
Authority: DE
Inventors: Kati Richter; Roman Dr. Teschner; Hans-Peter Dr. Richter
Original assignee: S D R BIOTEC VERFAHRENSTECHNIK; S D R BIOTEC VERFAHRENSTECHNIK GmbH
Current assignee: S.D.R. BIOTEC VERWALTUNGS GMBH, DE
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-11-27
Also published as: DE102008064662B4; DE102008059046A1; WO2010060583A1; DE102008059046B4; WO2010060538A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Fasern aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte mit solchen Fasern, die mit einer Textilschlichte beschichtet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fasern aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte mit solchen Fasern, die mit einer Textilschlichte beschichtet sind.
Die Glasfasern, unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung, sind knick- und scheuerempfindlich.
Schon während des Faserziehprozesses(Schlichteauftrag) muss deswegen Vorsorge getroffen werden, um die Glasfasern gegen die Scheuerwirkung von Glas auf Glas und/oder Glas auf Ziehtrommel, d. h. insbesondere vor der Gefahr einer mechanischen Beschädigung zu schützen. Dies wird insbesondere durch das Auftragen einer Schlichte erreicht.
Eine andere Aufgabe von Schlichten ist, einen mit den zu verstärkenden Polymeren kompatiblen Verbund zu gewährleisten, damit die glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffe (Composite) zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften aufweisen.
Solche zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften sind insbesondere:

– gute Adhäsion der Polymere auf der Glasoberfläche
– hohe Biege-, Zugfestigkeit und Elastizität der Composite
– gute chemische und thermische Beständigkeit und
– gute Korrosionsbeständigkeit.

Die Zusammensetzung der Schlichte beeinflusst nicht nur den Geschlossenheitsgrad, die Steifigkeit, die Härte und die Oberflächenbeschaffenheiten der Glasfaserprodukte, sondern auch die technologischen Prozesse, wie z. B. den Faserziehprozess, das Wickeln (Spulenaufbau) den Trocknungsprozess und insbesondere die Weiterverarbeitbarkeit (Weben, Schneiden) der Textilglasfasern. Auch das Penetrationsvermögen eines Harzes im SMC(Sheet Molding Compoud)- oder im BMC(Bulk Molding Compoud)- Verfahren ist von der Qualität der Schlichte abhängig.
Im Webprozess ist die Verschneidbarkeit, die Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden als auch die Reibung und Schädigung der Glasfilamente (Faserflug, Abrisse) von der Schlichtenzusammensetzung abhängig.
Derartige Schlichten sind als stärkehaltige, so genannte Textilschlichten, und als haftmittelhaltige, so genannte Kunststoffschlichten, bekannt.
Der Art Kunststoffschlichten werden unter anderem in Dokumenten EP 0750594 B1 , DE 3101457 C2 , DE 3120750 C2 , EP 0991603 B1 , DE 2802243 C2 , EP 0201691 B1 , EP 0311894 A2 , DE 3120764 C2 , EP 0137427 A2 , EP 0432748 B1 , DE 19818046 A1 und EP 165 8246 A1 beschrieben.
Die wässrigen Kunststoffschlichten für Textilglasfasern bestehen vorwiegend aus einem oder mehreren Filmbildner, einem Gleitmittel, einem Netzmittel und einem oder mehreren Haftvermittlern (Kupplungsmitteln, Primer).
Stärkehaltige Textilschlichten enthalten im Gegensatz zu den Kunststoffschlichten meistens keinen Haftvermittler.
Eine Textilschlichte, die eine Stärke, ein Schmiermittel, einen Emulgator und ein Organosilan mit organischer Kette der Polyazamidverbindung enthält, wurde in DE 2802243 C2 beschrieben.
Die DE 3716755 A1 beschreibt eine wässrige Textilschlichte die Stärke, Polyvinylalkohol und ein Wachs als Komponenten enthält.

Die US-Patentschriften 3022289 und 2876217 lehren die chemischen Reaktionen von Stärke (, die meistens Hauptbestandteil einer Textilschlichte darstellt) mit Vinylester bzw. mit einer Epoxidverbindung. Die Zusammensetzung einer typischen Textilschlichte beinhaltet beispielsweise:

Stärke	–	5,0 Ma.-%
Plastifikator	–	1,5 Ma.-%
Emulgator	–	0,2 Ma.-%
Gleitmittel	–	0,1 Ma.-%
Polyvinylalkohol	–	0,1 Ma.-%
Gelatine	–	0,1 Ma.-%
Netzmittel	–	0,1 Ma.-% und
Wasser	–	92,9 Ma.-%.

Die Unzulänglichkeiten der zitierten Textilschlichten liegen darin, dass sie oft ein kompliziertes Mehrstoffsystem darstellen (siehe oben) und bei der Herstellung arbeitsintensiv und arbeitsaufwendig sind.
Ein Filmbildner verleiht den Textilglaserzeugnissen die erforderliche Integrität, schützt die Glasfilamente vor gegenseitiger Reibung und trägt zur Affinität zum Bindemittel bzw. Kunststoffmatrix damit zur Festigkeit des Endproduktes (z. B. Verbundwerkstoff) bei. Als Filmbildner werden Stärkederivate, Polymere und Copolymere von Vinylacetat von Acrylestern, Epoxidharzemulsionen, Epoxypolyesterharze, Polyurethanharze, Polyolefinharze bzw. Mischemulsionen von Polyvinylacetat und Polystyrol in einem Anteil von 0,1 bis 12 Massenprozent (Ma.-% = Gew.-%) angewendet.
Ein Gleitmittel in den wässrigen Schlichten verleiht dem Glasfaserprodukt (wie z. B. Roving) die notwendige Geschmeidigkeit und setzt die gegenseitige Reibung der Glasfasern sowohl während der Herstellung als auch während der Weiterverarbeitung z. B. Weben, herab. Die meisten Gleitmittel beeinträchtigen die Haftung zwischen Glas und Bindemittel. Als Gleitmittel werden z. B. Fette, Öle, Wachse und Polyalkylenamine in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Ma.-% eingesetzt.
Ein Netzmittel als Komponente einer wässrigen Schlichte setzt die Oberflächenspannung vorn Wasser herab und verbessert damit die Benetzung der Filamente mit der Schlichte. Als Netzmittel werden in die wässrige Schlichte z. B. Polyfettsäureamide in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Ma.-% eingeführt.
Die meisten Harze (Polymere) weisen keine Affinität zum Glas auf.
Durch Haftmittel (Primer) wird zwischen Glas und Harz eine „Brücke” geschaffen, die eine vollständige Kraftübertragung im Verbund ermöglicht. Die Haftvermittler erhöhen die Adhäsion von Polymeren an der Glasoberfläche. Als Haftmittel dienen meistens organofunktionelle Silane, wie z. B. γ-Aminopropyltiethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltimethoxysilan, γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan u. a., deren Menge in der Schlichte von 0,2 bis 1,0 Ma.-% beträgt.
Bevor die Silane der wässrigen Schlichte zugesetzt werden, werden sie meistens zu Silanolen hydrolysiert. Die Hydrolysatlösung ist nur begrenzt stabil und neigt zur Kondensation.
Die Silanole reagieren mit der reaktiven Glasoberfläche und bilden eine Haftmittelschicht mit einer Dicke von ca. 5 nm, die sich wie ein Schutzschleier über die Faseroberfläche zieht.
Der Schutzschleier als Oligomer, anfangs noch löslich, kondensiert später zu vernetzten Strukturen und liegt am Ende als ein Siloxan ≡Si-O-Si≡ vor.
Die haftmittelhaltigen Schlichten können außer einem Primer noch andere Zusätze, wie z. B. Antistatika und Emulgatoren, enthalten, durch die spezielle Wirkungen erreicht werden sollen.
Diese weiteren Hilfskomponenten sind allgemein bekannt und beispielsweise in K. L. Löwenstein – The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, Elsevier Scientific Publishing Corp. Amsterdam – Oxford New York, 1983 beschrieben.
Die physikalisch-chemische Eigenschaften der Glasfaserprodukte, wie z. B. Glasstapelfasern, sind nicht nur von der jeweiligen Schlichte, sondern auch von der Glaszusammensetzung abhängig. Die chemische Glaszusammensetzung wirkt sich auf die mechanischen Eigenschaften und auf die Adhäsionseigenschaften der Glasfasern aus.
Die Glasfasern, unabhängig von ihrer oxidischen Zusammensetzung, unterliegen Korrosionsprozessen, die ihre physikalisch-chemische Eigenschaften sowie die Haftung an der Grenze Glasfasern-Bindemittel stark beeinträchtigen. Kommen die Glasfilamente mit Wasser in Berührung, beginnt ein Korrosionsprozess, der mit folgenden chemischen Reaktionen beschrieben werden kann: Si-O-Na + H₂O → ≡Si-O-H + Na⁺ + OH^–
Die dabei frei werdende Lauge, wie z. B. NaOH und Ca(OH)₂, greift das Kieselsäuregerüst der Glasfasern an, wobei folgender chemischer Prozess der Netzwerkauflösung abläuft, der mit nachfolgender Formel beschrieben werden kann: ≡Si-O-Si≡ + OH^– → ≡Si-O^– + ≡Si-OH
Die entstandenen Reaktionsprodukte führen zu einer Beschädigung der Oberfläche der Glasfasern und beeinträchtigen damit die Faserfestigkeit und die Haftung an der Glasoberfläche.
Daher werden die Textilglasprodukte, wie z. B. Rovings, oft aus dem wasserbeständigeren R- bzw. ECR-Glas (Aluminium-Kalksilikatglas) hergestellt. Die Korrosionsbeständigkeit der Glasfasern ist besonders wichtig bei ihrem Einsatz als statisch wirksame Komponente im Faserbeton. Dabei ist die Alkali- und Langzeitbeständigkeit (im so genannten SIC-Test gemessen) von entscheidender Bedeutung.
Für diese Anwendung werden meistens alkalibeständige Glasfasern aus dem ECR-Glas (E-Glass: Corrosion Resistance) oder aus einem R-Glas (Resistance Glass) eingesetzt. Die Glasfasern werden auch zur Schwindrissreduzierung im Zementestrich eingesetzt. Die Estrichfasern dienen der Vermeidung der Frühschwindrissen im „frischen” und „jungen” Zementestrich bis zu seiner Erhärtung.
Dabei dürfen die eingesetzten Glasfasern die Frisch- bzw. Festbetoneigenschaften nicht beeinträchtigen. Außerdem müssen die Fasern bei der Einarbeitung in einen Zementestrich die erforderliche Rieselfähigkeit aufweisen, damit sie gleichmäßig verteilt werden können. Für diese Zwecke kommen C- und E-Glasfasern, die mit einer laugenbeständigen Schlichte beschichtet wurden als auch die teueren R- und ECR-Glasfasern zum Einsatz.
Die Textilschlichten werden oft für die Herstellung von Glasfasernadelmatten eingesetzt. Dabei ist es wichtig, dass die organische Textilschlichte ein Antistatikum enthält und ihr Anteil an den Fasern möglichst niedrig liegt (0,1 bis 0,2 Ma.-%).
Für bestimmte Anwendungen der Glasfasern, z. B. zur Sondergewebeherstellung, muss die Schlichte, insbesondere die Textilschlichte entfernt werden, bevor die Glasfaserprodukte im Composit zum Einsatz kommen. Die Entschlichtung wird durch chemische bzw. durch thermische Behandlung realisiert. Dabei wird durch eine abschließende Gewebebehandlung der entsprechende Haftvermittler aufgebracht. Der Entschlichtungsprozess, insbesondere die thermische Entschlichtung, beeinträchtigt die Faser, somit die Gewebefestigkeit und letztendlich die Festigkeit der daraus hergestellten Composite. Unmittelbar nach der Entschlichtung wird das von der Schlichte befreite Gewebe mit der dazu vorgesehenen, hydrolysierten Silan-Lösung (Silanol) versehen. Der kontinuierliche Ausrüstungsvorgang findet in einem Tränkbad, direkt nach dem Verlassen des Entschlichtungsofens statt. Danach wird das Gewebe getrocknet und aufgewickelt. Die reine Polysiloxanschicht, die am Ende auf der Glasfaseroberfläche vorliegt, verleiht dem Gewebe oft eine gewisse Steifigkeit, die zu Schädigung der Filamente während der Weiterverarbeitung führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, beschichtete R-, E- und ECR- und S-Glasfasern mit einer guten chemischen Beständigkeit aufzuzeigen, die durch die Schlichte-Behandlung deutlich verbesserte physikalisch-chemische Eigenschaftenen besitzen. Der mit der Schlichte hergestellte Webroving sollte z. B. eine gute Integrität und Weichheit als auch zufrieden stellende Verschneidbarkeit, Gleitfähigkeit und Schiebefestigkeit aufweisen. Für den Einsatz als geschnittene Fasern für die Herstellung einer Nadelmatte sollte die Textilschlichte den Filamenten zufrieden stellende Verarbeitungseigenschaften, d. h. insbesondere, dass die Filamente der Kett- und Schussfäden während der Verarbeitung im Webprozess nicht brechen und zerspleissen, verleihen.
Das aus dem Roving hergestellte Gewebe soll neben einer zufrieden stellenden Griffigkeit, d. h. die Fasern sollen nicht stumpf, nicht spröde und etwa halbweich sein, auch ein gutes Penetrationsvermögen, d. h. eine Migration der Harze zwischen Einzelfilamenten, für Polymerharze, wie z. B. Polyester-, oder Epoxydharze, aufweisen. Die aus dem Gewebe angefertigten Verbundwerkstoffe sollen zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften, insbesondere Zug-, Druck-, Biege-Festigkeit und Schlagzähigkeit, d. h. beispielsweise Werte für Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit beim 30%-igem Faseranteil entsprechend über 90 MPa bzw. über 40 kJ/m², aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch eine Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte, beschichtet mit einer Schlichte, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungswesentlich ist, dass die Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte, mit einer Schlichte beschichtet ist, die, neben Wasser, ausschließlich aus einem Zweikomponenten-Filmbildner aus einem Antistatikum und aus einem Polyolefinwachs besteht.
Die Behandlung von R-, E-, ECR- und S-Glasfasern mit dieser wässrigen Textilschlichte hat den Erfolg, dass den Glasfasern und dem Gesamtfaden (Faserbündel) gute Verarbeitungseigenschaften während ihrer Herstellung sowie späteren Verarbeitung verliehen werden.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass diese wässrige Textilschlichte eine gute Gleitfähigkeit und zufrieden stellende Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden im Webprozess gewährleistet. Dies spiegelt sich insbesondere in der Festigkeit des Gewebes und der daraus hergestellten Composite wieder.
Des Weiteren ist festzustellen, dass diese erfindungsgemäße wässrige Textilschlichte mit einem Zweikomponenten-Filmbildner, mit einem Antistatikum und mit einem Gleitmittel als Bestandteile auskommt. Dies trägt zur Vereinfachung und rationellen Arbeitsweise sowohl bei der Schlichtenherstellung, bei der Faserherstellung als auch bei der Weiterverarbeitung der Glasfasern bei. Die erfindungsgemäße Schlichte ist im Vergleich mit den herkömmlichen Schlichten einfach und schnell anzusetzen, bedarf keinen pH-Regler und ist umweltfreundlicher.
Die Unteransprüche 2 bis 7 zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fasern auf, ohne diese abschließend zu beschreiben.

In den zahlreichen durchgeführten Versuchen und Tests hat sich herausgestellt, dass die im Sinne der Erfindung geforderten und notwendigen Glasfaser- und Glasfaserbündeleigenschaften, wie Zugfestigkeit, Dehnung, Integrität und Gleitfähigkeit, des Faserbündels besonders erreicht werden, wenn die Glasfasern mit wässriger Textilschlichte folgender chemischer Zusammensetzung beschichtet werden:

1) Polyvinylalkohol-Polyether und Vinylacetat-Ethylencopolymer, oder Vinylacetat-Ethylencopolymer und Polyvinylpyrrolidon, oder Polyvinylalkohol-Polyether und Polyvinylpyrrolidon	1,0 bis 5,5 Ma.-%
2) Polyolefinwachs	0,1 bis 0,3 Ma.-%
3) Antistatikum	0,1 bis 0,2 Ma.-%
und
4) Wasser als Rest	bis auf 100 Ma.-%.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die wässrige Textilschlichte für die Herstellung der Nadelmattenfasern, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält:

Filmbildner – 72 bis 85 Ma.-%

Antistatikum – 10 bis 15 Ma.-%

Polyolefinwachs – 5 bis 13 Ma.-%,

wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.
Bei diesen Komponentenmengen und bei diesem Mengenverhältnis sind alle oben erwähnten positiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Textilschlichte und damit hergestellten Nadelmattenfasern besonders gut ausgeprägt.
Für die Herstellung des Webrovings betragen die Anteile der Schlichtenkomponenten wie folgt:

Filmbildner – 75 bis 90 Ma.-%

Antistatikum – 5 bis 10 Ma.-%

Polyolefinwachs – 5 bis 15 Ma.-%,

wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die besten technischen Roving-Eigenschaften für den Nadelmattenherstellungseinsatz bei einer Festkörperkonzentration in der wässrigen Textilschlichte von 0,7 bis 1,2 Ma.-% erreicht wurden. Dabei lag der Anteil der Textilschlichte am getrockneten Roving bei 0,10 bis 0,3 Ma.-%.
Für den Einsatz der erfindungsgemäßen Schlichte zur Webrovingherstellung, lag die Festkörperkonzentration, d. h. die Konzentration der festen Bestandteile, in der wässrigen Textilschlichte bei 1,3 bis 2,3 Ma.-%. Der Anteil der festen Bestandteile der neuen Textilschlichte am getrockneten Roving betrug hier 0,4 bis 0,7 Ma.-%. Bei diesem Gehalt an der erfindungsgemäßen Schlichte, waren die technologischen Roving-Eigenschaften (Verschneidbarkeit, Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden, Harzpenetrationsvermögen) besonders gut ausgeprägt.
Die Erfindung betrifft weiterhin die mit der erfindungsgemäßen Textilschlichte beschichteten Roving- bzw. Glasstapelfasern als auch daraus hergestellten Produkte wie z. B. Gewebe, Gelege, Glasfasermatten, Glasfaservliese u. ä.
Das Verfahren zur Behandlung der Fasern mit der erfindungsgemäßen wässrigen Textilschlichte erfolgt durch deren Auftragen auf die Glasfaseroberfläche, Entfernung des überschüssigen Sizings und thermische Behandlung der beschichteten Glasfasern. Die Auftragung der erfindungsgemäßen wässrigen Textilschlichte erfolgt mit Sprühdüsen oder mittels einer Galette (Applikator). Die überschüssige Schlichte wird entfernt und die beschichteten Fasern im Rahmen einer thermischen Behandlung getrocknet. Überschüssige Schlichte ist im Sinne der Erfindung die Menge der Textilschlichte, die von den Einzelfilamenten nicht aufgenommen und während des Aufwickelns abgeschleudert wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die thermische Behandlung im Temperaturbereich von 110°C bis 160°C durchgeführt wird. Diese Trocknung erfolgt in einem Hochfrequenztrockner, in einem elektrisch beheizten, konventionellen Kammertrockner bzw. in einem Mikrowellentrockner.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden, wobei die Erfindung damit nicht beschränkt wird.
Beispiel 1. Schlichte A; Festkörperkonzentration: F_k = 0,77 Ma.-%

Technologischer Einsatz der Fasern: Nadelmattenherstellung

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	1,40 Ma.-%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	0,30 Ma.-%
3. Antistatikum NH₄Cl	–	0,10 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	97,95 Ma.-%.

1000 kg Schlichte enthält:

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	14,0kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	3,0kg
3. Antistatikum (NH₄Cl)	–	1,0kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	979,5 kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 1,0 kg NH₄Cl wird in 8 kg Warmwasser aufgelöst.
3) Zugabe der NH₄Cl–Lösung.
4) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem Ansatz zugegeben.
5) 14,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%) wird dem Ansatz zugesetzt.
6) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
7) Zugabe der restlichen Wassermenge (135,5 kg).

Beispiel 2. Schlichte F; Festkörperkonzentration: F_k = 0,74 Ma.-%

Technologischer Einsatz der Fasern: Nadelmattenherstellung

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	1,40 Ma.-%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	0,30 Ma.-%
3. Antistatikum (Afilan AKT)	–	0,13 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	97,92 Ma.-%

1000 kg Schlichte enthält:

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	14,0kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVPK90	–	3,0kg
3. Afilan AKT (58%)	–	1,3kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	979,2kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 1,3 kg Afilan AKT wird dem Wasser zugesetzt.
3) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem Ansatz zugegeben.
4) 14,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%) wird dem Ansatz zugesetzt.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
6) Zugabe der restlichen Wassermenge (143,2 kg).

Beispiel 3. Schlichte C; Festkörperkonzentration: F_k = 0,71 Ma.-%

Technologischer Einsatz der Fasern: Nadelmattenherstellung

1. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	0,40 Ma.-%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	0,30 Ma.-%
3. Antistatikum NH₄Cl	–	0,10 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	98,95 Ma.-%

1000 kg Schlichte enthält:

1. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	4,0kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	3,0kg
3. Antistatikum (NH₄Cl)	–	1,0kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	989,5kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 1,0 kg NH₄Cl wird in 8 kg Warmwasser aufgelöst.
3) Zugabe der NH₄Cl–Lösung.
4) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem Ansatz zugegeben.
5) 4,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.
6) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
7) Zugabe der restlichen Wassermenge (145,5 kg).

Beispiel 4. Schlichte E; Festkörperkonzentration 0,7 Ma.-%

Technologischer Einsatz der Fasern: Nadelmattenherstellung

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	1,60 Ma.-%
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	0,40 Ma.-%
3. Antistatikum (Afilan AKT)	–	0,13 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	97,62 Ma.-%

1000 kg Schlichte enthält:

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	16,0kg
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	4,0kg
3. Afilan AKT (58%)	–	1,3kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	976,2kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 16,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%) wird dem Wasser zugegeben.
3) 4,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.
4) 1,3 kg Afilan AKT (Antistatikum) wird in die Schlichte eingeführt.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
6) Zugabe der restlichen Wassermenge (176,2 kg).

Beispiel 5. Schlichte G; Festkörperkonzentration: F_k = 1,67 Ma.-%

Technologischer Einsatz der geschlichteten Fasern: Webrovingherstellung

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	3,50 Ma.-%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90	–	0,80 Ma.-%
3. Antistatikum (Afilan AKT)	–	0,15 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	95,30 Ma.-%

1000 kg Schlichte enthält:

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	35,0kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVPK90	–	8,0kg
3. Afilan AKT (58%)	–	1,5kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	953,0kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 1,5 kg Afilan AKT wird dem Wasser zugesetzt.
3) 8,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 100 kg Heißwasser, wird dem Ansatz zugegeben.
4) 35,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%) wird dem Ansatz zugesetzt.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
7) Zugabe der restlichen Wassermenge (53,0 kg).

Beispiel 6. Schlichte H; Festkörperkonzentration: F_k = 1,67 Ma.-%

Technologischer Einsatz der geschlichteten Fasern: Webrovingherstellung

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	4,20 Ma.-%
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	1,20 Ma.-%
3. Antistatikum (Afilan AKT)	–	0,15 Ma.-%
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	0,25 Ma.-%
5. Wasser	–	94,20 Ma.-%

1000 kg Schlichte enthält:

1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%)	–	42,0kg
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%)	–	12,0kg
3. Afilan AKT (58%)	–	1,5kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035	–	2,5kg
5. Wasser	–	942,0kg

Verfahrensweise – Mixvorgang 1000 kg

1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.
2) 42,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20–20%) wird dem Wasser zugegeben.
3) 12,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.
4) 1,5 kg Afilan AKT (Antistatikum) wird in die Schlichte eingeführt.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.
6) Zugabe der restlichen Wassermenge (142,0 kg).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0750594 B1 [0009]
- DE 3101457 C2 [0009]
- DE 3120750 C2 [0009]
- EP 0991603 B1 [0009]
- DE 2802243 C2 [0009, 0012]
- EP 0201691 B1 [0009]
- EP 0311894 A2 [0009]
- DE 3120764 C2 [0009]
- EP 0137427 A2 [0009]
- EP 0432748 B1 [0009]
- DE 19818046 A1 [0009]
- EP 1658246 A1 [0009]
- DE 3716755 A1 [0013]
- US 3022289 [0014]
- US 2876217 [0014]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- K. L. Löwenstein – The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, Elsevier Scientific Publishing Corp. Amsterdam – Oxford New York, 1983 [0025]

Claims

Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte, beschichtet mit einer Schlichte, die, neben Wasser, ausschließlich aus einem Zweikomponenten-Filmbildner aus einem Antistatikum und aus einem Polyolefinwachs besteht.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichte besteht aus: 1) Polyvinylalkohol-Polyether und Vinylacetat-Ethylencopolymer, oder Vinylacetat-Ethylencopolymer und Polyvinylpyrrolidon, oder Polyvinylalkohol-Polyether und Polyvinylpyrrolidon 1,0 bis 5,5 Ma.-% 2) Polyolefinwachs 0,1 bis 0,3 Ma.-% 3) Antistatikum 0,1 bis 0,2 Ma.-% und 4) Wasser als Rest bis auf 100 Ma.-%.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete Faser einen Schlichtenanteil von 0,1 bis 0,8 Ma.-% enthält.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweikomponenten-Filmbildner aus einem Polyvinylalkohol-Polyether und einem Polyvinylpyrrolidon, oder einem Polyvinylalkohol-Polyether und einem Vinylacetatethylencopolymer, oder einem Polyvinylpyrrolidon und einem Vinylacetatethylencopolymer besteht.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antistatikum entweder Ammoniumchlorid oder Phoshorsäureester (Afilan AKT) in die Schlichte eingeführt wird.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gleitmittel ein Polyolefinwachs in die Schlichte eingeführt wird.
Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörperkonzentration in der wässrigen Textilschlichte im Bereich 0,5 bis 2,5 Ma.-% liegt.
Verwendung der Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Herstellung von Gewebe, Gelegen, Glasfasermatten und/oder Glasfaservliese.
Verwendung der Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte, gemäß Anspruch 1, für die Herstellung von Nadelmattenfasern, wobei die Schlichte, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält: Filmbildner – 72 bis 85 Ma.-% Antistatikum – 10 bis 15 Ma.-% Polyolefinwachs – 5 bis 13 Ma.-%,

wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.
Verwendung der Faser aus R-, E-, ECR- oder S-Glas oder Glasfaserprodukte, gemäß Anspruch 1, für die Herstellung von Webrovings, wobei die Schlichte, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält: Filmbildner – 75 bis 90 Ma.-% Antistatikum – 5 bis 10 Ma.-% Polyolefinwachs – 5 bis 15 Ma.-%,

wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.