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Verfahren zum Schrumpfen von Polyamidfasern enthaltenden Vliesen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schrumpfen von Polyamidfasern enthaltenden
Vliesen, die aus einer Mischung von Polyamidfasern mit anderen Fasern hergestellt
sind.
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Einer der Nachteile dieser Vliese besteht darin, daß sie im allgemeinen
keinen guten Faltenwurf geben und sich daher nicht zur Herstellung z. B. von Vorhängen
oder Kleidung eignen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die weicheren Stoffe
wenig widerstandsfähig gegen Oberflächenabrieb sind und Versuche zur Verbesserung
dieser Eigenschaft durch Erhöhung des Anteils an Bindemittel gegenüber der Menge
der verwendeten Fasern im allgemeinen einen unerwünschten rauhen Griff des Stoffes
zur Folge haben. Weiter ist es von Nachteil, daß in vielen Fällen Vliese aus mit
Harz verbundenen Fasern in ähnlicher Weise wie Papier beim Falten brechen.
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Es ist bekannt, gewebte Stoffe aus Polyamidfasern und anderen Fasern
mit phenolischen Substanzen zu behandeln, wodurch die Polyamidfasern schrumpfen,
während die anderen Fasern unverändert bleiben. Die derartig behandelten Stoffe
zeigen besondere Eigenschaften.
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Es wurde nun festgestellt, daß sich Vliese in ihren Eigenschaften
wesentlich verbessern lassen, wenn sie Polyamidfasern enthalten, die man erfindungsgemäß
durch eine chemische Behandlung schrumpfen läßt, während die anderen Fasern, aus
denen sich der Stoff zusammensetzt, in verhältnismäßig ungeschrumpftem Zustand verbleiben.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schrumpfen von Polyamidfasern
enthaltendenVliesen, wobei man ein Vlies mit einem Gehalt von mindestens 10 Gewichtsprozent
Polyamidfasern und 9001o oder weniger an anderen Fasern, die mit Hilfe eines Harzes
oder eines Elastomers miteinander verbunden sind, mit einer Lösung eines phenolischen
Quellungsmittels für die Polyamidfasern behandelt, so daß diese sich in der Länge
verkürzen, während die restlichen Fasern nicht oder wesentlich weniger schrumpfen.
Das phenolische Quellungsmittel wird hierauf aus dem Stoff entfernt und das Vlies
gewaschen und getrocknet. Die Behandlung ist derartig, daß der Stoff sowohl in Längs-
als auch in Querrichtung um mindestens 12'01o, bezogen auf seine früheren Abmessungen,
schrumpft bzw. eingeht.
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Es ist ferner bekannt, Fäden und Fasern bei Textilien, die als Austauschstoff
für Wolle dienen sollen - nicht erfindungsgemäß durch ein Harz oder Elastomer miteinander
verbunden -, vor oder zweckmäßig nach der Kräuselung einer Behandlung zum Formfestmachen
zu unterwerfen. Als Mittel hierfür kann eine wäßrige Lösung von Phenol verwendet
werden. Diesem Vorschlag konnte der Fachmann jedoch entnehmen, daß nach der Behandlung
mit Phenol die Kräuselung, die z. B. durch eine bestimmte Art des Verspinnens oder
durch Hitzebehandlung von kaltgestreckten Fäden oder Fasern bewirkt wurde, fixiert
wird. Diese Aussage steht also sogar als technisches Vorurteil dem erfindungsgemäßen
Verfahren gegenüber, bei dem nach der Behandlung mit Phenol sogar .eine weitere
Schrumpfung vorgenommen wird. Erfindungsgemäß findet vor der Behandlung mit phenolischer
Lösung kein besonderes Schrumpfverfahren statt.
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Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens muß es als überraschend
bezeichnet wexden, daß ungewebte Textilien, also Vliese, die ausreichend Harz enthalten,
um das Textil zu bearbeiten und in Kleidungsstücken zu verwenden - was besagt, daß
die Faser gründlich verklebt wird mit Hilfe des Harzes -, trotzdem schrumpfen.
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Das erfindungsgemäß behandelte Vlies besitzt im Vergleich mit dem
unbehandelten Vlies verbesserte Eigenschaften. Beispielsweise zeigt der Stoff eine
größere Dichte (Konsolidierung), die die Verwendung geringerer Mengen an Bindemittel
gestattet. Der Stoff weist verbesserte Festigkeit und Abriebwiderstandsfähigkeit
und er'hö'hte Streckbarkeit und Elastizität in allen Richtungen auf. Darüber hinaus
zeigt das erfindungsgemäß behandelte Vlies im Vergleich mit dem unbehandelten ein
verbessertes Aussehen
und eine geringere Neigung zum Brechen beim
Fakten; die Fasern kommen ferner beim Reiben nicht so leicht an die Oberfläche des
Stoffes, so daß sie einen unerwünschten Flaum bilden. Diese Bruchgefahr der Vliese
ist ein großer Nachteil, da bei solchen Brüchen Punkte gebildet werden, an denen
das Textil einem scharfen Abrieb ausgesetzt ist, so daß es an diesen Stellen zur
Bildung von Löchern kommt. Dieses Problem z. B. existiert nicht bei Geweben, und
eine Verbesserung in dieser Richtung konnte bei der erfindungsgemäßen Behandlung
von Vliesen auf Grund etwaiger Kenntnis bei gewebten Textilien nicht erwartet werden.
Viele der erfindungsgemäß behandelten Vliese sind weicher und geben im Vergleich
mit den unbehandelten einen besseren Faltenwurf und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit
gegenüber Knittern. Der behandelte Stoff läßt sich auch besser vernähen, d. h.,
Nähte im behandelten Stoff sind fester als Nähte im unbehandeltem Stoff. Die Dehnbarkeit
des behandelten Vlieses kann bis zu 201/1 erhöht sein, wodurch sich der Stoff besonders
zum Pressen oder zur Verwendung in Zubereitungen eignet, die gepreßt werden sollen.
Erfindungsgemäß behandelte Vliese können zur Herstellung von Oberbekleidung dienen,
z. B. als Futterleinen in Anzügen und Mänteln, sowie als Tuch zum Füttern der Rückenseiten
von Anzugkrägen; sie können sogar als einziges Material für bestimmte Arten von
Oberbekleidung Verwendung finden. Bestimmte erfindungsgemäß behandelte Vliese können
als Unterlage für überzogene Stoffe, z. B. Ledertuch, verwendet werden.
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Das Ausmaß der durch die Behandlung mit dem phenolischen Quellungsmittel
erfolgten Schrumpfung hängt nicht nur von der Konzentration des Quellungsmittels
und der Menge an Polyamidfasern im Vlies ab, sondern auch von der Menge an Bindemittel
und dem Ausmaß der Schrumpfungsabnahme bei Steigerung der Bindemittelmenge. Die
geeignete Bindemittelmenge beträgt 15 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
des verbundenen Stoffes. Sogar Vliese, die mehr als 50 Gewichtsprozent an Bindemittel
enthalten, können erfmdüngsgemäß behandelt werden. Es wird auch das notwendige Ausmaß
an Schrumpfung erzielt. Die Schrumpfung erfolgt nicht nur während der Behandlung
mit dem phenolischen Quellungsmittel, sondern auch beim Waschvorgang, bei dem ein
alkalisches Medium bevorzugt wird, und während des Trocknens. Es ist daher wichtig,
bei allen diesen Behandlungsstufen die Spannung, der das Vlies unterworfen wird,
sowie die anderen Bedingungen derart einzustellen, daß die gewünschte Schrumpfung
erfolgt.
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Die während der Behandlung verursachte Schrumpfung soll vorzugsweise
zwischen 15 und 40% sowohl in Längs- als auch in Querrichtung betragen, insbesondere
soll sie zwischen 20 und 30% liegen.
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Vorzugsweise werden Vliese behandelt, bei denen die Polyamidfasem
gleichmäßig im Stoff verteilt sind, doch können auch Vliese behandelt werden, bei
deinen die Menge an Polyamidfasern in manchen Teilen des Vlieses größer ist als
in anderen Teilen, so daß die Stoffe an solchen Stellen stärker eingehen bzw. schrumpfen
als an anderen Stellen. Weiterhin zieht man es vor, Vliese zu behandeln, bei denen
die Fasern praktisch vollständig wahllos im Stoff verteilt sind, z. B. Stoffe, bei
denen zur Herstellung gemäß britischer Patentschrift 659 088 ein Lufttunnel verwendet
wurde. Erfindungsgemäß behandelte Vliese sind solche, bei denen das Bindemittel
ein Harz, wie Polyvinylchlorid, oder ein Elastomer, wie natürlicher oder künstlicher
Kautschuk, ist. Das Bindemittel kann z. B. Polyacrylsäure.ester oder ein Mischpolymer
des Acrylnitrils mit Butadsen sein.
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Geeignete phenolische Quellmittel für Polyamidfasern sind unter anderem
einwertige Phenole, wie Phenol, Kresol, Xylenol, Thymol und p-Butylphenol, zweiwertige
Phenole, wie Resorcin und Brenzcatechin, und dreiwertige Phenole, wie Pyrogallol.
Der Grad der durch das phenolische Quellmittel hervorgerufenen Schrumpfung kann
durch Vorbehandlung der Polyamidfasern mit Formaldehyd gesteigert werden.
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Die erfindungsgemäß behandelten Vliese enthalten also mindestens 10
Gewichtsprozent Polyamidfasern im Gemisch mit 90 % oder weniger an Fasern, die bei
der Behandlung mit phenolischen Verbindungen wesentlich weniger schrumpfen bzw.
eingehen als die Polyamidfasem. Sie können auch bis zu 85 oder 9011/o an Polyamidfasern
enthalten. Die restlichen 90% oder weniger an Fasern können Cellulosefasern, z.
B. Viskoseseidestapelfasern, oder Kunstfasern, wie Polyesterfasern, oder Proteinfasern,
wie Wolle, oder andere Fasern sein. Beispiel 1 Ein Vlies wird aus 25% Polyamidfasern
(Nylon) der Stapellänge 38,1 mm und 3,0 Denzer und 75 0,lo Viskoseseidenfasern der
Stapellänge 36,5 mm und 1,5 Demer hergestellt, das etwa 67,5 g/112 wiegt. Dieser
Stoff wird durch eine wäßrige Emulsion eines Butadie.n-Acrylnitril-Mischpolymers
gezogen, so daß sein Gewicht auf etwa 81 g/112 steigt. Der Stoff wird getrocknet
und zur Härtung des Polymers 3 Minuten in einem Ofen auf 154° C erhitzt. Das Vlies
enthält etwa 20 Gewichtsprozent Bindemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des verbundenen
Vlieses.
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Proben dieses Vlieses werden in 59/oiges wäßriges Phenol bei 20"C
eingelegt, wodurch eine gleichmäßige Schrumpfung von. 3,5 n/o sowohl in der Längsals
auch in der Querrichtung des Vlieses erfolgt. Die Probe wird hierauf in eine 2n/oige
wäßrige Natriumcarbonatlösung von 40°C zur Entfernung des Phenols gelegt, worauf
sie in beiden Richtungen um 13 % schrumpft. Nach dem Waschen mit Wasser wird das
Vlies an der Luft bei 40° C getrocknet. Es ist nun in beiden Richtungen zu 2311/o
geschrumpft. Alle oben angegebenen Prozentzahlen der Schrumpfung beziehen sich auf
die Abmessungen der Stoffprobe vor der Behandlung mit dem Phenol.
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Das erhaltene Vlies ist weich und biegsam und von kreppähnlichem Aussehen.
Seine Festigkeit steigt von 2,585 kg vor der Behandlung auf 3,175 kg nach der Behandlung,
gemessen an einem 25,4 mm breiten Streifen, und seine Bruchdehnung ist von 3411/o
vor der Behandlung auf 5411/o nach der Behandlung erhöht. Die Zerreißfestigkeit
steigt von 11,340 kg vor der Behandlung auf 18,144 kg nach der Behandlung. Die Dicke
des Stoffes steigt von 0,4 auf 1,1 mm. Beispiel 2 Ein wie im Beispiel l aus 75-%
Polyamidfasern (Nylon) und 25 °i0 Viskoseseidestapelfasern mit Polyacrylharz als
Bindemittel hergestelltes Vlies wird in 5n/oige.s wäßriges Phenol gelegt. Das Vlies
schrumpft in Längs- und in Querrichtung um 10%. Es wird dann in alkalischem Medium
zur Entfernung des
Phenols gewaschen, worauf es um 20% in beiden
Richtungen geschrumpft ist. Hierauf wird das Vlies mit Wasser gewaschen und dann
getrocknet. Nunmehr ist es in beiden Richtungen um 25% geschrumpft. Alle oben angegebenen
Prozentzahlen der Schrumpfung beziehen sich auf die Abmessungen der Stoffprobe vor
der Behandlung mit dem Phenol.
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Das so behandelte Vlies bricht nicht beim starken Umbiegen bzw. Falten
und eignet sich als Unterlage für Ledertuch. Die Zugfestigkeit des Vlieses beträgt
5,443 kg im Vergleich mit 3,583 kg vor der Behandlung, gemessen an einem Vliesstreifen
von 25,4 mm Breite. Die Bruchdehnung beläuft sich auf 80% im Vergleich zu 42% vor
der Behandlung, und die Zerreißfestigkeit beträgt 22,22 kg im Vergleich mit 15,42
kg. Beispiel 3 Ein Vlies, das etwa 67,5 g/m= wiegt, wird analog Beispiel 1 aus 50%
Polyamidfasem (Nylon) der Stapellänge 38,1 mm und 3,1 Denier und 50% Celluloseacetatfasern
der Stapellänge 36,5 mm und 2,5 Denier unter Verwendung des im Beispiel 2 genannten
Polyacrylharzbindemittels hergestellt. Man erzielt einen Stoff mit 77,8 g/m2. Bei
der Behandlung mit 5% wäßrigem Phenol bei 21° C schrumpft das Vlies in der Längs-
und in der Querrichtung um 8,5%. Das Vlies wird hierauf in ein alkalisches Bad zur
Entfernung des Phenols gebracht. Hierauf ist das Vlies in beiden Richtungen um 20%
eingegangen. Das Vlies wird dann gewaschen und getrocknet. Nunmehr ist es in beiden
Richtungen um 25,5% geschrumpft. Alle oben angegebenen Prozentzahlen der Schrumpfung
beziehen sich auf die Abmessungen der Stoffprobe vor der Behandlung mit dem Phenol.
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Das Vlies besitzt eine glatte Oberfläche, ist ziemlich porös und von
guter Biegsamkeit. Seine Dicke nimmt während der Behandlung nicht zu. Die Festigkeit
des behandelten Vlieses beträgt 3,628 kg im Vergleich zu 2,18 kg vor der Behandlung,
gemessen an einem 25,4 mm breiten Streifen. Seine Bruchdehnung beträgt 72% im Vergleich
zu 3211/o vor der Behandlung, die Zerreißfestigkeit 12,7 kg im Vergleich zu 9,07
kg vor der Behandlung. Beispiel 4 Es wird ein Vlies (61 g/m2) aus 70'% Viskoseseidefasern
und 30% Polyamidfasern (Nylon) hergestellt, die mit einer Mischung des im Beispie12
genannten Polyacrylharzes und einem hitzehärtbaren Melamin-Formaldehyd-Harz verbunden
sind. Der Anteil an festem Melamin-Formaldehyd-Harz in der Gesamtmenge an festem
Bindemittel beträgt 80/a. Die Gesamtmenge an Bindemittel beträgt etwa 20% der Gesamtmenge
des verbundenen Vlieses. Dieses Vlies wird bei 50°C 90 Sekunden mit einer wäßrigen
30%igen Resorcinlösung behandelt. Bei dieser Behandlung schrumpft der Stoff sowohl
in der Längsals auch in der Querrichtung um 14%. Hierauf wird das Vlies alkalisch
gewaschen, worauf es in beiden Richtungen um 20% geschrumpft ist. Nach dem Waschen
mit Wasser und Trocknen ist das Vlies in beiden Richtungen um insgesamt 35% geschrumpft.
Alle oben angegebenen Prozentzahlen der Schrumpfung beziehen sich auf die Abmessungen
der Stoffprobe vor der Behandlung mit dem Resorcin. Beispiel 5 Ein Vlies mit etwa
118 g/m2 aus 5001o Wollfasern und 50% Polyamidfasern (Nylon), mit dem im Beispiel
4 genannten, Bindemittel. verbunden, wird für 90 Sekunden bei 40° C mit einer 2,5'%igen
wäßrigen Lösung von o-Chlorphenol behandelt. Während dieser Zeit schrumpft das Vlies
um 4% sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung. Nach der alkalischen
Wäsche ist das Vlies in beiden Richtungen um 8 0!0, nach dem Waschen mit Wasser
und dem Trocknen um 16,5% geschrumpft. Alle oben angegebenen Prozentzahlen der Schrumpfung
beziehen sich auf die Abmessungen der Stoffprobe vor der Behandlung mit dem o-Chlarphenol.