DE1176993B - Verfahren zur Herstellung von nichtgewebten Stoffen aus synthetischen Fasern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von nichtgewebten Stoffen aus synthetischen Fasern Nichtgewebte Stoffe aus synthetischen Fasern werden bereits nach verschiedenen Trockenverfahren hergestellt. Diese Verfahren erfordern besondere, von den üblichen Papiermaschinen stark abweichende Produktionsmaschinen und sind aus diesem Grunde mit großen Investitionskosten verbunden. Ein auf einer Papiermaschine hergestelltes Vlies aus Kunstfasern ohne Zusatz von Bindemitteln hat nur einen geringen Zusammenhalt, läßt sich wegen der schlechten initialen Naßfestigkeit nur schwer von der Sieb- in die Preß- bzw. in die Trockenpartie übertragen und fällt nach der Trocknung wieder auseinander, da die glatte Oberfläche der Fasern keine Verfilzung zuläßt.
• Im Zuge der Versuche, um Papier oder nichtgewebte Stoffe aus synthetischen Fasern herzustellen, wurde auch bereits eine fibrillierte Kunstfaser entwickelt, die in Wasser aufgeschlämmt und der entstandene Faserbrei anschließend durch den Stoffauflauf auf der Siebpartie aufgetragen wird. Die Verwendung fibrillierter Fasern hat aber den Nachteil, daß man nur mit sehr geringen Stoffdichten arbeiten kann und Papiere mit genügend hohem Flächengewicht nur schwierig mit diesen Fasern herstellbar sind. Zahlreiche Vorschläge befassen sich mit der Lösung, durch Zusatz verschiedener Klebstoffe die Einzelfasern miteinander zu verbinden. Dieser Weg wird auch bei der Trockenherstellung beschritten. Die Anwendung von Klebern hat den Nachteil, daß sie sich über die ganze Faser verteilen und somit die Oberflächeneigenschaften derselben verändern. Der größte Teil des Klebers geht überdies also nutzlos verloren, und die Eigenschaften des Endproduktes werden durch den überschüssigen Kleberanteil stark beeinträchtigt.
• Wird der Kleber auf der Siebpartie auf das Vlies aufgesprüht oder aufgegossen, so gelangt ein Großteil des Klebers in das Abwasser. Sind die Kleber dazu noch in organischem Lösungsmittel gelöst, so ist deren Anwendung an Papiermaschinen neben den ungünstigen Arbeitsbedingungen durch notwendige Lösungsmittelrückgewinnungsanlagen mit hohem Kostenaufwand verbunden.
• Zur Herstellung des Vlieses finden auch Verfahren Anwendung, bei denen ausschließlich die Faserberührungspunkte miteinander verbunden werden und keine organischen Lösungsmittel in das Abwasser gelangen. Das Verfahren beruht auf der bekannten Tatsache, daß die Fasern mit einem Additionspolymeren in einer Vorpräparation umhüllt werden, das erst nach der Vliesbildung hochpolymer wird und die Fasern an den Stellen bindet, an denen sie übereinander lagern. Die Fasern werden mit solchen Materialien folgendermaßen vorpräpariert: Die trockenen Fasern werden in einer Lösung von Additionspolymeren getränkt. Durch Zentrifugieren wird der Überschuß abgeschleudert, so daß nur ein dünner Film die Einzelfaser umhüllt. Bei der Weiterverarbeitung zu einem papier- oder gewebeähnlichen Material können die vorpräparierten synthetischen Faserklumpen aufgeschlagen und über den Stoffauflauf auf die Siebpartie gebracht werden. Nach der Überführung des Vlieses in die Trockenpartie erfolgt die Verfestigung an den Knotenpunkten durch eine Hitzezone.
• Das so erzeugte Vlies ist nur an den Kreuzungs-oder Berührungspunkten der Fasern miteinander verbunden. Der Nachteil dieser bekannten Vliesverfestigung liegt in der unerwünschten allseitigen Bedeckung der Fasern mit Hochpolymeren.
• Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Fasern mit einer additionspolymeren, kondensierbaren oder veresterungsfähigen, als Kleber dienenden Schicht überzogen, auf üblichen Papiermaschinen zu einem Vlies verarbeitet, durch thermische Aushärtung der Schicht an den Kreuzungspunkten verbunden, jedoch die Fasern vor dem Aufbringen dieser Schicht mit einer für diese verflüssigte Schicht als Gleitmittel dienenden, bei 50 bis 120° C flüssigen Zwischenschicht überzogen werden, wobei die beiden Schichten im flüssigen Zustand ineinander nicht löslich sind. Die Zugabe von Gleitmittel und Kleber zum Stoffbrei erfolgt gleichzeitig, und zwar als inniges Gemisch, z. B. als homogenes Pulver.
• Überraschenderweise verliert der Kleber, z. B. Isocyanat unter der Handelsbezeichnung Desmodur AP stabil und ein gesättigter Polyester unter der Handelsbezeichnung Desmophen, in Kombination mit dem Gleitmittel, z. B. Paraffin, bei Raumtemperatur seine klebenden Eigenschaften. Damit entfällt auch eine Verklebung der Papiermaschine. Auch die Zusammenballung der Fasern wird vermieden. Der Kleber wird auf einem Walzenstuhl mit einem festen Gleitmittel in hochviskosem Zustand vermengt. Die notwendige Konsistenz kann durch Erwärmen des Gemisches während des Walzvorganges eingestellt werden. Das Gleitmittel mit einem niedrigen Schmelzpunkt wird so gewählt, daß es und der Kleber im flüssigen Zustand nicht ineinander löslich sind. Bei Raumtemperatur stellt also die Mischung eine feine Verteilung von festem Gleitmittel im festen Kleber dar. Der so vorbereitete Kleber kann nun pulverisiert und dem Faserbrei an passender Stelle, z. B. in der Stoffbütte, zugegeben werden.
• Das Kleber-Gleitmittel-Gemisch kann auch dadurch hergestellt werden, daß der pulverisierte Kleber in bekannter Weise nach einem Sprühtrocknungsverfahren mit durch Erhitzen verflüssigtem Gleitmittel, das bei Raumtemperatur wieder erstarrt, umgeben wird.
• Bei der Vliesbildung auf der Siebpartie verteilt sich das Gleitmittel-Kleber-Gemisch im Vlies. Durchläuft das Vlies eine Erhitzungszone, so schmilzt zuerst das Gleitmittel und überzieht die Faser. Bei weiterer Erwärmung beginnt auch der Kleber zu schmelzen. Da zwischen ihm und der Faser sich das Gleitmittel befindet, läuft der Kleber auf diesem zum nächsten Knotenpunkt und härtet dort bei weiterer Temperatursteigerung aus.
• Es wurde damit eine Methode gefunden, die es gestattet, Papier und nichtgewebte Stoffe aus synthetischen oder teilweise synthetischen Fasern herzustellen, die nur an den Knotenpunkten gebunden sind. Zur Vliesbildung können die üblichen Maschinen der Papierfabrikation ohne zusätzliche Einrichtungen verwendet werden.
• Beispiel 1 Stapelfasern von 6 mm Länge und 1,5 den werden im Holländer in der üblichen Weise aufgeschlagen und der Maschinenbütte zugeführt. Anschließend wird Gleitmittel-Kleber-Gemisch untergerührt, das folgendermaßen hergestellt ist: Einem Gemisch aus Isocyanat mit verkappten Isocyanatgruppen und Polyester wird ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von 70 bis 80"C im festen Zustand zugegeben. Das gesamte Material wird auf einem Walzenstuhl innig vermischt, wobei die zur Vermahlung notwendige Konsistenz durch Erwärmen der Mischung eingestellt wird. Nach dem Mahlen wird das Gemisch bei Raumtemperatur mit üblichen Zerkleinerungsmaschinen pulverisiert.
• Das Faserbrei-Kleber-Gemisch in der Stoffbütte kann nun auf üblichen Papiermaschinen zu einem Vlies verarbeitet werden. Nach Überführung des Vlieses in die Trockenpartie erfolgt die Wanderung an die Knotenpunkte. Der Kleber härtet dort aus.
• Beispiel 22 Als Gleitmittel-Kleber-Gemisch wird ein gesättigter Polyester verwendet, der mit 36 "/ o Leinöl modifiziert ist, dem in geschilderter Weise ein fester Äthylenglykolester zugesetzt ist, der im flüssigen Zustand mit dem Polyester nicht mischbar ist. Nach dem Homogenisieren auf dem Walzenstuhl oder Umhüllen des Klebers nach dem Sprühtrocknungsverfahren wird das Gemisch bei Raumtemperatur pulverisiert und dem Faserbrei zugegeben. Die Vliesbildung erfolgt, wie im Beispiel 1 angeführt.
• Beispiel 3 Ein Gemisch von 60% Polyamidfasern von 9 mm Länge und 1,5 den und 40% eines Gleitmittel-Kleber-Pulvers mit der Korngröße 0,15 bis 0,30 mm wird im Holländer aufgeschlagen unter Zugabe geringer Mengen an Netzmittel und Entschäumer. Anschließend wird die Suspension der Maschinenbütte zugeführt und, wie im Beispiel 1 ausgeführt, auf der Papiermaschine zu einem Vlies verarbeitet.
• Zur Herstellung des Kleber-Gleitmittel-Pulvers werden-verkapptes Isocyanat, im Handel als Desmodur AP stabil, und hydroxylgruppenhaltiger Polyester, im Handel als Desmophen 800 bekannt, mit dem Gleitmittel, nämlich mit Naturharzsäuren modifiziertem Phenolharz, im Handel bekannt als Albertol 387L, auf einem Dreiwalzenstuhl homogenisiert. Nach dem Mahlen wird das Gemisch pulverisiert.
• Die angewandten Mengen sind: Desmodur AP stabil ...... 55 O!o Desmophen 800 . . . . . . . . . 37% Albertol 387 L . . . . . . . . . . 81/o Das Phenolharz hat einen Schmelzpunkt von 55 bis 60' C und eine Säurezahl von etwa 80.
• Unter den in den Beispielen als Gleitmittel genannten Harzen sind unter anderem die folgenden geeignet.
• Alresat 444 C. Dies ist ein verseifbares, plastifiziertes, alkohollösliches Maleinatharz mit dem Schmelzpunkt 95 bis 105'e C und der Säurezahl von etwa 100.
• Das unter dem Handelsnamen Lavopal S bekannte Harz ist ein kolophoniumhaltiges Kondensationsprodukt mit dem Schmelzpunkt von 100 bis 115° C und der Säurezahl 100 bis 115.
• Unter vielen anderen weiteren als Gleitmittel geeigneten Wachsen sind das sogenannte Gersthofener Wachs O mit dem Schmelzpunkt 102 bis 106' C und der Verseifungszahl 110 bis 125 sowie das unter dem Handelsnamen Wachs ES bekannte Produkt mit dem Schmelzpunkt 79 bis 82' C und der Verseifungszahl 158 bis 178 geeignet.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von synthetischen Papieren bzw. nichtgewebten Stoffen aus synthetischen Fasern auf üblichen Papiermaschinen mittels eines kondensierbaren bzw. polymerisierbaren oder veresterungsfähigen Materials und eines Natur- oder Kunstharz- oder wachsartigen Materials, das einen Schmelzpunkt von 50 bis 120' C hat, wobei beide Komponenten bei Wärmezugabe im flüssigen Zustand miteinander nicht mischbar sind, Aussetzen der Fasern der Temperatur von 50 bis 120' C und Aushärtung der kondensierbaren bzw. polymerisierbaren oder veresterungsfähigen Komponente durch weitere Temperatursteigerung. dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß man die beiden Komponenten dem Faserbrei in der Stoffbütte als inniges pulverisiertes Gemisch zusetzt.