DE1215502B

DE1215502B - Verfahren zur Herstellung von Papieren oder flaechenartigen Gebilden aus synthetischen Stoffasern

Info

Publication number: DE1215502B
Application number: DEB69295A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Rolf Grosssteinbeck; Gert Tepel
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1961-11-02
Filing date: 1962-10-19
Publication date: 1966-04-28
Also published as: DE1215502C2

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 48S37KW PATENTAMT Int. Cl.:

D21h

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 55 f-16

1215 502
B69295VIb/55f
19. Oktober 1962
28. April 1966

Die Erfindung betriSt ein Verfahren zur Herstellung von Papier und nicht gewebten Stoffen aus synthetischen Stoffasern unter Verwendung von Thermoplasten.

Die bekannten Verfahren dieser Art können unterteilt werden in sogenannte Naßverfahren und Trockenverfahren. Zur Durchführung der Naßverfahren können die üblichen Papiermaschinen verwendet werden, während für die Trockenverfahren besondere Maschinenanlagen benötigt werden.

Bei den bekannten Verfahren werden die einzelnen Fasern, die, da sie wesentlicher Bestandteil des Stoffbreies für die Vliesbildung sind, hier mit Stoffasem bezeichnet werden, vor oder nach der Vliesbildung mit einem in der Wärme aushärtenden Binder überzogen. An ihren Kreuzungsstellen verkleben dann die übereinanderliegenden Stoffasern der Vliesbahn. Anschließend wird der Binder durch eine Wärmebehandlung des Vlieses ausgehärtet.

Die so hergestellten Vliese haben den Nachteil, daß in ihnen jede Stoffaser .von einem dünnen, ausgehärteten Binderfilm überzogen ist und somit nicht die ursprüngliche Stoffaser, sondern in weitem Maße der Binderfilm die Eigenschaft der Vliese bestimmt.

Bei einem bekannten Trockenverfahren zur Herstellung von wasserabweisenden, nicht gewebten Stoffen wird dieser Nachteil vermieden, indem die handelsübliche Stoffaser beim Aufschlagen bereits mit einem wasserabstoßenden Material behandelt wird und darauf die trockene Faser mit der wässerigen Lösung oder Dispersion eines Binders besprüht wird. Die Tropfen dieser Lösung oder Dispersion breiten sich nicht auf der nunmehr wasserabstoßenden Stoffaseroberfläche aus, sondern gleiten auf ihr zu den nächstliegenden Kreuzungspunkten übereinanderliegender Stoffasern und bleiben dort hängen. Durch Wärmezufuhr wird das Wasser zum Verdampfen gebracht und der Binder ausgehärtet. -

Auf die üblichen im Naßverfahren arbeitenden Papiermaschinen kann man dieses Verfahren nicht übertragen, weil in der Naßpartie dieser Maschinen die wässerige Lösung oder Dispersion des Binders bei der Bildung des Vlieses mit dem Abwasser fortgeschwemmt würde bzw. in der Trockenpartie der Binder beim Besprühen des dort bereits stark verdichteten Vlieses nur oberflächlich in das Vlies gelangen würde.

Es ist auch bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem die Stoffasern mit einer polymerisierbaren, kondensierbaren oder veresterungsfähigen Schicht überzogen werden, nachdem sie vorher mit einem als Gleitmittel für die erstere

Verfahren zur Herstellung von Papieren oder
flächenartigen Gebilden aus synthetischen
Stoffasern

Zusatz zum Patent: 1159 257

Anmelder:

Battelle-Institut e. V.,
Frankfurt/M., Wiesbadener Str. 35

Als Erfinder benannt:

Gert Tepel,

Dipl.-Chem. RoM Großsteinbeck,

Walter Schulze, Frankfurt/M.

Schicht dienenden Überzug — besonders aus einem Natur- oder Kunstharz — versehen wurden, sodann auf der Papiermaschine zu einem Vlies verarbeitet und an den Berührungspunkten durch Wärmeaushärtung verbunden werden.

Es wurde auch schon eine Vereinfachung dieses Verfahrens vorgeschlagen, nach der die zweimalige Präparation der Stoffasern dadurch vermieden wird, daß das Öffnen der Faserbündel in dem Gleitmittel vorgenommen wird. Der Vorteil liegt in der Einsparung von Arbeitsgängen.

Auch wurde bereits vorgeschlagen, das Gleitmittel und den Binder zusammen dem Stoffbrei zuzugeben, so daß die gesonderte Präparation der Fasern mit Gleitmitteln ganz in Wegfall kommt.

Eine weitere Vereinfachung wurde kürzlich vorgeschlagen, nach der das Gleitmittel und der Binder in Fadenform dem Stoffbrei zugegeben werden, wodurch bei der Vliesbildung keine Verluste an Bindemitteln auf der Siebpartie der Papiermaschine eintreten.

Es wurde nun gefunden, daß als Binder an Stelle der polymerisierbaren, kondensierbaren oder veresterungsfähigen Mittel thermoplastische Harze mit einem Schmelzpunkt, der geringer ist als der der synthetischen Stoffasern, mit Vorteil verwendet werden können, wodurch die Bindung des gebrauchs-

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fähigen Vlieses in wesentlich kürzerer Zeit erfolgen einem Molekulargewicht von etwa 7400 und 15%

kann als bisher. eines. Polyaminoamidharzes mit einer Aminzahl von

Die zur Verwendung kommenden Thermoplaste 83 bis 93, einem Schmelzpunkt'von 43 bis 53° C und sind von unterschiedlicher Art. Besonders bewährt einer Viskosität von 10 bis 15 Poise bei 150° C wird haben sich Polyaminoamidharze. Sie entstehen durch 5 bei 150° C verflüssigt und durch eine Spinndüse ver-Polykondensation von di- und trimerisierten, un- spönnen. Der erstarrte Faden wird vor dem Aufgesättigten Fettsäuren mit Polyaminen, wickeln durch ein Bad,, bestehend aus Dimethyl-

Die Thermoplaste können genauso zur Anwen- glycolphthalat, gezogen. Anschließend, wird er durch

dung kommen wie die eingangs angeführten addi- Quetschrollen geführt, die den Überschuß an Di-

tionspolymerisierbaren, kondensierbaren oder ver- io methylglycolphthalat .abstreifen. Der so mit einem

esterungsfähigen Mittel. Zum Beispiel werden aus dünnen Film an Gleitmittel versehene Faden wird

den Thermoplasten Fäden hergestellt und diese zu aufgewickelt und später zu Stapelfasern beliebiger

Stapelfasern beliebiger Länge geschnitten und dem Länge geschnitten. Diese Fasern werden der Stoff-

Faserbrei aus den synthetischen Stoffasern — aus bütte zugegeben.

denen das Vlies gebildet wird — in der Stoffbütte 15 Das Faserbreigemisch aus Stoffasem und Kleberzugemischt. Die synthetischen Stoffasern können Gleitmittelfasern in der StofEbütte kann nun auf einer vorher mit einem Gleitmittel präpariert worden oder üblichen Papiermaschine zu einem Vlies verarbeitet die thermoplastischen Kleberfäden mit dem Gleit- werden. Bei Überführung des Vlieses in .die Trockenmittel überzogen sein. Dabei schmilzt zunächst das partie wird dieses kurzfristig auf etwa 150° C erhitzt, Gleitmittel, während das Vlies eine Wärmezone ao wobei der Schmelzpunkt des thermoplastischen PoIydurchläuft, und überzieht die synthetischen Stoff- amidklebers überschritten und dieser zum Schmelzen fasern. Bei der weiteren Temperatursteigerung ·, gebracht wird und dabei eine Trennung des Gleitschmilzt in allen Fällen auch der thermoplastische mittels und des eigentlichen Klebers eintritt. Das Kleberfaden und verläuft dabei zu einzelnen Tropfen. Gleitmittel überzieht die synthetischen Stoffasern, und Da zwischen den Tropfen und dem Faden sich das 25 der Kleber zerreißt in Einzeltropfen, die auf dem Gleitmittel befindet, läuft der Einzeltropfen des KIe- Gleitmittel zu den Knotenpunkten wandern. Das bers auf diesem zum nächsten Knotenpunkt. Wird Vlies wird nach dem kurzen Temperaturstoß abgedas Vlies abgekühlt, so erstarrt der Tropfen am kühlt, wobei die Klebertropfen an den Knotenpunkten Knotenpunkt, und das Vlies ist fertig gebunden. erstarren und das Vlies binden. Anschließend wird

Wie bereits angeführt, ist es selbstverständlich, 30 die Vliesbahn in der Aufwickelpartie der Papier-

daß der thermoplastische Kleber auch in Pulverform maschine aufgerollt,
mit dem Gleitmittel homogenisiert dem Stoffaserbrei

zugegeben werden kann. B e i s ρ i e 12

Es wurde damit eine Methode gefunden, die es

gestattet, Papier und nicht gewebte Stoffe aus synthe- 35 Ein Polyamidchlorid mit einem Weichmacheranteil,

tischen oder teilweise synthetischen Stoffasern her- z. B. Diocthylphthalat, im Verhältnis 60 :40 mit einer

zustellen, die an den Knotenpunkten in kürzester Extrasionstemperatur von 120 bis 160° C und einem

Zeit gebunden sind, wobei die Bindung in der Trok- K-Wert von 60 bis 80 wird in einem Extruder ver-

kenpartie der üblichen Maschine der Papierfabrika- flüssigt und durch eine Spinndüse versponnen. Der

tion vorgenommen wird. 40 erstarrte Faden wird im Beispiel 1 durch ein Bad,

Als Beispiele für die zur Anwendung kommenden bestehend aus Dimethylglycolphthalat, gezogen und

synthetischen Stoffasern seien genannt: Polyamid- zu Stapelfasern beliebiger Länge geschnitten. Diese

fasern, Polyesterfasern, Polyacrylfasern, Mischpoly- Fasern werden der Stoffbütte zugegeben,

merisatfasern und die künstlichen Spinnfasern auf Das Faserbreigemisch wird wie im Beispiel 1 an-

Cellulosebasis. Naturgemäß ist die Erfindung auf 45 gegeben weiter behandelt,
diese speziell genannten Fasern nicht beschränkt. Ein

Teil der Synthesefasern kann durch Naturfasern er- Beispiel3
setzt werden. Ebenso geeignet sind Glasfasern. Außer

den Alkylglycolphthalaten sind als Gleitmittel unter Wie im Beispiel 1 angeführt, werden Kleber-Gleitanderem geeignet Kunst- oder Naturharze bzw. deren 50 mittel-Fasern aus Polyäthylen mit einer Dichte von Seifen, z. B. Balsamharzammoniumseife, ferner Poly- 0,914 bis 0,922 g/ccm, einer Extrusionstemperatur ester der Adipinsäure,- Polyester der Sebacinsäure von 110 bis 150° C und einem Schmelzindex von und Polyester der Phthalsäure. 0,4 bis 2,0 g/10 Min. verwendet^ Die Fäden werden

wie im ΒβίΒρΐβΙ,Ι-^η^^βΒβη mit Dimethylglycol-

Beispiel 1 55 phthalat»behändelt, zu Stapelfasern geschnitten und

der Stoffbütte zugegeben.

Nylon-Stoffasern von 6 mm Länge und 1,5 den¹ '

werden im Holländer in Wasser aufgeschlagen und Beispiel4
der Maschinenbütte zugeführt. Anschließend werden

Stapelfasern aus Kleber-Gleitmittelfäden der Bütte 60 Ein Mischpolymerisat aus Polystyrol-Acrylnitril-

zugegeben, und zwar 30% berechnet auf trockene Butadien mit einer Rohdichte von 1,06 bis 1,12 g/ccm

Nylon-Stoffasern. und einer Extrusionstemperatur von 180 bis 200° C

Die Kleber-Gleitmittelfasern werden folgender- werden wie angegeben zu Fäden verarbeitet, mit

maßen hergestellt: Dimethylglycolphthalat umhüllt und der Stoffbütte

Ein Gemisch von 85 % eines Polyaminoamid- 65 zugegeben. Das Faserbreigemisch wird auf einer üb-

harzes mit einer Aminzahl (mg KOH auf 1 g Harz) liehen Papiermaschine zu einem Vlies verarbeitet. In

von 3, einem Schmelzpunkt von 105 bis 115° C, der Trockenpartie wird dieses kurzfristig auf etwa

einer Viskosität von 30 bis 45 Poise bei 150° C und 200 bis 210° C erhitzt. Dabei wird der Schmelzpunkt

des thermoplastischen Mischpolymerisatklebers überschritten und dieser zum Schmelzen gebracht, wodurch die Verfestigung des Vlieses an den Knotenpunkten gemäß Beispiel 1 erfolgt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Papieren oder flächenartigen Gebilden aus synthetischen Stofffasern, die unter Zugabe von Gleitmittel und Binder, die im flüssigen Zustand nicht untereinander mischbar sind, durch Wärmebehandlung an den Kreuzungsstellen verbunden werden, nach Patent 1159257, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder thermoplastische Harze mit einem Schmelzpunkt, der geringer als der der synthetischen Stoffasern ist, eingearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gleitmittel als filmartigen Überzug auf die Stoffasern aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den filmartigen Überzug des Gleitmittels den Binder in Form eines zweiten filmartigen Überzuges aufbringt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Binder für die Stofffasern in Form von Stapelfasern zugibt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Binderfasern mit dem Gleitmittel überzieht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Binder den synthetischen Stoffasern im pulverisierten Zustand zugibt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gleitmittel und den Binder den synthetischen Stoffasern als inniges Gemisch im pulverisierten Zustand zugibt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den synthetischen Stoffasern vor der Zugabe des Gleitmittels und Binders natürliche Fasern zumischt.