DE1419467C3

DE1419467C3 - Verfahren zur Herstellung eines Langsiebs aus einem offengewebten endlosen Gewebe

Info

Publication number: DE1419467C3
Application number: DE1419467*CA
Authority: DE
Inventors: Ralph Harrison Delmar Beaumont; Donald Ray Albany Christie
Original assignee: Huyck Corp New York Ny (vsta)
Current assignee: Huyck Corp New York Ny (vsta)
Priority date: 1960-04-18
Filing date: 1961-04-18
Publication date: 1975-09-04
Also published as: BE602707A; DE1419467A1; US3032441A; GB949478A

Description

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widerstand nimmt gegenüber dem unbehandelten der Kettgarnzahl gegeben ist. Weiterhin tritt durch Polyamidgewebe leicht zu, jedoch erweisen sich der die Wärmebehandlung während des erfindungsgemä-Abrieb und der Schlupf nach 75 Reibvorgängen auf ßen Verfahrens an den. Kreuzungsstellen der Garne einer Abriebsmeßvorrichtung als sehr groß, während eine Kräuselwirkung ein, die zur Verbesserung des bei dem erfindungsgemäß behandelten Polyamid- 5 Verschiebewiderstandes beiträgt und so die Stabilität gewebe selbst nach 1500 Reibvorgängen auf demselben der Langsiebabmessungen fördert. Meßgerät kein nennenswerter Schlupf oder Abrieb Die Aldehydharze werden vorzugsweise in Form

erkenntlich wird. einer wäßrigen oder alkoholischen Lösung aufge-

Man nimmt an, daß das erfindungsgemäß behan- bracht. Dabei beträgt die Menge an Phenol-Aldehyddelte Gewebe diese Eigenschaften dadurch erhält, io Harz, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, 5 bis daß das zuerst aufgebrachte Phenol-Aldehyd-Harz 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 Gewichtsprozent, die Polyamidfäden angreift, so daß diese erweichen und die an Amino-Aldehyd-Harz 10 bis 20 Gewichtsund sich mit ihnen verbindet, so daß sie aufquellen. prozent, vorzugsweise 15 Gewichtsprozent. Durch diese Quellwirkung ist das Gewebe in der Als Phenol-Aldehyd-Harz wird bevorzugt ein Phenol-

Lage, das Harz aufzunehmen, so daß man eine aus- 15 Formaldehyd-Harz verwendet. Das Molverhältnis von gezeichnete Verbindung zwischen Gewebe und Harz Aldehyd zu Phenol soll dabei weniger als 1:1 beerhält. Gleichzeitig wird dadurch die Basis für die tragen. Als Phenolanteil des Aldehydharzes können Aufnahme des Amino-Aldehyd-Harzes geschaffen, verschiedene Mono- oder Polyphenole verwendet das mit den Polyamidfäden nicht reagiert, jedoch mit werden, beispielsweise Phloroglucin, Pyrogallol, Redem Phenol-Aldehyd-Harz ein Mischpolymerisatharz 20 sorcin, Benzcatechin, Phenol, o-, m-, p-Kresole, Orcin. bildet, das vollständig mit den Garnen des Gewebes Der Phenolanteil sollte vorzugsweise in wenigstens über Methylenbrücken vernetzt ist. einer ortho- oder para-Stellung nicht mit einer Hydro-

Die aus Polyamid bestehenden Garne eines offen- xylgruppe substituiert sein, da es sonst unmöglich ist, gewebten, endlosen Gewebes können bezüglich Kette ein vernetztes, wärmehärtbares Harz beim Härtungsund Schuß je nach den an das Gewebe gestellten An- 25 Vorgang zu erhalten. Der Phenolanteil sollte durchforderungen angeordnet sein. Diese Anforderungen schnittlich wenigstens etwa 2,2 nichtsubstituierte, richten sich auf die Länge, Breite, die Garnzahl in reaktive Stellen im Kern enthalten, d. h. nichtsubsti-Quer- und Längsrichtung. So kann beispielsweise ab- tuierte Kohlenstoffatome, die in ortho- und parahängig von den für Kette und Schuß verwendeten Stellung zur Hydroxylgruppe stehen. So hat ortho-Garnen die Gewebelänge, gesehen in Umfang des 30 Kresol, bei dem eine ortho- und eine para-Stellung Gewebeschlauchs, etwas geringer sein als die für das nicht substituiert sind, zwei reaktive Stellen. Bei Fertigprodukt erforderliche Länge. Bei Langsieben Phenol als solchem sind zwei ortho-Stellungen und ist es besonders wichtig, daß die Struktur des erfin- eine para-Stellung nicht substituiert, so daß insgesamt dungsgemäß behandelten Gewebes so stabilisiert ist, drei reaktive Stellen vorhanden sind. Wenn o-Kresol daß eine Längendehnung während des Gebrauchs 35 und Phenol als eine Mischung von Phenolbestandvermieden wird. Dies wird beispielsweise durch eine teilen verwendet werden, dann werden die Anteile Vorherberechnung der Dehnung bestimmt und da- jeweils so berechnet, daß man eine Mischung erhält, durch erreicht, daß die Garnzahl der Kettfäden des die durchschnittlich wenigstens etwa 2,2 nichtsubsti-Gewebes etwas größer ist als die Garnzahl der Schuß- tuierte, reaktive Stellen enthält, fäden. 4° Als Phenol-Aldehyd-Harze können auch Resol- und

Bei der Herstellung eines Langsiebes für die Papier- Novolackharze verwendet werden, herstellung wird das Polyamidgewebe auf der Be- Der Aldehydanteil der Harze kann irgendein

handlungsvorrichtung offen und flach ausgebreitet, äliphatischer Aldehyd sein, der bis zu 4 Kohlenstoffwobei die sich in Längs- und Querrichtung erstrek- atome enthält, z. B. Propionaldehyd, Acetaldehyd, kenden Garne genau rechtwinklig zueinander ver- 45 Butyraldehyd oder Formaldehyd. Vorzugsweise verlaufen. Da bei einem Langsieb die Biegungen in den wendet man jedoch einen niedrig aliphatischen Kettgarnen beibehalten und die in Längsrichtung Aldehyd, der nicht mehr als 2 Kohlenstoffatome entverlaufenden Schußgarne so gerade wie möglich sein hält. Formaldehyd kann in handelsüblicher Form, sollen, wird während des erfindungsgemäßen Verfah- d. h. in wäßriger Lösung als Formalin, verwendet rens das Gewebe auf seine endgültige Breite gebracht, 5° werden, das aus 37 Gewichtsprozent Formaldehyd, wodurch man die gewünschte Schußgarnzahl erhält. 1 bis 15% Methanol, Rest Wasser besteht, wodurch Dadurch wird jedoch die Längsspannung etwas ge- bei der Lagerung eine Polymerisation vermieden wird. ringer als diejenige, die für das Ausdehnen des Lang- Es werden auch Substanzen verwendet, die Formsiebes auf die Endlänge erforderlich ist. Während die aldehyd freisetzen, wie Formaldehyd und Hexa-Kettgarne zunehmend gespannt werden, stehen die 55 methylentetramin oder Acrylsäurealdehyd, Akrolein Schußgarne unter verhältnismäßig geringer Spannung und Glyoxal.

und sind für eine gewisse Biegung frei. Dies hat zur Nach dem Aufbringen eines derartigen Phenol-

Folge, daß die Schußgarnzahl gleichförmig über die Aldehyd-Harzes auf das Polyamidgewebe, wobei das Breite des Siebes auf diejenige Garnzahl verringert Molverhältnis von Aldehyd zu Phenol weniger als wird, die bei der Gewebeverfestigung vorliegen soll. 60 1:1 ist, wird das Gewebe mit dem Harzbelag ge-Anschließend wird das Langsieb einer erhöhten trocknet und teilweise gehärtet, wobei das Harz ab-Längsspannung ausgesetzt, damit alle Schußgarne . sorbiert wird. Auf diese erste Behandlungsstufe folgt geradegezogen werden. Während sich die Schuß- eine zweite Stufe, bei der ein Amino-Aldehyd-Harz garne allmählich strecken, wird die Spannung auf die aufgebracht wird, das vorzugsweise einen genügend Kettgarne in gleichmäßigen Abschnitten über die 65 großen molaren Überschuß an Aldehyd aufweist, da-Breite des Siebes erhöht, wodurch die Biegungen mit ein gegebenenfalls vorliegender molarer Unterbetont werden, ohne daß die Gefahr lokaler Unregel- schuß des Aldehyds im bei der ersten Stufe verwenmäßigkeiten weder in der Schußgarnzahl noch in deten Phenol-Aldehyd-Harz kompensiert wird und

dann ein Verhältnis von Aldehyd zu Phenol von über 1: 1 vorliegt.

Die verwendeten Amino-Aldehyd-Harze sind Kondensationsprodukte eines Aldehyds mit einem Amin oder Amid, ζ. B. Harnstoff, Thioharnstoff, Melamin, Anilin, sowie substituierte Amine und Amide dieser Klasse. Bevorzugt werden Melamin-, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, methylierte Melamin-Formaldehyd-Harze, methylierte Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Äthylen-Harnstoff-Formaldehyd-Harze, wobei an Stel-Ie des Aldehyds der Harze auch die entsprechenden, vorstehend aufgeführten Verbindungen in Frage kommen.

Bei der Reaktion mit Formaldehyd können die Amine oder Amide in einer Zwischenstufe Methylolderivate der Amine oder Amide bilden, die beim weiteren Erwärmen unter Freisetzung von überschüssigem Formaldehyd umgewandelt werden und das gewünschte Amino-Aldehyd-Polymerisat bilden. Die in der Zwischenstufe auftretenden Methylolamine werden bei einem pH von etwa 7 gebildet, während man bei einem pH merklich unter 7 Methylenbrücken zwischen den Molekülen des Amins erhält, wodurch ein Amino-Aldehyd-Polymerisat entsteht.

Vorzugsweise ist das Molverhältnis von Aldehyd zu Amin 2:1, und bei Melamin-Aldehyd-Harzen beträgt das Molverhältnis von Aldehyd zu Melamin wenigstens 3:1.

An Hand der nachstehenden Beispiele wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.

Beispiel I

Es wird ein gemäß der USA.-Patentschrift 29 03 021 hergestelltes, endlos gewebtes Langsieb aus Polyamidgarn verwendet, dessen Kettgarne 630 Denier haben und aus 102 Fäden bestehen, während die Schußgarne 420 Denier haben und aus 68 Fäden bestehen. Die Breite des Langsiebes beträgt 3,71 m und die Länge 29,48 m. Dieses Langsieb wird in eine Resorcin-Formaldehyd-Harzlösung mit einem Feststoffgehalt von 5% und einem pH zwischen 5,5 und 6,0 in offener, ausgebreiteter Form in einem beweglichen Rahmen unter leichter Spannung eingebracht, so daß Änderungen der Abmessungen verhindert werden. Das Langsieb nimmt etwa 100 Gewichtsprozent der Lösung auf und wird im Durchlauf mit Heißluft bei einer Temperatur zwischen 100 und 125 ⁰C getrocknet.

Nach dem Trocknen wird das Langsieb kontinuierlich durch eine Melamin-Formaldehyd-Lösung mit 15% Harzfeststoffen, 5 Gewichtsprozent Harnstoff und 1 Gewichtsprozent Salzsäure geführt, wobei es noch unter leichter Spannung steht. Dabei werden 100 Gewichtsprozent dieser Behandlungslösung aufgenommen. Durch Hindurchführen durch eine Heißluftzone bei leichter Spannung wird das Langsieb bei 100 bis 125⁰C getrocknet, worauf eine 30 Sekunden dauernde Härtungsbehandlung bei 175 ⁰C folgt. Auf diese Wärmehärtung folgt eine weitere Härtung des Harzüberzuges bei einer Temperatur von etwa 23O⁰C.

Beispiel II

Für die erste Behandlungsstufe des Gewebes wird eine Resorcin-Formaldehyd-Novolack-Harzlösung mit einer Harzfeststoffkonzentration von 5% verwendet. Für die darauffolgende zweite Behandlungsstufe wird eine Melamin-Formaldehyd-Harzlösung mit einem Feststoffgehalt von 15% verwendet. Dieser Lösung wird ein 0,75%iger säurefreisetzender Katalysator zugegeben.

Beispiel III

Die erste Behandlungsstufe entspricht der vom Beispiel II.

Das Langsieb wird dann in zweiter Stufe unter leichter Spannung durch eine Harnstoff-Formaldehyd-Lösung mit einer Konzentration von 15% Harzfeststoffen und einem pH-Wert von 4,5 geführt. Dabei nimmt es 100% der Behandlungslösung auf. Das Langsieb wird daraufhin bei 100° C und noch unter geringer Spannung luftgetrocknet und der Harzüberzug etwa 1 Minute lang bei 125 ⁰C gehärtet. Langsiebund Harzüberzug werden dann bei 23O⁰C wärmegehärtet.

B e i s ρ i e 1 IV

Ein aus 188 Teilen Phenol, 243 Teilen einer 37%-igen wäßrigen Formaldehydlösung, 57 Teilen Wasser und 18,8 Teilen Bariumhydroxyd hergestelltes Phenol-Formaldehy_d-Harzkondensat wird als Lösung in 20 % wäßrigem Äthanol, die 5 Gewichtsprozent Harzfeststoffe enthält, auf ein Polyamidlangsieb gemäß Beispiel I aufgebracht, indem das Sieb unter leichter Spannung durch die äthanolische Phenol-Formaldehyd-Harzlösung geführt wird. Das Sieb nimmt bis zu 100 Gewichtsprozent der Lösung auf und wird anschließend wie im Beispiel I luftgetrocknet.

Darauf wird das Langsieb wie im Beispiel I in zweiter Behandlungsstufe mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz beladen.

Beispiel V

Ein Langsieb gemäß Beispiel I wird durch eine äthanolische Lösung eines meta-Kresol-Novolackharzes mit 5 Gewichtsprozent Feststoffanteil geführt und — wie im Beispiel I beschrieben — behandelt und mit der zweiten Beladung versehen.

Beispiel VI

Ein Langsieb gemäß Beispiel I wird durch eine äthanolische Kresol-Formaldehyd-Harzlösung geführt und — wie im Beispiel I beschrieben — behandelt und mit einer zweiten Beladung versehen.

BeispielVII

Ein Langsieb gemäß Beispiel I wird in ausgespanntem, offenem Zustand in eine wäßrige Harzlösung eingetaucht, die bezüglich des Resorcins und des Formaldehyds O.lmolar ist. Die Lösung ist bei pH 7,0 mit einem Puffermittel gepuffert, ihre Temperatur beträgt 70⁰C. Das Gewebe wird nach dem Eintauchen aus dem Bad genommen, in einen Spannrahmen gebracht und bei 100 bis 125°C luftgetrocknet. Die zweite Beladung erfolgt wie im Beispiel I.

Beispiel

Ein Langsieb gemäß Beispiel I wird 5 Minuten lang in eine 5% Resorcin und 1,5% Formaldehyd enthaltende wäßrige Lösung eingetaucht. Das Sieb absorbiert 100 Gewichtsprozent der wäßrigen Lösung. Danach wird es in einem Spannrahmen bei 100 bis

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125° C getrocknet. Die zweite Beladung erfolgt wie Es sei noch erwähnt, daß der Gesamtharzüberzug im Beispiel I. bei einem offengewebten Gewebe aus synthetischen Alle gemäß der Beispiele I bis VII hergestellten Fäden zwischen 10 und 35 Gewichtsprozent an Harz-Langsiebe haben eine ausgezeichnete Abmessungs- feststoffen, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, Stabilität, eine hervorragende Steifheit und einen sehr 5 und vorzugsweise 20 bis 25 Gewichtsprozent der guten Abriebswiderstand. Harzfeststoffe ausmachen soll.

Claims

1 2 lischer Siebe verwendet werden, die bisher als Lang-Patentansprüche: siebe benutzt wurden. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Garne, gleich-

1. Verfahren zur Herstellung eines Langsiebs aus gültig, ob es Garne z. B. aus Einzelfäden, aus Mehreinem offengewebten endlosen Gewebe aus Garnen 5 fachfäden oder aus Stapelfasern sind, die als Kette aus Polyamid durch Behandeln mit wärmehärt- oder Schuß in einem Webstuhl gewebt sind, schraubenbarem Harz in gespanntem Zustand, dadurch förmig in Umfangsrichtung des endlosen Bandes, gekennzeichnet, daß auf das Gewebe ein wenn das Band abschließend bearbeitet wird und für wärmehärtbares Phenol-Aldehyd-Harz in Mengen den beabsichtigten Gebrauch fertig ist. Die vorliegende von 5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 Ge- io Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung in wichtsprozent, bezogen auf das Gewebe, aufge- Verbindung mit solchen endlos gewebten Geweben bracht und gehärtet wird, während das Gewebe beschränkt, und sie kann auch auf Gewebe angewendet ausgespannt ist, und daß nach teilweiser Härtung werden, die verspleißt oder in anderer Weise verdes Phenol-Aldehyd-Harzes ein Amino-Aldehyd- bunden sind, damit sie endlos werden.

Harz in einer Menge von 10 bis 20 Gewichts- 15 Langsiebtücher und andere, offengewebte Tücher

Prozent, vorzugsweise 15 Gewichtsprozent, be- aus Garnen aus synthetischem Harz oder Zwirne

zogen auf das Gewebe, aufgebracht und der Harz- können eine hohe Zugfestigkeit und einen merklichen

überzug abschließend gehärtet wird, während das Abriebwiderstand sowie eine Ermüdbarkeit während

Gewebe sich in ausgespanntem Zustand befindet. der Biegung aufweisen, gleichgültig, ob sie naß oder

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 trocken sind. Da sie normalerweise eine glatte Oberzeichnet, daß das Phenol-Aldehyd-Harz und das fläche besitzen, zeigen sie eine Tendenz zum Schlüpfen Amino-Aldehyd-Harz nacheinander auf das Ge- oder Verschieben, was durch einen Mangel der Stabiliwebe aufgebracht werden, wobei das Phenol- tat der Abmessungen gezeigt wird. Wenn die Drähte Aldehyd-Harz ein Phenöl-Formaldehyd-Harz und zum Schlüpfen neigen, dann entstehen öffnungen mit das Amino-Aldehyd-Harz ein Melamin-Form- 25 ungleichen Abmessungen. Dies trifft insbesondere für aldehyd-Harz ist. Langsiebtücher zu, bei denen der Abstand zwischen

den Drähten bzw. Garnen praktisch konstant gehalten

werden muß. Auch Gewebe aus synthetischen Harzen

lassen, obwohl sie ziemlich steif sind, die für ein 30 Langsieb erforderliche Steifheit vermissen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Langsiebtücher dagegen, die nach dem erfindungs-

eines Langsiebs aus einem offengewebten endlosen gemäßen Verfahren behandelt werden, haben eine Gewebe aus Garnen aus Polyamid durch Behandeln Stabilität der Abmessungen, einschließlich der Stabimit wärmehärtbarem Harz in gespanntem Zustand. lität des Gewebes oder des Widerstandes gegen eine

Verfahren zum Aufbringen eines Harzes auf Fäden 35 Verschiebung und besitzen eine bessere Steifheit, vor dem Verweben sowie die Imprägnierung von Ge- einen höheren Abriebwiderstand und neigen nicht weben mit Harzen sind bekannt. zum Schlüpfen. Auch haben sie eine gleichförmige

Aus der französischen Patentschrift 11 69 002 sind Porosität, da die Garnzahl ständig gleichförmig ist. Langsiebe aus Polyamidgeweben bekannt, die an den Die in Querrichtung verlaufenden Garne sind dauernd. Kreuzungspunkten von Ketten und Schußfäden durch 4° genau im rechten Winkel zum Körper des Gewebes Aufbringen eines wärmehärtbaren Harzes im gespann- und zu den in Längsrichtung verlaufenden Garnen, ten Zustand verklebt sind. Aus all diesen Gründen wird beim fertigen Gewebe

Bei den bekannten Verfahren erhält man mit Harzen eine Knitterbildung vermieden. Alle diese Eigenschafniedriger Konsistenz zwar eine gute Durchdringung ten sind in solchem Grad ausgeprägt, daß solche des Gewebes, jedoch eine ungenügende Harzbeladung. 45 Gewebe in vieler Hinsicht den metallischen Langsieben Mit Harzen hoher Konsistenz dagegen wird zwar ein vorzuziehen sind, die bisher in der Papierindustrie hoher Prozentsatz an Harzbeladung, jedoch eine verwendet wurden.

schlechte Durchdringung erreicht. Außerdem sind die Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden

nach den bekannten Verfahren behandelten Gewebe aus einem Vergleich ersichtlich, bei dem Gewebe in weniger formstabil und weisen einen großen Abrieb 5° zwei Stufen einerseits mit Phenol-Aldehyd-Harz bzw. auf. Amino-Aldehyd-Harz jeweils allein und nach dem

Diese Nachteile werden durch die nach dem erfin- erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden. Die dungsgemäßen Verfahren hergestellten Langsiebe ver- Harzbeladung beträgt in allen Fällen jeweils 20 Gemieden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch wichtsprozent.

gekennzeichnet, daß auf das Gewebe ein wärmehärt- 55 Das nur mit Phenol-Aldehyd-Harz behandelte Gebares Phenol-Aldehyd-Harz in Mengen von 5 bis webe hat eine wesentlich geringere Reißfestigkeit als 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 Gewichtsprozent, das erfindungsgemäß behandelte Gewebe, während bezogen auf das Gewebe, aufgebracht und gehärtet der Verschiebewiderstand bei beiden etwa gleich ist. wird, während das Gewebe ausgespannt ist, und daß Setzt man die Anfangszugfestigkeit der Polyamidfäden nach teilweiser Härtung des Phenol-Aldehyd-Harzes 60 auf 100% fest, so ergibt sich durch die Behandlung ein Amino-Aldehyd-Harz in einer Menge von 10 bis allein mit Phenol-Aldehyd-Harz ein Verlust von 60% 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 Gewichtsprozent, an Zugfestigkeit und eine Abnahme der Dehnung bezogen auf das Gewebe, aufgebracht und der Harz- von etwa 30%. Demgegenüber nimmt die Zugfestigüberzug abschließend gehärtet wird, während das keit bei dem erfindungsgemäß behandelten Gewebe Gewebe sich in ausgespanntem Zustand befindet. 65 nur um 0 bis 5 % ab, während die Dehnung praktisch Die erfindungsgemäß hergestellten Langsiebe kön- konstant bleibt.

nen z. B. bei der Papierherstellung und bei verwen- Das nur mit Amino-Aldehyd-Harz behandelte Ge-

deten Verfahren als Ersatz und als Verbesserung metal- webe ändert seine Reißfestigkeit kaum, der Verschiebe-