DE1469160A1 - Verfahren zum Herstellen kuenstlicher und synthetischer Fasern - Google Patents

Description

Dipi.-ing. Walter Meissner Dipi.-ing. Herbert Tischer

■ IRLIN-eRUNIWALD MÜNCHEN 9, TAL Ti

Fernsprechen OSO0B7 MÜNCHEN 2, den [U. ÄUg. 1962

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Tel 71

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dociete de la Viscose Suis^e, Emmenbrücke

(üciraeiz)

Verfahren zum Herstellen künstlicher und synthetischer Fasern

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen künstlicher und synthetischer Fasern und bazveckt die Verbesserung der Verflechtungs- und Verfilzungsoigonschaften, aic die Fasern für viele Vorv;endungszwecke wertvoll machen, z.B. für den Gebrauch als Füllmaterial und sum herstellen von Filzen. Die Hauptanwendung der Fasern beruht jedoch auf ihrer Fähigkeit, zusejnmenhängende, nassfeste Faservliese zu bilden, v/elche füx die Herstellung flächiger Gebilde naoh den Methoden der Papierfabrikation benutzt werden können.

xJs wurden bereits viele Versuche unternommen, künstliche und synthetische Fasern in Formen überzuführen, .vrelche, ähnlich \.ie fibrilliorte natürliche Gellulosefasern, im nassen Zustand genügend Zusammenhalt zur Vorarbeitung auf Pa pi or ma so hin en besitzen. Im Gegensatz zu natürlichen Celluloaefasern werden aber im. normalen Produktionsprozess erzeugte künstliche und aynthetisohe Fasern beim Mahlen im Holländer im allgemeinen nioht fibrilliert, sondern nur in kleine Teilchen zerschlagen. Eire Fibrillierung gelang bsi naoagesponnenon Polyaorylnitrilfasarn und bei speziell hergestellten Visaosefasarn; gev;öhnliohe ViscoBefaaorn reagierten aber erst naoh einer Vorbehandlung, die

' zu einem starken Abbau der Fasern führte. Polyamide und Polyester ;mrdon nur in Foiia von Filmen υ der Bändern fibrilliert.

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung gewöhnlicher künstlicher und synthetischer Fasern jeden Titers und jeder Form, weiche naoh üblichen Spinnmethoden hergestellt vjerden, zwecks Urzeugung neuer Faser strukturen mit physikalischen jSigensohaften ähnlich den Eigenschaften fibrillierter natürlioher Oellulosefaaern. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein solches Verfahren, das einfach und leicht durchführbar ist und die Fasarn kaum schädigt.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herateilung künstlicher und synthetischer Fasern mlt,¥om Faserstamm ausgehenden, feinen, häkohenförmigen Faserohen, walohe sich mahlen lassen und ο in beträchtlich höheren Y/asserrückhaltavermögen, als die Fasern aufweisen, aus denen aie hergestellt sind, und velahe fähig sind, sich miteinander und mit anderen Fasern zu verflachton und verfilzen und zusammenhängende, nasafaate, zur Verarbeitung auf Papiermaschinen ^oeignate Faservliese zu bilden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass künstliche und synthetische Fasern in Form einer üuaponsion in einem flüssigen Medium, enthaltend 3 bis 13 Gewichtsprozent Fasern, einer kräftigen tiaclianischen Belegung in Gegenwart eines diuellungSBittols unterworfen v?erden.

Fasern, welche naoh dam eTfindungsgemäsaan Verfahren behandelt werden, erhalten ihre Vsrfleahtungseiganeohaften durch eine eigentümliche Veränderung der Faserobexflache. Die ursprünglich ungebrochene Oberfläche der Faaern bedeckt sioh dabei in glaichiafissig^r und diohter .Folge mit feinen, meist gebogenen Fäsarchen, v.'elohe vom Fr.aex.Tu^nini in alle Ri antun gen vjie kloine Häkohen ausgehen. Die Hakanen iiaben cylindrlache, konische odor bandartige Formen und sind oft eingerollt und aufgespalten. Ihre Länge liegt meist zwischen üinari halben und zwei durohmessern.

In Con bei^Oi¹UGtQ-Ii Zeichnungen ist !die Faser sohematisoh dargestellt.

ORiQINAL

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Fig. 1 zeigt eine unbehandalte Faser; ί Fig. 2|3 und 4 zeigen die Häkchenfasorn ,in verschiedenen Entwicklungsstadien.

Diese "Häkohenfiisern" (hooked fibres) weisen eine Reihe interessanter, durch ihre besondere Oberflächenstruktur bedingte Eigensclisfton auf. Im Vergleich mit unbehanoalten Fasern haben sie ein beträchtlich höheres Y/asserrüakhalteverniögon, was in dem nach 'der Schluudormethode bestirnten, stark erhöhten Quelluart zum Ausdruck kommt, üie b(3sitzen ferner sehr gute Verfleohtunßs- und Verfilzungsaigensohaften und haben ausaerdam die neue und überraschende Fähigkeit erlangt, sich im Gegensatz zu unbohandelten künstlichen und synthetischen Fasern im Holländer oder Refiner mit Erfolg mahlen zu lassen. Y/enn erforderlich, kann durch das Mahlen die Häkohenbildung beträoht-Iioh intensiviert werden, und man erhält so Fasern mit ausgezeichneter Fähigkeit zur mechanischen Verflechtung.

Die zur Bildung der Häkohenfasern führende Behandlung ist ohne wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Fasern. Die Fasern werden dabei nioht verkürzt, und es entstehen keine Faserbruohatüoko. Dor Polymerisationsgrad der Häkchenfasern ist nur wenig verschieden.von dem der unbehandelten Fasern, sehr zum Unterschied von anderen Quellungsmethoden, welche einen deutlichen Faserabbau hervorrufen.

Sowohl ungemahleno als gemahlene Häkchenfasern können für alle Zvieoke, für welahe Fasern mit Verfleohtungsaiganschaften erforderlich sind, benutzt werden, also z.B. als Füllmaterial und zur Herstellung von Filzen. Vor allem aber sind beide Faserformen, ähnlich viie fibrillierte natürliche Oellulosefasern, befähigt, zusammenhängende, nassfeste Faservliese eu bildenj die sich leicht von einem Sieb abheben und in üblicher Weise auf Papiermaschinen verarbeiten lasaen»

Das erfindungsgemässe Verfahren eweist sich als besonders erfolgreich für die Behandlung von Fasern aus regenerierter

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Cellulose, Gelluloseaatorn, Polyamiden» Polyestern, PoIy-• 'acrylnitrilen sowie Copolymeren und Pfropfpolymeren dieser Substanzen» Verwendet werden können Fasern Jeden Titers und jeder Form, normale Monofilamente ebenso gut vjie hohle oder bandförmige Strukturen. Ira allgemeinen benutzt man Fasern von . 1 bis 10 ram Länge, dooli können mit geeigneten Vorrichtungen auch längere Fasern verarbeitet werden.

Für jede Faserart gibt es ein oder mehrere ^uellungsmittel von optimaler wirkung, und in vielen Fällen haben sich besonders ) cut wässerige Säuren und Alkalien bewährt. So benutzt man z.B.

für regenerierte üellulosefasern 13 ^ige Salzsäure oder 4 y^ige Natronlauge, Gellulosetriaoetatfasern.kann meß mit 60 /aiger Essigsäure behandeln, Pol3~hexamethylenadipamidfasern entweder mit 13 ifaiger Salzsäure oder mit einem Gemisoh von 68 # .Ameisensäure, 12 $ wasserfreien Natriumsulfat und 20 fa Wasser, und Polycaprolaotamfasern mit einem Gemisch von 2fo Salzsäure, 40 fo Essigsäure und 58 °/o Wasser. Für Polyäthylenterephthalatfasern ist ein Gemisoii von 23 fo Phenol und 77 >£ Monochlorbenzol geaignet, und Polyacrylnitrilfasern lassen sich mit einer Mischung von 40 tfa Benzylalkohol und 60 fo Propylene ar bonat behandeln. Ss sei ausdrücklich betont, dass es 3ich hierbei nur um Beispiele handelt, und dass air© Vielzahl organischer und anorganischer Substanzen als quellungaraittel für die genannten Fasern geeignet ist*

Die kräftige Bewegung der Fasern in dem Quellungsmittel kann duroh jede geeignete Vorrichtung bewirkt wenden». z»B. durch einen gewöhnlichen Bührer oder Schnellmixer, einen elektrischen Vibrator oder ein Ultraschallgerät, ferner kann die Behandlung auch kontinuierlich erfolgen. Gewöhnlich werden- die' Quellungsmitte 1 bei Temperaturen zwischen 20 und 30° C angewandt; regenerierte • ' Ge 11 ulo se fasern reagieren jedoch bereits gut bei 5-10° C»

Uenn beim Bühren zu viel Wärme entsteht, wird von aussen gekühlt, aber für einige Fasern sind höhere Temperaturen sogar erwünscht, z.B, für Polyacrylnitrilfasarn, *te mit Benzylalkohol und Propylencarbonat bei ?0-80° G bshan'delt werden»

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Vile ermähnt, soll die Stof!dichte der Fasersuspension mindestens J )ί> betragen» üs ist zr;ar auch möglich, bei niedrigeren ötofidienten zu arbeiten; man erhält dann aber nicht so rasche und günstige jürgebnissa. Dia obore Grenze aos ü'asorgGhalto dor Suspension hängt von der ürt des verwendeten Gerätes und von uer Länge und dem Titer der J-.: seru ab; im allgemeinen liegt aie bei

Die Bo hahdlungodauer int abhängig von der Natur der Fcsern, vom Quellung3mittel und vor alleu von tier ikrt üea verwendeten Geriites. Beim Arbeiten mit g ruöhnlicheh lüüiirern braucht man im allgemeinen zwischen 30 und 10ü Minuten, vjährend bei Benutzung von kräftiger wirkenden Mixern oder Ultras chailgei'äten bereits 5 bis 15 Minuten genügen, um. stark entwickelte Häkchenstrukturen hervorzubringen. Bei einen kontinuierlich, arbeitenden Verfahren ist die Behandlung ze it natürlich beträchtlich kurzer. Nach dem Au.-.:·asohGn des ^uelluu.;sroittel3 und allfülli .pm Hinzufügen von Gleit- odar Notznittoln sind dio arhy.ltenen Haicclioaf.iaorn öann il'3brauchsfertig. Gogubenenfi.!!;:; Kordon sia alischlionu-ond in neutraler, sohv.'ach aaurer oder soht/aoh 'alkalischer »Suspension in einem Holländer odeü Tie finer riin bin zxiei gemahlen und schliesalich mit l/asser guvm

liaa Trocknen und Wiedardispergieren der rijücchonf^^ern hängt ab von ihrer Länge und der atürke und dom Charakter der i^ikchen- :;truktüren.» Häkohonfasern bic zu einer Länge von 2 ram, die mit einem Netzmittel behandelt und bei einer Temperatur von 64° 0 fgatrocknet werden, so dasn sie nur noch 1 bin '-} ρ !"'euchtigkeit enthalten, kann man leicht υ is der in \/o3sor di aper gis i'on» Häkohenfasern von grössorer Länge sind dagö/jon im _;.,s trockne tan Zut: tand I)QJ¹QItS oo 3tark miteinander verfilzt, da:;- die gebildeten Faserknäuel auoh bei längoreoi Rühren in l/aaser nicht mehr diaper giert v/erden können.

Für die He stellung flächi-er Gobilde ncoii den Mo bhodon der Fu pi λ Fabrikat ion können ungouahlone und c-mar.lone liükoliüiifaaern.· benutst werden. Man kann dio l'blichon laimondon Uittol hinzusotzen uad μ an aalt die v/äasori^on ■ffmw.v^ αορβηαίοηοη in ^«uoi-i-toi' .;ulse

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BAD ORIGINAL

auf einem. Biet. Die nassem Faservliese werden dann mit oder ohno Zusatz von Bindemitteln bei verschieden hohen Temperaturen gepresst, wobei die endgültige Verbindung der Faaerstrukturen entweder durcli -die zugesetzten Binder oder durch ,Ans ohtaelzen der eingearbeiteten thermopl.-.-a tischen Fasern oder thermo plastischen Uäkchonfusern bov.'irkt ;jird. Die so erhaltenen geformten Gebilde zeichnen uich durch gute mechanische Eigenschaften in trockenem und nassem." Zustand aus; ihre sonstigen Qualitäten hängen von 6er Hatür dor verwendeten Fasern ab.

ha alle nach oeni erfindungogemäsuon Yori'ahron hergestellten Kakchonfaaom die "iin.'älmton Verflechtuncseigenschaften besitzen, können oelfostvo-rr-.ttnaliah ungemahlene und gemahlene Häkchenf.:. sei¹ η verschiedenen bri-priings in jadeia Verhältnis miteinander vermischt v/erden. iObenso i.:üglich sind Mischungen von EakGhenfaserii mit unbaliaudolton künstlichen und synthetischen i'aaorn und mit natürlichen üollulosefr--am,' Durch Yariioron der Mengenvarhältnisse zv;ischon allen diasen Fac■:;·.·?at¹ ten können flächige Gjbilde mit sehr verschiedenen !Eigenschaften erzeugt worden, die je nach V/unaoh mehr ' t ^l; til en oder mehr papierartigen Charakter aufweisen.

j&Lno Obai'fläoh'i'nveränuorun^ ähnlich dorjjnigen der erfin- -äungsTomassen ixLkqhonfasei'n ·;ίιΌ von olijuir jpazial Viscose Rayonfaser der American Viscoao Corporation berichtet (Man-made Textile iüncy elope dia, CTe ν York, 1959» Joite 300,) . Danach wird eine vja^serige Suspension dioaer I^Mi: drei ütunden gemahlen, viobel die Stoff dichte nicht höher al »«3 1 1/2 jo ist, v;ail sonst die Fasern zu. sehr u^f _s;^chädigt vierden. Gomäss der br it js chen Paten te ohr i ft 687 0^1 v.'ird eine Spezialfaser horges teilt, indem eine Cellulosexahthatfaser vorstreckt und dann in eine Hecaüerat-. celluloaöf;jf;jr von ni "•-a-i^er Dohüii.;-.; uriü--r-andeit vjird. Der Erfinder bemerkt dazu aiu,nrüc^lich, ά.·ια."> ^^-.,ölü:liehe .?;oßc?iierio:uto Cellulosef-K^-ii nicht /iu^illiurt;:^ .:-,n.u ;>i3 ;:oniahlon Im Ga^onaats: .-.,■: üi-go-l¹ iPatoiitschrirt -.Kit-.tfci-j gocLnnso Veif'^ycu, U;;.'j ti.lt -j.U"i_llu£i~iQiiiitteln -.t^b clicht^n von ■}■ biu Γ-ί ^, bon'., ti^t niu¹ Iu ia.nuttm beim Ai¹ O^iten mit :Jchnnllmlcoh3rn oci-n¹ liöolutens e>ü Llimtoi/ bei V-arwe- lung

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gewöhnlichen Rührern und ist vor allem auf alle Arten von regenerierten Cellulosefasern jeder Dehnung anwendbar»

Die französische Patentschrift 1 245 865 beschreibt die Behandlung von Viscosefasern durqh Hydrolyse mit heissen, verdünnten Säuren, bis der Polymerisationsgrad der fasern um 20 bis 75 $ reduziert ist. Die Hydrolyse erfolgt ohne mechanische Bewegung der Fasern und bei 'i'empea'aturen zwischen 50 und 120° G. Beim ansohliessenden Mahlen in Wasser bei einer Stoffdichte von 1 1/2 # fibrillieren die Fasern. Im Gegensatz zu diesem Verfahren erhält man nach der vorliegenden Erfindung durch gleichzeitige Quellungs- und mechanische Behandlung und Anwendung höherer Stoffdichten und niedrigerer Temperaturen Häkchenfasern, deren Polymerisationsgrad bei Gebrauch verdünnter Säuren nur um 8 bis 14 $ und bei Gebrauch verdünnter Alkalien sogar nur um 2 fo absinkt» Eine Schädigung der Faser erfolgt daher nur in ganz geringem Ausmass oder überhaupt nicht»

Gemäss der französischen Patentschrift 1 268.054 werden aus Mischungen von Polyacrylnitril-Gopolymeren mit Celluloseestern erzeugte Fasern in.Form wässeriger Suspensionen bei Stoffdichten von 0,75 f> gemahlen. Dia erhaltenen Fasern haben eine poröse, schwammartige Struktur und sind gänzlich verschieden von den Häkahenfasern der vorliegenden Erfindung.

Die "ÜS-Patentgohrift 2 810 646 beschreibt die Fibrillierung nassgesponnener Polyacryl?nitrilfasern durch Mahlen tuässeriger Suspensionen mit einem Faser gehalt von 1 i»« Nach diesem Verfahren erhält man gequetschte Filamente, vaelehe beträchtliche Spaltungen und Einkerbungen aufweisen. Im Gegensatz dazu bewahren die

Häkchenfasern, welahe gemäss ·der vorliegenden Erfindung in Gegen** wart von Q,uellungsmitteln und bei viel höheren gtoffdiohten her-, gestellt werden, ihre Faserform und zeigen keine derartigen Deform!erungen»

f■· Erwähnt sei auch, dass die vielen in der !,itöratur be-

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. s cliriebenen Quellun^a be liandlungen von Fasern nur Aufrauhungen, Kräuselungen oder stärkeren Abbau bewirken, aber keine den erfindunbsgsciässen Häkolienfasern ähnliche Faser formen hervorbringen. Auch nicht-faserförmige' Polymerstrukturen wurden solchen Quellungsbehandlungen unteruorfen. So schlägt z.B. die br it is ehe * Patentschrift 810 001 vor, spinnbare Fasern dadurch herzustellen, dass man Filme oder Folien im Q,uellungszustand mechanisch quetscht oder verzerrt oder sie ultraschallwellen aussetzt. Wie jedoch der Erfinder in seiner späteren britischen Patentschrift S65 707 selbst erklärt, führen diese Verfahren bei dicken Folien zu Beschädigungen und arbeiten bei dünnen Filmen zu langsam und unpraktisch.

In den "beiden französischen Patentschriften 1 214 126 und 1 246 379 vierden fibrillierte Strukturen entweder duroh schnelles Ausspinnen einer über den Siedepunkt erhitzten und unter. Druck stehenden Polytiierlösun^ erzeugt oder duran Mahlen einer durch interfaciale Polymerisation erhaltenen Suspension, bzw. einer durch Vermischen einer Polymerlösung mit einem Hioiit-Lösungsmittel erzeugten Dispersion» Diese Methoden verwenden keine normal gesponnenen Fasern und die erhaltenen "structures plexi-' filamenteuses" und "fibridea¹* sind völlig verschieden ttoä dan erfindungsgeniässen HäkohenfaBern»

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung deutlicher machen. In diesen Beispielen tfird der Q,uellvjert der Fasern als ausdruck ihres Wasöerrüafchalteförmögens bestimmt und die folgende Methode angewandt: Bio Fasern werden mit einem. Überschuss von Wasser behandelt, daraufmit 1000 g {Irdbeaohleunlgung} zentrifugiert, gewogen, getrocknet mad mieder gewogeaU ifta· Quell* t tet danni

90101f/OiSf

Beispiel 1

4 g Yiscosefasarn -von 2 ium Lange und einem Ti tor von 1.5 denier, -oelahe eine Dehnung von 16 >., aufweisen, werden in 96 g 13 /iigsjj Salzsäure suspendiert und -während 60 Minuten bei einer Temper at ur von 10° 0 mit einem Fluge!rührer von etwa 2,000 U/mim» kräftig gei'ührt. Die erhaltenen liäkchenfasern werden mit Wasser geuaaalien und zeigen unter dem Mikroskop gut entwickelte Häkehanf oriaen. wenn man anstelle des Eührera einen "TUrfMJX" Mischer von etwa 12,000 U/min», liergestellt von TurraixiiG., Küsnacht (ZtLcioh) odor ein "UL¹AiA-'JJUI-UUL" Ultraaoliallgerät, ht^rgestellt von Janke & Kunkel EG-,, Staufen i.Br,, benutzt und duroh Kühlunc die iemperatur bei 25° C hält, wird eel* gleiche Grad von Häkchenbiiaungan bei'uits nach 10 Minuten erreicht» Bie Viscose-Häicciienfasern haben einon ^ualliüert von 126 -fo ^egoniiber 88 'ie dar uni-ahandelton Fasorn und einen Poly>merisationsgrad (Guän) von 202 gog3iiüber 255 der unboliandalten rii, al^o einen DP-Abiall von 14 ^.

4 Q Polynqsicfasorn (ft&ym.} Zellwolle und andere Chemie« fasern, 9 (1959) 431) von 4 low Länge und einem Titer von 0.4 donicr, welche Q,ij|ieDehnung vqj* 8 > aufweisen, werden in 96 g 13 )»iger Salzsäure äuapondieiu und während ^l\3 Minuten bei einer / Tempora tür v^n 10^D ö mit einem Flügelrühroi¹ von etwa 2,000 U/min, kiäftig g-erührt. Die erhaltenen liäkchenfasern -jerden mit Wasser gewasohan und zeigen unter dem Mikroskop stark entwickelte Häkohenforsen. Sie haben einen Quollwert von 238 f gegenüber 6Q % dor unbehandelten fasern und einen Polymeriuationsgraä-irön J81 gogenübwr 415 der unbehandeltan Fasern, also einen DP-Äbiall von 8 ^*

Beispiel 3 .. ■

510^g.^i^ojgfusorn von 2 mm Länge und einem Titer von ■ 7 »«eti/OMt

1.5 denier, weiche eine Dehnung .von 16 # aufweisen* werden in 9000 G einer 4 Ja'igen wässerigen Na triumhydroxydlösung auspen-* ciisrt und v/ährend 50 Hinuten mit einem ¹¹PQLYi¹UuK" Ultraschall-•gorät, hergestellt von Mobil Aarau AG.,'Aarau (Sclr.eiz), behandelt, wobei die Temperatur der Suspension durch Kühlung zwischen 25 und J>Q° G gehalten YJird. Die erhaltenen Fasern werden mit Wasser gewaschen und zeigen unter dem mikroskop gut entwickelte Häkclienformen» Sie haben einen Quell:7ert von 119 /^J ge genii bor 88 ]o der unbehandelten Fasern und einen PoIymerisationsgiaä. von 252 gegenüber 257 der unbehandeltan Fasern,: " also einen DPrAbfall von 2 fo. Aus der wässerigen Suspension

der Viscoae-Häkchenfasern werden auf einer kleinen Papiermaschee Blätter -hergost-fllt und getrocknet» Sie haben einen angenehraen, weichen Griff und eine Trockenreisslänge von 610 ra. Uaoh Iraprägnierung Diit einer Polyacryliiarzeniulsion haben die Blätter eine 'xTookonreisalange von 952 ni, eine NafäareissEestigkeit von 40 ρ der Trockenreissieetigkeit und eine jüinreisafestigkeit (Finoh) von über 2800 g (bi-3zogen auf Blätter von 100 g/rn^£*).

545 g Polynosicfasern (Κθ?*«**} Zellwolle und andere Chemiefasern, 9 (1959) 4p1) von 2 mn Länge und einem Tit er von 1.5 denier, i;elohe eine Dehnung von 9 fi aufweisen, vjerden in 6500 g einer 4 ;öigen wässerigen Katriumhyärozydlösuno suspendiert und während 60 Minuten bei einer Temperatur von 22-24° C mit einem Flügelrühr ar von etvja 2,000 U/iain. kräftig gerührt. Die erhaltenen Fasern werden mit liassef gev.asohen und zeigen unter dem Mikroskop stark entwickelte Häkchenformen► Sie haben einen <iuell\iert von 104 $ gegenüber 59 # der unbehandelten Fasern» Aua der wässerigen. Suspension der Polynosio-Häkchanfasem x/erdan auf einer kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt, welche eine Trockanreisslänge von 507 ra besitzen. Haoh Imprägnierung mit einer Polyacrylharz-Emulsion haben die Blätter eine Trockenreiss* länge von 1046 m, eine Liassroisafestigkeit von 31 ^ der Trocken-: reisafestigkeit und eine lüinroiBsfestigkeit (Finoh) von übe?

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3400 β (IDeEOgQJa auf Blatter von 100 g/ci ).

Ein anderer Teil der 'Polynosio-Häkchenfasern vjird in schwach alkalis ehem.V/asser von pH« 9,5 suspendiert und während 60 Minuten in'einem Holländer .gemahlen. Aus den gemahlenen Fasern, welche, \mträchtlioh/ intensivierte. Häkchenformen zeigen* werden auf einer kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt! i/elche eine Trockenreisslänge von 893 m besitzen. Nach Imprägnierung mit einer Polyacrylharz-Emulsion haben die Blätter eine Trockenreisslänge von 1505 mV q±hq Hassreissfestigkait von 43 % der Trockenreissfestigkeit und eine Einreissfestigkeit (Finch) von über 4200 g (bezogen auf Blätter von 100 g/m ).

Beispiel 5

14 g Oeilulosetriacetatfasern von 2 mm Länge und eisern Titer von 3 denier werden in 186 g 60 jäiger Essigsäure suspendiert und während 40 Minuten bei einer Temperatur von 20° G mit einem Flügelrühr er von etwa 2,000 U/min, kräftig gertffiirt. nie erhaltenen Häkchenfasern -werden mit Wasser gewaschen und zeigen deutlione Häkohenformen. Ihr Queirwert beträgt 52 ^ gegenüber I9 f₀ der- mifeehandelten Fasern, und ihr Gehalt an gebundener 2fasiig~ säur© 61.4 S6 gegenüber 61.9 % der uafeehandelten Fasern, tat also praktisch unverändert.

Beispiel 6

15 g PolyhexaciQtliylönadipaDiidfaaörn von 1»5 m iMbg· üöd einem Titer von 2 denier Her dan in 2B5 g 15 5Si gar SalzeÄtiii pendiart und während 15 Miauten in einaia "TÜEHIX" Miioh*t voä

-■■.'■ . '■"»■''•ι.

etwa 12,000 U/min, dar Tumii AG», Kisnaöht (Zuriet), it^itle gerührt. Die 6uepenaioä *ir€ lffeKi*a4 da£ Behandlung die TefeLperatur bei #twa 2·^° 0 gftlieltefi» Die

v,'eraen Eilt Wasi593! gawaaähen und zeigen Stiffc^itt^

BAD ORtGlNAt '

ν-

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Beispiel 7

■16 g Polyliexarae thy lenadipaniidfasern von 1 mm Länge und einem Titei von 2 denier werden-in 384 g 13 /öiger Salzsäure suspendiert und während 5 Minuten mit einem "ULTIU-TUBRa::" Ultraschallgerät der Janke ώ Kunkel KG., Staufen i.Br. behandelt. Die Suspension wird während der Behandlung gekühlt und die Temperatur bei etwa 25° G gehalten. Die. erhaltenen Häkchenfasern vjerden mit Wasser 'gewaschen und zeigen stark entwickelte Häkchenformen und einen Quellwert von 45 $ gegenüber 1? 'ß der unbehandelten Fasern»

Beispiel 8

15 g Polyhexamethylenadipamidfasern von 10 mm Länge und. einem Titer von 6 denier werden in 235 g 13 ^iger Salzsäure suspendiert· und während 100 Minuten bei einer Temperatur von 20° G mit einem ·. Tauchvibrator der AG. für Chemie-Apparatebau, Zürich, behandelt. Die erhaltenen Häkchonfasern werden mit Wasser gewaschen und zeigen gut entwickelte Häkchenformen. Ihr Quellwert beträgt 28 ji> gegenüber 15 °/a der unbehandelten Pasern.

Beispiel 9

100 g Polyhexaniethylenadipamtdfasern von 3 mm Länge und einem Titer von 2 denier werden in 1900 g eines Gemisches von 68 i- Ameisensäure, 12 ρ wasserfreiem natriumsulfat und 20 % \tasssr suspendiert und \?ährend 4-5 Minuten bei einer Temperatur von 20° G mit einem Flügelrührer von etwa 4,000 U/min, kräftig gerührt» Die erhaltenen Häkohenfasarn werden mit nasser geweschen und zeigen sehr gut entwickelte Häkohenformen, Sie besitzen einen xuellwert von 86 % gegenüber 15 ^c/j der unbehandelten Fasern, Aneohliessenä werden die Häkoheniesarn während 100 Minuten in, schwach saurer wässeriger Suspension von pH «* 3 in einem Holländer gemahlen und mit Wasser gewaschen. Sie Weisen eine beträchtliche Intensivierung dar Häkchenbildungen auf. Aus der ·%ίsiberigen Suspension einer Misoiiung, enthaltend gleicht

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Teile ungemahlener und gemahlener Polyhexamethylanadipamid-Häkchenfasern, werden auf einer kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt. Die Blätter werfen mit einem Binder behandelt und ■während 10 üekunden bei einer Temperatur von 120° C gepresst. Sie besitzen eine Hassfostigkeit von 36 fo der Trookonfestigkeit und eine fteiterreissfastigkeit (JSlmendorf) von 234 g (bezogen auf ein Blattgewicht von 100 g/m }. Die Blätter sind sehr porös und biegsam und weich im Griff.

Beispiel 10

16Qp3?olyhexamathylenadipamidfasei'n von 1 mm Länge und einem. «Titer von 2 denier werden in 184-0 g 13 yoiger Salzsäure suspendiert und während 30 Minuten bei einer Temperatur von 20° G mit einem ELüge !rührer von etwa 4,000 U/min, kräftig gerührt. Die erhaltenen Häkohenfasarn werden mit Wasser gewaschen und zeigen gut entwickelte Häkohenforman. Sie warden währ and 100 Minuten in schwach alkalischer wässeriger Suspension von pH = 9 in einem Holländer gemahlen und mit Wasser gavesehen. Darauf werden zwei Mischungen hergestellt: die eine enthält 40 ρ ungemahlene (1) und die andere 40 % gemahlene Polyhexamethylanadipamid-Häkchenfasern (2), und jade enthält ferner 35 P unbehandelte Polyhexamethylenadipamidfaaern und 25 $ Fasern eines Copolyamide hergestellt aus 40 i> Eaxamethylönadipamid und 60 y& Caprolactam. Aus den wässerigen Suspensionen jeder Misohung werden auf einer kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt und entweder nur ge-/troofcnet (a) oder getrocknet und 10 Sekunden bei 150° C ;eprasst

{hj, so dass insgesamt vier verschiedene Arten von Blättern erhalten werdenί .

1 (a) Blätter mit ungemahlenen Häkohenfasern, nur getrocknet.

' 1 (b). " " "...". , getrocknet und ■ - heißs gepresst»

.,2 (a) ^M " gemahieneÄ ^fr , nur getroaknet.

heias gepresst·

BADORIGINAL

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llle Blätter lassen sich leiclit vom Sieb abnehmen. Bereits die nur getrockneten Blätter besitzen gute mechanische Eigenschaften, doch steigt bjsonciei's die iteissfestigkeit (berechnet als Beisslänge) bei den lieiasgopressten Blättern beträchtlich an, In der folgenden Tabelle beziehen sich die Zahlen für Yfeiterreissfestigkeit (Elmendorf) und Berstdruck auf ein Blattgeviicht

von 100	g/m :	Yfeiterreiss- festigkeit Elmendorf (g)	Berstdruck (kg/anT)
Blatt	Reisslänge (m)	323	4,52
1 (a)	2334	274	5.43
1 (b)	3420	349	5.10
2 (a)	2302	259	4.75
2 (b)	4030

Die Blätter sind sehr porös und biegsam, haben einen Λ7Θionen und angenehmen Griff und besitzen eine bemerkenswerte Entknitterungatendenz.

Beispiel 11

6 g Polyhexameth^lenadipaciidfasern von 1.5 mm Länge und einem Titer vott 2 denier werden in 100 g 13 /aiger Salzsäure suspendiert und während 80 Minuten bei einer Temperatur von 20° C mit einem JTlÜgelrührer von etwa 2,000 U/min, kräftig gerührt. Die erhaltenen liäkohenfasern werfen mit Wasser gewasohen und zeigen gut entwickelte Häkchenformen. Zur Entfernung des anhaftenden Yiassers werden sie 10 Minuten zentrifugiert, darauf mit einer 2 ^igen Lösung eines Aethoxypolyaraid-Netzmittels behandelt und sohliesslicn

2 ö tun den bei 64° C getrocknet.. Ka oh Zugeben von Wasser und Rühren während einer Hinute lassen aioh dia getrockneten PoIyhexamethylenadipaaid-Häkchenfaaein widder Ieiaht in eine fein verteilte Suspension verx/a&delji. Berselbe Versuqh. fliitfc Fasern von

3 mm Lana» misslang} diö· Fasern badeten dichte verfilzt· Knäuel, die sich auch bei längerem Rühren nloht mehr dispergieren liessen.

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Beispiel 12 .

5 g Polycaprolactamfasern von 4· ram Länge und einem Titer von 2.5 denier werden in 95 g eines Gemisches von 2ß> Salzsäure, 4-0 fr Essigsäure und 58 fr Wasser suspendiert und während 30 Minuten bei einer Temperatur von 20° G mit einem Flügelrührer von etwa 2,000 TJ/min. kräftig gerührt. Die erhaltenen Häkchenfasern werden mit Wasser gewaschen und zeigen gut entwickelte Häkchenformen.. Sie besitzen einen Quellwert von 37 fr gegenüber 13 fr der unbohandelten Fasern. Anschliessend werden die Häkchenfasern während 1 1/2 Stunden in neutraler wässeriger Suspension in einem Holländer gemahlen und mit Wasser gewaschen. Sie weisen eine beträchtliche "Verstärkung der Häkchenbildungen auf. Aus der wässerigen Suspension einer Mischung, bestehend aus' 60 ^c/ö gemahlenen Polycaproluctam-Häkchenfasern und 40 fr Bolynosio-Häkchenfasern, gemäss Beispiel 2, werden auf einer kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt, ciie nach Behandlung mit PoIyacryllatex als Binder eine .Naasfestigkeit von .55 fr der Trocken-· festigkeit und eine Trocken-Reisslänge von 2300 m aufweisen.

I Beispiel 13 !

12 g Polyäthylenterephthalati'asern von 2 ma Länge und einem Titer von 1.5 denier werden in 88 g eines Gemisches von 23 fo Phenol und 77 fr Monochlorbenzol suspendiert und während 100 Minuten bei einer Temperatur von 20° C mit «einem Flügelrührer von etwa 2,000 U/min, kräftig gerührt. Die erhaltenen Häkcheur· fasern werden mit Wasser gewaschen und zeigen gut entwiokelte Häkohenf ormen "und einen Quellwert von 21 $ gegenüber. 14 jo der taibehandelten Fasern. Aus einer wässerigen Suspension, bestehend aus gleichen Teilen von Polyäthylenterephthalat-Häkohenfasern und gemahlenen Polyhexamethylenadipamid-Häkchenfasern» gemäss Beispiel 9, werden auf einer kleinen Papiermaschina Blätter hergestellt, die gute Nass- und Trockenfestigkeiten zeigen und tseiterbehandelt werden können» Dagegen Hessen sich Blätter aus unbahaii'delten Polyethylenterephthalat fasern und unbehandeltan Polyhexam&thylenadipamidfasern im nassen Zustand nur schwer

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vom Sieb abnehmen und zerfielen in trockenem Zustand sofort.

Beispiel 14

4 β Polyacrylnitrilfasern von 4 mm Länge und einem Titer von J denier werden in 80 g eines auf 75° C ezraärmten Gemisches von 40 fo Benzylalkohol und 60 fo Prapylencarbonat suspendiert und bei dieser Temperatur während 80 Minuten mit einem Flügelrülirer von eti7a 2,000 U/min, kräftig gerührt.. Die erhaltenen Häkchenfasern" werden zur Entfernung des Q,uellungsmittels mit 50 tigern Alkohol und schließlich mit Wasser gewaschen. Sie zeigen gut entwickelte Häkchenformen und besitzen einen Q,uellwert von 29 ^LJ> gegenüber 14 -p der uhbehandelten Fasern. Aus einer wässerigen Suspension, bestehend aus 40 ?j Polyacrylnitril-Häkchenfaserng 40 ν« gemahlenen Polyhexamethylenadipamid-Häkehehfasern, cemäss Beispiel 9, und 20 $ gemahlenem SuIfatzellatoff,werden auf ^iner kleinen Papiermaschine Blätter hergestellt. Die Blätter werden mit der Emulsion eines thermoples tischen Polymerisates behandelt und haben einen Berstdruck von 2.9 kg/cm (bezogen auf ein Blatt von 100 g/m ).

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Herstellen künstlicher unö'aynthetischer •Fasern mit vom Faserstama ausgehenden, feinen* häfco.henförmigen Fäsorchen, welche sich mahlen lassen und ein*beträchtlich höheres Wasserrüokhaltevermögoja nla die Fasern aufweisen, aus denen sie hergestellt sind, und welche f&liig jsind, sich miteinander und mit anderen Fasern zu verflechten und verfilzen und zusammenhängende, nassfeste, zur Verarbeitung auf Papiermaschinen geeignete Faservliese zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass künstliche und synthetische Fasern in Form einer Suspension in einem flüssigen Medium, enthaltend 3 bis 13 Östrichtsprozent Fasern * eil» r kräftigen mechanischen Bewegung in Oegennfcrt eines Queliungsmittels unterworfen werden» ' - - - ·

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   80S81t/ÖI$f

   14Ü160

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ijekennze lehnst, dass

   aus regenerierter Gelluloaa, Cellulose:-stern, Polyamiden, " Polyestern, Polyaorylnitrilen oder Copolymer en odor Pfropf polymeren dieser Substanzen, verwendet werden.

   5» Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassregenerierte Cellulosefasern mit einer viänsariGen Säure oder mit einer wässerigen Base als C^uellungsmittel behandelt werden»

   4·. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ^ckennzeichnet,, dass als ^uellungaiiittel ,wässerige Salzsäure oder waaserige Natronlauge verwendet wird»

   5, Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch ^ekonnzeichiiot, dass Gellulasetriacetatfasern mit x/äöseriger. lissigaäure als ^uellun£s~ mittel behandelt Tier den*

   6, Vorfahren nach Anspruch 1, daduroh gokannzeichnot, dass

   " Polyamidfasern mit einer -wässerigen Säure oder mit einer Mischung xvässerißer Säuren oder mit einer Mischung einor wässerigen Säure und eines anorganischen äalzes als Quellungsmittel behandelt vier den»

   ?♦ Vorfahren nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, dass Polyhexamethylsnadipamidfasern mit wässeriger Salzsäure oder mit einer Mischung von wässeriger Ameisensäure und Hatriimsulfat als ι QuellungsmittaX behandelt -werden»

   8, Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Polyoaprolaotanifasern mit einer Mischung "sron -wässeriger Salzsäure und v/äaaarigar Issigaäur© als Quellungamittel behandelt werden·

   9» Verfahren naoh Anspruch 1, daduroh gekennzel oiaiet, dass Polyatnylentexephthalatfasern mit einer Misofcung ¥oa Phenol und Honooiilbrbenzol als Quellungsmittel behandelt werden·

   10· Yerfatoea_;^aoh Anspruch 3 bis 9» dadurch gekennzeiohaet,

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   dass das Q,uellungsmittel bei Temperaturen zwisohen 20 und 30° G angewendet wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Polyaorylnitrilfasern mit einer Mischung von Benzylalkohol und Propylencarbonat bei Temperaturen zwisolien 70 und 80° 0 behandelt Yi er den.

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