DE1469501C3

DE1469501C3 - Process for the production of felt-like flat structures

Info

Publication number: DE1469501C3
Application number: DE19641469501
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr. 6129 Seckmauern; Rein Walter Dr. 8753 Obernburg Siggel
Original assignee: Enka Glanzstoff Ag, 5600 Wuppertal
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1977-05-05

Description

Es ist bekannt, filzartige Flächengebilde aus Wolle herzustellen, wobei man sich die Eigenschaft dieser. Fasern zu »verfilzen« zunutze macht. Fasern aus synthetischen Polymeren zeigen eine derartige Neigung nicht. Wenn man aus diesen Fasern Filze herstellen will, so ist man im wesentlichen an die Verwendung oder Mitverwendung schrumpffähiger Fasern gebunden. Man stellt beispielsweise auf der Karde ein Vlies her, das eine gewisse Menge schrumpffähiger Fasern enthält, bindet dieses Vlies durch Nadeln und unterwirft es schließlich einer Behandlung, bei der die schrumpffähigen Fasern sich zusammenziehen. Die Vliesbildung kann selbstverständlich auch auf andere Weise, beispielsweise durch Absetzen von Fasern aus wäßrigen Dispersionen auf Siebbänder, wie sie von der Papierherstellung bekannt sind, geschehen. Die Weiterverarbeitung kann dann in der oben beschriebenen oder in ähnlicher Weise erfolgen.It is known to produce felt-like sheet-like structures from wool, one of which is the property of this. Makes use of "felting" fibers. Synthetic polymer fibers exhibit such a tendency not. If you want to make felts from these fibers, you essentially have to use them or using shrinkable fibers bound. For example, on the Carding a fleece that contains a certain amount of shrinkable fibers binds this fleece through needles and finally subjects it to a treatment in which the shrinkable fibers separate pull together. The web formation can of course also in other ways, for example by settling fibers from aqueous dispersions on sieve belts, as they are known from papermaking, done. The further processing can then be done in the manner described above or in a similar manner.

Weiterhin hat man auch bereits Vliese aus endlosen Fäden dadurch erzeugt, daß man Polymerschmelzen oberhalb eines endlosen Siebbandes od. dgl. auspreßt, mittels eines Gas- oder Dampfstroms verstreckt und auf die bewegten Unterlagen ablegt.Furthermore, nonwovens have already been produced from endless threads by melting polymer above an endless sieve belt or the like. Presses out by means of a gas or steam stream stretched and deposited on the moving documents.

Bei diesem Verfahren wurde stets von-einem einheitlichen Polymerisat oder Copolymerisat ausgegangen, d.h., die Verwendung zweier Polymerisate mit unterschiedlichen Fadeneigenschaften wurde nicht in Betracht gezogen.In this procedure was always from a uniform Polymer or copolymer assumed, i.e. the use of two polymers with different thread properties was not considered.

Es wui de nun gefunden, daß man die Vliesbildung unmittelbar anschließend an den Spinnprozeß durchführen kann, wenn man eine Polyamidschmelze aus einer Düse in einen Wasserdampfstrom, dessen Temperatur 320 bis 340° und dessen Geschwindigkeit 70 bis 250 m/Sek. beträgt, auspreßt und die derart gebildeten nicht schrumpffähigen endlosen Fäden zusammen mit schrumpffähigen Polyäthylenterephthalatfäden oder -fasern, die durch Auspressen von Polyesterschmelze in einen Luftstrom, dessen Temperatur 300 bis 350° und dessen Geschwindigkeit 70 bis 250 m/Sek. beträgt, erzeugt werden, aufIt has now been found that web formation can be achieved can carry out immediately after the spinning process, if you made a polyamide melt a nozzle in a water vapor stream, its temperature 320 to 340 ° and its speed 70 to 250 m / sec. is, squeezes out and the non-shrinkable endless threads formed in this way together with shrinkable polyethylene terephthalate threads or fibers that are pressed out of polyester melt in an air stream, its temperature 300 to 350 ° and its speed 70 to 250 m / sec. amounts to be generated on

S einer beweglichen, changierenden Unterlage in Vliesform sammelt und das Vlies anschließend einer an sich bekannten Schrumpfbehandlung unterwirft.S a movable, changing base in fleece form collects and then subjects the fleece to a shrink treatment known per se.

Zur Herstellung der Fäden bzw. Fasern verwendet man Einrichtungen entsprechend Abb. 1, die ausTo produce the threads or fibers, devices according to Fig. 1 are used

ίο einer ummantelten Düse bestehen. Die Schmelze wird durch ein zylindrisches Rohr 1 gepreßt, das in einen mit Düsenöffnungen versehenen Kegel 2 ausläuft. An seinem unteren Ende ist dieses Rohr von einem Mantel 3 umgeben, in den seitlich eine Zuleitung 4 für den Luft- bzw. Wasserdampfstrom einmündet. Zur Erzielung möglichst hoher Luft- bzw. Dampfgeschwindigkeiten ist am Austrittscnde ein Einsatzkörper 5 vorgesehen, der die Düse ringförmig umgibt. Die Dicke der Fäden bzw. Fasern kann man durch Wahl der Abmessungen der Düsenöffnungen, der Spinngeschwindigkeit sowie der Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit von Luft- bzw. Wasserdampf in weiten Grenzen variieren.ίο consist of a jacketed nozzle. The melt will pressed through a cylindrical tube 1 which terminates in a cone 2 provided with nozzle openings. On At its lower end, this tube is surrounded by a jacket 3, into which a feed line 4 for the air or water vapor flow opens. To achieve the highest possible air or steam speeds an insert body 5 is provided at the outlet end which surrounds the nozzle in a ring shape. The thickness of the threads or fibers can be determined by choosing the dimensions of the nozzle openings, the spinning speed and the temperature and flow speed of air or water vapor vary within wide limits.

Beim Auspressen einer Polyamidschmelze in einen Wasserdampfstrom von 320 bis 340" entstehen unabhängig von den übrigen Verfahrensbedingungen, also unabhängig vom Auspreßdruck der Schmelze und der Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs innerhalb der erfindungsgemäß einzuhaltenden Grenzen, endlose Fäden, die kein Schrumpfvermögen zeigen.When a polyamide melt is squeezed into a steam stream of 320 to 340 ", independently of the other process conditions, i.e. independent of the extrusion pressure of the melt and the flow rate of the water vapor within the limits to be complied with according to the invention, endless threads that show no shrinkage capacity.

Verspinnt man in der gleichen Weise Polyäthylenterephthalatschmelze in einen Luftstrom, so entstehen bei etwa 300 bis 330° Fasern. Oberhalb 330° kann man endlose Fäden erhalten, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Luft nicht zu hoch ist. Fäden oder Fasern zeigen eine außerordentlich hohe Schrumpfneigung.Polyethylene terephthalate melt is spun in the same way in an air stream, fibers are formed at around 300 to 330 °. Above 330 ° can endless threads are obtained if the air velocity is not too high. Threads or fibers show an extraordinarily high tendency to shrink.

Polyamidfäden einerseits und Polyesterfäden bzw. -fasern andererseits werden zusammen auf einer beweglichen, changierenden Unterlage gesammelt. Hierfür kann man beispielsweise eine rotierende Trommel oder ein endloses Band verwenden, die unterhalb der Spinnvorrichtungen angeordnet sind. Durch Regulierung der Umlaufgeschwindigkeit der Sammelvorrichtung und durch Art und Ausmaß ihrer Changierbewegung hat man es in der Hand, jede gewünschte Wirrlage der Fäden bzw. Fasern im Vlies zu erzeugen. Höhere Umfangsgeschwindigkeit und/oder langsamerer Changierhub der Vorrichtung führt zu einer gewissen Orientierung der Faserlagen in Längsrichtung des Vlieses. Selbstverständlich kann in der gleichen Weise auch die Dicke des Vlieses auf jedes gewünschte Maß eingestellt werden.Polyamide threads on the one hand and polyester threads or fibers on the other hand are together on a movable, iridescent document collected. A rotating drum, for example, can be used for this or use an endless belt located below the spinning devices. Through regulation the speed of rotation of the collecting device and the type and extent of its traversing movement it is up to you to create any desired tangled layer of threads or fibers in the fleece. Higher peripheral speed and / or slower traversing stroke of the device leads to a certain orientation of the fiber layers in the longitudinal direction of the fleece. Of course, in the In the same way, the thickness of the fleece can also be adjusted to any desired level.

Falls gewünscht, können auch mehrere Spinneinrichtungen neben- oder hintereinander angeordnet werden.If desired, several spinning devices can also be used be arranged next to or behind one another.

Das Ausmaß des Flächenschrumpfes bei der Nachbehandlung des Vlieses kann in bekannter WeiseThe extent of the area shrinkage during post-treatment of the fleece can in a known manner

⁽⁾⁰ durch Wahl der Behandlungsmittel und -bedingungen beeinflußt werden. Davon abgesehen ist der Schrumpf jedoch auch abhängig von dem Verhältnis nichtschrumpfender Polyamidfäden zu schrumpffähigen Polycsterfädcn bzw. -fasern. Das erfindungsgemäße ^{() 0 can be influenced} by the choice of treatment agents and conditions. Apart from this, however, the shrinkage is also dependent on the ratio of non-shrinking polyamide threads to shrinkable polycster threads or fibers. The inventive

Verfahren bietet jedoch noch eine weitere Möglichkeit, den Flächenschrumpf zu beeinflussen. Wenn man beide Spinnvorrichtungen radial über einer trommeiförmigen Auffangvorrichtung anordnet (A b b. 2),However, the procedure offers another possibility to influence the area shrinkage. If you have both spinning devices radially over a drum-shaped Arranges catching device (A b b. 2),

so zeigt das Vlies einen in Längs- und Querrichtung etwa gleichmäßigen Schrumpf. Läßt man jedoch die Polyamidfäden radial, die Polyesterfäden jedoch tangential auftreffen (Abb. 3), so erhält man ein in Längsrichtung stärker schrumpfendes Vlies.so the fleece shows an approximately uniform shrinkage in the longitudinal and transverse directions. But if you leave that If the polyamide threads hit radially, but the polyester threads hit tangentially (Fig. 3), an in Longitudinally more strongly shrinking fleece.

Das Verfahren wird durch Beispiele im einzelnen erläutert:The procedure is explained in detail by means of examples:

1. Eine auf 285° C erhitzte Schmelze aus dem Polyamid des Caprolactams wird durch eine Düse mit neun Öffnungen, deren Durchmesser 0,5 mm beträgt, wie in Abb. 1 gezeigt, versponnen. Durch die Ummantelung der Düse strömt Wasserdampf von 330 ⁰C mit einer Geschwindigkeit von 70 m/Sek. Die in Fadenform austretende Menge an Polyamid beträgt 150g/Std.1. A melt of the polyamide of caprolactam, heated to 285 ° C., is spun through a nozzle with nine openings, the diameter of which is 0.5 mm, as shown in FIG. ^{Water vapor at 330 °} C. flows through the jacket of the nozzle at a speed of 70 m / sec. The amount of polyamide emerging in thread form is 150g / hour.

In der gleichen Weise wird eine auf 290° C erhitzte Schmelze von Polyäthylenterephthalat durch eine Düse mit vier Öffnungen, deren Durchmesser 0,4 mm beträgt, ausgepreßt, und zwar in einen Luftstrom von 340⁰C und einer Geschwindigkeit von 70m/Sek. Je Stunde werden etwa 68 g/Std. Polyester in Form endloser Fäden ausgestoßen.In the same way, a mixture was heated to 290 ° C melt of polyethylene terephthalate through a nozzle having four openings with a diameter of 0.4 mm, pressed, in an air flow of 340 ⁰ C and a speed of 70m / sec. About 68 g / hour are required per hour. Polyester ejected in the form of endless threads.

Die beiden Spinnvorrichtungen sind, wie in A b b. 2 gezeigt, derart über einer trommeiförmigen Auffangvorrichtung angeordnet, daß die beiden Fäden etwa radial auftreffen. Der Abstand der Düse von der Oberfläche der Trommel beträgt 40 cm. Die Trommel hat einen Durchmesser von 65 cm und eine Breite von 50 cm. Sie hat eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 10 m/Min, und führt pro Umdrehung 1,5 Hübe in Achsrichtung nach rechts und links aus.The two spinning devices are as in A b b. 2 shown in this way over a drum-shaped collecting device arranged that the two threads impinge approximately radially. The distance of the nozzle from the The surface of the drum is 40 cm. The drum has a diameter of 65 cm and a width of 50 cm. It has a circumferential speed of about 10 m / min, and performs 1.5 strokes per revolution Axis direction to the right and left.

Die Fäden werden in Wirrlage zu einem gleichmäßigen Vlies auf der Trommelobernäche abgelegt, und zwar erhält man ein Vlies, welches pro Flächeneinheit etwa 30% Polyesterfäden und 7O°/o Polyamidfäden enthält. Das Vlies hat eine Dicke von 1,20 mm. Man unterwirft das Vlies anschließend einer bekannten Schrumpfbehandlung, indem man es in spannungslosem Zustand 1 Minute lang der Einwirkung The threads are laid in a random layer to form an even fleece on the drum surface, a fleece is obtained which has about 30% polyester threads and 70% polyamide threads per unit area contains. The fleece has a thickness of 1.20 mm. The fleece is then subjected to a known one Shrink treatment by leaving it in the de-energized state for 1 minute of exposure

von Wasserdampf von etwa 100° C aussetzt. Dabei tritt ein in Längs- und Querrichtung nahezu gleichmäßiger Flächenschrumpf von 25 bis 30% auf, die Dicke des Vlieses nimmt auf 3,06 mm zu.exposed to water vapor at around 100 ° C. It occurs almost more evenly in the longitudinal and transverse directions Area shrinkage of 25 to 30%, the thickness of the fleece increases to 3.06 mm.

Wenn man mit der gleichen Anordnung der Spinn-If one uses the same arrangement of the spinning

vorrichtungen über der Trommel und derselben Bewegung der Trommel derart arbeitet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Polyesterspinnapparatur geändert wird, die Bedingungen in der Polyamidspinnvorrichtung jedoch beibehalten werden.devices above the drum and the same movement of the drum works so that the flow rate the air in the polyester spinning equipment is changed, the conditions in the Polyamide spinning device, however, are retained.

so erhält man die aus der Tabelle ersichtlichen Ergebnisse. this gives the results shown in the table.

2. Wenn man das Verfahren in der unter 1 beschriebenen Weise durchführt, dabei jedoch die Polyamidfäden radial, die Polyesterfäden jedoch tangen-2. If you carry out the process in the manner described under 1, but the polyamide threads radial, but the polyester threads tangentially

tial auf die Trommel auftreffen läßt (Abb. 3), so erhält man ein Vlies, das vor der Schrumpfbehandlung eine Dicke von 1,35 mm, nach der Schrumpfbehandlung eine Dicke von 5,76 mm aufweist. Der Schrumpf des Vlieses beträgt in Längsrichtung 40 bis 45%, in Querrichtung 25 bis 30%.tial to impinge on the drum (Fig. 3), so receives a non-woven fabric which is 1.35 mm thick before the shrink treatment and after the shrink treatment has a thickness of 5.76 mm. The shrinkage of the fleece is 40 to 45% in the longitudinal direction, in Cross direction 25 to 30%.

Verhältnisratio Dicke des VliesesThickness of the fleece Luftgeschwindigkeit in der PolyesterspinnapparaturAir speed in the polyester spinning equipment 150 m, Sek.150 m, sec. 230 nvSek.230 nv sec. Polyester zu PolyamidPolyester to polyamide vorbefore 7üm/Sek. ■7üm / sec. ■ 1,80 mm1.80 mm 1,19 mm1.19 mm 20:8020:80 nachafter 1,35 mm1.35 mm 4,58 mm4.58 mm 6,45 mm6.45 mm vorbefore 3,44 mm3.44 mm 1,52 mm1.52 mm 1,29 mm1.29 mm 30:7030:70 nachafter L20 mmL20 mm 5,32 mm5.32 mm 7,34 mm7.34 mm vorbefore 3,06 mm3.06 mm 1,26 mm1.26 mm 1,10mm1.10mm 40:6040:60 nachafter 1,42 mm .1.42 mm. 7,52 mm7.52 mm 9,78 mm9.78 mm derthe 5,00 mm5.00 mm SchrumpfbehandlungShrink treatment FlächenschrumpfArea shrinkage 30 bis 35%30 to 35% 35 bis 40%35 to 40% 20: 8020:80 20 bis 25%20 to 25% 35 bis 40%35 to 40% 40 bis 45%40 to 45% 30:7030:70 25 bis 30%25 to 30% 45 bis 50%45 to 50% 50 bis 55%50 to 55% 40:6040:60 35 bis 40%35 to 40%

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Process for the production of felt-like sheet-like structures, some of which are made of shrinkable Threads or fibers are made from thermoplastic synthetic polymers by pressing the polymer melt, stretching of the filaments formed by means of a hot gas or Steam flow and collecting the threads on a moving base, characterized in that, that a polyamide melt from a nozzle in a steam stream, the temperature of 320 to 340 ° and its speed 70 to 250 m / sec, squeezes and the non-shrinkable formed in this way endless filaments together with shrinkable polyethylene terephthalate filaments or fibers, the by pressing polyester melt into a stream of air, the temperature of which is 300 to 350 ° and whose speed is 70 to 250 m / sec, are generated on an iridescent surface collects in fleece form and the fleece is then subjected to a shrink treatment known per se subject.