DE1546351A1

DE1546351A1 - Process for the production of fibrous webs

Info

Publication number: DE1546351A1
Application number: DE19621546351
Authority: DE
Inventors: Ploetz Dr Theodor
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1962-03-19
Filing date: 1962-03-19
Publication date: 1969-05-29
Also published as: AT251401B

Description

Verfahren zur Herstellung vd-nz-I#aserstoffbahnen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserstoffbahnen aus wässrigen Aufschwemmungen.von synthetischen Fasern auf der Papiermaschine.Process for the production of vd-nz-I # aserstoffbahnen. The invention relates to a process for the production of fibrous webs from aqueous Aufschwemmungen.von synthetic fibers on the paper machine.

Die-Verwendung von synthetischen Fasern, wie beispielsweise solchen aus Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylnitril an Stelle der für die Papierbereitung herkömmlichen Fasern ermöglicht die Herstellung von Faserstoffbahnen mit beson-' deren Eigenschaften, vor allem in Hinsicht auf ihre Festigkeit. Dabei hängen diese Eigenschaften weitgehend von den zur Anwendung kommenden Fasern sowie-von den Bindemitteln ab, äurch die die Einzelfasern miteinander verbunden werden. Faserstoffbahnen aus den üblichen Zellulosefasern haben infolge ihrer Quellbarkeit und Fibrillenstruktur auch im nassen Zustand bereits eine genÜgend große Festigkeit (initiale Naßfestigkeit), um vom Sieb abgenommen und den weiteren, Behandlungsvorrichtungen, wie beispielsweise den Trockenzylindern zugeführt werden zu können. Dagegen.iergeben synthetische Fasern ihrer glatten Oberfläche und ihres meist hydrophoben Charakters wegen kein genügend.festes Vlies, -um einer Nachbehandlungsstufe zugeführt werden zu können,'in der durch Erhitzen das thermoplastische Bindemittel klebrig wird oder aufschmilzt und so die Fasern gegenseitig verbindet.The use of synthetic fibers, such as those made of polyesters, polyamides or polyacrylonitrile, instead of the fibers conventionally used for paper preparation, enables the production of fibrous webs with special properties, especially with regard to their strength. These properties depend largely on the fibers used and on the binders by means of which the individual fibers are connected to one another. Due to their swellability and fibril structure, fibrous webs made from the usual cellulose fibers already have a sufficiently high strength (initial wet strength) even in the wet state to be able to be removed from the wire and fed to other treatment devices, such as the drying cylinders. Dagegen.iergeben synthetic fibers of their smooth surface and their mostly hydrophobic nature, are supplied -to a post-treatment step because no genügend.festes nonwoven to be able to 'in the by heating becomes tacky or melts the thermoplastic binder and connecting the fibers to each other.

Um wässrige Stoffaufschwemmu:Ingen, die aus synthetischen Fasern bestehen oder solche.in größerem-Umfang enthalten dennoch nach der Papiermachertechnik verarbeiten zu können, ist vorgeschlagen worden.. wässrige Dispersionen von thermo-.plastischen Kunststoffen dem Stoffbrei zuzugeben. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß - wiederum als Folge der glatten Faseroberfläche - die Retention zu gering ist. Ein anderer Vorschalg geht dahin, thermoplastische Bindefasern einzusetzen. Die für die Handhabung der nassen Bahn notwendige initiale Naßfestigkeit kann dabei nur erreicht werden$ wenn die Bindefasern eine bestimmte Oberflächenentwicklung aufweisen. Aus-diesem Grunde sind nicht die handelsüblichen thermoplastischen Fasern verwendbar, sondern be'sondere, um den an sich vollkommen glatten Fasern die für die Blattbildung erforde.rlichen strukturellen Voraussetzungen zu verleihen. Abgesehen vondem-dadurch verursachten zusätzlichen Arbeitsaufwand und der damit verbundenen Kostensteigerung ist besonders nachteilig, daß es bishernur bei wenigen Kunststoffen oder Kunststoffkombinationen gelungen ist, fibrillierte oder besonders strukturierte Bindefasern zu erzeugen.In order to be able to process aqueous stock suspensions, which consist of synthetic fibers or which contain them to a large extent, nevertheless according to the papermaking technique, it has been proposed to add aqueous dispersions of thermoplastic plastics to the stock pulp. This procedure has the disadvantage that - again as a result of the smooth fiber surface - the retention is too low. Another approach is to use thermoplastic binding fibers. The initial wet strength required for handling the wet web can only be achieved if the binding fibers have a certain surface development. For this reason, it is not possible to use the commercially available thermoplastic fibers, but rather special ones in order to give the fibers, which are actually completely smooth, the structural requirements necessary for sheet formation. Apart from the additional work involved and the associated increase in costs, it is particularly disadvantageous that so far only a few plastics or combinations of plastics have succeeded in producing fibrillated or particularly structured binding fibers.

Der hier vorliegenden Erfindung liegt-deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren,zur Faser-stoffbahnbildung aus synthetischen Fasern zu entwickeln, bei dem eine guteinitiale Festigkeit der Bahn erzielt wird und nach Möglichkeit keine-Beschränkung in der Auswahl der die Faserbildung bewirkenden thermop#lastischen Kunststoffe gegeben ist. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht duVeh-ein''* Verfahren zur Herstellung von Faserstoftbahnen aus synthetischen Fasern nach der Pap#ermachertechnik, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in wässrigem Medium mit thermoplaätischen Kunststoffen beladene fibrillierte Zellulosefasern die.Bindung des Fasgeylieses bewirken. Der besondere Vorteil-des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt einmal darin, daß eine Bindefaser'Verwendung findet, deren struktureller Aufbau durch die als Träger für den thermoplaätischen Kunststoff dienende natürliche, fibr#llierte Zellulosefaser gegeben ist, die also das gute Vliesbildungsvermögen der herkömmlichen Fasern fUr die Papierherstellung mitbringt. -Zum anderen gleicht die nach der Erfindung verwendete Bindefaser durch die Beladung mit thermoplastischen Kunststoffen in ihrem stofflichen Verhalten ganz den vorbekannten'thermoplastischen Bindefasern. Sie hat darüber hinaus den Vorzug, daß esmöglich ist., die verschiedensten thermoplastischen Kunststoffe und Kunststoffkombinationen einzu-i setzen, so weit sie aus.Wasser auf der fibrillierten ZelluloseÄ-faser niedergeschlagen werden können, ohne daß sie faserbildend oder gar fibrillierbar sein müssen. Bei den so hergestellten Paserstoffbahnen tritt darüber hinaus eine wesentliche Verbilligung ein, da von den kunststoffüberzogenen fibrillierten Bindefasern nur der Überzug aus Kunststoff ist, die tragende Faser dagegen aus so preiswert zugänglichen Rohmaterialien wie Zellstoff oder Holzschliff besteht.,In ihren Eigenschaft-en,' vor allem in ihrer Zerreiß- und Naßfestigkeit, weisen die erfindungsgemäß hergestellten Faserstoffbahnen trotzdem die durch die Natur des Bindemittels bedingten optimalen Eigenschaften auf.- Die Auswahl der synthetischen Fasern fUr*die Herstellung von Faserstoffbahnen nach dem erfindungegemäßen Verfahren richtet sich nach den Eigenschaftön und dem Verwendungszweck der daraus-hergestellten Produkte, beispielsweise finden hierfür Fasern aus Polyaorylnitril., Polyamiden., Polyestern und Polyolefinen Verwendung. Als thermoplastische Kunststoffe werden solche verwendet, die in Wasser unlöslich sind oder wasserunlösli'eh gemacht werden können und wässrige Dispersioneri oder Emulsionen zu bilden vermögen, wie beispielsweise Polyme..i. risate und Mischpolymerisate des Vinylohlorids" des Vinylidenohloridsj des Vinylace tats, der Aaryleäure und Methacrylaäur eg des Aarylnitrils" des Styrols, des Butadiensq d#s Isoprens, der Olefine, ferner Polyämid-,und Polyesterharze.The present invention is therefore based on the object of developing a simple method for forming fibrous webs from synthetic fibers in which a good initial strength of the web is achieved and, if possible, no restriction in the selection of the thermoplastic fibers causing the fiber formation Plastics is given. According to the invention, this goal is achieved by a method for the production of fibrous webs from synthetic fibers according to the papermaker technique, which is characterized in that fibrillated cellulose fibers loaded with thermoplastic plastics in an aqueous medium cause the binding of the Fasgeylieses. The particular advantage of the process according to the invention lies in the fact that a binding fiber is used, the structural structure of which is given by the natural, fibrillated cellulose fiber serving as a carrier for the thermoplastic plastic, which means the good web-forming capacity of conventional fibers for paper production brings along. On the other hand, the binder fiber used according to the invention is completely similar in its material behavior to the previously known non-thermoplastic binder fibers due to the loading with thermoplastics. It also has the advantage that it is possible to use a wide variety of thermoplastics and plastic combinations as far as they can be deposited on the fibrillated cellulose fibers without having to be fiber-forming or even fibrillatable. In addition, the fiber webs produced in this way are significantly cheaper because of the plastic-coated fibrillated binding fibers only the coating is made of plastic, while the load-bearing fiber consists of raw materials that are inexpensive to access, such as cellulose or wood pulp Especially in terms of their tensile strength and wet strength, the fibrous webs produced according to the invention nevertheless have the optimal properties due to the nature of the binder Products made therefrom, for example fibers made of polyarylnitrile, polyamides, polyesters and polyolefins are used for this purpose. As thermoplastic resins used are those which are insoluble in water or can be made wasserunlösli'eh and capable of forming aqueous emulsions or Dispersioneri such as Polyme..i. Risate and copolymers of vinyl chloride "of vinylidene chloride" of vinyl acetate, aaryleic acid and methacrylaic acid eg of aarylnitrile "of styrene, of butadiene, of isoprene, of olefins, and also of polyamide and polyester resins.

Der thermoplastische Kunststoff wird zweckmäßig so ausgewählt, daß er in seinem Erweidhungspunkt unter der Temperatur liegt" bei-der die synthetischen Fasern schmelzen oder eine Schädigung ihrer'günstigen Eigenschaften eintreten kann. Als vorteilhaft Ist es bekinntg Thermoplasten zu verwendeng die'derselben Stoffklasse angehören wie die synthetischen Fabern oder in ihrem chemischen Aufbau zumindest eine gewisse Ähnlichkeit* mit diesen aufweisen.The thermoplastic material is expediently selected so that it lies in its softening point below the temperature "at-which the synthetic Fibers melt or damage to their favorable properties can occur. It is usually advantageous to use thermoplastics from the same class of materials belong like the synthetic colors or at least in their chemical structure have a certain similarity * with these.

Die Niederschlagung des thermoplastischen Kunststoffes auf den fibrillierten Trägerfasern aus Zellulose, die nicht Gegen;-stand dieses Schutzrechtes ist, geschieht In vorbekannter*Weises beispielsweise durch Zugabe von Alaun als-Koaguliermittel.The precipitation of the thermoplastic on the fibrillated Carrier fibers made of cellulose, which is not the subject of this property right, happens In a known way, for example by adding alum as a coagulant.

Dabei ist es mö glichg bib zu 80 % des-in der Dispersion oder Suspension Vorhandenen Kunststoffen auf der Oberfläche der Fasern'niederzuschlagene' Die Herstellung der Faserstoffbahn nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise erfolgt zweckmäßig so, daß zur wässrigen ..Aufschwemmung der mit thermoplastischem Kunststoff beladenen Fasern auf Zellulosegrundlage unter mäßigem Rühren'die synthetischen Fasern zugemischt werden und danechnach der üblichen Papiermachertechnik das Faservlies gebildet wird. Nach Durch-' lauf durch die Papiermaschine wird die Faserstoffbahn durch Erhitzen auf den Erwe.ichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffeso beiapielaweise auf einem gehetzten Kalahders.und anschließendes Abkühlen endgültig vertentigt.It is possible to 'deposit' 80% of the plastics present in the dispersion or suspension on the surface of the fibers The synthetic fibers are mixed in on a cellulose basis with moderate stirring and the nonwoven fabric is then formed using conventional papermaking techniques. After passing through the paper machine, the fibrous web is finally defensified by heating it to the softening point of the thermoplastic synthetic material on a rushed Kalahders.and subsequent cooling.

Beis2iel: Zu einer 0,02 %igen wässrigön Aufschwemmung von mit annähernd' der doppelten Menge eines-Mischpolymorisate-aus Acrylsäurebutylester-und VinylaO*etat beladenen Zelletoffasern wird in einer Mischbütte die 0"l %ige wässrige Aufschwemmung von Polyesterfasern mit einer'Faserlänge von 6 mm.und einem Titer von 1,4 den unter mäßigem RUhren zugegeben. Aus diesäm Gemisch von mit Kunststoff beladenen Zellstoffasern und Polyesterfaseirn wird nach der üblichen Technik der Papierherstellüng'ein Vlies gebildet und anschließend zwischen auf 140 0 beheizten Kalanderwalzen thermisch nachbehandelt. Vie'so hergestellte Paserstoffbahn hat bei einem Flächengewicht von'48 g/4m,eine Reißlänge von.6 km,Example: For a 0.02% aqueous suspension of cellulose fibers loaded with approximately twice the amount of a mixed polymer of butyl acrylate and vinyl acetate, the 0.1% aqueous suspension of polyester fibers with a fiber length of 6 mm.und a titer of 1.4 to added under moderate stirring. from diesäm mixture loaded with synthetic pulp fibers and Polyesterfaseirn Papierherstellüng'ein the web is formed and then post-treated thermally at 140 between 0 heated calender rolls according to the usual technique. Vie ' The fiber web produced in this way has a weight per unit area of 48 g / 4 m, a tear length of 6 km,

Claims

Claim 'method for the production of fibrous webs from synthetic fibers according to the paper mill technique, characterized in that In Aqueous - medium with .adene fibrillated thermoplastics.> El cellulose fibers cause the binding of the paservliei3es.