DE1560798B2 - Verfahren zur Herstellung von querelastischen Vliesstoffen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von querelastischen Vliesstoffen sowie den durch dieses Verfahren herstellbaren Produkten. Unter querelastischen Vliesstoffen werden solche Faserflächengebilde verstanden, die einen hohen Anteil reversibler Verformbarkeit aufweisen, insbesondere im Bereich von Verformungen, die beim normalen Gebrauch dieser Produkte auftreten. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet dieser querelastischen Vliesstoffe liegt auf dem Gebiet der Bekleidungstextilien, obwohl natürlich auch noch andere z. B. technische Einsatzgebiete von Interesse sind. Allgemein finden zur Zeit auf dem Bekleidungsgebiet Gewebe oder Gewirke mit elastischer Verformbarkeit, die nach verschiedenen Methoden erreicht wurden, großes Interesse. Auf dem Vliesstoffsektor, der bekanntlich einen Ausschnitt des gesamten Textilsektors darstellt, fehlten bis jetzt derartige Produkte. Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg auf, diese Lücke zu schließen.

Aus der USA.-Patentschrift 2 697 678 sind mull- bzw. gazeartige Produkte aus Vliesen sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben bekannt. Die Produkte haben eine offene, netzartige Struktur und sollen zur Abdeckung von Verbandsstoffen dienen, wobei eine saugfähige Schicht aus Zellstoff durch ein netzartiges Vlies abgedeckt werden soll, so daß Körperflüssigkeit durch das offene Vlies in den Mull gelangen kann. Während die Mullschicht durch die Abdeckung nicht die Wunde verunreinigen kann. Es werden für die Herstellung derartiger Produkte längsgerichtete Vliesstoffe verwendet, bei denen die Fasern zum überwiegenden Teil durch einen Kardiervorgang in Längsrichtung gelegt werden. Sie haben durch Faserlagerung in Längsnchtung eine hohe Festigkeit in Längsnchtung während sie in Querrichtung eine geringe Festigkeit haben.

Die Aufgabe dieses bekannten Verfahrens besteht nun darin, die Längsvliese durch eine Breitenverstreckung so umzuorientieren, daß je nach Verstrekkungsverhältnis die Festigkeiten in beiden Richtungen angeglichen werden. Durch diesen Vorgang wird aus einem Längsvlies ein offenmaschiges Lochvlies.

Es wurde nun gefunden, daß man durch geeignete Streckvorgänge querelastische Vliesstoffe durch Zweitimprägnierung und Fixierung eines vorgebundenen Vliesstoffes erhält wenn man mit Hilfe elastischer Polyacrylat-Bindemittel verfestigte Wirrvliesstoffe in der zweiten Imprägnierstufe mit flüssigen Binde- oder Fixiermitteln tränkt, in feuchtem Zustand bei gleichzeitigem Breitenschrumpf unter Ausbildung einer feinen Wellenstruktur in die Länge

ίο streckt und in diesem gespannten Zustand trocknet.

Vorteilhaft werden bei diesem Verfahren durch Schmelzspinnen aus endlosen Fäden hergestellte Wirrvliese verwendet, die in nassem Zustand eine Dehnbarkeit von mindestens 50 % aufweisen.

Zur Herstellung der querelastischen Vliesstoffe werden zunächst in einer ersten Verfahrensstufe mit Hilfe von Bindemitteln gebundene dehnbare Vliesstoffe hergestellt. In einer zweiten Verfahrensstufe werden diese Vliesstoffe mit flüssigen Fixiermitteln

λο durchtränkt, die Vliesstoffe werden in diesem durchtränkten nassen Zustand in die Länge gestreckt und in gestrecktem Zustand getrocknet. Durch den Streckvorgang erfahren die Vliesstoffe eine Breitenschrumpfung, die durch die Fixiermittel, die in Form von Bindesubstanzen aufgebracht werden, fixiert wird. Die Art der Vliesstoffe übt naturgemäß auf die Durchführbarkeit des Verfahrens einen großen Einfluß aus. Sogenannte längsgerichtete Vliesstoffe, bei denen die Fasern von vornherein in Längsrichtung ausgerichtet sind, sind weniger geeignet. Ebenso sind die sogenannten hitzeverschweißten Vliesstoffe, die durch Faserverklebung gebunden werden, infolge ihres starren Verbandes weniger geeignet, es sei denn, es würden in sich elastische Fasern, wie z. B. PoIyurethan-Fasern mitverwendet. Gut geeignet für das Verfahren sind sogenannte Wirrfaservliese, bei denen die Faserlagerungen keine Vorrangsrichtung aufweist, die mit elastischen Bindemitteln aus der Reihe der Polyacrylate, Butadien-Polymerisate und Copolymerisate verfertigt sind. Bei Verwendung ein und desselben Bindemittels übt auch die Faserart einen Einfluß auf den erzielbaren Stretcheffekt aus. Es zeigte sich, daß bei Stapelfasern eine Zunahme des Stretcheffektes eintritt, wenn man von glatten Fasern zu Kräuselfasern übergeht. Besonders günstige Stretcheffekte konnten jedoch mit sogenannten Spinnvliesen erzielt werden. Die Herstellung der stretchelastischen Vliesstoffe wird deshalb im nachfolgenden Beispiel eines Spinnvlieses beschrieben, soll aber nicht darauf beschränkt werden, sondern nur als bevorzugte Ausführungsform dienen. Die Herstellung eines derartigen Spinnvlieses ist z. B. im französischen Patent 1 364 916 beschrieben.

Das zunächst aus losen Filamenten bestehende Vlies wird mit Bindemitteln verfestigt. Diese Verfestigung dient dazu, die Filamente gegenseitig hauptsächlich an ihren Kreuzungspunkten zu verkleben. Mit dieser Verfestigung wird z.B. die Abriebsfestigkeit, Weichheit, Reißfestigkeit des späteren Stretchmaterials eingestellt. Gut bewährt haben sich, wie oben bereits erwähnt, als Bindemittel Polyacrylate sowie Butadien-Polymerisate oder Copolymerisate, die in Form ihrer wäßrigen Dispersion aufgebracht werden. Bevorzugt werden vernetzbare Polymere, die, wie bekannt, einen bestimmten Anteil an Carboxyl, Methylol oder Amino-Gruppierungen im Molekül enthalten. Der Anteil der Bindemittel, gemessen an Fasergehalt, richtet sich weitgehend nach den ver-

langten Endeigenschaften, es zeigte sich z. B. daß, um ein gut abriebfestes Produkt zu erhalten, der Bindemittelanteil nicht weniger als 40 Gewichtsprozent des Fertigproduktes betragen soll. Weiterhin wird das Bindemittel in seiner Elastizität nach dem erzielbaren Stretcheffekt ausgesucht. Dies geschieht in einfacher Form, so daß ein DIN-A 4-Stück des mit dem zu untersuchenden Bindemittel getränkten und getrockneten bzw. fertig kondensierten Vlieses in Wasser eingelegt wird. Nach guter Durchnetzung wird das nasse Vlies an seiner schmalen Ober- oder Unterseite zwischen zwei Bügeln eingespannt und in die Länge gezogen, um das Strecklängenverhältnis zu bestimmen. Beim Längsstrecken tritt eine Breitenverminderung ein.

Unter Strecklängenverhältnis verstehen wir das Zahlenverhältnis zwischen Ausgangs- und Endlänge, wobei die Endlänge diejenige Länge darstellt, die kurz vor dem Einreißen des Vlieses beim Strecken erreicht wird. Zur Erzielung eines guten Stretchvlie- ao ses ist zumindest ein Strecklängenverhältnis von 1:1,5, besser 1 : 2 anzustreben.

In einer weiteren Verfahrensstufe wird das nunmehr vorverfestigte Spinnvlies mit einer zweiten Bindemitteldispersion oder -lösung durchtränkt. Nach as der Durchtränkung wird das nasse durchtränkte Vlies im gewünschten Streckverhältnis in die Länge gezogen und in dem so gespannten Zustand getrocknet. Dadurch wird der Bindemittel anteil der Zweitimprägnierung auf dem gedehnten Faservlies aufgetrocknet und das letztere in seinem Dehnungszustand fixiert. Vorzugsweise werden auch bei der Zweitimprägnierung elastische vernetzbare Hochpolymere der Polyacrylat- oder Butadien-Mischpolymerisatreihe eingesetzt. Eine zur Durchführung dieser Streckimprägnierung geeignete Maschinenanordnung ist in Abb. 1 schematisch im Schnitt dargestellt. Das vorgefertigte Vlies 1 wird abgerollt und der Zweitimprägnierungs 2, die aus einer Tauchwanne und einem zweiwalzen-Foulard besteht, zugeführt. In der Tauchwanne befindet sich die zur Streckfixierung verwendete Bindemitteldispersion oder -lösung. Mit Hilfe des Zweiwalzen-Foulards wird die erwünschte Aufnahme der Fixierflotte durch Abquetschen geregelt. Das nasse durchtränkte Vlies wird einer Streckwalzenanordnung zugeführt, die mit einer gegenüber dem Foulard-Walzenpaar erhöhten Geschwindigkeit betrieben wird. In der Zone 3 tritt deshalb die Längsstreckung bei gleichzeitiger Breitenabnahme ein, die durch das Verhältnis der Geschwindigkeitsunterschiede 2/4 gesteuert wird. Das die Streckwalzen verlassende Vlies wird unter Spannung den Trockenzylindern 5 zugeführt, um sowohl das Bindemittel aufzutrocknen als auch zu kondensieren, wobei die in das Vlies eingebrachte Reckung fixiert wird. Anschließend wird aufgerollt auf 6.

Bei der Untersuchung des fertig hergestellten Stretchvlieses zeigt sich, daß durch die Streckimprägnierung eine Art feine Wellenstruktur im Vliesverband fixiert wurde, wie sie in A b b. 2 schematisch dargestellt ist. Die Oberfläche scheint für das bloße Auge zwar geschlossen, soweit man bei einem porösen Vlies von einer geschlossenen Oberfläche reden kann, ist aber in der Tiefe mit Hilfe des aufgebrachten Bindemittels bei der Fixierstufe talartig eingebuchtet.

Im Gegensatz zu z. B. Wellpappe, bei der die Wellen vollkommen gleichmäßig durch die Materiallänge fortlaufen, sind bei dem Stretchvlies die Wellbezirke in ungleichmäßiger Anordnung über die Materialoberfläche verteilt und werden abgelöst durch Bezirke mit geringer Wellamplitude. Schematisch ist dies in A b b. 2 dargestellt, wo A die Bezirke höherer und B die Bezirke niederer Wellamplitude darstellen. Die Bezirke hoher Wellamplitude haben die Tendenz spitz auszulaufen in die Bezirke niederer Amplitude.

Beispiel

Gemäß französischem Patent 1364 916 wurde ein Spinnvlies aus Polyamid-6-Filamenten in Wirrvliesstruktur mit einem Flächengewicht von 20 g/m² hergestellt. Das Vlies wurde mit einer Dispersion eines Polyacrylats (Primal E 32) mit einer Trockenaufnahme von 15 g/m² imprägniert und bei 140° C kondensiert.

Das so erhaltene Halbmaterial wurde durch Foulardieren mit einer 10 %igen Dispersion eines Polyacrylates (Akronal2147) mit 100 %> Naßaufnahme getränkt und in nassem Zustand längsgestreckt. Es erfuhr dabei eine Breiteinschrumpfung von 50% und wurde in diesem gestreckten Zustand mittels Trommeltrockner bei 140° C getrocknet. Nach dem Trocknen wurde über Kühlwalzen geleitet und aufgerollt. Das Fertigprodukt hatte ein Gewicht von 45 g/ m². Es hatte in der Querrichtung einen Stretchcharakter, d. h., wenn das Material z. B. um 25 % gedehnt wurde nahm es nach Wegnahme der Spannung spätenstens nach 3 Minuten sein Ausgangsmaß an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von querelastischen Vliesstoffen durch Streckbehandlung, Zweitimprägnierung und Fixierung eines vorgebundenen Vliesstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe elastischer Polyacrylat-Bindemittel verfestigte Vliesstoffe in der zweiten Imprägnierstufe mit flüssigen Binde- oder Fixiermitteln getränkt, in feuchtem Zustand bei gleichzeitigem Breitenschrumpf unter Ausbildung einer feinen Wellenstruktur in der Länge gestreckt und in diesem gespannten Zustand getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Schmelzspinnen aus endlosen Fäden hergestellte Wirrvliese verwendet werden, die in nassem Zustand eine Dehnbarkeit von mindestens 50 °/o aufweisen.