DE1560872B2 - - Google Patents
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- DE1560872B2 DE1560872B2 DE1560872A DEK0053232A DE1560872B2 DE 1560872 B2 DE1560872 B2 DE 1560872B2 DE 1560872 A DE1560872 A DE 1560872A DE K0053232 A DEK0053232 A DE K0053232A DE 1560872 B2 DE1560872 B2 DE 1560872B2
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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- D21F11/002—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines by using a foamed suspension
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- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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Description
fahren zur Herstellung von Wirrfaservliesen zu finden, tröpfchen vorliegend, bewirkt die Aufrichtung und
nach welchem Synthese- und/oder Naturfasern sowie damit unter anderem eine Verkettung der einzelnen
Fasern aus anorganischen Grundmaterialien mit Faserenden untereinander. Die Grenzflächen in dem
Längen von 1 bis 40 mm einfach verarbeitet werden Mehrkomponentengemisch sind bevorzugter Anlagekönnen
und bei dem die erhaltenen Vliese hohe Gleich- 5 rungsort für die Fasern.
mäßigkeit und hohe Eigenfestigkeit in horizontaler als Es ist überraschend und ein besonderer Vorteil des
auch in vertikaler Richtung aufweisen. erfindungsgemäßen Verfahrens, daß auf diesem Wege
Es wurde nun gefunden, daß man Wirrfaservliese auch Synthesefasern bis zu 3 mm Länge bei einer
mit dreidimensionaler Wirrlage, hoher Gleichmäßig- Faserkonzentration von 1 % und Fasern bis 40 mm
keit und hoher Eigenfestigkeit sowohl in horizontaler io Länge bei einer Konzentration von 0,1% zu Vliesen von
als auch in vertikaler Richtung herstellen kann, wenn ausgezeichneter Qualität verarbeitet werden können,
man der Dispersionsflüssigkeit ein weiteres Medium Ein weiterer sehr entscheidender Vorteil des Verfahrens
als disperse Phase zur Schaffung von Grenzflächen zu- liegt darin, daß die Fasern im Vlies sich in einer dreigegeben
wird und anschließend die Abtrennung der dimensionalen statistischen Verteilung anordnen, d. h.,
beiden Komponenten von den Fasern auf einer 15 daß ein Teil der Fasern auch in die Tiefe des Fließflächenhaften
Vorrichtung gleichzeitig erfolgt, gebildes hineinragt und damit der Zusammenhalt
Die Faserkonzentration in dem Gemisch beträgt in Querrichtung zur Fläche durch zahlreiche Umzweckmäßigerweise
0,1 bis 1%, bezogen auf das schlingungen von einzelnen Fasern gewährleistet ist.
Dispersionsmittel. Das Gemisch, in dem die Fasern Zum Unterschied von genadelten Krempelvliesen ververteilt
sind, besteht vorzugsweise aus Wasser und 20 laufen diejenigen Fasern, die die Querverfestigung beLuft.
Als disperse Phase kann das Gemisch an Stelle wirken, nicht senkrecht oder nahezu senkrecht durch
von Luft ein flüssiges Medium enthalten, das mit die Vliesschicht, sondern durchsetzen sie in einem
Wasser nicht mischbar ist und in verteilter Form vor- flachen Winkel.
Jiegt. Bei Vliesen mit höherem Flächengewicht werden die
Jiegt. Bei Vliesen mit höherem Flächengewicht werden die
Soll das fertige Wirrfaservlies Pigmente oder Binde- 25 Einzelfasern nicht die gesamte Schicht durchsetzen
mittel enthalten, so können diese nach einer weiteren können. Da aber von jeder einzelnen Faser eines BeAusgestaltung
der Erfindung sofort der Dispersions- reichs Umschlingungen mit Fasern des Nachbarflüssigkeit
zugegeben werden. Zur besseren Auf- bereichs vorliegen, ist der gesamte Verbund querbereitung
bzw. Stabilisierung der Dispersionsflüssig- verfestigt und neigt nicht mehr zum Aufblättern,
keit ist es weiterhin zweckmäßig, daß diese zusätzlich 30 Solche Strukturen entsprechen etwa dem morpho-Dispergiennittel
und Verdickungsmittel in eine Menge logischen Aufbau von vliesartig aufgebauten Naturvon
0,05 bis 2 % enthält, bezogen auf die wäßrige stoffen, wie z. B. Rindenstoff oder Leder.
Phase. Als Dispergiermittel können Salze der Poly- Das erfindungsgemäße Verfahren stellt in idealer acrylsäure, vorzugsweise das Morpholinsalz und/oder Weise eine Ergänzung und wirkliche Verbesserung der andere als Netzmittel bekannte Verbindungen iono- 35 bisher bekannten Vliesherstellungsverfahren dar, insener Art, wie z. B. Kaliumoleat oder synthetische dem es erlaubt, echte, d. h. dreidimensionale Wirr-Seifen, und als Verdickungsmittel können Polyvenyl- faservliese, auch aus sehr feintitrigen Fasern und mit alkohol, Salze des Mischpolymerisats aus Styrol und Faserlängen von 1 bis 40 mm herzustellen.
Maleinsäure vorzugsweise aber Methylcellulose, ver- Das Verfahren hat außerdem den Vorteil einer wendet werden. Das Volumenverhältnis zwischen 40 großen Wirtschaftlichkeit, da es leicht in kontinuierdisperser und kontinuierlicher Phase wird zweck- licher Weise auf modifizierten Papierherstellungsxnäßigerweise auf 0,5 bis 2 eingestellt. maschinen durchgeführt werden kann. Da bei der
Phase. Als Dispergiermittel können Salze der Poly- Das erfindungsgemäße Verfahren stellt in idealer acrylsäure, vorzugsweise das Morpholinsalz und/oder Weise eine Ergänzung und wirkliche Verbesserung der andere als Netzmittel bekannte Verbindungen iono- 35 bisher bekannten Vliesherstellungsverfahren dar, insener Art, wie z. B. Kaliumoleat oder synthetische dem es erlaubt, echte, d. h. dreidimensionale Wirr-Seifen, und als Verdickungsmittel können Polyvenyl- faservliese, auch aus sehr feintitrigen Fasern und mit alkohol, Salze des Mischpolymerisats aus Styrol und Faserlängen von 1 bis 40 mm herzustellen.
Maleinsäure vorzugsweise aber Methylcellulose, ver- Das Verfahren hat außerdem den Vorteil einer wendet werden. Das Volumenverhältnis zwischen 40 großen Wirtschaftlichkeit, da es leicht in kontinuierdisperser und kontinuierlicher Phase wird zweck- licher Weise auf modifizierten Papierherstellungsxnäßigerweise auf 0,5 bis 2 eingestellt. maschinen durchgeführt werden kann. Da bei der
Wird ein besonders dickes Wirrfaservlies erwünscht, Herstellung von Papier die Maschinengeschwindigkeit
werden nach einer weiteren Ausgestaltung mehrere im wesentlichen von der Trocknungsgeschwindigkeit
Lagen hintereinander auf einer durchlässigen Unter- 45 der abgelegten Fasersuspension abhängig ist, sind bei
läse abgelegt, wobei die Zusammensetzung bezüglich dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Verwendung
Länge und/oder Titer der Fasern von Lage zu Lage von synthetischen Fasern, die im allgemeinen schneller
verschieden sein kann. entwässert werden können als z. B. Cellulose-Fasern,
Darüber hinaus ist es möglich, daß zwischen den Maschinengeschwindigkeiten in der gleichen Größeneinzelnen Lagen Gewebe, Gewirke und/oder orientierte 5° Ordnung möglich, wie sie bei der Herstellung von
Faservliese aus Stapelfasern von mehr als 20 mm Länge Papier üblich sind,
eingelegt werden. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die nach
eingelegt werden. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die nach
Wird als Endprodukt ein Wirrfaservlies gewünscht, sonstigen Vliesherstellungsverfahren nicht erreichbare
das in Verbindung mit einem Gewebe steht, so kann Gleichmäßigkeit, d. h. die äußerst geringen Schwan-
nach einer weiteren Ausgestaltung dieses Gewebe als 55 kungen des Flächengewichts, wie sie sonst nur bei
Unterlage dienen, auf der die Dispersion mit den Papier üblich sind.
Fasern aufgebracht wird und auf der nach Abtrennung In der Tabelle I sind die beispielsweise ermittelten
der Flüssigkeit das Vlies zurückbleibt. Variationskoeffizienten von einigen handelsüblichen,
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen auf Krempelmaschinen hergestellten Vliesen sowie
dispersen 3-Komponenten-Systems und dessen zeit- 60 von solchen Vliesen wiedergegeben, die nach dem
ücher Stabilisierung bis es auf die Abtrennvorrichtung erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden,
seiangt, werden die Fasern in einer dreidimensionalen Es handelt es sich in allen Fällen um geschnittene
statistischen Lage fixiert und können so auf einer Sieb- Stapelfasern aus Polyäthylen-Terephthal. Es wurden
platte oder einem laufenden Siebgewebe abgelegt hierzu jeweils Stanzlinge von 50 mm Durchmesser aus
werden. Die dreidimensionale Wirrlage bleibt dabei 65 einer Vielzahl von statistisch verteilten Stellen der
sriialten, was bei einer Ablage aus einer einfachen trockenen und binderfreien Vliese entnommen und
ZHsxversion nicht der Fall ist. Die diskontinuierliche deren Gewichte festgestellt. Der Variationskoeffizient V
XcxrxDonente, als Bläschen oder/und als Flüssigkeits- wurde nach der Definition
bestimmt.
Hierbei ist m der Mittelwert aus allen Messungen, η die Zahl der Messungen, Xt die Abweichung jeder
einzelnen Messung vom Mittelwert.
Zusammensetzung | 3 den, 60 mm | Mittleres | Variations koeffizient |
|
Vliesart | 3 den, 40 mm | Flächen gewicht |
||
1,2 den, 40 mm | (g/m2) | |||
Genadelte Krempelvliese | wie C, bei 200° C geschrumpft | |||
verschiedener Hersteller | 7,2 | |||
A | 310 | 22,4 | ||
B | 1,2 den, 15 mm | 260 | 9,9 | |
C | 1,2 den, je 20% lmm | 190 | 16,3 | |
D | 5 mm | 280 | ||
Erfindungsgemäß hergestellte Vliese | 10 mm | |||
(aus 0,2 % Suspension) | 15 mm | 2,4 | ||
E | 20 mm | 140 | 2,0 | |
F | 1,2 den, je 20% 5 mm | 135 | ||
10 mm | ||||
15 mm | ||||
20 mm | ||||
sowie 20 % Celluloselinters | 1,9 | |||
G | 1,2 den, je 20% 5 mm , „ ^ 10 mm gekräuselt |
155 | ||
sowie je 20 % 15 mm , .. u 20 mm ungekrauselt |
||||
sowie 20 % Celluloselinters | 2,56 | |||
H | wie H | 170 | ||
H | ||||
(aus 0,33 % Suspension) | ||||
6,7 | ||||
I | 240 | |||
(aus 1 % Suspension) | ||||
Die Dicke der Vliese ist durch das Verfahren grundsätzlich
nicht begrenzt. Es können ohne Schwierigkeiten Vliese von 10 bis z. B. 600 g/qm hergestellt
werden, doch können auch Vliese mit einem mehrfachen dieses Flächengewichtes erhalten werden.
Schwere Vliese kann man auch dadurch herstellen, daß man mehrere solcher Vliese übereinander ablegt
und durch Einsaugen der Fasersuspension in das zuerst abgelegte Vlies eine gute Querverfestigung
erhält. In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden Vliese aus einer schaumartigen
Suspension in mehreren Schichten durch aufeinanderfolgendes Ablegen hergestellt, wobei die nachfolgenden
Schichten eine andere Zusammensetzung der Fasern, der Faserlängen und/oder Titer haben können.
Es können dadurch z. B. Vliese mit nach außen zunehmender Dichtigkeit hergestellt werden.
Für manche Verwendungszwecke ist es wünschenswert, so hergestellte Vliese mit einem Gewebe, einem
Gewirke oder einem anderen z. B. auf Krempelmaschinen hergestellten Vlies aus längeren Stapelfasern
zu kombinieren. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die schaumartigen Fasersuspensionen
statt auf einem feinmaschigen Metallsieb oder Metallgewebe auf einem Textilgewebe, Gewirke
oder einem dünnen Krempelvlies abgelagert und mit diesen Unterlagen weiter verarbeitet. Diese Ausführungsform
kann auch so abgewandelt werden, daß man nach der Mehrschichtentechnik eine oder mehrere
Lagen des Gewebes, Gewirkes oder Krempelvlieses in das erfindungsgemäße Vlies einlagert. Durch Verwendung
von Geweben, Gewirken oder Krempelvliesen aus schrumpf- oder kräuselfähigen Fasern kann durch
nachträgliches Schrumpfen bzw. Kräuseln des Laminates gegebenenfalls unter gleichwertiger Anwendung
von Außendruck eine Verzahnung der Laminatschichten erreicht werden. So hergestellte Kombinationsvliese
können in einer oder mehreren Richtungen bevorzugte Festigkeit bzw. Dehnung aufweisen.
Bei der Durchführung des Verfahrens können
Bei der Durchführung des Verfahrens können
7 8
Synthesefasern, Naturfasern sowie Fasern aus an- Flüssigkeit bevorzugt ist. Als Gase können z. B. Stickorganischen
Materialien für sich oder in Mischung stoff oder Kohlendioxyd, vorzugsweise aber Luft, als
miteinander verarbeitet werden. Dabei kommen als Flüssigkeiten solche, die nicht mit Wasser mischbar
Synthesefasern vor allem solche aus Polyamiden, sind, wie z. B. Parafrinöl, Chlorbenzol und Maschinen-Polyestern,
Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Poly- 5 öl verwendet werden.
vinylidenchlorid, Polyolefinen sowie Polyurethanen Als Dispergiermittel können niedermolekulare oder
für sich oder in Mischung miteinander in Betracht. hochmolekulare im allgemeinen ionische Verbindun-
AIs Naturfasern können Cellulose, Wolle oder Leder- gen verwendet werden, die auch sonst als Netzmittel
faser sowie regenerierte Cellulose Verwendung finden. bekannt sind, z. B. Kaliumoleat oder Polyacrylsäure.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitbare 10 Besonders bewährt haben sich für das Dispergieren
anorganische Fasern sind Glasfasern, Asbestfasern von Synthesefasern die Salze der Polyacrylsäure und
oder Mineralwolle. Als Polyamide kommen beispiels- insbesondere das Morpholinsalz der Polyacrylsäure,
weise Nylon 66, Nylon 6 und Nylon 3 und als Poly- Als Verdickungsmittel können hochmolekulare, was-
ester vor allem Polyäthylenterephthalat in Betracht. serlösliche Stoffe verwendet werden, wie z. B. PoIy-
Es ist weder erforderlich, die Fasern vor Anwendung 15 vinylalkohol, Polyäthylenoxyd, Gelatine und Methyl-
des Verfahrens zu mischen noch durch irgendeinen cellulose. Diese Mittel kommen erfindungsgemäß in
der hierzu üblichen mechanischen Verfahren zu öffnen Mengen von 0,05 bis 2%, bezogen auf Wasser, zur
oder zu kardieren. Anwendung.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Die Herstellung des Mehrphasensystems und die
bei einer Faserkonzentration von 1 % Fasern bis zu 20 Verteilung der Fasern darin kann erfindungsgemäß
30 mm Länge und bei einer Faserkonzentration von durch Rühren mit hoher Geschwindigkeit, mit Wir-0,1
% Fasern bis 40 mm verarbeitet werden. Es können kung von Ultraschall oder durch Aufwirbeln mit Luft
einheitliche Faserlängen sowie mit besonderem Vorteil oder anderen Gasen erfolgen. Es ist ebenfalls im Sinne
Mischungen verschiedener Faserlängen verwendet der Erfindung, das als diskontinuierliche Phase verwerden.
Dabei können dann auch noch größere Fasern 25 wendete Gas in der Lösung zu erzeugen, beispielsweise
längen mitverwendet werden als obenerwähnt, wenn durch Freisetzen von Kohlensäure aus Carbonaten,
deren Anteil nur gering ist, beispielsweise 3 bis 4 Ge- Dies kann dadurch erfolgen, daß man die Fasern in
wichtsprozent von 45 mm Länge. Durch Anwendung die Lösung eines Carbonats, wie Natriumbicarbonat,
von Fasern mit gemischten Längen wird die Gleich- Soda oder Pottasche, einrührt und die Kohlensäure
mäßigkeit der Vliese noch erhöht. Ebenso kann man 30 durch Zugabe von Mineralsäuren, wie Salzsäure, SaI-auch
Mischungen verschiedener Titer verwenden. Es petersäure, Schwefelsäure, oder durch Essigsäure freibesteht
hierbei nicht die Gefahr der Entmischung, setzt, wobei an Stelle der löslichen Carbonate auch
d. h. der bevorzugten Ablage der höheren Titer bzw. Dispersionen von unlöslichen Carbonaten verwendet
kürzeren Fasern, wie es leicht bei dem aerodyna- werden können. Andererseits kann das Freisetzen der
mischen Prinzip der Vliesherstellung eintritt. 35 Kohlensäure auch dadurch bewirkt werden, daß man
Zusätzlich zu den bisher aufgeführten Fasern können die Carbonate beispielsweise unter schnellem Rühren
mit besonderem Vorteil auch solche verwendet werden, der Aufschlämmung der Fasern in einer wäßrigen
die schrumpffähig und/oder kräuselfähig sind. Durch Lösung der obengenannten Säuren zusetzt,
ein nachträgliches Auslösen des Schrumpfprozesses Die Entfernung des die Verteilung der Fasern ver-
bzw. der Kräuselung z. B. durch eine Wärmebehand- 40 mittelten Mediums kann durch Aufbringen auf eine
lung oder eine Behandlung mit Quellungsmitteln durchlässige Unterlage, durch Abfließenlassen, gewerden
die Eigenschaften der erfindungsgemäß erhal- gebenenfalls unter Saugen und/oder Abpressen mit
tenen Vliese noch beträchtlich verbessert. Während bei einem Preßstempel, erfolgen. Die abgelegten Vliese
den ungleichmäßigen, auf Krempelmaschinen her- können dann noch im Bedarfsfalle mit Wasser oder
gestellten Vliesen, die Ungleichmäßigkeit sich durch 45 Wasch- und Netzmittel enthaltenden wäßrigen Loden
Schrumpfungsprozeß noch erheblich verstärkt, sungen gewaschen werden.
ist diese Gefahr bei den nach dem erfindungsgemäßen Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Verfahren hergestellten Wirrfaservliesen äußerst ge* wird beispielsweise eine Suspension der Fasern in Gering,
genwart eines wasserlöslichen Dispergiermittels und
Man kann auch bereits vorher gekräuselte Fasern 50 eines wasserlöslichen Verdickungsmittels hergestellt
verwenden, doch ist hierbei die obere Grenze der noch und mit einem schnellaufenden Rührer zu einem gut
verarbeitbaren Längen um etwa 5 bis 10 mm geringer fließfähigen Luft-Wasser-System aufgeschlagen. In
als bei ungekräuselten glatten Fasern. Eine sehr gute dem so hergestellten fließfähigen Schaum, in dem das
Wirkung wird erzielt, wenn nur ein Teil der Fasern, Volumenverhältnis von Luft zu Wasser wie 0,5 bis
vorzugsweise im mittleren Längenbereich, vorge- 55 5:1, vorzugsweise wie etwa 1:1, eingestellt wird,
kräuselt ist. wirkt das Verdickungsmittel als Schaumbildner. Die
Im Hinblick auf die spätere Verfestigung des Vlieses durch das Dispergiermittel benetzbar gewordenen
ist es vorteilhaft, Fasern zuzumischen, die unter be- Fasern lagern sich an den Wandungen der Luftblasen
stimmten Bedingungen, z. B. bei Temperaturerhöhung an und gehören im allgemeinen je nach Länge der
oder Zugabe von Quellungsmitteln, klebend wirken. 60 Faser einer Vielzahl von Blasenwandungen gleich-
AIs Dispersionsflüssigkeit des Mehrkomponenten- zeitig an. Sie stabilisieren zusätzlich den Schaum,
systems, in dem die Fasern erfindungsgemäß verteilt Die Lage der Fasern in der aufgeschäumten Suspenwerden,
dient vorzugsweise Wasser oder eine wäßrige sion wird in Fig. 1, im fertig abgelegten Vlies in
Lösung. Als dispergierte Phase oder Phasen können F i g. 2 schematisch wiedergegeben,
gasförmige und/oder flüssige und/oder feste Stoffe vor- 65 Hierbei bedeutet 11 die Dispersionsflüssigkeit, 12
liegen, wobei die Ausführungsform des erfindungs- die disperse Phase in Form von Blasen oder Tröpfchen,
gemäßen Verfahrens mit einem Gas oder einer mit der 13 die statistisch verteilten Fasern, 14 die untere Be-Dispersionsflüssigkeit
nicht mischbaren dispergierten grenzung, im allgemeinen ein feinmaschiges Sieb, 15
9 10
die obere Begrenzung, ζ. B. ein Sieb oder eine Folie, 301 dieser Lösung werden in einem schnelltourigen
16 die Fasern nach Ablage, Ablaufen und Absaugen 100-1-Mischer bei einer Umdrehungszahl von 1400 Um-
der Mehrfach-Phase in ihrer Wirrlage. drehungen/Minute zusammen mit
Der Zusammenhalt der Fasern in den erfindungsgemäß erhaltenen Vliesen ist auch ohne jede zusätzliche 5 20 g Polyäthylenterephthalatf asern der Stapellänge
Behandlung, z. B. mit aufgesprühten Bindemitteln 20 mm, 1,2 den,
oder durch Nadeln so stark, daß er sowohl in trockenem 20 g Polyäthylenterephthalatf asern der Stapellänge
als auch in tropf nassem Zustand selbsttragend ist und 15 mm, 1,2 den,
auf Maschinen weiterverarbeitet werden kann Die 20 gPolyäthyienterephthalatfasern der Stapellänge
Reißlangen von solchen Vliesen aus Polyäthylen- 10 10 mm, 1,2 den, gekräuselt,
terephthalatfasern von 15 bis 20 mm Länge betragen . ,
im tropfnassen Zustand, in dem sie fast das lOfache 20 § Polyathylenterephthalatfasern der Stapellange
ihrer trockenen Gewichte an Wasser erhalten, etwa 5mm' J»2 den' Sekrauselt>
5 bis 10 m. 20 g Cellulose-Linters mit einer mittleren Länge
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung läßt sich 15 von ~ 21^11
mit gutem Erfolg in einer kontinuierlichen Arbeitsweise durchführen. Das Schema eines solchen Ver- innerhalb von 5 Minuten zu einem leicht fließenden fahrens ist beispielsweise in F i g. 3 wiedergegeben. Schaumvolumen von ~ 701 aufgeschlagen und un-Dem Mischer 20 mit dem Rührer 23 wird bei 21 mittelbar darauf auf ein feinmaschiges Drahtsieb von Wasser bzw. zum Teil aufgeschäumtes Wasser, das 20 1 · 0,4 m2 Fläche aufgegossen, mit einem Siebstempel die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe in gelöster Form angedrückt und mehrfach mit Wasser gewaschen. Das enthält, aus dem Umlauf 29 zudosiert. Die Fasern entstandene Wirrfaservlies kann sowohl in tropfwerden bei 22 über Dosiereinrichtungen bekannter Art nassem als auch in getrocknetem Zustand weiter-(hier nicht gezeichnet) zugeführt. Sie können auch zur verarbeitet werden. Es hat ein Trockengewicht von Erleichterung der Dosierung unmittelbar über der 25 250 g/m2. Die Vliese der so erhaltenen Art können Zuführung 22 nach bekannten Verfahren in gewünschte durch plastische oder elastische Binder nach bekannten Längen geschnitten werden. Verfahren verfestigt werden und z. B. als füllende Ein-
mit gutem Erfolg in einer kontinuierlichen Arbeitsweise durchführen. Das Schema eines solchen Ver- innerhalb von 5 Minuten zu einem leicht fließenden fahrens ist beispielsweise in F i g. 3 wiedergegeben. Schaumvolumen von ~ 701 aufgeschlagen und un-Dem Mischer 20 mit dem Rührer 23 wird bei 21 mittelbar darauf auf ein feinmaschiges Drahtsieb von Wasser bzw. zum Teil aufgeschäumtes Wasser, das 20 1 · 0,4 m2 Fläche aufgegossen, mit einem Siebstempel die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe in gelöster Form angedrückt und mehrfach mit Wasser gewaschen. Das enthält, aus dem Umlauf 29 zudosiert. Die Fasern entstandene Wirrfaservlies kann sowohl in tropfwerden bei 22 über Dosiereinrichtungen bekannter Art nassem als auch in getrocknetem Zustand weiter-(hier nicht gezeichnet) zugeführt. Sie können auch zur verarbeitet werden. Es hat ein Trockengewicht von Erleichterung der Dosierung unmittelbar über der 25 250 g/m2. Die Vliese der so erhaltenen Art können Zuführung 22 nach bekannten Verfahren in gewünschte durch plastische oder elastische Binder nach bekannten Längen geschnitten werden. Verfahren verfestigt werden und z. B. als füllende Ein-
Der gut fließfähige Luft-Wasser-Faserbrei 39 wird lagen in Geweben oder als Trägermaterial für Kunst-
über das steuerbare Auslaufventil 38 durch eine Breit- leder Verwendung finden.
Schlitzverteilung (hier nicht gezeichnet) auf das um- 30
laufende Siebgewebe 25 abgelegt, wobei die flüssige
laufende Siebgewebe 25 abgelegt, wobei die flüssige
Phase zum großen Teil in den Ablauf trichter 26 läuft B e i s ρ i e 1 2
und der restliche Teil des Luft-Wasser-Systems in dem
und der restliche Teil des Luft-Wasser-Systems in dem
Absaugtrichter 27 aufgefangen wird, unterstützt durch 1°1 einer wäßrigen Lösung, die
einen ständig aufrechterhaltenen Unterdruck bei 41. 35 0,5% Polyacrylsäure der Type K 155/3 der BASF,
Die Ablage der Fasern wird unterstützt durch ein bei Ludwigshafen,
32 umlaufendes Gegen-Siebgewebe 31, das sich im 1Zo Morpholin,
Maße der Volumenabnahme des Faserbreis dem 0,2 % Emulgator der Type Tween 21 der Firma
unteren Siebgewebe nähert. Unter einer Waschbrause Goldschmidt AG, Essen
wird das Vlies von anhaftenden Verdickungs- und 4°
Dispergiermitteln befreit. Das Waschwasser kann enthalten, werden mit 5 kg Chlorbenzol gemischt,
über den Trichter 28 das rücklaufende Siebgewebe von Diese Mischung wird mit insgesamt 30 g Fasern in der
etwa vorhandenen Faserresten reinigen. Die Ent- im Beispiel 1 gegebenen Zusammensetzung in einem
fernung von Wasser und Schaum wird durch die Mischer mit 1001 Inhalt 5 Minuten gerührt, wobei
Quetschwalzen 33 und 35 unterstützt. Nach der 45 sich das Volumen praktisch nicht vermehrt. 3,5 kg
Passage durch den Trockenkanal 37 kann das fertige dieser Mischung wird auf ein feinmaschiges Sieb von
Vlies 40 zur Weiterverarbeitung abgenommen werden. 20 cm Durchmesser gegossen, mit einem Siebstempel
Bei einer Weiterbehandlung mit wäßrigen Disper- angedrückt und mehrfach rnit verdünnter Seifenlösung
sionen oder Latices erübrigt sich die Trockenpartie. und Wasser gewaschen. Das entstandene Wirrfaser-
Bei der Herstellung von Vliesen mit höheren 5° vlies hat gute Naß- und Trockenfestigkeit und kann
Flächengewichten ist es vorteilhaft, das faserhaltige sowohl in feuchtem als auch in tropfnassem Zustand
Luft-Wasser-System auf ein in Laufrichtung ansteigen- weiterverarbeitet werden. Es hat nach dem Trocknen
des Siebgewebe abzulegen. eine Gewicht von 210 g/cm2.
Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele
erläutert aber nicht eingeschränkt werden. 55
B e i s ρ i e 1 1 15 1 emer wäßrigen Lösung, die
X3 . . . ..n · T.. . ♦ m j· 0,2% Polyacrylsäure der Type K155/3,
Es wird eine wäßrige Losung hergestellt, die 6q 0>4% Morpholin und
„,o/r, , , ·· λ τ- ,μ«», τ,λο^ 0,2 %Methylcellulose der Type Tylose® MH 3000
0,1 % Polyacrylsäure der Type K 155/3 der BASF, /0 J j ν j
' enthält, wird mit 30 g Fasern der im Beispiel 1 ge-
0,2 /0 Morpholin, gebenen Zusammensetzung in einem Mischer von
0,2% Methylcellulose der Type Tylose® MH 3000, 65 1001 Inhalt 5 Minuten bei 700 Umdrehungen/Minute
0,2 % Netzmittel Spüle® gerührt. Dann wird der noch schaumfreien Mischung
300 g Natriumhydrogenkarbonat und 1 Minute später
enthält. 350 g konzentrierte Salzsäure und 30 g Spüli® zu-
gesetzt, wobei die Mischung auf ein Volumen von 801 aufschäumt.
201 hiervon werden auf ein feinmaschiges Sieb von 20 cm Durchmesser gegossen, mit einem Siebstempel
angedrückt und mehrfach mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen erhält man ein papierartiges Vlies von
120 g/cm2 mit sehr guter Trocken- und Naßfestigkeit und sehr guter Gleichmäßigkeit.
Wenn man an Stelle der Cellulose-Linters 1,2 den Polyäthylenterephthalatfasern der Länge 1 mm verwendet,
erhält das Vlies einen textilartigen Griff, wie er z. B. nach Beispiel 1 erhalten wurde.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Wirrfaser- 5 Wirrfaservliese dienen unter anderem als Trägervliesen
aus Fasern mit einer Länge von 1 bis material für Kunstleder oder als füllende Einlagen in
40 mm, wobei die Fasern in einer Flüssigkeit Geweben. Dieser Einsatz erfordert, daß das Vlies
dispergiert werden, die so erhaltene Dispersion besonders hohe Gleichmäßigkeit aufweist und beauf
eine flächenhafte Vorrichtung gebracht wird, sonders gute Eigenfestigkeit sowohl in horizontaler als
auf der die Fasern als Vlies mit dreidimensionaler io auch in vertikaler Richtung hat.
Wirrlage von der Flüssigkeit abgetrennt werden, Es ist bekannt, nicht gewebte Textilien herzustellen,
dadurch gekennzeichnet, daß der indem man Fasern von etwa 3 bis 20 cm Länge auf
Flüssigkeit ein weiteres Medium als disperse Phase mechanischem Wege durch Zupfen auf Karden oder
zur Schaffung von Grenzflächen zugegeben wird Krempelmaschinen zu einem dünnen Faserflor ver-
und anschließend die Abtrennung der beiden 15 formt und durch vielfaches Aufeinanderlegen solcher
Komponenten von den Fasern auf der flächen- Faserflore ein tragfähiges Flächengebilde erhält. Das
haften Vorrichtung gleichzeitig erfolgt. Aufeinanderlegen kann unter bestimmten Winkeln
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- erfolgen, so daß innerhalb der Fläche eine Verteilung
kennzeichnet, daß die Faserkonzentration 0,1 der Faserrichtung erreicht werden kann. Solche Vliese
bis 1% beträgt, bezogen auf die Dispersions- 20 haben keinerlei Festigkeit senkrecht zur Fläche und
flüssigkeit. sind nur für sehr dünne, nicht gewebte Artikel ge-
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch eignet.
gekennzeichnet, daß das Gemisch, in dem die Es ist üblich, bei dickeren Vliesen dieser Art eine
Fasern verteilt sind, vorzugsweise aus Wasser und Querverfestigung durch Nadelung zu bewirken, wo-Luft
besteht. 25 durch ein Teil der Fasern durch die aufeinander-
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gelegten Schichten hindurchgestoßen bzw. gezogen
gekennzeichnet, daß das Gemisch, in dem die wird. Die dabei entstehenden Nadellöcher stellen je-Fasern
verteilt werden, als disperse Phase ein doch Inhomogenitäten dar, und bei dem üblicherweise
flüssiges Medium enthält, das mit dem Wasser nachfolgenden Verfestigen der Vliese durch polymere
nicht mischbar ist. 30 Binder findet eine Konzentrierung des Binders im
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch Nadelloch und eine Anhäufung von Fasern in der
gekennzeichnet, daß das Gemisch zusätzlich eine unmittelbaren Umgebung statt.
oder mehrere feste Phasen, z. B. Pigmente oder Bei Synthesefasern mit feinem Titer wachsen die
Bindemittel, enthält. Schwierigkeiten der Verarbeitung mit der Feinheit der
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch 35 Fasern. Es tritt zudem sehr häufig eine Knötchengekennzeichnet,
daß die Dispersion zusätzlich bildung durch den Nadelstich ein. Ein weiterer NachDispergiermittel
und Verdickungsmittel in einer teil ist es, daß bei starker Beanspruchung in Flächen-Menge
von 0,05 bis 2% enthält, bezogen auf die richtung die Nadellöcher weiter aufreißen und häufig
Dispersionsflüssigkeit. . zu einer Trennung von Binder und Faser führen
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch 40 können.
gekennzeichnet, daß als Dispergiermittel Salze der Nach USA.-Patentschrift 3 021 255 ist es bekannt,
Polyacrylsäure, vorzugsweise das Morpholinsalz Glasfasern oder sich ähnlich verhaltende Partikeln in
und/oder andere als Netzmittel bekannte Verbin- einer Flüssigkeit aufzuschwemmen und dieses Gemisch
düngen ionogener Art, wie z. B. Caliumoleat oder über einer Siebtrommel zu trennen. Um das Gemisch
synthetische Seifen, und als Verdickungsmittel 45 im Gefäß zu bewegen, kann Preßluft in das Misch-Polyvinylalkohol,
Salze des Mischpolymerisats aus gefäß eingeblasen werden, die das Gefäß nach oben
Styrol und Maleinsäure, vorzugsweise aber Methyl- verläßt. Eine bevorzugte Ausrichtung der Glasfasern
cellulose, verwendet werden. in Fließrichtung der Flüssigkeit kann nicht vermieden
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch werden.
gekennzeichnet, daß zwischen disperser Phase und 5° Nach USA.-Patentschrift 3 012 930 ist es bekannt,
Dispersionsflüssigkeit ein Volumenverhältnis von temperaturbeständige Matten herzustellen durch Auf-0,5
bis 2 eingestellt wird. schwemmen von Glasfasermaterial mit einer Länge
von weniger als 10 mm in einer Flüssigkeit. Die nach
diesem Verfahren hergestellten Matten weisen für
55 ihren Verwendungszweck als Hitzeisolierung eine noch
genügend große Gleichmäßigkeit und Festigkeit auf.
Die so hergestellten Matten lassen sich als Trägermaterial für Kunstleder oder füllende Einlage in beanspruchten
Geweben nicht verwenden.
60 Es ist schließlich auch bekannt, Faservliese mit zweidimensidnaler Wirrlage nach dem Prinzip der Papiermachertechnik herzustellen. Hierbei können
60 Es ist schließlich auch bekannt, Faservliese mit zweidimensidnaler Wirrlage nach dem Prinzip der Papiermachertechnik herzustellen. Hierbei können
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver- Faserlängen bis zu 6 mm Länge verarbeitet werden,
fahren zur Herstellung von Wirrfaservliesen aus Fa- Es sind Verdünnungen von mindestens 0,1% Fasern
sern mit einer Länge von 1 bis 40 mm, wobei die Fa- 65 erforderlich. Der Zusammenhalt der Fasern ist bei
sern in eine Flüssigkeit dispergiert werden, die so er- synthetischen Fasern sehr gering, und dickere Vliese
haltene Dispersion auf eine flächenhafte Vorrichtung neigen sehr stark zum Aufblättern,
gebracht wird, auf der die Fasern als Vlies mit drei- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-
gebracht wird, auf der die Fasern als Vlies mit drei- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-
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