DE1560883B2 - Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs, bei welchem unversponnene Textilfasern in einen polymeren, das einzige Bindemittel bildenden Film eingebettet werden, die Faserbahn nur auf die eine Seite des undurchlässigen Films aufgebracht wird und die Textilfaserbahn und der Film zwischen den Walzen eines erhitzten Kalanders hindurchgeführt werden.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt geworden, bei dem eine Vliesbahn aus unversponnenen Textilfasern durch Aufwalzen einer erhitzten, undurchlässigen Kunststoffolie mit niedrigem Erweichungspunkt mit dieser zu einem kunstlederartigen Schichtstoff vereinigt wird (Krcma, »Textilverbundstoffe«, Leipzig, 1962/63, S. 202 bis 211). Das mit diesem bekannten Verfahren hergestellte Material hat jedoch den Nachteil, daß es für Luft- und Wasserdampf nicht durchlässig ist, wie dies für viele Anwendungsfälle erwünscht ist.

Weiterhin ist auch schon ein Verfahren bekannt geworden, bei dem ein aufgeheizter, polymerer Film mit Hilfe von Druckwalzen mit einer Faserbahn verbunden wird, wobei der Film insbesondere als Deck- und Bindeschicht dient (britische Patentschrift 9 70 932). Auch dieses bekannte Verfahren führt je nach seiner Durchführung entweder zu einem Schichtmaterial, das für Luft- und Wasserdampf undurchlässig oder für Wasser durchlässig ist, und ist daher wiederum für viele Anwendungsfälle nicht geeignet.

Es ist schließlich auch schon ein Verfahren zur Herstellung eines wasserdampfundurchlässigen Schichtstoffs durch Verbinden eines Polyäthylenfilms mit einem Gewebe unter Einwirkung von Druck und Wärme bekannt, bei dem der dünne, durch Wärme erweichte Film bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts, jedoch unterhalb der Zersetzungstemperatur mit wenigstens einer Schicht eines faserförmigen Gewebes in Berührung gebracht wird (deutsche Auslegeschrift 10 67 772). Dieses Verfahren zielt jedoch darauf ab, dem Schichtstoff auf Grund der Anwesenheit des Gewebes eine größere Reißfestigkeit zu erteilen und ihn auf Grund der Anwesenheit der Filmschicht für Gase und Feuchtigkeit undurchlässig zu machen. Auch dieses Material besitzt somit keine Durchlässigkeit für Luft- und Wasserdampf und ist daher für verschiedene Anwendungsfälle nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, in einem einzigen Arbeitsgang nur unter Anwendung von Druck und Wärme ein Schichtmaterial herzustellen, das Luft- und Wasserdampf durchläßt, so daß es ähnlich wie die menschliche Haut atmen kann, jedoch den Durchgang von Wasser nicht zuläßt.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird gemaß der Erfindung dem Film mehr Wärme zugeführt als der Textilfaserbahn und übt der Kalander auf den weitgehend plastischen Film und die darüberliegende Textilfaserbahn einen Druck von mindestens 89 kg/cm Klemmlänge aus, wodurch die Fasern in den Film über dessen gesamte Dicke eingebracht werden.

Dadurch, daß bei dem durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Schichtmaterial die Textilfasern sich über die gesamte Dicke des Films erstrecken und somit an den beiden Außenflächen des Films auch Fasern freiliegen, werden in dem zusammengesetzten Material unzählige feine Poren erzeugt, die den Durchgang von Luft- und Wasserdampf erlauben, jedoch für Wasser undurchlässig sind. Ein , 35 Material dieser Art ist überraschenderweise nicht herstellbar, wenn der Film unter Verwendung der sonstigen Verfahrensschritte auf jeder seiner Außenseiten mit einer Faserschicht bedeckt und in dieser Zusammensetzung durch den Kalander hindurchgeführt wird.

Es ist in der Praxis in vielen Anwendungsfällen für die in Betracht kommenden Materialien erwünscht, daß diese gegenüber Luft- und Wasserdampf durchlässig, gegenüber Wasser jedoch undurchlässig sind.

Das ist im besonderen Maße der Fall, wenn das Material z. B. als Grundschicht für Klebebänder, als Ersatz für das Oberleder von Schuhwerk oder als Bestandteil für andere Bekleidungsstücke verwendet werden soll. In den beiden letztgenannten Fällen ist die Fähigkeit des Materials, zu atmen, besonders wesentlich für seine Annehmlichkeit.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestelltes Schichtmaterial und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 das Luft- und Wasserdampf durchlässige Material in einem senkrechten Schnitt in einer Seitenansicht und

F i g. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung des vorgenannten Materials in schematischer Darstellung.

Das in Fig. 1 dargestellte Material besteht aus einer Anordnung von vermischten, jedoch nicht aneinander haftenden Textilfasern 10, die unter Wärme und Druck in einen thermoplastischen Film 22 eingepreßt worden sind. Die Wärme und der Druck besitzen hierbei eine solche Größe, daß die einzelnen Fasern 10, deren Länge die Dicke des Films 22 wesentlich übersteigt, sich quer durch den Film 22 erstrecken, wobei Teile 16 der Fasern 10 an den beiden Außenflächen des Films freiliegen.

Ein solches Material kann durch eine Vorrichtung gemäß F i g. 2 hergestellt werden, bei der ein Dreiwalzenkalander die erforderliche Wärme und den notwendigen Druck zur fortlaufenden Herstellung des Materials liefert und aus einer baumwoll-, seiden- oder faserbelegten Walze 26 besteht, die zwischen zwei Stahlwalzen 24 und 28 angeordnet ist, wobei die Stahlwalzen etwa durch axial in ihnen angeord-

nete Gasbrenner beheizbar sind. Der Kalander sollte mit einem Druck von mindestens 89 kg/cm Klemmbreite durch entsprechende Druckbelastung der Lagerzapfen arbeiten können, wobei die Druckerzeugungseinrichtungen und die Lagerzapfen die übliche Bauart aufweisen und nicht dargestellt sind.

Eine fortlaufende Bahn eines Films 22 wird zusammen mit einem Faserband 20, das z. B. aus einer nicht dargestellten Karde oder einem Krempel stammt, der Klemmstelle zwischen der unteren beheizten Stahlwalze 24 und der Baumwollwalze 26 zugeführt. Die Temperatur- und Druckbedingungen des Verfahrens ändern sich mit der Art des verwendeten Films.

Vorzugsweise besteht der Film 22 aus Polypropylen. Es können jedoch auch andere thermoplastische Filme verwendet werden, z. B. solche aus Polyäthylen und Polyvinylchlorid. Es ist auch möglich, Filme aus einem Material zu verwenden, das vernetzte Agenzien enthält. Derartige Filme werden nicht umkehrbar fixiert, wenn sie in dem Kalander erhitzt werden. Zu ihnen gehört z. B. der modifizierte Acrylfilm, der von der Firma Röhm & Haas unter dem Handelsnamen »Oroform« geliefert wird. Geeignete Fasern bestehen z. B. aus Baumwolle, Reyon, Zellulose-Acetat oder Polyester, es können jedoch auch Polyacrylfasern verwendet werden. Bei der Herstellung von luftdurchlässigen Erzeugnissen müssen zwei Hauptkriterien beachtet werden. Erstens muß das Gewicht des Films im Verhältnis zum Gewicht der Fasern klein gehalten werden, wobei der Film vorzugsweise nicht mehr als ein Drittel des Gewichts des fertigen Materials enthält. Zweitens darf die Faserkomponente nur auf einer Außenseite des Films aufgebracht werden, damit die Wärme und der Druck des Kalanders unmittelbar auf den Film einwirken können. Die Herstellung des luftdurchlässigen Materials wird in den folgenden Ausführungsbeispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein Wirrfaservlies aus gekräuselten Nylonfasern von 3 den und einer Länge von 3,8 cm wird auf einer Rando-Webber-Maschine hergestellt. Es wiegt 29 g/m². Das Faservlies wird mit einem Film aus gegossenem Polyäthylen von 12,7 μ Stärke und einem Gewicht von 12 g/m² dadurch zusammengebracht,

daß beide Materialien durch die Vorrichtung nach F i g. 2 hindurchgeführt werden, wobei der Film an der Stahlwalze anliegt, die auf 176,5° C aufgeheizt ist, während das Faservlies an der Baumwollwalze anliegt, deren Temperatur 121,5° C beträgt. Der

ίο Druck beträgt 152 kg/cm Klemmlänge.

Das Enderzeugnis wiegt 42 g/m² und besteht aus 28% Filmsubstanz und 72% Fasermaterial. Es hat eine Luftdurchlässigkeit von 2,6 m³/min/dm² bei einem hydrostatischen Druck von 12,7 mm Wassersäule.

B eispiel 2

In einem Verfahren ähnlich demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel 1 wird ein willkürlich orientier-

ao tes Faservlies aus gekräuselten Viskosereyonfasern von 1 den mit einem Gewicht von 26 g/m² mit einem Polypropylenfilm einer Dicke von 12,7 μ zusammengeführt. Die Stahlwalze wird auf 154,5° C, die Baumwollwalze auf 99,5° C aufgeheizt. Der Druck beträgt 140 kg/cm Klemmlänge. Das Endprodukt besteht aus 31% Filmsubstanz und 69% Fasern. Es hat bei einem Test der oben erwähnten Art eine Luftdurchlässigkeit von 7,3 m³/min/dm².

Materialien, wie sie in den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, werden auf unterschiedlichen Gebieten verwendet, in denen ein poröses, nicht gewebtes Material erwünscht ist, etwa bei der Verpackung von Entfeuchtungsmitteln für atmende Klebebänder u. dgl. Ein atmendes Klebeband kann auf einfache Weise aus den Erzeugnissen nach den vorgenannten Ausführungsbeispielen dadurch hergestellt werden, daß eine Lösung einer Klebemasse, etwa eine Hepta-Lösung einer Kautschukmischung, auf die vereinigte Faser-Filmkombination aufgesprüht wird. Bei diesem Verfahren wird die Klebemasse in Gestalt eines verzweigten Netzwerks abgelagert, wodurch ein hohes Maß an Porosität erhalten bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs, bei welchem unversponnene Textilfasern in einem polymeren, das einzige Bindemittel bildenden Film eingebettet werden, die Faserbahn nur auf die eine Seite des undurchlässigen Films aufgebracht wird und die Textilfaserbahn und der Film zwischen den Walzen eines erhitzten Kalanders hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Film mehr Wärme zugeführt wird als der Textilfaserbahn und der Kalander auf den weitgehend plastischen Film und die darüberliegende Textilfaserbahn einen Druck von mindestens 89 kg/cm Klemmlänge ausübt, wodurch die Fasern in dem Film über dessen gesamte Dicke eingebracht werden.