DE1610998A1

DE1610998A1 - Verfahren zum Impraegnieren von Schichtstoffen mit Polymerloesungen

Info

Publication number: DE1610998A1
Application number: DE1966K0059166
Authority: DE
Inventors: Yuya Enomoto
Original assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Priority date: 1965-05-10
Filing date: 1966-05-05
Publication date: 1971-04-08
Also published as: JPS4827442B1; DE1610998B2; GB1128673A; BE680357A

Description

Verfahren zum Imprägnieren von Schichtstoffen mit

Polymerlö sungen ■

Die Erfindung betrifft ein: neuartiges Verfahren zum Imprägnieren von dreidimensionalisierten Schichtstoffen oder niehtgewebten lextilien aus faserigen Materialien und Fasermattenp wie beispielsweise ϊίΐζ, mit Polymerlösungen.

G-ewöhnlich wird zum Imprägnieren solcher Materialien mit Polymerlösungen entweder ein Stationärverfahren oder ein !Tauchverfahren angewendet. Das erstere besteht darin, daß man eine Fasermatte auf die Oberfläche einer Polymerlösung aufbringt, so daß die Lösung durch ihre Kapillaraszension verhältnismäßig einheitlich das Innere der Masse durchdringen kann* Je höher jedoch die Viskosität der Polymerlösung ist, eine desto längere Zeit ist für die gründliche Imprä- _-"■ gnierüng einer I'asermattö mit Lösung erfördörlioh, und mittiater ist es außerordentlich schwierig, ie ine vollständige

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BaB Original

Imprägnierung zu erreichen. Bei dem letzteren Verfahren wird'eine Fasermatte in eine Polymerlösung eingetaucht, wobei in manchen Fällen in zusätzlichen Stufen mit Walzergepreßt wird, wodurch eine relativ gründliche Imprägnierung bewirkt wird. Dabei werden jedoch oft unnötige Druckkräfte auf die Fasermatte ausgeübt, so daß die Eigenschaften des Materials nach dem Verfahren nachteilig beeinflußt sind. Mit zunehmender Viskosität der Polymerlösung nimmt außerdem infolge Anhäufung von Blasen in der Lösung und uneinheitlicher Imprägnierung die Anzahl der in der Fasermatte gebildeten Poren zu.

Zahlreiche Untersuchungen über die Ausschaltung der Nachteile insbesondere bei diesen konventionellen Imprägnierungsverfahren und zur Schaffung eines Verfahrens zur schnellen, gleichmäßigen und einheitlichen Imprägnierung ohne Blasenbildung haben zu dem Verfahren nach der Erfindung geführt.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer grundsätzlichen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß Fig· 1_o

Grundsätzlich besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß der Abstand zwischen einem Walzenpaar auf einen Wert eingestellt wird, der gleich oder größer ist als die Dick·

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der Fasermatte, daß sich die Walzen. 2, 2' in Richtung der Förderrichtung der Fasermatte 1, die in Fig. 1 dargestellt ist, drehen, und daß eine vorbestimmte Menge Polymerlösung 3 einheitlich und konstant auf die Walzen aufgebracht wird, •wodurch die Fasermatte mit der Polymerlösung imprägniert wird, während sie durch die Drehkraft der Walzen mit der Polymerlösung in Berührung gebracht wird. In diesem Fall muß die Oberflächengeschwindigkeit der sich drehenden Walzen nicht unbedingt gleich der Fördergeschwindigkeit der Faser- g matte sein. Beide Geschwindigkeiten können jedoch in Abhängigkeit von dem gewünschten Zweck und den gegebenen Arbeitsbedingungen geeignet ausgewählt werden. Wenn beispielsweise eine größere Menge Polymerlösung auf die Fasermatte aufgebracht wird, wird die gewünschte Imprägnierung in stärkerem Maße bewirkt werden. Auch muß die Förderrichtung der Fasermatte nicht unbedingt der Drehrichtung der Walzen 2, 2¹ entsprechen, sondern kann dieser entgegengesetzt sein. Diesen Fall wird man dann anwenden, wenn die Fördergeschwindigkeit der Fasermatte in Bezug zu der Drehgeschwindigkeit der " Walzen offensichtlich erhöht ist_o In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 4 und 4' Ablaufrohre (drainer) zur Steuerung der Auftragung der Polymerlösung«, Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist die Anzahl der Walzen nicht auf ein Paar beschränkt, sondern für eine wiederholte Imprägnierung in Abhängigkeit von der erforderlichen Menge an Imprägniermittel ist eine vielstufige Walzenanordnung wünschenswert, wie in Fig„ 2 gezeigte Die Steuerung der

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Menge an Polymerlösung, mit der die Fasermatte imprägniert werden soll, kann wahlweise verändert werden, indem die Menge an Polymerlösung, die auf jede Walze aufgebracht wird, eingestellt wird, weil eine gewisse Beziehung zwischen der Menge an aufzubringender Polymerlösung, der Anzahl der Imprägnierumdrehungen und der Menge, die gerade imprägniert, in Abhängigkeit von der Imprägnierneigung der Polymerlösung bestehtο Wenn außerdem eine Fasermatte mit einer maximalen Menge imprägniert werden soll, muß der Abstand zwischen den Walzen größer sein als die Dicke der Pasermatte, weil, wenn der Walzenabstand kleiner ist als die Dicke der Matte, eine ausreichende Imprägnierungswirkung nicht erzielt werden kann«, Darüber hinaus kann bei dem Verfahren nach der Erfindung die Temperatur der Polymerlösung leicht durch Regelung der Y/alzentemperatur mit einem Heizmittel gesteuert werden.

Während bei dem vorstehend beschriebenen Imprägnierverfahren eine Fasermatte gleichzeitig mit der Einführung einer Polymerlösung von.einem Paar sich gegenüberliegender Walzen (2, 2' in Figo 1) imprägniert wird, ist es auch möglich, die Polymerlösung nur auf eine Walze aufzubringen und die Fasermatte nur von einer Seite her zu imprägnieren. In diesem Fall wird die für die gründliche Imprägnierung der Fasermatte mit Polymerlösung erforderliche Zeit natürlich verlängert, und es ist· eine größere Anzahl von Walzenstufen erforderlich. In Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ist es jedoch mitunter notwendig, die Fasermatte teilweise mit einer Polymerlösung

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zu imprägnieren oder die Matte darin zu hindern, vollständig imprägniert zu werden. In solchen lallen kann die Imprägnierung nur von einer Seite her sehr wirkungsvoll sein.

Das Verfahren nach der Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn die verwendete Imprägnierlösung feinverteiltes Pigment, feingepulverte synthetische oder natürliche Hochpolymere oder feingepulverte organische oder anorganische Stoffe enthält, die in dem Lösungsmittel unlöslich und in ihm dispergiert sind.

Der Imprägnierprozeß nach der Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen im einzelnen erläutert.

Beispiel 1 '

Eine dreidimensionalisierte Schicht aus gemischt gesponnenen Fasern aus Nylon-6 und Polystyrol im Verhältnis von 4,5:5»5 (Gewicht der Matte 350 g/m und Wichte 0,20) wurde mit einer Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid unter Verwendung einer vierstufigen Walzeneinheit erfindungsgemäS imprägniert. Die Ergebnisse, verkörpert durch Viskosität der Polymerlösung, erforderliehe Zeit und Vergrößerung der Imprägnierung, sind in Tabelle 1 angegeben. Wie ein Vergleich mit dem konventionellen stationären Imprägnierverfahren_? bei dem mit steigender Viskosität der Polymerlösung die für die Imprägnierung erforderliche Zeit zunimmt und bei dem bei hoher

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Viskosität eine Imprägnierung-unmöglich ist, zeigt, kann man mit dem Verfahren nach der Erfindung eine gründliche Imprägnierung in kurzer Zeit unabhängig von der Viskosität der verwendeten Lösung erzielen,,

Tabelle 1

Imprägnier	Gemessene	Art	der Polymerlösung	Konz. 22 <f°, 86 P	Ko nz. 26 </<>, 350 P	Anmerkungen
verfahren	Größe	Konzo 22 #, 25 P	Konzo 22 #, 46 P	inner halb 1 min	inner halb 1 min
Verfahren nach der Erfindung	Erforder liche Zeit (1)	inner halb 1 min	inner halb 1 min	4,8	4,8	Walzen temperatur: 30° G
	Vergröße rung der Imprä gnierung (3)	5,0	4,8	35 min	über 1 Std.	Temperatur der Polymer lösung: 30° C
Stationär imprägnier verfahren	Erforder liche Zeit (2)	7 min	15 min	4,8	(5)
	Vergröße rung der Imprägnie rung (3)	5,0	4,8

B_emerkungen: 1) Die erforderliche Zeit stellt die Periode

dar, während derer die Schicht die vier Walzenstufen passiert, so daß sie von der Geschwindigkeit der Schicht abhängte In diesem Pail betrug die Geschwindigkeit 3 m/min· 2) Die erforderliche Zeit stellt die Periode dar» während derer die Schicht auf der Oberfläche einer Polymerlösung schwamm· Sie wurde durch ihren gesamten Querschnitt inpräfnitrt. _i

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' 3) Dieser Wert stellt die maximale Menge des

imprägnierten Anteils der Schicht dar, berechnet nach der Formel: Vergrößerung der Imprägnierung =

(Gewicht der Schicht _ (Gewicht der Schicht nach der Imprägnierung)" vor der Imprägnierung) Gewicht der Schicht vor der Imprägnierung

4) Die Viskosität wurde bei 30 0 bestimmt.

5) Die Vergrößerung der Imprägnierung nach einstündigem Eintauchen betrug 3,9ο

Beispiel 2

Wollfilz (Gewicht 320 g/m², Wichte 0,25) wurde mit einer Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid unter Verwendung einer vierstufigen Walzeneinheit erfindungsgemäß imprägniert, und die erhaltenen Ergebnisse wurden mit den bei einem konventionellen Tauchverfahren, bei dem auch durch Walzen Druck ausgeübt wurde, erhaltenen verglichen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wurde der Pilz blasenlos imprägniert, i

während bei dem Tauchverfahren in der Imprägnierlösung Anhäufungen von Blasen auftraten, die wiederum die Anzahl der Poren in dem Filz vergrößerten, so daß die Vergrößerung der Imprägnierung auf einem niedrigen Grad gehalten wurde_o Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

3AD ORiGiNAL 1 0 ; , Ί 5 / 1 5 3 0

Tabelle

Imprägni eichverfahren

Art der Polymerlösung

Konzo Konz, Konz_e 22 ?$, 22 <?o, 26 ?o, 25 P 86 P 350 P

Anmerkungen

Vergrößerung der Imprägnierung bei dem Verfahren nach der 4,0 Erfindung

4,0

Walzentemperatur: 300 c

Vergrößerung der Imprägnierung bei dem Tauchverfahren

3,8 3,8

3,5

Temperatur der Polymerlösung:

30° G

Beispiel 3

Ein nichtgewebtes Textil aus iJylon-6-]fasern (Gewicht 400 g/m , Wichte 0,21) wurde mit einer lösung von Polyurethan in Dimethylformamid unter Verwendung einer fünfstufigen Walzeneinheit erfindungsgemäß imprägniert. Bei dem Verfahren nach der Erfindung war eine kürzere Zeit für die Imprägnierung erforderlich als bei dem konventionellen stationären Verfahrene In Tabelle 3 sind die Vergleichsergebnisse in Form von erforderlicher Zeit und Vergrößerung der Imprägnierung angegebene

bad

1

1 h / 1 b 3 D

610998

Imprägnierverfahren

Gemessene Größe

Tabelle

der Polymerlösung Anmerkungen

22 fo, 25 P

Konzo

22 ?o, 86 P

Konz_o 26 <fo_t 550 P

Verfahren
nach der
Erfindung

Erforderliche
Zeit

inner- inner- innerhalb halb halb min 1 min 1 min

Vergrößerung der Imprägnierung

4,7

4,6

Walzentemperatur ί

30°

Tauchverfahren

Erforderliche
Zeit

5 min 30 min

über 1 Std.

Vergrößerung der Imprägnierung

4,7

4,6

Temperatur der Polymerlösung:

30°

Bemerkung x) Die Vergrößerung der Imprägnierung nach einstündigem Eintauchen betrug 3,0„

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt»

Patentansprüche t

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SAD ORiGSNAt

Claims

Patentansprüche :

Verfahren zum Imprägnieren von faserigen Matten wie Schichtstoffen, nichtgewebten Textilien und Filzen mit Polymerlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht, ein nichtgewebtes Textil, ein Pilz oder eine andere faserige Matte durch ein Walzenpaar geführt wird, auf das eine Polymerlösung einheitlich und konstant aufgebracht wird, wobei durch die Drehung der Walzen eine verstärkte Imprägnierung der faserigen Matte mit Polymerlösung zustandekommtο

2ο Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der vorangegangenen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung enthaltenen Merkmale_o

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