DE1635542C3

DE1635542C3 - Verfahren zur Herstellung eines fibrillieren Netzwerkes aus einer extrudierten und gereckten Kunststoffolie

Info

Publication number: DE1635542C3
Application number: DE19651635542
Authority: DE
Inventors: Samuel Penhow Baxter; John Harold Chepstow Gilbert
Original assignee: Monsanto Ltd
Current assignee: Monsanto Ltd
Priority date: 1964-07-17
Filing date: 1965-07-15
Publication date: 1975-07-10
Also published as: LU49695A1; DE1660465A1; SE316565B; LU49089A1; JPS503412B1; CH459131A; CA923267A; GB1131282A; DE1635542B2; CH511304A; CA933718A; GB1114151A; DE1635542A1; IL23824A; SE339860B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Herstellung eines fibrillieren Netzwerkes aus einer extiu dierten und gereckten Kunststoffolie, wobei die Folie vordem Fibrillieren mit zahlreichen Hohhaumen angereichert wird.

Bisher wurden Gewebe, die nicht in herkömmlicher Weise gewoben wurden, im allgemeinen.lurch Imprägnieren eines Faserfilz.es oder einer Fasermatte mit einem Bindemittel hergestellt. Hin solches Verfahren hat aber insbesondere den Nachteil, daß noch ein besonderes Bindemittel verwendet werden muß.

In der deutschen Auslegeschrift I 14') 325 wird allerdings schon ein Verfahren beschrieben, nach dem tin faseriges Flachengebilde ohne Verwendung eines Uindemittels aut der Basis eines thermoplastischen Materials erhalten wird. Nach diesem Verfahren wird eine Kunststoffolie in einer Richtung so lange gereckt, bis die Folie eine fadenartige Struktur annimmt, und anschließend zu einem netzartigen Gebilde aufspleißt.

Dieses Verfahren hat insbesondere den Nachteil, daß die Aufspleißung verhältnismäßig schwierig ist und daß außerdem Produkte erhalten werden, die nicht so biegsam sind, wie man es sich eigentlich wünscht.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1036 515. der deutsehen Patentschrift 915 033, der belgischen Palentschrift fi44 834 und der britischen Patentschrift 922 288 sind ferner Schaumstoffmaterialien bekannt, die einer Fihrillicrung unterworfen werden können und auf diese Weise zu textilähnlichen Fasergehilden verarbeitet werden können. Detartige Fasergebilde weisen aber nur eine verhältnismäßig geringe Haltbarkeit auf. d. h. sie zerbrechen, wenn man sie biegen Will oder wenn man sie einer starken Beanspruchung Nach dem Vctätefcn der Ui>A-' 94H2⁴/7 wird ferner ttia Kunststoff malcrisil im! Zdieuuruktur durch meawawAui Mittel aofge«plrißt

und aul diese Wen* ein Netzwerk v«»i faserigen Ekmenten erhalten. Da* &uiM*u>ffmatcrial mit Zeilen Struktur wird erhalten, indem das. Material verstreckt und anschließend aufgeschäumt wird iüc nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte sind jcduch in

»o manchci HuiMtht noch nicht zufriedenstellend. So haben sie insbesondere den Nachteil, daß mc auf die Dauct starken Beansf»uchungen nicht zu widersichen vermögen, d h. das Netzwerk der fasengen Elemente losi sich 1κ· ι starker Beanspruchung verhältnismäßig

'' schnell auf Die Produkte lassen sich aus diesem Grunde verhältnismäßig wenig biegen.

Die hriiiulung stellt sich daher die Aulgabe, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, nach dem ein Vlies ähnliches Produkt geschaffen wird, das sich auch

*» bei starker Beanspruchung als außer«»deutlich haltbar

erweist und sehr flexibel ist und das außerdem den bisher bekannten abzeichen Produkten überlegen is!.

(legenstand der l.rtindung ist somit ein Verfahren

/ui I krsicllung eines fibrillieren Netzwerkes aus ei-

ner extrudieren und gereckten Kunststoffolie, wobei die Folie vor dem Fibrillieren mit zahlreichen Hohlräumen angereichert wird, das dadurch gekennzeichnet ist. daß die Kunststoffolie unmittelbar nach dem Hxtrudn reu mit einem Verhältnis von Schaum zu

3" Kunststoltvolumen von mindestens 2 : 1 aufgeschäumt wird. ans.jhln.Bend in irgendeiner Richtung ohne Zerstörung der Zellenstruktur mit einem Slreckvei halinis /wischen 2 1 und 2(1: t gereckt wird und d:inn das Fibrillieren /u einem dreidimensionalen Netzwerk durch leilweises Zerstören der Zellwände durchgeführt wird. I'hciraschendcrwcisi wurde gelundeii. daß das nach dem crfindungsgemälkn Verfahren hergestellte Produkt im Vergleich zum Produkt, das inbesondere nach dem Verfahren der

»o USA.-Patentschrift 2 948 927 erhalten wird, insofern besser ist. als es haltbarer und flexibler ist.

Hs konnte nämlich nicht vorhergesehen werden, daß durch die Umkehrung der Reihenfolge der VerlahrcnsschriUe Verstrecken und Verschäumen im

»5 Vergleich zum Verfahren der obenerwähnten USA.-Patentschrilt ein derartig verbessertes dreidimensionales Netzwerk erhalten werden konnte.

Nach einer bevorzugten Ausfünrungsform der Erfindung weist das extrudierte, geschäumte Material vor dem Verstrecken eine Dichte von 0.454 bis 4,54 kg 0.0283 m auf.

Vorzugsweise wird das extrudierte, geschäumte Material bei erhöhter Temperatur gereckt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fibrillieren des gereckten Materials durch reibende, drillende oder schüttelnde Kräfte vorgenommen, die im wesentlichen zur Fxtrusionsrichtung des Materials wirken.

Das Recken wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt. Das Fibrillieren /u einem dreidimensionalen Netzwerk kann sich unmittelbar daran anschließen.

Das dreidimensionale Netzwerk besteht aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Faserelcmenten. wobei die Faserelemcnte im wesentlichen in gleicher Richtung orientiert sind und teilweise verzweigte Querschnitte aufweisen.

Die Faserelemente werden in diesem Zusammenhang nicht als Fasern bezeichnet, weil die Anzahl der losen Enden im Netzwerk im allgemeinen gering ist »nd weil das Netzwerk nur wenige Fasern enthält, die /wei Enden haben. Beim erfindungsgemäßen Verfahfen ist das Ausgangsmaterial ein extrudiertes, geschäumtes Polymerisat, das durch herkömmliche Ex-Irusionsverfahren erhalten werden kann. Ausgezeich nete Ergebnisse werden mit einem Polymerisat oder Copolymerisat eines äthylenisch ungesättigten Mono- »° meren erhalten. Hin derartiges Monorp.eres kann ein äthylenisch ungesättigter Kohlenwasserstoff sein, jedoch auch beispielsweise ein Nitril, Vinyl- oder Vinylidenchlorid, ein Vinylester oder ein Acrylatester. Für den Fall, daß das Monomere ein Kohlenwasserstoff ist, kann dieser ein '/-Olefin, ein Dien oder ein vinylsubstituier'es Benzol sein. Bevorzugte Polymerisate sind Polystyrol, Polyäthylen hoher Dichte und kristallines Polypropylen. Ein Copolymerisat enthält im allgemeinen eines der oben bezeichneten Monome- *° rv-n. Als Comonomeres kommt ein solches in Frage, das dem Material feuerhemmende Eigenschaften verleiht, wie ein Vinythaiogenid. Weitere Cotnonomere sind Vinylpyrollidon und ein Vinylpyridin. Em Copolymerisai. das aus zwei Kohlenwasserstoffmonomeren >5 besteht, enthält beispielsweise Äthylen und Propylen oder Styrol und Butadien in dem Copolymerisat; kann aber neben dem einen Kohlenwasser.stoffmonomeren auch ein Monome ι es eines anderen Typs enthalten, wie Vinylacetat oder Acrylnitril. Das thermoplaslische Material kann ebenso aus einem Gemisch von zwei oder mehreren Polymerisaten oder Copolymerisaten bestehen. Wird eine extrudierte. geschäumte Schicht oder Platte verwendet, so kann diese hinsichtlich der Stärke über einen weiten Bereich schwanken. Im allgemeinen wird sie mindestens eine Stärke von 1 bis 4 Zellen, zweckmäßig von mindestens K) Zellen, gemessen durch die Stärke der Platte, aufweisen. In der Praxis kann die Stärke vorzugsweise zwischen 2.54 mm und 25,4 mm liegen. Die Tatsache, daß das Ausgangsmaterial verschäumt ist, kann durch den Volumenanteil an Hohlräumen, die es enthält, ausgedrückt werden. Dieser soll mindestens 0,5 betragen. Jedoch ist bevorzugt, der Volumenanteil an Hohlräumen nicht niedriger als 0.4. F.in Volumenanteil an Hohlräumen von 0,5 entspricht einem Verhältnis des Schaumvolumens /um Volumen des thermoplastischen Materials von 2:1.

Bei der Herstellung des extrudiertcii geschäumten thermoplastischen Materials wird eine nicdrig-siedende Flüssigkeit oder ein chemisches Treibmittel verwendet. Das geschäumte Material enthält in der Regel geschlossene Zellen. Hs kann aber auch ein Polymerisat, beispielsweise Polyäthylen, verwendet werden, das Zellen enthält, die bis zu einem gewissen Grade miteinander verbunden, d.h. »offen« sind.

l-.s kann auch eii? Weichmacher im thermoplastischen Material vorhanJen sein.

Das extrudierte, geschäumte 1 larz kann in der Form einer Schicht, Folie oder Platte verwendet werden, wie es bei Verwendung einer Schlitzdüse erhalten wird; das Schichtmaterial kann ebenso unter Verwendung einer ringförmigen Düse durch Extrudieren eines Rohres von geschäumtem Material hergestellt werden.

Das extrudierte, geschäumte, thermoplastische Material wird gereckt und dabei orientiert, und die Zellen des Schaums werden verlängert. In der Praxis ist es einfach, das geschäumte Material längs der Richtung zu recken, in der es extrudiert wird, aber es können auch geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um das geschäumte Material in einer Richtung, beispielsweise mit rechten Winkeln zu der Extrudierungsrichtung zu recken. Das gereckte Material hat gewöhnlich eine etwas höhere Dichte als das Material vor dem Recken.

Die genauen Bedingungen, die für das Recken zur Erreichung der gewünschten Ergebnisse erforderlich sind, hängen von dem besonderen thermoplastischen Material, das verwendet werden soll, ab. Im allgemeinen wurden Reckverhältnisse von 20:1 bis 2:1 als brauchbar befunden.

Gute Ergebnisse wurden mit einem Verhältnis zwischen 12:1 und 5 : 1 erhalten. Die verwendete Temperatur hängt wiederum von dem jeweiligen thermoplastischen Material ab, sie beträgt 40 bis 140° C. Das geschäumte Material soll auf eine mäßig erhöhte Temperatur erhitzt werden, nicht hoch genug, um der Schaumstruktur zu schaden, jedoch hoch genug, um das Material ausreichend dehnbar zu machen.

Beispielsweise kann das extrudierte geschäumte Styrol bei Temperaturen von 120 bis 140° C gereckt werden, während für ein geschäumtes Polyäthylen hoher Dichte eine Temperatur zwischen 40 und 100° C vorzuziehen ist. Ein amorphes thermoplastisches Material sollte normalerweise über dessen Glasphasenübergangstemperatur verstreckt werden, während ein kristallines, thermoplastisches Material bei einer Temperatur unter dessen Kristallinem Schmelzpunkt gereckt werden kann.

Die genauen Bedingungen, die erforderlich sind, daß ein geschäumtes Material in einem Zustand ist, der es zum Verstrecken geeignet macht, können leicht durch einfache Versuche ermittelt werden. Beispielsweise kann das extrudierte, geschäumte Material durch heiße Luft oder durch irgendein inertes Gas oder durch ein erwärmtes Bad einer geeigneten inerten Flüssigkeit, geleitet werden. In bestimmten Fällen kann das Recken bei Zimmertemperatur durchgeführt werden.

Nachdem das geschäumte thermoplastische Material gezogen worden ist, wird es fibrilliert, wobei das dreidimensionale Netzwerk miteinander verbundener Faserelemente entsteht. Das Aufspleißen kann beispielsweise durch mechanisches Bearbeiten des gereckten Materials bewirkt werden, indem Scherkräfte angewendet werden, vorzugsweise in querlaufender Richtung. Es können verschiedene Wege zur Durchführung beschriften werden, wie Reiben, Walzen, Drillen, Schütteln, Schlagen.

Beispielsweise kann eine hin- und hergehende »Klemmvorrichtung«, zusammen mit einer benachbarten, stationären Klemmvorrichtung, wie dies später beschrieben wird, verwendet werden. Andere Verfahren können in der Verwendung von zwei zylindrischen Bürsten, eine stationär und eine drehbar, einer Hammermühle und im Bewegen von Kautschukoberflächen, in der Form von Platten, von laufenden Bändern oder Walzen bestehen. Ultraschallvibrationen oder geeignet gerichtete Luftdüsen können ebenfalls verwendet werden. Im allgemeinen liegt im Falle der thermoplastischen Harze die Temperatur, bei der die teilweise Zerstörung durchgeführt wird, unter 30° C.

Die hin- und herlaufenden und die stationären Klemmvorrichtungen, die oben erwähnt wurden,

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können in der Praxis beispielsweise aus zwei Paaren (1 und 2) von Metallbarrcn bestehen, wie das in der Schnittzeichnung in Fig. 5 dargestellt ist und im Seitenaufriß in Fi g. 6. Die Barren (1 und 2) haben einen quadratischen Querschnitt (mit abgerundeten Kan ten), und jedes Paar besteht aus zwei ähnlichen Barren, die vertikal übereinander angeordnet sind. Die Barren eines jeden Paares werden leicht in Kontakt gehalten mit Hilfe von federbelasteten Führungen (3). Das linke Barrenpaar (1) ist stationär und wird in Kontakt gehalten mit den Barren (2) durch die Wirkung einer Blattfeder (4). Haltevorrichtungen (nicht aufgezeigt) sind vorgesehen, um den Barrensatz zu haltern. Die Barren (2) werden abwechselnd nach oben und unten durch den freibeweglichen vertikalen Stößel (5) bewegt, der durch eine exzentrische Scheibe (6) auf der Welle eines elektrischen Motors (nicht ge zeichnet) angetrieben wird. Das gereckte geschäumte Material bewegt sich durch die Barren von rechts nach links mit Hilfe des angetriebenen Walzenpaares (7). Das so erhaltene Produkt kann in einen*· größeren oder geringeren Ausmaß zerstört werden, um ein Netzwerk zu erhalten, das mehr oder weniger voluminös ist. Die so hergestellten Fasergefüge können gege benenfalls zur Herstellung von voluminöseren und leichteren Produkten »aufgekämmt« werden. Dieser Arbeitsvorgang kann durch herkömmliche, in der Textilindustrie bekannte Mittel durchgeführt werden, beispielsweise mechanisch (wie durch geriffelte Walzen) oder beispielsweise unter Verwendung von Luftdüsen.

Die Faserelemente, die einen verzweigten Querschnitt aufweisen, sind in dem Netzwerk vorhanden, weil die Faserelemente aus einem orientierten, geschäumten, thermoplastischen Material durch teilweises Zusammenbrechen der Wandungen der Zellen oder Poren, die die geschäumte Struktur ausmachen, erhalten werden. Die Faserelemente bestehen demnach aus Rückständen der Zellwandungen, sie werden weiter unten näher charakterisiert. Fasern mit ver zweigten Querschnitten stammen von Teilen der Wandungen von mehreren Zellen, die in dem geschäumten Ausgangsmateriai vorhanden waren. Line Verzweigung tritt auf, wo ein Bruchstück der Wandung einer Zelle mit Bruehstücken der Wandungen einer angrenzenden Zelle oder Zellen sich verbindet. Im einfachen Falle kann ein verzweigter Querschnitt eines Faserelementes als »dreilappig« bezeichnet werden, weil es aus drei Lappen besteht, wie das in den Querschnitten der Fig. 1 dargestellt ist. Verwandte, aber kompliziertere verzweigte Querschnitte können aus zwei oder mehreren dreilappigen Gebilden entstehen, wie das beispielsweise in Fi g. 2 zu sehen ist. Eine Reihe von Querschnitten im Netzwerk weist unterschiedliche Formen auf.

30 oder 40% oder auch mehr der Faserelemente können verzweigt sein. In bestimmten Fällen kann der Anteil der verzweigten Faserelemente 60 oder 70% betragen.

Auf Grund ihrer Bildungsweise weisen die Faserelemente hauptsächlich einen verlängerten Querschnitt auf.

Beim Querschnitt eines Faserelementes wird die größere Ausdehnung als Breite und die kleinere Ausdehnung als Stärke bezeichnet. Die verlängerten Querschnitte können ein Breite-zu-Stärke-Verhältnis von 3:1 bis 20:1 oder mehr haben, beispielsweise von 30: I Ein Teil der Querschnitte (gegebenenfalls bis zu 50% der Gesamtmenge) kann zusammengedrängt sein.

Eine weitere Eigenschaft der Faserelcmcnte des Netzwerkes kann als Oberfläche in Quadratmeter pro Gramm ausgedrückt werden. Diese kann im Bereich von 0,04 bis 1,5, insbesondere von 0,05 bis 1,0 liegen. Netzwerke können beispielsweise Faserelementc enthalten, welche Oberflächen zwischen 0,1 und 0,5, beispielsweise von etwa 0,2 oder 0,3, aufweisen, ίο In bestimmten Fällen kann die Oberfläche noch größer sein, wie etwa 2,0 nr/g. Die Oberfläche kann bei der Herstellung des Netzwerkes eingestellt werden. Ein geschäumtes Material höherer Dichte ergibt im allgemeinen ein Netzwerk mit einer niedrigen «5 Oberfläche.

Die Stärke des l-aserclementcs liegt im Bereich von 0,00254 mm bis 0,1016 mm oder 0,127 mm, beispielsweise zwischen 0,00508 mm und 0,0762 mm. Der mittlere Abstand der Verbindungspunkte /wi- *° sehen den laserelcmenten ist 5- bis 75Omal so groll wie der mittlere Durchmesser der Faserelementc¹. hr kann auch bis zu lOOOmal so groß sein. Zum Beispiel werden brauchbare Netzwerke erhalten, wenn der mittlere Abstand der Verbindungspunkte zwischen »5 den Fascrelementen vorzugsweise 100- »Hier 200mal so groß wie die mittlere Stärke der Fascrclemente ist. In absoluten Zahlen ausgedrückt, liegt der Abstand der Verbindungspunkte zwischen den Fascrelementen im Bereich von 0,254 mm bis 12,7 mm, beispielsweise 1,27 mm oder 5,08 mm.

Das erfindungsgemäß hergestellte dreidimensionale Netzwerk hat im allgemeinen eine Breite von mindestens 1,27 cm, in der Regel jedoch beträgt die Breite 2,54 cm oder mehr. Die dreidimensionalen Netzwerke können fur viele Zwecke verwendet werden, beispielsweise auch als Vcrpackungs- und Isolierungsmaterial.

Das erfindungsgemäßc dreidimensionale Netzwerk wird durch die Zeichnungen näher erläutert. «o F i g. 3 zeigt die Flächenansicht eines Teiles des Netzwerkes in 120facher Vergrößerung;

lig. 4 zeigt die Ansicht des gleichen Netzwerkes, längs eines (im rechten Winkel zur Herstellungsrichtung durchgeführten) Querschnittes in 4()()fachcr Vergrößerung.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine große Anzahl von Zwischenverbindungen vorhanden ist und daß im Verhältnis zur mittleren Stärke der Faserelemente die Verbindungspunkte verhältnismäßig eng beieinanderliegen. In Fig. 3 beträgt der mittlere Abstand der Verbindungspunkte zwischen den Faserelementen etwa 0,25 mm.

F i g. 2 zeigt das Vorhandensein von verzweigten Querschnitten (etwa 20% der Gesamtzahl). Die erfindungsgemäß hergestellten Netzwerke haben eine ausgezeichnete Biegsamkeit und sind geeignet, über einen Gegenstand oder eine Oberfläche drapiert zu werden. Wenn beispielsweise eine Schicht des Netzwerkes über einen Gegenstand, wie eine Kugel, angebracht wird, so haftet sie verhältnismäßig dicht auf dem Objekt. Diese Eigenschaft hat große Bedeutung bei der Verwendung als Textil. Die Festigkeit in Herstellungsrichtung ist außerdem sehr gut. da tatsächlich alle Faserelemente des Netzwerkes miteinander verbunden sind. Die Faserelementc sind im wesentlichen in gleicher Richtung orientiert. Damit soll nicht gesagt sein, daß alle Faserelemente genau in der gleichen Richtung orientiert sind. Im allgemeinen ver

laufen die Faserelemente parallel zueinander. Praktisch bedeutet das, daß die Faserclementc im wesentlichen in der Herstellungsrichtung des Netzwerkes orientiert sind. Bei Wahl eines geeigneten Herstellungsverfahrens können sie aber auch im wesentlichen in rechten Winkeln zur Herstellungsrichtung orientiert sein. Das Aussehen des Netzwerkes ist ansprechend; beispielsweise besitzen sie oft eine glänzende Oberflache.

Bei bestimmten Netzwerken können einige der Fa- «.•relemcnte als »Bündel« vorhanden sein, wobei einige der Faserkomponenten mit den Fasern benachbarter Bündel miteinander verbunden sind. Die Bündel treten besonders dort auf. wo das Netzwerk, unter Verwendung eines nur geringen Grades an Desintegrierung des gereckten extrudierten Schaums, hergestellt wird.

Gegebenenfalls kann das Fastrgefüge der Erfindung durch l.aminierung oder durch Imprägnierung mit einem Bindemittel verstärkt weiden. Jedoch ist das nicht unbedingt notwendig. Die tolgenden Beispiele erläutern die F.rfindung.

Beispiel 1

Herstellungeines Fasergefüges ähnlich einem Vlies aus Polystyrol.

Ausgangsmaterial ist ein Streifen geschäumtes Polystyrol, der durch Extrudieren durch eine Schlitzdüse einer verschäumten Polystyrolzusammensetzung hergestellt wurde, die als Treibmittel Butan und feinverteiltes Sihciumdioxyd als kcrnbildendcs Mittel enthielt. Der 15,8 cm breite und 9,52 cm starke Streifen geschäumtes Polystyrol hatte eine Dichte von 0,907 kg pro 0,0283 m' und wurde durch ein auf 130" C erhitztes Glyccrinbad geleitet. Nachdem der Streifen diese Temperatur hatte, wurde er auf das Kfache seiner ursprünglichen Länge gereckt, indem er durch eine Reihe von Walzen mit zunehmendem Durchmesser geführt wurde. Hierdurch wurden die Zellen des geschäumten Polystyrols in Längsrichtung orientiert. Der Streifen war nunmehr 15,2 cm breit und hatte eine Stärke von 2,5 mm. Das gezogene Material wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und einer Scherwirkung der abwechselnd wirkenden Bewegung einer Klemmvorrichtung (des oben beschriebenen und in den Fig. 5 und (S dargestellten Typs) unterworfen.

Die Barren (1 und 2) der Klemmvorrichtung bestanden aus poliertem Aluminium. Jeder Barren war 10,2 cm lang und hatte einen Querschnitt von 6,3 mal (i.3 mm Die Geschwindigkeit des Elektromotors betrug 1400 UpM und die Vertikalbcwegungder Barren (2) betrug 1,3 cm. Das geschäumte, gereckte thermoplastische Material wurde durch die Klemmvorrichtung mit einer linearen Geschwindigkeit von 0,609 m pro Minute geleitet.

Das Fasergefüge hatte eine Breite von 15.2 cm und eine Stärke von 1,27 mm. Das Vlies besaß einen gut aussehenden weißen »satinierten« Glanz, hatte ein kreuzartiges Erscheinungsbild und war sehr flexibel Es bestand aus einer Vielzahl von Polystyrolfaserelementen, die in den drei Dimensionen in einer großen Anzahl von Punkten miteinander verbunden waren Die Faserelementc waren im wesentlichen parallel zu der Herstellungsrichtung orientiert. Es waren nur sehr wenige nicht miteinander verbundene Faserenden vorhanden. Das Gewebe konnte unter Bildung eines vi»lumin«iseren Materials aufgekämmt werden. Die I av/ri-k-mcnU· hatten im Durchschnitt cmc Starke von etwa 0,025 min und ihr Erscheinungsbild entsprach im wesentlichen dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten. Die mittlere Oberfläche der Faserelemente betrug 0,35 m/g.
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Beispiel 2

Herstellung eines Fasergefüges, das einem Vlies aus kristallinem Polyäthylen entspricht. Das kristalline Polyäthylen hatte einen Schmelzindex von 0,2 und wurde in ein geschäumtes Material durch Extrudieren unter Verwendung von 16 Gewichtsprozent Butan als Treibmittel und I % feinverteiltem Siliciunuiioxyd als kernbildendes Mittel umgewandelt. Die Extrusionstemperatur betrug 110" C. Es wurde ein .VKl-cm-Extruder mit einer Schlitzdüsenöffnung von 1.587 mm Weite verwendet; das ex-Irudicrte geschäumte Material hatte eine Stärke von 7.62 mm und eine Dichte von 0,726 kg pro 0.0283 m¹.

Das extrudierte, geschäumte Material wurde bei einer Temperatur von etwa 80° C mit einer Geschwindigkeit von 1000% pro Minute unter Anwendung einer Kral! von 9.84 kg/cm² Schaumquerschnitt gereckt. Dk- Dehnung betrug 600%.

Das gereckte extrudierte, geschäumte Material wurde analog Beispiel 1 teilweise zerstört, so daß die Wandungen der Zellen aufgebrochen wurden, um eine Vielzahl von miteinander verbundenen Faserelementen in dreidimensionaler Form zu ergeben. Das so erhaltene Fasergefüge war sehr flexibel und konnte leicht über einen Gegenstand drapiert werden.

Beispiel 3

.S5 Herstellung eines Fasergefuges, hergestellt aus kristallinem Polypropylen mit einem Schmelzindcx von 0,2. Das extrudierte. geschäumte Polypropylen wurde durch Extrudieren eines Gemisches von Polypropylen und 12 Gewichtsprozent Butan erhalten. Es wurde ein 0,254-cm-Extruder mit einer Schützdüse einer Weite von 1,98 mm verwendet. Die Extrusionstemperatur betrug 140" C und der Düsendruck 0,070 kg/ cm . Das so erhaltene geschäumte Polypropylen bestand aus einem flachen Matcrialstrcifcn, der etwa 0.1 27 cm stark war und eine Dichte von 0,581 kg pro 0,0283 m' aufwies. Das Material besaß eine Außenhaut und Silberglanz.

Das geschäumte Material wurde durch eine mil elektrischen Heizkörpern versehene Zone geleitet und auf diese Weise erhitzt. Die Wärmebehandlung betrug 2 Minuten bei 200" C. Die Temperatur wurde anschließend auf 90° C gesenkt und das Material bei dieser Temperatur mit einer Geschwindigkeit vor 5000% pro Minute gereckt, was eine Dehnung vor 1200%. ergab.

Das extrudierte, gereckte Material wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und dann durch die in Bei spiel 1 angegebene hin- und hergehende Klemmvor richtung geleitet. Das ergab ein Material einer Stärkt von etwa 2.54 mm, bestehend aus eineT Vielzahl mit einander verbundener Faserclemente. Der Quer schnitt des Fasergefüges quer zur Flerstellungsrich tung ist in Fig 7 dargestellt. Die Oberfläche de Fasergefüges betrug 0,26 nv/g.

Beispiel 4

Beispiel eines Fasergefuges, erhalten aus einci N\lnn \om Copolymerisate ρ nut einem niedrige

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Schmelzpunkt (160° C), das als ein W>: (> und (>: IO Copolymerisat bekannt ist.

Das geschäumte Material wurde durch Extrudieren eines Gemisches von Nylon und 9,1 Gewichtsprozent Aceton durch eine Schlitzdüse mit einer Weite von 2,.1Sl mm unter Verwendung eines 3,81-cm-Extruders erhalten. Die Temperatur betrug 131" C und der Druck 84,4 kg/cm'. Das extrudierte geschäumte Material hatte eine Dichte von 9,07 kg pro (),()2H3 m¹.

Beim Verlassen des Extruders wurde das ge-

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schäumte Material auf eine Temperatur von fiO' C gekühlt und dann mit einem Abzugsverhältnis 5 : I gezogen, um eine Enddehnung von 500% zu halten.

Die Oberfläche des gereckten extrudieren M; rials wurden mit Äthylalkohol angefeuchtet und d durch die Klemmvorrichtung des Beispieles 1 gelei um ein Material mit einer dreidimensionalen Strul von miteinander verbundenen Nylon-Fascrelemei zu erhalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche

1 Verfahren zur Herstellung ones fibrillieren NcUwerkes aus einer extrudierten und gereckten Kunststoffolie, wobei die Folie voi dem fIbrilluren mit zahlreichen Hohlräumen angereichert wird. Jadurch gekennzeichnet, daß d«. Kunststoffolie unmittelbar nach dem hxtiudieren mit einem Verhältnis von Schaum- zu Kunststoffvolumen von mindestens 2 : 1 aufgeschäumt wird, anschließend in irgendeiner Richtung oiVtc Zerstörung der Zellenstruktur mit einem Streckverhältnis /wischen 2: 1 und 20: 1 gereckt wird und anschließend das Fibrillieren zu einem dreidimensionalen Netywerk durch teiiweises Zerstören der ZeIIw ande durchgeführt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1. dadurch ge kennzeichnet, daß das exirudierie. geschäumte Material \or dem Recken eine Dichte von O.4*>4 bis 4.54 kg'O,(»2X3 _m< aufweist.
3. Verfahren gemäß Anspruch ί und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte. geschäumte Material bei erhöhter Temperatur geieckl wird
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Fibrillieren des gereckten Materials durch reibende, drillende oder schul telndc Kräfte erfolgt, die im wesentlichen quer /.ur l-lxtiusionsrichtung de·· Materials wirken