DE1635580C2 - Verfahren zur Herstellung von gebundenen Vliesstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebundenen Vliesstoffen aus Filmfibrillenbahncn durch Erhitzen der Bahn unter Druckeinwirkung zwischen einer Oberfläche aus hartem, wärmeleitendem Werkstoff, die während der ganzen Behandlungsdauer auf einer im wesentlichen mit der oberen Grenze des Schmelzbereichs der Filmfibrillen übereinstimmenden oder diese übersteigenden Temperatur gehalten wird, und einer zweiten Oberfläche aus biegsamem schlecht wärmeleitendem Werkstoff.

Ein derartiges Verfahren, bei dem jedoch als Ausgangsmaterial ein herkömmliches Faservlies verwendet wird, ist aus der schweizerischen Auslegeschrift 5961/61 bekannt. Nach dem bekannten Verfahren werden Vliesstoffe durch thermoplastische Verfestigung von Vliesen hergestellt, weiche mindestens teilweise aus thermoplastischen Fasern bestehen, indem die Faservliese stufenweise unter Temperatursteigerung verfestigt werden. Dabei wird vorzugsweise in der ersten Stufe ein höherer Druck ausgeübt als in den folgenden Stufen. Dem bekannten Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, feste Vliesstoffe herzustellen, die eine beträchtliche Luftdurchlässigkeit aufweisen.

Im Gegensatz dazu zielt die Erfindung auf die Erzeugung von folienartigen Flächengebilden von möglichst geringer Luftdurchlässigkeit und hochgradiger Undurchsichtigkeit aus Filmfibrillenbahnen ab.

In der belgischen Patentschrift 6 25 998 ist die Bildung von Blättern bzw. Bahnen aus Filmfibrillen durch Ablegen von zusammenhängenden fibrillierten Strängen in regelloser Überlappung beschrieben. Diese Stränge sind ferner in der USA.-Patentschrift 30 81 519 beschrieben. Jeder dieser Stränge besteht aus einem dreidimensionalen Netzwerk aus Filmfibrillen, die in Längs- und Querrichtung des Stranges in regellosen Abständen miteinander verbunden sind.

Wenn Filmfibrillenvliese zwecks Eigenbindung nach den bisher bekannten Verfahren einer Wärmebehandlung unterworfen werden, schrumpfen sie, wobei sich die Fasern umlagern und sich dünne Stellen ausbilden. In Spannrahmen erhitzen sich die dünnsten Stellen des Vlieses schneller als die dickeren Stellen, wodurch die Ungleichmäßigkeit noch verstärkt wird. Arbeitet man andererseits mit beheizten Walzen, wie etwa bei dem Verfahren der schweizerischen Auslegeschrift 5961/61 so werden die dickeren Stelüen durchscheinend, was zu einer ungleichmäßigen Lichtundurchlässigkeit führt Wenn Filmfibrillenbahnen erhitzt und dann in unbehindertem Zustande (ohne Druck- oder Spannungseinwir· kung) gekühlt werden, nehmen sie eine wellige odei gekräuselte Form an. Selbst wenn die Gesamtschrumpfung sehr klein ist, kann der Höhenunterschied zwischer Wellenbergen und Wellentälern unter Umständer 10 cm betragen. Dadurch werden die Erzeugnisse ungeeignet zum Aufkaschieren auf ebene Oberflächen.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, um au; Filmfibrillenbahnen durch Selbstbindung unter Wärme einwirkung Folien von hochgradiger Lichtdurchlässig· keit, Flachheit und Abriebfestigkeit herzustellen, be denen die Dichte und der Grad der Verschmelzung beträchtlich zwischen einer Oberfläche und dei Bahnmitte, bezogen auf die Dicke, variiert.

Dies wird bei dem eingangs genannten Verfahrer dadurch erreicht, daß man die Filmfibrillenbahr zwischen den beiden Oberflächen so lange einei schwachen, die Schrumpfung verhindernden Verdich tung aussetzt, bis die dem wärmeleitenden Werkstof zugewandte Seite der Bahn eine Temperatur innerhall: 7°C von der oberen Grenze des Schmelzbereichs dei Filmfibrillen, aber nicht wesentlich über dieser oberer Grenze, und die andere Seite der Bahn eine um 0,8 bi; 10⁰C niedrigere Temperatur als die erste Seite erreich hat, worauf man die Bahn unter schwacher Druckein wirkung unmittelbar durch eine Kühlzone zwischei zwei Oberflächen leitet, in der die Bahn auf eini Temperatur gekühlt wird, die unter derjenigen Tempe ratur Hegt, bei aev sich die Bahn in unbehinderten Zustande verzieht oder üchrumpft, worauf rna? gegebenenfalls die Folge von Arbeitsvorgängen mi vertauschten Seiten der Bahn wiederholt.

fts Vorzugsweise soll die Bahn um mindestens 3O⁰C unter die obere Grenze des Schmelzbereichs de Filmfibrillen gekühlt werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteh

IO

ie Filmfibrillenbahn aus einem kristallinen Polyolefin, η. uesweise aus Polyäthylen, na- Verfahren gemäß der Erfindung führt nur dann _Mm Erfolg, wenn man als Ausgangsgut ein Vlies aus ■jiimfihrillen verwendet.

'aus, de? deutschen Auslegeschrift 10 56 088 .st ein

Verfahren zur Herstellung nichtgewebter Fiachengebil-

L mit auf beiden Seiten unterschiedlicher Oberflachen-

besXffenheit bekannt, welches dann besteht, daß

mehrschichtige Kardenvliese aus Textilien aller Art

Se tig ΐ Lösungen langketf.ger Polymeren be-

nht und dann getrocknet werden, worauf der

Sltene Vlieskörper in seiner Stärke etwa halbierend

SS wird und beide Hälften für den jeweiligen

Verwendungszweck fertiggestellt werden. Nach diesem ,

Verfahren ist es nicht möglich, folienart.ge Flächenge-

wiWe von hoher Zugfestigkeit herzustellen, wie sie durch

Sie thermische Eigenbindung von Filmfibrillen erhalten

^wen^d _e ^e _r ⁿ _Ausdruck »Polyäthylen« umfaßt hier nicht nur : Homopolymerisate des Äthylens, sondern auch M.schi merisate deren wiederkehrende Einheiten zu ÄSS 85* aus Äthyleneinheiten bestehen. Mischofvmerisate aus Äthylen und Propylen, Buten-1 und S -Olefinen können oft mit Vorteil verwendet werden Ein für die Zwecke der Erfindung bevorzugtes ioWmerisat ist ein lineares Homopolymerisat des Kens welches normalerweise eine obere Grenze ies Schmelzbereichs von etwa 130 bis 135°C, eine Dichte im Bereich von 0,94 bis 0,98 g/cm* und einen ÄzSdex (bestimmt nach der ASTM-Prufnorm DS57T. Bedingung E) von 0,1 bis 6,0 aufwe.st.

Fig 1 zeigt schematisch eine Endans.cht einer zur Behandlung von Filmfibrülenbahnen gemäß der Erf.n-

F i g. 2 ist ein Diagramm, wen-ues die Abhängigkeit der Lichtundurchlässigkeit von der Temperatur zeigt und zur indirekten Bestimmung gewisser Verarbeitungsbedingungen verwendet werden kann.

F i g. 1 zeigt eine Abänderung der Palmer-Vorrichtung, die üblicherweise bei der Verarbeitung von Textilstoffen zum Trocknen und Wärmefixieren von Geweben bei verhältnismäßig milden Temperaturen verwendet wird. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß diese Vorrichtung so abgeändert werden, daß das Gewebe unter Druckeinwirkung

in dem System ist eine

Kühlwalze 4.

Bei der Durchführung des Verfahrens läuft die Filmfibrillenbahn 5 um die Leerlaufrolle 3c und gelangt in den Spalt zwischen, der erhitzten Trommel und dem endlosen Förderband. Nach dem Umlauf um die Heiztrommel, die Leerlaufrolle 3e und die Kühlwalze wird die Bahn durch die Leerlaufrolle 7 von dem Förderband getrennt. Die behandelte Filmfibrillenbahn

wann e» «*».«, sein, das schwere endlose Förderband nvt Hilfe der Vorerhitzungswalze 9 vorerhitzen. Um die Vorerhitzungswalze wird das Förderband mit Hilfe der Leerlaufrollen 3a und 3b herumgeführt. Etwaige Wärmeverluste können durch die unter dem Förderband befindliche Heizplatte 10 ausgeglichen werden. Es wurde jedoch gefunden, daß es am wichtigsten ist, die Wärmeeinwirkung auf der Hauptwalze 1 unter genauer Kontrolle zu halten. Eine Seite der Bahn wird durch die Hauptwalze auf eine Temperatur erhitzt, die im wesentlichen der oberen Grenze des Schmelzbereichs der Filmfibrillen entspricht, aus denen die Bahn besteht, oder etwas niedriger ist als diese Temperatur.

Während die Vorderseite der Bahn auf eine s Temperatur an oder nahe der oberen Grenze des Schmelzbereiches der Filmfibrillen erhitzt wird, muß die Rückseite der Bahn ( die dem Förderband zugewandte Seite) auf einer etwas niedrigeren Temperatur gehalten werden. Vorzugsweise soll die Temperatur der Rückseio te innerhalb des Schmelzbereichs der Fiimi'ibrillen liegen, um eine nennenswerte Bindung der Filmfibrillen durch die ganze Dicke der Bahn hindurch zu erzielen. Es wurde festgestellt, daß die zweckmäßige Temperatur für die Rückseite der Bahn um 0,8 bis 10⁰C unter der as Temperatur der anderen Seite der Bahn liegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die wärmeleitende Trommeloberfläche eine wesentlich über der oberen Grenze des Schmelzbereiichs der Filmfibrillen liegende Temperatur erreichen, sofern nur 30 die Einwirkungszeit auf die Bahn so bemessen wird, daß die mit der Trommel in Berührung stehende Bahnoberfläche eine Temperatur zwischen der oberen Grenze des Schmelzbereiches und 7°C darunter erreicht. Die Bahn soll, wenigstens für eine nennenswerte Zeitdauer, :,5 nicht eine erheblich über der oberen Grenze des Schmelzbereiches liegende Temperatur erreichen, damit kein übermäßiges Schmelzen und keine Beeinträchtigung der Lichtundurchlässigkeit stattfindet.

Sobald die Bahn auf die erforderliche Temperatur AO erhitzt worden ist und sich ein Temperaturunterschied zwischen der einen Oberfläche der Bahn und der anderen Oberfläche derselben eingestellt hat, ist die erforderliche Bindung erzielt, und die Bahn kann dann gekühlt werden. Mindestens der erste Teil der Kühlung muß erfolgen, während die Bahn sich noch unter Druckeinwirkung befindet, da sich die Bahn sonst verzieht und schrumpft. Die Temperatur, bei der dies erfolgt, läßt sich leicht durch Versuche ermitteln, liegt aber vorzugsweise um mindestens 30⁰C unter der oberen Grenze des Schmelzbereiches der Filmfibrillen. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß gemäß F i g. 1 die Kühlwalze 4 und die Leerlaufrolle 3e sich so nahe an der Heiztrommel 1 befinden, wie es praktisch möglich ist, damit sich die Bahn im wesentlichen jederzeit unter 5 Druckeinwirkung befindet. Die gleiche Wirkung läßt sich auch durch verschiedene andere Kühlmethoden

erreichen.

Der Temperaturunterschied von 0,8 bis 10⁰C kanr durch Variieren der Trommeltemperatur, der Tempera ,0 tür des Förderbandes und der Fördergeschwindigkei der Bahn zwischen den beiden auf sie einwirkende Oberflächen hergestellt werden. Die Mindestheizdaue braucht nur auszureicher,, damit die der wärmeleitende Oberfläche zugewandte Bahnseite die obere Grenze d« (>s Schmelzbereichs der Filmfibrillen erreicht.

Der schwache Druck, der durch die Spannung d< Förderbandes gegen die Trommelwalze erreicht wir braucht nur gerade auszureichen, um die Schrumpfur

der Bahn zu verhindern. Es wird geschätzt, daß dieser Druck etws 70 g/cm² beträgt. Zu starke Drücke führen zur Beeinträchtigung der Lichtundurchlässigkeit und der Voluminosität.

Die Oberfläche der Trommelwalze kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein, um die zu verarbeitende Bahn mit verschiedenen Oberflächengefügen oder Oberflächenmustern zu versehen. Die Walzenoberfläche muß aus einem guten Wärmeleiter, wie Stahl, bestehen. Andererseits soll das Förderband ein verhältnismäßig schlechter Wärmeleiter sein und eine feste Unterlage für die ganze Fläche der Filmfibrillenbahn während ihrer Behandlung bilden. Es wurde gefunden, daß ein etwa 6 mm dickes Filzförderband aus Wollfasern für diesen Zweck recht geeignet ist. Das Isoliervermögen eines solchen Werkstoffes ergibt sich aus der Tatsache, daß die Rückseite des Förderbandes beim Betrieb normalerweise um 50 bis 70⁰C kühler ist als die der Haupttrommel zugewandten Seite.

Die Plexusfadenstränge können die verschiedensten Zusätze enthalten, die der fertigen Bahn besondere Eigenschaften verleihen. Übliche Zusätze dieser Art sind Wachse, Farbstoffe, Pigmente, Oxydationsverzögerer, Entglänzungsmittel, antistatische Mittel, Verstärkungsteilchen, Mittel zur Erhöhung des Haftvermögens, Bactericide, Mittel zur Erhöhung der Farbwirkung, entfernbare Teilchen, Ionenaustauscher, Ultravioleltstabilisiermittel und andere Zusätze, die üblicherweise in der Textil-, Papier- und Kunststofftechnik verwendet werden. Außerdem können Verstärkungsfasern mit hohem Elastizitätsmodul, wie Glasfasern, mit dem Plexusfadengarn in der Bahn vermischt werden. Haftfestigkeits-Mischeffekte können erzielt werden, indem man ein Gemisch aus verschiedenen Verstärkungsfasern verwendet oder einen Teil der Fasern so behandelt, daß ihr Haftvermögen an dem Polymerisat, aus dem der Plexusfaden besteht, verändert wird.

Durch lnnehaltung eines Temperaturunterschiedes beim Bindevorgang wird eine Bahn erhalten, die auf der der Heizwalze zugewandten Seite eine größere Dichte und eine größere Abriebbeständigkeit aufweist. Die Abbriebbcständigkeit ist jedoch auf beiden Seiten der Bahn besser als diejenige der unverarbeiteten Bahn. Die dem Förderband zugewandte Seite der Bahn nimmt viele Oberflächenbeläge leichter an als die andere Seite, weil die Fördcrbandscitc der Bahn weniger stark gebunden ist. Die andere Seite der Bahn hat eine harte Oberfläche, was besonders vorteilhaft für die offene Oberflache von Bucheinbandmatcrial ist, welches eine hohe Abriebbeständigkeit aufweisen soll. Die harte Oberfläche erweist sich auch dann als vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäß gebundene Produkt zur Wandverkleidung verwendet werden soll; denn wenn diese Seite an der Wand anliegt, läßt sich der Belag leicht von der Wand abnehmen.

In den nachstehenden Beispielen wird die Abriebbeständigkeit mit Hilfe des »Crockmeter Tester« der Atlas Electric Devise Company, Chicago 13. Illinois. S. N. CM-398, bestimmt. Ein 12,7 ■ 12,7 cm großes Stück Siliciumcarbidpapier wird mit Klebeband an der Basis des Prüfgerätes unmittelbar unter der Stelle befestigt, an der sich der Kautschukfuß in voller Bewegung befindet. Das Carbidpapier soll die Bewegung der Probe verhindern. An dem kreisförmigen Kunststoffuß auf dem Schwenkstab wird eine Gummispritzc befestigt. Der Schwenkstabhandgriff wird so gedreht, daß der Kautschukfuß Über die Oberfläche der Probe hin und her schwingt. Wenn die erste Oberflächenfaser gestört

wird (d. h. hervorspringt), wird die Anzahl der Arbeitszyklen an dem Zähler des Gerätes abgelesen. Für jede Probe wird die mittlere Anzahl von Zyklen aus fünf Versuchen angegeben. Ein Vlies, das bei .dieser Prüfung zwei volle Zyklen aushält, wird als sehr gut angesehen. Wenn die Rückseite oder Filzseite des Vlieses nicht mindestens einen Hub ('/2 Zyklus) aushält, besitzt das Vlies im allgemeinen nicht die nötige Widerstandsfähigkeit gegen EntSchichtung zur Verwendung als Wandbelag, Bucheinbandmaterial u. dgl.

Die Prüfung der maximalen Wellenhöhe gibt ein Maß für die Ebenheit oder die Fähigkeit des Vlieses, flach zu liegen.

Die Prüfung auf Wellenhöhe erfolgt, indem die gegenüberliegenden parallelen Ränder eines sonst ungestützten, waagerecht liegenden Vlieses zwischen zwei Paaren von langgestreckten Klemmen (von denen das eine Paar feststeht und das andere Paar beweglich ist) so eingespannt werden, daß das Vlies glattgespannt ist und nicht in der Machinenrichtung durchsackt. Zwei parallele waagerechte Stäbe, die sich über die ganze Breite des Vlieses erstrecken, werden so angeordnet, daß der eine Stab sich über dem Vlies und unmittelbar über dem anderen Stab befindet, der sich seinerseits unter dem Vlies befindet. Durch Einstellung der auf die bewegliche Klemme ausgeübten Spannung wird das Vlies unter eine Spannung von 0,018 kg je cm seiner Breite und zusätzlich 0,134 kg gesetzt. Dann werden die Stäbe einander genähert, bis sie beide gerade das Vlies berühren, und dieser Abstand zwischen den Stäben wird gemessen und in mm angegeben.

Die Werkstoffe, aus denen der Filmfibrillenstrang besteht, kennzeichnen sich durch einen Schmelzbereich, der sich über mehrere Grad C erstrecken kann. Die obere Grenze des Schmelzbereiches der Filmfibrillen ist die Temperatur, bei der bei einer thermischen Diffcrentialanalyse der höchste Gipfel auftritt. Die Analyse wird mit Hilfe des thermischen Differcntialanalysiergerätcs Nr. 900 von Du Pont und einem genormten Heizblock für 2-mm-Kapillarrohrc durchgeführt. Eine Polymerisalprobe von 1 bis 2 mg wird in eines der Rohre eingefüllt, während das andere Rohr mit der gleichen Gewichtsmenge feingemahlener Glasteilchen beschickt wird. Der die Rohre enthaltende Block wird mit einer Geschwindigkeit von 5°C/Min. erhitzt. Der Temperaturunterschied zwischen den Rohren wird registriert und in Abhängigkeit von der Temperatur der Polymerisatprobe in ein Diagramm eingetragen. Das Maximum dieses Thcrmogramms wird als Holymerisetschmelztemperatur oder obere Grenze des Schmelzbereichs bezeichnet

Die Zerreißfestigkeit nach Elmendorf wird gemäß TAPPl T-414 M-49 bestimmt. Die Werte für die Lichtundurchlässigkeit werden gemäß TAPPI T-425 M-60 gemessen.

Zur Messung der tatsächlichen Oberflächentemperatür der Bahn auf der Vorderseite (der der Heizwalze zugewandten Seite) und auf der Rückseite (der dem Förderband zugewandten Seite) sind besondere Methoden entwickelt worden. Da die Bahn in der Maschine, solange sie heiß ist, unter Druck gehalten werden muß. sind unmittelbare TetnperaturmeMungen schwierig durchzuführen. Außerdem können unter den dynamischen Gegebenheiten, d. h. bei dem starken Wärmefluß y^on _n.^{elner Seite der Bah}" »>r anderen Seite, leicht Meßfehler entstehen. Unter diesen Umständen kann sogar die Masse und die geometrische Ausbildung des Thermoelementes die registrierte Temperatur beein-

flüssen, besonders wenn es sich um Bahnen aus dünnen Filmfibrillen handelt.

Praktisch sind die Eigenschaften der Schichten des Vlieses das beste Anzeichen für die Temperaturen, denen die Schichten ausgesetzt worden sind. Hierfür kann man ein Bezugsdiagramm herstellen, wie es F i g. 2 zeigt. Dieses Diagramm zeigt die Wirkung der Gleichgewichtswärmebehandlung in einer Druckpresse auf die Lichtundurchlässigkeit der bei verschiedenen Temperaturen behandelten Filmfibrillenblätter. Einzel- ι ο ne quadratische Proben von etwa 20 · 20 cm werden 3 Minuten bei jeder Temperatur behandelt. Die Proben werden zwischen Schichten aus Aluminiumfolie erhitzt, die ihrerseits in der Druckpresse zwischen Papierschichten liegen. Die Temperatur der Presse wird mittels eines ι s Thermostaten innerhalb 1°C auf der jeweils eingestellten Temperatur gehalten, während auf das Blatt ein Druck von etwa 2,1 kg/cm² ausgeübt wird. Jede Kurve der Fi g. 2 stellt die Werte dar, die mit einem Blatt von bekanntem Flächengewicht erhalten wurden. Die Flächengewichte sind bei den einzelnen Kurven angegeben.

Die bei den obigen Prüfmethoden erhaltenen Werte können dann verwendet werden, um die Temperaturen zu bestimmen, denen die Schichten der Filmfibrillenblätter ausgesetzt worden sind. Die Blätter können in Schichten zerlegt werden, indem man ein Blatt von Hand einreißt und es dann in drei Schichten von etwa gleicher Dicke spaltet. Kreisförmige Proben von 5 bis 7,6 cm Durchmesser sind ausreichend. Gewöhnlich werden die Proben besichtigt und gewogen, um zu bestimmen, ob man etwa gleiche Schichten erhalten hat. Dann werden die Lichtundurchlässigkeitswerte bestimmt und, da das Flächengewicht der Schicht bekannt ist, an Hand des Diagramms in Temperaturwerte umgewandelt.

Ähnliche Kurven wie diejenigen der Fig.2 können hergestellt werden, um die Wirkung der Gleichgewichtswärmebehandlung auf die Zerreißfestigkeit der Filmfibrillenbahnen zu ermitteln. Auch diese Werte können verwendet werden, um nach der oben beschriebenen Zerlegungsmethode die Temperaturen festzustellen, denen die Schichten in der Bahn tatsächlich ausgesetzt worden sind.

Beispiel

Eine Filmfibrillenbahn wird aus linearem Polyäthylen mit einer Dichte von 0,953 g/cm³, einem Schmelzindex von 0,5 g/10 Min. (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T, Bedingung E) und einer oberen Grenze des Schmelzbereichs von 130.7 ± 0,5°C hergestellt. Aus Spinndüsen, die sich über einem wandernden Förderband in gleichen Abständen voneinander über die ganze Breite des Bandes befinden, werden gleichzeitig fünf Stränge ersponnen. Jeder der Stränge trifft auf ein gekrümmtes Ablenkorgan auf und wird dadurch zu einem breiten, dreidimensionalen Vlies gespreizt. Die fünf Vliese werden auf dem wandernden Förderband in sich überlappende Schichten abgelegt. Das lockere Material auf dem Förderband wird dann durch das Band zu einem Walzenpaar gefördert, wo ein schwacher Druck von 1,78 kg je cm Bahnbreite ausgeübt wird.

Der Spinnvorgang wird durch eine kontinuierliche Löse- und Entspannungsspinnvorrichtung gesteuert, Als Lösungsmittel dient Trichlormonofluormcthan, und es werden 14 Gewichtsteile Polymerisat auf je 100 Gewichtsteile Lösung angewandt.

Die so erhaltene Filmfibrillenbahn wird in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 unter verschiedenen, in Tabelle I angegebenen Bedingungen behandelt. In allen Fällen ist die Haupttrommel von innen her durch Wasserdampf unter Druck auf 132 bis 133⁰C beheizt. Bei einigen Versuchen wird eine Vorheizwalze und eine Vorheizplatle verwendet, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind. Auch diese Vorrichtungen werden durch Wasserdampf unter Druck auf die angegebenen Temperaturen erhitzt. Während des Verfahrens findet praktisch kein Relativbewegung zwischen der zu behandelnden Bahn und den Oberflächen der Trommel und des Förderbandes statt.

Die Bahn läuft um die Hauptheiztrommel herum und gelangt dann sofort zur Kühlwalze, die durch Hindurchleiten von kaltem Wasser auf 10'¹C gekühlt wird. Nai-h dem Kühlen unter der Druckeinwirkung des Filzförderbandes wird die Filmfibrillenbahn aus der Maschine abgezogen und auf eine Rolle aufgewickelt.

Das bei diesem Verfahren verwendete Förderband

besitzt die folgenden Kennwerte:

100%iger Wollfilz, 45 g/m², Dicke etwa 0,65 cm.

Die Werte der Tabelle I zeigen die tatsächlichen Oberflächentemperaturen auf der Vorder- und Rückseite der Bahn (d. h. der der Trommel bzw. dem Förderband zugewandten Seite). Eine Seite der Bahn wird ständig auf eine höhere Temperatur erhitzt als die

3.S andere Seite, und die Rückseite des Förderbandes behalt auch dann eine Temperatur von etwa 68⁰C bei, wenn die Vorderseite des Förderbandes sich auf einer Temperatur von nahezu 130°C befindet. Die Oberflächentemperatur der Bahn wird durch Zerlegen und Bestimmung der Lichtundurchlässigkeit der einzelnen Schichten wie oben beschrieben, bestimmt.

Die Eigenschaften der gemäß Tabelle 1 hergestellten Bahnen sind in Tabelle 11 angegeben. In den Versuchen Nr. 1 bis 4 und 6 beträgt die seitliche Schrumpfung

.15 während der Verarbeitung weniger als 3'/2%. Beim Versuch Nr. 4, bei dem ohne Nachkühlung gearbeitet wird, beträgt die Schrumpfung jedoch 7,3%. Ferner nimmt die nach Versuch Nr. 5 behandelte Bahn beim Aufrollen keine flache Lage an. Die maximale Wellenhohe dieser Bahn beträgt etwa 7,5 cm. Die Produkte, die unter Kühlung bei gleichzeitiger Druckeinwirkung hergestellt sind, sind in weit stärkerem Ausmaße eben und eignen sich sehr gut als Bucheinbandmaterial sowie als Wandbelagmaterial.

Die besten Erzeugnisse gemäß Tabelle Il sind diejenigen der Versuche Nr. 2, 3 und 6. Diese Bahnen zeichnen sich durch eine hohe Abriebbeständigkeit auf mindestens einer Seite (mehr als 2,0 Zyklen) und eine hinreichende Abriebbeständigkeit auf der Rückseite aus.

do Die weniger dichte Rückseite der Bahn bleibt porös genug, um sich beschichten zu lassen. Die gemäß Versuch Nr. I bis 6 hergestellten Vliese sind hinsichtlich ihrer Lichtundurchlässigkeit und ihrer Flächengewichtsverteilung gleichmäßiger als Erzeugnisse, die durch

(15 Aufspannen in heißer Luft hergestellt werden. Sie besitzen auch eine stärkere Lichtundurchlässigkeit als die durch Aufspannen in heißer Luft hergestellten Produkte.

709828/32

Tabelle I

Einfluß der Oberflächentemperaturen und der Kühlung auf die Temperatur der Bahn*)

	Versuch Nr.	2	3	4	5	6
	1	ja ja	nein ja	nein ja	ja nein	ja ja
Verarbeitungsbedingungen··) Vorerhitzung des Förderbandes Verwendung der Kühlwalze	ja ja	132	132	132	132	133
Temperatur der Haupttrommel, °C	132	125 177	keine keine	keine keine	125 177	125 177
Vorerhitzungstemperatur, °C Walze Platte	125 177	18	18	9	9	6,5
Verweilzeit auf der Trommel, Sekunden·*·)	9	38	33 bis 38	32 bis 49	116	38 bis 46
Mittlere Temueratur der Bahn	38 bis 46

beim Aufwickeln, ⁰C

Höchste Oberflächentemperatur

der Bahn bei der Behandlung,

Trommelseite

Mittelschicht

Förderbandseite

133,8	133,8	133,9	133,5	133,8	133,3
132,7	133,0	132,8	132,0	132,7	132,0
132,1	132,3	132,5	132,1	132,1	131.8

M Flächengewicht sämtlicher Bahnen 67,91 g/m². ... , „..,, , _r . · , „ , · -„or

··) Die Temperatur der Rückseite des Förderbandes beträgt unabhängig von der Kühlung oder Erhitzung der Vorderseite 68 C. ···) Länge der Berührungsfläche auf der Trommel - 4.572 m. .,.,,.,, , „ . _c u· ,

*"*'.) _Dj_ese Temperaturen sind aus den Lichtundurchlässigkeitswerien der drei durch Zerlegung der Bahn gewonnenen Schichten berechnet.

Tabelle Il

Eigenschaften der bei verschiedenen Vorder- und Rückseitentemperaturen behandelten Bahnen

Versuch Nr.	Abrieb-	Maximale	4,76	l.ichtundurch-	Zerreißfestigkeit	Seitliche	2,7
	bcstitndigkcit	Wellcnhöhe	5,55	liissigkcit		Schrumpfung bei	2,7
	Zyklen*)		7,14			dem Verfahren	3,2
		mm	10,32	%	g//g/m>·*)	%	2,7
1	1,4/< 0,5	>76	92,0	5,2/5,35	7,3
2	2,8/ 0,5		89,6	4,4/4,95
3	2,5/ 0.5	<4.76	89,5	4,8/5,6	keine
4	2,0/ < 0,5	9.53	90,5	5,2/5,5	<3
5	1,4/< 0,5	90,8	5,0/6,3
Unbchandclte, kall
gepreßte Bahn	<0,5/<0,5	9b	27 bis, 40/27 bib 40
6	4.4/ 0,3	91.2	4.55/5,6

·) Vorder- bzw. Rückseite.

**) Maschinenrichtung bzw. quer zur Maschinenrichtung.

Hierzu 2 BlMi Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gebundenen Vliesstoffen aus Filmfibrillenbahnen durch Erhitzen der Bahn unter Druckeinwirkung zwischen einer Oberfläche aus hartem, wärmeleitendem Werkstoff, die während der ganzen Behandlungsdauer auf einer im wesentlichen mit der oberen Grenze des Schmelzbereichs der Filmfibrillen übereinstimmen- ι ο den oder diese übersteigenden Temperatur gehalten wird, und einer zweiten Oberfläche aus biegsamem, schlecht wärmeleitendem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man die Filmfibrillenbahn zwischen den beiden Oberflächen so lange einer schwachen, die Schrumpfung verhindernden Verdichtung aussetzt, bis die dem wärmeleitenden Werkstoff zugewandte Seite der Bahn eine Temperatur innerhalb 7°C von der oberen Grenze des Schmelzbereichs der Filmfibrillen, aber nicht wesentlich über dieser oberen Grenze, und die andere Seite der Bahn eine um 0,8 bis 10⁰C niedrigere Temperatur als die erste Seite erreicht hat, worauf man die Bahn unter schwacher Druckeinwirkung unmittelbar durch eine Kühlzone zwischen zwei Oberflächen leitet, in der die Bahn auf eine Temperatur gekühlt wird, die unter derjenigen liegt bei der sich die Bahn in unbehindertem Zustande verzieht oder schrumpft, worauf man gegebenenfalls die Folge von Arbeitsvorgängen mit vertauschten Seiten der Bahn wiederholt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmfibrillenbahn um mindestens 3O⁰C unter die obere Grenze des Schmelzbereichs der Filmfibrillen gekühlt wird, bevor die Druckeinwirkung auf die Bahn aufgehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Filmfibrillenbahn aus einem kristallinen Polyolefin durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Filmfibrillenbahn aus kristallinem Polyäthylen durchgeführt wird.