DE1785550B2 - Fadenvliesstoff von hoher Zug- und Weiterreißfestigkeit Ausscheidung aus: 1546424 - Google Patents

Fadenvliesstoff von hoher Zug- und Weiterreißfestigkeit Ausscheidung aus: 1546424

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DE1785550B2
DE1785550B2 DE1785550A DE1785550A DE1785550B2 DE 1785550 B2 DE1785550 B2 DE 1785550B2 DE 1785550 A DE1785550 A DE 1785550A DE 1785550 A DE1785550 A DE 1785550A DE 1785550 B2 DE1785550 B2 DE 1785550B2
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Description

* 4
ι bescbr^t bleibt und die einzelnen Fäden im Birefrigence and Pulse Velocity Methods« von !verband ihre Identität, Festigkeit und Beweg- H, M, Morgan in »Textile Research Journal«, ' behalten, wodurch eine hohe Weiterreiß- Oktober 1962, S. 866, bestimmt. Der Höchstwert der
I* «MMttHKrIαϊetaf nnttn ·*■
ard hei η · Doppelbrec
g wird bei dem eingangs ge- 5 beträgt für
m Fadenvliesstoff erflndungsgemäß dadurch 7 ♦ i~« u » .
., daß die Fäden kristallin und molekular orien- Isptaktisches Polypropylen 0,04
sind mit einer Doppelbrechung von mindestens unearpolyäthylen 0,06
We der berechneten Majdmal-Doppelbrechung, daß Po yätbylenterephthalat 0,26
fan den Bindungsstellen im wesentlichen die u £°lyöexaraewylenadiptasäureamid.. 0,08
1Ue Orientierung aufweisen wie zwischen den Polycapronsäureamid 0,07
jungssteilen, das Verhältnis der mittleren Breite Polytetrafluorethylen 0.12
Fadens to der Btodung zu der mittleren Breite Vorzugsweise werden Fäden aus isotaktisebem Fadens in der Mitte zwischen den Bindungen Polypropylen mit einem KristalMtätsindex von mrajiger als 2,0 betragt und die mittlere Randbin- ts destens etwa 40% und einer Doppelbrechung zwi-
fttgpahl der Vhesstoffbahn einen Wert von 30 bis sehen 0,016 und 0,040 verwendet Die besten Ergeb-Bmduagenje 100FMen aufweist njsse erhält man, wenn der Schmelzradex der PoIy-
'"nter einem »textlien Titer« ist ein solcher von propylenfäden im Bereich von 1,7 bis 43 Hegt (be-1 bis 25 den zu verstehen. Die Fäden können stimmt nach ASTM-Prüfnonn D-1238 bei 230° C ßpsSuselt oder gerade sein und einen runden oder »o und einer Belastung von 2,16 kg),
anderweitigen, z. B. dreiflügligen oder elliptischen Wesentlich ist es, daß die Fäden in dem vliesstoff
Querschnitt aufweisen. jn ihrer Zusammensetzung homogen sind. Geringe
Wenn die erfiadungsgemäße Vliesstoffbahn aus Mengen (unter 5"/») an Bindemittelfasern beein-Kunststoffäden von textdem Titer besteht, verwendet trächtigen jedoch die Reißfestigkeit und Gesamtman vorzugsweise Fäden aus kristallinen Kunststof- as eigenschaften des Produkts nicht wesentlich,
fen, wie isotaktischem Polypropylen, Linearpoly- Außer den oben beschriebenen Fäden können die
gthylen, Polyethylenterephthalat, Polyhexamethylen- Vliesstoffe auch noch andere Fäden, die sich unter adipinsäureamid, Polycapronsäureamid, Polytetra- den angewandten Bindebedingungen nicht mit sich fluoräthylen, linearen Mischpolymerisaten des Pro- selbst verbinden, ii. Mengen bis zu 25 Gewichtspylens oder Äthylens mit bis zu 25% anderer, misch- 30 prozent sowie geringe Mengen an Hilfsstoffen, wie polymerisierbarer Monomerer, oder aus Schmelz- Füllstoffe, Mattierungsmittel, Pigmente, Färbemittel, gemischen dieser Polymerisate und Mischpolymeri- Stabilisatoren u. ds1.., enthalten,
gate mit bis zu 25% anderer Polymerisate (z. B. Die räumliche Anordnung des selbstzubindenden
ataktischem Polypropylen, verzwrgtkettigem Poly- Fadenvlieses kann in einem gewissen Ausmaß äthylen, Polyisobutylen). Zu mischende Polymerisate 35 variieren. Vorzugsweise liegen die Fäden in dem werden vor dem Verspinnen zuu; Faden in der Fadenvlies in hochgradig regelloser Anordnung vor Schmelze gemischt (z.B. 90% isotaktisches Poly- und sind, abgesehen von den Kreuzungspunkten, propylen und 10% verzweigtkettiges Polyäthylen voneinander getrennte und unabhängige Endlosfäden, oder 85% isotaktisches Polypropylen und 15 °, 0 Weitere Formen geeigneter Fadenvliese werden erfestes Polyisobutylen). Ein Beispiel für ein ge- 40 halten, indem man in einer Richtung orientierte eignetes Blockmischpolymerisat ist ein Mischpoly- Fadenschichten überkreuz ablegt,
merisat von Propylen und Äthylen mit einem Vicat- Der Bindung können Fadenvliese verschiedener
Erweichungspunkt von 132° C. Für gewisse Zwecke Dicken unterworfen werden. Gute Ergebnisse erhält können auch orientierte, amorphe Fasern von nied- man schon bei geringen Flächengewichten von rigem Kristallinitätsgrad verwendet werden. 45 17 g/m2, aber auch bei hohen Flächengewichten, wie
Unter »orientierten Fäden« ist zu verstehen, daß 678 g/m2 oder noch höher.
die mittlere Doppelbrechung eines Fadens in dem Bei dem Herstellungsverfahren müssen btim Bindegebundenen Vliesstoff mindestens 40 % der berech- Vorgang die Orientierung, die Festigkeit und die sonneten Höchstdoppelbrechung beträgt. stigen Eigenschaften des Fadenmaterials erhalten
Die Angabe, daß die Doppelbrechung der Fäden 50 bleiben. Daher ist eine kritische Auswahl der Veran den Bindungsstellen in der gebundenen Vliesstoff- fahrensbedingungen erforderlich, bei denen die Binbahn praktisch die gleiche sein soll wie diejenige der d'ing erfolgt. Zu diesen wichtigen Verfahrensbedin-Fäden zwischen den Bindungsstellen, besagt, daß gungen, die für das jeweilige Fadenvlies angewandt diese beiden Doppelbrechungswerte um nicht mehr werden müssen, gehören die kritische Bindungsais 10% voneinander abweichen sollen. 55 temperatur, die Gleichmäßigkeit der Temperatur
Die in das Vlies vor dem Binden eingelagerten lenkung in Richtung aller drei Dimensionen dei Fäden sollen hochgradig orientiert sein, damit das Bahn, der auf die Bahn während der Einwirkung dei Endprodukt hohe Weiterreiß- und Zugfestigkeit auf- Bindungstemperatur einwirkende Haltedruck und dii weist. Obwohl bei der Herstellung des Vliesstoffs Innehaltung dieses Haltedruckes bis zu dem Zeit eine Abnahme der Fadendoppelbrechung um mehr 60 punkt, zu dem der gebundene Vliesstoff genügen« als 50% nicht eintritt, ist es erwünscht, daß die an- abgekühlt ist, um eine Fadenschrumpfung von meh fängliche Fadenorientierung (vor dem Binden) einen als 20% bei Aufhebung des Druckes zu verhindern so hohen Wert hat, daß eine Orientierung der Fäden Das Erhitzungsmittel darf die Fäden bei der Binde
in der gebundenen Bahn ermöglicht wird, die min- temperatur nicht lösen und die Orientierung und Kri destens 40% der berechneten Höchstdoppelbrechung 65 stallinität der Fäden bei der Bindetemperatur nich entspricht. Der Höchstwert der Doppelbrechung wird wesentlich verringern. Zur Erzielung der richtigei nach einer Veröffentlichung »Correlation of Mole- Temperatursteuerung und einer hochgradigen Gleich cular Orientation Measurements in Fibers by Optical mäßigkeit der Bindungen erhitzt man vorzugsweis
1 785 S60
mit gesättigtem Wasserdampf. Andere Erhitzungs- Teppichgnradlagen in einer gesättigten Wasserdampf-
: mittel, die nicht als Lösungsmittel for die Fäden wir- atmosphäre to einem Autoklav wW auf die Schicht
ken, sind z. B. Heißluft und überhitzter Wasserdampf; vorzugsweise ei» Druck von ungefähr 2,1 g/cm« je
jedoch ist bei Verwendung dieser Medien die Tem- g/ra* ausgeübt Beim kontinuierlichen Bin&en (Emperatursteuerung etwas schwieriger. 5 Schluß zwischen laufenden B8ndern) solcher Schicb-
Gesättigter Wasserdampf stellt das bevorzugte Er- ten in gesättigter Wasserdampfatmospbäre wird die
hitzungsraittel dar; bei seiner Anwendung soll die ©wirkung eines Druckes von ungefähr 0,69 g/cm*
Bindungstemperatur für isotaktisches Polypropylen je g/m8 bevorzugt
mi Bereich von 140 bis 180° C Uegen, was einem Satt- Die Erhitzungsgeschwindigkeit, KristalMtät der dampfdruck von 2,7 bis 9,1 atü entspricht io Faser und Bindungsteraperatur stehen in Beziehung Behn Binden mit Hufe einer gesättigten Dampf- zueinander. Bei isotaktiscbem Polypropylen kommt atmosphäre wird die Bindung vorzugsweise in einem die Bindung wahrscheinlich dadurch zustande, daß geschlossenen Raum durchgeführt Wenn man den die Kristallite des Polymerisats in der Faser zu Dampf lediglich in einem offenen Behälter durch das schmelzen beginnen. Bei langsamem Erhitzen kann Fadenvlies leitet, müssen Vorsichtsmaßnahmen ge- 15 der Kristallinitätsgrad ansteigen, so daß die Bindung troffen werden, um einen wesentlichen Druckabfall nur bei einer dem Schmelzpunkt der stärker kristalliin der Bahn zu verhindern; denn dies würde zur Aus- nen Form des Polymerisats entsprechenden höheren bildung eines Temperaturgefälles in dem Vlies und Temperatur erfolgen kann. Diese Bindetemperatur damit zu einer übermäßigen Bindung auf der Seite der erreicht aber nicht den obengenannten Kristallhohen Temperatur und zu einer ungenügenden Bin- 20 schmelzpunkt. Wenn die Bindungstemperai.ur rasch dung auf der Niedertemperaturseite führen. erreicht wird, hat das Polymr isat in der Faser kaum Die kritische Bindungstemperatur liegt in einem Gelegenheit zur Kristalunitätsärderung, und daher Bereich vom Kristallschmelzpunkt der Kunststoff- kann eine Bindung schon bei niedrigerer Temperatur fäden bis 45° C unter demselben. Der Kristallschmelz- zustande kommen. Je schneller die Erhitzung erfolgt, punkt kann nach der von W. R. Sorensen und 35 desto niedriger ist die Bindungstemperatur. die zur T. W. Campell in »Preparative Methods of Poly- EnJelung einer bestimmten Weiterreißfestigksit, Streimer Chemistry«, Verlag Interscience Publishers, Inc., fen-Zugfestigkeit und Randbindungszahl erforderlich 1961, S. 44 bis 47, beschriebenen Methode bestimmt ist. Wenn man andererseits die gleiche Bindungstemwerden. Bei der Durchführung der Bestimmung an peratur anwendet und die Erhitzungsgeschwindigkeit Fäden muß man die Fäden auf dem Objektträger an 30 der Faserstoffbahn ändert, weist die unter langsameihren Enden mit einem wärmebeständigen Klebstoff rer Erhitzung gebundene Bahn eine niedrigere Randoder Klebeband befestigen. Die Bindungstemperatur bindungszahl auf. Bei der Durchführung einer typikann bis unmittelbar unter dem Kristallschmelzpunkt sehen diskontinuierlichen Bindung mit gesättigtem reichen. In vielen Fällen können jedoch dicht unter Wasserdampf wird der Dampfdruck so erhöht, daß dem Kristallschmelzpunkt liegende Temperaturen 35 die Erhitzungsgeschwindigkeit etwa 30°C/min bewegen der raschen Erhitzung für das Verfahren zu trägt. Bei der Durchführung eines typischen kontinuhoch sein. ierüchen Verfahrens wird die Bahn kontinuierlich Wie oben erwähnt, muß das Fadenvlies beim durch eine Bindungskammer geleitet, die derart mit Bindevorgang zur Verhinderung der Schrumpfung gesättigtem Wasserdampf von konstantem Druck bedurch eine positive Haltekraft festgehalten werden. 4c· schickt wird, daß die Erhitzung mit einer Geschwin-Dieses Festhalten erfolgt mittels Druck senkrecht zu digkeit von etwa 250° C/sec erfolgt. In diesem Falle defl Flächen der Bahn. kann die Bindungstemperatur um 10° C unter der Der Druck muß genügen, um das Schrumpfen der beim diskontinuierlichen Arbeiten angewandten einzelnen Fäden um mehr als etwa 20% in der Länge, liegen.
vorzugsweise von mehr als 5%, zu verhindern. Star- 45 Wenn die Bindungstemperatur zu hoch ist, erhält ker verstreckte Kunststoffäden benötigen im allgemei- man auch bei Anwendung eines an sich genügenden iien einen stärkeren Druck als weniger stark ver- mechanischen Druckes auf das Fadenvlies Erzeugstreckte Fäden. Ferner muß der Druck mit zuneh- nisse mit unzulänglichen Eigenschaften. Umgekehrt mender Dicke des Fadenvlieses erhöht werden. Da kann bei richtiger Wahl der Bindungstemperatur, aber das Festhalten ein Schrumpfen der Fäden und somit 50 Einwirkung eines ungenügenden mechanischen Drukder Bahn verhindert, muß der Druck während des kes, bei dem eine Fadenschrumpfung um mehr als Erhitzens auf die Bindungstemperatur, bei der Bin- 20% erfolgt, eine EntOrientierung der Fäden eintredungstemperatvr und während der Abkühlungszeit, ten und ein Produkt mit schlechter Weiterreißfestigin der ein Schrumpfen eintreten könnte, aufrecht- keit erhalten werden.
erhalten werden. Im allgemeinen läßt man den Druck 55 Zum Beispiel haben Fäden aus isotaktischem PoIy-
einwirken, bis sich der Vliesstoff auf eine Temperatur propylen mit einer Festigkeit von 4 g/den eine um
abgekühlt hat. bei der keine Schrumpfung mehr ein- 10° C höhire kritische Bindungstemperatttr als Fäden
tritt (normalerweise mindestens 5° C unter der Binde- mit einer Festigkeit von 2 g/den,
temperatur). Die kritische Bindungstemperatur Tx richtet sich
Der Mindestdruck, der bei der Herstellung des 60 nach dem zu bindenden Fadenvlies. Sie läßt sich am
selbstgebundenen Fadenvliesstoffs gemäß der Erfln- leichtesten ermitteln, indem man eine Reihe einander
dung benötigt wird, beträgt etwa 0,018 kg/cm2 und gleicher Proben im Bereich vom Kristallschmelzpunkt
wird vorzugsweise auf die Schichtoberfläche je bis 45° C untif demselben in Temperaturintervallen
33,9 g/m* der nicht gebundenen Fadenschicht zur von 2° C bindet. Die Bindung soll unter Ausübung
Einwirkung gebracht. Dieser Mindestdruck ist geeig- 63 genügenden Druckes auf jede Schicht durchgeführt
net, wenn das zu behandelnde Fadenvlies zwischen werden, um eine Fadenschfümpfung um mehr als
Zeltleinwand eingebracht wird. Bei diskontinuier- 20% zu verhindern, und die Temperatursteuerung
licher Bindung von Polypropylen-Fasermaterial für bei der Bindung soll genügen, damit etwaige T-.nipe-
7 4 8
ralurschwankungen in der gesamten Bahn in Rieh- punkt kann ein Faserstoff einem groben Sieb vorzu-
tung aller drei Dimensionen weniger als 5r C betra- ziehen sein.
gen. Die durchschnittliche Randbindungszahl gcbunde-
Dann wird an allen behandelten Bahnen die Wei- ner Proben wird, wie folgt, bestimmt:
terreißfestigkeit in g je g/m* bestimmt und in Abhän- 5 Als Maß für den Grad der Selbstbindung dient die gigkeit von der Bindetemperatur in 0C in ein Dia- Zahl der Bindungen je 100 Fäden, die an der Randgramm eingetragen. Durch den Punkt der höchsten fläche einer gebundenen Faserstoffbahn ausgezählt Weiterreißfestigkeit der erhaltenen Kurve wird paral- wird. Diese Zahl beruht auf der Wahrscheinlichkeit, IeI zur Weiterreißfestigkeitskoordinate und senkrecht daß das Vorhandensein einer Bindung an einer Randzur Temperaturkoordinate eine Gerade gezogen. Der io fläche (1) von der Zahl der Bindungen, (2) von der Schnittpunkt dieser Geraden mit der Temperatur- Größe der Bindung und (3) von der Verteilung dieser koordinate ist die Bindungstemperatur T1. Zur Her* Bindungen, abhängt.
stellung der gleichmäßig selbstgebundenen Faden- Die Bestimmung der Randbindungszahl erfolgt an Vliesstoffe gemäß der Erfindung muß die Bindung bei Proben, die einem repräsentativen quadratischen Prüfeiner Bindungstemperatur von Tx±3*1· (ausgedrückt 15 stück der gebundenen Faserstoffbahn von 15,2cm in 0C) durchgeführt werden. Kantenlänge entnommen werden. Aus dem Prüfstück
Das neue Produkt gemäß der Erfindung ist ein werden vier Proben jeweils in der Nähe der vier
selbstgebundenes Vlies. Unter »selbstgebundenes« ist Ecken derart genommen, daß die später auszuzählen-
zu verstehen, daß die kristallinen und orientierten den Querschnitte von Rändern stammen, die parallel
Fäden an den Kreuzungs- oder Schnittpunkten anein- μ zu den vier Rändern des Prüfstückes verliefen. Diese
ander gebunden sind. Für die Bindung wird kein Proben werden in einem Rahmen befestigt und in ein
Fremdstoff verwendet. Die Anordnung der Fäden in Epoxyharz eingebettet, das dann polymerisiert wird,
der gebundenen Bahn ist, abgesehen von den Bin- Die eingebetteten Proben werden so beschnitten, daß
düngen, die gleiche wie in der ungebundenen Bahn. mindestens ein 6,4-mzn-Querschnitt der Bahn zur
Mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß die *s Anfertigung von Mikrotomschnitten freiliegt. Die Ouerschnitts-Hauptabmessung eines jeden Fadens an Mikrotc;tischnitte werden quer zur Fläche der Bahn den Bindungsstellen weniger als das Doppelte der- in einer Dicke von etwa 6 μ geführt, und die erhaljenigen der nicht gebundenen Fadenabschnitte in der tenen Abschnitte werden in Immersionsöl auf dem \ Mitte zwischen den Bindungsstellen beträgt. Bei der Mikrometertisch eines Polarisationsmikroskops ge- ■i Herstellung des erfindungsgemäßen Vliesstoffs fließt 30 taucht, das mit einem zehnfach vergrößernden Oku-{ im Unterschied zum Warmbinden von Thermoplast- lar und einer zwanzigfach vergrößernden Objektivfäden kein Polymerisat zu den Bindungsstellcn. Bei linse ausgestattet ist und eine Abbildung des Schnitts Einwirkung eines zu hohen Haltednickes auf die Bahn auf einen Schirm wirft, an dem die Fäden und Binbei normalen Bindungstemperaturen tritt an den Bin- düngen ausgezählt werden. Zur Verbesserung der düngen aber eine zu starke Polymerisaterweichung 35 Fadendefinition wird der Polarisator und ein R-I-Rotcin, was zu einer Verminderung der Reiß- und Zug- filter verwendet. Auf der projizierten Abbildung des festigkeit des Erzeugnisses führt. Schnittes erscheinen die Fäden je nach dem Winkel,
Die gebundenen Vliesstoffe haben eine Randbin- unter dem sie mit dem Mikrotom geschnitten wurden,
dungszahl zwischen 30 und 80 Bindungen je 100 Fä- in verschiedenen Formen, so daß alle Variationen von
den. Geringere Bindungsgrade führen zu geringerer 40 einem Querschnitt senkrecht zur Fadenachse bis zu
Zugfestigkeit. Vliesstoffe mit Randbindungszahlen einem Längsschnitt parallel zur Fadenachse vorliegen
über 80 haben geringe Weiterreißfestigkeit. Das können. Jeder in der Projektion erscheinende Faden
gleiche ist der Fall, wenn die Doppelbrechung der wird einmal gezählt. Eine Bindung liegt vor und wird
Fäden etwa 40 %> des Höchstwertes unterschreitet. gezählt, wenn zwei Fäden nicht vollständig vonein-
Mit Fäden von hoher Molekularorientierung erzielt 45 ander getrennt sind. So wird ein Faden zwar nur ein-
man bei Anwendung der richtigen Bindungen beim mal gezählt, kann aber in Abhängigkeit von der Zahl
Bindevorgang hohe Weiterreiß- und Zugfestigkeiten. der anderen Fäden, die er berührt, an 0 bis 5 oder
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffbahnen enthalten mehr Bindungen beteiligt sein. Wenn z. B. eüv Faden
regellos verteilte, gleichmäßige Selbstbindungen. Die zwei andere Fäden berührt, beträgt die Fadenzahl 3
Verteilung der Bindungen kann in einem gewissen 5° und die Bindungszahl 2. Wenn auch die beiden ande-
Gradc abgeändert werden. Wenn das Vlies z. B. aus ren Fäden einander berühren, beträgt die Fadenzahl
zwei Fadenarten hergestellt wird, von denen nur eine 3 und die Bindungszahl 3. Man zählt von jeder em-
thermöplastisch ist, oder wenn eine Seite der Bahn gebetteten Probe mindestens eine ganze 6.4-mm-
an eine glatte Metallfläche und die andere an Zelt- Schnittfläche und nicht weniger als 200 Fäden aus.
leinwand gebunden wird, so wird die Verteilung der 55 Aus den an den vier Proben erhaltenen Werten wird
Bindungen dadurch beeinflußt. die Zahl der Bindungen je 100 Fäden gemittelt und
Man kann auch mehrere Bahnen zu einer breiteren als durchschnittliche Randbindungszahl verzeichnet.
Bahn zusammenfügen, indem man die Bahnränder Die Bestimmung der Doppelbrechung der Fäden
sich überlappen läßt und sie dann der Selbstbindung in den Fadenvlies«! oder Vliesstoffen wird folgender-
nach dem oben beschriebenen Verfahren unterwirft. 60 maßen durchgeführt:
Die mit den Fäden in Berührung kommenden Zur Bestimmung der Doppelbrechung von Faden
Halteflächen können aus Metall, Keramik, Glas, in einem Vliesstoff wird eine Ifobe von
Kunststoffen el. dgl. bestehen. Das Halteorgan auf 6,35 mniX6,35 mm gewählt Eine dünne Schicht des'
der einen Bahnseite muß für Wasserdampf durchlas- Vliesstoffs kann erhalten werden, indem ifJaS die
sig sein, wie ein Sieb oder eine Lochplatte. Die Wahl 65 Schichten sorgfältig trennt oder mit der Rasierklinge des für die Haltefläche zu verwendenden Werkstoffes einen Schnitt herstellt. Dies ist notwendig, da durch
richtet sich nach den Reibungskräften zwischen den den zu prüfenden Einzelfadendas Ücht ohne Störung Fäden und der Haltefläche; unter diesem Gesichts- durch andere Fäden durchfallen meß. Die Messungen
9 10
sollen an mindestens zehn Fäden in dem Prüfling er- mit Metallfolien und Kunststoffolien laminiert und folgen und die Ergebnisse gemittelt und als mittlere auch mit anderen Kunstharzen beschichtet werden.
Doppelbrechung verzeichnet werden. Die Doppelbrechung von Rutiüfäden wird mit dem Polarisations- Beispiel 1
mikroskop mit einem Berek-Kompensator nach der 5
»Anleitung zu optischen Untersuchungen mit dem Diskontinuierlich kann die Bindung folgenderma-
Polarisationsmikroskop« von C. H. Klaussen, Ben durchgeführt werden: Durch Ablegen von End-
A. Drusen und S. Rösch (Stuttgart 1953; Zu- losfäden aus isotaktischem Polypropylen (Titer 3den,
sammcnfassung der Arbeiten von Max Berek) be- Schmelzindex 12, Kristallschmelzpunkt 176° C) aus
stimmt. ίο der Luft in regelloser Anordnung auf ein laufendes
Die Doppelbrechung von Fäden mit unregelmäßi- Band wird ein Faservlies hergestellt. Man schneidet
gen Formen oder Querschnitten kann mit dem Inter- zur Bindung ein Schichtstück von 50.8 cm > 76,2 cm
ferenzmikroskop durchgeführt werden. Diese Methode mit einem Flächengewicht von 102 g/m2 aus, legt es
ist im »ASTM Special Technical Bulletin« Nr. 257 zwischen zwei Tücher und schließt es bei einem senk-
(1959), »Measurement with Phase and Interference 15 recht ausgeübten Druck von 0,21 kg/cms zwischen
Microscope« von Oscar W. Richards beschrieben. zwei porösen Platten ein. Das Ganze wird in eine ge-
Die Gewinnung dünner Probeschichten aus Vliesstof- schlossene Wasserdampfkammer eingebracht und
fen für die Bestimmung der Doppelbrechung mit dem innerhalb 35 Sekunden die Dampfzuleitung geöffnet
Interferenzmikroskop erfolgt ähnlich wie bei der und Sattdampf von 7,0 atü eingelassen. Unter diesen
Berek-Methode. ao Bedingungen wird die Kammer 2 Minuten gehalten.
Ein Maß für den Kristallinitätsindex der Kunststoff- Der Dampfdruck entspricht einer Temperatur von fäden in den selbstgebundenen Fadenvliesstoffen kann 170° C in der Kammer. Dann wird der Dampf abgenach der Röntgenbeugungsmethode gewonnen wer- lassen, die Kammer erkalten gelassen und geöffnet den. Alle hier für die selbstgebundenen Fadenvlies- und die zwischen den beiden Platten eingeschlossene stoffe angegebenen Zugfestigkeitswerte sind ein Maß as Vliesstoffbahnen herausgenommen. Die Bahn hat eine der Streifen-Zugfestigkeit, ausgedrückt in g/cm je Zugfestigkeit von 54,8 g/cm je g/m2 und eine Weiterg/m2 und bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm reißfestigkeit von 57,5 g je g/m2. Ihr Flächengewicht D-1682. Alle hier angegebenen Weiterreißfestigkeits- beträgt immer noch 102g/mä und ihre Größe werte sind ein Maß der Weiterreißfestigkeit, ausge- 50.8 cm χ 76,2 cm; sie hat also keine meßbare Flädrückt in g je g/m2 und bestimmt nach der ASTM- 30 chenschrumpfung erlitten. Aus der Röntgenbeugungs-Prüfnorm D-39. Die Undurchsichtigkeit wird nach analyse und der mikroskopischen Untersuchungen er-TAPPt-Prüfnorm T 425 m 60 bestimmt. gibt sich ein Kristallinitätsindex der Fäden von 63 * 0
Infolge des beim Binden zur Einwirkung gebrach- und eine Doppelbrechung von 0,024.
ten Druckes kann in dem selbstgebundenen Vliesstoff
eine gewisse Verzerrung oder Abflachung des Faden- 35 B e i s ρ i e 1 2
querschnittes zwischen den Bindungen eintreten. Die Durch Bindung von drei Vliesen aus der gleichen
genaue Rsümform der Verzerrung kann variieren. Art von Polypropylenfäden (96°/o isotaktisch. 4»»
aber manchmal nimmt der Fadenquerschnitt eine ataktisch; Schmelzindex 11,5) mit einem Titer von
elliptische Form an. Gewöhnlich tritt die Verzerrung 8 den und einer Festigkeit von 4,0 g/den werden unter an den Bindungsstellen auf, während zwischen den 40 verschiedenen Arbeitsbedingungen drei selbstgebun
Bindungen ein Teil der Fäden verzerrt sein und der dene Vliesstoffbahnen hergestellt. Die Polypropylen
andere Teil die ursprüngliche Querschnittsform bei- fäden werden bei 250° C aus der Schmelze erspon-
behalten kann. nen, auf das 4fache verstreckt, dann mit einer Koro-
Die Erfindung umfaßt die verschiedensten selbst- naentladung beaufschlagt, durch einen Luftstrahl gebundenen Erzeugnisse aus statistisch ungeordneten « weitergefördert und auf einem hin- und hergehenden
Fäden. Die Erzeugnisse können beliebige Dicken auf- Tisch zu einem Vlies aus regellos verteilten Endlos
weisen und ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein. Fäden abgelegt. Jede Polypropylen-Vliesbahn hat ein
Sie eignen sich zur Herstellung verschiedener Arten Flächengewicht von 145,8 g/m2; die Doppelbrechung
von Bekleidungsartikeln und technischen Produkten, der nicht gebundenen Fäden beträgt 0 030 Jede wie für Anzüge, Hüte und Filze, Grundplatten für so Fadenschicht wird zur Bindung unter Festhalten zwi-
MÖbel, Schühinaterial, Grundlagen for Läufer und sehen einer porösen Metallplatte und einer massiven
Teppiche, Bodenbelagplatten, andere Arten von Platte, die beide mit Stoff belegt sind unter einem
Bodenbelägen, Matratzenpolster und FensterroUos. senkrecht zur Vliesfläche wirkenden Druck von
Die Kombination von hoher Zugfestigkeit und 0,21 kg/cm2 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit hoher Weiterreißfestigkeit bei den Produkten gemäß 55 von 9,1 m/Min, durch eine Dampfkammer geführt, der Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft er- in der gesättigter Wasserdampf auf Überdruck gehalwiesen, um Teppichgrundlagen aus Propylenpoly- ten wird, wobei die Schicht mit einer Geschwindigmerisaten herzustellen. Die selbstgebundenen Viiese keit von etwa 250° C/Sek. erhitzt wird Beim Durchgemäß der Erfindung liefern Teppichgrundlagen, die gang durch die Dampfkammer durchläuft die Schicht den aus herkömmlichem Material, wie Jute, erhält- 60 eine Strecke von 76,2 cm. Die Bindetemperarur und liehen überlegen sind. Die aus gleitmittelbehandelten der Dampfdruck sind in der Tabelle angegeben Die Faserstoffbahnen gemäß der Erfindung hergestellten Temperaturschwankurig in der Breite und in der Teppichgrundlagen verursachen eine geringere Ablen- Dicke der Schicht beträgt weniger als 2° C- die Bahnkung der Nadeln beim Tuften des Florgaras und er- breite beträgt 63,5 cm. Die in den Versuchen A und B möglichen eine gleichmäßigere Anordnung der 65 erhaltenen Vliesstoffe sind sehr zäh und reißfest Der Schlaufen je Längeneinheit als beim Emtuften in Jute- im Versuch C erhaltene Vliesstoff ist zu stark gebungnmdlagen, den (übergebunden) und hat dadurch seine Weiter-
Die Fadenvhesstoffe gemäß der Erfindung können reißfestigkeit größtenteils verloren.
Versuch C
B 7,0
6,3 169,9
166,2 50
27 93,4
55,4 8,03
61,6 O1OIf
0,022 _
60 85 bis 9C
79 0,33
0,41
Arbeitsbedingungen Druck des gesättigten Dampfes, atü
Bindungstemperatur, 0C Abnahme Jer Doppelbrechung, °/o ..
Gebundenes Material Streifen-Zugfestigkeit, g/cm je g/m2 .
Weiterreißfestigkeit, g je g/m2 Doppelbrechung Kristallinitätsindex
RaGdbmdungszähl (je 100 Fäden) .. Dicke, mm
6,0 164,2 13
34,8 84,5
0,026 53 70
0,43

Claims (1)

  1. Einreißen einer Fortpflanzung des Risses durch Verlagerung aus der Eiweißricntung zn begegnen.
    Patentanspruch: Vliesstoffe, die thermoplastisches Fasermaterial als
    Bindemittel enthalten, sind auch aus der USA.· 8 Patentschrift 2 277 049 bekannt. Hierbei kann ah
    Fadenvliesstoff von hober Zug- und Weiter- Grundfasern eine Faser aus einem durch WSrraereißfestigkeit aus regellos angeordneten Kunst- einwirkung nicht erweicbbareo Material oder aus stoßäden von textüem liter, insbesondere aus einem Material verwendet werden, das eine höhere Polyolefin, wie isotaktischem Polypropylen oder Erweichungstemperatur aufweist als dasjenige det linearem Polyäthylen, oder Polyester, wie Poly- w Bindefaser. Ebenso kann die Bindewirkung im Sinne ethylenterephthalat, die to allen drei Dimensionen dieser Patentschrift durch Aktivierung der Bradedes Vliesstoffs an vielen Fadenkreuzpunkten fesern mit Hilfe eines chemischen Erweicbungsmittels durch Selbstbindung aneinandergebunden sind, erzielt werden. Der Patentschrift liegt im übrigen die dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden Aufgabe zugrunde, Vliesstoffe von weicher, tuchkristallin und molekular orientiert sind mit einer 15 artiger Beschaffenheit herzustellen, wie sie for BeDoppelbrechung von mindestens 40% der be- kleidungszwecke verwendet werden,
    rechneten Maximal-Doppelbrechung, daß sie an Aus der USA.-Patentschrift 2 836 576 sind Faserden Bindungsstellen im wesentBcbra die gleiche Vliesstoffe aus molekular orientierter Polyäthylen-Orientierung aufweisen wie zwischen den Bin- terephthalatfasern bekannt, die durch ein Bindemitdungsstellen, das Verhältnis der mittleren Breite ao tel aus unorientiertem Polyethylenterephthalat gebundes Fadens in der Bindung zu der mittleren Breite den sind. Zur Herstellung solcher Vliesstoffe werden des Fadens in der Mitte zwischen den Bindungen die orientierten Polyesterfasern mit dem unorientierweniger als 2,0 beträgt und die mittlere Rand- ten Polyäthylenterephthalat in Faser-, Pulver- oder bindungszahl der Vliesstoffbahn einen Wert von Konfettiform gemischt, und das Gemisch wird heiß 30 bis 80 Bindungen je 100 Fäden aufweist. »5 verpreßt. Beim Erhitzen schmilzt das Bindemittel zu
    nächst und verfestigt sich dann wieder durch Übergang in einen kristallinen Zustand von höherem Schmelzpunkt. Im Enderzeugnis liegen also keine an vielen Fadenkreuzungspunkten durch Bindefasern ge-30 bundene Grundfasern vor, sondern eine Faserstruk-
    tür, die durch ihre ganze Masse hindurch von einem
    gleichmäßig verteilten, strukturlosen Bindemittel zusammengehalten wird. Daraus folgt, daß die einzelnen Strukturfasern bei diesen Produkten keine 35 ausreichende Beweglichkeit haben, um Erzeugnisse mit zufriedenstellender Weiterreißfestigkeit zu liefern, wenn die Bindungen stark genug für eine zufriedenstellende Zugfestigkeit sind.
    Die Erfindung betrifft einen Fadenvliesstoff von Schließlich ist aus der DT-PS 818 582 ein Verhoher Zug- und Weiterreißfestigkeit aus regellos an- 40 fahren zur Herstellung eines gewebeartigen oder filzgeordneten Kunststoffäden von textilem Titer, ins- artigen Materials bekannt, das darin besteht, daß besondere aus Polyolefin, wie isotaktischem Poly- Fasern oder Fäden aus schweißbaren Stoffen verpropylen oder linearem Polyäthylen, oder Polyester, wendet werden, die durch Zuführung von Wärme wie Polyäthylenterephthalat, die in allen drei Dirnen- und gegebenenfalls von Druck miteinander versionen des Vliesstoffs an vielen Fadenkreuzungs- 45 schweißt werden. Der Patentschrift sind jedoch keine punkten durch Selbstbindung aneinandergebunden Angaben darüber zu entnehmen, welche besonderen sind. Merkmale ein Vliesstoff aufweisen muß, um eine be-
    Es ist bekannt, daß bei der Selbstverfestigung von sonders hohe Zug- und Weiterreißfestigkeit zu haben. Vliesen aus thermoplastischen Fasern bestimmte Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, feste,
    Bindungsbedingungen eingehalten werden müssen, 50 zr'he Fadenvliesstoffe, die nicht nur eine hohe Zugwenn man ein isotropes Erzeugnis mit optimaler festigkeit, sondern auch eine hohe Weiterreißfestig-Festigkeit erlangen will. So erläutert Moffett keit aufweisen, zur Verfügung zu stellen. Die Erfin-(Modern Textiles Magazine, 1956, S. 62 ff.) die Ein- dung beruht auf die Erkenntnis, daß zur Verwirkwirkung der Bindetemperatur beim Binden von lichung dieses Zieles die Fäden in dem gesamten Faservliesen aus höher schmelzenden Gnmdfasern 55 Vliesstoff, besonders auch an den Bindungsstellen, und niedriger schmelzenden Bindefasern auf die etwa den gleichen Orientierungsgrad aufweisen Eigenschaften, besonders die Zugfestigkeit, der müssen, an den Bindungsstellen nicht zu stark flach-Erzeugnisse. Diesen Ausführungen ist zu entnehmen, gedrückt sein und in dem gesamten Vliesstoff keine daß man bei Erhöhung der Bindetemperatur mit zu niedrige Doppelbrechung haben dürfen, und daß fortschreitendem Erweichen der Bindefasern Viiese 60 die Konzentration der Fadenbindungen an den Ränvon immer höherer Zugfestigkeit erhält und daß dem des Vliesstoffs in einem bestimmten Bereich Vliese von der höchsten Zugfestigkeit entstehen, liegen muß. Diese Kombination von Merkmalen hat wenn die Bindefasern vollkommen zum Schmelzen zur Folge, daß einerseits die Fäden in dem Vliesstoff gebracht werden und ihre Faserstruktur verlieren. an allen Stellen ihre ursprüngliche hochgradige Derart gebundene Faservliese haben aber eine unzu- 65 Orientierung und Kristallinität aufweisen und damit längliche Weiterreißfestigkeit (hier als »Reißfestig- ihre Festigkeit in hohem Ausmaße beibehalten, wokeit« bezeichnet), weil die Grundfasern nicht mehr durch eine hohe Zugfestigkeit gewährleistet wird, und die genügende Beweglichkeit haben, um nach dem daß andererseits die Bindung auf die Fadenkreuzungs-
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