DE1816125A1 - Texturiertes Fasergefuege und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Texturiertes Fasergefuege und Verfahren zu dessen Herstellung

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DE1816125A1
DE1816125A1 DE19681816125 DE1816125A DE1816125A1 DE 1816125 A1 DE1816125 A1 DE 1816125A1 DE 19681816125 DE19681816125 DE 19681816125 DE 1816125 A DE1816125 A DE 1816125A DE 1816125 A1 DE1816125 A1 DE 1816125A1
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textured
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thermoplastic material
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Changani Pushpkumar Dewanmal
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Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF
PATENTANWÄLTE 1818125
8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2Q
Dr. EuIa Dr. Barg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HilblestraBa 20
Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum
Anwalts-Alrfce 17 988 2 0. DeZ. 1968
Monsanto Chemicals Ltd., London SW 1, England
"Texturiertes lasergefüge. und Verfahren zu dessen
Herstellung"
Diese Erfindung betrifft Fasergefüge, im besonderen bestimmte, neuartige, texturierte Fasergefüge als auch ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung ist eine Verbesserung oder Modifikation des in der Deutschen Patentanmeldung P 16 35 542.3 erläuterten Pasergefüges.
Casefi-557 909842/1621 _2_
(0811) *5 U 20 81 Telegramme: PATENTEULE Mönchen Bankr Bayerliche Veralntbank MDnchen 453 100 Pottscheck: München 653 43
In der Deutschen Patentanmeldung 1 635 542.3, nachfolgend als Voranmeldung bezeichnet, wird ein Verfahren zur Herstellung eines Pasergefüge's beschrieben, wobei man ein extrudiertes geschäumtes thermoplastisches Material so verstreckt, daß es im wesentlichen in einer Richtung orientiert wird und das verstreckte geschäumte Laterial Kräften unterwirft, so daß die Wandungen des Schaums zusammengebrochen und in eine drei-dimensionale Struktur von zwischenverbundenen faserelementen überführt werden» Die hergestellten Fasergefüge sind fest und im allgemeinen sehr biegsam, und obgleich diese Biegsamkeit oftmals wünschenswert ist, beispielsweise wo gute Anpassungsfähigkeiten erforderlich sind, können die Pasergefüge in der ?olge zu v/eich werden, und es können für bestimmte Anwendungen wünschenswerte Textur-, Volumen- und elastische Dehnungseigenschaften fehlen. Es wurde daher nunmehr ein neues Verfahren zur Herstellung eines Pasergefüges entwickelt, das eine verbesserte !Textur und ein erhöhtes Volumen und darüberhinaus oftmals eine erhöhte Elastizität aufweist.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines texturierten Fasergefüges, wobei man extrudiertes geschäumtes thermoplastisches Material so verstreckt, daß es im wesentlichen in einer Richtung orientiert wird und das verstreckte geschäumte Material Kräften unterwirft, so daß die Wandungen des Schaums zusammengebrochen und in eine
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—*5—
drei-dimensionale Struktur von zwischenverbundenen Faserelementen überführt werden und dieses Gebilde so behandelt wird, daß ein Teil der Faserelemente eine geneigte (abgewinkelte) Stellung, wie nachfolgend definiert, einnimmt.
Die Bezeichnung "geneigte Stellung einnehmen" bezieht sich auf das Verhalten der Faserelemente, wenn das Gefüge ohne Drehung einem Zug in der Richtung unterworfen wird, in welcher das anfangs geschäumte Material verstreckt wurde und man es sieh entspannen läßt, während es von einer glatten horizontalen Oberfläche unterstützt wird. Der Zug ist ausreichend, um eine parallele Ausrichtung in dem Ausmaß bei den Faserelementen durchzuführen, als dies möglich ist, Ohne ein dauerndes Verstrecken oder ohne ihr Brechen oder dem Zerreißen ihrer Zwischenverbindungen, und bei dem Entspannen nimmt ein Teil der Faserelemente eine zu der Richtung des Zugs geneigte Stellung ein. Als Ergebnis werden eine verbesserte Textur und ein erhöhtes Volumen dem Faser-■: gefüge als Ganzem verliehen. Es ist klar, daß die in der Voranmeldung erläuterten Pasergefüge aufgerauht (gekämmt, "teazed") werden können, um Produkte mit größerem Volumen und leichterem Gewicht zu erhalten, aber die Wirkung eines ,solchen Aufrauhverfahrens wird weitgehend durch Zug und Spannung in 4er angegebenen Y/eise zerstört und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Weiterhin ist ein.. Teil der Erfindung ein neues texturiert es ^? -9048.4-2/16?*
BAD ORIGINAL
■■ - 4 -
Fasergefüge, das ein drei-dimensionales Gebilde von zwischenverbundenen Faserelementen ist, wobei ein Teil der Faserelemente eine geneigte Stellung, wie hier definiert, einnimmt und einige der Faserelemente Querschnitte haben, die verzweigt sind.
Die Erfindung bezieht sich auf Faserelemente und nicht auf Fasern, weil im allgemeinen die in Frage kommenden Elemente im wesentlichen in drei Dimensionen zwischenverbunden sind. Demgemäß ist die Anzahl der losen "Enden" in dem Fasergefüge normalerweise gering, und die Ansammlung enthält weni-ge "Fasern" als solche, d. h. Fasern, von denen jede zwei Enden hat.
In der Deutschen Patentanmeldung 1 660 465.2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Garnes beschrieben, wobei man einen Strang oder ein Band von einem extrudierten geschäumten thermoplastischen Material so verstreckt, daß es im wesentlichen in der Extrudierungs2?Cchtung orientiert wird und das verstreckte geschäumte Uaterial Kräften unterwirft, so daß die Wandungen des Schaums zusammengebrochen und in ein drei-dimehsionales Gebilde von zwischenverbundenen Faserelementen überführt wird. Die vorliegende Erfindung ist besonders anwendbar zur Herstellung eines Garns in der angegebenen Weise, wobei man es so behandelt, daß" die Mehrzahl der Faserelemente eine geneigte Richtung, wie vorausgehend definiert, einnimmt. '"'"'. "'''" ' "''"* ' ~~ ' * \ f"'
109842/1621 " ;^iiH *7 *'*'*' ■ ;-
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BAD ORIGINAL
Vorzugsweise ist die Anzahl der Faserelemente mit geneigter Ausrichtung größer als 60 fo der Gesamtsumme j die Zahl kann bis zu 100 io der Gesamt summe, beispielsweise von 70 bis 95 °/° betragen.
Die "Textur"-Wirkung entsteht vorzugsweise aus dem Vorhandensein von Faserelementen, die den innewohnenden Hang zum Biegen oder Kräuseln haben und von hier eine geneigte Ausrichrung annehmen. Wahlweise oder zusätzlich kann die Texturbildung gegeben sein als Folge des Vorhandenseins von Faserelementen in dem Fasergefüge, die kürzer sind als ihre unmittelbar zwischenverbundenen Nachbarn, beispielsweise als Ergebnis einer unterschiedlichen dimensionalen Verschiedenheit, so daß diese benachbarten Elemente in die geneigte Ausrichtung gezogen werden. Faserelemente mit dem innewohnenden Hang zum Biegen oder Kräuseln haben vorzugsweise einen Krümmungsradius, der relativ klein isto Beispielsweise können die meisten dieser Elemente (beispielsweise 60 f<> oder mehr) ( einen Krümmungsradius von weniger als 7>6 mm (0,3 inch) haben, wobei besonders gute Ergebnisse erhalten werden, wenn die meisten dieser Fasern einen Krümmungsradius von 1,27 bis 5 mm (0,05 bis 0,2 inch) haben. Diese Messungen sollten vorgenommen werden, nachdem das Fasergefüge dem Zug unterworfen wurde und man sie, wie oben definiert, sich entspannen ließo Die einzelnen Faserelemente können zu der Richtung -des Zugs in irgendeinem Winkel in drei Dimensionen geneigt sein, aber sehr oft ist bei der Mehrzahl der Faserelemente der IJeigungs-
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SAD OBtQiNAi "6"
winkel von 20 bis 90°, beispielsweise von 30 bis 80°. Sehr oft besteht eine Winkelverteilung unter benachbarten Faserelementen, sodaß diese zu und mitunter gekreuzt zueinander geneigt sind. Eine solche Winkelverteilung kann willkürlich sein, sodaß keine besondere Anordnung der Faserelemente wahrnehmbar ist, oder sie kann mehr regulär sein, so daß beispielsweise die Jj'aserelemente in bogenförmigen (sinusfe artigen) Ketten angeordnet zu sein scheinen. In anderen Fällen können die benachbarten Faserelemente in einem örtlichen Bereich des Gefüges im wesentlichen, parallel zueinander angeordnet sein, (beispielsweise kann ein "Bündel" von Elementen in diesem Bereich bestehen), während sie zu solchen in einem anderen Teil des Gefüges geneigt sind, und vorzugsweise wiederholt sich eine solche Neigungsänderung so, daß das Gefüge als Ganzes eine Kräuselausbildung hat. Solch eine Kräuselausbildung kann beispielsweise in der Form einer einfachen Biegung oder Krümmung, oder sie kann bogenförmig oder Zickzack in zwei oder drei Dimensionen bestehen, oder sie kann eine spiralförmige Gestalt haben. Sehr oft kann mehr als eine Art von Kräuselausbildung in dem Fasergefüge vorhanden sein.
Faserelemente, die einen verzweigten Querschnitt (im rechten Winkel zu der Hauptachse des Faserelements) haben, sind in dem Fasergefüge deswegen vorhanden, weil die Fa3erelemente aus einem orientierten, geschäumten, thermoplastischen Material erhalten werden durch die teilweise
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Desintegrierung oder das Zusammenbrechen der Wandungen der Zellen oder Poren, die das geschäumte Gebilde ausmachen. Die Faserelemente bestehen demgemäß aus den Rückständen der Zellwandungen, und aus diesem Grund besitzen sie bestimmte charakteristische Merkmale, die· nachfolgend beschrieben sind. Fäserelemente mit Querschnitten, die verzweigt sind, stammen von !!eilen der Wandungen von mehreren Zellen, die in dem ausgangsorientierten geschäumten Material vorhanden waren, " und die "Verzweigung" erfolgt, wo ein Fragment der Wandung einer Zelle mit Fragmenten der Wandungen-einer angrenzenden Zelle oder Zellen verbünden ist. Im einfachsten Falle kann ein verzweigter Querschnitt eines Faserelementes als "dreilappig11 bezeichnet werden, weil er aus drei Lappen oder Armen besteht, wie dies in den Querschnitten in der Fi^. 1 aufgezeigt ist, wobei .die Querschnitte mit rechten Winkeln zu der größeren Achse der Faserelemente gefertigt sind. Verwandte, aber kompliziertere verzweigte Querschnitte können λ aus zwei oder mehr '·dreilappigen11 Querschnitten bestehen, die zusammen verbunden sind, wie dies beispielsweise in Fig* 2 aufgezeigt ist. Querschnitte, -wie sie beispielsweise in-.den Fig. 1 und 2 erläutert sind, sind solche, welche an einem Punkt längs der größeren Achse eines Faserelements bestehen können, und*ein Faserelement muß nicht notwendigerweise"Wineii*konstant^en Querschnitt entlang seiner Länge besTtiien,"siiieht nur Wehselt" der" Querschnitt gev/öhniien entlang der Länge des Faserelements, sondern das Faserelement
BAD ORIGINAL
selbst ist nicht gerade und parallel zu dem Fasergebilde als Ganzem. Demgemäß wird eine Reihe von Querschnitten durch ein Fasergefüge, die in rechten Winkeln zur Herstellungsrichtung des Fasergefüges angefertigt worden ?sind, den Querschnitt eines gegebenen Faserelementes in einer Zahl unterschiedlicher Formen zeigen.
In einem typischen Querschnitt eines Fasergefüges kann die Anzahl der Querschnitte der Faserelemente, welche verzweigt sind, eine Linderheit sein, wie 30 oder 40 i<> oder weniger, aber nichtsdestoweniger trägt ihr Vorhandensein (sogar bei
einem Ausnaß von nur 5 bis 10 "Ja der Gesamtmenge) zu einem ausgeprägten Charakter des Gesamtgefüges bei. In bestimmten Fällen kann das Verhältnis der verzweigten Querschnitte hoch sein, (wie 60 oder 70 °ß>), aber in vielen Fällen wird es beispielsweise im Bereich von 5 oder leicht weniger bis 50 yot beispielsweise von 10 bis 40 fi, wie ungefähr 20 <fo, liefen.
Vi'egen der V/eise, in welcher sie gebildet wurden, sind die Fesereleniente in der Hauptsache in Querschnitt "verlängert". Sehr oft enthält ein querschnitt eines Faserelementes wenigstens ein Paar im wesentlichen parallele Seiten, obgleich wenigstens in Falle der Faserelemente, welche einen verzweigten Querschnitt haben, diese parallelen Seiten gewöhnlich gebogen sein werden. Andere Querschnitte können polygonal, beispielsweise cuadrilateral, und sie können recht-
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winklig oder im wesentlichen rechtwinklig sein; mehr als vier Seiten können Jedoch vorhanden sein. Bei der Betrachtung eines Querschnitts eines Jaserelements wird die längere (oder längste) Ausdehnung als Größe (Breite) und die kleinere ,(oder kleinste) Ausdehnung als Stärke bezeichnet. Im allgemeinen können die verlängerten Querschnitte ein Größe: Stärke-Verhältnis von 3:1 bis 20:1 oder sogar mehr haben, wie möglicherweise 30:1» Ein Verhältnis (möglicherweise bis zu 50 c/o der Gesamtmenge) der Querschnitte kann zusammengedrängt sein, beispielsweise im wesentlichen quadratisch^ oftmals ist die Anzahl der zuscUiimengedrängten Querschnitte klein«
Eine weitere Eigenschaft"der Faserelemente des Fasergefüges
2 der Erfindung kann als ihr Oberflächenbereich in m pro g ausgedrückt werden. Dieser kann beispielsweise im Bereich von 0,04 t)is 1,5» besonders von 0,05 bis 1,0 liegen» Brauchbare Fasergefüge können beispielsweise Faserelemente enthalten, die Oberflächenbereiche zwischen 0,1 bis 0,5» beispielsweise ungefähr 0,2 oder 0,3 haben. In bestimmten Fällen kann der Oberflächenbereich höher sein, \vie bis zu ungefähr 2,0
m /g.-Die Oberflächenbereiche können durch Handhabung des Herstellungsverfahrens der Pasergefüge gesteuert werden, und es erbringt beispielsweise ein geschäumtes Material höherer Dichte normalerweise ein Pasergebilde mit einem geringeren Oberfläehenbereich.
f011427 16JH BAD ORIGINAL
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- ίο -
Die Stärke des Paserelements liegt oftmals im Bereich von 0,0254 mm (0,001 inch) bis 0,1016 mm (0,004 inch) oder 0,127 mm ( 0,005 inch), beispielsweise zwischen 0,0508 mm (0,002 inch) und 0,0762 mm (0,003 inch)j sie kann beispielsweise zwischen 0,01016 am (0,0004 inch) und 0,0508 mn (0,002 inch), wie ungefähr 0,0152 mm (0,0006 inch) oder ungefähr 0,0254 mm (0,001 inch) liegen.
Die Durchschnittsentfernung zwisehen den Punkten der Zwischenverbindung, wie sie oben angegeben wurde, kann beispielsweise das 5-oder 10- bis 75Ofache der Durchschnittsstärke des Faserelements oder leicht nehr, beispielsweise bis zu 1000faehe der Durchschnittsstärke sein. Beispielsweise werden brauchbare Pasergefüge erhalten, wenn die Durchschnittsentfernungen zwischen Zv/ischenverbindungspunltten der 3?aserelemente das von 20- bis 500fache der Durchsehnittsfaserelementstärke sind, wie das 50- bis 300fache. Eine Entfernung von ungefähr dem 100- oder 200fachen der Durchschnittsstärke der größeren Paserelemente ist oftmals eigentümlich» Bei absoluten Bedingungen liegt die Entfernung zwischen den Zwischenverbindungspunkten oftmals im Bereich von 0,254 mm (0,01 inch) bis 12,7 mm (0,5 inch), wie von 0,508 mm (0,02 inch) bis 7»62 mm (0,3 inch), beispielsweise von 0,127 mm (0,05 inch) bis 2,54 mm (0,1 inch) oder 5,08 mm (0,2 inch).
Es wird hervorgehoben, daß die Erfindung im besonderen zur Herstellung eines lasergefüges geeignet ist, wobei dieses
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BADÖRKälNAU
ein texturiertes Garn ist. Die Garne können kontinuierlich hergestellt werden, und sie können in einem besonderen Falle in irgendeiner Länge, die für den vorgesehenen Fall geeignet ist, erhalten werden. Ihre Querschnitte sind solche, wie sie für Garne üblich sind. In besonderen Fällen, v/o beispielsweise das Garn nachfolgend verzv/irnt werden soll, kann der Garnquerschnitt mehr verlängert sein, beispielsweise kann er rechtwinklig verlängert sein, und das Garn kann darm in der ' Form eines Bandes oder Streifens, normalerweise eines c-chmalen, sein. Solch ein Band oder Streifen kann beispielsweise bis zu 6,35 mm (V4 inch) breit sein, normalerweise hat jedoch das Garn einen kompakteren Querschnitt, der beispielsweise kreisförmig oder einen ähnlichen Querschnitt Iiaben und innerhalb weiter Grenzen wechseln kann.; in: allgemeiner* v;ird das Garn wenigstens 0,127 im (0,005 inch) in Durchmesser haben, und dieser kam; beispielsweise ir. Bereicl. von 0,25 xi (0,01 inch) bis 3,81 mn (0,15 inol.) oder mehr, wie vor. 0,501 a mm (0,02 inch) bis 1,27 mm (0,05 inch) oder 2,54 ^m (0,1 inch) ,.liegen." Dickere Game können einer. Durchmesser oic ζμ möglicherweise. 5,35 mm (0,25 inc';:) haben. Garne mit dem Durchmesser in der. oberen Teil dieses Bereichs sini zur Herstellung bestimmter Rolifuc er- oder aar-iprodukte trauc-ib^.r. In D, enier,-3ezeichnungen, d. h. in dem Gewicht in Grazzr. für 9000 m Ga^rii, können die .Garne dieser Erfindung beispielsweise Werte im Bereich von 15 bis 25 000, beispielsweise in Bereich von: tOÖ-bds .IQQOV ;*.vie 200 bis 500 hüben. .
BAD ORIGINAL
Wo ein texturiertes Garn der Erfindung gezwirnt wird, ist die gemeinsame Achse des schraubenförmigen, d. h. gezwirnten Körpers normalerweise übereinstimmend mit der Achse des Garns, und die schraubenförmigen Windungen können beispielsweise im Bereich 2 oder 4 bis 240 Umdrehungen pro 100 mm (V2 oder 1 bis 60 U/inch), beispielsweise von 8 bis 200 (2 bis 50 U/inch), v/ie 16 oder 24 bis 100 Umdrehungen pro 100 mm (4 bis 6 bis 25 U/inch) liegen. Im allgemeinen ist ein geringer Verzwirnungsgrad dort wünschenswert, wo das Garn ein hohes Denier-Gewicht haben soll als dort, wo das Denier-Gewicht gering ist. Beispielsweise kann ein Garn von 50 Denier mit 200 U/100 mm (50 U/inch) gute Ergebnisse . bringen, während ungefähr 32 U/100 mm ( 8 U/inch) oftmals bei einem 1000-Denier-Garn bevorzugt werden. Die gezwirnten Garne haben einen Querschnitt, der im wesentlichen kreisförmig ist. Ein Garn nit einem geringen Grad an Verzwirnung ist im allgemeinen weicher als ein Garn mit hohem Verzwirnungsgrad. Die Verzwirnung kann in irgendeiner herkömmlichen Weise durchgeführt werden, und sie kann bewirkt werden, solange das extrudierte Laterial teilweise desintegriert ist, oder sie ka/.n lId getrenntes Arbeitsverfahren vor oder nach der Texturierunösbehandlung bewirkt werden. In manchen Fällen können die labrillenbildungs- und Verzwirnungsverfahren zu einer einzigen Stufe kombiniert werden. Ein Garn kann verzwimt werden, um ein einfach verzwirntes Garn zu erhalten, oder es normen zwei oder drei oder mehr Garne
MM42/1621 '
BAD ORIGINAL
hergestellt und zusammen verzwirnt werden, um Garne zu erhalten, die mehrstrahlig sind. Die verzwirnten Garne können, sofern notwendig, unter Zug, wie in der herkömmlichen Praxis üblich, gedreht werden.
Zu der Herstellung von Garnen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gehört ebenso eine Modifikation, in welcher die Garne hergestellt werden durch Schneiden oder Aufteilen eines Bandes oder Gewebes von geeigneter drei-dimensionaler Struktur von zwischenverbundenen Faserelementen, beispielsweise von lasergefügen, wie sie in der Deutschen Patentanmeldung 1 635 542.3 erläutert sind. In dieser Modifikation wird natürlich das verstreckte geschäumte Material einen Querschnitt haben, der größer ist als der des gewünschten Garnes, das verstreckte Material wird zusammengebrochen und in ein dreidimensionales Gebilde von zwischenverbundenen Faserelementen überführt, und dieses Gebilde wird der Länge nach aufgeteilt in eine Anzahl von Garne, die die gewünschten Querschnitte haben. Die auf diese Weise hergestellten Garne können beispielsweise in brauchbarer V/eise zusammen verzwirnt werden, wie dies in dem vorausgehenden Absatz beschrieben wurde.
Die drei-dimensionalen texturierten Fasergefüge beinhalten ebenso Materialien, die mitunter als Paservliese bezeichnet werden, und obgleich sie eine nicht begrenzte länge haben können, ist ihre Breite (die längere Komponente der beiden Dimensionen ihres Querschnitts, wobei die- andere die Stärke
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ist) normalerweise wenigstens 12,7 mm (V2 inch) und oftmals eher mehr, wie 25»4 mm (1 inch) oder mehr. In diesem Bereich, wie von 25»4 mm (1 inch) oder 50,8 mm (2 inch) bis ungefähr 127 mm (5 inch) oder 152 mm (6 inch) können die Materialien beispielsweise als Streifen, Bänder und Gurte brauchbar sein. Ihre Breite kann größer sein, beispielsweise 30,4 cm (12 inch) bis 45,7 cm (18 inch), wobei die endgültige Verwendung entscheidend ist; die übliche Breite in der Textilindustrie, beispielsweise Gewebebreiten von 68,6 cm (27 inch) bis 137|1 cm (54 inch) können hergestellt werden. Die Stärke kann im Minimum so nieder wie 0,127 mm (0,005 inch) sein, obgleich sie normalerweise größer sein wird, wie mehr als 0,25 mm (0,01 inch) oder 0,508 mm (0,02 inch). Sehr oft wird die Stärke im Bereich von 0,508 mm (0,02 inch) bis 12,7 mm (0,5 inch), beispielsweise von 1,27 mm (0,05 inch) bis 6,35 mm (0,25 inch), wie ungefähr 2,54 mm (0,1 inch) liegen. Die stärkeren Fasergefüge haben viele Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise zum Verpacken und Isolieren. Das Fasergefüge kann, wie dies bereits festgestellt wurde, kontinuierlich hergestellt werden und kann in jedem Falle in irgendeiner Länge, die für den vorgesehenen Zweck geeignet ist, erhalten werden.
Die Fasergefüge der Erfindung werden in den Zeichnungen erläutert, worin
Pig. 3 eine Flächenansicht eines nicht-texturierten Faser-
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gefügea (in der Form eines Garnes naoh der Deutschen Patent anmeldung 1 660 465 2) ist;
Figur 4 und 6 Draufsichten unterschiedlicher Fasergefüge (in der Form texturierter Garne) nach der Erfindung sind;
Figur 7 eine vergrößerte Darstellung der Draufsicht eines s des in Figur 4 gezeigten Fasergefüges und
Figur 8 eine vergrößerte Ansicht des gleichen Fasergefüges ist, längs eines Querschnitts, der mit rechten Winkeln zu der Herstellungsrichtung genommen wurde.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen Fasergefüge, nachdem man sie einem Zug unterworfen hatte und sie wieder in der oben definierten Weise eich entspannen ließ, und die geneigte Ausrichtung eines sehr großen Teils der Faserelemente ist leicht in den Figuren 4 bis 6, im Gegensatz zu der im wesentlichen parallelen Ausrichtung der Faaerelemente in Figur 3 zu erkennen*
Aus Figur 7 ist zu ersehen, daß eine große Anzahl der Faserelemente gebogen sind, wobei viele von ihnen eine Reihe von Biegungen in entgegengesetzten Sichtungen "entlang ihrer Länge aufweisen. Es sind sowohl relativ große Biegungen mit einem Radius von 2,5 mm (0,1 inch) bi3 12,7 mm (0,5 inch) und relativ kleine Biegungen mit einem Radius von 0,254 mm (0,01 inch) bis 2,5 mm (0,1 inch) zu erkennen. In vielen a^nd, beide Biegungsarten bzw» -großen zusammen in dem
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gleichen Paserelement vorhanden» Es besteht eine große Anzahl von.Zwischenverbindungen, und im Yerhältnis zur Durchschnittsstärke der Faserelemente liegen die Zwischenverbindungen relativ eng beieinander. Die.Teile der Faserelemente, die in Figo 7 als Enden erscheinen, sind nicht notwendigerweise in diesem Zustand in dem Fasergefüge, Einige Enden wurden gebildet, wenn der kleine Materialteil von dem Fasergefüge zur Prüfung weggebrochen wurde, während die anderen w tatsächlich nicht insgesamt lose Enden sindj es sind Teile von Faserelementen, die gebogen sind, und diese verbleibenden Teile sind entweder unmittelbar vorwärts oder unmittelbar vom Betrachtungsfeld fort ausgerichtet. In Fig. 7 sind die Entfernungen zwischen vielen der größeren Zwischenverbindungen ungefähr 0,25 mm (0,01 inch). Fig. 8 zeigt das Vorhandensein von Querschnitten (ungefähr 20 </o der Gesamtzahl), die "verzweigt" sind.
Das thermoplastische Material, das zur Formung in einen extrudierten Schaum geeignet ist, ist in der Praxis gewöhnlich ein synthetisches Material, und ein solches, das faserbildend ist. Ausgezeichnete Ergebnisse v/erden mit einem thermoplastischen synthetischen Material erhalten, beispielsweise einem Polymerisat oder Mischpolymerisat, das durch Polymerisieren (einschließlich Mischpolymerisieren) eines äthylenisch ungesättigten Monomeren erhalten wird. Solch ein Monomeres kann ein äthylenisch ungesättigter Kohlenwasserstoff sein, kann aber auch beispielsweise ein Nitril,
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wie Acrylnitril oder Methacrylnitril, Vinyl oder Vinylidenchlorid, ein Vinylester, wie Vinylacetat oder ein Acrylatester, wie Äthylacrylat oder Methylmethacrylat sein. Wo das Monomere ein Kohlenwasserstoff ist, kann dieser ein Monoolefin, ein Dien, oder ein Vinyl-substituiertes Benzol, beispielsweise Äthylen, Propylen, ein Butylen, ein Penten oder ein Hexen, Butadien, oder ein. Vinyl-substituiertes Benzol, wie Styrol oder <X-Methylstyrol sein. Beispielsweise kann das Polymerisat Polyäthylen (Material geringer oder hoher Dichte), kristallines Polypropylen oder Polystyrol oder ein zäh gemachtes Polystyrol sein. Ein Mischpolymerisat kann im allgemeinen beispielsweise ein solches sein, welches zwei oder mehr (wie drei) von einigen der oben angegebenen Monomeren beinhaltet. Ein Co-Monomeres kann beispielsweise einem sol-, chen Typ zugehören, welcher dem Mischpolymerisat einen Grad von Feuerhemmung verleiht, und ein Beispiel einer solchen Substanz ist ein Vinylhalogenid, wie Vinylchlorid, Vinylbromid oder Vinylidenchlorid. Beispiele anderer Oo-Monomeren sind Vinylpyrollidon und ein Vinylpyridin, wie Methylvinylpyridin. Ein Mischpolymerisat kann beispielsweise aus zwei Kohlenwasserstoffmonomeren herrühren, wie ein Äthylen—.. Propylen oder Styrol—Butadien-Mischpolymerisat j oder ein Kohlenwasserstoff und ein Monomeres eines unterschiedlichen Typs, wie ein Äthylen—Vinylacetat-Mischpolymerisatj oder ein Mischpolymerisat aus unähnlichen Monomeren, wie. beispielsweise Acrylnitril und einem kleineren Anteil Vinylacetat.
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Das thermoplastische Material kann ebenso aus einem Gemisch von zwei oder mehreren Polymerisaten oder Mischpolymerisaten bestehen, und es ist hervorzuheben, daß' die Verwendung eines solchen Gemische in wenigstens einem erfindungsgemäßen Texturverfahren von Bedeutung ist. Das thermoplastische Material kann beispielsweise ein Gemisch von Polyäthylen und Polypropylen, ein Gemisch eines Mischpolymerisats von Äthylen
^ mit einer geringeren Menge Vinylacetat (beispielsweise ungefähr 10 bis 15 Gew.$) und Polyäthylen oder Polypropylen, ein Gemisch von zwei' Mischpolymerisaten von Acrylnitril mit unterschiedlichen Mengen Vinylacetat, ein Gemisch eines ■ Mischpolymerisats von Acrylnitril mit einer kleineren Menge Vinylacetat (im Bereich von ungefähr 10 Gew.^) und Polyvinylchlorid oder ein Gemisch von einem Acrylnitril—Vinylacetat-Mischpolymerisat und einem Mischpolymerisat von Acrylnitril mit Methylvinylpyridin enthalten. Vorzugsweise ist das Polymerisat ein thermoplastisches Harzmaterial, aber es kann ein
ψ elastomeres Material, beispielsweise ein Mischpolymerisat sein, das von genügend Dien-Monomerem, (wie einem Butadien), abstammt, um dem Mischpolymerisat einen gev/issen Grad an elastomeren Eigenschaften zu verleihen. Es kann weiterhin sein natürlicher Kautschuk oder synthetischer Kautschuk, wie beispielsweise Polybutadien, Styrol—Butadien oder Acrylnitril—Butadien-Kautschuk. Ein thermoplastisches Harzmaterial kann nicht-kristallin (wie in amorphem Polystyrol) oder kristallin (wie in kristallinem Polyäthylen oder Polypropy-
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len) sein. Zu den anderen Arten synthetischer Materialien, die verwendet werden können, gehören Polyamide, wie PoIyöaprolactam und Polyester, wie solche des Polyäthylenterephthalat-Iyps. Wo das thermoplastische Material eine regenerierte natürliche Paser ist, ist diese vorzugsweise eine solche auf Cellulose-Basis, wie beispielsweise Kunstseide, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat oder Celluloseacetat—-Butyrat.
Das extrudierte geschäumte polymere Material kann, wenn gewünscht, nach herkömmlichen Extrudierungsverfahren hergestellt werden. Die extrudierten geschäumten Produkte der Britischen Patentanmeldungen 22 745/64 und 28 280/64 können ebenso verwendet werden. Wo eine extrudierte geschäumte Schicht oder Platte verwendet wird, kar.- ^^se in der Stärke über einen weiten Bereich wechseln, wird aber normalerweise wenigstens 3 oder 4 Zellen "dick" sein, und wahrscheinlich wird sie wenigstens 10 Zellen, durch die Stärke einer Platte gemessen, enthalten. In der Praxis kann die Stärke beispielsweise zwischen 1,27 mm (0,05 inch) und 50,8 mm (2 inch), ζ. B* zwischen 2,5 mm (0,1 inch) und 25,4 min (1 inch) liegen. Eine extrudierte Folio oder Platte wird oftmals unter Verwendung einer Schlitzdüse hergestellt; Folienmaterial kann ebenso unter Verwendung einer Ringdüse durch Extrudieren eines Rohrs von geschäumtem Material hergestellt werden, das entweder der Länge nach aufgeschnitten und in eine Folie geöffnet oder so zusammengepreßt wird, daß eine Folie doppelter Stärke gebildet wird.
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Vorzugsweise ist der Schaum, wie bereits erwähnt, in der Form eines Stranges oder Bandes, so daß das Endprodukt ein Garn ist. Ein extrudierter Strang (der einen Stab einschließt) oder ein Band kann tatsächlich einen relativ kompakten Querschnitt haben, aber oftmals ist der Querschnitt kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig, obgleich er ebenso quadratisch oder rechteckig sein kann. Wo das Garn beispielsweise verzwirnt werden soll, kann es, wenn gewünscht, einen weniger kompakten Querschnitt haben, und daher kann das extrudierte, geschäumte Material (obgleich dies nicht wesentlich ist) einen Querschnitt haben, der ein langgezogenes Rechteck oder eine ähnliche Form hat, und das ex*- trudierte Material kann dann, wenn auch relativ schmal, ein Band oder Streifen sein. Wenn gewünscht, kann ein geeigneter Strang oder ein geeignetes Band erhalten werden, wenn man eine Folie oder Platte eines verstreckten, extrudierten, geschäumten Materials der Länge nach aufschlitzt. Im allgemeinen und als Beispiel kann, wo der extrudierte Strang einen kreisförmigen oder grob kreisförmigen Querschnitt hat, der durchschnittliche Durchmesser zwischen 2,54 mm (0,1 inch) und 25,4 mm (1 inch), beispielsweise zwischen 5,08 mm (0,2 inch) bis 12,7 mm (0,5 inch) liegen.
Die Dichte des geschäumten Materials kann beispielsweise zwischen 0,01602 und 0,1602 g/cm5 (1 und 10 lb/ft5), wie von ungefähr 0,03204 bis 0,061408 oder 0,0801 g/cm5 (2 bis 4 oder 5 lb/ft5) liegen. Die Tatsache, daß das Ausgangs-
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material verschäumt ist, kann ebenso in den Bezeichnungen der Volumfraktion der Hohlräume, die es enthält, ausgedrückt werden, und diese kann so nieder wie 0,5 sein. Jedoch ist in der Praxis die Yolumfraktion der Hohlräume oftmals nicht geringer als 0,9, so daß der Bereich beispielsweise von-0,95 bis 0,985* beispielsweise von 0,96 oder 0,97 "bis 0,98 reichen kann. Eine Yolumfraktion von Hohlräumen von 0,5 entspricht einem Verhältnis des Schaumvolumens gegenüber dem Volumen des thermoplastischen Materials, das das Schaumvolumen enthält, von 2:1.
Im allgemeinen wird bei der Herstellung des extrudierten geschäumten thermoplastischen Materials das Treibmittel eine nieder siedende Substanz oder ein chemisches Treibmittel sein. Das geschäumte Material enthält gewöhnlich geschlossene Zellen, obgleich Material, (z. B; Polyäthylen), verwendet werden kann, das Zellen enthält, die in gewissem Ausmaß zwischenverbunden oder "offen" sind. In vielen Fällen ist das Treibmittel eine flüchtige Substanz, und es ist oftmals ein Gas oder Dampf unter normalen atmosphärischen Bedingungen, (wie bei 200C und 1 Atmosphäre Druck), aber wenn das Treibmittel vor dem Extrudieren unter Druck ist kann es in Lösung in dem geschmolzenen oder halbgeschmolzenen thermoplastischen Material vorhanden sein. Das Treibmittel kann jedoch ebenso Pentan oder eine Pentanfraktion sein, wobei es unter normalen Bedingungen eine flüchtige Flüssigkeit ist. Zu den Beispielen von flüchtigen Substanzen, die verwendet
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werden können, gehören -niedere aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Methan, Äthan, Äthylen, Propan, ein Butan oder ein Pentanj niedere Alkylhalogenide, wie Methylchlorid, Trichloromethan oder 1^-Dichlortetrafluoräthanj Aceton; und anorganische Gase, wie Kohlendioxid oder Stickstoff. Die niederen aliphatischen Kohlenwasserstoffe, besonders Butan, sind im Hinblick auf Polyolefin-Materialien, wie Polystyrol und Polyäthylen, besonders brauchbar. Das Treibmittel kann ebenso ein chemisches Treibmittel sein, wie beispielsweise ein Bicarbonat, wie Natriumbicarbonat oder Ammoniumbicarbonat, oder eine organische Stickstoffverbindung, die beim Erhitzen Stickstoff freigibt, wie beispielsweise Dinitrosopentamethylendiamin oder Bariumazodicarboxylat. Von 3 bis 30 $>) besonders 7 bis 20 Gew.?S, bezogen auf das Gewicht des thermoplastischen Materials, ist oftmals ein geeignetes Verhältnis für die Verwendung eines Treibmittels, und beispielsweise hat die Verwendung von 7 bis 15 Gew.^ Butan zusammen mit einem Polyolefin-Material ausgezeichnete Ergebnisse gebracht. Mitunter wird das Treibmittel zusammen mit einem kernbildenden Mittel verwendet, welches die Bildung einer großen Anzahl kleiner Zellen unterstützt. Eine große Anzahl kernbildender Mittel kann verwendet werden, einschließlich fein verteilter inerter Feststoffe, wie beispielsweise Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid möglicherweise zusammen mit Zinkstearat, oder es können kleine Mengen einer Substanz, die bei der Extrudierungstemperatur unter Bildung eines Gases zerfällt, verwendet werden» Ein Beispiel dieser letz-
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teren Art von kernbildendem Mittel ist Natriumbicarbonat, das, wenn gewünscht, zusammen mit einer schwachen Säure, wie beispielsweise Weinsäure oder Zitronensäure verwendet kann» Ein kleiner Anteil kernbildendes Mittel, beispielsweise bis zu 5 Gew.$ des thermoplastischen Materials, ist gewöhnlich wirksam. Ein Weichmacher kann ebenso, wo dies geeignet ist, vorhanden sein.- -
Das extrudierte geschäumte thermoplastische Material wird verstreckt und dabei in Einheits-gerichteter Weise orientiert, und die Zellen des Schaums werden verlängert. In der Praxis ist es einfach, den Schaum längs der Richtung zu ziehen, in welcher er extrudiert wurde, (d. Ii. ihn in einer Achse zu verstrecken), aber, wenn gewünschI, können geeignete Vorrichtungen angebracht werden, um das geschäumte Material in einer Richtung zu verstrecken, beispielsweise in rechten Winkeln zu der Extrudierungsrichtung. Das gezogene Material hat gewöhnlich eine leicht höhere Dichte als das Material vor dem Verstrecken.
Die genauen Bedingungen, die für das Streckarbeitsverfehren zur Erreichung der gewünschten Ergebnisse notwendig üind, hängen von dem besonderen verwendeten thermoplastischen Material ab, aber im allgemeinen.wurden Abziehverhältnisse von 20:1 bis 2:1, beispielsweise von 15:1 bis 3:1, als brauchbar befunden. Gute Ergebnisse wurden mit einem Verhältnis zwischen"12:1 und 5:1» beispielsweise 10:1 bis 7:1
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erhalten. Die verwendete Temperatur hängt wiederum von dem besonderen thermoplastischen Material ab, aber sie ist in den meisten Fällen erhöht, beispielsweise über 4O0C oder 50 C und bis zu 130 C oder 140 G und in manchen Fällen sogar mehr. Eine Temperatur im Bereich von 80 C bis 100 C, wie ungefähr 900C, ist oftmals sehr brauchbar. Im Prinzip ist es wünschenswert, das geschäumte Material auf eine mäßig erhöhte Temperatur zu erhitzen, die nicht hoch genug ist; um die Schaumstruktur zu schädigen, aber hoch genug ist, um das Llaterial ausreichend dehnbar zu machen. Beispielsweise kann extrudiertes geschäumtes Polystyrol bei von 120 C bis 140* C gestreckt werden, während bei geschäumtem Polyäthylen hoher Dichte eine Temperatur zwischen 40 C und 100 C vorzuziehen ist. Ein amorphes thermoplastisches llaterial sollte normalerweise über seiner Glasphasenübergangstemperatur gestreckt werden, während ein kristallin-'es thermoplastisches Material bei einer Temperatur unter seinem kristallinen Schmelzpunkt gestreckt werden kann. Y/enn das geschäumte Llaterial noch "hoiü von dem 3trangpre3verfahren ist, kann es erforderlich sein, es zu kühlen, bevor es möglich-ist, dieses Llaterial in einen nachfolgenden Arbeitsverfahren zu ziehen bzw» zu strecken, aber cei dem normalen Ablauf mu.« ein geschäumtes Llaterial auf eine geeignete Temperatur erhitzt werden, bevor es gestreckt werden kann, weil beispielsweise sogar in einem kontinuierlichen Arbeitsverfahren die Temperatur des gesciiäumten Laterials zu sehr abgefallen ^ein kann bis zu dem
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Zeitpunkt, wo es mö'glicli ist, es zu strecken. Die Wärmebehandlung, die angewendet wird, ist, wie dies bereits erläutert wurde, eine solche, daß der extrudierte Schaum ausreichend dehnbar wird, um gestreckt zu werden, und dies kann dadurch erfolgen, daß man beispielsweise das geschäumte Material bei einer stetigen Temperatur erhitzt oder es einer relativ hohen Temperatur (möglicherweise so hoch wie 200 0) für eine kurze Zeit unterwirft, w.onach eine (normalerweise längere) Zeitdauer bei niederer Temperatur folgt. Beispielsweise kann ein geschäumtes Material, das in einer Form hergestellt wurde, wobei das Material eine Außen-"Haut" aufweist, (welche eine höhere Dichte als das Innenmaterial hat), bessere Ergebnisse bei einer Wärmebehandlung ergeben, wenn diese eine kurze Anfangszeitdauer bei einer höheren Temperatur ist. Diese Anfangsbehandlung kann im Falle eines thermoplastischen Materials, wie kristallinem Polypropylen, brauchbar und sie kann so kurz, wie wenige Sekunden sein. Die genauen Bedingungen, um sicherzustellen, daß ein geschäumtes Material,in einem Zustand ist, der es zum Strecken geeignet macht, kann leicht durch einfache Versuche festgestellt werden= Im allgemeinen kann irgendein geeignetes Verfahren zur Wärmeaufbringung verwendet werden. Beispielsweise kann das extrudierte geschäumte Material durch heiße Luft oder durch irgendein inertes Gas oder durch ein erwärmtes Bad einer geeigneten inerten Flüssigkeit, wie Wasser/ Glyzerin oder A'thylenglykol geleitet werden* In bestimmten Fällen kann
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das Strecken "bei Zimmertemperatur, beispielsweise bei ITylonmaterialien, durchgeführt werden.
Nachdem das geschäumte thermoplastische Material gezogen bzw« verstreckt wurde, wird es teilweise desintegriert bzw. zerstört, d. h. es wird in das drei-dimensionale Gebilde zwischenverbundener Faserelemente zusammengebrochen. In diesem Arbeitsverfahren werden die Wandungen der verlängerten Zellen des thermoplastischen Materials niedergebrochen oder zerfasert, im Sinne von Faserbildung unter Bildung von Faserelementen "fibrilliert". Die festen Dreipunktverbindungen bei den Enden der Zellen sind in manchen Fällen die Verbindungspunkte einer Anzahl zwischenverbindender Faserelemente. Die Desintegrierung kann beispielsweise durch mechanisches Bearbeiten des gezogenen Materials bewirkt werden, so daß gewisse Scherkräfte auf dieses angewendet werden, vorzugsweise in querlaufender Richtung, und es können verschiedene Wege zu dieser Durchführung verwendet werden, einschließlich Reiben, Walzen, Drillen, Schütteln, Schlagen oder anderweitiges Unterwerfen des Materials Kräften, die dazu neigen, es seitlich in rechten Winkeln zur Orientierungsrichtung zu verstrecken. Beispielsweise kann eine hin- und hergehende Klemmvorrichtung zusammen mit einer benachbarten stationären Klemmvorrichtung, wie dies im Vorpatent erläutert wurde, verwendet werden. Andere Verfahren können die Verwendung von zwei zylindrischen Bürsten, eine stationär und eine drehbar, eine Hammermühle und sich bewegende Kautschukoberflächen in
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der Form von Platten, laufende Blinder oder Walzen umfassen. Eine Form eines geeigneten Fibrillierungsgerätes ist beispielsweise in der Britischen Patentanmeldung 44-86/67 beschrieben. Ultraschall-Vibrationen oder geeignet gerichtete Luftdüsen können ebenso verwendet werden. Ein bevorzugtes Verfahren, besonders wenn das Endprodukt ein Garn ist, ist in der Britischen Patentanmeldung 51479/66 beschrieben, und es besteht darin, daß man das verstreckte, geschäumte Materialder Einwirkung der drehenden Strömung eines fließenden Mediums, wie beispielsweise Luft, unterwirft.
Im allgemeinen ist im Falle der thermoplastischen Harze die Temperatur, bei welcher die Teildesintegrierung durchgeführt wird, Zimmertemperatur, 2O0C oder etwas höher, vielleicht bis zu 3O0C. Im Falle bestimmter, spezifischer, thermoplastischer Harze (besonders solchen, die Elastizität aufweisen und daher relativ zäh sind) und bei elastomeren Materialien in allgemeinen, ist die verwendete Temperatur normalerweise niederer als Zimmertemperatur, beispielsweise 5°C oder O0C oder sogar tiefer.
Es kann eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden, uradas Gebilde der miteinander verbundenen. Faaerelemente se zu behar dein, dai sie die gewünschte, ge^ei^te Stellung einnehmen. Ei bevorzugtes-Verfahren besteht darin, da- nan das Gebilde aus thermoplastischem Material, das ein Genisch von z-.vei oder mehr XönL'onenteii enthalt, herstellt, das Gebilde se behandelt
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daß eine unterschiedliche, räumliche Änderung in den Komponenten des Gemische bewirkt wird. Dieses Verfahren hat eine Textur zur Folge, bei der die benachbarten Paserelemente oder benachbarten Teile des gleichen Faserelements unterschiedliche Zusammensetzungen sind und in letzterem Fall wenigstens wird die bevorzugte Bedingung erreicht, daß die Faserelemente aus sich die Neigung haben, sich zu biegen oder zu krümmen. Wo benachbarte Faserelemente unterschiedlicher Zusammenset-
W zung sind, ziehen die, die kleiner werden als ihre mit ihnen verbundenen Nachbarn, infolge der unterschiedlichen Veränderung, diese Nachbarn in eine gekräuselte Stellung. Ale Kornponenten eines solchen Gemische können beispielsweise verwendet werden miteinander unverträgliche, ungleichartige Materialien, wie Polyäthylen und Polystyrol oder überraschenderweise verträglichere Materialien, die sich hinsichtlich der Zusammensetzung voneinander nicht wesentlich unterscheiden. So kann beispielsweise verwendet werden ein GemiecH
^ eines Homopolymerisate eines Monomeren und eines Mischpolymerisats einer größeren Menge dieses Monomeren mit einem anderen Monomeren oder ein Gemisch von zwei oder mehr Mischpolymerisaten, die ein gemeinsames Mischmonomeres enthalten oder ein Gemisch von Mischpolymerisaten, die die gleichen Monomeren, aber in unterschiedlichen Anteilen enthalten. Spezifische Beispiele geeigneter Gemische sind Gemische eines Polyäthylen und Polypropylen, ein Gemisch von Polyäthylen oder Polypropylen und ein Mischpolymerisat von Äthylen mit Vinylacetat, (beispielsweise ein Mischpolymerisat
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aus 5 bis 20 Gew.$ Vinylacetat), ein Gemisch von Polyacrylnitril und ein Mischpolymerisat von Acrylnitril mit Vinylacetat oder ein Gemisch von zwei Mischpolymerisaten von Acrylnitril mit Vinylacetat in unterschiedlichen Anteilen, ("beispielsweise solchen, die 93 und 90 Gew»^ Acrylnitril enthalten)ο Sehr oft kann das Gemisch aus zwei Komponenten bestehen und obgleich diese in annähernd gleichen Anteilen vorhanden sein können, wird es oftmals bevorzugt, daß die Menge des einen größer ist als die des anderen. Der Anteil einer Komponente geringerer Menge kann sehr klein sein, beispielsweise 0,5 Gew.$ oder weniger des Gesamtgewichts. Sehr oft ist ein Anteil von 1 bis 20 a/o des Gesamtgewichts geeignet, beispielsweise von 1 bis 10 ?έ, obgleich ein höherer Anteil, beispielsweise 40 $ oder beinahe 50 $, wenn gewünscht verwendet werden kann. Im allgemeinen ist es einfacher, die notwendige dimensionale, Änderung als Schrumpfung zu bewirken, die sich beispielsweise aus einer Entspannung der OrientierungsZugkräfte, die beim Verstrecken gebildet werden, ergeben. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die Komponenten des Gemische der thermoplastischen Materialien so auswählt, daß sie unterschiedliche Steifigkeit bzw. Härte aufweisen, wobei ein kleinerer Bestandteil vorzugsweise weniger hart ist als ein größerer Bestandteil und das 3?asergefüge einer geeigneten erhöhten Temperatur unterwirft, um die gewünschte unterschiedliche Schrumpfung zu bewirken. Vorzugsweise liegt der Erweichungspunkt einer kleiner anteiligen Komponente niederer als der ,.
der größer anteiligen'Komponente, und oftmals werden gute Ergebnisse erhalten, wenn eine größer anteilige Komponente ausreichend biegsam wird, um zu ermöglichen, daß die Faserelemente nahe dem Erweichungspunkt einer kleiner anteiligen Komponente sich so krümmen, daß beim Abkühlen die Kräuselung unter dem Einfluß der sich zusammenziehenden kleiner anteiligen Komponente beständig wird. Vorzugsweise unterscheiden sich die "Vicat"-Erweichungspunkte der Komponenten im Bereich zwischen 5 0 und 300C, vorzugsweise von 10 C bis
C. Die erhöhte Temperatur liegt vorzugsweise eng beim Erweichungspunkt der nieder schmelzenden Komponente des Gemische der thermoplastischen Materialien. Wo sie über diesem Erweichungspunkt liegt, sollte sie natürlich nicht über dea des Geaischa als Ganzem liegen, sonst würde das Gebilde der Miteinander verbundenen 7aserelemente zerstört werden. Innerhalb dieser Grenzen wurd· gefunden, daß die Verwendung einer höheren Temperatur den Grad der erhaltenen TtKtur erhöht. Beispielsveite wurden Temperaturen ven 809O bie 100*0 erfelgreioh bei eine· Gemisch von PeIy- ätbylen eine· Erweichungspunkte von 105*C und «in«« Ätbylen-Vinylacetat-Mischpelymerisa* eines Erweichungspunkte von 80*0 bis 85*0 verwendet. Bei eine· anderen Verfahren si» Bewirken unterschiedlicher Schrumpfung ist se «öglich, unterschiedliches Aufquellen zu verwenden, wie sieh dies beispielsweise, au· der Anwendung ven Wasser bsi eine« Fasergefüge aus sine· Gemisch von thers.eple.stiscb.en Materia lien, diefcin Polymerisat oder Mischpolymerisat von Vinyl-
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alkohol enthalten, ergibt.
Eine unterschiedliche Schrumpfung bei benachbarten Faserelenenten, die bei den Fasern, die weniger Schrumpfung unterliegen, zur Folge hat, daß sie in eine geneigte Stellung gezogen werden, kann dadurch bewirkt werden, daß man einige der Faserelemente einer geeigneten erhöhten Temperatur so unterwirft, daß man sie zum Schrumpfen veranlaßt. So kann beispielsweise ein geeignet gerichteter feiner Strahl von heißem Gas oder Flüssigkeitsdampf, vorzugsweise von Luft oder Wasserdampf, für diesen Zweck verwendet werden.
Ein anderes sehr geeignetes Verfahren für das Texturieren des Fftsergefüges, besonders eines Garnes, erfolgt im allgemeinen in der Weise, daß man es in eine gekräuselte Ausbildung deformiert und es in dieser Ausbildung erhält, beispiefe weise durch Erhitzen und Kühlen. Das Deformieren kann in ver schiedener Weise bewirkt werden, wobei man beispielsweise ein Garn in ein Gestrick bzw. Gewebe verstrickt, es geriffelte oder gerillte Druckscheiben oder Walzen durchlaufen läßt, es zwirnt oder vorübergehend dreht (false twisting) oder das gefaltete oder verknäulte Material in einen engen Raum hineinpreßt. Das deformierte Fasergefüge kann dann einer geeigneten erhöhten Temperatur unterworfen werden, und man kühlt es dann ab, um sicherzustellen, daß es die gekräuselte Ausbildung beibehält.
Im allgemeinen ist die ausgewählte erhöhte Temperatur ausreichend, um wenigstens eine Teilentspannung der Orientie-909842/1621
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rungsspannungen, die sich aus dem Verstreckarbeitsverfahren ergeben, zu erreichen, aber nicht ausreichend, um die zwischenverbundenen Faserelemente zu zerstören. Es wurde gefunden, daß gewöhnlich eine Temperatur zwischen ungefähr 5 0 bis 309G unter dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Materials, vorzugsweise zwischen-100C und 400C unter dem Erweichungepunkt, geeignet ist, und in jedem Falle kann die zur Verwendung beste Temperatur mittels einfacher Versuche P bestimmt werden. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden nach diesem Verfahren bei dem Texturieren von Pelypropylen-Fasergefügen erhalten. Es wurde gefunden, daß, obwohl ein Polyäthylen-Fasergefüge in dieser Weise texturiert werden kann, eine gewisse Neigung vorhanden sein kann, daß sich ein erhebliche! Teil der Textur nach Zugbelastung nicht wieder einstellt, und in einem solchen Falle wird daher eines der vorausgehend beschriebenen Verfahren empfohlen. Das in diesem Absatz beschriebene Kräuselungsverfahren kann, wenn gewünscht, ein- oder mehrmals wiederholt werden, um auf diese Weise eine höher texturierte Wirkung zu erreichen.
Bei der Texturierbearbeitung nach irgendeinem der vorausgehend beschriebenen Verfahren kann es oftmals wünschenswert sein, ein zweites Fibrillierungsarbeitsverfahren folgen zu lassen, wodurch man ein weicheres, voluminöseres, aber weniger hart-texturiert es Produkt erhält, das weniger Zwischenverbindungen zwischen den Faserelementen und mitunter einen Anteil loser Enden enthält. Dieses Produkt kann, wenn gewünscht, erneut texturiert werden unter BiüLung eines noch voluminöseren Produkts.
ORiQlNAl. !NSPECTED
Die neuen Fasergefüge haben im allgemeinen eine gefällige rauhe Textur, und die geneigte Stellung der Faserelemente ist normalerweise leicht erkennbare Die neuen Fasergefüge sind besser in der Lage, einem Querzusammenpressen zu widerstehen als die nicht texturierten Fasergefüge, von welchen sie herrühren, und das hat zur !Folge, daß sie ein größeres Volumen und Elastizität bei der Handhabung aufweisen, obwohl sie möglicherweise weniger flexibel sind0 Sie besitzen ebenso im allgemeinen ausgezeichnete elastische Dehnungseigenschaften, wobei sie im wesentlichen sofort nach einem Strecken von 10 fo und in manchen Fällen bis zu 50 fo in der Richtung der Ausrichtung der Faserelemente ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen können.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert.·
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt ein texturiertes Garn nach der Erfindung, wobei es aus einem Gemisch von Polyäthylen und einem kleinen Anteil eines Mischpolymerisats von Äthylen und Vinylacetat besteht. '
20,4 kg (45 Ib) körniges Polyäthylen einer Dichte von 0,96 und mit einem Schmelzindex von 0,9 wurden mit 2,27 kg (5 Ib) körnigem Mischpolymerisat mit dem Schmelzindex 4,0 aus 88 Gew.$ Äthylen mit 12 Gew.$ Vinylacetat trocken gemischt,
und das sich ergebende Gemisch wurde einem Strangpreßzylinder mit einem Durchmesser von 3,81 cm (1,5 inch) zugeführt. Butan wurde in den Strangpreßzylinder in einer Geschwindigkeit, die 15 Gew.$ des Gemische entsprach, eingespritzt, und das Extrudieren fand durch eine ringförmige Düse mit einem Durchmesser von 4,23 mm (V6 inch) bei einer Temperatur von 13O0C statt, wobei ein geschäumter Strang mit einem Durchmesser von 7,6 mm (0,3 inch) gebildet wurde. Dieser wurde bei 900C zu einem Streckverhältnis von 8s1 gezogen, und der verstreckte Strang wurde dadurch fibrilliert, daß er einem Strahl turbulenter Luftströmung unterworfen wurde.
Den fibrillierten Strang (erläutert in Fig. 3 in einer Form, wie er aussieht, nachdem er Zug und Entspannung, wie oben erläutert, unterworfen wurde) ließ man eine heiße Luftkammer bei 95 C durchlaufen, wobei die Weglänge durch die Kammer 1,5 m (5 ft) und seine Geschwindigkeit 3 m (10 ft) pro Minute beträgt. Man läßt ihn ohne Spannung schrumpfen, während er noch innerhalb der Kammer ist.
Auf diese Weise wird ein texturiertes Garn hergestellt, wie es in Fig. 4 erläutert wird, wobei angenommen wird, daß es diese Form hat, nachdem es in ähnlicher Weise Zug unterworfen wurde und man es sich entspannen ließ, wie dies oben erläutert wurde. Dieses Garn bestand aus einer Masse von Faserelementen, die in drei Dimensionen an einer großen Anzahl von Punkten zwischenverbunden sind, und viele der
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Faserelemente haben von sich aus die Neigung, sich in eine irreguläre wellenähnliche Ausbildung zu beugen. Es sind sehr wenige lose Enden von Fasern vorhanden« Nahezu die gesamten Faserelemente sind zur Garnachse in Winkeln bis zu 90° geneigt, und während viele der Faserelemente mit Winkeln von 45° oder weniger zur Länge des Garns gebeugt sind, sind andererseits viele Richtungsänderungen und viele "Brücken" bildende oder zwischenverbundene Faserelemente vorhanden, die nicht parallel zum Hauptkörper der Faserelemente liegen« Die Faserelemente hatten eine mittlere Durchschnittsstärke von 0,0076 mm (0,0003 inch) und sie hatten im wesentlichen das Aussehen wie in den Fig. 7 und 8.
Das texturierte Garn hatte 2050 Denier. Es hatte eine ausgezeichnete Festigkeit und Elastizität, wobei es-eine Bruchfestigkeit von 1,2g pro Denier aufwies und nahm bei einer Dehnung von 10 # die halbe Ausgangsform wieder ein. Es hatte ein rauhes Aussehen ähnlich dem von Wolle, war aber glänzender und behielt diese Eigenschaft auch dann, wenn es unter Spannung stand.
Eine Garnprobe wurde mit 10 Umdrehungen pro 2,54 cm (1 inch) gezwirnt und man erhielt ein gezwirntes Garn mit einem Durchschnitt sdurchmess er von 0,066 mm (0,026 inch). Auch dieses hatte wiederum eine ausgezeichnete Elastizität und eine Festigkeit von ungefähr 2 g pro Denier.
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Im Gegensatz dazu war das als Zwischenprodukt hergestellte nicht texturierte Garn weich und hatte eine nur sehr geringe Elastizität. Es fühlte sich glatt an und sah auch so aus.
Beispiel 2
Dieses Beispiel "beschreibt weitere texturierte Garne nach der Erfindung.
In einer Reihe von Versuchen wurden die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wiederholt, wobei man kleinere oder größere Mengen des Mischpolymerisats und verschiedene Extrudierungs-, Streck- und Texturierungstemperaturen verwendete, wie sie in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind. Die letzte Spalte der Tabelle enthält Schätzungsangaben über das durch lineare Extension stattgefundene Texturierungsausmaß, wobei dieses erhalten wurde, wenn das entspannte Garn Spannung, wie oben erläutert, unterworfen wurde.
Versuch Äthylen-
Vinylacetat-
Temperaturen beim Strecken Textu
rieren
Ausmaß
der
A Anteil im
Gemisch
Extru
dieren
90 90 Textu
rierung
B 1 * 137 90 85 8,0 io
C io io 135 90 100 7,5 *
D io °/o 135 85 85 10-12 $
E 20 io 141 80 80 7,5 %
40 io 131 ■ 7,0 $
-ι*. m/Oka
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Bei all den Versuchen hatten die sich ergebenden Garne eine ähnlighe Struktur wie das in Beispiel 1 hergestellte Garn.
Beispiel 3
Dieses Beispiel beschreibt ein unterschiedliches erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines texturierten Poly- ■ propylengarnes. .
Ein geschäumter 100 folger Polypropylenstrang wurde zuerst extrudiert, dann gestreckt und fibrilliert nach einem Verfahren, das dem in Beispiel 1 beschriebenen ähnlich v/ar. Das verwendete Polypropylen hatte einen Schmelzindex von 0,3» die Extrudierungstemperatur war 185 C und die Strecktemperatur 100 C. Der fibrillierte Strang wurde dann in ein Gewebe handverstrickt, wobei eine Strumpfnadel mit 10 Maschen und Reihen pro 2,5 cm (1 inch) verwendet, wurde, und das Gewebe wurde dann 60 Sekunden bei 135 C in die Heißluftkammer gegeben. I
Nachdem sich das Gewebe auf "Zimmertemperatur abgekühlt hatte, wurde es aufgezogen und man erhielt auf diese Weise ein texturiertes Garn, bei welchem die Kräuselung (ungefähr 30 bis 40 °/o) durch die Maschen hervorgerufen wurde .
Beispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herateilung eines texturierten Polypropylengarne So
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Bin geschäumter Polypropylenstrang wurde nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren zunächst extrudiert, verstreckt und fibrillierto Der fibrillierte Strang wurde dann der Länge nach durch einen fdinen Strahl von heißer luft bewegt, die so gerichtet wurde, daß ein Teil, aber nicht alle Faserelemente, seiner Einwirkung unterworfen wurden. Die Lufttemperatur betrug 130 C und die Geschwindigkeit des Strang im Verhältnis zum Strahl 3 m (10 ft) pro Minute.
Es wurde gefunden, daß einige der Faserelemente eingeschrumpft waren, wodurch der Rest veranlaßt wurde, sich in verschiedene geneigte Stellungen zusammenzuziehen und zu biegen und wodurch ein Texturierungsausmaß von ungefähr 10 ^ erreicht wurde.
Beispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von texturierten Polypropylen-" garnen.
Ein geschäumter Polypropylenstrang wurde zunächst extrudiert, verstreckt und fibrilliert nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren, und eine Länge des fibrillierten Strangs wurde dann dicht anliegend in ein 25 cm (10 inch) langes Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 6,23 mm (V4 inch) gestopft. Das Rohr und sein Inhalt wurde dann 2 Minuten auf 125°C erhitzt und sich dann auf Zimmertemperatur abkühlen lassen.
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., , - - - BAD ORIGINAL
HTach Abkühlen stellte es sich heraus, daß das sich ergebende texturierte Garn (erläutert in Pig. 5) die gewünschte hochgekräuselte Ausbildung aufwies, wobei der Grad an Texturierung ungefähr 50.bis 60 $ betrug.
Wenn man eine Probe des texturierten Garns nochmals die Jibrillierungsvorrichtung durchlaufen ließ, wurde sie weicher und als Ganzes loser gekräuselt, und es wurden lose Enden hergestellt* Dieses Produkt ist in 3?ig. 6 abgebildet.
Beispiel 6 .
Dieses Beispiel beschreibt ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines texturierten Polypropylengarns.
Ein geschäumter Polypropylenstrang wurde zuerst extrudiert, verstreckt und fibrilliert nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren, und man ließ dann den fibrilliert en Strang durch die Spalte zwischen einem Paar geriffelter Walzen laufen» die auf 1200C erhitzt waren, wobei die Riffelung eine Höhe und Tiefe von 0,76 mm (0,03 inch) hatte.
Das sich ergebende texturierte Garn zeigte die gewünschte gekräuselte Ausbildung.
-4-0-
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Verfahren zur Herstellung eines texturierten Fasergefüges dadurch gekennzeichnet, daß man ein extrudiertes geschäumtes thermoplastisches Material so verstreckt, daß es im wesentlichen in einer Richtung orientiert wird und das verstreck-
    j. te geschäumte Material Kräften unterwirft, daß die Wandungen des Schaums zerstört und in eine drei-dimensionale Struktur von miteinander verbundenen Faserelementen überführt werden und dieses Gebildet so behandelt wird, daß ein Teil der ' Faserelemente eine geneigte Stellung, wie hier definiert, einnimmt.
    2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte geschäumte thermoplastische Material ein Strang oder Band ist und daß ein texturiertes Fasergefüge
    fc in der Form eines Garnes hergestellt wird·
    3· Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Faserelemente mit geneigter Ausrichtung in dem hergestellten texturierten Fasergefüge von 70 bis 95# der Gesamtmenge eingestellt wird.
    4. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß es so geführt wird, daß die Texturierwirkung auf solche Faserelemente in dem texturierten Fasergefüge zurückgeht, die Neigung haben, sich zu biegen
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    OBfQfNAL INSPECT®?
    oder zu kräuseln und daher eine geneigte Stellung einzunehmen ·
    5· Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Texturierungswirkung eine Folge ist der Gegenwart von Faserelementen in dem texturierten Fasergefüge, die kurzer sind als ihre unmittelbar mit ihnen verbundenen Nachbarn, so daß die Nachbarelemente in eine geneigte Ausrichtung gezogen werden.
    6. Verfahren gemäß Anspruch 4· oder gemäß Anspruch 5 in Abhängigkeit von Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente, die eine Neigung zur Biegung oder Beugung haben, einen Krümmungsradius von 1,2? mm (0,05 inch) bis 5»08 mm (0,2 inch) haben, nachdem das texturierte Fasergefüge Spannung unterworfen wurde und man es, wie hier erläutert, sich wieder entspannen ließ,
    7. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der Faserelemente in dem texturierten Fasergefüge einen Neigungswinkel zur Spannungsrichtung (wie hier erläutert) von 50° bis 80° erhält.
    8. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Winkelverteilung unter den benachbarten Faserelementen des texturierten Fasergefüges derart eingestellt wird, daß diese gegeneinander geneigt und miteinander gekreuzt sind.
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    9* Verfahren gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelverteilung eine solche ist, daß die Faserelemente des texturierten Fasergefüges in bogenförmigen, d.h. sinusartigen Ketten angeordnet sind.
    10. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Faserlemente in einem örtlichen Bereich des texturierten Fasergefüges im wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden, so daß sie bei diesem Bereich ein Faserbündel bilden, wobei sie gegenüber jenen in einem anderen Teil des Gefüges geneigt sind.
    11. Verfahren gemäß Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abänderung der Neigung so wiederholt, daß das texturierte Fasergefüge als Ganzes eine gekräuselte Gestaltung erhält.
    12. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material durdb Polymerisierung eines äthylenisch ungesättigten Monomeren erhalten wird.
    13* Verfahren gemäß Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material Polystyrol, kristallines Polyäthylen oder kristallines Polypropylen verwendet wird.
    14. Verfahren gemäß Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches' Material ein Mischpolymerisat von
    zwei oder mehr äthylenisch ungesättigten Monomeren verwendet wird.
    15· Verfahren gemäß Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß als Mischpolymerisat ein Mischpolymerisat von Acrylnitril mit einem äthylenisch ungesättigten Monomeren verwendet wird.
    16. Verfahren gemäß Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß als Mischpolymerisat ein Mischpolymerisat von Acrylnitril und Vinylacetat verwendet wird.
    17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 his 11 dadurch gekennzeichnet» daß als thermoplastisches Material ein Polyamid, ein Polyester oder ein Polylactam verwendet wird.
    18. Verfahren gemäß Anspruch i7 dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material ein Nylon, Polyethylenterephthalat oder Pdycaprolactam verwendet wird.
    19· Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man die drei-dimensionale Struktur von zwischenverbundenen Faserelementen aus einem thermoplastischen Material herstellt, das ein Gemisch von zwei oder mehreren Komponenten enthält und das Gebildet so behandelt, daß eine unterschiedliche räumliche Änderung in den Bestandteilen des Gemische bewirkt wird.
    20. Verfahren gemäß Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß tÖiU2/1621
    benachbarte Teile eines Faserelements unterschiedlichen Zusammensetzungen sind, wodurch ein Zustand geschaffen wird, daß das Faserelement aus sich heraus die Neigung hat, sich zu biegen oder zu krümmen bzw· zu kräuseln.
    21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 und 20 dadurch gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Material ver-
    W wendet, das ein Gemisch eines Homopolymerisate von einem Monomeren und ein Mischpolymerisat einer größeren Menge dieses Monomeren mit einem anderen Monomeren enthält.
    22. Verfahren gemäß Anspruch 19 und 20 dadurch gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Material verwendet, das ein Gemisch von Mischpolymerisaten enthält, die die gleichen Monomeren, aber in unterschiedlichen Anteilen enthalte4
    23. Verfahren gemäß Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, daß ψ ein Gemisch von Polyäthylen und ein Mischpolymerisat von Äthylen mit Vinylacetat verwendet wird.
    24. Verfahren gemäß Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von zwei Mischpolymerisaten von Acrylnitril nit unterschiedlichen Anteilen Vinylacetat verwendet wird.
    25· Verfahren gemäß Anspruch 19 bis 24 dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, das von 1 bis 20 Gewichtsteile von einer der Komponenten enthält.
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    - ORIGINAL INSPECtED
    26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25 dadurch gekennzeichnet, daß eine unterschiedliche dimensionale Änderung durch Schrumpfung bewirkt wird«
    27. Verfahren,gemäß Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, daß man ein G-emisch verwendet, das Komponenten mit größeren und kleineren Anteilen enthält, wobei der Erweichungspunkt der kleiner anteiligen Komponenten niederer ist als der der größer anteiligen Komponente und die größer anteilige Kompo- " nente ausreichend biegsam gemacht wird, um den Faserelementen das Beugen bzw. Kräuseln nahe dem Erweichungspunkt der geringer anteiligen Komponente zu ermöglichen, so daß beim Abkühlen die Kräuselung"unter dem Einfluß der kontrakturferten geringer anteiligen Komponente bewirkt wird»
    28. Verfahren gemäß Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet v/erden, in welchen die Vicat-Erweichungspunkte der Komponenten sich um 10 G bis 25 C unterscheiden.
    29ο Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß es das Deformieren der Struktur der zwischenverbundenen Faserelemente in eine gekräuselte "Gestaltung und das Verfestigen in dieser Gestaltung enthält.
    30, Verfahren gemäß Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, daß das Deformieren dadurch bewirkt wird, daß- man das gefaltete Material in einem engen Zwischenraum preßt und es einer geeigneten erhöhten Temperatur unterwirft und es abkühlen
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    -46-, BAD ORiGlNAL
    läßt, um es in der gekräuselten Gestaltung zu erhalten.
    31» Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß dem Texturarbeitsverfahren ein zweites Fibrillierungsarbeitsverfahren folgt, wodurch man ein weicheres, voluminöseres, aber weniger dichtes texturiertes Produkt mit weniger Zwischenverbindungen zwischen den Faser- ^ elementen erhalt.
    32. Verfahren gemäß Anspruch 1 im wesentlichen wie in einem der Beispiele beschrieben.
    33. Texturiertes Fasergefüge als drei-diinensionales Gebilde von zwischenverbundenen Faserelementen dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Paserelemente eine geneigte Stellung, wie hier definiert, einnimmt und einige der Faserelemente Querschnitte haben, die verzweigt sind.
    34. Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet, daß es die 3?orm eines Garnes hat.
    35. Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 und 34 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Faserelemente mit geneigter.Ausrichtung 70 bis 95 $ der Gesamtsumme beträgt.
    36. Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Texturierungswir-
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    -47-
    kungsich aus der Gegenwart von Faserelementen ergibt, die an sich die Neigung haben, sich zu biegen oder zu beugen bzw. zu kräuseln und daher eine geneigte Stellung einnehmen.
    37« Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Texturierungswirkung die Folgt der Gegenwart von Faserelementen ist, die kurzer sind als ihre unmittelbar mit ihnen verbundenen Nachbarn, so daß die benachbarten Elemente in eine geneigte Ausrichtung gezogen werden.
    58. Texturiertes Faeergefüge gemäß Anspruch 36 und/oder dadurch gekennzeichnet, daß die Elenente, die zum Biegen oder Krümmen neigen, einen Krümmungsradius von 1,23 mm (0,05 inch) bis 5,08 ma (0,2 inch) haben, nachdem das texturierte Fasergefüge Spannung unterworfen wurde und man es sich entspannen ließ, wie definiert.
    39. Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 38 dadurch gekennzeichnet, daß die Hehrzahl der Fasereleaente einen Neigungswinkel zur Zugrichtung (wie definiert) von 30* bis 80° hat.
    40. Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 39 dadurch gekennzeichnet, daß eine Winkelverteilung unter benachbarten Faserelementen derart vorliegt, daß diese gegeneinander und mitunter miteinander gekreuzt zueinander geneigt sind..*
    §09**2/16 21
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    41 · Textur!ertes Fasergefüge gemäß Anspruch 40 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelverteilung derart ist, daß die faserelemrente in sinusartigen Ketten angeordnet zu sein scheinen.
    42. Texturiertes lasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33
    41, dadurch gekennzeichnet, daß ä*e "benachbarte Faserelemente in einem örtlichen Bere,ich des Gefüges im wesentlichen parallel zueinander so angeordnet sind, daß sie ein Bündel von Elementen in diesem Bereich "bilden, während sie zu solchen in einem anderen Teil des Gefüges geneigt sind.
    43. Texturiertes Easergefüge gemäß Anspruch 42 dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung in der Neigung so wiederholt wird, daß das Geflige als Ganzes eine gekräuselte Ausbildung hat·
    44· Texturiertes Easergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 43 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material durch Polymerisation eines äthylenisch ungesättigten Monomeren hergestellt ist.
    45. Texturiertes lasergefüge gemäß Anspruch 44 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material Polystyrol, kristallines Polyäthylen oder kristallines Polypropylen ist.
    46. Texturiertes i'asergefüge gemäß Anspruch 44 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein Mischpolymerisat von zwei oder mehr ungesättigten Monomeren ist.
    -49-
    - 49 -
    47. !Texturiertes IFasergefüge gemäß. Anspruch 46 dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat ein Mischpolymerisat von Acrylnitril mit einem äthyleniech ungesättigten Monomeren ist·
    48. lexturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 47 dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat ein Mischpolymerisat von Acrylnitril und Vinylacetat ist.
    49. lexturiertes lasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 tis 43 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein Polyamid, ein Polyester oder ein Polylactam ist.
    50* Texturiertes Pasergefüge gemäß Anspruch 49 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein Nylon, ein Polyäthylenterephthalat oder ein Polycaprolactam ist.
    51. Texturiertes ffasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 50 dadurch gekennzeichnet, daß auf den Querschnitt bezogen von 10 bis 40 $ der Faserelemente einen verzweigten
    Querschnitt zeigen. .
    52. lexturiertes Fasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Faserelemente einen Oberflächenbereich von 0,05 bis 1,0 m /g haben.
    53. Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 52 dadurch gekennzeichnet, daß die laserelemente einen Oberflächenbereich ton 0,1 bis 0,5 m/g haben.
    ; mt -50- -
    - 50 -
    54· Texturiertes Fasergefüge gemäß einem der Ansprüche 33 bis 53 dadurch, gekennzeichnet, daß die Durchschnittsentfernung zwischen den Zwischenverbindungspunkten zwischen den Easerelementen das von 20- Ms 50Ofache der Durchschnittsstärke der Faserelemente beträgt·
    55· Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 33 oder einem ψ der Ansprüche 35 bis 54 dadurch gekennzeichnet, daß es in der Form eines Faservlieses einen Querschnitt von wenigstens 25 mm (1 inch) χ 0,25 mm (0,01 inch) hat.
    56. Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 55 dadurch gekennzeichnet, daß ein Faservlies einen Querschnitt von wenigstens 304 mm (12 inch) χ 0,050 mm (0,002 inch) hat.
    57· Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 33 im wesentlichen wie unter Hinweis auf irgendeine der Zeichnungen be-P schrieben und erläutert.
    58. Texturiertes Fasergefüge gemäß Anspruch 33 im wesentlichen wie in irgendeinem der Beispiele beschrieben.
    59- Texturiertes Fasergefüge, sofern es nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 32 hergestellt wurde.
DE19681816125 1967-12-21 1968-12-20 Texturiertes Fasergefuege und Verfahren zu dessen Herstellung Pending DE1816125A1 (de)

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