DE1915278A1

DE1915278A1 - Verfahren zur Herstellung nichtgewebter textiler Flaechengebilde

Info

Publication number: DE1915278A1
Application number: DE19691915278
Authority: DE
Inventors: Sommer Dr Erwin; Boehme Dr Klaus; Gerlach Dr Klaus
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1970-10-15
Also published as: ES375687A1; FI50259B; SE356539B; BE744639A; LU60250A1; CH497587A; AT306673B; NO126695B; BR7017559D0; GB1287991A; FI50259C; FR2039925A5; NL7003832A

Description

Verfahren zur Herstellung nichtgewebter textiler Flächengebilde

Glanzstoff AO

Wuppertal

Nichtgewebte Flächengebilde haben in letzter Zeit stark an Bedeutung gewonnen, doch bereitet es noch erhebliche Schwierigkeiten, solche Produkte mit ausgesprochen textlien Eigenschaften herzustellen. Die meisten Erzeugnisse haben, insbesondere wenn sie dünn und leicht sind, einen eher papierähnlichen Griff, während dickere Materialien filzartig sind, wobei die Art des Herstellungsverfahrens die Eigenschaften der Endprodukte weitgehend beeinflußt.

Da ein besonders interessantes Einsätzgebiet für nichtgewebte Flächengebilde die sog. "Wegwerfartikel" sind, ist es verständlich, daß man sich bemüht, möglichst preiswerte Ausgangsstoffe und billige Herstellungsverfahren zu wählen. Andererseits will man jedoch nicht auf gute Warenqualität verzichten, die man insbesondere von der Verwendung synthetischer Fasern erwarten darf.

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Zur Herstellung von nichtgevrebten Fläehengebilden kann man beispielsweise von Krempelvliesen ausgehen, die in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet und anschließend genadelt werden. Der Nadelprozeß setzt eine gewisse Dicke des geschichteten Vlieses voraus, so daß das Endprodukt naturgemäß nicht beliebig fein und leicht hergestellt werden kann. Solche Flächengebilde haben dementsprechend, auch bei verhältnismäßig niedrigen Quadratmetergewichten von etwa 50 g keinen ausgesprochen textlien, sondern mehr filzartigen Charakter.

Eine andere bekannte Möglichkeit zur Herstellung nichtgewebter Flächengebilde besteht darin, Faserdispersionen auf Papiermaschinen zu Vliesen zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist wegen der Möglichkeit, ideale Fasermischungen herzustellen und wegen der hohen Arbeitsgeschwindigkeiten sehr interessant. Allerdings ist es nicht ohne weiteres möglich, auf einer Papiermaschine Produkte mit textlien Eigenschaften herzustellen. Infolge der notwendigen kurzen Faserschnitte, der dichten Faserablage auf dem Entwässerungssieb und der Kompression in der üblichen Filz-Koritakttrockeneinrichtung erhält man eher papierartige als stoffähnliche Produkte. Man kann diesen Nachteil dadurch umgehen," daß man schrumpfende Fasern und Bindefasern mitverwendet und das das Entwässerungssieb verlassende Vlies einer Schrumpfbehandlung unterwirft, wodurch die papierartige Struktur aufgelockert wird. Die Trocknung muß anschließend in einem Schwebetrockner erfolgen, damit die vorher erzielten günstigen Eigenschaften nicht wieder verlorengehen.

Diese Arbeitsweise hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß sie nur die Herstellung relativ dicker Flächengebilde mit einem Quadratmetergewicht von etwa 100 g und mehr gestattet, die naturgemäß den Charakter eines Filzes und nicht den eines Tuches oder Stoffes haben. Bei der geschilderten Arbeitsweise ist zu berücksichtigen, daß das Faservlies beim Verlassen des Entwässerungssiebes nur durch die Adhäsion des Wassers zusammengehalten wird und

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in diesem Zustand ohne Unterstützung durch eine Heizzone, in der die Schrumpfung erfolgt, geführt werden muß. Es ist leicht einzusehen, dafl ein dünnes Vlies nicht fest genug wäre, diese Prozedur zu überstehen. Der Zusatz von die Naßfestigkeif erhöhenden Substanzen, wie Zellstoff oder Klebmittel, verbietet sich, weil hierdurch die textlien Eigenschaften der Produkte stark beeinträchtigt würden.

Der Umstand, daß man aus verfahrenstechnischen Gründen gezwungen 1st, verhältnismäßig dicke Faservliese herzustellen, bringt weiterhin Nachteile mit sich. Da es nicht möglich ist, eine beliebig große Fasermenge in Wasser zu dispergieren - die obere Grenze liegt bei etwa 0,05 % - müßten bei hohen Papiermaschinengeschwindigkeiten und der Anschwemmung dicker Vliese außerordentlich große Wassermengen bewältigt werden, was den Einsatz aufwendiger Apparaturen, z.B. Behälter, Pumpen usw. erforderlich machen würde. Man wird es daher im allgemeinen vorziehen, auf den Vorteil der hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, die die Papiermaschine zuläßt, zu versichten. Damit 1st jedoch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens infragegestellt.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt nun die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise nichtgewebte textile Flächengebilde zu erzeugen, vorzugsweise solche, mit einer Dicke von weniger als 1 mm. Das Verfahren 1st dadurch gekennzeichnet, daß man ein verdichtetes Faservlies mit einer scheinbaren Dichte von wenigstens etwa 0,15 g/cm und einer Dicke von wenigstens etwa 0,4 mm ein- oder mehrmals parallel zur Vliesebene spaltet.

Ea ist überraschend, daß sich Faservliese überhaupt spalten lassen. Hierzu können ohne Schwierigkeiten die in der Leder- und Kunststoffindustrie gebräuchlichen Bandmesserspaltmaschinen verwendet werden. Voraussetzung ist Jedoch eine ausreichende Dichte des Materials. Die scheinbare Dichte ist der Quotient

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Masse des Faservlieses f"~g Jl Volumen des Faservlieses cnr

wobei das Volumen das Produkt aus Faservliesdicke und -fläche ist. Die scheinbare Dichte darf erfindungsgemäß nicht weniger als etwa 0,15 g/cnr betragen, weil anderenfalls sowohl Schwierigkeiten beim Spaltprozeß auftreten als auch das entstehende Spaltvlies nicht die erforderliche Festigkeit aufweisen würde. Vorzugsweise verwendet man allerdings Vliese mit einer scheinbaren Dichte von 0,2 g/cnr oder mehr. Im einzelnen wird man die Auswahl der Dichte des Ausgangsvlieses nach den gewünschten Eigenschaften und der Dicke des Endproduktes treffen. Sehr dichte Vliese lassen sich außerordentlich fein spalten.

Die Dicke des Vlieses ist nach unten hin insofern begrenzt, als die z. Z. zur Verfügung stehenden Maschinen nur Vliese, die wenigstens etwa 0,4 mm dick sind, zu spalten vermögen. Eine obere Begrenzung der Vliesdicke besteht nicht. Sie ergibt sich höchstens aus den Verfahrensmöglichkeiten der Vliesherstellung sowie der verwendeten Spaltmaschinenj im allgemeinen dürften Vliesdicken von 2,50 bis 3»00 cm die obere Grenze darstellen. Wenn man aus einem verhältnismäßig dicken Vlies feine Spalte herstellen will, wird das Material mehrfach gespalten.

Vorzugswelse verwendet man als Ausgangsmaterial ein Faservlies, das in an sich bekannter Weise auf der Papiermaschine aus einer Fasermischung mit einem Anteil an, schrumpffähigen Fasern und Bindefasern hergestellt und anschließend durch Hitzebehandlung in Gegenwart von Wasser verdichtet und schließlich getrocknet worden ist. Die Einzelheiten des Verfahrens zur Herstellung solcher verdichteten Faservliese sind in der belgischen Patentschrift Nr. 68799 beschrieben. Die besondere Eignung dieser Papiermaschinen-Vliese zur Verarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist darauf zurückzuführen, daß in diesen Vliesen die Mehrzahl der Fasern in Vliesebene ausgerichtet sind.

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Das Verfahren läßt sich außerdem auoh mit anderen verdichteten Faservliesen durchführen, vorausgesetzt, daß sie wenigstens eine scheinbare Dichte von etwa 0,15 g/cnr und eine Dicke von wenigstens etwa 0,4 mm haben. So können beispielsweise genadelte und verdichtete Krempelvliese eingesetzt werden. Solche Vliese erhält man aus Fasermischungen, mit einem Anteil an schrumpf- und/oder kräuselfähigen Fasern, wenn man die Vliese nach der Nadelung einer Hitzebehandlung o.dgl. unterwirft, bei der die Schrumpfung oder Kräuselung der Fasern ausgelöst wird und eine Verdichtung erfolgt.

Der außerordentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird besonders deutlich, wenn man berücksichtigt, daß es beispielsweise möglich ist, ein gut verdichtetes Faservlies, vorzugsweise ein auf einer Papiermaschine hergestelltes filzartiges Vlies, von 4 mm Stärke in zwanzig Spalte von je 0,2 mm aufzuteilen. Solche Spalte haben einen weichen textlien Qriff und einen stoffartigen Faltenwurf.

Die vorher geschilderten Nachteile, die sich durch die Notwendigkeit, die verdichteten Ausgangsvliese auf langsam laufenden Papiermaschinen herzustellen, ergeben, werden durch die Möglichkeit, daß man ein verhältnismäßig dickeres Vlies mehrfach spalten kann, aufgehoben, so daß die Erzeugung der nichtgewebten textlien Fläohengebilde insgesamt gesehen sehr wirtschaftlich ist.

Es ist selbstverständlich, daß die Eigenschaften der Endprodukte sowohl von der Art des Ausgangsmaterials, beispielsweise von den hierfür verwendeten Fasermischungen und dem Herstellungsverfahren, als auch von der Spaltstärke abhängig sind. Während sehr feine Spalte von weniger als 0,15 mm Stärke schleierartig sind und nur eine geringe Festigkeit aufweisen, haben Flächengebilde von 0,5 bis 0,5 mm den Griff dünner Tücher und können beispielsweise als Trockentücher o.dgl. verwendet werden. Die Spalte haben normaler-

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weise auch bei sehr geringen Stärken noch eine glatte geschlossene Oberfläche. Falls gewünscht kann diese Jedoch, auch aufgerauht werden. Außerdem ist es selbstverständlich möglich, die nichtgewebten textlien Flächengebilde anderen Nachbehandlungsverfahren zu unterwerfen. Sie können beispielsweise gefärbt oder bedruckt werden. Weiterhin kann man sie mit Kunstharzdispersionen tränken oder beschichten, etwa um sie wasserabweisend zu machen* Zur Herstellung farbiger Produkte kann man selbstverständlich auch von vorgefärbten verdichteten Faservliesen ausgehen.

Das Verfahren wird durch Beispiele im einzelnen erläutert:

1. Man erzeugt zunächst auf der Papiermaschine ein Faservlies. Hierzu geht man von einer wäßrigen Faserdispersion folgender Zusammensetzung ausi

50 % Copolyamidfasern A (aus 20 % AH-SaIz und 80 % Caprolactam)

Titer 1,4 den, Schnittlänge 6 mm 10 % Copolyamidfasern B (aus 40 % AH-SaIz und 60 £ Caprolactam)

Titer 2,5 den, Sohnittlänge 2 mm 20 % Polyamidfasern (aus Caprolaotam)

Titer 1,4 den, Schnittlänge 6 mm 20 % Viskosefasern

Titer 2,5 den, Schnittlänge 3 mm

Diese Fasern werden unter Zusatz eines Netzmittels in Wasser zu einer 0,05 ^igen Dispersion dispergiert und auf der Papiermaschine zu einem Vlies abgelegt. Nach Verlassen der Siebpartie wird das Vlies auf einen Restwassergehalt von etwa 60 % abgequetscht und mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 6 m/rain durch einen Schwebetrockner geführt, in welchem es durch Infrarotstrahlung auf eine Temperatur von 95 bis 98° C erhitzt wird.

Anschließend wird das Vlies getrocknet. Es hat ein Flächengewicht von 400 g/m , eine Dicke von 2,5 mm und eine scheinbare Dichte von 0,16 g/cnr.

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Das filzartige Vlies wird nun auf einer Bandmesserspaltmaschine in fünf Spalte von Je 0,5 mm Stärke zerlegt. Die Spalte Bind sehr gleichmäßig in ihrer Dicke und haben völlig glatte geschlossene Oberflächen. Durch Aufrauhen entsteht ein moltonähnliches Produkt· daß als Wegwerfbettuch geeignet ist.

2· Man stellt entsprechend Beispiel 1 auf einer Papiermaschine ein Faservlies aus Fasern folgender Zusammensetzung hers

50 % Copolyamldfasern A
20 £ Copolyamidfasern B
% Viskosefasern

Daa verdiohtete und getrocknete Vlies hat ein Flächengewicht von 4j5Q g/m , eine Dicke von 2,5 mm und eine scheinbare Dichte von 0,172 g/cm . Man spaltet das Vlies neunmal und erhält zehn Spalte von je 0,25 mm Stärke, die einen sehr weichen Griff haben und als hygienische Artikel Verwendung finden können.

5. Entsprechend Beispiel 1 wird auf einer Papiermaschine ein Faservlies aus folgender Fasermischung hergestellt:

50 % Copolyamldfasern A
30 % Copolyamidfasern B
20 % Viskosefasern

Das verdichtete und getrocknete Vlies hat ein Flächengewicht

von 45Ο g/m , eine Dicke von 3 mm und eine scheinbare Dichte von 0,150 g/cm^. Zur weiteren Verdichtung wird das Vlies durch einen Zweiwalzenkalander geführt, in dem gepreßt wird. Der Walzenspalt beträgt 1 mm, die Temperatur der Walzen 18O° und die Durchlaufgeschwindigkeit 10 m/min. Das Vlies hat nach einem einmaligen Durchlauf durch die Vorrichtung eine Dicke von 1,8 mm und eine scheinbare Dichte von 0,25 g/cm . Es wird dreimal gespalten. Man erhält vier Spalte mit einer Stärke von 0,45 mm. Das Produkt ist als Einlagestoff für Hemdenkragen o.dgl. zu verwendet 0 9 8 i 2 / 1 4 68 -8- I

Claims

- 8 - Pos. OW 1467 Patentansprüche

1. Verfahren zur Heretellung nichtgewebter textiler Plächengebilde, insbesondere solcher mit einer Dicke von weniger als 1 mra, dadurch gekennzeichnet, daß man ein verdichtetes Faservlies mit einer scheinbaren Dichte von wenigstens etwa 0#15 &/crt und einer Dicke von wenigstens etwa 0,4 um ein- oder mehrmals parallel zur Vliesebene spaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Faservlies, das in an sich bekannter Weise auf einer Papiermaschine aus einer Fasermischung mit einem Anteil an schrumpfenden Fasern und Bindefasern hergestellt und anschließend durch Hitzebehandlung in Gegenwart von Wasser verdichtet und dann getrocknet worden ist, ein- oder mehrmals parallel zur Vliesebene spaltet.

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein verdichtetes' Faservlies mit einer scheinbaren Dichte von wenigstens 0,2 g/cnr spaltet.

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