DE1941293A1

DE1941293A1 - Textiles Flaechengebilde oder textiler Formkoerper von schaumfoermiger oder faseriger Struktur sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1941293A1
Application number: DE19691941293
Authority: DE
Inventors: Oswald Bieber; Gerhard Dipl-Chem Dr Degler; Hans Dipl-Chem Dr Schnecko
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1971-02-18
Also published as: AU1748270A; GB1308059A; ZA704997B; DE1941293C3; DE1941293B2; NL7012015A

Description

Textile» Flächengebllde oder textiler Formkörper von schaumförmiger oder fasrlger Struktur, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein textiles Flächengebilde, oder ein textiler Formkörper von schäumform!ger oder faseriger Struktur, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Diese neuen textlien Flächengebilde oder textlien Formkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Homo- oder Multipolymeren oder deren Mischungen bestehen, die in Lösungsmitteln oberhalb deren Schmelzpunkte gelöst, bis zum Erstarren der Lösung abgekühlt und sodann vom Lösungsmittel befreit wurden. Nach einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung können diese textlien Flächengebilde oder textlien Formkörper mit einer fertigen Unterlage oder einem Trägergebilde kombiniert sein,wobei diese Kombination in einstückiger Gestalt bereits während der Herstellung erfolgt.

Dem Stand der Technik sind vielerlei Verfahrensweisen zur Herstellung von Fasern und Geweben bekannt. Außer zahlreichen Spinnverfahren mit anschließendem Webvorgang kennt man seit einigen Jahren auch die Herstellung von Textllgebilden, für die sich die Bezeichnung "Nonwoven Fabrics" eingebürgert hat} es handelt sich hiß rbei um νΐΙ«ιι·9 «der Gewebe», die durch Bindemittel oder durch~ Nadelung

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ihren Zusammenhalt erfahren. Bei diesen bekannten Verfahren werden zuvor hergestellte Fasern oder Bändchen benutzt und zwar gegebenenfalls nach vorangegangener FibrilIierung.

Auch bei der Herstellung von Papier aus synthetischer Faser wird diese zunächst zerkleinert, d.h. in sogenannte Stapelfaser überführt und sodann zu einem Vlies disperglert.

Vor kurzem wurde über eine neue Verfahrensweise zur Herstellung von textlien Gebilden berichtet, die ohne Durchführung eines Spinnprozesses zu einem flächenförmigen textlien Produkt führt. Bei diesem Verfahren wird ein polymerlsierbares Monomer in einem erstarrten Lösungsmittel polymerisiert. Zur Initiierung der Polymerisation muß man bei entsprechend tiefer Temperatur beispielsweise durch Bestrahlung anregbare Systeme verwenden; die Polymerisationsgeschwindigkeit 1st je nach der eingehaltenen Temperatur nicht sehr groß. Es können ferner je nach Schichtdicke Probleme bei der Erzielung eines quantitativen Umsatzes auftreten. Nach erfolgter Polymerisation wird das als sogenannte Matrix verwendete Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, so daß ein mattenartiges textiles Gebilde, das aus dem Polymeren besteht, zurückbleibt.

Demgegenüber liegt nun vorliegender Erfindung die überraschende .Erkenntnis zugrunde, daß beim Abkühlen von Polymerlösungen unter Kristallisation des Lösungsmittels sich die Polymeren in kapillaren Zwischenräumen anreichern, wobei man fortschrittlicherweise und unter Überwindung der oben zum Stand der Technik genannten Probleme Vliesartige Textilgebilde bzw. flächenförmige faser- oder papierähnliche Gebilde nach Entfernung des Lösungsmittels gewinnt. Dabei ist es wesentlich, daß das Lösungsmittel bei einer Temperatur unterhalb des Erstsrrungsbereichs des Ge-

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miaeheβ Polymer-Lösungsmittel entfernt wird, da sonst eine Wiederauflösung erfolgen würde.

Die Wahl der beiden wesentlichen Partner, nämlich der Polymeren und der Lösungsmittel kann, und auch dies stellt /eitnjsprunghafteiT Fortschritt dar, im Gegensatz zum vorgenannten Verfahren des Standes der Technik in sehr weiten Grenzen variiert werden. Beispielsweise lassen sich als Polymere Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und andere Thermoplaste verwenden; nach einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man solche Polymere, die insbesondere zur Faserbildung geeignet sind, wie zum Beispiel die Homo- und Copolymeren von Acrylnitril, Polyestern oder Polyamiden; ferner sind hierfür insbesondere auch Elastomere zur Herstellung von Flächengebilden geeignet, z.B. Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymerfe. Es lassen sich ferner auch Polymerenmischungen zum Einsatz bringen.

Nach einer weiteren Variation vorliegender Erfindung kann die Schaffung der textlien Flächengebilde auch auf einer bereits fertigen Unterlage, die beispielsweise aus Papier- oder einem Stoffgewebe besteht, erfolgen, wobei eine einstückige Verbindung der beiden Komponenten stattfindet.

Es ist keineswegs notwendig, die erfindungsgemäßen textlien Gebilde auf einer ebenen Fläche zu bilden, man kann die Lösung auch in beliebigen Formen zum Erstarren bringen, wobei man dann entsprechend geformte textile Gebilde (Formkörper) erhält.

Bezüglich der zum Einsatz kommenden Lösungsmittel sind aus wirtschaftlichen Gründen solche als bevorzugt einsetzbar zu. nennen, (ee! Schmelzpunkt^im Bereich der Zimmertemperatur oder etwas darunter bzw. etwas darüber aufweisen, d.|}. etwa zwischen

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O - 70 C, ohne daß durch diese Angabe die Wahl der Lösungsmittel in irgendeiner Weise eingeschränkt öder abgegrenzt werden soll. Trioxan, Ä'thylencarbonat, Dime thy lsulf oxid, Eisessig, Ameisensäure, Benzol oder Wasser sind bevorzugt geeignet; es eignen sich ferner Lösungsmittelgemische, wobei man durch die Auswahl deren Zusammensetzung die Erstarrungstemperatur sowie die Form bzw. die Gestalt des Endprodukts variieren kann.

Ferner wird die Form bzw. die Gestalt des Endprodukts durch die Geschwindigkeit der durchzuführenden Abkühlung der Lösung beeinflußt; bei langsamer Kühlgeschwindigkeit können im Polymeren makroskopische Sphärulithstrukturen entstehen; dagegen kann durch eine rasche Absenkung der Temperatur oder gegebenenfalls durch Zusatz von Keimbildnern, beispielsweise von Zinkacetat oder Kobaltnaphthenat eine wesentlich ausgeprägtere Feinstruktur des textlien Endprodukts erreicht werden.

Bezüglich der Konzentrationen der Polymerlösungen ist festzustellen, daß sich insbesondere solche unterhalb einer Konzentration von 30 $ als vorteilhaft erwiesen haben; zweckmäßigerweise wird in einem Konzentrationsbereich von 2 bis 10 Gewichtsprozent gearbeitet. ■

Die Entfernung des Lösungsmittels läßt sich vorteilhafterweise durch Auswaschen, Insbesondere durch Auswaschen mit Wasser oder Alkohol oder mit einem Gemisch dieser beiden Stoffe durchführen.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die bevorzugte Aueführungeformen darstellen, weiter-, hin erläuterts .

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Beispiel 1

1,02 g Polyacrylnitril werden bei 50°C in 18 ml Äthylencarbonat gelöst und sodann die entstandene viskose Lösung in eine Metallform oder in ein Glasgefäß gegossen. Nach dem Erkalten wird 10 Stunden gewässert und anschließend an der Luft getrocknet j man erhält ein papierähnliches Gebilde mit sehr grober Sphärulithstruktur. \ ■ ■ .'■-,.-

Beispiel 2

0,5 g Polyacrylnitril werden bei 50°C in 18 ml Äthylencarbonat gelöst und die viskose Lösung wie in Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Man erhält ein schaumartiges Textilgebilde, das eine faserige Struktur besitzt, dessen Dichte etwa 0,1 g/cm beträgt.

Verwendet man anstelle des Äthylencarbonats Dime thylsuIfoxyd als Lösungsmittel, so erhält man ein ähnliches schaumartiges Textilgebilde.

Beispiel 3 ^>

0,75 g Polyacrylnitril werden bei 80°C in 20 ml eines Gemisches aus Dimethylsulfoxyd und Trioxan (lsi) gelöst und im Kühlschrank auf 0°C abgekühlt. Nach sechsstündigem Stehen wird mit einem Gemisch aus Wasser und Äthylakohol (1:1) versetzt und nach zwei Stunden mehrmals nachgewasehen. Es entsteht ein glattes papierähnliches Gebilde, das als lösungsmittelester Filter verwendet werden kann«

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- Blatt 6 -

Beispiel k

0,5 g eines Sfcyrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymers werden bei Zimmertemperatur in 200 ml Benzol gelöst und anschließend im Gefrierschrank auf -10⁰C abgekühlt. Nach einigen Stunden wird sodann mit Äthylalkohol versetzt und das Benzol quantitativ ausgewaschen. Man erhält schließlich ein faserförmiges Netzwerk mit leicht elastischen Eigenschaften.

Beispiel 5

1 g Polyvinylacetat wird in 20 ml Dimethylsulfoxyd bei 30°C gelöst und sodann auf -10°C abgekühlt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels mit einem Gemisch au* Wasser und Äthylalkohol (1:1) man

erhält/fein dichtes Netswerk von pergamentartigem Aussehen und bedeutender Festigkeit.

Beispiel 6

2 g Polyamid werden in 20 ml 98#iger Ameisensäure bei Zimmertemperaturygelöst und auf -20⁰C abgekühlt. Nach einiger Zeit wird mit Eiswasaer ausgewaschen, wodurch man ein faseriges Textilgebilde erhält.

Beispiel 7

5 g Polyamid werden entsprechend der Verfahrensweise des Beispiels 6 in 20 ml Ameisensäure gelöst und abgekühlt. Anschließend wird wiederum mit Biswasser ausgewaschen, wobei diesmal unter •iner dichten Deoksohicht ein Fasergeflecht entsteht, bei dem kurae Fäden büretenartig senkrecht auf der FXbhe stehen.

.^«./Patentansprüche

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Claims

- .Blatt 7 ,Patentansprüche

1.) Textile Flächengebilde oder textile Formkörper von schaumförmiger oder faseriger Struktur, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Homo- oder MuIt!polymeren oder deren Mischungen bestehen, die in Lösungsmitteln oberhalb deren Schmelzpunkte gelöst, bis zum Erstarren der Lösung abgekühlt und sodann unterhalb der genannten Schmelztemperatur vom Lösungsmittel befreit wurden.

2.) Textile Flächengebilde oder textile Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer fertigen Unterlage oder einem fertigen Trägergebilde kombiniert sind. ·

Verfahren zur Herstellung von textlien Flächengebilden oder textlien Formkörpern von schaumförmiger oder faseriger Struktur, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymere in Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen bei Temperaturen oberhalb der Schmelzpunkte der letzteren löst, danach abkühlt bis die Lösung erstarrt und anschließend die Lösungsmittel bei einer Temperatur unterhalb ihrer Schmelztemperatur entfernt.

k,) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichent, daß man bei Anwesenheit einer bereits fertigen Unterlage bzw. eines Trägergebildes, das vorzugsweise aus Stoffgewebe oder einem Vlies besteht, arbeitet*

5·) Verfahren nach Ansprüchen 3 oder k_$ dadurch gekennzeich- ■ net, daß man zum Zwecke der Schaffung makroskopischer Sphärulithstrukturen langsam abkühlt.

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6.) Verfahren nach Ansprüchen 3 oder k_f dadurch gekennzeichnet, daß man zum Zwecke der Schaffung von ausgeprägten Feinstrukturen rasch abkühlt und/oder unter Zusatz Von Keimbildnern wie Zinkacetat oder Kobaltnaphthenat arbeitet. · .

7·) Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymerlösungen einer Konzentration von weniger als 30 $> einsetzt.

8.) Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Schaffung von Textilformkurpern beliebiger Gestalt in Gefäßen entsprechender Formen arbeitet

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