DE1948553A1

DE1948553A1 - Bonding fibrous non-woven materials

Info

Publication number: DE1948553A1
Application number: DE19691948553
Authority: DE
Inventors: Dr Krum Heinz Dritz; Helmut Dipl-Chem Funke
Original assignee: JH Benecke GmbH
Current assignee: JH Benecke GmbH
Priority date: 1969-09-25
Filing date: 1969-09-25
Publication date: 1971-04-01

Abstract

The spun fibres, or the non-woven strip of spun fibres, are sprayed or impregnated with a lubricant slip so they can be stitched in the normal way to produce a bonded non-woven fabric. The treatment ensures no needle sticking or breakage, no visible stitch marks, and no fibre dust. Additives to the slip can give anti-static and flame-resistant qualities.

Description

Verfahren zum Verfestigen von Spinnvliesen Spinnvliese gehören bereits zum Stande der Technik. Die Herstellung dieser Flächengebilde erfolgt in der Weise, daß man aus der Schmelze faserbildender Kunststoffe endlose Fäden spinnt, die auf einer Unterlage abgelegt und dabei zum Spinnvlies vereinigt werden. Den bekannten Herstellungsverfahren von Spinnvliesen schließt sich eine Verfestigung des Flächengebildes an, die in zweifacher Weise vorgenommen werden kann. Nach dem einen Verfahren verwendet man einen Anteil von Fäden aus Kunststoff mit einem verhältnismäßig niedrigen Erweichungspunkt0 Diese Fäden schmelzen, wenn man das Spinnvlies nachträglich zwischen beheizten Walzen preßt, und bewirken dadurch eine Verfestigung des höher schmelzenden Faseranteiles durch Verklebung0 Man kann weiter die Spinnvliese dadurch verfestigen, daß man sie mit Lösungen oder Dispersionen von Elastomeren oder ähnlichen Bindemittein behandelt, wie dies auch bei den aus Stapelfasern hergestellten Vliesen bekannt ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Verfestigung von Spinnvliesen durch Vernadeln gestattet. Das Vernadeln ist zwar bei den aus Stapelfasern erhältlichen Vliesen bekant, bei den Spinnvliesen hat es sich bisher nicht befriedigend ausführen lassen. Experimente haben namlich gezeigt, daß beim Versuch, Spinnvliese zu vernadeln, die Nadeln sehr leicht brechen und daß darüber hinaus unansehnliche Endprodukte mit geringwertigen Festigkeits- und Reißeigenschaften erhalten werden. Das Vlies zeigt schon bei geringer Vernadelungsdichte unschöne "Nadelstraßen", bei höherer Vernadelungedichte geht die Festigkeit des Vlieses stark zurück, da die Fasern zerhackt werden. Processes for consolidating spunbonded webs are already part of spunbonded webs the state of the art. The production of these flat structures takes place in the way, that one spins endless threads from the melt of fiber-forming plastics placed on a base and thereby combined to form a spunbonded nonwoven. The well-known The manufacturing process of spunbonded nonwovens is followed by a consolidation of the fabric which can be done in two ways. Used by one method a proportion of threads made of plastic with a relatively low softening point 0 These threads melt when the spunbond is subsequently placed between heated rollers presses, and thereby cause a solidification of the higher melting fiber portion by gluing0 The spunbonded nonwovens can be further strengthened by using them treated with solutions or dispersions of elastomers or similar binders, how this is also known in the case of nonwovens made from staple fibers. Task of The present invention is to provide a method that the solidification of Spunbonded fabrics permitted by needling. Needling is true for those made of staple fibers available nonwovens known, the spunbonded nonwovens have so far not been satisfactory have it carried out. Experiments have shown that when attempting spunbonded nonwovens to needles, the needles break very easily and that, moreover, unsightly End products with poor strength and tear properties are obtained. Even with a low needling density, the fleece shows unsightly "needle roads" higher needle density, the strength of the fleece is greatly reduced, since the Fibers are chopped up.

Es entsteht viel Faserstaub. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß man das Spinnvlies bzw. die das Spinnvlies aufbauenden Fäden mit einem Gleitmittel behandelt und dann das Spinnvlies in an sich bekannter Weise vernadelt. Die Behandlung des Spinnvlieses mit dem Gleitmittel kann durch Besprühen oder Imprägnieren erfolgen. Die Ausrüstung kann aber auch in der Weise ausgeführt werden, daß nicht das schon gebildete Vlies behandelt wird, sondern die Spinnfasern, z.B.A lot of fiber dust is created. According to the present invention The problem posed is achieved in that the spunbonded fabric or the spunbonded fabric treated threads with a lubricant and then the spunbonded in on needled in a known manner. The treatment of the spunbond with the lubricant can be done by spraying or impregnating. The equipment can also be in be carried out in such a way that the already formed fleece is not treated, but the staple fibers, e.g.

im Luftschacht unmittelbar vor dem Ablegen zum Vlies.in the air shaft immediately before being placed on the fleece.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß auf erfindungsgemäße Weise behandelte Vliese sich ohne Nadelbruch auch sehr dicht vernadeln lassen, ohne daß es zu einer Schädigung kommt. Faserstaub tritt nicht auf. es sind auch kaum Nadelstraßen zu sehen.It has surprisingly been found that treated in the manner according to the invention Nonwovens can also be needled very tightly without breaking the needle, without becoming one Damage is coming. Fiber dust does not occur. there are also hardly any coniferous streets see.

Als Gleitmittel können für die Zwecke der Erfindung alle geeigneten Substanzen verwendet werden, die über die Eigenschaft verfügen, die verwendeten Fasern gleitfähig zu machen. Als Beispiel seien genannt anionaktive Produkte wie Fettalkoholsulfonate, Alkylsulfate, nichtionogene Produkte, Mineralöle und Hydrophobierungsmittel wie Silikonkombinationen. Diesen Substanzen können auch andere Stoffe zugegeben werden. Dies bietet die Möglichkeit, die Eigenschaften der Spinnvliese in mannigfacher Weise zu verbessern. So kann man beispielaweise den Gleitmitteln antistatisch oder flammhemmend wirkende Stoffe oder dgl. zusetzen.All suitable lubricants can be used as lubricants for the purposes of the invention Substances are used that have the property used To make fibers slippery. An example is anion-active products such as Fatty alcohol sulfonates, alkyl sulfates, non-ionic products, mineral oils and water repellants like silicone combinations. Other substances can also be added to these substances will. This offers the possibility of the properties of the spunbonded fabrics in manifold Way to improve. For example, the lubricants can be antistatic or Add flame-retardant substances or the like.

Die Ausführung des Vernadelns kann, wie bereits ausgeführt, in an sich bekannter Weise erfolgen. Man kann beispielweise etwa 100 Einstiche pro cm2 ausführen.As already stated, the needling can be carried out in at be done in a known manner. For example, about 100 punctures per cm2 carry out.

Gegebenenfalls kann der Nadelungsprozeß auch in mehreren Stufen, beispielsweise 4 Stufen, ausgeführt werden, 50 daß man in dem genannten Fall etwa 400 Einstiche pro cm2 erhält.If necessary, the needling process can also take place in several stages, for example 4 steps, to be carried out 50 that in the case mentioned, about 400 punctures are made per cm2.

Die Erfindung ist anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert: Beispiel 1 Ein Spinnylies aus 1,7 den Polyamid (Endlosfasern) mit einem qm-Gewicht von ca. 770 g wurde mit einer Emulsion imprägniert, die 1% Paraffinöl und einen nichtionogenen Emulgator enthielt. Der Auftrag an Paraffinöl betrug ca. 1,5%. Das Vlies wurde mit 2 800 Einstichen pro cm vernadelt; Nadeln 15 x 18 x 42 x 3 closed barb. Es brach keine Nadel. Das Vlies besaß eine Reißfestigkeit von 220 bzw. 130 kp in Längs- bzw. Querrichtung. Die Bruchdehnung betrug 100 bzw. 120%. Das Vlies zeigte eine glatte Oberfläche.The invention is explained in more detail on the basis of the following exemplary embodiments explained: Example 1 A spinnylies made of 1.7 denier polyamide (continuous fibers) with a square meter weight of approx. 770 g was impregnated with an emulsion containing 1% paraffin oil and a nonionic emulsifier. The application of paraffin oil was approx. 1.5%. The fleece was needled with 2,800 punctures per cm; Needles 15 x 18 x 42 x 3 closed barb. No needle broke. The fleece had a tear strength of 220 or 130 kp in the longitudinal or transverse direction. The elongation at break was 100 or 120%. The fleece showed a smooth surface.

Zum Nachweis des durch die Erfindung erzielten technischen Fortschrittes wurde zum Vergleich ein Spinnvlies aus 1,9 den Polyamid, qm-Gewicht ca. 800 g, mit 425 Einstichen pro cm2 wie oben, jedoch ohne die erfindungsgemäße Vorbehandlung, vernadelt. Bei diesem Arbeitsgang brachen viele Nadeln. Das Vlies war stark beschädigt. Es wies nur eine Reißfestigkeit von 14 kp in Längsrichtung und 10 kp in Querrichtung auf (gemessen an 5 cm breiten Streifen). Die Bruchdehnung betrug 26 bzw. 41%. Die Oberfläche des Vlieses war stark aufgerauht.To prove the technical progress achieved by the invention For comparison, a spunbond made of 1.9 denier polyamide, weight approx. 800 g square meter, was used 425 punctures per cm2 as above, but without the pretreatment according to the invention, needled. Many needles broke during this operation. The fleece was badly damaged. It had a tear strength of only 14 kp in the longitudinal direction and 10 kp in the transverse direction on (measured on 5 cm wide strips). The elongation at break was 26 and 41%, respectively. the The surface of the fleece was heavily roughened.

Beispiel 2 Ein Spinnvlies aus 1,9 den Polyamid mit einem qm-Gewicht von ca. 635 g wurde mit einer kationaktiven Emulsion imprägniert, die 1% eines Fettsäureamids enthielt, und getrocknet. Der Auftrag betrug 1%.Example 2 A spunbond made of 1.9 denier polyamide with a square meter weight of about 635 g was impregnated with a cationic emulsion containing 1% of a fatty acid amide contained, and dried. The order was 1%.

Es wurde dann mit 800 Einstichen pro cm2 (4 Passagen je 200 Einstiche) vernadelt. Die Nadeln waren die' in Beispiel 1 angegebenen. Die ReiSfestigkeit des erhaltenen vernadelten Vlieses betrug längs 100 kp und quer 62 kpo Die Bruchdehnung lag bei 96 bzw.It was then carried out with 800 punctures per cm2 (4 passages each 200 punctures) needled. The needles were those given in Example 1. The tensile strength of the The needle-punched nonwoven obtained was 100 kp across and 62 kp across. The elongation at break was 96 or

110%.110%.

Beispiel 3 Ein Spinnvlies aus 1,9 den Polyamid mit einem qm-Gewicht von ca. 370 g wurde mit einer Mischung besprüht, die aus einem Paraffinöl und 1.2.2-Trifluortrichloräthan bestand. Der Auftrag an Paraffinöl betrug etwa 1%. Das Vlies wurde dann dubliert, wobei die besprühten Seiten außen lagen. Es wurde in 4 Passagen mit je 2 200 Einstichen pro cm vernadelt, wobei die in Beispiel 1 näher angegebenen Nadeln verwendet wurden. Die Reißfestigkeit des Vlieses betrug längs 170 kp, quer 140 kp, die Bruchdehnung in beiden Fällen 110%.Example 3 A spunbond made of 1.9 denier polyamide with a square meter weight 370 g was sprayed with a mixture consisting of a paraffin oil and 1.2.2-trifluorotrichloroethane duration. The application of paraffin oil was about 1%. The fleece was then doubled, with the sprayed sides on the outside. It was made in 4 passages with 2,200 punctures each needled per cm, the needles specified in Example 1 were used. The tear strength of the fleece was 170 kp longitudinally and 140 kp transversely, the elongation at break in both cases 110%.

Bispiel 4 Ein Vlies aus 18 den Polyamid von ca. 800 g/qm wurde mit 400 Einstichen pro cm2 vernadelt (4 Passagen Je 100 Einstiche). Nadel: 15 x 18 x 36 x 3 closed barb no kick up smooth. Das Vlies wurde durch diese Behandlung stark beschädigt. Es bestand nur noch aus kurzen Fasern und ließ sich leicht zerpflü6ken. Beiden letzten beiden Passagen erfuhr es eine große Zunahme in Längs- und Querrichtung, so daß es nur noch 200 g/qm wog. Zum Vergleich wurde das selbe Vlies mit dem in Beispiel 1 angegebenen Imprägnierungsmittel behandelt. Es wurde dann auf die gleiche Weise genadelt wie das unbehandelte Vlies. Das Endprodukt schrumpfte etwas, so daß es 1140 g/qm wog. Es stellte ein sehr festes Vlies dar.Example 4 A nonwoven made of 18 denier polyamide of approx. 800 g / m² was used with 400 punctures per cm2 needled (4 passages each 100 punctures). Needle: 15 x 18 x 36 x 3 closed barb no kick up smooth. The fleece was through this Treatment badly damaged. It consisted only of short fibers and could be easily tear apart. In the last two passages it experienced a great increase lengthways and crossways so that it weighed only 200 g / m². For comparison was the same fleece treated with the impregnation agent specified in Example 1. It was then needled in the same way as the untreated fleece. The end product shrunk a little so that it weighed 1140 g / m². It was a very strong fleece.

Beispiel 5 Ein Spinnvlies aus 77 den Polyamid mit einem qm-Gewicht von ca. 390 g wurde mit einer Mischung aus gleichen Teilen Paraffinöl und 1.2.2-rifluortrichloräthan besprüht. Die Gewtohtszunahme betrug etwa 1,2%. Beim Besprühen lag das Vlies auf einem Saugasten. Das Gleitmittel drang teilweise tiefer in das Vlies ein. Es wurde eo dubliert, daß die bespruhten Seiten nach außen zeigten, und in zwei Passagen vernadelt. Nadeln wie in Beispiel 4. Die Reißfestigkeit des Vlieses betrug in Längsrichtung 140 kp und in Querrichtung 120 kp. Die Bruchdehnung lag bei 150 bzw. 160%.Example 5 A spunbonded nonwoven made of 77 denier polyamide with a square meter weight of about 390 g was treated with a mixture of equal parts of paraffin oil and 1.2.2-rifluorotrichloroethane sprayed. The weight gain was about 1.2%. When spraying, the fleece lay on a suction line. Some of the lubricant penetrated deeper into the fleece. It was eo duplicated so that the sprayed sides faced outwards, and in two passages needled. Needles as in Example 4. The tear strength of the fleece was in the longitudinal direction 140 kp and in the transverse direction 120 kp. The elongation at break was 150 and 160%, respectively.

Zum Vergleich wurde das gleiche Vlies ohne erfindungsgemäße Vorbehandlung mit 2 x 100 Einstichen pro cm2 vernadelt. Infolge einer Längen-und Breitenzunahme wog es nach dem Nadeln nur noch ca. 525 g/m2. Die Reißfestigkeit betrug 1,4 kp in Längs- und Querrichtung, die Bruchdehnung lag bei 28% bzw. 20% Die Hubfrequenz der Nadelmaschine betrug in allen Beispielen 800 pro Minute. Die Einstichtiefe war 12 mm.For comparison, the same fleece was used without pretreatment according to the invention needled with 2 x 100 punctures per cm2. As a result of an increase in length and width After needling it weighed only approx. 525 g / m2. The tear strength was 1.4 kp in Longitudinal and transverse directions, the elongation at break was 28% and 20% respectively The needling machine was 800 per minute in all examples. The puncture depth was 12 mm.

Claims

9 method for consolidating spunbonded nonwovens, characterized in that that the spunbonded nonwovens or the threads that build them up are treated with a lubricant and then needled the spunbonded nonwovens in a manner known per se.

2) Method according to claim 1, characterized in that the Treatment of the spunbonded nonwovens with the lubricant by impregnation or spraying undertakes.

3) Process according to claim 1 and 2, characterized in that one anion-active as lubricants Products used0

4) Procedure according to Claims 1 and 2, characterized in that the lubricant used is non-ionic Products, especially fatty alcohol polyglycol ethers, are used.

5) Process according to claim 1 and 2, characterized in that one Cation-active products are used as lubricants

6) Method according to claim 1 to 6, characterized in that the lubricants contain additives, in particular antistatic agents contain.

7) Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the threads are treated with the lubricant prior to the formation of the fleece treated and preferably immediately following the spinning process.