DE1949170A1

DE1949170A1 - Synthetisches Verbundfilament und daraus herzustellendes Bahnmaterial

Info

Publication number: DE1949170A1
Application number: DE19691949170
Authority: DE
Inventors: Keiichi Ashida; Toyohiko Hikota; Shunji Mizuguchi; Miyoshi Okamoto; Koji Watanabe
Original assignee: Toyo Rayon Co Ltd
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1969-09-29
Publication date: 1970-04-23
Also published as: DE1949170C3; FR2019251A1; CA937017A; NL151747B; NL6914744A; DE1949170B2; GB1245078A; CH506636A

Description

Γ·ρΙ. 'ng. Heinz Lesser. Po!->ntan*,)lt D 8 München 81, Cosimastrafee 81 · Telefon: (0811) 48 38 20

■ Toyo Rayon Company Limited L 8847

2 Nihonbahei Muromachi 2-chome L/to

Chuo-ku, Tokyo, Japan 29. 9 69

Synthetisches Verbundfilament und daraus herzustellendes Bahnmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein synthetisches Verbundfilament und auf ein aus solchen Filamenten herzustellendes Bahnmaterial, insbesondere betrifft sie synthetische Verbundfilamente, die aus einer Mehrzahl mikrofeiner Filamentkomponenten (Inselfasern) in paralleler Anordnung zueinander und aus einer Bindemittelkomponente bestehen, welche die Inselfasern zu einem Verbundfilamentkörper verei nt.

E.8 sind bereits eine ganze Reihe von aus zwei oder mehr Kunststoffpolymeren bestehenden, synthetischen Verbundfilamenten bekannt, beispielsweise

1) miechgesponnene Filamente, die durch Spinnen einer Mischung aus zwei oder mehreren Kunststoffpolymeren, von welchen eines in dem anderen gelöst oder dispergiert sein kann, erzeugt werden;

2) Verbundfilamente bimelallischer Anordnung, bei welchen zwei oder mehr Polymerp entlang der Längsachse des Filaments aneinander anliegen;

3) echichtenförmige Verbundfilamente, bei welchen zwei oder mehr Polymer-Schichten in Bandform oder flacher Form schichtenweiee verbunden sind;

4) *og. "Kern-im-Mantel"-Verbundfilamente, bei welchen eine

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oder mehrere Kern-Komponenten in einer Mantelkomponente eingebettet sind;

5) modifizierte "Kern-im-Mantel"-Verbundfilamente, bei welchen eine oder mehrere flache Kernkomponenten parallel zueinander in einer Mantelkomponente eingebettet sind;

6) "Mehrfachkern-im-Mantel"-Verbundfilamente, bei welchen eine Mehrzahl von Kernkomponenten in einer Mantelkomponente eingebettet sind.

Die Ineelfasern aufweisenden Verbundfilamente können in die letztgenannte Gruppe eingereiht werden.

Im Querschnitt betrachtet sind bei einem Verbundfilament des Inseltyps eine Mehrzahl mikrofeiner, keine flache Form aufweisender Filamentkern-Komponenten (Inselfasern) mit Abstand voneinander in eine Mantelkomponente eingebettet, welche gegenüber den Kernkomponenten als Bindemittel wirkt; die Beziehung der Kernkomponenten gegenüber der Mantelkomponente könnte man mit dem Bild einer Vielzahl von in einem Meer verstreut liegender Inseln veranschaulichen Bei dieser Art von Verbundfilamenten erstrecken sich die Inselkomponenten in Längsrichtung des Verbundfilamentes parallel zueinander und bilden somit eine Vielzahl mikrofeiner Mehrfachfilamente, während die Mantelkomponente die Zwischenräume zwischen den Inseln ausfüllt und so die mikrofeinen Filamente zu einem Verbundfilamentkörper verbindet, welche sich in Richtung der Längsachse des Verbundfilamentes endlos erstrecken.

In der Praxis können die mikrofeinen Filamentbündel der zur Erzeugung wertvoller Bahnmaterialien geeigneten Inselkomponenten bei einem Verbundfilament des Inseltyps, wie bekannt, durch Herauslösen

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der Mantelkomponente mit einem diese lösenden Lösungsmittel gewonnen werden. Weiterhin ist es bereits bekannt, daß das Herauslösen nach Verarbeiten der Verbundfilamente in eine gewünschte Form erfolgen kann, wie beispielsweise zu Garn, Gewirken und Geweben, zu Bahnen, Matten, ungewebten Stoffen und anderen textlien Materialien.

Werden die Verbundfilamente oder die vorerwähnten Erzeugnisse zur Gewinnung der mikrofeinen Filamentbündel diesem Lösevorgang unterworfen, dann sollte die Mantelkomponente zweckmäßig folgende Voraussetzungen erfüllen:
a}- niedrige Kosten,

b) leichte Löslichkeit,

c) leichte Fähigkeit zur Bildung des Verbundfilamentes und

d) leichte Verarbeitbarkeit des resultierenden Verbundfilamentes, wie beispielsweise Verspinnen zu Garn, Stricken, Weben und Verarbeiten zu ungewebtem Material.

Im allgemeinen eignen sich Styrol-Polymere als Mantelkomponente, welche den vorerwähnten Erfordernissen genügt, weil die Styrol-Polymere sich leicht durch relativ billige Lösungsmittel lösen lassen, wie Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xyloljchlorierte Kohlenstoffe, wie Kohlenstoff-Tetrachlorid; Dimethylazetamid, Dimethylsulfoxyd und Dimethylformamid. Bei dem Lösen der Mantelkomponente durch ein Lösungsmittel ist es erforderlich, daß die Inselkomponentendes Verbundfilamentes durch das Lösungsmittel auf keinen Fall gelöst werden.

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Wie vorbeschrieben, eignen sich Styrol-Polymere zur Bildung der Verbundfilamente des Iriseltyps, jedoch weist ein ein Styrol-Polymer enthaltendes Verbundfilament die folgenden Nachteile auf:

1) Beim Herstellen des Verbundfilamentes:

a) hohe Flüsigkeit, welche bewirkt, daß das Endfilament nicht einheitlich ist,

b) aufgrund seiner hohen elektrostatischen Aufladung schwieriges Bündeln beim Abziehendes resultierenden Filamentes,

c) geringe Dehnbarkeit und damit verringerte Verarbeitbarkeit,

d) hohe Wasserabstoßung, die ein Anhaften öliger oder anderer wässriger Lösungen schwierig macht;

2) · bei dem resultierenden Verbundfilament:

a) sehr spröde und damit leicht brüchig,

b) hoher Reibungswiderstand,

c) geringe Biegefestigkeit;

3) beim Verarbeiten des resultierenden Verbundfilamentes:

a) schwieriges öffnen der Fasern,

b) leichtes Auftreten unerwünschter Pillingbildung beim Kardieren,

c) unerwünschte, übermäßige Bauschigkeit des resultierenden Faservlieses,

d) uneinheitliche Dichteverteilung des resultierenden Faservlieses,

e) häufiges Nadelbrechen beim Nadelstanzen,

f) geringer Wirkungsgrad beim Nadelstanzen,

g) eine Bahn hoher Dichte ist nur schwer zu erhalten,

h) leichtes Auftreten unerwünschter Knitter stellen beim Abbiegen,

i) schnelle Wanderung der Schlichtlösung beim Trocknungsvorgang,

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j) nur geringfügiges Eindringen der Schlichtlösung in die

Filamentbündel, und 4) bei den Endprodukten:

a) leichtes Entstehen unerwünschter Knick- oder Druckstellen,

b) leichtes Entstehen unerwünschter Knitterstellen,

c) geringe Dichte und

d) unerwünschte harte Griffigkeit.

Ein Verbundfilament des Inseltyps, welches eine Mantelkomponente aus Styrol-Polymeren aufweist, neigt aufgrund der vorbeschriebenen Nachteile dazu, daß es häufig bricht und sich von der Mantelkomponente trennt, wobei die Inselfasern während der Weiterverarbeitung in ■ tar kern Maße eine Pillin gbildung begünstigen; das Verbundfilament weist einen unerwünschten harten Griff und ungenügende Ausgleichsfähigkeit bei Deformation auf. Insbesondere beim Herstellen eines ungewebten Stoffes aus einem Faservlies von Verbundfilamenten mit Hilfe des Nadelstanzvorganges erzeugen die äußeren Abschnitte der Ineelkomponenten, die exponiert außerhalb des Verbundfilamentes liegen und zu feinen Fasern gestanzt wurden, eine Vielzahl von Nissen, die die Bildung eines uneinheitlichen Faservlieses zur Folge haben und zu einem Brechen der Nadel führen, weil die Niesen vom Widerhaken der Nadel erfaßt werden. Darüber hinaus ist die Bewegungsfreiheit des einzelnen Verbundfilamentes im Faservlies durch die Wirkung des Nadelstanzens in großem Maße beeinträchtigt und führt zu einem Brechen des Verbundfilamentes aufgrund des hohen Reibungewiderstandes und seiner Sprödigkeit. Aus diesem Grunde läßt eich mit den bekannten , Styrol-Polymere enthaltenden Verbundfilamenten des Inseltype kein hochqualitatives Erzeugnis herstellen.

Inabesondere in den Fällen, in denen da* Faservlies von beiden Seiten

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nadelgestanzt wird, weisen die derart nadelgestanzten Erzeugnisse oft eine Struktur auf, bei welcher die Oberflächenschichten sehr dicht, die Innenschicht jedoch sehr locker ist. Eine derartige, bei einem nadelgestanzten Faservlies auftretende Struktur ist als "Wellbrett-Struktur" (corrugated board structure) bekannt geworden, ' bei welcher eine hohle Innenschicht von zwei steifen Außenschichten abgeschlossen wird. Ein eine derartige Struktur aufweisender, ungewebter»Stoff erhält oft bei Umbiegen oder Berühren desselben unansehnliche Druckstellen, wobei sich darüber hinaus die darin vorhandenen Schichten leicht ablösen.

Wird ein eine derartige Struktur aufweisender, ungewebter Stoff einer Behandlung mit einer Haftflüssigkeit unterworfen, so verstärken sich die im Stoff entstandenen Druckstellen und setzen sich unauslöschlich fest. Aus diesem Grunde konnten bislang aus den herkömmlichen, Styrol-Polymer enthaltenden Verbundfilamenten keine einheitlichen und hochqualitativen Bahnenmaterialien hergestellt werden. Gleichermaßen war es nicht möglich, aus derartigen bekannten Verbundfilamenten einheitliches Garn herzustellen, da die Verbundfilamente während des Kardierens zur Pillingbildung neigten.

Da das Verbundfilament des Inseltyps, welches als Mantelkomponente ein Styrol-Polymer enthält, im allgemeinen wasserabstoßend ist, haftet es an hydrophilen Polymeren nicht zufriedenstellend an. Es ist daher schwierig, die Verbundfilament-Erzeugnis se mit einem hydrophilen Schlichtmittel zufriedenstellend zu schlichten, wie beispielsweise mit Stärke, RsIyvinylalkohol, Karboxymethyl-Cellulose od. dgl. Im allgemeinen haften derartige Schlichtmittel an den Verbundfilament-Erzeugnissen durch Eintauchen, Imprägnieren, Besprühen oder Beschichten mit einer wässrigen Lösung des Schlichtmittels und an-

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schließendem Trocknen an. In der Trocknungestufe wandert die wässrige Lösung, wie vorbeschrieben, leicht von innen zur Oberfläche unter Verdunstung von Wasser. Daher ist die Verteilung des Schlichtmittel in den Erzeugnissen nicht gleichmäßig, d.h. sie ist in den Oberflächenschichten in sehr starkem, in der Innenschicht jedoch nur in geringem MaQe vorhanden. Diese uneinheitliche Verteilung des Schlichtmittels hat die Bildung der unerwünschten Knickstellen zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein synthetisches Verbundfilament des Inseltyps zur Verfügung zu stellen, welches sich mit hohem Wirkungsgrad erzeugen läßt und zur Weiterverarbeitung zu Bahnerzeugnissen geeignet ist. Das synthetische Verbundfilament soll eine große Zähigkeit, geringen Reibungswider stand" und hohe Biegefestigkeit aufweisen. Das erfindungsgemäße synthetische Verbundfilament soll sich leicht zu Bahnerzeugnissen weiterverarbeiten lassen, wobei die Mantelkomponente durch ein geeignetes Lösungsmittel leicht herauslösbar sein soll. Schließlich soll ein synthetisches Verbundfilament und ein daraus herzustellendes Bahnerzeugnis eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen die Bildung von Druck- oder Knitterstellen sowie eine gleichmäßige Dichte aufweisen und mit einem gewünschten Griff ausgerüstet sein.

Das erfindungsgemäße synthetische Verbundfilament des Inseltyps weist eine Mantelkomponente aus mindestens einem Styrol-Polymer und mindestens einetnPolyalkylen-Glykol oder dessen Derivaten auf. Ee ist bekannt, daß Nylon-6-Faser-Erzeugnisse, die Polyalkylen-Glykol aufweisen, zur Herstellung eines antistatischen Fasererzeugnieees geeignet sind. Ein Styrol-Filament, welches Polyalkylen-Glykol oder dessen Derivate enthält, stellt jedoch ein neuartiges

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Erzeugnis dar. Das Styrolpolymer kann aus Polystyrol, aus dessen Derivat-Polymeren, wie PoIy-O -Methylstyrol, polyhalongenisiertem Styrol, aus diesen Kopolymeren und solchen Gemischen bestehen.

Diese Polymere können steriospezifische Polymere sein bzw. Polymere, die irgendeinen Weichmacher enthalten , bzw. Gemische von Polymeren, die einen entsprechend unterschiedlichen Polymerisationsgrad aufweisen oder Polymere mit druckunempfindlichen Eigenschaften sein, wie beispielsweise solche, die einen geringen Anteil· an Polybutadien enthalten. Polyalkylen-Glykol oder seine Derivate können aus den nachstehend aufgeführten Verbindungen ausgewählt werden: Polyalkylen-Glykole der Formel HO(R' O) H,

wobei R' für eine Alkylgruppe von zwei bis vier Kohlenstoffatomen steht, wie beispielsweise Polyäthylen-Glykol, Polypropylen-Glykol und Polybutylen-Glykol und Derivate von Polyalkylen-Glykol:

Alkylphenol-Äther R-'

Alkyl-Äther R-

t* "I IJ.

/C H O) H Alkyl-Amine RN<T

Alkyl-Amide RCON<f

(C₂H₄O)_nH

Alkylthioäther · _24n

Phosphorester RPO„H(C₀H .O) H

^r 4 2 4 η ■

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^RO<^C2^H4<V

PO„Na

Fettsäuren-Amide RCONH-(C-H₁₁O) H 2 4 η

RCO(OC₀H.) NH(C₀H^O) H ^x 2 4'm ^v 2 4 'n

RCO(OC₀H.)
^x 2 4'm

Pluronic s-Derivate HO(C₂H₄O)_n - (

CH

Alkyläther-Schwefelsäure-Ester R-(OC-H.) OSO H^Ta) Z 4 η 5

Alkyiphenyläther-Schwefelsäure-Este r

(OC₀H.) OSO-Na(H) L 4 η 3

Polyseife

H(C₀H.O) (CHCH₀O) N Z 4 η ! Zm,

CH,

CH-CH, N(OCH₀CH) (OH.C₀) H 2 ι m 4 2η

CH,

H(C_OH„©) (CHCH₀O) N ι 2 4 η j 2 m

CH, N(OCH₀CH) (OH.C₀) H 2 ι m 4 2η

-CH,

Blückkopolymere aus Äthylen-Glykol und Propylen-Glykol

HO(R₁O)
1 m

(R-

-O)

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Block-Kopolymere aus Oolyalkylen-Glykol und Polyäther oder Polyamiden

^NH-R-C O)jNH- (C 3H₄O)_nC H_e -NHC Oj

4(NH-R-COUNH-C-H₀-(C-H-O) -

Polyalkylen-Glykole oder deren Derivate eines Molekulargewichtes von 5000 bis 600 000 , vorzugsweise zwischen 5000 und 100 000 eignen sich für das erfindungsgemäße Verbundfilament.

Die Herstellung von Polyalkylen-Glykol oder seinen Derivaten eines Molekulargewichtes von mehr als 600 000 ist insbesondere dann eehrschwierig, wenn auf niedrige Kosten Wert gelegt wird.

Die Inselkomponente im Verbundfilament nach der Erfindung kann aus folgenden Stoffen herstellt «ein. Polyester, wie Polyäthylen-Terephthalate Polybutylenterephthalat und Polyoxyäthylenbenzoat" seinen Kopolymeren, wie beispielsweise Kopolymere mit Isophthalat, Phthalat, Adipat, Sebacinsäureester-Diäthylen-Glykolat oder Polyäthylen-Glykolat, die Mischpolymere Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 12, Polyamide einschließlich der Zyklohexan-Gruppe, Polyamide einschließlich Isophthalsäure, Phthalsäure oder Terephthalsäure oder diese Kopolymere oder Gemische, Polyamidäther, Polypropylen, Polyäthylen; vorzugsweise Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat und seine Kopolymere sind als Inselkomponente des Verbundfilamentes besonders geeignet. Polypropylen, Polyäthylen und Nylon 12 lausen sich ebenfalls hierfür verwenden. Die Polyalkylen-Glykole können als Bestandteil der Inselkomponente eingemiecht werden.

Mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Verfahrens lassen sich die Polyalkylen-Glykole mit Polyolefinen mischen.

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Um eine Vermischung von Polystyrol mit Polyäthylen-Glykol durchzuführen, können folgende Mischverfahren zur Anwendung gelangen:

1) Polyäthylen-Glykol wird in einem Polymerisationsvorgang von Polystyrol zugefügt,

2) Polyäthylen-Glykol wird geschmolzenem Polystyrol zugefügt, gleichmäßig mit diesem vermischt, und das Gemisch wird dann zur Herstellung von Polymer-Granulat extrudiert,

3) Polystyrol-Granulat wird mit Polyäthylen-Glykol beschichtet, um dadurch beide Polymere zu vermischen, und das beschichtete Gemisch wird einem Schmelzspinnen unterworfen, und

4) Polyäthylen-Glykol und Polystyrol werden getrennt geschmolzen, die geschmolzenen Polymere werden gemischt und dieses Gemisch wird anschließend einem Schmelzspinnen unterworfen.

Von den oben aufgeführten Verfahren eignen sich die Verfahren 2) und 3) besonders zur Erzielung der günstigsten Mischbedingungen.

PoilyalkylenGlykbl soll zweckmäßigerweise in einem Prozentsatz von 0, 5 - 10 %, bezogen auf das Gewicht der Mantelkomponente in dieser enthalten sein.

Ist der Gehalt an Polyalkylen-Glykol geringer als 0, 5 %, so ist der Wirkungsgrad nicht befriedigend; bei einem Prozentsatz, der 10 % übersteigt, wird die Spinnbarkeit des Polymer gemisches unerwünscht beeinträchtigt. Um insbesondere zu verhindern, daß die Arbeitswalze während des Spinn- und Streckvorganges beschmutzt wird, sollte der Gehalt an Polyäthylen-Glykol nicht höher sein'als 5 % des Gewichtes des Verbundfilamentes. ■<

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Die Erfiniung wird nachstehend an Hand mehrerer, in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeiepiele näher beschrieben. Es zeigt:

Fig· IA bis IG Querschnitte durch mehrere Ausführungsformen

des erfindun ge gemäßen Verbundfilamentes,

Fig. 2A einen Teil-Querschnitt einer Au sfüh rungs form

des erfindungsgemäßen Verbundfilamentes,

Fig. 2B eine Seitenansicht einer weiteren Aueführungs

form des erfindungsgemäßen Verbundfilamentes,

Fig. 3 einen Querschnitt mit einer Darstellung der

B-Komponente in vergrößertem Maßstab einer Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform

einer Spinndüse zum Spinnen des erfindungsgemäßen Verbundfilamentes,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht einer Ausführungs

form des erfindungsgemäßen Bahnmaterials.

Aue den Fig. IA bis IG ist erkennbar, daß eine Vielzahl von Inselfasern 1 in einer Mantelkomponente 2 eingebettet sind. Die Fig. IA zeigt ein typisches Verbundfilament des Inseltyps, bei welchem die In se !komponenten 1 in bestimmter Ordnung innerhalb der Mantelkomponente 2 angeordnet sind. Fig. IB zeigt ein modifiziertes Verbundfilament, bei dem einige der Inselkomponenten 1 an der Außenfläche des Verbundfilamentes sichtbar sind. Aus Fig. IC ist eine Aueführungsform des Verbundfilamentes ersichtlich, bei der eine Vielzahl sehr feiner Inselkomponenten 1 in der Mantelkomponente 2 verteilt sind.

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Das Verbundfilament gemäß der Fig. ID ist so gestaltet, daß zwei oder mehr Inselkomponenten zu einem Filamentkörper vereinigt entlang der Längsachse des Verbundfilamentes ausgerichtet sind. Fig. IE zeigt «in Verbundfilament, dessen Inselkomponenten blütenartig angeordnet sind. Fig. IF zeigt ein modifiziertes Verbundfilament mit einem entlang der Längsachse verlaufenden Hohlraum. Aus Fig. IG ist schließlich ein Verbundfilament erkennbar, welches im Querschnitt dreieckförmig gestaltet ist. Das erfindungsgemäße Verbundfilament kann jede beliebige Querschnittsform aufweisen, wie beispielsweise eine T- oder Y-Form.

Die Verteilung der Inselkomponenten kann, im Querschnitt; gesehen, gleichmäßig oder ungleichmäßig sein, eine gleichmäßige Verteilung ist jedoch zweckmäßiger, um das mikrofeine Faserbündel mit hohem Wirkungsgrad erzeugen zu können. Die Anordnung der Inselkomponenten kann, im Querschnitt gesehen, entweder eine sog. ρ-Anordnung sein, bei welcher die Inselkomponenten entlang der Umfangsfläche des Verbundfilamentes in einer einzigen Kreisbahn angeordnet sind, die Inselkomponenten können aber auch in einer sog. o(-Anordnung verteilt sein, bei welcher eine oder mehrere Inselkomponenten von den gemäß der ß-Anordnung verteilten Inee!komponenten umgeben sind. Nach der Erfindung ist die <^-Anordnung vorteilhafter im Hinblick auf die Erzielung weicherer Bahnerzeugnisse.

In Fig. IA sind mikrofeine Fas er-Inselkomponenten 1 voneinander getrennt in der Mantelkomponente 2 entlang der Längsachse des Verbundfilamentes in paralleler Ausrichtung angeordnet. In Fig. 2B liegen die an der Außenseite des Verbundfilamentes angeordneten Inselkomponenten 1 an der Umfangefläche de β Verbundfilamentes offen sichtbar und erstrecken sich getrennt und parallel in Richtung der

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- 14 Längsachse des Verbundfilamentes.

Aue Fig. 3 ist erkennbar, daß die Mantelkomponente, die die Inselkomponente 1 einschließt, Polyalkylen-Glykol oder dessen Derivate 2b und Polystyrol 2a enthält. Da Polyalkylen-Glykol in Polystyrol nicht löslich ist, ist Polyalkylen-Glykol in der Polystyrol-Phase in feinen Teilchen dispergiert. Die dispergieren Polyalkylen-Glykol-Teilchen sind in Längsrichtung des Verbundfilamentes nicht fortlaufend verteilt, um so so von den Inselkomponenten zu unterscheiden.

Es ist vorteilhaft, einige Prozent Polyäther oder dessen Derivate zuzugeben, um das erfindungsgemäße Filament zu verbessern. Sollten sich in einem solchen Fall beim Spinnvorgang irgendwelche Nachteile ergeben, wie beispielsweise ein Ablösen oder ein Brechen des gesponnenen Filamentes, dann ist es zweckmäßig, diese vorerwähnten Nachteile durch entsprechendesAnpass'en der Spinnbedingungen, wie beispielsweise durch Wahl des Polymers, des Polymerisationsgrades, der Extrudiergeschwindigkeit, der Temperatur und der Aufspulgeschwindigkeit auszugleichen.

Wird das Polymer in Granulatform zum Schmelzspinnen bei hoher Temperatur verwendet, so ist es vorteilhaft, das Polymergranulat im Vakuum bei einer Temperatur unter dein Piastizierpunkt des Polymers zu trocknen. Bei einem derartigen Trocknen ist es erforderlich, das Polymer granulat vor einer Berührung mit Wasser, Sauerstoff oder Luft zu schützen, um zu verhindern, daß die Etherbindung im Polyäther zerfällt. Um dem vorzubeugen, ist es gegebenenfalls zweckmäßig, einen geringen Zusatz eines Stabilisators, wie beispielsweise eines ' Antioxydationsmittels, hinzuzufügen. Beim Schmelzspinnen des erfindungs gemäßen Verbundfilamentei ist es vorteilhaft, einen Spinnkamin vorzu-

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sehen, der die durch die Spinndüse gesponnenen Filamente auf einer bestimmten, konstanten Temperatur hält, um so die Dehnbarkeit ungestreckter Filamente, die Zähigkeit und Bruchdehnung des resultierenden Verbundfilamentes zu verbessern.

Die Feinheit und Länge des erfindungsgemäßen Verbundfilamentes können entsprechend dem Verwendungszweck des Verbundfilamentes frei gewählt werden. Im allgemeinen sollte sich die Feinheit in einer Größenordnung zwischen 1, 5 und 20 Denier, vorzugsweise zwischen 3 und 10 Denier bewegen. Die Feinheit des mikrofeinen Filamentes, welches sich aus den Inselkomponenten des Verbundfilamentes ergibt, sollte in der Größenordnung zwischen 0, 005 und 0, 5 Denier, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,2 Denier , gewählt werden. Die Anzahl der mikrofeinen Filamente, welche das Verbundfilament aufbauen, kann freigewählt werden, die Anzahl dieser Filamente sollte mindestens 6, vorzugsweise jedoch mindestens 11 betragen.

Wird die Mantelkomponente mit Hilfe einer Behandlung mit einem Lösungs mittel aus dem Verbundfilament entfernt, so ist es zweckmäßig, den Gehalt an Inselkomponenten so hoch wie möglich zu wählen, in der Praxis von 40 bis 75 Gew-% des Gewichte des Verbundfilamentes, wobei die Feinheit der Mikrofasern der Inselkomponente zwischen 0, 01 und 0, 5 Denier liegen sollte. Ist die Feinheit der Fasern-Inselkomponente niedriger als 0, 01 Denier und deren Gehalt höher als 45 %, so wird eine unerwünschte Umkehrung der Beziehung zwischen .Inselkomponente und Mantelkomponente geschaffen.

Da· Verbundfilament kann mittels einer spezifischen Spinnvorrichtung, beispielsweise mittels einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 , erzeugt werden. In Fig. 4 sind drei Arten von Spinndüsen 4, 5 und 6 in Kombination

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in einer Spinnvorrichtung 3 angeordnet. Eine Teilungswand 7 dient dem getrennten Zuführen eines Mantelkomponenten-Polymers B und eines Inselkomponenten-Polymers A zu den Spinndüsen 5 bzw. 4.

Die Spinndüsen 4 und 5 sind mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehen. Die unteren Enden der Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 4 erstrecken sich in die Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 5 hinein. Das geschmolzene Mantelkomponenten-Polymer B wird den Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 5 über einen Kanal 9 zugeführt und dann durch die Zwischenräume zwischen den unteren Enden der Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 4 ' und den oberen Enden der Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 5 geleitet. Das geschmolzene Inselkomponenten-Polymer A wird über mit den Durchtrittsöffnungen der Düse 4 in Verbindung stehende Kanäle 8 in die Durchtrittsöffnungen dieser Spinndüse eingeführt und von dort tritt das Polymer A durch die Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 5. Durch die Berührung der geschmolzenen Polymere A und B in der Spinndüse 5 bilden beide Polymere A und B einen Vexbundetrom, bei welchem das Polymer B das im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Polymer A vollständig umhüllt.

Die Spinndüse 6 lit mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen und trichterförmigen Kammern versehen, deren oberes Ende mit den unteren Enden der Durchtrittsöffnungen der Spinndüse 5 und deren unteres Ende mit den Durchtritteöffnungen der Spinndüse 6 in Verbindung steht.

Eine Mehrzahl von Verbands tr ömen der geschmolzenen Polymere A und B wird den trichterförmigen Kammern 10 durch die Durchtritteöffnungen der Spinndüse 5 zugeführt und zu einem Verbundstrom des Inseltyps vereinigt. .

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Dieser Verbundstrom dex geschmolzenen Polymere A und B bildet das Verbundfilament des Jnseltyps.

Das erfindungsgemäße Verbundfilament eignet sich zum Herstellen eines Faservlieses mit Hilfe einer bekannten Vorrichtung, wie beispielsweise einer Kardiermaschine, einer Kreuzvliesmaschine od. dgl. oder einer Bahnenformmaschine für Endlosfilamente. Das erfindungsgemäße Verbundfilament kann auch zur Bildung eines Faservlieses mit einer anderen Filamentart vermischt werden und es kann einem Nadelstanzen zur Erzeugung von Bahnmaterialien unterworfen werden, wobei die Nadeln eine größere Dicke und Länge als die für ein herkömmliches Faservlies verwendeten aufweisen. Das Verbundfilament eignet sich auch für ein Faservlies, das mit einem gewebten oder gewirkten Stoff oder einem ungewebten Stoff beschichtet ist, wobei dann das Faservlies zusammen mit der Beschichtung nadelgestanzt wird.

Das Verbundfilament nach der Erfindung ist zur Herstellung mannigfaltige Erzeugnisse, wie beispielsweise zur Erzeugung einer Unterlagenschicht für Kunstleder, zur Erzeugung von Teppichen, Filtern und Scheuertüchern mit Hilfe der nachstehend aufgeführten bekannten Verfahren geeignet:

a) Bildung des Faservlieses Herstellen des Bahnenmaterials

Herauslösen der Mantelkomponente Erzeugnis

b) Bildung des Faservlieses Herstellen des Bahnmaterials

Schlichten mit einem wasserlöslichen Polymer

Imprägnieren mit einer elastischen Polymer·^ Lösung Koagulieren des elastischen Polymere Entschlichten und Heraus-

lösen der Mantelkomponente Erzeugnis

c) Bildung de« Faservlieses Herstellen des Bahnmaterials

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-Schlichten mit einem wasserlöslichen Polymer

Herauslösen der Mantelkomponente Imprägnieren mit

einer elastischen Polymer-Lösung Koagulieren des

elastischen Polymere Entschlichten Erzeugnis

d) Bildung des Faservlieses Herstellen des Bahnmaterials

Herauslösen der Mantelkomponente Imprägnieren

mit einer elastischen Polymer-Lösung Koagulieren des

elastischen Polymere Erzeugnis

e) Bildung des Faservlieses Herstellen des Bahnmaterial β

Herauslösen der Mantelkomponente Schlichten —

Imprägnieren mit einer elastischen Polymer-Lösung —Koagu lieren des elastischen Polymers Entschlichten —

Erzeugnis.

Bei dem vorbeschriebenen bekannten Verfahren stellt das Schlichten mit einem wasserlöslichen Polymer und das Imprägnieren mit einem elastischen Polymer die wichtigsten Verfahreneechritte dar. Insbesonder der Schlichtvorgang ist, wie nachstehend näher ausgeführt wird, für die vorliegende Erfindung wesentlich.

Das erf indungs gemäße Verbundfilament enthält Polyalkylen-Glykol oder dessen Derivate, mit anderen Worten, eine hydrophile Polyäther-Verbindung.

Die Polyäther-Verbindung yermag den Reibungswiderstand und die wasserabstoßenden Eigenschaften des Verbundfilamentes sowie die Auebreitungsgeschwindigkeit der Schlichtlösung während des Trocknens zu verringern und sie vermag die Zähigkeit und insbesondere die Biegefestigkeit zu verbessern. Aus einem derartigen Verbundfilament läßt sich daher ein Faservlies mit einem hohen Wirkungegrad herstellen

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das auf einfache Art und Weise gleichförmig sogar im inneren Bereich des Vlieses nadelgestanzt werden kann. Die in dem so erhaltenen Bahnmaterial enthaltenen Verbundfilamente sind gleichmäßig miteinander verflochten, wodurch verhindert wird, daß eine Bildung unerwünschter Biege- oder Knitterstellen erfolgt. Wird das Bahnmaterial mit einer wasserlöslichen Polymerlösung geschlichtet und anschließend getrocknet, dann wandert die in dem Bahnmaterial enthaltene Schlichtlösung geringfügig von dem inneren Bereich des Bahnmaterials zur Oberfläche hin. Entsprechendes gilt für eine in das Bahnmaterial imprägnierte, elastische Polymer-Lösung oder -Emulsion, die anschließend koaguliert. Das auf diese Art und Weise erhaltene Bahnmaterial weist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Abblättern, eine hohe und gleichmäßige Dichte und einen hohen Widerstand gegenüber der Bildung von Biege- und Knitterstellen auf.

Der Schlichtvorgang und der Entschlichtungsvorgang dienen der Herbeiführung eines sehr weichen Bahnmaterials. Das für diesen Zweck zur Verwendung kommende Schlichtmittel ist im Regelfall ein wasserlösliches Polymer, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Karboxymethyl-Cellulose, Kasein, Polyvinylmethyläther, Stärke, Polyäthylenoxyd und Natriumpolyakrylat, als Schlichtmittel findet dagegen nur selten ein lösungsmittellösliches Polymer Verwendung, welches in dem zum Herauslösen der Mantelkomponente, zum Beispiel gemäß den vorbeschriebenen Verfahren b) und c), verwendeten Lösungsmittel nicht löslich ist.

Die Behandlung mit Hilfe des elastischen Polymers verleiht dem herzustellenden Bahnmaterial eine hohe AbmessungsBtabilität und eine hohe Zähigkeit sowie hohe Biegefestigkeit.

Al· für diesen Zweck geeignetes, elastisches Kunststoffpolymer kommen

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Polyurethan und Akrylnitrilbutadien-Gummi, Naturgummi, Polyvinylchlorid , Polyamide oder Polyaminosäuren in Frage.

In den Verfahren gemäß b) und c) wird ein Bahnmaterial mit einer Schlichtlösung behandelt, die Mantelkomponente wird aus dem Filament entfernt, worauf das Schlichtmittel mit kaltem oder heißem Wasser he rau s gewä sehen wird. Diese Maunahmen haben zur Folge, daß das Bahnmaterial einen hohen Weichheitsgrad und eine hohe Zähigkeit aufweist. Enthält das Verbundfilament eine Polyäther-Verbindung, die · eine hohe Affinität gegenüber dem wasserlöslichen Polymer-Schlichtmittel aufweist, so verbessert es die Verarbeitbarkeit sehr wesentlich insbesondere im Hinblick auf den Imprägniervorgang mittels der elastischen Polymerlösung oder -emulsion und im Hinblick auf den diese Lösung auepressenden Quetschvorgang; darüber hinaus verbessert es die Dimensionsstabilität des resultierenden Bahnmateial β und beschleunigt das Herauslösen der Mantelkomponente.

Aus Fig. 5 ist eine Teilansicht des nach der Erfindung erzielbaren Bahnmaterials erkennbar. Ein Bündel 1 be steht aus einer Vielzahl mikrofeiner Filamente la, Ib, lc, ld, Ie, ... In, wie sie nach Herauslösen der Mantelkomponente vorliegen. Ein derartiges Bahnmaterial weist gegenüber bekanntem, aus herkömmlichen Filamenten hergestelltem Bahnmaterial einen höheren Grad an Weichheit und Biegefestigkeit auf.

Ist das aus mikrcfeinen Filamenten bestehende Bahnmaterial mit einem elastischen Polymer, beispielsweise Polyurethan, beschichtet und handelt es sich bei der Anordnung der mikrofeinen Filamente innerhalb des Bündele um die (5-Anordnung, so haftet jedes mikrofeine Filament fest am anderen an, was zur Folge hat, daß keine Relativ-

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bewegung der einzelnen mikrofeinen Filamente möglich ist. Bei einem eineOi,-Anordnung aufweisenden Bündel haften nur die an der Umfangsfläche des Bündels angeordneten mikrofeinen Filamente am elastischen Polymer an, die im Innern des Bündels liegenden mikrofeinen Filamente werden in ihrer Bewegungsfreiheit jedoch durch das Polymer nicht gehindert. Ein derartiges Bahnmaterial zeichnet sich durch einen hohen Weichheitsgrad und hohe Biegefestigkeit aus.

Zum Herauslösen der Mantelkomponente eignen sich vorzugsweise Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, aromatische Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasee*stoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff, Dimethylazetamid, Dimethylsulfoxyd und Dimethylformamid.

Das erfindungsgemäße Verbundfilament des Inseltype, welches Polyalkylen-Glykol oder dessen Derivate enthält, weist die nachfolgenden Vorteile auf:

1) aufgrund des niedrigen Reibungswiderstandes des Filamentes ist das Nadelstanzen zur Erzeugung eines Faservlieses leicht durchzuführen;

2) das Verflechten der Filamente miteinander ist gleichmäßig,

3) im resultierenden Vlies und im Bahnmaterial tritt die sog. "Wellbrett-Struktur" (corrugated board structure) nicht auf,

4) das resultierende Vlies und das Bahnmaterial weist eine hohe Dichte auf,

5) es besteht eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Ab- bllttern des Vlieses,

6) eine Bildung von Biege- und Knitterstellen wird wirksam verhindert, und

7) die Mantelkomponente läflt eich mit einem Lösungsmittel leicht

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herauslösen.

Das Bahnmaterial nach der Erfindung ist durch folgende vorteilhafte Eigenschaften gekennzeichnet:

1) es ist sehr weich,

2) es weist eine hohe Zähigkeit und insbesondere eine hohe Biegefestigkeit auf,

3) die Oberfläche des Bahnmaterials ist weich und

4) sehr dicht.

Das erfindungsgemäße Bahnmaterial eignet sich somit als Unterlagenschicht für Kunstleder. Wird die Mantelkomponente aus dem Bahnmaterial nicht entfernt, so weist dieses Bahnmaterial gegenüber solchen aus bekannten Verbundfilamenten des Inseltyps hergestellten einen erwünschten, geschmeidigen Griff auf und' eignet sich für zahlreiche Verwendungszwecke.

Da· erfindungsgemäße Bahnmaterial kann durch entsprechende Weiterbehandlung, wie Blähen, Beschichten, Färben, Bedrucken od. dgl. einem größeren Verwendungsbereich zugänglich gemacht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Verhältniezahlen der Bestandteile jeweils als Gewichtsteile zu verstehen sind und lediglich der besseren 'Veranschaulichung dienen.

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Ausführungsbeispiel 1

Mit Hilfe einer Extrudiervorrichtung und einer Schneidvorrichtung wurde aus Polyäthylenterephthalat und 0,5 % Titandioxyd ein Polymer -Granulat für die Inselkomponente vorbereitet.

Das Polymer granulat für die Mantelkomponente wurde aus Polystyrol und 0, 5 % Polyäthylen-Glykol (bezogen auf das Gewicht von Polystyrol) eine8 Molekulargewichte von etwa 20 000 mittels einer Extrudiervorrichtung und einer Schneidvorrichtung hergestellt. Beide Polymer-Granulate wurden ausreichend getrocknet.

50 Teile des Polymergranulats für die Inselkomponente und 50 Teile des Polymergranulats für die Mantelkomponente wurden mit einer

Schmelzspinn-Vorrichtung gemäß Fig. 4 bei einer Temperatur von

285 C zur Erzeugung eines Verbundfilamentes extrudiert und die extrudierten Filamente wurden mit einer Geschwindigkeit von 1 500 m/min abgezogen.

Bei dem so entstandenen Verbundfilament betrug die Anzahl der mikrofeinen Faser-Inselkomponenten in einem Filament 16. Sein Querschnitt entsprach dem der Fig. IA. Die bislang ungestreckten Verbundfilamente wurden mittels eines Heizstiftes einer Temperatur von 78 C und einer Heizplatte einer Temperatur von 120 C bei verschiedenen Streckverhältnissen gestreckt. Zum .Vergleich wurden Verbundfilamente vorbereitet, deren Mantelkomponente lediglich aus Polystyrol bestehen.

Sowohl die erfindungsgemäßen als auch die zum Zwecke eines Vergleiche hergestellten Ve rbundfilamente wurden folgenden Prüfungen unter-.w orfen. Die Biegefestigkeit wurde mit Hilfe eines verbesserten

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"Dillmann"-Biege- und Verschleiß-Prüfgerätes unter folgenden Bedingungen bestimmt:

Gewicht 200 mg/d Drehgeschwindigkeit 60 U/min

ο Biegewinkel 60

Kreuzungswinkel der Prüfprobe 90 Temperatur 20 C

relative Feuchtigkeit 65 % (siehe Dillmann-Reyon:

Zellwolle 627 (1957))

Der Reibungskoeffizient eines Filamentes gegenüber dem anderen bei einem Kreuzungswinkel von 90 wurde mit Hilfe des Roder¹ sehen Verfahrens bestimmt, bei welchem die Proben mit 100 mg belastet und mit Geschwindigkeiten von 2 cm/min und 90 cm/min gegeneinander gerieben wurden.

In Tabelle 1 sind die Vereuchsergebnisse aufgeführt. Tabelle 1

	1	Feinheit	Bruchdehnung	Zähigkeit	Knotenfestigkeit
Probe	2	(d)	(%)	(g/d)	(g/d)
Nr.		4,08	36,2	2,52	2.49
Versuchs-	3	4,92	55,2	1,75	1.63
	4
beispiel	5	3,38	20, 1	3,27	3, 22
	6	3,37 .	11,9	3,34	3, 18
	7	3,27	9,0	3,17
Vergleichs-		3,64	29.1	2,68	2,62
beispiel	3,61	28, 1	2,71	2,64

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Dipl.-ing. Η·ίηζ Lasser. Patentanwalt D - 8 Münden 81, Cosimostrafc· 81 · Telefon: (0811) 48 38 20 1949170 - 25 -	1 ,2 3	Schiingen festigkeit (g/d)	Biegefestig keit (g/d)	Reibungskoeffizient	90 cm/min
Probe	4 5 6 7	4,78 3,18· 5,65	MOOOO MOOOO >10000 .'	2 cm/min	0, 248 0,260 0,255
Nr.	4,52 3,97 3,87	2061 3 56 478	0,262 0,260 0,277	0,250 0,250 0,229 0,234
Vereuche- beiepiel	0,377 0,378 0,319 0,304	Aus Tabelle 1 ist klar erkennbar, daß jedes Verbundfilament nach der Erfindung (Proben 1, 2 und 3) eine ausgezeichnete Biegefestigkeit und einen gewünscht niedrigen Reibungskoeffizienten bei niedriger Reibungs geschwindigkeit aufweist. Derart zufriedenstellende physikalische Eigen schaften des erfindungsgemäßen Verbundfilamentes haben zur Folge, daß die vorerwähnten Nachteile bekannter Verbundfilamente des Insel type beseitigt werden. Darüber hinaus ist es bemerkenswert, daß bei den Verbundfilamenten der Proben 1, 2 und 3 die Reibungswiderstände durch eine Änderung der Reibgeschwindigkeit nicht beeinflußt werden, während bei den Vergleichsfilamenten (Proben 4, 5, 6 und 7) die Reibungskoeffizienten bei erhöhter Reibgeschwindigkeit niedriger sind. Das Vorhandensein von Polyäthylen-GIykol in der Mantelkomponente de· erfindungegemäßen Verbundfilamentes zeichnete sich darin aus, daß die Verbundfilamente der Proben I₁ 2 und 3, die jeweils in siedendem Wasser zur Entfernung von Polyäthylen-Glykol aus dem entsprechendem Filament gekocht wurden, eine Biegefestigkeit unter 500 g/d aufwiesen,
Vergleichs- beispiel

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Ausführungsbeispiel 2

Analog zum Ausführungsbeispiel 1 wurden sowohl die erfindungsgemäßen Verbundfilamente als auch die als Vergleich dienenden Verbundfilamente vorbereitet. Die Filamente wurden auf 5 mm Länge geschnitten und mit Kräuselungen von 15 Kräuselungen/25 cm versehen.

Die so gewonnenen Stapelfasern wurden zu einem Faservlies mit Hilfe einer Kreuz-Vliesmaschine verarbeitet und jedes resultierende Vlies wurde sechsmal nadelgestanzt, um ein Bahnmaterial zu erzeugen. Das Nadelstanzen wurde bei einer Nadeltiefe von 10 mm unter Verwendung von 40 Gauge Nadeln (der Firma Torlington Co. , USA) bei

2 einer Nadeldichte von 400 Nadeln/cm durchgeführt.

Aue Tabelle 2 sind die Merkmale des resultierenden Verbundfilamentes und des aus diesem hergestellten Bahnmaterials ersichtlich.

Tabelle 2

Material

Eigenschaft

e rf indungs gemäße Vergleichsprobe Probe

Filament

Feinheit (d) Knotenfestigkeit (g/d) Schlingenfestigk. (g/d) Reibungskoeffizient

3,38 3,22 5,65 0,277

3,61 2,64 3,89 0,304

Bahn

Gewicht (g/m ) feststellbare Dichte

ίο % ^(g/cm)

Steifheitemodul (kg/cm Verdichtbarkeit (%)

Verdichtungeelaatizität {%)

700 0,11

) 1.8 26 85

700 0,08

2,2

17 75

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Aus Tabelle 2 ist klar erkennbar, daß das erfindungegemäße Verbundfilament eine höhere Festigkeit und einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als das bekannte Verbundfilament aufweist. Beim Vergleich der beiden, unter gleichen Bedingungen nadelgestanzten Bahnmaterialien zeichnete sich das erfindungsgemäße Bahnmaterial durch eine höhere feststellbare Dichte und damit durch eine erhöhte Verflechtung gegenüber dem bekannten Bahnmaterial aus. Auf dem bekannten Bahnmaterial entstanden sehr leicht unerwünschte Biege- und Knitterspuren, es wies darüber hinaus eine sog. Wellbrett-Struktur auf, welche durch dichte Außen schichten und eine lockere Innenschicht gekennzeichnet ist'

Beide Bahnmaterialien wurden mit einer wässrigen Lösung von 10 %iger Polyvinylalkohol behandelt und bei einer Temperatur von 80 C getrocknet. Bei dem bekannten Bahnmaterial wanderte die Behandlungelösung während des Trocknungsvorganges zur Außenfläche hin, was zur Folge hatte, daß das behandelte Bahnmaterial eine unerwünschte Struktur erhielt, und zwar waren die Oberflächenschichten steif, während die Innenschicht weich war und so das Entstehen von Biege- und Knitterspuren begünstigte. Das erfindungs gemäße Bahnmaterial wies demgegenüber eine ausgezeichnete gleichmäßige Struktur auf, was in einer guten Griffigkeit verbunden mit der Tatsache, daß keine Knitterepuren sichtbar waren, zum Ausdruck kam.

Mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Verfahrens konnte die Wanderung der Polyvinylalkohol-Lösung durch die Bahnmaterialien beobachtet werden. Jede Bahnmaterial-Probe wurde mittels einer Schneidvorrichtung in drei Schichten geschnitten, und zwar in eine obere Schicht, eine mittlere Schicht und eine untere Schicht. Das Gewicht des in jeder Schicht imprägnierten Polyvinylalkohole wurde durch Auswaschen mit

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- 28 heißem Wasser bestimmt.

Bei dem bekannten Bahnmaterial betrug das Gewicht des Polyvinylalkohole in der oberen Schicht 100, in der mittleren Schicht 20 und in der unteren Schicht 95. Bei dem erfindunge gemäßen Bahnmaterial betrug demgegenüber das Gewicht dee Imprägniermittele in der oberen Schicht 100, in der mittleren Schicht 95 und in der unteren Schicht 102. Diese Ergebniese verdeutlichen, daß die Verteilung des Polyvinylalkohole in dem erfindungsgemäßen Bahnenmaterial gleichmäßig, in dem bekannten Bahnmaterial jedoch uneinheitlich war.

Wenngleich die Mantelkomponente mit Trichloräthylen aus jedem der Bannmaterialien entfernt wurde, so verblieben in dem bekannten Bahnmaterial doch die entstandenen Biegespuren. Demgegenüber wies das erfindungsgemäße Bahnmaterial eine glatte Oberfläche ohne solche unerwünschten Spuren auf, ι

Jedes mit Polyvinylalkohol-Lösung behandelte Bahnmaterial wurde darüber hinaus mit einer Polyurethan-Dimethyl-Formamid- Lösung imprägniert, welche in Wasser koagulierte, dann wurden die Materialien einem Herauslösen des Lösungsmittels und einem Lösen des Polyvinylalkohole in heißem Wasser unterzogen und anschließend getrocknet. Die getrockneten Bahnmaterialien wurden gebläht. Das resultierende Bahnmaterial nach der Erfindung wies eine dem Naturleder entsprechende Struktur und Griffigkeit auf. Demgegenüber war das Aussehen und der Griff des bekannten Bahnmaterials unzulänglich, insbesondere fielen die geringe Weichheit und die zahlreichen Knitterstellen auf.

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Ausführungsbeispiel 3

Verbundfilamente des Inseltyps wurden aus einem Kopolymer aus Polyäthylenterephthalat und Isophthalat bei einem Gewichtsverhältnis von 95, 1 : 4, 9 als Mantelkomponente und aus Polystyrol und 2, 5 % Polyäthylen-Glykol eines Molekulargewichtes von 20 000 bei einem Mischverhältnis von 60 : 40 als Inselkomponente vorbereitet. Die Anzahl der in der Mantelkomponente verteilten mikrofeinen Filamente betrug 1 5.

Zum Vergleich mit der Erfindung wurden bekannte Verbundfilamente des Inseltyps mit 100 % Polystyrol als Mantelkomponente vorbereitet.

Jedes dieser Verbundfilamente wurde zu einem Faservlies und anschließend zu Bahnmaterjal verarbeitet. Das erfindungsgemäße Bahnmaterial wies eine feststellbare Dichte von 0,18 g/cm auf, die Verbundfilamente waren auch in der Mittelschicht gleichmäßig miteinander verflochten. Demgegenüber wies das bekannte Bahnmaterial die sogenannte "Wellbrett-Struktur" auf, "was zur Folge hatte, daß sich die Mittelschicht leicht ablösen ließ. Beim Vergleich der Bahnmaterialien zeichnete sich das erfindungs gemäße durch einen weichen und glatten Griff aus, während das herkömmliche einen unerwünschten rauhen Griff und Knitter stellen aufwies.

Jedes Bahnmaterial wurde mit einer Emulsion aus NBR-Latex imprägniert, mittels einer wässrigen Lösung von Kalziumchlorid koaguliert und in Wasser gewaschen, getrocknet und anschließend einem Herauslösen der Mantelkomponente (Polystyrol) mit Hilfe von Trichloräthylen unterworfen.

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Das erfindungsgemäße, resultierende Bahnmaterial glich in seinem weichen Griff dem Naturleder und eignete sich somit als Unterlagenschicht für künstliches Leder. Das bekannte Bahnmaterial hingegen wies einen unzulänglichen Griff sowie viele Knitter^ pur en auf, die nicht einmal durch ein Beschichten des Materials entfernt werden konnten.

Ausführungsbeispiel 4

Analog zum Ausführungabeispiel 1 wurden Verbundfilamente vorbereitet. In vorliegendem Falle wurde jedoch der Mantelkomponente 0,5% (A) und 10 % (B) Polyäthylen-Glykol eines Molekulargewichts von 5000 bzw. 100 000 zugefügt, und die Inselkomponente wies 15 mikrofeine, in der Mantelkomponente verteilte Filamente auf. Die Verbundfilamente wurden zu einem Faservlies und anschließend zu einem Bahnmaterial analog zum Ausführungsbeispiel 1 verarbeitet. Das nadelgestanzte Bahnmaterial wurde mit einer 1 %igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol behandelt, bei einer Temperatur von 80 C getrocknet und einem Lösevorgang unterworfen, bei welchem die Mantelkomponente herausgelöst wurde.

Das Verbundfilament , das nadelgestanzte Bahnmaterial sowie das mit Polyvinylalkohol -Lösung behandelte Bahnmaterial 'wies die in der Tabelle 3 aufgeführten Merkmale auf.

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Dipl.-lnq. Η·ΐικ Usmt, Patentanwalt D - 8 MOndwn 81, Cofimasirofc· 81 · TeWfon: (0811) 48 38 20 1949170 - 31 -	Eigenschaft	Mantelkomponente	B
Material	Feinheit (d) Knotenfestigkeit (g/d) Schlingenfestigkeit (g/d) Reibungskoeffizient	I A	3,40 3,84 5,98 0,260
Filament	Gewicht (g/m ) feststellbare Dichte (g/cm ) 10 % Steifheitsmodul (kg/cm ) Verdichtbarkeit (%) Verdichtungselastizität (%)	3, 52 3,00 4,84 0,294	700 0,13 1,4 28 89
Bahn	Imprägniergewicht in der Oberflächenschicht I Imprägnier gewicht in der Mittelschicht	700 0, 10 25 82	100 96
mit Poly vinylalkohol behandelte Bahn	100 68	Ausführungsbeispiel 5 Analog zum Ausführungsbeispiel 1 wurden Verbundfilamente des Insel typs vorbereitet. Anstelle der dort beschriebenen Heizplatte wurde jedoch ein auf eine Temperatur von 160 C erhitzter Dampfkasten zum Stecken der ungestreckten Filamente verwendet. Die resultierenden Filamente wiesen eine Feinheit von 3, 5 Denier auf, die in Längen von 51 mm geschnitten und zu 12 Kräueelungen/25 mm gekräuselt wurden. 500 g dieser Stapelfasern wurden mittels einer Prüfkarde kardiert, durch welchen Vorgang die Fasern in einem geringeren Ausmaß als in einer in der Praxi· verwendete Karde beschädigt wurden. Es entstand

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ein Faservlies einer Breite von 45 cm und einer Länge von 100 cm.

Das erfindungsgemäße sowie das zum Vergleich vorbereitete Faservlies wurden auf das Ausmaß der Pillingbildung hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 festgehalten.

Tabelle

Zahl der Kardiervorgänge

Pillin gbildun g (Anzahl)

Versuchsbeispiel

1 2 3 4

2 bis

Vergleichsbeispiel

1 2 3 4

5 bis

7 bis

8 bis 12 bis

Aus der vorstehenden Tabelle 4 ist deutlich erkennbar, daß das aus den erfindungs gemäßen Verbundfasern hergestellte Faservlies eine geringere Pillingbildung als das Vergleiche-Faservlies aufweist und daß die Pillingbildung sich bei Erhöhung der Zahl der Kardiervorgänge verringert.

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Claims

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- 33 PATENTANSPRÜCHE

l\ Synthetisches Verbundfilament des Inseltyps, bestehend aus einer Vielzahl mikrofeiner, plymerischer Filamentkomponenten (Ineelkomponenten) einer nicht flachen Querschnittsform, welche sich in Richtung der Längsachse des Verbundfilamentes parallel zueinander erstrecken, und aus einer polymerischen Bindemittel-Komponente (Mantelkomponente), welche die Inselkomponentenzu einem FiIamentkörper vereinigt und aus mindestens einem Polystyrol-Polymer und mindestens einem Polyalkylen-Glykol oder seinen Derivaten besteht.

2. Verbundfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Polyalkylen-Glykole oder seiner Derivate zwi-

. sehen 0, 5 und 10 % des Gewichts des Polystyrol-Polymers ist.

3. Verbundfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Polyalkylen-Glykole oder seiner Derivate höchstens 5 % des Gewichts des Verbundfilamentes ist.

4. Verbundfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inselkomponenten-Polymer Polyäthylenterephthalat oder dessen Kopolymer ist.

5. Verbundfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylen-Glykol Polyäthylen-Glykol ist.

φ. Faservlies, hergestellt aus denVerbundfilamenten nach Anspruch 1,

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7. Faservlies nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Nadelstanzen hergestellt ist.

8. Bahnmaterial· ,·. hergestellt aus den Verbundfilamenten nach Anspruch 1.

9. Bahn material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente aus den Verbundfilamenten herauslösbar ist, wodurch die Inselkomponenten zu mikrofeinen Fasernbündeln geformt werden.

10. Bahnmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial mit einem wasserlöslichen polymeren Material imprägniert iet.

11. Bahnmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche polymere Material Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Kasein, Polyvinylmethyläther, Stärke, Polyäthylenoxyd oder Natriumpolyakrylat ist.

12. Bahnmaterial nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial mit einem elastischen, polymeren Material imprägniert ist.

13. Bahnmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische polymere Material Polyurethan oder Akrylnitrilbutadien-Gummi ist.

14. Verfahren zum Herstellen eines Bahnerzeugnis see aus den Verbundfilamenten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

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net, daß aus den Verbundfilamenten ein Faservlies hergestellt wird, daß das Vlies zur Erzeugung eines Bahnmaterials nadelgestanzt und das resultierende Bahnmaterial mit einem Lösungsmittel behandelt wird, welches die Mantelkomponente aus dem Verbundfilament herauslöst.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das nadelgestanzte Bahnmaterial mit einer Wasserlösung eines wasserlöslichen Polymers behandelt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

■ daß das Lösungsmittel aus der Gruppe Trichloräthylen, Tetrachloräthylen und Dimethylformamid gewählt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Polymer aus der Gruppe Polyvinylalkohol, Karboxymethyl-Cellulose und Stärke gewählt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das resultierende Bahnmaterial mit einer elastischen polymeren Lösung imprägniert wird.

19- Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Polymer aus der Gruppe Polyurethan und Akrylnitrilbutadien-Gummi (NBR) gewählt wird.

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