DE1961520C3

DE1961520C3 - Verfahren zur Herstellung von Faservliesen

Info

Publication number: DE1961520C3
Application number: DE1961520A
Authority: DE
Inventors: John Campbell Woking Moseley; Rupert Edward Camberley Schaffer
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-08
Publication date: 1978-06-08
Also published as: SE350549B; NL6918379A; DE1961520B2; GB1231599A; FR2025671A1; DE1961520A1; BE742777A; US3616038A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faservliesen, insbesondere von solchen Faservliesen, bei denen die Fasern aus Copolymerisaten von Acrylnitril mit anderen organischen Monomeren, die mindestens eine äthylenisch ungesättigte Verbindung so aufweisen, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Vinylacetat, Methylacrylat oder Methylmethacrylat, bestehen. Wenn die vorgenannten Copolymerisate 30 bis 90 Gew.-% Acrylnitril-Einheiten und 70 bis 10Gew.-°/o Einheiten mindestens eines der vorgenannten ungesättigten Comonomeren enthalten, werden sie hier allgemein als »modifiziertes Polyacrylnitril« bezeichnet. Die Erfindung betrifft auch die Herstellung von Faservliesen aus Celluloseesterfasern oder aus »Chlor enthaltenden Fasern«, worunter Fasern (>o aus Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid oder aus Copolymerisaten von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit einem beliebigen äthylenisch ungesättigten Comonomeren, mit Ausnahme von Acrylnitril, verstanden werden. ds

Der Ausdruck »Faservliese« bezieht sich hier auf Vliese, die aus einer Bahn miteinander verbundener Stapelfasern bestehen.

Die britische Patentschrift 9 93 498 erläutert ein Verfahren, nach dem Faservliese aus Fasern aus Polyacrylnitril oder Acrylnitril-Copolymerisaten mit mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise 90 bis 95 Gew.-% Acrylnitril-Einheiten, hergestellt werden, indem man die Fasern mit einem latenten Lösungsmittel behandelt, zu einer Bahn verarbeitet und diese aus mit dem latenten Lösungsmittel getränkten Fasern bestehende Bahn durch Aktivierung des latenten Lösungsmittels verklebt Gemäß vorgenannter Patentschrift wird als »latentes Lösungsmittel« eine Flüssigkeit bezeichnet, die die Polyacrylnitril-Fasern normalerweise nicht löst, die jedoch, im allgemeinen durch Erhitzen, aktiviert weiden kann, so daß ihr Lösungsmitteleigenschaften verliehen werden. Als geeignete latente Lösungsmittel werden disubstituierte Formamide, Propylencarbonat und SuI-folan (Tetramethylensulfon) genannt.

Es wurde jedoch festgestellt, daß man bei Verwendung von Sulfolan als latentem Lösungsmittel, gemäß der vorgenannten Patentschrift, keine befriedigende Verklebung von aus den vorgenannten modifizierten Polyacrylnitrilen hergestellten Fasern erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues, befriedigendes Verfahren zur Herstellung von Faservliesen aus modifizierten Acrylnitrilfasern, Celluloseesterfasern oder Chlor enthaltenden Fasern zur Verfügung zu stellen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Faservliesen aus modifizierten Polyacrylnitril- oder Celluloseesterfasern oder Chlor enthaltenden Fasern, bei dem die Fasern vor oder nach ihrer Verarbeitung zu einer Vliesbahn mit einem latenten, unter Hitzeeinwirkung aktivierbaren Lösungsmittel getränkt und anschließend erhitzt werden, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß als latentes Lösungsmittel ein unter Normalbedingungen flüssiger Suifolanyläther verwendet wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine befriedigende Verklebung der Fasern erzielt.

Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Suifolanyläther sind Sulfolanyl-3-äther, wie der

Sulfolanyl-3-isopropyl-, Sulfolanyl-3-n-butyl-,
SulfoIanyl-S-isobutyl-.SuIfolanyl-S-tert.-butyl-,
Sulfolanyl-3-n-hexyl-,Sulfolanyl-3-(2-äthyl)-hexyl-, SulfolanylO-n-octyl-.Sulfolanyl-S-phenyl-,
Sulfolanyl-3-benzyl-, Sulfolanyl-3-tolyl-,
Sulfolanyl-3-xylenyl- oder der
Sulfolanyl-3-isopropylbenzyläther.
Besonders bevorzugt eingesetzt werden diejenigen Äther, die sich von Benzylalkohol oder aliphathischen Alkoholen mit insgesamt 3 bis 9 C-Atomen pro Molekül ableiten. Die erfindungsgemäß verwendbaren Äther können außer den Ätherresten noch weitere Substituenten, wie Alkylreste mit bis zu 6 C-Atomen oder Halogenatome, am Sulfolankern tragen. Der Ausdruck »unter Normalbedingungen flüssig« bezieht sich hier auf jene Äther, die bei Raumtemperatur flüssig sind.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Fasern vor oder nach ihrer Verarbeitung zu einer Bahn mit den Sulfolanyläthern behandelt werden. Im allgemeinen werden Sulfolanyläther-Anteile von 1 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Fasern, aufgebracht. Man kann die Äther als solche oder als wäßrige Lösung mit einem Wasseranteil bis zu 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Lösung, einsetzen. Die Hitzebehandlung, durch welche die Verklebung der Fasern mittels des Sulfolanyläthers bewirkt werden soll, wird im

allgemeinen innerhalb von 30 Sekunden bis 20 Minuten bei Temperaturen oberhalb 60"C durchgeführt Natürlich muß die zur Hitzebehandlung angewendete Temperatur stets unterhalb jener Temperatur liegen, bei der die Fasern ihre Gebrauchseigenschaften zu verlieren beginnen. Zum Verkleben von Fasern aus modifizierten Polyacrylnitrilen werden vorzugsweise Temperaturen von 85 bis 120° C angewendet, während man im Fall von Chlor enthaltenden Fasern vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 80° C arbeitet

Ein besonderes Interesse besteht an Fasern aus modifizierten Polyacrylnitrilen, die durch Copolymerisation von Acrylnitril mit Vinylidenchlorid oder Vinylchlorid als ungesättigtem Comonomeren erhalten werden. Solche Fasern sind im Handel erhältlich (vergl. Beispiele: Faser A, Faser B und Faser D). Geeignete Celluloseester-Fasern sind Celluloseacetat-, Cellulosediacetat- oder Cellulosetriacetat- und Celluloseacetobutyrat-Faseni. Auch diese Fasern sind Handelprodukte (vergl. Beispiele: Faser E und Faser F). Die geeigneten Chlor enthaltenden Fasern sind Fasern aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder Copolymerisaten von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit mindestens 50 Gew.-% eines geeigneten Comonomers. Ein typisches Beispiel einer im Handel erhältlichen Chlor enthaltenden Faser ist die Faser G (vergl. Beispiele). Zum Verkleben von Cellulosediacetat-Fasern werden bei der Hitzebehandlung zweckmäßig Temperaturen von 75 bis 95" C angewendet. Temperaturen von 110 bis 160° C sind zum Verkleben von Cellulosetriacetat-Fasern besonders geeignet.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Eine Bahn mit den Abmessungen 15,2 cm χ 15,2 cm χ 1,27 cm, die aus Fasern aus einem modifizierten Polyacrylnitril (Fasern A) mit einem Titer von 9 den besteht, wird in einen Holzrahmen gelegt, der an seiner Vorder- und Rückseite jeweils mit einem abnehmbaren Drahtgitter ausgerüstet ist. Anschließend werden auf die Bahn 10 Gew.-% Sulfolanyl-3-isopropyläther aufgespritzt. Zur Erzielung der Verklebung wird die Band dann mit Hilfe eines Luftstroms erhitzt, der 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 90° C durch die Bahn geblasen wird.

Anschließend wird aufgrund des Griffs, des Aussehens und durch mikroskopische Untersuchung überprüft, welche Verklebungswirkung erzielt wurde. Es wird festgestellt, daß die Verklebung der Fasern in der Bahn befriedigend ist.

Es werden weitere ähnliche Versuche durchgeführt, wobei jedoch andere Sulfolany!-3-äther, sowie Fasern A mit Titern von 4 bis 9 den., Fasern D mit einem Titer von 4 den und Fasern B mit einem Titer von 9 den verwendet werden. Alle diese Fasern sind modifizierte Polyacrylnitril-Fasern. Bei jedem Versuch wird eine befriedigende Verklebungswirkung erzielt. Die für die Versuche verwendeten Fasern und Äther sind aus Tabelle I ersichtlich.

Tabelle I

Fasertyp

A A A

Titer
den

9
4
4

Äther

Fasertyp	Titer	Äther	2
	den
A	4	n-Propyl
A	9	n-Butyl
A	9	t-Butyl
A	9	Isobutyl
A	9	Amyl
A	9	n-Hexyl
D	4	lsopropyl
B	3	lsopropyl
B	3	η-Butyl
B	3	Isobutyl
	Beispiel

Es werden weitere ähnliche Versuche durchgeführt, wobei mehrere Sullblanyl-3-äther sowie Celluloseester-Fasern mit einem Titer von 8 den (Fasern E und Fasern F) und Chlor enthallende Fasern mit einem Titer von 4,5 den (Fasern G) verwendet werden. Bei jedem Versuch wird eine befnedigende Verklebungswirkung erzielt. Aus Tabelle II sind die eingesetzten Fasern und Äther sowie die Temperaturen ersichtlich, die bei der zur Erzielung der Verklebungswirkung erforderlichen Hitzebehandlung angewendet werden. Die übrigen Versuchsbedingungen entsprechen den in Beispiel 1 ίο beschriebenen.

Tabelle II	Temperatur	Äther
Fasertyp	"C
	80	Benzyl
E·)	90	Benzyl
E*)	85	lsopropyl
Ε«)	125	η-Butyl
F")	130	lsopropyl
F··)	70	Benzyl
G	65	n-Butyl
G	75	lsopropyl
G

Benzyl
Benzyl
lsopropyl

Cellulosediacetatfaser. Cellulosetriacetatfaser.

Beispiel 3

In zwei kontinuierlichen Versuchen werden Stapelfasern aus einem modifizierten Polyacrylnitril (Fasern A), die einen Titer von 9 den. und eine Faserlänge von 6 cm aufweisen, zu 106 cm breiten Faserfloren verarbeitet. Bevor diese Faserflore in eine Kardiervorrichtung eingeführt werden, werden die Fasern durch Tränken mit 15 bzw. 20Gew.-% (bezogen auf die Fasern) Sulfolanyl-3-isopropyläther behandelt. Die kardierten Faserflore werden durch kreuzweise Ablage zu einer Watteschicht mit einem Flächengewicht von 100 g/m² verarbeitet, und diese Watteschichten werden dann zur Hitzebehandlung bei Temperaturen von 100 bzw. 115°C durch einen Ofen geführt.

Bei jedem dieser beiden Versuche wird eine ausreichende Verklebung der Fasern A in den Watteschichten erzielt.

Claims

Patentansprüche:

5. Verfahren zur Herstellung von Faservliesen aus modifizierten Polyacrylnitril- oder Celluloseesterfasern oder Chlor enthaltenden Fasern, bei dem die Fasern vor oder nach ihrer Verarbeitung zu einer Vliesbahn mit einem latenten, unter Hitzeeinwirkung aktivierbaren Lösungsmittel getränkt und anschließend erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als latentes Lösungsmittel ein bei Normalbedingungen flüssiger Suifolanyläther verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sulfolanyl-3-benzyläther oder ein Sulfolanyl-3-alkyläther mit 3 bis 9 C-Atomen im Alkylrest verwendet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von Fasern aus modifizierten Polyacrylnitrilen bei Temperaturen von 85 bis 120° C gearbeitet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von Cellulosediacetatfasem bei Temperaturen von 75 bis 95° C gearbeitet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von Cellulosetriacetatfasern bei Temperaturen von 110 bis 160° C gearbeitet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von Chlor enthaltenden Fasern bei Temperaturen von 60 bis S0°C gearbeitet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sulfolanyläther-Anteil von i bis 30%, vorzugsweise von 5 bis 20%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, verwendet wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Suifolanyläther in Form einer mindestens 20gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung eingesetzt wird.