DE2041987B2 - Verfahren zur herstellung von voluminoesen vliesen auf nassem wege - Google Patents

Verfahren zur herstellung von voluminoesen vliesen auf nassem wege

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DE2041987B2 DE19702041987 DE2041987A DE2041987B2 DE 2041987 B2 DE2041987 B2 DE 2041987B2 DE 19702041987 DE19702041987 DE 19702041987 DE 2041987 A DE2041987 A DE 2041987A DE 2041987 B2 DE2041987 B2 DE 2041987B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 6S von voluminösen Vliesen auf nassem Wege durch Aufbringen eines Bindemittels auf Zellstoff und/oder Viskosefasern, anschließendem Ausfällen des Bindemittels, nachfolgendem Zugeben von Synthesefasern und abschließender Vliesbildung und Trocknung.
Bei der Herstellung derartiger Vliese ist erforderlich, daß das Bindemittel auf den Zellstoff oder den Fasern einheitlich aufzieht, damit das Bindemittel fein und gleichmäßig verteilt ist.
Nur dann weisen die durch Zugeben von Synthesefasern, abschließender Vliesbildung und Trocknung erhaltenen Produkte die geforderten hohen Festigkeitswerte auf.
Die erhaltenen Vliese sollen sich ferner durch gute Knickfestigkeit, hohe Flexibilität und gutes Aussehen auszeichnen.
Es ist bekannt, carboxylierte Butadiencopolymerisatlatices zur Herstellung von textlien Vliesstoffen aus Vliesen, die nach den unterschiedlichsten Verfahren gewonnen wurden, zu verwenden. Dabei werden bereits vorgefertigte Vliese mit einer Dispersion eines carboxylierten Latex imprägniert und der Latex schließlich durch Trocknung und Filmbildung auf der Faser aufgezogen (deutsche Offenlegungsschrift 16 19 105, französische Patentschrift 13 41872 und 15 23 987). Auch die Koagulation eines in ein fertig vorgebildetes Vlies eingebrachten carboxylierten Acrylnitril/Acrlyat-Latex ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 11 46 473). Man hat nach einem bekannten Vorschlag Latices aus carboxylierten Butadiencopolymerisaten auch zur Herstellung von Massen für Lederfaserwerkstoff verwendet. Dabei hat man den auf derartigen Lederfasern wegen der Gerbrückstände wie auch wegen der hohen Adsorptionsfähigkeit der Lederfasern bereits leichter koagulierenden Latices, weitere koagulierende Mittel zugegeben (deutsche Offenlegungsschrift 16 19 285). Es ist ferner bekannt, beim Herstellen von Faserkunstleder aus zerfaserten Lederabfällen und/oder anderen tierischen, pflanzlichen oder synthetischen Fasern, den weniger bindungsaktiven Faseranteil der Fasermasse mit dem gesamten Bindemittel, das auf den Fasern niedergeschlagen wird, zu vermischen, worauf der restliche, aber bindemittelfreie Teil der bindungsaktiven Fasermasse zugemischt wird. Carboxylierte Butadiencopolymerisatlatices werden nicht verwendet. Dieses Verfahren bietet bei der Herstellung von Faserkunstleder Vorteile. Durch den Anteil an Lederfasern sind jedoch die erhaltenen Flächengebilde, verglichen mit Textilvliesen, kompakt, relativ grob und uneinheitlich, was auf die besondere Struktur der Lederfasern zurückzuführen ist (deutsche Auslegeschrift 12 30 555).
Da häufig das Aussehen von Flächengebilden zu wünschen übrig läßt, schlägt beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift 14 69 574 vor, die Oberflächenbeschaffenheit von Lederfaserplatten mit einer Deckschicht aus Lederfasern oder anderen Fasern zu versehen, die gut auf der Unterschicht haftet. Die Faserdeckschicht kann dabei aus einem Zellulosefaservlies oder aus synthetischen Fasern gebildet sein und wird unter Verwendung von Bindern auf die Grundschicht aufgegossen.
Dabei muß jedoch beachtet werden, daß die Deckschicht etwa die gleichen Materialeigenschaften wie die Grundschicht aufweist. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn das Gebilde Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, wodurch es leicht zu Verziehungen kommt. Außerdem ist es schwierig, manche Stoffe miteinander zu verbinden, weil eine Reihe von synthetischen Polymeren auf Grund ihres apolaren Charakters sich mit anderen Stoffen nicht vertragen.
3 A KS
Gemäß dem Verfahren der USA.-Patentschrift Gewichtsprozent
23 75 245 wird auf in wäßrig alkalischem Medium Butadien 40 bis 70
lUspendierten Cellulosefasern, die im Zelleninneren Acrylnitril 20 bis 40
und auf der Oberfläche gefälltes Aluminiumhydroxid Styrol 10 bis 30
aufweisen, ein Latex als filmbildender Überzug aufge- 5 polymerisierbare Carbonsäuren ... 1 bis 7
bracht. Ein carboxylierter Latex wird nicht ver- . . , ,Λ L. ,„ „ . .
wendet. ' c) in einer Menge von 10 bis 60 Gewichtsprozent,
Eine Zugabe von Synthesefasern größerer Stapel- bezogen auf das trockene Endprodukt, zugibt,
länge: ist nicht vorgesehen. Ein ähnliches Verfahren d) das Bindemittel durch Ausfällen mit einer wäß-
schlagt auch die USA.-Patentschrift 29 71 879 vor. io rigen Lösung von Aluminiumsulfat auf dem ZeIl-
Nach dem aus USA.-Patentschrift 31 51 017 bekann- stoff oder den Viskosefasern fixiert,
ten Verfahren werden selektive und unterschiedliche
Bindemittelbehandlungen an einzelnen unterschied- e) nach der Fällung Synthesefasern aus Polyamid
liehen Faseraufschlämmungen vorgenommen und die und/oder Polyester und/oder Polyacrylnitril mit
Aufschlämmungen dann zwecks V|;esbildung beson- 15 Faserlängen von 10 bis 30 mm zugibt und sodann
iVZ*llflttwf™g» Das vorbekannte Verfahren f) das Gemisch aus Ze„stoff und/oder viskosefasern>
verwendet verschiedene Harze fur verschiedene Fasern, ßinder und synthetischen ρ^ΓΠ auf einer modi.
°-h ,J? carboxyl'erte Butad.encopolymerisate fjzierten Papfermaschine Zü einem Vlies ausfährt
In dem aus USA.-Patentschrift 33 54 032 bekannten 20 u trocknet.
Verfahren werden zur Herstellung hochfester Papiere Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn man
mit verbesserter Knitterfestigkeit aus Cellulose/Poly- die Stoffdichte des Zellstoffs und/oder Viskosefasern
amid-Fasergemischen die Polyamidfasern einer spe- in der Dispersion auf 0,2 bis 0,6 vorzugsweise auf 0,3
zielien Vorbehandlung unterzogen, damit das nach der bis 0,5 Gewichtsprozent einstellt.
Papiermachertechnik hergestellte Vlies seine papier- as Zweckmäßig gibt man der Dispersion aus Zellstoff
ähnliche Textur und die Porosität beibehält. Die Vor- und/oder Viskosefasern 0,2 bis 2,0 vorzugsweise 0,5
behandlung besteht in der Präparierung der Poly- bis 1,5 Gewichtsprozent eines kationischen Reten-
amidfaser mit einem Styrol/Maleinsäure-Copolymeri- tionsmittels zu.
sat, welches aus einer alkalischen Lösung durch Säure- Nach einer Weiterbildung der Erfindung stellt man
zusatz auf der Faser ausgefällt wird. 30 den pH-Wert der Dispersion aus Zellstoff und/oder
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Viskosefasern auf 4,5 bis 6,5 ein. Bevorzugt wird der
Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Ins- Bereich zwischen 5,0 und 5,8 gewählt,
besondere soll durch die Erfindung ein einschichtiges Um die Weiterverarbeitung zu begünstigen, stellt
und einheitliches, in seinen Eigenschaften stets gleich- man vorteilhafterweise die Stoffdichte der Dispersion
mäßiges Vlies auf textiler Basis hergestellt werden, das 35 nach dem Ausfällen des Binders auf dem Zellstoff
hoch voluminös ist und hohe mechanische Festigkeiten, und/oder Viskosefasern auf 0,01 bis 0,06 Gewichts-
wie hohe Zug- und Knickfestigkeit besitzt. Das Vlies prozent ein. Besonders günstig ist es, die Stoffdichte
soll ferner ein schönes Aussehen, guten Griff und gute auf 0,02 bis 0,04 Gewichtsprozent einzustellen.
Flexiibilität aufweisen. Die Erfindung wird im folgenden in den Ausfüh-
Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von in 4" rungsbeispielen näher beschrieben:
der iPapiermachertechnik üblichen Arbeitsweisen aus _ . ...
und sieht ein Verfahren zur Herstellung von volumi- Beispiel
nösen Vliesen auf nassem Wege durch Aufbringen eines 27,3 Gewichtsteile Zellstoff werden im Stofflöser
Bindemittels auf Zellstoff und/oder Viskosefasern, an- oder im Holländer aufgeschlagen und der Misch- oder
schließendem Ausfällen des Bindemittels, nachfolgen- 45 Maschinenbütte zugeführt. Die Stoffdichte wird mit
dem Zugeben von Synthesefasern und abschließender Wasser auf 0,3 Gewichtsprozent eingestellt und 0,5
Vliesbildung und Trocknung vor. Gewichtsprozent, bezogen auf Zellstoff, eines kat-
Die Erfindung besteht nun darin, daß man ionischen Retentionsmittels wie z. B. Polyäthylenimin
oder Polyamid-Epichlorhydrin als 1 %ige Lösung oder
a) einer wäßrigen Dispersion von Zellstoff und/oder 5° als Pulver zugegeben. Nach einer Verweilzeit von 5 Viskosefasern, bis 10 min wird mit 10%iger Aluminiumsulfatlösung
der pH-Wert des Stoffes auf pH 5,6 eingestellt und
b) einem Latex eines carboxylierten Butadien-Styrol- 18,1 Gewichtsteile Trockensubstanz eines Synthese-Copolymerisats der Zusammensetzung latex, bestehend aus einem Copolymerisat der ZuGewichtsprozent 55 sammensetzung 50% Butadien, 48% Styrol, 2% Fu-
Butadien 30 bis 80 marsäure mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt, zu-
po'ymerisierbare Carbonsäuren '. '™i bis S ^^flf 7S^* Bindemi«e!s «* » kf™ Zf
F 3 auf die Zellstoff-Fasern auf. Der nicht aufgezogene
und/oder carboxylierten Butadien-Acrylnitril-Co- 6o Anteil des Binders wird mit 2%iger Aluminiumsulfatpolymerisats der Zusammensetzung lösung koaguliert und gleichfalls auf der Faser fixiert.
Gewichtsprozent Das Serum ist nun klar und der Binder fein und gleich-
R .· sn. · sn mäßig auf den Zellstoffasern verteilt. Die Stoffdichte
? Tn ™ h! 4n wird "un mit Wasser auf °'04 Gewichtsprozent einge-
:: .2 * ,0 - n^,£™Ää= Ι&Ξ
und/oder carboxylierten Butadien-Styrol-Acryl- fasern, 1,7 dtex, 10 mm Stapellänge, dem Zellstoff-
nitril-Copolymerisats der Zusammensetzung Binder-Gemisch zugesetzt.
Dieser Stoff wird nun in bekannter Weise auf einer Polyamidfasern, 3,3 dtex, 20 mm Stapellänge, dem
Papiermaschine zu einem Flächengebilde ausgefahren. Zellstoff-Binder-Gemisch zugesetzt.
Anschließend wird das Vlies auf einer modifizierten
R . . . , Papiermaschine ausgefahren.
Beispiel δ 5 Dje mjt der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
20 Gewichtsteile Viskosefaser, 1,6 dtex, 6 mm insbesondere darin, daß es auf einfache und wirt-
Stapellänge, werden in die Stoffbütte eingetragen und schaftliche Weise gelingt, Vliese auf nassem Wege mit
1,0%, bezogen auf Viskosefasern eines kationischen Hilfe modifizierter Papiermaschinen herzustellen. Diese
Retentionsmittels zugesetzt. Mit 10%iger Aluminium- Vliese zeichnen sich durch große Gleichmäßigkeit und
sulfat-Lösung wird der pH-Wert auf pH 5,0 eingestellt. i° stets gleichbleibenden guten mechanischen und chemi-
Dann werden 40 Gewichtsteüe Trockensubstanz eines sehen Eigenschaften aus. Die Reißfestigkeitswerte sind
Syntheselatex. bestehend aus einem Copolymerisat der hoch, die Knickfestigkeit ist hervorragend. Die erfin-
Zusammensetzung 55% Butadien, 10% Styrol, 33% dungsgemäß hergestellten Vliese sind hoch voluminös,
Acrylnitril, 2% Methacrylsäure, mit Wasser im Ver- haben eine einheitliche Struktur und besitzen eine sehr
hältnis 1:1 verdünnt zugesetzt. Der größte Teil des >5 gute Flexibilität bei gleichzeitig gutem Aussehen. Die
Latex zieht auf die Fasern auf. Durch Zugabe von Griffigkeit und Abriebfestigkeit ist ausgezeichnet. Ein
2 %iger Aluminiumsulfatlösung wird der nicht auf die Herauslösen von Bestandteilen bei Einwirkung von
Fasern aufgezogene Latexanteil koaguliert. Dann wer- Feuchtigkeit oder bei chemischer Beanspruchung tritt
ien je 20 Gewichtsteüe Polyamidfasern, 1,6 dtex, nicht ein, ebensowenig ein Ablösen von einzelnen
10 mm Stapellänge und 20 Gewichtsteile Viskose- *° Schichten, was oft bei mehrschichtigen Vliesen der
lasern, 1,6 dtex, 10 mm Stapellänge, eingetragen. Fall ist.
Danach erfolgt die Vliesbildung auf der Papier- Die erfindungsgemäß hergestellten Vliese können
maschine. auch gefärbt sein. Die Färbung kann nach der Fertig-
R . . stellung oder vorzugsweise während des Herstellungs-
beispiel 3 a5 prozeßes erfolgen, wobei sowohl Farbstoffe, als auch
Zu 13,3 Teilen des wie im Beispiel 1 vorbereiteten Pigmente verwendet werden können. Die Farbstoffe
Zellstoffs, werden bei einer Stoffdichte von 0,3 Ge- und/oder Pigmente können der Dispersion aus ZeIIu-
tvichtsprozent in der Bütte 1,3 Gewichtsprozent, be- lose und/oder Viskosefasern, dem Bindemittel, oder
togen auf Zellstoff, eines kationischen Retentions- mit der Zugabe der synthetischen Fasern, die ebenfalls
mittels zugesetzt und nach 5 bis 10 min Verweiizeit 3<> gefärbt sein können, einverleibt werden. Die nach der
mit 10%iger Aluminiumsulfatlösung der pH-Wert auf bevorzugten Methode hergestellten Vliese sind durch
pH 5,7 eingestellt. Dann werden 60,1 Gewichtsteüe und durch gleichmäßig gefärbt und unterliegen keinen
Trockensubstanz eines Syntheselatex, bestehend aus Farbänderungen. Durch verschiedene Färbungen, bei-
einem Copolymerisat der Zusammensetzung 65% spielsweise des Zellstoffs oder der synthetischen Fasern
Butadien, 22% Acrylnitril, 12% Styrol, 1% Fumar- 35 können auch mehrfarbige Flächengebilde erhalten
Säure mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt, züge- werden.
Setzt. Auf ähnliche Weise können dem Gemisch auch
Wie in den Beispielen 1 und 2 wird der nicht auf die Mittel zur antistatischen Ausrüstung, zum Schwerent-
Fasern aufgezogene Anteil mit 2%iger Aluminium- flammbarmachen. Füllmittel, weichmachende, bakte-
Sulfatlösung koaguliert. 40 riocide und/oder fungicide Mittel eingesetzt werden, so
Nach Einstellen der Stoffdichte mit Wasser auf daß es gelingt, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
0,02% werden 13,3 Gewichtsteüe Viskosestapelfasern, Vliese mit allen gewünschten Eigenschaften herzu-
1,7 dtex, 10 mm Stapellänge und 13,3 Gewichtsteüe stellen.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von voluminösen Vliesen auf nassem Wege durch Einbringen eines Bindemittels in wäßrige Suspension von Zellstoff und/oder Viskosefasern, anschließendem Ausfällen des Bindemittels, nachfolgendem Zugeben von Synthesefasern und abschließender Vliesbildung und Trocknung, dadurch gekennzeichnet, daß aus Latices carboxylierter Butadien-Styrol-Copolymerisate der Zusammensetzung
Gewichtsprozent
Butadien 30 bis 80
Styrol 20 bis 70 *5
polymerisierbare Carbonsäuren . 2 bis iO
und/oder carboxylierter Butadien-Acrynlitril-Copolymerisate der Zusammensetzung
Gewichtsprozent ao
Butadien 50 bis 80
Acrylnitril 20 bis 40
polymerisierbare Carbonsäuren . 2 bis 10
lind/oder carboxylierter Butadien-Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate der Zusammensetzung
Gewichtsprozent
Butadien 40 bis 70
Acrylnitril 20 bis 40
Styrol 10 bis 30
polymerisierbare Carbonsäuren . 1 bis 7
das Bindemittel in einer Menge von 10 bis 60 Gewichtsprozent (bezogen auftrockenes Endprodukt) mit einer wäßrigen Lösmng von Aluminiumsulfat auf dem Zellstoff oder den Viskosefasern aufgefällt wird und nach der Fällung Synthesefasern aus Polyamid, Polyester und/oder Polyacrylnitril mit Faserlängen von 10 bis 30 mm zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4" zeichnet, daß die Stoffdichte des Zellstoffs und/oder Viskosefasern in der Dispersion auf 0.2 bis 0,6, vorzugsweise auf 0,3 bis 0,5 Gewichtsprozent eingestellt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersion aus Zellstoff und/oder Viskosefasern 0,2 bis 2,0 vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent eines kationischen Retentionsmittels zugesetzt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Dispersion aus Zellstoff und/oder Viskosefasern auf 4,5 bis 6,5 vorzugsweise auf 5,0 bis 5,8 eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffdichte der Dispersion nach dem Ausfällen des Binders auf Zellstoff und/oder Viskosefasern auf 0,01 bis 0,06 vorzugsweise 0,02 bis 0,04 Gewichtsprozent eingestellt wird.
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