DE2110612B2 - Verfahren zur verfestigung von glasfaservliesen und -matten - Google Patents
Verfahren zur verfestigung von glasfaservliesen und -mattenInfo
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- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/327—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated alcohols or esters thereof
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Description
Zur Herstellung von Glasfaservliesen und -matten wird häufig nach dem Düsenzieh-, Düsenblas- und
Stabziehverfahren zunächst eine Glasfaser hergestellt, die hauptsächlich nach den folgenden drei an sich bekannten
Verfahren weiterverarbeitet wird:
a) Das gesponnene Glas wird zu Faserbündel von 0,3-10 cm Länge geschnitten und mit Hilfe eines Luftstromes
auf ein Sieb geblasen Dann wird Bindemittel aufgesprüht und die auf diese Weise erhaltene Glas-
l.r,ermatte durch hrhit/en getrocknet.
b) Das geschmiil/ene Cilas v\ii J /u Glasfaden ausye-/oiien,
diese weiden mittels eines Lultstromes auf ein Transportband aufgeblasen, und das nlslehende Mies
wird nach Hinzufügen eines flüssi-en Bindemittels
ebenfalls unter Erhitzen getrocknet. Dieses Verfahren .sird Trockenformieruiiiisverfahren genannt.
c) Nach dem sogenannten Naßlbrmierungsverfahren
wird die Glasfaser in Form einer wäßrigen Suspension
die bereits das Bindemittel enthalten kann, auf ein Transportsieb aufgebracht, wobei die hierzu verwendete
Maschine einer Papiermaschine ähnlich sein
kann.
Wird ais Bindemittel zur Verfestigung von Glasfaservliesen Polyvinylalkohol allein verwende! so zeichnen
sich die auf diese Weise hergestellten Vliese zwar durch hervorragende Reißfestigkeit bei Normaltemperatur
aus, jedoch fällt die Reißfestigkeit bei höheren Temperaturen stark ab.
Derartige Vliese sind daher für Einsatzgebiete, die
eine gewisse thermische Stabilität verlangen, ungeeignet, z. B. für die Herstellung von Dachbelägen, bei
der das Vlies mit Bitumen bei etwa 180-200 t getränkt werden muß. Außerdem weisen ausschließlich
mit Polyvinylalkohol verfestigte Vliese eine schlechte Wasserfestigkeit auf; schon bei lOminütigem Kochen
in Wasser zerfällt das Vlies vollständig, entsprechend einem 100%igen Bindemittelverlust. Darüber hinaus
schwankt die Reißfestigkeil, der Vliese je nach Art des verwendeten Polyvinylalkohol sehr stark.
Aus der belgischen Patentschrift 7 15 130 ist die Verwendung von in kaltem Wasser unlöslichen Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat
oder von Polyvinylalkohol zur Bindung von Glasfaservliesen mit niedrigem Flächengewicht bekannt. So hergestellte Vliese
besitzen zwar ebenfalls eine ausgezeichnete Reiß- und Biegefestigkeit, ihre Wärmestabilität ist aber immer
noch unbefriedigend.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verfestigung von Glasfaservliesen und
-matten unter Verwendung eines Bindemittels und anschließender Wärmetrocknung, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man als Bindemittel eine Kombination aus a) einem hochmolekularen Polyvinylalkohol,
b) einem wärmehärtbaren Aldehydharz und c) einer Säurekomponente verwendet.
Anorganische Materialien, die gernäß der Erfindung verfestigt werden können, sind insbesondere Glasfasern,
außerdem Mineralfasern (Asbest-, Schlacken-, Gesteins- und Basaltfasern). Sie können gewünschtenfalls
mit organischen Fasern auf der Basis von Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid,
Polycarbonat, Polyurethan, Polyester und Polyvinylalkohol u.a. vermischt sein. Das Gewichtsverhältnis
von anorganischem zu organischem Material kann innerhalb der Grenzen von 100:0 bis 10:90 variiert
werden.
Die angeführte Bindemittelmenge beträgt 5-50 Gew.-%, vorzugsweise 15-25 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Vlieses, Aufgebracht wird das Bindemittel in Lösung durch Aufsprühen, Aufwalzen
oder Tränken, wenn nicht direkt von einer Suspen sion von Fasern in der Bindemittelmischung ausgegangen
wird. In allen Fällen ist es notwendig, die auf dem sich bewegenden Siebtuch gebildeten Vliese zwischen
100 und 250 C zu trocknen, wobei die gleichzeitige Aushärtung der Bindemittelkombination erfolgt.
Als Polyvinylalkohole eignen sich ύ<·: im Il indel erhältlichen
hochmolekularen P'>ly vinylalkohol η pe η
besonders bevorzugt sind solch'· mit Hner Fsier/ahl
/wischen 8 und 14(1 mg KOII/g. Der P<>!\meris^iionsgrad
des verwendeten Polyvinylalkohol soll größer
als 1000 sein und vorzugsweise /wischen 2000 und 4500 liegen, wobei der Poiymerisaiionsgrad über den Mittelwert
des Molekulargewichts zuvor reacetylierter PoIyvinylalkoholproben
nach der Lichtstreuungsmethode· mit Quecksilberlicht der Wellenlänge 546 nm gemessen
wird.
Als Zusatzharz in der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination
kommen Aldehydharze mit Harnstoff, Benzoguanamin. Dicyandiamid. Aminotriazin-
\erbindungen wie Melamin oder Ammelin, ferner mit ein- oder mehrkernigen, gegebenenfalls verätherten
Phenolen wie Phenol und deren Substitutionsprodukten, z. B. Alkylphenole!!, Diphenylolpropan und Halogenphenolen
sowie deren wasserlösliche Vorkondensate in Betracht.
Als Aldehydkomponente in dem erfindungsgemäß angewendeten Aldehydharz eignen sich vorzugsweise
Formaldehyd oder dessen polymere Formen wie z. B. Trioxan, ferner Hexamethylentetramin als Formaldehydspender,
Glyoxal. Acetaldehyd oder Benzaldehyd.
Man kann die genannten Aldehydharze einzeln oder im Gemisch verwenden.
Es war überraschend, daß die Verwendung der erfindungsgemäß beanspruchten Säuren eine wesentliche
Verbesserung der Reißfestigkeit bei 23 und 210 C" sowie der Wasserfestigkeit bewirkt. Als Säurespender erwiesen
sich als geeignet: Gesättigte und ungesättigte organische Monocarbonsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure
oder Acrylsäure; gesättigte mehrbasische organische Säuren wie Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure,
Glutarsäure, Weinsäure, vorzugsweise Zitronensäure und Adipinsäure; ungesättigte mehrbasische organische
Säuren wie Fumarsäure, Itakonsäure, vorzugsweise Maleinsäure; Ammoniumsalze und Anhydride
der obengenannten Säuren, vorzugsweise Maieinsäureanhydrid; organische Sulfonsäuren, vorzugsweise p-Toluolsulfonsäure;
ferner Mineralsäuren, vorzugsweise Phosphorsäure. Besonders bevorzugt sind gesättigte
und ungesättigte organische Di- und Polycarbonsäuren. Das Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Aldehydharz
liegt zwischen 0,5 : 9,5 und 9,5 : 0,5 (Gewicht : Gewicht), der Säureanteil des Bindemittels beträgt
1-40, vorzugsweise 1-10, insbesondere 1-5
(jew.-11·, bezogen aul das Gesamtgewicht des Bindemittels.
Line bevorzugte Kombination ist beispielsweise: Polyvinylalkohol : Aldehydharz 2 : 8 bis 8 : 2 Linier Zusatz
von 2 Gewichts-% Säure.
Mit einer derartigen Bindemittelkombination ausgerüstete
Faservliese und -matten zeichnen sich durch eine hervorragende Wärmefestigkeit aus. Sie können
mit den verschiedensten Thermoplasten beschichtet werden, ζ B. mit Polyamiden, Polyestern, Polyvinylchlorid.
Polyvinylacetaten und deren Copolymerisaten. Polyvir.ylbutyralen, Acrylaten, Polyäthylen, Polypropylen,
vorzugsweise Bitumen und Asphalten, und somit zur Herstellung von Schichtkörpern wie Dachpappe
Verwendung linden.
a) Zunächst wird eine 10%ige Lösung eines Polyvinylalkohols
vom Polymerisationsgrad etwa 2900 und der Esterzahl 140 hergestellt. 680 Gewichtsteiie dieser
PolyvinylaJkohoJ-Lösung werden mit 300 Gewichlsteilen
einer ebenfalls 10%igen Lösung eines wäßrigen Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensates vereinigt und
2 Gewichbteile Maleinsäure in wäßriger Lösung eingerührt.
Diese Lösung wird auf 2 Gewichts-% Bindemittelgehalt verdünnt. Das unverfestigte Glasfaservlies
wird in einer Wanne auf einem Sieb liegend durch E;ntauchen
in die obengenannte Lösung getränkt. Nach dem Herausnehmen und Abtropfenlassen der überschüssigen
Bindemittellösung wird das Vlies bei 180 C 10 Min. lang im Trockenschrank getrocknet. Nach
dieser Behandlung weist das Vlies einen Bindemittelgehalt von 20 Gewichts-% auf; das Flächengewicht beträgt
5U g/nr.
b) Wie Beispiel la),jedoch 490 Gewichtsteile Polyvinylalkohol
(10%), 490 Gewichtsteile Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat (10%), 2 Gewichtsteile Maleinsäure.
c) Wie Beispiel 1 a), jedoch 880 Gewichtsteile Polyvinylalkohol (10%), 100 Gewichtsteile Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat
(10%), 2 Gswichtsteile Maleinsäure.
d) Wie Beispiel la),jedoch ohne Maleinsäure (Vergleichsversuch).
Das Ergebnis ist in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die darin angegebenen Reißfestigkeitswerte sind jeweils
nach 48stündiger Klimatisierung der Vliese bei 20 C und 65 % relativer Feuchtigkeit gemessen worden.
| Beispiel | Bindemitlel- | Bruchlast 23 C | Bruchlast 210 C | Bindcmittel- |
| auflagc | verlust nach | |||
| 10 Min. Kochen | ||||
| (%) | (kp/5cm) | (%) | ||
| la) | 20 | 22 | 14 | 10 |
| Ib) | 20 | 20 | 14 | 9 |
| Ic) | 20 | 24 | 11 | 15 |
| Id) | 20 | 19 | 10 | 17 |
Der Versuch zeigt, daß die Zugabe von Maleinsäure eine beträchtliche Zunahme der Reiß- und Wasserfestigkeit
5
IU; .12
Wie Beispiel Iu). jedoch wird anstelle des wavserlö-Ji-. iien 1 lariislolT-lurmal'JchvdA"rkundensutes ein wasserlösliches
Phenoll'orrnaldehyd-Vorkondcnsat verwendet: die /ugesct/te Menge an Maleinsäure betragt in diesem
alle 4 Gewichtsteile. Das erhaltene Ergebnis isi in lahciie 2 /usanmicnuelailt.
Beispiel Bindemitlelauflaüe Bruchlast . ■ ürueblast ΓΙΟ ι BinUemille!-
verlust 'lach
K) Viii Kochen
( ) (kp/5 cm ι ' ι
2 20 Jl 14 ,S
Hels;-:el 3
a) Wie Beispiel la), jedoch unter Zusatz von 2 Gewiehtsieilen /ilronensäure anstelle \on Maleinsäure,
hi Wie Beispiel la), jedoch unter Zusatz von 2 Gewiciusieilen Adipinsäure anstelle von Maleinsäure.
c) Wie Beispiel la), jedoch unter Zus'l/ von 3 Gewichisteilen p-Toluolsulfon.viure anstelle von Maleinsäure.
d) Wie Beispiel Ja), jedoch unier Zusatz von 2 (jcwx/nsteilen 85c'..ieer Phosphorsäure ansteile von i\ialeinsiiure.
Die erha'tenen Ergebnisse sind in Tahelle 3 /usairinic· el'al.U:
Beispiel Bindemittelaunage
| 3 a | 20 |
| 3 b | 20 |
| 3 c | 20 |
| 3d | 20 |
| BrUi-hkisi " ' ■ | liruchlasi JlI) ( | Bindemittel- |
| verlusl nach | ||
| K) Min. Kochen | ||
| (kp/5 cm ι | (kp/5 cm ι | (M |
| 21 | 14 | 18 |
| 20 | 12 | 28 |
| 20 | 12 | 13 |
| 18 | 9 | 12 |
Beispiel 4
Eigenschaften von Glasfaservliesen bei Variationen der Bindcmittclmcnge
| Beispiel | Bindemittel | Bruchlast 2} ( | Bindeinittclvcrlust |
| aunage | nach H) Min. Kochen | ||
| (%) | (kp/5 cm) | ι ■.„) | |
| 1 a | 28 | 26 | 12 |
| 1 a | 23 | 26 | 13 |
| 1 a | 20 | 22 | 10 |
| 1 a | 18 | 18 | 10 |
| 1 a | 13 | 16 | 10 |
Claims (12)
1. Verfahren /ur Befestigung \un Glasfaservliesen
und -matten, unter Verwendung eines Bindemittels ^ und anschließender Wärmetrocknung, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Bindemittel eine
Kombination aus a) ,inem hochmolekularen Polyvinylalkohol,
b) einem wärmehärtbaren Aldehydharz sowie c) einer Säurekomponente verwendet. κ>
und die Bindemittelmenge 5-50 Gewichts-';,:, bezogen
auf das Gesamtgewicht Jc1 beschichteten
Fasergebildes, beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^.Lennzeichnet,
daß die Bindemittelmenge !5-25 Gp- i>
wichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des beschichteten Fasergebildes beträgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß als Polyvinylalkohol ein solcher
mit einem Polymerisationsgred von über 1000 eingesetzt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyvinylalkohol ein solcher
mit einem Polymerisationsgrad zwischen 2000 und 4500 eingesetzt wird. is
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyvinylalkohol mit einer
Esterzahl von 8-140 mg KOII/g verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Aldehydharze wasserlösliehe
Vorkondensate aus Formaldehyd mit Harnstoff, Melamin und/oder Phenolen verwendet werden.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Polyvinylalkohol und Aldehydharz
im Gewichtsverhältnis von 9,5 : 0,5 bis 0,5 : 9,5 verwendet werden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Polyvinylalkohol und Aldehydharz
im Gewichtsverhältnis 8:2 bis 2:8 verwendet wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Säurekomponente
eine gesättigte oder ungesättigte organische Dioder Polycarbonsäure verwendet.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1,2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Säurekomponente
1-40, vorzugsweise 1-10, insbesondere 1-5 Gewichts-% beträgt.
11. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 10 hergestellten
Produkte zur Herstellung von Bitumen enthaltenden Schichtkörpern.
12. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 10 hergestellten Produkte zur Herstellung von isolierenden
Schichtkörpern.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712110612 DE2110612C3 (de) | 1971-03-05 | Verfahren zur Verfestigung von Glasfaservliesen und -matten | |
| NL7202619A NL7202619A (de) | 1971-03-05 | 1972-02-29 | |
| CH296672A CH534642A (de) | 1971-03-05 | 1972-03-01 | Verfahren zum Verfestigen von vorwiegend aus anorganischem Material bestehenden Faservliesen und -matten |
| SE272472A SE381037B (sv) | 1971-03-05 | 1972-03-03 | Forfarande for stabilisering av fiberalster |
| AT177872A AT322496B (de) | 1971-03-05 | 1972-03-03 | Bindemittel zum verfestigen von anorganisches material enthaltenden fasergebilden |
| NO67672A NO127294B (de) | 1971-03-05 | 1972-03-03 | |
| IT2139972A IT951049B (it) | 1971-03-05 | 1972-03-03 | Procedimento per irrobustire veli e studie di fibre costituiti preva lentemente da materiale inorganico |
| JP2196072A JPS5529184B1 (de) | 1971-03-05 | 1972-03-04 | |
| GB1036772A GB1391793A (en) | 1971-03-05 | 1972-03-06 | Process for stabilizing inorganic fibre structures |
| BE780267A BE780267A (fr) | 1971-03-05 | 1972-03-06 | Procede pour consolider des nappes de fibres minerales |
| FR7207676A FR2128652B1 (de) | 1971-03-05 | 1972-03-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712110612 DE2110612C3 (de) | 1971-03-05 | Verfahren zur Verfestigung von Glasfaservliesen und -matten |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2110612A1 DE2110612A1 (de) | 1972-09-14 |
| DE2110612B2 true DE2110612B2 (de) | 1977-05-12 |
| DE2110612C3 DE2110612C3 (de) | 1978-01-26 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2128652A1 (de) | 1972-10-20 |
| DE2110612A1 (de) | 1972-09-14 |
| GB1391793A (en) | 1975-04-23 |
| AT322496B (de) | 1975-05-26 |
| JPS5529184B1 (de) | 1980-08-01 |
| CH296672A4 (de) | 1973-04-30 |
| BE780267A (fr) | 1972-09-06 |
| CH534642A (de) | 1973-04-30 |
| NO127294B (de) | 1973-06-04 |
| SE381037B (sv) | 1975-11-24 |
| IT951049B (it) | 1973-06-30 |
| FR2128652B1 (de) | 1980-04-04 |
| NL7202619A (de) | 1972-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |