DE2164902B2 - Verfahren zur herstellung bindemittelgebundener vliesstoffe - Google Patents
Verfahren zur herstellung bindemittelgebundener vliesstoffeInfo
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Description
Für die Herstellung bindemitteigebundener Vliesstoffe sind viele Verfahren bekannt. Häufig wird auf
trockenem Wege mit Hilfe von Krempel und Querleger oder auch eines Random-Webbers ein Vlies erzeugt,
das dann mit einem flüssiger, oder schaumförmigen Bindemittel imprägniert wird. Die entsprechenden
Verfahren sind z. B. in Non Woven Fabrics, published by Non woven Associates P.O.Box 328, Cambridge,
Massachusetts, copyright 1959, S. 25 bis 31 beschrieben. Außer der Vliesbildung auf dem sogenannten trockeren
Weg ist auch noch der »nasse Weg« bekannt. Er ist unter »wet-lay Random web« in I. c. auf S. 23 beschrieben.
Hierbei bedient man sich einer Arbeitsweise, die derjenigen der Papierherstellung ähnelt. Es werden
also die Fasern in Wasser aufgeschwämmt und auf einem Sieb abgegossen. Dabei verbleibt ein nasses
Vlies auf dem Sieb.
Um nun dem nassen Vlies erforderliche Festigkeit zu verleihen, muß es irgendwie mit einem Bindemittel verfestigt
werden.
In DT-OS 19 51 099 wird ein Verfahren geschildert, bei dem ein entsprechendes nasses Vlies zunächst einer
Vortrocknung unterzogen wird, beispielsweise in einem Siebtrommeltrockner. Nach Erreichen eines Feuchtigkeitsgehaltes
von weniger als 150%, vorzugsweise 80 bis 30%, durchläuft das solcherart vorbehandelte Vlies
eine Zurichtungsstation, in der es unter anderem mit Bindemitteln bedruckt, besprüht oder imprägniert wird.
Im Anschluß an diese Station ist ein weiterer Siebtrommeltrockner vorgesehen, in dem die abschließende
Nachtrocknung durchgeführt wird. f>s
Das Verfahren hat sich insofern nicht als völlig zufriedenstellend
gezeigt, als es nur in unzureichendem Maße eine gleichmäßige Bindemitteleinlagerung in den
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Vliesstoff ermöglicht. Es wird daher auch keine gleichmäßige Verfestigung insbesondere stärkerer Vliese erzielt.
Ein weiterer Nachteil ist in den erhöhten Aufwendungen für die zweistufige Trockeneinrichtung zu sehen.
In DT-AS 11 36 662 wird ein Verfahren zum Imprägnieren
von textilem Bahnenmaterial geschildert, bei dem das Imprägniermittel zunächst in Schaumform
überführt und auf das trockene Bahnenmaterial aufgetragen wird, bevor es mit Hilfe einer Saugeinrichtung in
das Bahnenmaterial eingezogen wird. Als Imprägniermittel wird auch ein Bindemittel genannt.
Auch die mit diesem Verfahren erzielte Verteilung hat sich jedoch als nicht genügend gleichmäßig erwiesen.
Offensichtlich wird bei dem Ansaugvorgang die Masse des Imprägniermittels im Verlauf der während
des Trocknungsvorganges im Vlies gebildeten Kapillaren eingelagert, während die benachbarten Zonen nur
unzureichend benetzt werden.
Auch die Verwendung von Bindemitteln mit geringer Oberflächenspannung vermochte keine grundlegende
Verbesserung der Verteilung herbeizuführen.
Man könnte nun annehmen, daß es möglich sein müßte, das noch auf dem Sieb liegende nasse Vlies unmittelbar
mit einem Bindemittel zu imprägnieren, indem man flüssiges Bindemittel auf dem Vlies verteilt
und mit Hilfe bekannter Saugkasten in das Vlies einsaugt. Auch ein solcher Arbeitsvorgang führt jedoch zu
keinem befriedigenden Ergebnis.
Da das Vlies bereits sehr große Mengen an Wasser enthält, würden bei Zugabe eines weiteren wäßrigen
Bindemittels laufend Konzentrationsänderungen eintreten mit der Folge, daß die Bindemittelverteilung im
Vlies ungleichförmig wird. Eine der wesentlichsten Voraussetzungen für einen guten Vliesstoff ist aber
eine gleichförmige Bindemittelverteilung.
Erfindungsgemäß wird eine ausgezeichnete Gleichförmigkeit erzielt, wenn man auf die nasse Vliesbahn
ohne Vortrockntng einen Bindemittelschaum aus natürlichen oder synthetischen Latices ohne Berührung
der Faserstoffbahn mit den lmprägnieraggregaten in gleichmäßiger Schicht aufbringt, z. B. mit einer Rakelvorrichtung.
In einem Abstand von wenigen Zentimetern hinter dieser Rakelvorrichtung bringt man nun
einen Schlitzsauger an. Der Schlitz erstreckt sich über die gesamte Breue der Vliesstoffbahn. Die Breite des
Schlitzes beträgt nur einige Millimeter. Während die nasse Vliesstoffbahn mit dem daraufliegenden Schaum
über diesen Saugschlitz hinweggleitet, wird sie einer Saugwirkung ausgesetzt. Dabei wird in gleichem Maße,
indem reines Wasser aus dem Vlies herausgesaugt wird, das geschäumte Bindemittel in das Vlies eingelagert.
Die Stärke der Saugwirkung wird nun so geregelt, daß gerade noch etwas Schaum nach dem Heraussaugen
des Wassers mit abgesaugt wird. Man wird ferner den Schaum nur in einer Höhe von wenigen Millimetern
auf das Vlies aufbringen. In diesem Falle wird erreicht, daß der gesamte Schaum in das Vlies hineingesaugt
wird.
Wenn man eine Schaumschicht in Höhe von mehreren Zentimetern auf das Vlies aufbringt, so ist das Verfahren
zwar auch durchzuführen, jedoch würde man anschließend nicht eingesaugten, überschüssigen und
überstehenden Schaum von der Vliesoberfläche wieder abstreifen müssen.
Auch ist es unwirtschaftlich, zunächst viel Schaum auf die Vliesstoffoberfläche aufzugeben und dann beim
Absaugen so starken Unterdruck anzuwenden, daß wesentliche Mengen des Schaumes in das Absaugewasser
gelangen. Auf diese Wsise würde die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens beeinträchtigt werden.
Es ist überraschend, daß bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise auch während des Absaugens eine scharfe
und gerade Trennlinie zwischen dem abzusaugenden Wasser im Vlies und der eindringenden Schaumschicht
erhalten bleibt. Dies ist nämlich die Voraussetzung für eine gleichförmige Verteilung des Bindemittels im
Vlies.
Es wird also durch Einsaugen eines Bindemittelschaumes
in ein nasses Vlies etwas erreicht, was bei Verwendung von flüssigen Bindemitteln nicht möglich
wäre.
Auch das Aufsprühen eines Latex auf ein nasses Vlies würde keine gleichförmige Birdemittelvertdlung zur
Folgt· haben. Beim Sprühen entsteht oft nur eine punktförmige
Bindung, die außerdem auf die Oberfläche beschränkt bleibt, da die Eindringtiefe des Sprühnebels
gering ist. Im Gegensatz zu den auf trockenem Wege hergestellten Faservliesen beträgt die Länge der Fasern
hier höchstens 28 mm. Bei Krempelvliesen beträgt die Länge 40 bis 100 mm und mehr.
Ferner ist zu beachten, daß beim erfindungsgemäßen Aufbringen eines Polymer-Latex in Schaumform keine
Berührung des feuchten Flächengebildes mit den Auftragsaggregaten erfolgt.
Als Polymerlatex können alle Latices von natürlichen und synthetischen Hochpolymeren verwendet werden,
wie beispielsweise Latices aus Copolymeren von Butadien mit Styrol und/oder Acrylnitril, aus Venylverbindüngen,
Acryl- und Methacrylestern und insbesondere solche Polymere, die reaktionsfähige Gruppen enthalten
und eine Vernetzung der Polymermoleküle erlauben.
Das aus Wasser abgelegte Flächengebilde wird dadurch gebildet, daß beispielsweise kurze Fasern aus
Zellulose, Zellwolle und/oder synthetischen Fasern aus Polymiden, Polyestern und Polyvenylverbindungen
oder deren Gemische in Wasser dispergiert und auf einer papiermaschineähnlichen Anlage zu einem Flächengebilde
durch Ablegen auf ein Sieb bei gleichzeitiger Absaugung des Wassers gebildet werden. Dieses
Flächengebilde hat nach dem Absaugen des Wassers meist noch eine Restfeuchte, die etwa dem 2- bis 5fachen
des Flächengewichtes entspricht.
Da besonders die zur Anwendung kommenden Synthesefasern mit Schnittlängen von 3 bis 25 mm nur
einen geringen Zusammenhalt im feuchten Zustand aufweisen, ist es erforderlich, die Imprägnierung mit
einem schaumig geschlagenen Polymerlatex so zu gestalten, daß die Auftragsaggregate das gebildete Flächengebilde
nicht berühren und damit mechanisch nicht zerstören. Als Auftragsaggregate haben sich z. B. handelsübliche
Rakelanlagen bewährt, die ein exaktes Einstellen des Rakelabstandes von der Oberfläche des Flächengebildes
und gleichmäßig über die Warenbahnbreite erlauben. Auch ein Auftrag mit Walzen, insbesondere
mit gravierter Oberfläche, brachte gute Ergebnisse. Der Rakelabstand richtet sich im wesentlichen
nach der Dicke bzw. dem Gewicht des Flächengebildes. <>°
Die Überführung der Polymerlatices in Schaumform erfolgt mit bekannten Schaumbildungsgeräten wie z. B.
Schlagmaschinen, Oakes-Mixer oder ähnlichen Geräten.
Es hat sich gezeigt, daß besonders leichte Schäume <>5
mit Litergewichten zwischen 30 und 150 g geeignet sind. Schwere Schäume zwischen 150 und 600 g sind
dann erforderlich, wenn große Bindemittelmengen auf das Flächengebilde aufgebracht werden müssen. Eine
weitere Variationsmöglichkeit der Auftragsmenge besteht in der Konzentrationsvariation des zur Anwendung
kommenden Polymerlatex. Bei niederen Konzentrationen haben sich Zusätze von schaumstabiüsierenden
Netz- und/oder Verdickungsmitteln bewährt. Die Regulierung des Bindemittelauftrages durch Veränderung
des Rakelabstandes hat sich als unzweckmäßig erwiesen. Der Abstand des Rakels wird entsprechend der
Dicke des Flächengebildes vorzugsweise zwischen 0,2 und 10 mm Höhe gehalten.
Da die obenerwähnte Restfeuchte nach dem Absaugen das Eindringen des aufgebrachten Latexschaumes
besonders bei dicken Flächengebilden in das Innere des Vlieses verhindert, ist es angebracht, den Schaum mit
Luftunterdruck in das Innere, gegebenenfalls auch bis zur entgegengesetzten Seite, zu saugen. Gleichzeitig
platzen bei dieser Saugbehandlung die Blasen des aufgerakelten Schaumes, wodurch eine gute Bindemittelverteilung
zustande kommt. Zur Saugbehandlung können <.. B. die in der Papierindustrie gebräuchlichen
Saugkasten angewendet werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Saugkästen unter oder kurz nach
der Schaumauftragsvorrichtung zu installieren.
Der aufgebrachte schaumförmige Latex wird beim Einsaugen durch das vorhandene Wasser im Flächengebilde
verdünnt, wodurch eine Wanderung des Bindemittels zur Oberfläche des Flächengebildes, besonders
bei dicken Vliesstoffen, beobachtet wird. Diese Wanderung ist für eine gute Abriebfestigkeit von großem Nutzen,
jedoch verarmt das Innere des Vlieses an Bindemittel. Es hat sich deshalb als zweckmäßig erwiesen,
zum Ausgleich einen Teil des Bindemittels in koagulierter Form und/oder Bindefasern der eingangs erwähnten
Art der Fasersuspension zuzusetzen. Hierdurch wird ein Spalten des Flächengebildes wirksam vermieden.
Nach der erfindungsgemäßen Art hergestellte, textilartige Flächengebilde zeichnen sich durch gute Festigkeit,
Naßfestigkeit, Abriebfestigkeit und Gebrauchstüchtigkeit aus.
Die Anwendung dieser Produkte kann in Industrie, Haushalt und Bekleidung erfolgen.
In einer normalen Zellstoffpulpe werden 1 kg Zellstoff ohne nachträgliche Mahlung in etwa 501 Wasser
dispergiert und in eine Bütte mit 5 m3 Wasser überführt. In diese Bütte werden nunmehr 2 kg Zellwolle
l,7dtex/6mm Länge, lkg Zellwolle 3,3dtex/10mm
Länge und 1 kg Polyamidfasern 5,6 dtex/20 mm Länge eingetragen.
Durch intensives Rühren über eine Dauer von 10 Minuten werden die Fasern in Einzelfasern dispergiert,
durch Einspeisen in einen Wasserkreislauf im Verhältnis I : 10 verdünnt und auf einer Steilsieb-Papiermaschine
durch Absaugen des Wassers in ein Flächengebilde umgewandelt. Das Trockengewicht beträgt hierbei
50 g/m2, der Wassergehalt nach Verlassen der Saugkasten beträgt 350%.
Auf dieses Flächengebilde wird mittels einer Rakelvorrichtung eine 2 mm dicke Schaumschicht einer
selbstvernetzenden 2O°/oigen Acrylharzdispersion mit einem Schaumgewicht von 50 g/l aufgetragen. Durch
einen Schlitzsauger in einem Abstand von 10 cm hinter
der Rakeleinrichtung wird nunmehr der oben aufliegende Schaum so in das Flächengebilde eingesaugt, daß
keine Acryldispersion an der Unterseite austritt und damit verlorengeht. Nach dem Trocknen erhält man
ein weiches und ansprechendes Flächengebilde mit guten textilartigen Eigenschaften, das 22% Bindemittel
enthält.
Dem Fasergemisch gemäß Beispiel 1 werden nach dem Dispergieren in Wasser 1,0 kg einer 50%igen Butadien-Styrol-Dispersion
zugesetzt und durch Zugabe von 1,51 einer 5%igen Aluminiumsulfatlösung zum
Koagulieren gebracht.
Aus diesem Faser/Bindemittelgemisch wird nunmehr, wie oben beschrieben, ein Flächengebilde von
100 g/m2 Trockengewicht gebildet. Das Flächengebilde hat nach Verlassen der Naßpartie eine Restfeuchte von
380%, auf die nunmehr ein*; 3 mm dicke Schaumschicht einer 10%igen Butadien-Acrylnitril-Dispersion mit
einem Schaumgewicht von 70 g/l berührungslos mit einer gerändelten Walze aufgetragen wird. Zur
Schaumstabilisierung wurde dem Latex ein nicht ionogenes Mittel und ein Verdicker auf Acrylsäurebasis in
einer Menge von je 0,1 %, bezogen auf Trockengewicht des Polymers, zugesetzt. Unter der Walze befindet sich
ein Saugkasten, der den aufgebrachten Schaum, wie in
■ο Beispiel 1, einsaugt. Nach dem Trocknen wird ein weicher,
spaltungsfreier Vliesstoff mit einem Gewicht von 115 g/m2 mit guter Saugkraft erhalten. Das Gebilde ist
z. B. hervorragend für ein Spültuch geeignet.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung nichtgewebter textiler Flächengebilde aus gebundenen Zellulose- s
und/oder Synthesefasern, bei dem die Fasern nach dem Ablegen mit einem schaumförmigen Bindemittel
imprägniert werden, das dann in die Faserstoffbahn eingesaugt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst auf nassem Wege nach der Papiermachertechnik eine Faserstoffbahn aus
den Zellulose- und/oder Synthesefasern auf einem Siebband abgelegt wird und dann bei einer Restfeuchte
von 200 bis 500% ohne Vortrocknung der Bindemittelschaum aus natürlichen oder synthetisehen
Latices ohne Berührung der Faserstoffbahn mit den Imprägnieraggregaten in gleichmäßiger
Schicht aufgetragen wird.
2. Verfahren zur Herstellung nichtgewebter textiler Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zusätzliche Bindemitteleinlagerung dadurch erfolgt, daß das Naßvlies aus einer
Suspension erzeugt wird, in der koaguliertes Bindemittel und/oder Bindefasern enthalten sind.
3. Verfahren zur Herstellung nichtgewebter textiler Flächengebilde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Fasergemisch aus natürlichen und synthetischen Fasern in Längen von 3 bis
30 mm und ein Bindemittel in Form von koagulierten Latexteilchen verwendet werden.
Priority Applications (1)
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| DE19712164902 DE2164902B2 (de) | 1971-12-28 | 1971-12-28 | Verfahren zur herstellung bindemittelgebundener vliesstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712164902 DE2164902B2 (de) | 1971-12-28 | 1971-12-28 | Verfahren zur herstellung bindemittelgebundener vliesstoffe |
Publications (2)
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Family
ID=5829407
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712164902 Pending DE2164902B2 (de) | 1971-12-28 | 1971-12-28 | Verfahren zur herstellung bindemittelgebundener vliesstoffe |
Country Status (1)
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-
1971
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Also Published As
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