DE2259948C3 - Verfahren zum Herstellen von endlose Faservliesen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von endlosen Faservliesen aus mineralisch und/oder pflanzlich gegerbten Lederabfällen und aus andersartigen Fasern, bei welchem aus dem Gemisch durch Zusatz von Wasser eine Suspension hergestellt und durch Entwässern ein Vlies gebildet wird und das Vlies anschließend getrocknet wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Firmen^chrift »Mowilith« der Farbwerke Hoechst, 2. Auflage, März 1949, bekannt. Die zur Zerfaserung vorgesehenen Lederabfälle werden zunächst mehrere Stunden in Wasser eingeweicht und dann in einer geeigneten Zerkleinerungsmaschine zerfasert. Zur Weiterverarbeitung kommt der Faserbrei, dem gegebenenfalls Papier- oder Textilfasern zugesetzt wurden, in ein Gefäß mit Rührwerk oder in einen Holländer. Hier wird mit Wasser so stark verdünnt, daß die ίο Masse eine Stoffdichte von 2 bis 3% aufweist. In die Fasersuspension läßt man eine viskose Mowilith-Verdünnung langsam unter starkem Rühren einfließen. Die Aufarbeitung, d. h. die Verformung, des Faserbreies zum Faservlies erfolgt in der Hauptsache nach zwei verschiedenen Methoden: Entweder man gibt den Faserbrei in einen sogenannten Siebkasten und läßt ihn dort langsam absetzen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Vakuum oder Druck, wobei das Wasser abläuft, oder man leitet den Faserbrei auf Lang- oder Rundsiebmaschinen, wie sie bei der Tapetenfabrikation verwendet werden. Der nach einer dieser Methoden erhaltene Faserkuchen wird zwischen Tüchern möglichst trocken gepreßt und zuletzt in einem Trockenkanal oder Umluftschrank bei mäßigen Temperaturen durchgetrocknet. Die nun fertigen Faserplatten können noch Nachbehandlungen unterworfen werden. Die in diesem Verfahren hergestellten Lederfaserstoffe haben sich in der Praxis für bestimmte Zwecke als ungeeignet erwiesen, weil sie im Endzustand ein hartes, steifes, kartonähnliches und nicht gewebeartiges Material darstellen, das dann nicht verwendbar ist, wenn gerade erhebliche, bleibende Verformungen von Bedeutung sind, wie es beispielsweise bei Schuhfutter der Fall ist, welches über einen Leisten verformbar sein muß.

Aus der US-PS 31 16 200 war es vorbekannt, Lederfasern und Nichtlederfasern mit Hilfe der Papiermachertechnik zu einem porösen Filz zu formen, der getrocknet wird, bevor er mit Lösungen oder Emulsionen aus Gummi, Harz, Wachs, Asphalt od. dgl. mehr gesättigt wird. Die in dieser Weise hergestellten Produkte sind zwar flexibel, haben auch eine hohe Festigkeit und eine sehr gute Resistenz gegen Feuchtigkeit und Lösungsmittel im allgemeinen. Jedoch erweisen sie sich im wesentlichen als faserverstärkte Kunststoff-Folien. Sie sind teuer, geben ein kaltes Gefühl beim Anfassen und haben den Griff einer Kunststoff-Folie. Da die Produkte einen durchgehenden Harzfilm haben, sind sie undurchlässig und nicht atmungsaktiv so wie Leder. Zur Behebung dieser Nachteile lehrt die Druckschrift Modifikationen und zusätzliche Techniken zur Karton- und Papiermachertechnik sowie die Verwendung eines bestimmten Bindemittels und eines bestimmten Weichmachers. Das zur Behebung der erwähnten Nachteile vorgesehene Verfahren besteht in den Verfahrensschritten, daß ein wäßriger Faserbrei aus chromgegerbten Lederstücken gebildet wird, die eingangs einen Wassergehalt von 10 bis 25 ⁰O haben, dem Faserbrei ein weichgemachtes so Polyvinylacetatharz zugegeben und auf den Fasern niedergeschlagen wird, der Faserbrei zu einer endlichen Lederfasermatte verfilzt wird, der Wassergehalt der Matte auf 10 bis 30 Gewichtsprozent eingestellt und abschließend die Matte bei einer Temperatür von 50 bis 150° C und einem Druck von 20 bis 70 kp/cm² gepreßt wird. Derartigen heißgepreßten Produkten fehlt die textile Weichheit, wie sie für bestimmte Anwendungszwecke erforderlich ist.

Aus den Firmenschriften 1890 und 1974 der Firma J. M. Voith GmbH, Heidenheim, sind Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen auf nassem Wege bekannt. Es werden aus relativ laugen Fasern (Faserlänge 6 bis 30 mm) Naßvliese hergestellt, die in sehr hoher Verdünnung (Stoffdichte 0,2 bis 0,8 g/l) einem Schrägsieb mit darunter befindlichen Vakuum-Entwässerungskästen zur Vliesbildung zugeführt werden. Sie besitzen eine sogenannte initiale Naßfestigkeit, die jedoch bei Trocknung, d. h. bei Verlust des dünnen Wasserfilms auf den Faseroberflächen, verlorengeht, so daß ein loses Faserhaufenwerk ohne eigene Festigkeit übrigbleibt. Aus diesem Grunde erfolgt bei dem bekannten Verfahren immer eine Abbindung der Fasern im Vliesstoff durch Bindemittel, und zwar entweder durch Zusetzen in der Flotte oder durch Aufbringung auf das bereits gebildete, auf einem Steigsieb befindliche Vlies vor der Trocknung. Nur das Verfahren, bei welchem der Binder bereits dem Fasermaterial zugesetzt wird, bevor das Vlies gebildet ist, ermöglicht es, das Bindemittel gleichmäßig über die Dicke zu verteilen. Bei dem Verfahren der Verfestigung von Vliesen nach ihrer Bildung, aber vor der Trocknung, bleibt der gelöste, in der Regel hochmolekulare Binderfestkörper auf der Oberfläche des Vlieses liegen, und das Lösungsmittel des Festkörpers wandert in die Tiefe des Vlieses hinein.

Aus der DE-PS 6 72 191 ist ein Trockenmahlverfahren bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lederfaservlies zu schaffen, das ohne Zugabe von Bindemitteln so eigenfest ist, daß es einer weiteren, örtlich verschiedenen Verfahrenss*ufe zugeführt werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Erfindung besteht beim Verfahren der eingangs geschilderten Art darin, daß im Trockenmahlverfahren zu einer Länge von 1 bis 3 mm zerfaserte Lederabfälle mit Nichtlederfasern einer Länge von 6 bis 40 mm, vorzugsweise in einem Verhältnis von 65% Lederfasern zu 35 % Nichtlederfasern, gemischt werden, die Suspension auf eine Stoffdichte von 0,1 bis 0,5 g/l gebracht wird, durch Führen der Fasersuspension an ein Schrägsieb mit darunter befindlicher Absaug-Entwässerung ein eigenfestes Vlies gebildet und einer Trockeneinrichtung zugeführt wird. IEs wird nur Schutz für sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 und nicht für Einzelmerkmale oder Teilkombinationen begehrt.

Es hat sich gezeigt, daß ein Zusatz von nur lO°/o an naßvermahlenen Lederfasern ein nicht eigenfestes Faservlies ergibt.

Die Erfindung vermittelt erstmals einen Vliesstoff, der auch noch nach der Trocknung eigenfest ist. Sie vermittelt darüber hinaus überhaupt einen »Lederfaser-Vliesstoff«, wie das Erzeugnis im folgenden auch genannt wird. Das Fasergut verfilzt sich auf Grund der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte schon bei der Entwässerung, ohne daß es erforderlich, wäre, Bindemittel bereits der Flotte zuzusetzen oder auf das bereits gebildete, auf einem Steigsieb befindliche Vlies vor der Trocknung aufzubringen. Ein wesentlicher Vorteil des im erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren »Lederfaser-Vliesstoffes« besteht darin, daß er auf Grund seiner Trockenfestigkeit ein selbständiges Zwischenprodukt darstellt, so daß sich die Möglichkeit eröffnet, zunächst einmal eine bestimmte Anzahl laufender Meter eines getrockneten »Lederfaser-Vliesstoffes« herzustellen und in Rollen auf Lager zu nehmen oder auch zu versenden. Je nach Auftragseingang kann dann später durch Zugabe entsprechender Bindemittel und -mengen ein dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßtes »Lederfaser-Vliesstoffe-Endprodukt hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß sich »Lederfaser-Vliesstoffe« herstellen lassen, die im trockenen Zustand über 20% und im feuchten Zustand über 40 °.Ό Reißdehnung besitzen. Weil weder in der Suspension noch auf dem Schrägsieb Bindemittel zugesetzt wird, kann das Suspensionswasser über lange Betriebszeit im Kreislauf gefahren werden. Das hat den Vorteil eines geringen Wasserverbrauchs. Die außerordentlich hohe Verdünnung der Suspension auf die für kurze Lederfasern extrem niedrige Stoffdichte von 0,1 bis 0,5 g Faserstoff je Liter Wasser erlaubt eine sehr gute Durchmischung der Fasern und verhindert gleichzeitig ihre Verfilzung

(Zopfbildung) schon in diesem Stadium, die bei den bisher bekannten, für die Herstellung von Lederfaser-Erzeugnissen zur Anwendung gelangenden Suspensionen mit weit höherer Stoffdichte nicht mit gleich guter Homogenität erreicht werden kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Lederfasern aus trockenem, lohgarem Bodenleder und Chromledersplit verwendet, die gemeinsam vermählen worden s^nd. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß Chromledersplit bei der gemeinsamen Vermahlung größere Einzelfasern ergibt, die sich an den Enden auffibrillieren. Das Auffibrillieren der Einzelfasern an den Enden fördert die Bildung eines eigenfesten bzw. selbstverfilzenden Vlieses. Ein weiterer Vorteil dieser besonderen Art der Trockenvermahlung besteht darin, daß die Komponenten vollkommen miteinander vermischt werden. Eine Brandgefahr ist durch die Zumischung feuchter Splitabfälle vollkommen ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Stoff röscher wird, d. h., die Entwässerung wird erleichtert, weil der Durchgangswiderstand für das abzusaugende Wasser verringert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden Nichtlederfasern mit einer Länge von 3 bis 8 mm und/oder mit einer Länge von 20 bis 40 mm zugemischt. Der Zusatz von Nichtlederfasern mit einer Länge von 3 bis 8 mm verbessert die Weichheit des Vlieses und erleichtert die Entwässerung des Fasergutes, so daß auch das Endprodukt außer verbesserten Eigenschaften hinsichtlich Flexibilität und Verformbarkeit auch eine Verbesserung hinsichtlich der Weichheit erhält. Der Zusatz von Nichtlederfasern mit einer Länge von 20 bis 40 mm bringt eine höhere Biege- und Reißfestigkeit.

Die Qualität des Wassers spielt bei der Suspendierung der Fasern keine entscheidende Rolle. Es kann jede technisch einwandfreie Qualität verwendet werden, z. B. Kondenswasser oder vorzugsweise Brunnenwasser. Eine technisch einwandfreie Qualität des Wassers in bezug auf die Bildung eines eigenfesten bzw. selbstverfilzenden Vlieses kann stets dadurch erreicht werden, daß das Suspensionswasser nach der Erfindung mit Mineralsäuren oder Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von etwa 4 bis 7 eingestellt wird.

Eine Verbesserung des selbstverfilzenden bzw. eigenfesten Vlieses hinsichtlich einer dreidimensionalen Verfilzung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß in das Suspen-

sionswasser Luft eingeblasen wird. Dadurch werden die Fasern regelloser auf dem Sieb angeformt, als es im Stand der Technik der Fall war. Durch die eingeblasene Luft werden die Fasern verwirbelt und von den Luftblasen bis zuletzt in ihrer regellosen Lage, speziell auch in bezug auf den vertikalen Sektor, gehalten. Die Luftblasen dienen gewissermaßen als Haltepunkte, auf denen sich die Fasern auf Grund der Grenzflächenspannung Gas/Wasser in statistisch gleichmäßig verteilter Lage anlegen. In dieser Lage werden die Fasern gemeinsam mit den Luftblasen und dem Wasser auf das Sieb gesaugt. Während Wasser und Luft das Sieb passieren können, lagern sich die Fasern auf dem Sieb ab, wobei sie im wesentlichen ihre Lage beibehalten, da sie sich beim Ablegen auf dem Sieb gegenseitig stützen. Die Zufuhr feinverteilter Luft kann beispielsweise mit Hilfe einer Sinterplatte erfolgen, die im Boden des Zulaufkastens angeordnet ist.

Soll die Bildung des eigenfesten bzw. selbstverfilzenden Vlieses beschleunigt oder ein dickeres Vlies hergestellt werden, se werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dem Suspensionswasser reibungsvermindernde Zusätze, z. B. Polysaccharide, zugesetzt. Das geschieht vorteilhaft in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 0,5 %. Durch diesen Zusatz wird ferner der Vorteil erreicht, daß sich die Reibung des Wassers auf ungefähr die Hä'.fte eines nonnalen Wertes verringert. Ferner wird der Energieverbrauch zum Umpumpen des Wassers entsprechend verringert.

Soll die Eigenschaft der Elastizität in einer bestimmten Richtung, nämlich in Richtung auf eine Sprungelastizität, erhöht werden, so ist es im Rahmen der Erfindung möglich, daß das Vlies beim Trocknen durch Schrumpfen um 20 bis 25% weiterverfestigt wird.

Soll eine Verbesserung des »Lederfaser-Vliesstoffes« hinsichtlich seiner Geschmeidigkeit erzielt werden, so sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß das Vlies mit einem an sich bekannten, die Geschmeidigkeit erhöhenden Mittel, wie Knochenöl, Glyzerin oder einem anderen Polyol, behandelt wird.

Eine Anpassung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten »Lederfaser-Vliesstoff es« an die Verformbarkeit-Erfordernisse als Trägermaterial für Polsterungen erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Nichtlederfasern teilweise in Form eines durchlässigen Vlieses oder Gewebes in den »Lederfaser-Vliesstoff« eingearbeitet werden.

Soll dem »Lederfaser-Vliesstoff« eine besonders hohe Einreiß- und Weiterreißfestigkeit verliehen werden, so werden erfindungsgemäß als Nichtlederfasern Fasern aus schrumpffreien Polyamiden, Polyestern, Polypropylen oder Polyacrylnitril beigemischt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von endlosen Faservliesen aus mineralisch und pflanzlich gegerbten Lederabfällen und aus andersartigen Fasern, bei welchem aus dem Gemisch durch Zusatz von Wasser eine Suspension hergestellt und durch Entwässern ein Vlies gebildet wird und das Vlies anschließend getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Trockenmahlverfahren zu einer Länge von 1 bis 3 mm zerfaserte Lederabfälle mit Nichtlederfasern einer Länge von 6 bis 40 mm, vorzugsweise in einem Verhältnis von 65% Lederfasern zu 35°/o Nichtlederfasern, gemischt werden, die Suspension auf eine Stoffdichte von 0,1 bis 0,5 g/l gebracht wird, durch Führen der Fasersuspension an ein Schrägsieb mit darunter befindlicher Absaug-Entwässerung ein eigenfestes Vliesgebildet und einer Trokkeneinrichtung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lederfasern aus trockenem, lohgarem Bodenleder und Chromledersplit verwendet werden, die gemeinsam vermählen worden sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspensionswasser mit Mineralsäuren oder Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von etwa 4 bis 7 eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Suspensionswasser Luft eingeblasen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Suspensionswasser reibungsvermindernde Zusätze, z. B. Polysaccharide, zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies beim Trocknen durch Schrumpfen um 20 bis 25% weiter verfestigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies mit einem an sich bekannten, die Geschmeidigkeit erhöhenden Mittel, wie Knochenöl, Glyzerin oder einem anderen Polyol, behandelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtlederfasern teilweise in Form eines durchlässigen Vlieses oder Gewebes in den Lederfaserwerkstoff eingearbeitet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Nichtlederfasern Fasern aus schrumpffreien Polyamiden, Polyestern, Polypropylen oder Polyacrylnitril beigemischt werden.