DE2456669A1 - Hochtemperaturbestaendiges gewebe - Google Patents

Hochtemperaturbestaendiges gewebe

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DE2456669A1
DE2456669A1 DE19742456669 DE2456669A DE2456669A1 DE 2456669 A1 DE2456669 A1 DE 2456669A1 DE 19742456669 DE19742456669 DE 19742456669 DE 2456669 A DE2456669 A DE 2456669A DE 2456669 A1 DE2456669 A1 DE 2456669A1
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resin
high temperature
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William H Dutt
J Drew Horn
Eric R Romanski
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Albany International Corp
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Description

Hochtemperaturbeständiges Gewebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein hochteinperaturbestandiges Gewebe aus Kunstfaser, insbesondere aus beschichteter lose gewebter Kunstfaser, und auf deren Verwendung für hochtemperaturbeständige endlose Trockner-Bänder.
Die Anforderungen an Trockner-Bänder werden mit fortschreitender Entwicklung der Textilindustrie immer höher. Die Forderung nach Trocknungsofen mit höherer Temperatur, nach schnellerem Maschinendurchsatz und vollständiger Lösungsmittel-Rückgewinnung aus Umweltschutzgründen haben in der Textilindustrie einen Bedarf an Trockner-Bändern erzeugt, die diesen schwierigen Bedingungen ohne wesentliche Verkürzung ihrer Lebensdauer standhalten können.
Eis ist bekannt, in Textiltrocknern Metallmaschenbänder als Trockner-Bänder zu verwenden. Solche Metallbänder zeigen jedoch einen geringen Biegungs-Ermüdungs-Widerstand und ungünstige Pührungs- und Zugeigenschaften, insbesondere wenn sie mit hoher Geschwindigkeit laufen. Außerdem brechen schon nach Arerhältnismäßig kurzer Zeit einzelne Drahtfasern und biegen sieh,
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woraus eine Spitze entsteht, an der das transportierte Textilmaterial hängenbleibt und beschädigt wird.
Es sind auch synthetische Bänder bekannt, beispielsweise mit Glasfasergeweben, die mit Polytetrafluoräthylen beschichtet sind. Solche synthetischen Gewebe haben im allgemeinen eine kurze Lebensdauer als Trockner-Bänder, da sie einen verhältnismäßig geringen Abriebwiderstand, eine relativ geringe Festigkeit und eine niedrige Spurhaltungsfähigkeit bei hohen Geschwindigkeiten haben.
Für die Papierherstellung ist auch die Verwendung von lockeren Geweben aus Nylon-Fourdrinier-Drähten (Polyamid-Drähten) bekannt, insbesondere von Polyamidgeweben, die mit Phenolaldehydharzen beschichtet sind (USA-PS 3 032 441). Solche Gewebe haben zwar eine gute Haltbarkeit und lange Lebensdauer, jedoch im allgemeinen eine niedrige Luftdurchlässigkeit, so daß sie für Anwendungen von begrenztem Wert sind, bei denen ein hoher Luftdurchsatz gefordert wird, wie beispielsweise im Fall von Trockner-Bändern zum Trocknen von Textilien.
Der Erfindung liegt die neue Erkenntnis■zugrunde, daß ein bestimmtes lockeres Gewebe mit bestimmten Kett- und Schußfäden und mit besonderen Arten von Harzzusammensetzungen beschichtet sieh als besonders günstig für Trockner-Bänder erweist. Die aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellten Trockner-Bänder zeigen eine hohe Temperaturbeständigkeit, trotz des sehr lockeren Gewebes gute Maßbeständigkeit, eine hohe Luftdurchlässigkeit } ausgezeichnete Zug- und Spurhaltungscharakteristika bei hohen Geschwindigkeiten und ein hohes Maß an Abriebfestigkeit, überraschenderweise werden diese vorteilhaften Eigenschaften mit einem Gewebeerzeugnis erhalten, das wesentlich leichter und flexibler ist als die nach dem Stand der Technik zur Herstellung von Trockner-Bändern verwendeten Gewebe. Die erzielte längere Lebensdauer und bessere Haltbarkeit der leichteren Trockner-Bänder werden vom Fachmann
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nicht erwartet. Das geringere Gewicht und die "bessere Flexibilität der aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellten Trockner-Bänder ermöglichen eine leichtere Installation an vorhandenen Textiltrockner^ während die schwereren Trockner-Bänder nach dem Stand der Technik im allgemeinen verhältnismäßig schwierig einzubauen sind.
Ein erfindungsgemäßes hochtemperaturbeständiges lockeres Gewebe umfaßt in Dreherbindung (1) Kettfäden mit hoehtemperaturbeständiger Polyamidfaser und (2) Querfäden, die eine hochtemperaturbeständige Polyamidfaser enthalten, welche über eine aus Glasfaser und/oder Metalldraht bestehende Seele geflochten ist. Das Gewebe ist mit einem hochtemperaturbeständigen Harz aus Polyamiden, Polyimiden, Polyamid-imiden und/oder Mischungen davon überzogen. Die erfindungsgemäßen Gewebe sind insbesondere für Trockner-Bänder verwendbar, die ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fallen.
Der Ausdruck "hochtemperaturbeständig" bezeichnet die Fähigkeit, Temperaturen bis mindestens 177 Q (350 F) standzuhalten. Besondere Ausführungsformen der Erfindung halten Temperaturen von mindestens etwa 260 C (500 F) stand, ohne wesentlich verschlechtert zu werden; diese Gewebe werden für Anwendungen bevorzugt, bei denen eine'höhere Temperaturbeständigkeit gefordert wird.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Gewebe so hergestellt, daß man die Kettfäden und die Schußfäden mit Dreherbindung verwebt und dann das so hergestellte Gewebe mit einem hochtemperaturbeständigen Harz umkleidet, wie noch im einzelnen beschrieben wird. Das gewebte Gewebe hat eine durchschnittliche ]
zoll).
2 liehe Fadenzahl von. 2,36 . 1,97 pro cm (6 χ 5 pro Quadrat-
Die Kettfäden können irgendwelche Mehrfach-Polyamidfäden sein, die beispielsweise aus Nylonfäden wie Nylon 6; Nylon
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6,6; Nylon 6,10; Nylon 11 und dergleichen aufgebaut sind. Für Anwendungen bei höheren Temperaturen werden insbesondere Fäden aus aromatischen Polyamiden bevorzugt, vor allem Fäden aus Fasern des Polyamidpolymerisats von m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid. Diese Fasern, ihre Herstellung und die Herstellung von Mehrfachfäden hieraus sind an sich bekannt.
Allgemein haben die Kettfaden ein Gewicht im Bereich von etwa 840 bis etwa 1680 Denier, wobei der Bereich von etwa 840 bis etwa 1260 Denier bevorzugt wird. Die Bruchfestigkeit der Kettfäden liegt vorteilhafterweise etwa zwischen 9 und 18 kp (HO bis 20 lbs.) (min.) und vorzugsweise zwischen etwa 11,3 und 13,6 kp (30 bis 25 lbs.) (min.). Für die in den Kettfäden verwendeten Polyamidfasern ist eine Längung im Bereich von 10 bis 7% bei 3 g je Denier sehr vorteilhaft.
Die Querfäden werden durch Umflechten des Kernmaterials oder der Seele mit einem Mehrfachfaden aus Polyamidfasern, etwa einem Faden entsprechend der für die Kettfäden gemachten Angaben, hergestellt. Für die Polyamidfaser im Querfaden wird eine aus dem Polyamidpolymer aus m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid erhaltene Polyamidfaser bevorzugt, insbesondere eine solche mit einer Bruchfestigkeit, einer Längung und einer Denier-zahl, wie sie für die Kettfäden als vorteilhaft beschrieben worden ist.·
Das Material der in den Querfäden verwendeten Seele kann Glasfaser einzeln oder als Bündel sein, beispielsweise D-Glas-, Ε-Glas- und ähnliche Fasern; ferner Metalldraht, etwa aus im Handel unter den Bezeichnungen Chromel R, Rene 41, Halstelloy B, Phosphorbronze und dergleichen erhältlichen Metalle, sowie eine Kombination hiervon. Als Seelenmaterial wird ein Glasfaserbündel, also Mehrfachglasfaser, mit einer einzigen Phosphorbronzedraht-Ader bevorzugt. Die Herstellung solcher zusammengesetzter Fäden ist an sich bekannt und braucht deshalb
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hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Das gewebte Gewebe wird in zum Beschichten von Geweben üblicherweise mit dem Harz überzogen, beispielsweise durch Tauchen, Besprühen oder Bestreichen mit einer im folgenden noch beschriebenen hochtemperaturbeständigen Harzzusammensetzung. Das Beschichtungsmaterial wird so aufgebracht, daß es die Kettfäden und die Schußfäden und die sie bildenden Pasern vollständig und gleichmäßig umschließt. Dies dient im allgemeinen auch der erhöhten Stabilität des Gewebes, indem die Kettfaden und die Schußfäden an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden.
Auf die genaue Menge des aufgebrachten Harzes kommt es im allgemeinen nicht art, jedoch sind die erfindungsgemäßen Gewebe vorteilhafterweise in einem solchen Verhältnis mit Harz überzogen, daß sich das Gewebegewicht hierdurch um etwa 5 bis 100$ erhöht. Der Harzanteil beträgt also 2,5 bis 50% des Gewichts des erfindungsgemäßen Gewebes. Bevorzugt wird ein derartiger Harzanteil, daß das Gewicht des Gewebes hierdurch um etwa 5% bis etwa ~5O% erhöht wird. Die bevorzugten Gewebe haben dann ein Gewicht, das 2,5% bis 15$ Harzgewicht umfaßt. .
Der verwendete Harzüberzug kann aus jeder hochtemperaturbeständigen Harzüberzugs-Zusammensetzung aus Lösungen, Mischungen oder Dispersionen von Polyamid-, Polyimid, Polyamid-imid-Harz und Mischungen hiervon hergestellt sein.
Spezifischere Beispiele für den verwendeten Harzüberzug zur Herstellung des beschichteten Gewebes sind beispielsweise Beschichtungszusammensetzungen aus Polyamidsäuren, die beim Aushärten eine Polyimidbeschiehtung oder eine Polyamid-imid-Beschichtung ergeben, wie es an sich bekannt ist(siehe z.B. USA-PS 3 179 633; 3 179 634; 3 518 219; 3 5*1 036; 3 5*6 152; 3 652 500 und 3 702 788). '
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Polyamidbeschichtungszusammensetzungen wie etwa Nylonbeschichtungen sind allgemein bekannt und beispielsweise in Form von Copolymeren von Nylon 6, Nylon 6,10 und Nylon 6,6 erhältlich, die in organischen Lösungsmitteln, wie etwa aliphatischen Alkoholen und Mischungen von aliphatischen Alkoholen mit Wasser, gelöst sind.
Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gewebes werden als Harzbeschichtungen die Polyamid-imid-Polymere bevorzugt, insbesondere Polytrimellitamide, die durch die Reaktion aromatischer Diamine mit Arylhalogenderivaten von Trimellitsäure-Anhydriden in an sich bekannter Weise (USA-PS 3 049 51&, 3 260 69I); hergestellt werden. Beschichtungszusammensetzungen aus dem bevorzugten Polytrimellitamid sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich, beispielsweise die Zusammensetzung von POlytrimellitamid-Polymer-Lack (USA-PS 3 451 848).
Zusätzlich zum als überzug auf das gewebte Gewebe aufgebrachten hochtemperaturbeständigen Harz können auch noch andere üblicherweise verwendete uberzugsmaterialien gleichzeitig mit dem hochtemperaturbeständigem Harz oder in einer getrennten Behandlung aufgebracht werden. Beispielsweise können mit Vorteil Siliciumverbindungen getrennt oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der hochtemperaturbeständigen Harzbeschichtung aufgebracht werden, um die Trenneigenschaften des Gewebes zu verbessern. Solche Siliciumverbindungen zum Verbessern der Trenneigenschaften synthetischer Pasern sind an sich bekannt und werden in der Fertigbearbeitung von Textilien vielfach angewandt.
In den folgenden Beispielen sind Art und Verfahren der Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen Gewebe unter Angabe der als besonders günstig angesehenen Arbeitsweisen zur Verwirklichung der Erfindung angegeben.
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Beispiel 1
(A) Weben des Gewebes
Ein zweifacher, kontinuierlicher Faden von 1200 Denier (Gewicht etwa 0,101 g pro 30 Zoll), der aus einem Polymeren aus m-Phenylendiamin und Isophthaioylchlorid besteht (Nomex, E. I. DuPont de Nemours and Co., Wilmington, Delaware, USA) und 9S95 Drehungen einfach (twist singles) und 9,95 Drehungen doppelt (twist ply) aufweist, wobei der fertige Faden eine Reißfestigkeit von 5 g pro Denier, eine Längung von S% bei 3 g pro Denier und ein Gewicht von 435 g pro 100 m(397 g pro 100 yard) hat, wird als Kettfaden mit einem Schußfaden verwebt, der als 4-fädige Litze aus dem gleichen Faden, aus dem der Kettfaden besteht, um eine aus einem 75/1 Glasfaserbündel mit einer einzelnen Ader aus Phosphorbronzendraht mit einem. Durchmesser von 0,2032 mm (0,008 Zoll) bestehenden Seele geflochten ist. Die Kettfäden sind in fünf Gruppen von je 0,79 Fäden je cm (2 Fäden je Zoll) angeordnet und werden auf umgekehrten Dreherbindungs-Harnischen gewebt, um eine Halbdrehung zwischen jeder Schußfadeneinbringung zu erzeugen. Die Quer- oder Schußfäden werden zu 2,43 Fäden je cm (6 Fäden je Zoll) eingebracht. Das Gewebe wiegt etwa 428 g pro qm (1,36 ounces pro square foot).
(B) Beschichten des Gewebes
Eine Behandlungslösung wird durch Verdünnen einer 30%igen Lösung von Polytrimellitamid-Polymerisat, das durch Reaktion von ρ, ρ'-Diaminodipheny!methan mit Trimellitanhydridsäurechlorid in N-Methylpyrrolidon (AI 1030, Amoco Chemicals Co., Chicago, Illinois, USA) hergestellt, ist mit so viel N-Methylpyrrolidon erzeugt, daß ein Polymergehalt von etwa 10 Gewichtsprozent erreicht wird. Das Gewebe gemäß der obigen Beschreibung (A) wird mit der Behandlungslösung so imprägniert, daß das harzim^ prägnierte Gewebe nach dem Trocknen und nach der Nachbehandlung
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ein um 10$ erhöhtes Gewebegewicht hat. Nach der Behandlung mit der Harzlösung wird das nasse Gewebe etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 204 C (400 P) getrocknet und dann etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 232 bis 26O°C (450 bis 50O0P) nachbehandelt.
Das so erhaltene beschichtete Gewebe hat eine Bruchfestigkeit von 43,7 kp pro linearem Zentimeter (245 lbs. pro linear inch) gemäß dem Verfahren nach ASTM D-1682-64, eine Längung von 0,0347$ bei einer Belastung von ein kp pro linearem cm (0,4$ bei 100 lbs. pro linear inch) gemäß ASTM-D-1682-64 und eine Abriebfestigkeit gekennzeichnet durch 1,95$ Gewichtsverlust nach 500 Zyklen gemäß ASTM-D-1175-64T (Drehtrommelverfahren). Das Gewebe weist eine freiliegende offene Fläche von 66,6$ auf.
Beispiel 2
Entsprechend Beispiel 1 wird ein erfindungsgemäßes Gewebe mit einer Länge von 40,02 m (133,3 Fuß), einer Breite von 37,2 cm (94,5 Zoll) und einem Gewicht von 39,8 kg hergestellt, das eine Bruchfestigkeit von 73,7 kp je cm (145 lbs. pro Zoll) (ASTM-D-1682-64) und eine freiliegende offene Fläche von 66,6$ aufweist. Die Gewebebahn wird an ihren Enden durch einen Rückfaltsaum zur Herstellung eines endlosen Transportbandes verbunden. Das Band kann leicht in einen Bahnentrocknungsofen als Träger von Strickgeweben während eines Wärme-Konsolidierungsvorgangs installiert werden. Das Band läuft mit einer Geschwindigkeit von etwa 82 m pro Minute (90 yards pro Minute) bei einer Temperatur zwischen 177 und 2040C (350 bis 400 F). Das Band zeigt gute Führungseigenschaften, ausgezeichnete Maßbeständigkeit und hohe Abriebfestigkeit. Insbesondere ist die Abriebfestigkeit an den Rändern bemerkenswert hoch im Vergleich zu Bändern aus lockerem Glasfasergewebe, das mit Polytetrafluoräthylen überzogen ist, da diese
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Bänder bei einem Betrieb unter gleichen Bedingungen an den Rändern einem hohen Abrieb unterliegen. Das Band gemäß diesem Beispiel zeigt auch bessere Maßbeständigkeit, Festigkeit und Führungseigenschaften im Vergleich mit'polytetrafluorät hy lenbeschicht et en Glasfaserbändern. Im Vergleich zu einem Band aus rostfreiem Stahldraht zeigt das Band gemäß Beispiel 2 eine bessere Biegungsermüdungsbeständigkeit und verbesserte Führungs- und Zugeigenschaften.
Ein Abschnitt eines erflndungsgemäßen Trockner-Bandes ist in der Zeichnung schematisch beispielshalber dargestellt.
- Patentansprüche -
5 0 9 8 4 3/ 0 8 9 2

Claims (11)

  1. 2458669
    -IC-
    Patentansprüche
    l.j Hochtemperaturbeständiges Gewebe, dadurch gekennzeichnet , daß es in Dreherbindung Kettfäden, die eine hochtemperaturbeständige Polyamidfaser enthalten, und Schußfäden, die über eine aus Glasfaser und/oder Metalldraht bestehende Seele geflochtene hochtemperaturfeste Polyamidfaser enthalten, umfaßt; und daß dieses Gewebe mit einem hochtemperaturfesten Harz aus Polyamiden, Poyimiden, Polyamid-imiden und Mischungen hiervon beschichtet ist.
  2. 2. Gewebe nach Anspruch 1 in Form einer Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Enden zur Bildung eines endlosen Trockner-Bandes miteinander verbunden sind.
  3. 3. Gewebe nach Anspruch 1 oder·2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden Polyamidfasern sind, die aus Polyamidpolymerisaten von m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid erhalten sind.
  4. 4. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfaser der Schußfäden aus dem Polymerisat von m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid erhalten ist und die Seele der Schußfäden Mehrfachglasfasern und eine einzige Metalldrahtader enthalten.
  5. 5. Gewebebahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht ein Phosphorbronzedraht ist.
  6. 6. Gewebebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Harz ein Polyamid-imid ist.
  7. 7. Gewebebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polytrimellitamid ist.
    - 11 509843/0 892
    - ii -
  8. 8. Gewebebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz das Reaktionsprodukt von p5 ρ'-Diaminodiphenylmethan und Trimellitanhydridsäurechlorid ist.
  9. 9. Gewebebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 2,5 bis 50$ des Gewebegewichts ausmacht. .
  10. 10. Gewebebahn nach Anspruch 99 dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 2,5 bis 15$ des Gewebegewichts ausmacht.
  11. 11. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfasern der Kettfaden und der Schußfäden ein Gewicht von etwa 480 bis etwa 1680 Denier, eine Bruchfestigkeit von etwa 18,1 bis etwa 9j05 kp (40 bis 20 lbs.) (min.) und eine Dehnung etwa von 10 bis 7%, bei 3 g pro Denier aufweisen. .
    509 843/0 8 92
    L e e r s e i t e
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