DE2924652A1

DE2924652A1 - Verfahren zur herstellung von spinnvliesen

Info

Publication number: DE2924652A1
Application number: DE19792924652
Authority: DE
Inventors: Johann Hammerschmidt; Heinrich Dipl Chem Schneider
Original assignee: Lentia GmbH
Current assignee: Lentia GmbH
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1981-01-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen
Gegenstand des Stammpatentes Nr .(P 29 00 888.6) ist ein Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen austhermoplastischen Kunststoffen mit verbesserten Eigenschaften, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Spinnvliese aus praktisch endlosen in annähernder Wirrlage liegenden Fäden, die in einer Richtung eine höhere Reißfestigkeit besitzen als in der dazu senkrecht stehenden Richtung und die durch Vernadeln verfestigt sind, bei 85 - 250 C unterhalb des Kristallitschmelzpunktes liegenden Temperaturen in der Richtung der geringeren Reißfestigkeit um 20 - 100 % der ursprünglichen Länge verstreckt Werden, wobei in der dazu senkrecht liegenden Richtung die Länge entweder beibehalten wird oder diese vorher oder gleichzeitig im Bereich von + 10 % der ursprünglichen Länge verändert wird.
Es konnte nun gefunden werden, daß es möglich ist, die Verstreckung in der Richtung der geringeren Reißfestigkeitbis auf 200 % der ursprünglichen Länge durchzuführen und dabei Vliese mit wesentlich günstigerem Verhältnis von Längs- und Querreißfestigkeit zu erhalten, ohne daß eine Lochbildung oder auch nur die Ausbildung dünner Stellen auftreten würde, was bei derart hohen Verstreckungsgraden sehr überraschend ist.
Das Verfahren gemäß vorliegender Anmeldung ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies in der Richtung der geringeren Reißfestigkeit um 100 - 200 % der ursprünglichen Länge verstreckt wird.
Hierbei ist zu beachten, daß auch bei diesem Verstreckungsvorgang die Länge in der senkrecht dazu liegenden Richtung nicht mehr als + 10 % verändert wird.
Voraussetzung für das Gelingen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß von einem durch Vernadelung verfestigten Vlies ausgegangen wird. Für die Erzielung guter Eigenschaften, vor allem bei höheren Dehnverhältnissen ist es zweckmäßig, keine allzu leichte Vernadelung zu wählen. Bevorzugt wird von Vliesen ausgegangen, die so weit vernadelt sind, daß ihr Festigkeitszuwachs durch die Vernadelung mindestens 50 % des optimal erzielbaren Festigkeitszuwachsets durch Vernadelung beträgt. Das ist z.B. bei Verwendung von Nadeln der Type 15x18x34/3 Zoll bei etwa 100 Einstichen/cm2 bzw. bei solchen der Type 15x18x36/3 Zoll bei 120 Einstichen/cm2 gegeben. Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn man Vliese einsetzt, die mit den genannten Nadeltypen mit etwa 180 - 200 Einstichen/cm2 verarbeitet wurden.
Endlosfadenvliese der oben genannten Art besitzen meist in der Querrichtung eine geringere Reißfestigkeit. Diese Vliese werden gemäß vorliegender Erfindung in der Querrichtung im erfindungsgemäßen Ausmaß gereckt, was z.B. in einem an sich bekannten Spannrahmen möglich ist. Es können aber auch Streckapparate dienen, bei denen das Vlies durch am Umfang mit Zähnen versehene Scheiben aufgenommen wird, deren Ebene annähernd senkrecht zur Vliesebene steht und die im spitzen Winkel.zur Laufrichtung des Vlieses so angeordnet sind, daß das Vlies beim Passieren des Umfanges der Scheiben auseinandergezogen wird. Eine solche Vorrichtung ist z.B. in der DE-OS 2,401.614 beschrieben.
Wird das Endlosfadenvlies jedoch vor der Nadelung durch Täfeln auf eine bestimmte Vliesdicke gebracht, so ist es meist die Längsrichtung, die die geringere Reißfestigkeit aufweist. In diesem Fall muß das Vlies dann in Längsrichtung verstreckt werden; was beispielsweise besonders günstig durch ein an sich bekanntes Walzenstreckverfahren mit kurzem Walzspalt gemacht werden kann. Es ist aber auch jedes andere bekannte Längsstreckverfahren brauchbar, wobei ein zu starkes Einspringen des Vlieses vermieden werden muß, um die erfindungsgemäßen Grenzen einzuhalten.
Dies kann man z.B. dadurch erreichen, daß man Längsreckzonen durch Zonen unterbricht, in denen man das Vlies in einer Querspannvorrichtung wieder auf die erfindungsgemäß vorgeschriebene Breite, die innerhalb von + 10 % der ursprünglichen Breite liegen soll, bringt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf Endlosfadenvliese aus allen thermoplastischen Kunststoffen wie Polyamid, Polyester,Polyolefin anwendbar. Besonders bevorzugt sind Vliese aus Propylenhomo- und copolymeren und Polyester.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand der vorliegenden Beispiele näher erläutert werden. Die darin angegebenen Reißfestigkeits- und Bruchdehnungswerte sind nach DIN 53857 bestimmt.
Beispiel 1: Ein genadeltes Endlosfadenvlies aus Polypropylen mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 386 g/m2 Reißfestigkeit längs 1139 N Dehnung längs 110 % Reißfestigkeit quer 514 N Dehnung quer 152 % Vernadelung 120 Einstiche/cm2 Nadeltype 15x18x36/3" c.b.(=close barb)-geprägt wird im Spannrahmen ohne vorherigen Längsverzug bei 1350 C in kontinuierlicher Fahrweise um 100 % quer verstreckt.
Nach dem Verlassen des Heißuftofens hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flächengewicht 216 g/m2 Reißfestigkeit längs 701 N Dehnung längs 51 , Reißfestigkeit quer 545 N Dehnung quer 82 % der ursprüngliche hohe Unterschied in der Reißfestigkeit von längs : quer = 2,2 : 1 konnte durch das Streckverfahren auf das Verhältnis längs : quer = 1,2 : 1 egalisiert werden, wobei die Querreißfestigkeit nach dem Strecken des um 44 Gew.% leichteren Vlieses um 6 % von 514 N auf 545 N zugenommen hatte.
Beispiel 2: Ein genadeltes Endlosfadenvlies aus Polypropylen mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 238 g/m2 Reißfestigkeit längs 600 N Dehnung längs 107 % Reißfestigkeit quer 320 N Dehnung quer 146 o,C Vernadelung 120 Einsticheyem2 Nadel type 15x18x36/3" c.b.-gepragt, wird im Spannrahmen ohne vorherigen Längsverzug bei 1350 C um 120 % querverstreckt. Nach dem Abkühlen nach dem Heißluftofen hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flächengewicht 112 g/m2 Reißfestigkeit längs 400 N Dehnung längs 39 o Reißfestigkeit quer 240 N Dehnung quer 82 % Bei einer Abnahme des Flächengewichtes um 53 % wurde die Längsreißfestigkeit nur um 33 zur die Querreißfestigkeit nur um 25 % vermindert, das Verhältnis von Längs : Querreißfestigkeit jedoch von 1 ,87 auf 1 ,66 : 1 angeglichen.
Beispiel 3: Ein genadeltes Vlies nach Beispiel. 1 mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 184 g/m2 Reißfestigkeit längs 503 N Dehnung längs 94 % Reißfestigkeit quer 224 N Dehnung quer 133 % Vernadelung 120 Einstiche/cm2 Nadeltype 1 5x18x36/3" c.b.-geprägt wird im Spannrahmen ohne vorherige Längsverstreckung bei 1350 um 140 % quer verstreckt. Nach dem Abkühlen aus dem Heißluftofen hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flächengewicht 86 g/m2 Reißfestigkeit längs 285 N Dehnung iängs 39 % Reißfestigkeit quer 171 N Dehnung quer 76 % Bei einer Abnahme des Flächengewichtes um 53 % nahm die Längsreißfestigkeit um 43 %, die Querreißfestigkeit nur um 25 % durch den Reckvorgang ab, dagegen wurde das Verhältnis der Längs- : Querreißfestigkeit von 2,2 : 1 auf 1,66 : 1 angeglichen.
Beispiel 4:-Ein genadeltes Vlies nach Beispiel 1 mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 298 g/m2 Reißfestigkeit längs 620 N Dehnung längs 101 % Reißfestigkeit quer 320 N Dehnung quer 163 % Vernadelung 120 Einstiche/cm2 Nadel type 1 5x1 8x36/3" c.b.-geprägt, wird im Spannrahmen ohne vorherigen Längsverzug bei einer Temperatur von 1350 C um 180 % quer verstreckt. Nach dem Abkühlen hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flachengewicht 116 g/m2 Reißfestigkeit längs 480 N Dehnung längs 29 % Reißfestigkeit quer 260 N Dehnung quer 102 % Bei einer Abnahme des Flächengewichtes um 62 % nahm die Längsreißfestigkeit nur um 33 %, die Querreißfestigkeit nach dem Reckvorgang nur um 36 % ab, das Verhältnis der Längs- : Querreißfestigkeit wurde von 1,93 : 1 auf 1,84 : 1 etwas angeglichen.
Beispiel 5: Ein genadeltes Vlies nach Beispiel 1 mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 184 g/m2 Reißfestigkeit längs 503 N Dehnung längs 94 % Reißfestigkeit quer 224 N Dehnung quer 133 % Vernadelung 120 Einstiche/cm2 Nadeltype 15x18x36/3" c.b.-geprägt, wird im Spannrahmen mit 10 % Längsverzug bei einer Temperatur von 1350 C um 140 % quer verstreckt. Nach dem Abkühlen hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flächengewicht 82 g/m2 Reißfestigkeit längs 290 N Dehnung längs 37 % Reißfestigkeit quer 168 N Dehnung quer 78 , Bei einer Abnahme des Flächengewichtes um 66 % nahm die Längsreißfestigkeit nur um 42 %, die Querreißfestigkeit durch den Reckvorgang nur um 25 % ab, dagegen wurde das Verhältnis der Längs- : Querreißfestigkeit von 2,25 : 1 auf 1,72 : 1 angeglichen.
Beispiel 6: Ein genadeltes Vlies nach Beispiel 1 mit folgenden Kennzahlen: Fadentiter 11 dtex Flächengewicht 184 g/m2 Reißfestigkeit längs 503 N Dehnung längs 94 % Reißfestigkeit quer 224 N Dehnung quer 133 % Vernadelung 180 Einstiche/cm2 Nadeltype 1 5x18x36/3" c.b.-geprägt, wird im Spannrahmen mit 10 % Längsschrumpfung bei einer Temperatur von 1350 C um 140 % quer verstreckt. Nach dem Abkühlen hat das Vlies folgende Kennzahlen: Flächengewicht 91 g/m2 Reißfestigkeit längs 281 N Dehnung längs 42 % Reißfestigkeit quer 175 N Dehnung quer 73 % Bei einer Abnahme des Flächengewichtes von 51 % nahm die Längsreißfestigkeit nur um 44 %, die Querreißfestigkeit nach dem Reckprozeß sogar nur um 22 % ab, dagegen wurde das Verhältnis der Längs- : Querreißfestigkeit von 2,25 : 1 auf 1,60 : 1 angeglichen.

Claims

Patentansprüche: 7. Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen aus thermoplastischen Kunststoffen mit verbesserten Eigenschaften, bei dem Spinnvliese aus praktisch endlosen, in annähernder Wirrlage liegenden Fäden, die in einer Richtung eine höhere Reißfestigkeit besitzen als in der quer stehenden Richtung und die durch Vernadeln verfestigt sind, bei 85 - 250 C unterhalb des Kristallitschmelzpunktes liegenden Temperaturen in der Richtung der geringeren Reißfestigkeit verstreckt werden, wobei in der dazu senkrecht liegenden Richtung die Länge entweder beibehalten wird, oder diese vorher oder gleichzeitig im Bereich von + 10 % der ursprünglichen Länge verändert wird, gemäß Stammpatent Nr.

(P 29 00 888.6), dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies um 100 - 200 % der ursprünglichen Länge verstreckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Endlosfadenvlies ausgegangen wird, das in einem Ausmaß vernadelt ist, daß es durch diese Vernadelung mehr als 50.% des durch Vernadelung erzielbaren optimalen Festigkeitzuwachs aufweist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Endlosfadenvlies mit höherer Reißfestigkeit in der Längsrichtung als in der Querrichtung ausgegangen wird und das Vlies in der Querrichtung um 100 - 200 % verstreckt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von getäfelten Endlosfadenvlies mit höherer Ouerfestigkeit als Längsfestigkeit ausgegangen wird und das Vlies in Längsrichtung um 100 - 200 % verstreckt wird.