DE3012287A1

DE3012287A1 - Gewebe und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3012287A1
Application number: DE19803012287
Authority: DE
Inventors: Tillmann Dr. 3444 Wehretal Klinkenberg
Original assignee: Froehlich & Wolff 3436 Hessisch Lichtenau GmbH; Froehlich & Wolff GmbH
Current assignee: F and W Technische Faeden 3436 Hessisch Lichte GmbH
Priority date: 1980-03-29
Filing date: 1980-03-29
Publication date: 1981-10-08
Also published as: DE3012287C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gewebe, insbesondere Sieb-
oder Trägergewebe für die Naßfiltrierung, aus gewobenen Fäden aus gleichem oder verschiedenem synthetischen Material, wobei die Fäden und/oder das Gewebe mit speziellen Eigenschaften ausgerüstet sind. Die Erfindung zeigt gleichzeitig ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gewebes. Das Gewebe kann aus Fäden (Garn oder Zwirn) bestehen, bei denen die Filamente durch Drehung zusammengehalten sind. Auch aus Fasern in einem Spinnprozeß hergestellte Fäden können verwoben werden.
Gewebe werden üblicherweise in einem Webprozeß hergestellt, und zwar aus Fäden, die aus gleichem oder aus unterschiedlichem Material bestehen können. Beispielsweise verleiht die Verwendung von unterschiedlichem Material für Kette und Schuß dem Gewebe spezielle gewünschte Eigenschaften. Oft werden auch die eingesetzten Fäden und/oder das Gewebe imprägniert bzw.
ausgerüstet. Dies geschieht beispielsweise durch einen Tauchvorgang in einer Imprägnierflotte, die auf wässriger Basis oder auch auf Lösungsmittel-Basis aufgebaut sein kann. Im allgemeinen schließt sich ein Trocknungsvorgang an. Unter Einsatz spezieller Mittel kann damit eine wasserabstoßende Ausrüstung erzielt werden. Auch schmutzabweisende Eigenschaften, Widerstandsfähigkeit gegen Verrottung, Flammfestigkeit zw. können hierdurch erreicht bzw. begünstigt werden.
Bei der Ausrüstung wird die Oberfläche und ggf. auch der Fadenkern des einzelnen Fadens im Gewebe erreicht.
Das DE-GM 19 58 017 zeigtbeispielsweise ein Siebgewebe aus Polyestergarn mit Kunstharzummantelung. Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. Vorteilhaft ist bei einem derartigen multifilen Garn die gute Formstabilität bzw.
Dimensionsstabilität des Polyesters in Verbindung mit der Kunstharzversteifung, die gleichzeitig als Hydrolyseschutz wirkt. Dabei bleibt jedoch der Fadenkern roh und unerreicht, so daß mit zunehmender mechanischer Abnutzung des Kunstharzmantels das Gewebe hydrolytisch abgebaut wird. Mit dem im Vergleich zum Monofilament dickeren und zugfesteren kunstharzummantelten Multifilament erreicht man in der Regel mit geringerer Fadenzahl ein formstabiles Siebgewebe, so daß der Webprozeß sich wirtschaftlicher gestaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewebe der eingangs beschriebenen Art und ein Verfahren zu seiner Herstellung aufzuzeigen, bei welchem ein weicher verarbeitungsfreundlicher Faden im Webprozeß eingesetzt werden kann und trotzdem ein Gewebe entsteht, welches eine definierte Steifheit besitzt, wobei die Präparation möglichst bis in den Fadenkern des Gewebes hinein wirksam sein soll. Das Gewebe soll als Fertigprodukt besondere Eigenschaften zeigen, beispielsweise mechanische Festigkeit, Abriebfestigkeit, Hydrolysebeständigkeit usw., die durch eine spezielle Behandlung des Gewebes und/oder der Fäden des Gewebes vor dem Webprozeß durch die Art und Weise der Präparation vorherbestimmt werden.
Das Gewebe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Fäden und/oder das Gewebe mit einer Harz-Härter-Kombination aus einem unmodifizierten und/oder intern plastifizierten Epoxydharz und einem katalytisch wirkenden Heißhärter präpariert sind, wobei in den ggf. das Gewebe bildenden Fäden die Harz-Härter-Kombination möglichst bis in den Fadenkern hinein gleichmäßig verteilt angeordnet ist, und daß das Harz durch die vom Härter in Wärme eingeleitete Polymerisation mit dem synthetischen Material zu kompakten Fäden verbunden ist, so daß das Gewebe eine definierte Steifheit aufweist. Die Präparation kann am einzelnen Faden durchgeführt werden, also vor dem Webprozeß. Es ist aber auch möglich, die Präparation erst am fertigen Gewebe einzusetzen. Auch Kombinationen von beiden Behandlungen sind möglich. Die Erfindung kehrt sich zunächst einmal von einer reinen Oberflächenbehandlung des Fadenmaterials ab. Durch das zusätzliche Ausfüllen des Kernbereiches desFadens mit dem Kunstharz und dem Härter wird auch dieser Fadenbereich in der Weise nutzbar gemacht, daß ihm spezielle Eigenschaften verliehen werden können.
Das Gewebe kann als katalytisch wirkender Heißhärter ein modifiziertes Diziandiamyd oder ein Bortrifluorid-Monoäthylaminkomplex aufweisen. Das Gewebe ist lösungsmittelfrei und umweltfreundlich. Der katalytisch wirkende Heißhärter verbleibt in den Fäden des Gewebes, so daß auch ein Weiterverarbeitungsprozeß und eine weitere Präparation am Gewebe nicht behindert werden.
Es ist möglich, daß die Fäden des Gewebes vom Fadenkern nach außen hin einen spezifisch qualitativ orientierten Epoxidharzanteil aufweisen, so daß auf diese Weise spezielle Eigenschaften verstärkt oder hervorgehoben werden. Es ist auch möglich, daß die einzelnen Fäden des Gewebes, insbesondere die Kett- und die Schußfäden, unterschiedliche Steifheit aufweisen. Hierbei wird allerdings vorausgesetzt, daß zumindest eine Teilpräparation am Fadenmaterial in unverwebtem Zustand stattfindet.
Das Verfahren zur Herstellung eines Gewebes, insbesondere Sieb- oder Trägergewebes, für die Naßfiltrierung, geht davon aus, daß Fäden aus einem oder mehreren synthetischen Materialien verwebt werden, wobei die Fäden und/oder das Gewebe zur Erzielung von speziellen Eigenschaften präpariert, imprägniert oder anderswie ausgerüstet werden. Es kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Fäden und/oder das Gewebe mit einer Harz-Härter-Lösung aus einem unmodifizierten und/oder einem intern plastifizierten Epoxydharz, einem katalytisch wirkenden Heißhärter und einem Lösungsmittel für Harz und Härter präpariert wird, wobei die ggf. das Gewebe bildenden Fäden durch Tauchen, Besprühen oder Auftragen mit dieser Harz-Härter-Lösung möglichst bis in den Fadenkern hinein durchtränkt werden und in der folgenden temperatur-und zeitgesteuerten Verdampfungsphase des Lösungsmittels die Harz-Härter-Kombination zwischen den Filamenten bzw.
den Fasern der Fäden verteilt wird, und daß das Gewebe thermisch so behandelt wird, daß sich das Harz durch die vom HärterAn Wärme eingeleitete Polymerisation mit dem synthetischen Material zu kompakten Fäden verbindet und damit ein Gewebe mit definierter Steifheit entsteht. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Fäden und/oder das Gewebe mit der Harz-Härter-Lösung präpariert werden, so daß die nach der thermischen Behandlung hervorgerufenen Eigenschaften bereits immanent vorher vorhanden sind, ohne daß die Steifheit, die am Gewebe schließlich auftreten muß, beispielsweise den Webprozeß behindert. Die Verwebung kann also mit einem weichen verarbeitungsfreundlichen Faden durchgeführt werden, wobei trotzdem das Gewebe nach der thermischen Endbehandlung eine große Steifheit und Abriebfestigkeit erhält, die für manche Anwendungsfälle unabdingbare Voraussetzungen sind. Durch die Präparation und die thermische Endbehandlung wird auch die Schiebefestigkeit des Gewebes erreicht. Das Gewebe bekommt einen Hydrolyseschutz. Bei Einsatz als Filtergewebe wirkt es schmutzabweisend und Filterkuchen-abstoßend.
Die Präparation und die thermische Endbehandlung stellen schließlich auch einen Schutz gegen chemische und mechanische Einflüsse dar. Eine Anwendung des Gewebes und ein Einsatz desselben bei Wärme wirkt sich nicht im Sinne einer Festigkeitsminderung aus, jedenfalls bei Temperaturen, die unterhalb der Polymerisationstemperatur der Endaushärtung liegen. Da das Gewebe praktisch lösungsmittelfrei ist, ist es umweltfreundlich und läßt auch Weiterverarbeitungsschritte für die verschiedenen Anwendungsbereiche zu.
Das Gewebe kann nach dem Verdampfen des Lösungsmittels über einen Kalander geführt werden. Damit ist es möglich, das Gewebe zu glätten, auf die Gewebestruktur einzuwirken und auch die Abmessungen des Gewebes in bestimmten Grenzen zu verändern. Es versteht sich, daß bei dieser Druckbehandlung im wesentlichen nur die Gewebeoberfläche erreicht wird, so daß damit auch das Ansehen des Gewebes verbessert werden kann.
Das Gewebe kann nach dem Verdampfen des Lösungsmittels und vor den Endaushärten in weichem Zustand oder aber auch mit einer definierten Steifheit zu einem Filz genadelt werden.
Die Nadelung in weichem Zustand oder mit definierter Steifheit schont einerseits die Fäden des Gewebes und andererseits die Nadeln des Nadelbettes. Durch die nachfolgende Endaushärtung infolge thermischer Behandlung des genadelten Gewebes findet eine bessere Verankerung der Fasern im Trägergewebe statt, weil sich der Filz insgesamt härtet.
Das Gewebe kann nach dem Tauchen in der Harz-Härter-Lösung abgequetscht werden; auch das Absaugen überschüssiger Harz-Härter-Lösung ist möglich. Auf diese Weise kann auf die Dosierung des Epoxydharzes Einfluß genommen werden, wobei durch den Harzanteil auch die Endsteifigkeit des Gewebes mitgesteuert bzw. eingestellt werden wird. Der Abquetschvorgang kann auch dazu dienen, die Harz-Härter-Lösung schneller in den Fadenkern eindringen zu lassen, wobei die Fäden des Gewebes schwammartig zusammengedrückt werden.
Mit besonderem Vorteil und zur Erzielung ganz spezieller Eigenschaften kann es sinnvoll sein, bei der Herstellung des Gewebes einen gemäß Anspruch 5 präparierten Faden einzusetzen, der vor dem Verweben zusätzlich mit thermoplastischem Kunststoff, Kautschuk od. dgl., ummantelt, insbesondere extrudiert, wird, und daß nach dem Verweben die thermische Behandlung erfolgt.
Durch diese Maßnahme kann eine besondere Verschiebefestigkeit im Gewebe erreicht werden. Auch die Hydrolysefestigkeit wird gesteigert. Je nach der aufgebrachten Ummantelung wird auch der Schutz gegen chemische und mechanische Einflüsse verbessert.
Bei dem Verfahren kann als katalytisch wirkender Heißhärter ein modifiziertes Diziandiamyd oder ein Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplex Verwendung finden. Auch andere katalytisch wirkende Heißhärter können eingesetzt werden. Zur Erhöhung der Flexibilität, Dauerelastizität und Kompressibilität des Fadens kann das Kunstharz mit einem hohen Anteil an intern plastifiziertem Epoxydharz eingesetzt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Gewebe als Filtertuch Verwendung finden soll.
Der getränkte Rohfaden für das Gewebe kann nach dem Verlassen des Tauchbades nach gesteuerter Teilverdampfung des Lösungsmittels durc h ein weiteres Tauchbad mit einer Harz-Härter-Lösung höherer Konsistenz oder mit einer anderen Harz-Härterlösung geführt werden, wobei nachdem das Lösemittel aus dem Faden verdampft wird. Hiermit kann der Aufbau des Kunstharzes in radialer Richtung im Faden verändert bzw. beeinflußt werden.
Es ist auch möglich, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Tauchprozeß über den Härter eine wärmegesteuerte,abgegrenzte katalytische Wirkung auf das Kunstharz ausgeübt wird, wobei der durch den zweiten Tauchprozeß auf den kompakten Faden aplizierte Harz-Härter-Mantel, mit z.B. plastischen, dauerelastischen Eigenschaften, voll zur Aushärtung gebracht wird.
Als Lösungsmittel kann ein solches aus den Gruppen Formamidderivate, Säureamide, Nitrile u. dgl. oder ein Gemisch von diesen eingesetzt werden, wobei abgestimmt auf den jeweils eingesetzten katalytisch wirkenden Heißhärter ein solches Lösungsmittel aus den obigen Gruppen Verwendung findet, daß bei niedrigerer Temperatur als der Aktivierungstemperatur des jeweiligen Heißhärters verdampfbar ist. Insbesondere kann als Lösungsmittel Dimethylformamid eingesetzt werden.

Claims

Gewebe und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche: 1. Gewebe, insbesondere Sieb- oder Trägergewebe für die Naßfiltrierung, aus verwobenen Fäden aus gleichem oder verschiedenem synthetischen Material, wobei die Fäden und/oder das Gewebe mit speziellen Eigenschaften ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden und/oder das Gewebe mit einer Harz-Härter-Kombination aus einem unmodifizierten und/oder intern plastifizierten Epoxydharz und einem katalytisch wirkenden Heißhärter präpariert sind, wobei in den ggf. das Gewebe bildenden Fäden die Harz-Härter-Kombination möglichst bis in den Fadenkern hinein gleichmäßig verteilt angeordnet ist und daß das Harz durch die vom Härter in Wärme eingeleitete Polymerisation mit dem synthetischen Material zu kompakten Fäden verbunden ist, so daß das Gewebe eine definierte Steifheit aufweist.
2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als katalytisch wirkenden Heißhärter ein modifiziertes Diziandiamyd oder ein Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplex aufweist.
3. Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden des Gewebes vom Fadenkern nach außen hin einen spezifisch qualitativ orientierten Epoxydharzanteil aufweisen.
4. Gewebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Fäden des Gewebes, insbesondere die Kett-und Schußfäden, unterschiedliche Steifheit aufweisen.
5. Verfahren zur Herstellung eines Gewebes, insbesondere Sieb- oder Trägergewebe für die Naßfiltrierung, bei dem Fäden aus einem oder mehreren synthetischen Materialien verwebt werden, wobei die Fäden und/oder das Gewebe zur Erzielung von speziellen Eigenschaften präpariert, imprägniert oder anderswie ausgerüstet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden und/oder das Gewebe mit einer Harz-Härter-Lösung aus einem unmodifizierten und/oder einem intern plastifizierten Epoxydharz, einem katalytisch wirkenden Heißhärter und einem Lösungsmittel für Harz und Härter präpariert wird, wobei die ggf. das Gewebe bildenden Fäden durch Tauchen, Besprühen oder Auftragen mit dieser Harz-Härter-Lösung möglichst bis in den Fadenkern hinein durchtränkt werden und in der folgenden temperatur- und zeitgesteuerten Verdampfungsphase des Lösungsmittels die Harz-Härter-Kombination zwischen den Filamenten bzw. den Fasern der Fäden verteilt wird, und daß das Gewebe thermisch so behandelt wird, daß sich das Harz durch die vom Härter in Wärme eingeleitete Polymerisation mit dem synthetischen Material zu kompakten Fäden verbindet und damit ein Gewebe mit definierter Steifheit entsteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe nach dem Verdampfen des Lösungsmittels über einen Kalander geführtwird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe nach dem Verdampfen des Lösungsmittels und vor dem Endaushärten in weichem Zustand oder mit definierter Steifheit zu einem Filz genadelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe nach dem Tauchen in der Harz-Härter-Lösung abgequetscht oder überschüssige Harz-Härter-Lösung abgesaugt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Gewebes ein gemäß Anspruch 5 präparierter Faden eingesetzt wird, der vor dem Verweben zusätzlich mit thermoplastischem Kunststoff, Kautschuk od. dgl. ummantelt, insbesondere extrudiert, wird und daß nach dem Verweben die thermische Behandlung erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als katalytisch wirkender Heißhärter ein modifiziertes Dizyandiamid oder ein Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplex Verwendung findet.
11. Verfahren nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Flexibilität, Dauerelastizität und Kompressibilität des Fadens bzw. des Gewebes das Kunstharz mit einem hohen Anteil an intern plastifiziertem Epoxydharz eingesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der getränkte Rohfaden nach dem Verlassen des Tauchbades nach gesteuerter Teilverdampfung des Lösungsmittels durch ein weiteres Tauchbad mit einer Harz-Härter-Lösung höherer Konsistenz oder mit einer anderen Harz-Härter-Lösung geführt wird und danach das Lösungsmittel aus dem Faden entternt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Tauchprozeß über den Härter eine wärmegesteuerte,abgegrenzte, katalytische Wirkung auf das Kunstharz ausgeübt wird, der durch den zweiten Tauchprozeß auf den kompakten Faden aplizierte Harz-Härter-Mantel, wie z.B. plastischen, dauerelastischen Eigenschaften, voll zur Aushärtung gebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein solches aus den Gruppen Formamidderivate, Säureamide, Nitrile od. dgl. oder ein Gemisch von diesen eingesetzt wird, unddas abgestimmt auf den jeweils eingesetzten katalytisch wirkenden Heißhärter ein solches Lösungsmittel aus den obigen Gruppen Verwendung findet, das bei niedrigerer Temperatur als der Aktivierungstemperatur des jeweiligen Heißhärters verdampfbar ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Dimethylformamid Verwendung findet.