DE3837685A1

DE3837685A1 - Verfahren zur herstellung von vliesstoffen, die einen anteil thermoplastischer fasern aufweisen

Info

Publication number: DE3837685A1
Application number: DE3837685A
Authority: DE
Inventors: Klaus Sommer
Original assignee: TECHNOTEX KARL MARX STADT VEB
Current assignee: TECHNOTEX KARL MARX STADT VEB
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-11-05
Publication date: 1989-07-06
Also published as: DD267278A1; FR2625229A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem aus einer oder mehreren Vlieslagen gebildete Vliesstoffe mit variablen Eigenschaften unter Wärme- oder Wärme- und Druckeinwirkung hergestellt werden können, die sowohl im technischen Sektor als auch für den Deko- und Ober bekleidungsbereich einsetzbar sind.

Neben anderen Arten der Vliesverfestigung ist eine Viel zahl von Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen unter Verwendung von thermoplastischen Fasern bekannt. Üblicher weise erfolgt hier die Vliesverfestigung durch eine ein stufige Wärme- und Druckeinwirkung, durch welche die thermoplastischen Fasern erweicht oder vollständig ge schmolzen werden und so zu einer Verklebung der Fasern führen.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, in denen die Wärme- und Druckeinwirkung in mehreren Stufen erfolgt, wie z. B. in der DE-PS 13 03 780 beschrieben. Hier werden mehrere Erhitzungsstufen angewandt, um die unerwünschten Folgen des Schrumpfens der thermoplastischen Fasern zu vermeiden. Auf diese Weise kann zwar ein gleichmäßiger fester, jedoch kein voluminöser oder eine strukturierte Oberfläche auf weisender Vliesstoff hergestellt werden, da aufgrund der vorausgehenden Verfestigung die zur Erzielung dieser Eigenschaften vorteilhafte Schrumpfwirkung nicht mehr genutzt werden kann.

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht in der Ent wicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Vlies stoffen unter Verwendung von thermoplastischen Fasern, durch welches mit einfachen Mitteln eine große Varia bilität der Vliesstoffeigenschaften erreicht werden kann und dabei die Verfahrensbedingungen so zu gestalten, daß das Schrumpfen von Fasern gezielt zur Eigenschaftsbeein flussung genutzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung von aus einer oder mehreren Vlieslagen gebildeten Vliesstoffen, welche einen Anteil thermoplastischer Fasern aufweisen und einer Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung unter zogen werden, mindestens einer Vlieslage ein Anteil von 20-60 Gew.-% Hochschrumpffasern, deren Schrumpftem peratur höher ist als die Schmelztemperatur der thermo plastischen Fasern, beigemischt.

Die Schrumpftemperatur der beigemischten Hochschrumpf fasern kann um mindestens 10 K höher als die Schmelz temperatur der thermoplastischen Fasern sein und die Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung in zwei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgen. Dabei liegt die Temperatur der ersten Stufe über der Schmelztemperatur der thermoplastischen Fasern und unter der Schrumpf temperatur der Hochschrumpffasern, während die Tempera tur der zweiten Stufe über der Schrumpftemperatur der Hochschrumpffasern liegt und das Vlies der Wärmeein wirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung in der zweiten Stufe nur kurzzeitig ausgesetzt wird.

Weiterhin kann die Schrumpftemperatur der beigemischten Hochschrumpffasern um maximal 5 K höher als die Schmelz temperatur der thermoplastischen Fasern sein und die Temperatur der Wärmeeinwirkung über der Schrumpftem peratur der Hochschrumpffasern liegen.

Unmittelbar nach der zur Schrumpfauslösung der beige mischten Hochschrumpffasern führenden Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Vliesstoffes ein Öffnen der Oberfläche, insbesondere eine Rauhbehandlung, erfolgen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das hohe Schrumpfvermögen der Hochschrumpffasern gezielt zur Eigenschaftsbeeinflussung des Vliesstoffes einzusetzen. Dabei sind die erzielbaren Eigenschaften in Abhängigkeit von den Verfahrensbedingungen und -schritten sehr variabel. Erfolgt bei zweistufiger Behandlung in der ersten Be handlungsstufe durch Wärme- und Druckeinwirkung unter halb der Schrumpftemperatur der Hochschrumpffasern auf grund des Erweichens bzw. Schmelzens der thermoplastischen Fasern eine Verfestigung, können die Hochschrumpffasern in der zweiten Behandlungsstufe mit höherer Temperatur nicht ungehindert schrumpfen. Überraschend wurde ge funden, daß bei der in der zweiten Stufe relativ stark erhöhten Temperatur die in der ersten Stufe erreichte Ver festigung nicht wieder aufgehoben wird. Die kurzzeitige Einwirkung der höheren Temperatur ist zwar zur Schrumpf auslosung ausreichend, dagegen werden die Klebstellen der thermoplastischen Fasern nur leicht erweicht, ohne daß sich die Verbindung löst.

Zu einer kreppartigen Oberflächenstrukturierung kommt es dabei, aufgrund der erheblichen Längenreduzierung der Hochschrumpffasern, wenn in der zweiten Stufe keine Druckeinwirkung erfolgt. Wird der Vliesstoff jedoch auch in der zweiten Stufe einer Druckeinwirkung ausge setzt, kann eine derartige Oberflächenstrukturierung nicht entstehen. Statt dessen stehen die Fasern unter starker Spannung. Wird nun unmittelbar nach dieser Be handlung eine Oberflächenöffnung, z. B. durch Rauhen, vorgenommen, können sich die an der Oberfläche befind lichen Hochschrumpffasern zusammenziehen und richten sich und die mit ihnen verklebten Nachbarfasern dabei auf, so daß ein plüschartiges Aussehen des Vliesstoffes entsteht.

Vliesstoffe mit völlig anderen, aber auch auf der Wir kung der Beimischung von Hochschrumpffasern beruhenden Eigenschaften, können hergestellt werden, wenn eine Vlieslage mit Hochschrumpffaseranteil zwischen zwei Vlieslagen ohne diesen Anteil gebracht und dieses drei lagige Vlies zuerst einer Wärme- und Druckeinwirkung zur gemeinsamen Verfestigung und danach einer Wärmeein wirkung zur Schrumpfauslösung in der mittleren Vlies lage unterzogen wird.

Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht darin, daß solche Hochschrumpffasern beigemischt werden, deren Schrumpftemperatur der Schmelztemperatur der thermo plastischen Fasern sehr nahe kommt. Bei genau dotierter Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung kommt es gleichzeitig zum Erweichen der thermoplastischen Fasern und zum Schrumpfen der Hochschrumpffasern, so daß durch die Fadenverkürzung der Hochschrumpffasern die erweichten thermoplastischen Fasern teilweise mit gezogen werden.

Dadurch entstehen statt punktförmigen Klebestellen linien- bzw. flächenförmige. Dieser Effekt kann durch Einsatz von vollständig schmelzenden thermoplastischen Fasern noch verstärkt werden. Auf diese Weise ent steht ein Vliesstoff mit sehr guten Festigkeitseigen schaften.

Die Erfindung soll nachsehend anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein Krempelvlies mit einer Fasermischung aus

- 35 Gew.-% PE-F (1,7 dtex, Kern-Mantel),
- 35 Gew.-% PAN-F (3,4 dtex, Hochschrumpf) und
- 30 Gew.-% VI-F (1,7 dtex)

wird mit einer Flächenmasse von 80 g/m² hergestellt. In einer ersten Behandlungsstufe erfolgt ein Kalander durchlauf bei 120°C und einem Liniendruck von 40 kp/cm, wobei die Mantel-Komponente der Polyesterfasern zur Ver festigung führt. Eine zweite Behandlungsstufe wird auf einer Spann-Trocken-Fixiermaschine bei 130°C und einer Liefergeschwindigkeit von 15 m/min durchgeführt. Die sich dabei vollziehende, durch die vorherige Verfestigung aber behinderte Schrumpfung der Hochschrumpffasern führt zu einem leichten, voluminösen und elastischen Vliesstoff, der besonders für Polsterungen geeignet ist.

Beispiel 2

Ein Krempelvlies mit einer Fasermischung wie in Bei spiel 1 wird mit einer Flächenmasse von 20 m/m² herge stellt und in einer ersten Behandlungsstufe durch einen Kalanderdurchlauf bei 125°C und 60 kp/cm verfestigt. Anschließend erfolgt eine Behandlung auf einer Spann- Trocken-Fixiermaschine bei 140°C und 20 m/min. Bei diesem sehr leichten Vliesstoff führt das Schrumpfen der Hochschrumpffasern zu einer Oberflächenstrukturie rung. Es entsteht ein kreppartiger, besonders drapier fähiger Vliesstoff für Isolationszwecke und den Deko- Bereich.

Beispiel 3

Zwei Krempelvliese mit je 20 g/m² und einer Fasermischung aus

- 40 Gew.-% Polyolefin-Bikomponentenfasern (1,7 dtex, Kern-Mantel),
- 30 Gew.-% PAN-F (3,4 dtex, Hochschrumpf) und
- 30 Gew.-% VI-F (1,7 dtex)

werden zu einem Vlies mit 40 g/m² doubliert und in einer ersten Behandlungsstufe durch einen Kalanderdurchlauf bei 110°C und 20 kg/cm verfestigt. Danach erfolgt ein zweiter, schrumpfauslösender Kalanderdurchlauf bei 130°C und 10 kp/cm. Es schließt sich ein Rauhprozeß (1 Passage) an, wodurch ein voluminöser Vliesstoff mit einer plüsch artigen Warenoberseite, der im Deko- und Oberbekleidungs bereich einsetzbar ist, entsteht.

Beispiel 4

Drei Faservlieslagen mit je 20 g/m² und den Faser mischungen

- 1. Lage: 50 Gew.-% Polyolefin - Kern-Mantel-Fasern 50 Gew.-% VI-F
- 2. Lage: 50 Gew.-% Polyolefin - Kern-Mantel-Fasern 50 Gew.-% PAN-Hochschrumpffasern
- 3. Lage: wie 1. Lage

werden doubliert und mittels Kalander bei 115°C und 40 kp/cm verfestigt. Anschließend erfolgt auf einer Spann-Trocken-Fixiermaschine bei 125°C und 15 m/min die Schrumpfauslösung der in der Mittellage enthaltenen Hochschrumpffasern. Es entsteht so ein voluminöser, elastischer Vliesstoff mit besonders guten schall- und wärmeisolierenden Eigenschaften.

Beispiel 5

Ein Wirrfaservlies mit einer Fasermischung aus

- 40 Gew.-% PP-Bindefasern (1,7 dtex)
- 30 Gew.-% PE-Hochschrumpffasern (3,4 dtex) und
- 30 Gew.-% PE.F (1,7 dtex)

wird mittels Kalander bei 170°C und 30 kp/cm behandelt. Dabei schmelzen die Polypropylen-Bindefasern und lagern sich tröpfchenförmig an die anderen Fasern an. Da gleich zeitig die Hochschrumpffasern schrumpfen, werden die Tröpfchen im Vlies verteilt, so daß statt punktförmigen Klebestellen jetzt linien- bzw. flächenförmige Verbindungen zwischen den Fasern entstehen. Dadurch wird ein volumi nöser Vliesstoff mit ausgezeichneter Festigkeit herge stellt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von aus einer oder mehreren Vlieslagen gebildeten Vliesstoffen, welche einen An teil thermoplastischer Fasern aufweisen und einer Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung unter zogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Vlieslage ein Anteil von 20-60 Gew.-% Hoch schrumpffasern, deren Schrumpftemperatur höher als die Schmelztemperatur der thermoplastischen Fasern ist, beigemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpffasertemperatur der beigemischten Hoch schrumpffasern um mindestens 10 K höher als die Schmelztemperatur der theroplastischen Fasern ist, Wärmeeinwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung in zwei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgen, wobei die Temperatur der ersten Stufe über der Schmelztemperatur der thermoplastischen Fasern und unter der Schrumpf temperatur der Hochschrumpffasern liegt und die Tem peratur der zweiten Stufe über der Schrumpftemperatur der Hochschrumpffasern liegt, und das Vlies der Wärme einwirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung in der zweiten Stufe nur kurzzeitig ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpftemperatur der beigemischten Hoch schrumpffasern um maximal 5 K höher als die Schmelz temperatur der thermoplastischen Fasern ist und die Temperatur der Wärmeeinwirkung über der Schrumpftem peratur der Hochschrumpffasern liegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der zur Schrumpfauslösung der beigemischten Hochschrumpffasern führenden Wärmeein wirkung oder Wärme- und Druckeinwirkung auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Vliesstoffes ein Öffnen der Oberfläche, insbesondere eine Rauhbehandlung, erfolgt.