DE4022766A1 - Verfahren zur herstellung von vernadelten spinnvliesen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von vernadelten spinnvliesenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
vernadelten Spinnvliesen, bei dem ein aus abgelegten
Endlosfäden bestehendes Vlies vor der Vernadelung nur an der
Vliesoberfläche thermisch angesiegelt und mit einem
Gleitmittel versetzt wird.
Wie bereite aus der DE-PS 30 09 116 bekannt, ist es zur Erzie
lung von günstigen Vlieseigenschaften, insbesondere zur Erzie
lung einer hohen Vliesfestigkeit und Vliesgleichmäßigkeit we
sentlich, das Vlies vor der Vernadelung zu avivieren. Durch
die Behandlung der Vliese mit einem Avivagemittel vor der
Vernadelung werden die Gleiteigenschaften verbessert, wodurch
sich einerseits Nadelbrüche während des Vernadelns und
andererseits eine Beschädigung der Fäden vermeiden lassen. Der
Avivageauftrag erfolgte dabei mittels Düsen oder durch
Tauchen. Beim Auftrag mittels Düsen zeigte sich durch die
Strahlwirkung jedoch der Nachteil, daß das Vliesgefüge der
noch losen und unverfestigten Vliesbahnen zum Teil zerstört
und der Zusammenhalt des Vlieses aufgelöst wurde. Auch beim
Tauchen des losen Fadengeleges, beispielsweise in einem
flüssigen Gleitmittelbad oder in Schaum, erfolgte eine
Zerstörung des Vliesgefüges. Es war daher notwendig, das Vlies
vor der Avivierung durch eine leichte Vorvernadelung leicht zu
fixieren. Dies hatte jedoch den Nachteil, daß zur Vermeidung
einer allzu großen Schädigung des nicht avivierten Vlieses
sowie zur Vermeidung von Nadelbrüchen, die
Produktionsgeschwindigkeit stark reduziert werden mußte.
Gemäß DE-PS 30 09 116 kann dieser nachteilige
Verfahrensschritt der Vorvernadelung dadurch ausgeschaltet
werden, daß das noch unverfestigte, von der Spinnanlage
kommende Vlies auf einer rotierenden Siebtrommel abgelegt
wird, auf der das Avivagemittel in Form eines Nebels mittels
Unterdrucks durch das Vlies hindurchgesaugt und über mehrere
Saugzonen durch das Innere der Siebtrommel abgesaugt wird. Der
Nachteil dieses bereits verbesserten Verfahrens liegt vor
allem darin, daß die Flächengewichtsgleichmäßigkeit des
Vlieses immer noch nicht zufriedenstellend ist, daß keine
hohen Produktionsgeschwindigkeiten möglich sind und daß eine
relativ komplizierte Ablagevorrichtung unter Zuhilfenahme von
Unterdruck und komplizierten Regelungen erforderlich sind.
Die Aufgabe der Erfindung lag darin, die beschriebenen Nach
teile zu vermeiden und vor allem ein Verfahren
bereitzustellen, mit dem bei hoher Produktionsgeschwindigkeit
ein gleichmäßiges Vlies mit guten mechanischen Eigenschaften
hergestellt werden kann. Die Lösung der Aufgabe wurde darin
gefunden, daß das von der Spinnanlage kommende Vlies nur an
den Oberflächen thermisch angesiegelt wird.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur
Herstellung von vernadelten Spinnvliesen aus
Thermoplastfasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die von
der Spinnanlage kommenden, verstreckten und zu einem Vlies
abgelegten Fäden
- a) an beiden Vliesoberflächen thermisch angesiegelt,
- b) mit einem Gleitmittel versetzt und
- c) durch Vernadelung verfestigt werden.
Mit Hilfe des Verfahrens ist es möglich, das nur oberflächlich
ganz leicht angesiegelte Vlies ohne Zerstörung des
Vliesgefüges zu transportieren und mit Gleitmittel zu
versetzen. Das Gleitmittel dringt dabei durch die
angesiegelten Vliesoberflächen in das Vlies ein und bewirkt
eine gute und für die anschließende Vernadelung auch für hohe
Produktionsgeschwindigkeiten geeignete Imprägnierung. Gemäß
dem Verfahren können Spinnvliese mit guter
Flächengewichtsgleichmäßigkeit etwa mit der doppelten, in
Sonderfällen auch mit höheren Produktionsgeschwindigkeiten im
Vergleich zu bekannten Verfahren hergestellt werden.
Erfindungsgemäß können je nach Vliesgewicht Geschwindigkeiten
bis zu etwa 40 m/min, in Sonderfällen bis zu etwa 60 m/min er
reicht werden. Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung
vernadelter Spinnvliese liegen die Produktionsgeschwindig
keiten bei maximal etwa 20 m/min. Die erfindungsgemäßen hohen
Produktionsgeschwindigkeiten sind insbesondere aufgrund des
Ersatzes der limitierenden Verfahrensschritte des
Vorvernadelns bzw. des Avivierens auf der Siebtrommel mittels
Unterdruck durch den wesentlich schnelleren Verfahrensschritt
des thermischen Ansiegelns möglich. Durch das thermische
Ansiegeln der Vliesoberflächen werden die an der Oberfläche
liegenden Fäden an ihren Kreuzungspunkten leicht miteinander
versintert, ohne daß es zu einem Anschmelzen der Fäden kommt.
Die Oberflächen dieser an der Vliesoberfläche liegenden Fasern
werden dabei aufgeweicht, ohne zu schmelzen, wobei eine Art
Sinterwirkung an den Kreuzungspunkten der Fasern erzielt wird.
Die Verbindung der Fäden durch das Ansiegeln ist reversibel
und wird vorteilhafterweise beim Vernadeln wieder gelöst,
so daß schließlich als Endprodukt ein Vlies vorliegt, das aus
schließlich durch Vernadeln und nicht durch thermisches Ver
schmelzen verfestigt ist.
Durch das erfindungsgemäße thermische Ansiegeln der Vliese nur
an deren Oberflächen, wobei die Kernzone der Vliese unverfe
stigt bleibt, entstehen ausreichend tragfähige,
transportfähige und avivierfähige Fadengelege, deren Gefüge
während des Gleitmittelauftrages nicht zerstört wird. Dadurch
wird nach der Vernadelung, bei der die angesiegelten
Oberflächenschichten wieder aufgelöst werden, ein
gleichmäßiges Vlies erhalten. Die Gleichmäßigkeit der Vliese
wurde in den Beispielen durch den Variationskoeffizienten cV
gemäß DIN 53854 angegeben.
Bevorzugt werden die beiden Vliesoberflächen nur bis zu einer
Tiefe von maximal 0,2 mm angesiegelt.
Das thermische Ansiegeln kann beispielsweise mittels beheizter
Walzen, Bänder, Platten oder Flächen bzw. durch Heizstrahler,
z. B. IR-Strahler erfolgen. Bevorzugt werden beheizte Walzen
verwendet, besonders bevorzugt wird das Vlies durch den Spalt
zweier Kalanderwalzen geführt. Die Walzentemperatur und die
Oberflächentemperatur des Vlieses liegen unterhalb des
Schmelzpunktes der eingesetzten Thermoplastfäden. Im Falle von
beispielsweise Polypropylenvliesen (Schmelzpunkt 165°C) werden
die Kalanderwalzen bevorzugt auf etwa 120-140°C erwärmt. Der
Vorteil der Verwendung eines Kalanders liegt dabei darin, daß
die Sinterwirkung bei den aufgeweichten, nicht geschmolzenen
Fasern an den Kreuzungspunkten durch den Walzendruck verstärkt
wird. Sowohl die Größe des Walzenspaltes als auch der
Walzendruck können optimal den jeweiligen Vliesgewichten, der
Fadenfeinheit, der Temperatur, den verwendeten
Thermoplastfäden sowie der Produktionsgeschwindigkeit angepaßt
werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von
Vliesen aus allen für die Spinnvliestechnik geeigneten Thermo
plasten. Bevorzugt wird es zur Herstellung von Spinnvliesen
aus Polyolefinfäden, wie z. B. Polyethylen- oder
Polypropylenfäden, Polyamidfäden oder Polyesterfäden
eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Polypropylenfäden
verwendet, wobei sowohl Fäden aus Polypropylen-Homopolymeren
als auch aus Propylen-Ethylen-Copolymeren möglich sind. Die
Flächengewichte der hergestellten Vliese liegen bei etwa 30
bis 2500 g/m2, bevorzugt bei etwa 100 bis 2000 g/m2.
Als Gleitmittel können sowohl Wasser als auch die in der Tex
tiltechnik üblichen Avivagemittel verwendet werden, wie sie
beispielsweise in der DE-PS 30 09 116 beschrieben sind. Das
Gleitmittel kann durch übliche Verfahren, wie z. B. durch Be
sprühen oder mittels Imprägnierwalzen aufgebracht werden.
Das anschließende Vernadeln erfolgt auf bekannten Nadelmaschi
nen, beispielsweise wie in der DE-PS 30 09 116 beschrieben, wo
auf einmal oder stufenweise die Verfestigung bis zum gewünsch
ten Vernadelungsgrad vorgenommen wird.
Polypropylen mit einem MFI (melt flow index bei 230°C und 2,16 kg
Belastung gemäß DIN 53735) von 17-21 und einer Molekular
massenverteilung von 2,3-2,7 wurde in einem Extruder bei 230-260°C
aufgeschmolzen, auf einer 1 m breiten Versuchsspinnan
lage mittels Spinndüsen zu Fasern versponnen, über ein aerody
namisches Abzugssystem abgezogen, auf 8-12 dtex Feinheit
verstreckt und auf ein Spinnband zu einem wirren Fadengebilde
abgelegt. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 25 m/min wurde ein
Vlies mit einem Flächengewicht von 110 g/m2 hergestellt. Das
noch unverfestigte Flächengebilde wurde anschließend über ein
Einlaufband in einen Zweiwalzen-Kalander eingebracht. Bei
125°C-130°C Oberflächentemperatur der ölbeheizten Kalander
walzen und einem aufgebrachten Liniendruck von 30-35 N/mm
wurde das lose Vliesgefüge reversibel verfestigt, wobei nur
die sich jeweils an den Vliesoberflächen befindlichen Fasern
vom Temperatureinfluß erfaßt und aufgeweicht, sowie durch den
Walzendruck zusammengepreßt wurden, wobei an den
Kreuzungspunkten der Fasern eine Art Sinterwirkung erzielt
wurde. Dabei entstanden ausreichend tragfähige, aber im
späteren Prozeß wiederauflösbare Oberflächenschichten an Ober-
und Unterseite des Vlieses, wobei die Schichtdicke weniger als
0,1 mm betrug. Der Kernbereich des Vlieses, hier mindestens 80%
der Fasern blieben unverfestigt.
Dieses Vorvlies wurde anschließend auf einem Walzenfoulard mit
einem Gleitmittel benetzt. Anschließend wurde das angesiegelte
und avivierte Vlies einer zweistufigen Vernadelung (jeweils 80
Einstiche/cm2) zugeführt, wobei die angesiegelte Vliesober
fläche vollständig aufgelöst wurde.
Das erhaltene Vlies zeigte folgende Eigenschaften: | |
Flächengewicht (DIN 53 854) | 110 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit cV (DIN 53 854) | 8% |
Streifenzugfestigkeit (DIN 53 857/2) | 780 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit × (DIN 54 307) | 1320 N |
Analog zu Beispiel 1 wurde bei einer Bandgeschwindigkeit von 3
m/min ein Vlies mit einem Flächengewicht von 1000 g/m2 herge
stellt. Dabei wurde die Vorverfestigung bei 120°C-125°C Wal
zenoberflächentemperatur und 35-40 N/mm Liniendruck durchge
führt. Die Dicke der angesiegelten Oberflächenschicht betrug
0,2 mm, mindestens 90-95% der Fasern blieben unverfestigt.
Vlieseigenschaften: | |
Flächengewicht | 1000 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit | 4% |
Streifenzugfestigkeit | 5200 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit | 6800 N |
Analog zu Beispiel 1 wurde bei einer Bandgeschwindigkeit von
35 m/min ein Vlies mit einem Flächengewicht von 70 g/m2 herge
stellt. Dabei wurde die Vorverfestigung bei 130-135°C
Walzenoberflächentemperatur und 20-30 N/mm Liniendruck
durchgeführt. Die Dicke der angesiegelten Oberflächenschicht
betrug 0,05 mm, mindestens 60% der Fasern blieben
unverfestigt.
Vlieseigenschaften: | |
Flächengewicht | 70 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit | 9% |
Streifenzugfestigkeit | 430 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit | 840 N |
Analog zu Beispiel 1 wurden aus Polyester mit einem MFI
(280°C/2,16 kg) von 40-45 und einer relativen Viskosität von
1,3-1,4 bei 280-300°C Fasern mit einer Feinheit von 2-8
dtex gesponnen und bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 27
m/min ein Vlies mit einem Flächengewicht von 100 g/m2 herge
stellt. Die Vorverfestigung am Kalander erfolgte bei einer
Walzenoberflächentemperatur von 180-190°C und 25-30 N/mm
Liniendruck.
Vlieseigenschaften: | |
Flächengewicht | 100 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit | 8% |
Streifenzugfestigkeit | 680 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit | 1140 N |
Analog zu Beispiel 1 wurden aus Polyamid 6 mit einer relativen
Viskosität von 2,4-2,5 bei 300-310°C Fasern mit einer
Feinheit von 6-8 dtex gesponnen und bei einer Produktionsge
schwindigkeit von 10 m/min ein Vlies mit einem Flächengewicht
von 250 g/m2 hergestellt. Die Vorverfestigung am Kalander er
folgte bei einer Walzenoberflächentemperatur von 190-200°C
und 30-35 N/mm Liniendruck.
Vlieseigenschaften: | |
Flächengewicht | 250 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit | 6% |
Streifenzugfestigkeit | 1710 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit | 2800 N |
Analog zu Beispiel 1 wurden aus Polyethylen (HDPE) mit einem
MFI (190°C/2,16 kg) von 12-14 bei 210-240°C Fasern mit ei
ner Feinheit von 8-12 dtex gesponnen und bei einer Produkti
onsgeschwindigkeit von 25 m/min ein Vlies mit einem Flächenge
wicht von 110 g/m2 hergestellt. Die Vorverfestigung am
Kalander erfolgte bei einer Walzenoberflächentemperatur von 90-100°C
und 25-30 N/mm Liniendruck.
Vlieseigenschaften: | |
Flächengewicht | 110 g/m² |
Flächengewichtsgleichmäßigkeit | 8% |
Streifenzugfestigkeit | 550 N/10 cm |
Stempeldurchdruckfestigkeit | 920 N |
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von vernadelten Spinnvliesen aus
Thermoplastfasern, dadurch gekennzeichnet, daß die von der
Spinnanlage kommenden, verstreckten und zu einem Vlies ab
gelegten Fäden
- a) an beiden Vliesoberflächen thermisch angesiegelt,
- b) mit einem Gleitmittel versetzt und
- c) durch Vernadelung verfestigt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Vliesoberflächen maximal bis zu einer Tiefe von 0,2
mm angesiegelt werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesoberflächen mittels beheizter Walzen angesie
gelt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vliesoberflächen mittels beheizter Kalanderwalzen angesie
gelt werden.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Thermoplastfäden aus
Polyolefinfäden, Polyamidfäden oder Polyesterfäden
bestehen.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Thermoplastfäden aus Polypropylen bestehen.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Versinterung an den
Kreuzungspunkten der Fäden auf der angesiegelten
Vliesoberfläche während der Vernadelung wieder gelöst wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904022766 DE4022766A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren zur herstellung von vernadelten spinnvliesen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904022766 DE4022766A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren zur herstellung von vernadelten spinnvliesen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4022766A1 true DE4022766A1 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=6410475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904022766 Withdrawn DE4022766A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Verfahren zur herstellung von vernadelten spinnvliesen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4022766A1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2251118A1 (de) * | 1971-10-20 | 1973-04-26 | Fabrication De Pate De Bois So | Material in deckenform zur stabilisierung von boeden |
-
1990
- 1990-07-18 DE DE19904022766 patent/DE4022766A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2251118A1 (de) * | 1971-10-20 | 1973-04-26 | Fabrication De Pate De Bois So | Material in deckenform zur stabilisierung von boeden |
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