DE4137627A1 - Hochtemperaturbestaendig inertes textiles flaechengebilde und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hochtemperaturbeständig inertes textiles Flächengebilde gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen textilen Flächengebildes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Je nach Verwendungs- und Einsatzzweck stehen heutzutage eine Vielzahl von Faser- bzw. Hochleistungsfasermaterialien zur Verfügung, die es gestatten, hochtemperaturbeständige textile Flächengebilde zu weben. Beispiele für derartige Fasern sind u. a. Glasfasern, Polyimidfasern, Keramikfasern, Quarzglasfasern, Bornitridfasern, etc., weitere Hochleistungsfasern, Aluminiumsilicatfasern, metallische Fasern, Kohlenstoffasern, Verbundfasern usw.

Viele dieser Fasern erfüllen die Anforderungen, die an die Hochtemperaturbeständigkeit gestellt werden, zwar ganz ausgezeichnet, lassen jedoch hinsichtlich ihrer Chemikalienbeständigkeit beim Einsatz des aus den Fasern hergestellten textilen Flächengebildes in chemisch aggressiver Umgebung zu wünschen übrig. So kann es z. B. bei Verwendung von textilen Flächengebilden aus metallischen Fasern, auch aus diversen Edelstählen, beim Kontakt mit aggressiven Flüssigkeiten, etwa Säuren und Laugen, oder auch mit aggressiven Gasen zur Korrosion und somit zur Beeinträchtigung der Wirksamkeit des Gewebes, bzw. zu dessen vollständiger Zerstörung kommen. Bei Glasfasern oder auch Quarzglasfasern tritt dieses Problem speziell bei Kontakt mit Flußsäure oder auch Flurwasserstoffgas auf, durch welchen Kontakt die Fasern des textilen Flächengebildes angegriffen und zerstört werden können. Solche korrosiv wirkenden Gase treten u. a. beim Heißgaseinsatz des textilen Flächengebildes als Filtergewebe in der Rauchgasbehandlung, in der Carbid-Industrie oder auch in der Rußproduktion auf.

Bislang wurden speziell für die angegebenen Einsatzgebiete immer wieder Versuche unternommen, die Chemikalienbeständigkeit des textilen Flächengebildes aus hochtemperaturbeständigen Fasern durch Beschichtung des Gewebes mit chemisch inerten Überzügen zu verbessern. Eine dominante Rolle spielt hierbei die Beschichtung mit Polytetrafluorethylen (PTFE oder Teflon) bzw. mit Copolymeren, die Tetrafluorethyleneinheiten im Molekül aufweisen.

Insbesondere bei Glasfasergeweben hat sich eine Teflonbeschichtung bislang bewährt, weil dadurch die Chemikalienresistenz gegenüber dem nicht beschichteten textilen Flächengebilde deutlich gesteigert werden kann.

So ist es aus der Praxis bekannt, die textilen Flächengebilde als solche mit PTFE auszurüsten. Dabei wird das textile Flächengebilde, aus verdrillten Zwirnen oder Garnen gewebt und dann als Ganzes ausgerüstet.

Falls das textile Flächengebilde ein Gewebe aus Glasfasern ist, so läßt sich die Ausrüstung des Gewebes in zwei Stufen unterteilen. Einmal der sogenannte Coronisationsprozeß und zum anderen das Appretieren oder Finishen, das Aufbringen und Aushärten einer synthetischen Ummantelung der Glasfasergarne im Gewebe.

Beim Coronisationsprozeß wird das noch mit der Schlichte von der Faserherstellung behaftete fertige Gewebe kontinuierlich durch einen Brennofen geführt. Die auf das Gewebe einwirkende Temperatur beträgt dabei ca. 650°C. Die Verweilzeit des Gewebes im maximalen Temperaturbereich bewegt sich je nach Ausführung, Gewicht, Faser etc. zwischen 5 und 20 sec.

Ein sorgfältig kontrollierter Zeit- und Temperaturablauf ist dabei notwendig, um dem Glasgewebe folgende Veränderungen zu verleihen: Die gegebenenfalls noch auf der Faser befindliche organische Schlichte wird erhitzt und in einen gasförmigen Zustand überführt. Das Glasgewebe wird also entschlichtet und die Oberfläche von anhaftenden Bestandteilen gereinigt. Die in der Faser durch den Webvorgang entstandenen Spannungen werden aufgehoben, wodurch das Gewebe Griffigkeit und Geschmeidigkeit erhält. Durch die Hitze werden die Glasfasern in einer Lage dauerhaft fixiert. Das Gewebe erhält dadurch die für ein Filtergewebe erforderliche Dimensionsstabilität und Schiebefestigkeit des Fadens.

Nach der thermischen Behandlung läuft das Glasgewebe üblicherweise im Tauch- bzw. "Dip-Coating"-Verfahren durch ein Bad mit flüssigem Finish, das in einem dann folgenden zweiten Trockenofen getrocknet, ausgehärtet und zusammengesintert wird.

Glasfiltergewebe können mit verschiedenen Finisharten ausgerüstet werden, u. a. "SILICON FINISH", bei dem die verwendeten Silicon-Emulsionen und Dispersionen Phenylmethylsilan- oder Dimethylsilanderivate sind, oder "GRAPHIT FINISH", welches normalerweise zusammen mit Silicon aufgebracht wird. Wenn das Silicon Finish durch chemische oder thermische Einflüsse zerstört wird, soll Graphit die "Faserschmierung" übernehmen und diese Funktion weiterhin dauerhaft ausüben.

Weiterhin ist auch ein "POLYTETRAFLUORÄTHYLEN FINISH" bekannt, bei dem PTFE mit Silicon kombiniert wird. Der Hauptvorteil liegt in der höheren chemischen Beständigkeit. Einige Formulierungen erreichen auch höhere Temperaturbeständigkeit gegenüber Silicon-Finishes, z. B. 250°C bis 305°C beim sog. HT (high temperature) Finish. Üblich ist auch ein Drei-Komponenten Finish aus Silicon, Graphit, PTFE.

Die derart im Tauchverfahren mit PTFE ausgerüsteten Gewebe weisen zwar gegenüber unbeschichteten textilen Flächengebilden schon deutlich erhöhte Standzeiten in aggressiver Umgebung auf, aber insbesondere an den gegenseitigen Berührungspunkten der das Gewebe bildenden Zwirne bzw. Fäden (Berührungspunkte zwischen Kette und Schuß) wirken aggressive Gase weiterhin zersetzend und zerstörend, da während der Beschichtung, bei der Verarbeitung des Gewebes (Konfektionierung) bzw. deren Einsatz in Filtern, dort offene Stellen, Risse, Löcher etc. bleiben oder entstehen.

Man hat auch versucht, das Gewebe mit einem Haftvermittler auszurüsten und darauf dann einseitig auf der dem aggressiven Gas bzw. Medium exponierten Seite des textilen Flächengebildes eine Polytetrafluorethylen-Membran aufzukaschieren. Eine solche Membran wird beispielsweise aus einem Polytetrafluorethylenfilm durch Verstrecken in zwei Richtungen hergestellt. Dadurch entstehen die zum Gasdurchlaß notwendigen Poren, wodurch allerdings das unter der aufkaschierten Membran angeordnete Gewebe wiederum korrosiven Angriffen ausgesetzt ist, da die Membran nur oberflächlich auf dem Gewebe aufliegt.

Auch Versuche, Membranen aufzukaschieren, die nicht glatt sind, sondern über eine spezielle Vorbehandlung mit einer Struktur versehen sind und auch u. a. kleinere Poren als gewöhnlich aufweisen, konnten das Problem der Korrosion im Bereich der Netzpunkte des Gewebes nicht lösen. Da die Membran auf jeden Fall zumindest gasdurchlässig sein muß, kann so ein Eindringen aggressiver Gase nicht verhindert werden.

Neben dem Beschichten von fertiggestellten (gelegten, gewirkten, gewebten) textilen Flächengebilden ist es außerdem bekannt, z. B. aus der EP 01 71 670, der EP 01 70 981 oder auch der EP 01 70 201 flexible Bündel geschlichteter Fasern, also Garne, aus einer wäßrigen Imprägniermischung mit einem Polymerüberzug zu versehen und die beschichteten Faserbündel zur Herstellung eines polymerbeschichteten Gewebes, das aus den Bündeln der Spinnfäden gebildet ist, zu verwenden. Dabei kommen verschiedenartigste Polymerüberzüge zur Verwendung, u. a. Co- oder Terpolymere aus Ethylen und einem oder mehreren polaren Comonomeren, des weiteren elastomere Polyurethane oder auch Polymere aus der Gruppe von Silikon, Fluorkautschuken, Polysulfidpolymeren, Ethylen-Propylenkautschuken und Polyethern und Mischungen von mindestens zwei elastomeren Polymeren, die im wesentlichen frei von Kohlenwasserstoffdienfunktionalität und Chlor sind.

All diesen Überzügen ist allerdings gemeinsam, daß sie auf den Faserbündeln gehärtet werden, d. h. die eigentliche Film- oder Schichtbildung findet durch eine chemische Vernetzung der Elastomeren mit entsprechenden Vernetzungsmitteln statt. Sämtlichen in den oben genannten Patenten beschriebenen Überzügen kommt außerdem eine nicht ausreichende Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit zu.

Gegenüber dem dargelegten Stand der Technik ist es deswegen eine Aufgabe der Erfindung, ein textiles Flächengebilde der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, das bei hinreichender Hochtemperaturbeständigkeit eine verbesserte Chemikalienresistenz aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines hochtemperaturbeständigen und inerten textilen Flächengebildes anzugeben.

Gelöst werden diese Aufgaben durch ein textiles Flächengebilde mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 12.

Vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flächengebildes bzw. des Verfahrens zu seiner Herstellung werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Unter einem textilen Flächengebilde wird im Rahmen der Erfindung jede flächige Verbindung bzw. Anordnung von textilen Fadengebilden verstanden, wie z. B. Gewebe, Gewirke, Vliesstoffe, Gelege, Wirkvliese etc. Bei weitem bevorzugt und auch am vorteilhaftesten für die später noch genauer zu beschreibenden Anwendungen des erfindungsgemäßen Flächengebildes ist jedoch die Ausgestaltung als Gewebe.

Entgegen einer weitverbreiteten Annahme hat es sich herausgestellt, daß es trotz der beim Weben auftretenden hohen mechanischen Beanspruchung der Fadengebilde möglich ist, mit hochtemperaturbeständigen Kunststoffen beschichtete Garne bzw. Fäden, die aus einer Vielzahl von hochtemperaturbeständigen Filamenten bzw. Fasern bestehen und auch mit entsprechend beschichteten Zwirnen, die aus einer Mehrzahl von Garnen oder Fäden gedrillt werden, hochtemperaturbeständig inerte textile Flächengebilde herzustellen.

Dabei ist das erfindungsgemäße textile Flächengebilde dem Gewebe gemäß den Ausführungsformen des Standes der Technik insbesondere deswegen überlegen, weil die beim typischen Webvorgang entstehenden Berührungsflächen von Kett- und Schußfäden bzw. - zwirnen nun auch eine Beschichtung mit einem hochtemperaturbeständigen und inerten, d. h. äußerst chemikalienresistenten Kunststoffaufweisen.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Einzelfäden bzw. Garne den Kunststoffüberzug aufweisen. Es kann dann aus mehreren, meist zwei oder drei der beschichteten Fäden oder Garne ein Zwirn hergestellt werden. Dies geschieht durch Verdrillen der Einzelfäden oder Garne.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können nicht beschichtete Fäden, also Bündel von Fasern oder Filamenten, einfach oder mehrfach gezwirnt sein. Erfindungsgemäß weist dann dieser Zwirn an seiner Oberfläche den Kunststoffüberzug auf.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung möglich, einen Zwirn aus mehreren beschichteten Fäden oder Garnen einer weiteren Beschichtung mit einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff zu unterziehen. Dadurch wird ein besonders beständiges Fadengebilde erhalten.

Unter Fadengebilde im erfindungsgemäßen Sinne sind also sowohl Fäden oder Garne oder daraus hergestellte Zwirne, jeweils sowohl beschichtet als auch in unbeschichteter Ausführung, zu verstehen.

Unter hochtemperaturbeständig wird im Erfindungsrahmen in Bezug auf die Fasern verstanden, daß diese zersetzungsfrei und unbeschadet Einwirkungen von Temperaturen, die größer als 300°C sind, widerstehen.

In bezug auf den Kunststoffüberzug bedeutet hochtemperaturbeständig, daß der verwendete Kunststoff die in den jeweiligen Einsatzbereichen üblichen Standzeiten bei Temperaturen von mehr als 250°C zersetzungsfrei widersteht.

Erfindungsgemäß verwendbar sind zur Bereitstellung der Bündel von Einzelfasern bzw. von Filamenten alle Fasern, die sich bei Temperaturen, die 300°C übersteigen, nicht zersetzen. In einer nicht abschließenden Aufzählung sind dies u. a. Polyimidfasern, Keramikfasern, Glas- und Quarzglasfasern, Bornitridfasern, andere Hochleistungsfasern, Aluminiumsilikatfasern, metallische Fasern, insbesondere auch aus Edelstählen, Kohlenstoff- bzw. Graphitfasern, sowie Verbundfasern daraus und andere Fasern organischen oder anorganischen Ursprungs.

Ganz besonders bevorzugt sind allerdings die Filamente aus Glas- und/oder Quarzglasfasern, wie beispielsweise E-Glasfasern, 621-Glasfasern, A-Glasfasern, S-Glasfasern, C-Glasfasern und deren Fluor- oder Borderivate. Besonders zweckmäßig lassen sich Bündel der relativ preiswerten E-Glasfasern erfindungsgemäß ausrüsten und zu textilen Flächengebilden verarbeiten. Neben der Preiswürdigkeit ist u. a. auch das günstige Verhältnis von Stabilität zu Gewicht der E-Glasfasern und dadurch bedingt auch die günstige mechanische Stabilität eines daraus hergestellten Flächengebildes hervorzuheben.

Die Bündel von Glas- oder Quarzglasfasern, die üblicherweise den Rückstand einer stärkehaltigen oder auch nicht stärkehaltigen Schlichte tragen, können auch ungeschlichtet mit einem erfindungsgemäßen Kunststoffilm versehen werden. Da beim Trocknen bzw. beim Sintern die Schlichterückstände einfach verbrennen, bzw. vor dem Auftragen des Kunststoffs oder während des Vorgangs auch ganz oder teilweise ausgewaschen werden, ist das Aufbringen der Kunststoff schichten nicht an das Vorhandensein der Schlichterückstände, z. B. in ihrer Funktion als Haftvermittler, gebunden. Der erfindungsgemäße Kunststoffüberzug umhüllt lediglich die Fäden, Garne oder Zwirne. Zur Verarbeitung der Bündel von Einzelfasern kann es jedoch von Vorteil sein, wenn die Fasern geschlichtet sind, um so ihre Beweglichkeit gegeneinander zu vergrößern und den gegenseitigen Abrieb zu verhindern.

Die Schlichte mit der die Faserbündel geschlichtet sein können kann alle dem Fachmann bekannten üblichen Zusätze wie Kupplungsmittel, Gleitmittel, Filmbildner, Faserschutzmittel, etc. aufweisen.

Die geschlichteten oder nicht geschlichteten Bündel von Fasern weisen im allgemeinen 200 bis über 3000 Filamente auf. Die Bündel werden üblicherweise auf Garnrollen zu Fäden oder Garnen gewickelt.

Als Kunststoffüberzugsschicht, die die Fadengebilde aufweisen, kommt jedes gegen aggressive Gase bzw. Chemikalien resistente und bis zu Temperaturen von mehr als 250°C stabile, dem Fachmann geläufige Polymer in Frage. In einer nicht abschließenden Aufzählung von möglichen Polymeren sind dies Polyimide, Polyetheretherketone oder auch Polytetrafluorethylen, bzw. Copolymere, die Monomerbausteine der vorgenannten Polymere zusammen mit anderen geeigneten Monomeren aufweisen. Bevorzugt beim textilen Flächengebilde der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Fluorkunststoff (PTFE) bzw. eines seiner Copolymeren, oder auch Mischungen von seinen Copolymeren. Hierzu zählen u. a. PFA = Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymer, FEP = Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer, ETFE = Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer, ECTFE = Ethylen/Chlortrifluorethylen-Copolymer, PVDF = Polyvinylidendifluorid.

Diese Polymere und Copolymere können allein oder als Verschnitte für die Imprägnierung, insbesondere von Glas, verwendet werden.

Als Auflage auf dem Fasermaterial verleihen sie gute Alterungsbeständigkeit, universelle Chemikalien- und Lösemittelbeständigkeit, sehr hohe thermische Stabilität, Zähigkeit und Flexibilität, niedrigen Reibungskoeffizient, geringe Wasseraufnahme, Witterungsbeständigkeit, gute Antiadhäsion und dadurch gute schmutzabweisende Eigenschaften.

Die Kunststoffbeschichtung ist entweder auf die Fäden bzw. Garne oder die daraus hergestellten Zwirne in geeigneter Dicke aufzubringen, so daß die Oberfläche des Fadengebildes im wesentlichen rundum einen Polymerfilm aufweisen.

Die Kunststoffbeschichtung kann auf jede geeignete und bekannte Weise auf die Fadengebilde aufgebracht werden, beispielsweise aus wäßriger Emulsion, Dispersion, aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln in Form von pastösen, d. h. hochviskosen Massen oder trocken als Pulver.

Wenn man eine wäßrige Emulsion oder Dispersion zur Beschichtung verwendet, kann man das Fadengebilde in ein das Polymer enthaltende Bad "dippen" (dip-coating). Das Dippen kann auch mehrfach wiederholt werden - unterbrochen von Trockenvorgängen -, das Fadengebilde kann aber auch nach dem sogenannten "kiss-roll-coating"-Verfahren mittels Walzen oder auch mittels anderer Applikationsvorrichtungen mit der wäßrigen Emulsion oder Dispersion des Polymers in Kontakt gebracht und beschichtet werden. Außerdem kann auch ein "die-coater" verwendet werden, bei dem das Fadengebilde durch feststehende oder einstellbare Düsen gezogen oder gedrückt wird. Dabei kann das Fadengebilde u. a. auch maximal gestreckt werden, so daß seine gesamte Oberfläche mit der Beschichtungsmischung in Kontakt kommen muß.

Neben dem Polymer und weiteren üblichen Emulgatoren und Dispersionsmitteln kann die Beschichtungsemulsion, -dispersion, -lösung oder -masse weitere übliche Zusätze wie z. B. Weichmacher, Kupplungsmittel und/oder Wachse enthalten. Des weiteren ist es möglich, bei der Beschichtung der Fadengebilde Zusätze zur Beeinflussung der Eigenschaften der Oberfläche des Fadengebildes einzubringen. U.a. kommen hierfür in Frage Aktivkohle, Zeolithe, Edelmetalle sowie Katalysatoren.

Das nach einer der vorbeschriebenen Methoden behandelte, beschichtete Fadengebilde wird getrocknet und anschließend nach einem allgemein bekannten Verfahren zu einem textilen Flächengebilde verarbeitet.

Wird es gewebt, kann prinzipiell aus den Fäden bzw. Zwirnen jedes bekannte textile gewebte Flächengebilde erzeugt werden. Gewebe mit Kreuzköperbindungsart sind jedoch besonders bevorzugt. Diese Webart vereint größtmögliche Stabilität mit hoher Flexibilität des Gewebes. Es ist allerdings auch eine einfache Leinwandbindungsart oder eine einfache Köperbindung möglich.

Obwohl das derart gewebte textile Flächengebilde über hohe Temperaturbeständigkeit und Inertheit gegen Chemikalien verfügt, kann die Korrosionsbeständigkeit noch weiter dadurch verbessert werden, daß das textile Flächengebilde zusätzlich eine weitere Überzugsschicht aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff aufweist. Diese zusätzliche hochtemperaturbeständige Kunststoffüberzugsschicht kann wiederum nach einem allgemein bekannten Verfahren auf das textile Flächengebilde aufgebracht werden. Neben Imprägnierverfahren und Oberflächenbeschichtungsverfahren aus Lösungen, Emulsionen, Dispersionen oder auch Pulverbeschichtungsverfahren, kann diese zusätzliche Beschichtung auch durch Laminieren mit einem vorgeformten Film oder flächigen Gebilden ausgeführt sein.

Ganz besonders bevorzugt ist jedoch eine zusätzliche Beschichtung des textilen Flächengebildes analog zur Beschichtung des textilen Fadengebildes, wobei die Analogie sich sowohl auf die Art des Kunststoffs als auch auf die Beschichtungsmethode erstreckt.

Ist vorgesehen auch das textile Flächengebilde zu beschichten, so ist es zweckmäßig eventuelle Zusätze, die der Beschichtung bestimmte Eigenschaften aufprägen, wie z. B. Aktivkohle, Zeolithe, Edelmetalle, Katalysatoren etc. dem äußeren Beschichtungsfilm zuzusetzen.

Die hochtemperaturbeständigen, inerten textilen Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung finden eine besonders zweckmäßige Verwendung als Faserfiltergewebe, insbesondere als Glasfaserfiltergewebe, für den Heißgaseinsatz zur Filtration von Partikeln aus Rauchgasen oder zur Abscheidung von Rußen bei der Rußherstellung. Dazu werden aus den textilen Flächengebilden Schläuche hergestellt, die von dem zu reinigenden Heißgas entweder von der Schlauchinnenseite oder der äußeren Seite des Schlauches angeströmt werden. Bei einer solchen Verwendung des textilen Flächengebildes als Filtermedium ist es besonders vorteilhaft, daß das aus erfindungsgemäß beschichteten textilen Fadengebilden gewebte textile Flächengebilde neben den durch die Webart bestimmten Poren im Größenbereich von ca. 100 µm die im wesentlichen für das Zurückhalten der Partikel verantwortlich sind, auch noch weitere Strukturen aufweisen kann, die eine Filtration positiv unterstützen können.

Die Lebensdauer des textilen Flächengebildes gemäß der Erfindung kann vorteilhaft beeinflußt werden, indem das Flächengebilde zusätzlich beschichtet oder eine Membran aufkaschiert wird, um einen optimalen Chemiekalienschutz der Fasern zu gewährleisten und Korrosion zu verhindern.

Des weiteren kann man den Abscheidegrad in solchen Fällen auch dadurch noch weiter verbessern, daß man bei der zusätzlichen Nachbehandlung dem Polymerbeschichtungsmittel Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche (beispielsweise Kieselsäuren) und/oder zur Steuerung der triboelektrischen Ladung zusetzt, so daß Stäube besser gebunden werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines textilen Flächengebildes, das hochtemperaturbeständig und inert ist, wobei es aus textilen Fadengebilden mit einer Vielzahl von Filamenten besteht, die eine Temperaturbeständigkeit von <300°C aufweisen und zumindest zu einem Garn zusammengeführt sind, wobei zwei oder mehrere Garne zusammengezwirnt sein können und die Oberfläche des textilen Fadengebildes eine Überzugsschicht aus Kunststoff mit einer Temperaturbeständigkeit <250°C aufweist, wobei in einer weiteren Ausführungsform die Filamente auch zu zwei oder mehreren zusammengezwirnten Garnen zusammengeführt sind, und die Oberfläche der Garne und gegebenenfalls die Oberfläche des textilen Fadengebildes eine Überzugsschicht aufweist, die eine Temperaturbeständigkeit von <250°C aufweist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Fadengebilde mit zumindest zu einem Garn zusammengeführter Vielzahl von Filamenten mit einer Temperaturbeständigkeit <300°C bereitgestellt und das textile Fadengebilde mit einem Kunststoffüberzug beschichtet. Dabei wird das textile Fadengebilde im Dip-Coating-Verfahren beschichtet, zum Dippen ein Kunststoff mit einer Temperaturbeständigkeit von <250°C verwendet und dann erst aus den bereits beschichteten Fadengebilden ein textiles Flächengebilde hergestellt, vorzugsweise gewebt. Bei dem Kunststoffüberzug handelt es sich vorzugsweise um einen PTFE- bzw. einem PTFE-haltigen Copolymerfilm.

Weiterhin bevorzugt ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren, daß man vor dem Beschichten das Fadengebilde ausbildet, indem man die Garne miteinander zu einem Zwirn verdrillt. Dies geht selbstverständlich nur, wenn mehr als ein Garn bereitgestellt wurde. In diesem Fall wird nur der Zwirn beschichtet.

Alternativ dazu kann man genau ein Garn aus einer Vielzahl von Filamenten bereitstellen, beschichten und dann erst zwirnen. Man erhält dann einen Zwirn aus beschichteten Garnen, die dann gewebt werden. Gegebenenfalls kann man vor dem Weben den Zwirn aus beschichteten Garnen ebenfalls mit einem Kunststoffüberzug versehen.

Weiterhin kann es von Vorteil sein, daß nach der Verarbeitung zum textilen Flächengebilde, also etwa nach dem Weben, eine zusätzliche Kunststoffüberzugsschicht mit einer Temperaturbeständigkeit von <250°C auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird. Hierbei muß es sich nicht um eine Überzugsschicht handeln, es ist genauso möglich, eine poröse hochtemperaturfeste Membran auf zukaschieren. Eine Nachbehandlung im Dip-Coating-Verfahren ist allerdings bevorzugt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes werden anhand der nachfolgenden Figuren erläutert und sind aus den sich daran anschließenden Beispielen ersichtlich.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 a-d schematische Schnitte durch vier verschiedene Ausführungsformen der beschichteten textilen Fadengebilde, die zum erfindungsgemäßen Flächengebilde verarbeitet werden können;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes, das aus einem Fadengebilde gewebt wurde, das aus einem Garn besteht, welches mit hochtemperaturbeständigem Kunststoffilm versehen ist;

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemaßen textilen Flächengebildes, das aus einem Zwirn gewebt wurde, der aus zwei Fäden besteht, wobei der Zwirn mit einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff beschichtet ist und das textile Flächengebilde ebenfalls mit einer zusätzlichen hochtemperaturbeständigen Kunststoffilmschicht versehen ist;

Fig. 4 das Warenbild einer Kreuzköperbindung.

In der Fig. 1a ist ein Querschnitt durch ein textiles Fadengebilde 20, 30 dargestellt. Man erkennt, daß das textile Fadengebilde 20, 30 aus einem Garn 60 besteht, das eine Vielzahl von Filamenten 40 aufweist, die zu dem Garn 60 zusammengeführt sind, wobei das Garn 60 von einem hochtemperaturbeständigen Kunststoffilm 50 rundum eingeschlossen ist. In der Fig. 1b ist ein Fadengebilde 20, 30 aus zwei zu einem Zwirn 70 verdrillten Garnen 60 abgebildet und man sieht, daß der Zwirn mit Kunststoff 50 beschichtet wurde. In der Fig. 1c schließlich ist ein beschichtetes gezwirntes Fadengebilde 20, 30 aus 3 Garnen 60 zu erkennen und in der Fig. 1d sieht man einen mit Kunststoff 50 beschichteten Zwirn 70, der aus zwei beschichteten Garnen 60 gedrillt wurde.

In der Fig. 2 ist ein Querschnitt durch ein textiles Flächengebilde 10 dargestellt. Man erkennt, daß das textile Flächengebilde aus Fadengebilden 20 und 30 gewebt ist, wobei im vorliegenden Beispiel 20 den Schußfaden bezeichnet und 30 für die Kettfäden steht. Sowohl die Schuß- als auch die Kettfäden bestehen im vorliegenden Beispiel jeweils aus einem einzigen Garn 60. Die Kettfäden 30 lassen im Schnitt erkennen, daß sie aus einer Vielzahl in Fadenrichtung verlaufende Einzelfasern, sog. Filamente 40 aufgebaut sind; jedes textile Fadengebilde 20, 30 besteht also aus zu einem einzigen Bündel zusammengefaßter Vielzahl von Filamenten 40. Die Fadengebilde 20, 30 tragen an ihrer Oberfläche einen Kunststoffüberzug bzw. -film 50. Dieser umhüllt im wesentlichen vollständig die Bündel von Einzelfasern 40 und schützt die textilen Flächengebilde 10 vor Korrosion durch aggressive Medien. Dabei ist besonderes Augenmerk auf die Berührungspunkte bzw. Flächen der Webfäden zu richten, bei denen man erkennen kann, daß durch die Beschichtung der textilen Fadengebilde 20, 30 vor dem Weben gerade an den Berührungspunkten oder Flächen ein besonders guter Schutz zur Verfügung gestellt wird, da alle sich berührenden Flächen mit Kunststoff 50 beschichtet sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand der Fig. 3. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 2 bestehen sowohl Kett­ als auch Schußfäden aus einem Zwirn 70, der sich aus zwei verdrillten Garnen 60 zusammensetzt, die wiederum aus einer Vielzahl von Filamenten 40 bestehen. Im dargestellten Beispiel 3 weisen die Garne wie in der Ausführungsform 1b keine Beschichtung auf, vielmehr sind lediglich die Zwirne 70 von einer erfindungsgemäßen Kunststoffüberzugsschicht 50 umhüllt. Zusätzlich dazu ist allerdings eine Kunststoffschicht 80 vorhanden, die das gesamte textile Flächengebilde 10 umhüllt bzw. schützend umgibt und somit eine optimale Inertheit bei Temperaturbeständigkeit auch im Bereich der Kreuzungspunkte der Gewebefäden garantiert.

In der Fig. 4 ist eine gewebte Ware in Kreuzköperbindung dargestellt. Dieses Gewebe vereinigt die hohe Inertheit des textilen Fadengebildes mit seiner webartbedingten hohen Festigkeit und Elastizität.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden noch an 4 Beispielen erläutert, wobei als Fasermaterial jeweils E-Glasfasern zum Einsatz kamen. In den Beispielen 1 bis 4 ist jeweils das Ausgangsgewicht der Garne bzw. der Zwirne und deren Drehung angegeben. Als Dip wurde jeweils Hexalfluorpropylen/Tetrafluorethylen-Copolymer bei den angegebenen Bedingungen verwendet.

Die Glasfäden oder Glaszwirne wurden dabei in der Fluorkunststoffdispersion getränkt, die überflüssige Flotte abgestreift und die Fäden oberhalb der Sintertemperatur getrocknet und aufgewickelt. Die Glaskonstruktionen sowie die Ausrüstungsbedingungen sind in der Tabelle beispielhaft zusammengestellt.

Tabelle I: Ausrüstungsbedingungen

Aus diesen in der Tabelle I genannten Fadengebilden werden beispielsweise Gewebe hergestellt, die in der Tabelle 11 dargestellt sind:

Tabelle II

Bezugszeichenliste

10 textiles Flächengebilde
20 Schußfaden
30 Kettfaden
40 Filamente bzw. Fasern
50 Kunststoffüberzug bzw. -film
60 Garn
70 Zwirn
80 zusätzlicher Kunststoffüberzug bzw. -film

Claims (16)

1. Hochtemperaturbeständig inertes textiles Flächengebilde aus textilen Fadengebilden mit einer Vielzahl von Filamenten, die eine Temperaturbeständigkeit von <300°C aufweisen und zumindest zu einem Garn zusammengeführt sind, wobei zwei oder mehrere Garne zusammengezwirnt sein können, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des textilen Fadengebildes (20, 30) eine Überzugsschicht (50) aus Kunststoff mit einer Temperaturbeständigkeit von <250°C aufweist.

2. Hochtemperaturbeständig inertes textiles Flächengebilde aus textilen Fadengebilden mit einer Vielzahl von Filamenten, die eine Temperaturbeständigkeit von <300°C aufweisen und zu zwei oder mehreren zusammengezwirnten Garnen zusammengeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Garne (60) und gegebenenfalls die Oberfläche des textilen Fadengebildes (20, 30) eine Überzugsschicht (50) aus Kunststoff aufweist, die eine Temperaturbeständigkeit von <250°C aufweist.

3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente (40) Glas und/oder Quarzglasfasern sind.

4. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente (40) E-Glasfasern sind.

5. Textiles Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffüberzugsschicht (50) ein Fluorkunststoffilm, insbesondere PTFE-Film ist.

6. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffüberzugsschicht (50) ein Film eines Copolymeren aus Tetrafluorethylen und einem weiteren geeigneten Monomeren ist.

7. Textiles Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des textilen Flächengebildes (10) zusätzlich mindestens eine weitere Überzugsschicht (80) eines Kunststoffs aufweist, die eine Temperaturbeständigkeit von < 250°C hat.

8. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Überzugsschicht (80) aus einem Kunststoff gemäß den Ansprüchen 5 oder 6 ist.

9. Textiles Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde (10) ein Gewebe ist, welches in Kreuzköperbindung ausgeführt ist.

10. Textiles Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht aus Kunststoff (50, 80) Zusätze wie Aktivkohle, Zeolithe, Edelmetalle und/oder Katalysatoren aufweist.

11. Verwendung des textilen Flächengebildes nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Filtergewebe für den Heißgaseinsatz.

12. Verfahren zur Herstellung eines textilen Flächengebildes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man die Schritte ausführt:

• a) Bereitstellen eines Fadengebildes mit zumindest zu einem Garn zusammengeführter Vielzahl von Filamenten mit einer Temperaturbeständigkeit von <300°C, und
• b) Beschichten des textilen Fadengebildes mit einem Überzug aus einem Kunststoff dadurch gekennzeichnet, daß
• A) das textile Fadengebilde im dip-coating-Verfahren beschichtet wird,
• B) zum dippen ein Kunststoff mit einer Temperaturbeständigkeit von <250°C verwendet wird und
• C) die bereits beschichteten Fadengebilde zu einem textilen Flächengebilde verarbeitet, vorzugsweise gewebt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man zeitlich vor dem Beschichten beim Vorliegen von mehr als einem Garn das Fadengebilde ausbildet, indem man die Garne miteinander zu einem Zwirn verdrillt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Vorliegen genau eines Garns gemäß Schritt a) von Anspruch 12 zeitlich nach dem Beschichten des textilen Fadengebildes gemäß Schritt b) von Anspruch 12 ein textiles Fadengebilde aus einer Mehrzahl beschichteter Garne zwirnt, und das textile Flächengebilde gegebenenfalls nochmals mit einem Überzug aus einem Kunststoff gemäß Schritt b) beschichtet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verarbeitung zum textilen Flächengebilde eine zusätzliche Kunststoffüberzugsschicht mit einer Temperaturbeständigkeit <250°C auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man den zusätzlichen Kunststoffüberzug im Dip-Coating-Verfahren aufbringt.