DE767479C

DE767479C - Verfahren zum Herstellen faseriger Flaechengebilde

Info

Publication number: DE767479C
Application number: DEG92842D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-15
Filing date: 1936-05-05
Publication date: 1952-09-08
Also published as: US2039312A; FR805129A; GB468529A

Description

Die Erfindung Ijetrifrt ein Verfahren zum Herstellen faseriger .Flächengebilde, deren Fasern durch stellenweise aufgetragene Bindemittel untereinander verbunden sind.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeschutzbekleidting aus Asbestfasem 1>ekannt, bei dem zerfaserter und gereinigter Asbest in, einer Vorrichtung vollkommen zerkleinert und dann auf ein Band gebracht wird, nachdem dem zerkleinerten Asl>est ein trockenes Bindemittel in körniger oder feingemahlener Form zugegel>en worden ist, das durch die ganze Asbestmasse hindurch fein verteilt ist. Nach Herstellung einer Watte aus den Asbest fasern, auf dem Band wird die Watte, durch Wasserdampf oder zerstäubtes Wasser angefeuchtet, wodurch sich das Bindemittel auflöst und die Fasern an zahllosen Stellen miteinander verklebt. Den Asl>estfasern können hierbei tierische oder pflanzliehe Fasern zugegef>en werden.

Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von tuchartigen Waren, insl>esondere Waschtüchern, Handtüchern, Wischtüchern aus unverwebten Fasern bekannt, bei dem Zellstofflagen .mittels Celluloselösung, z. B. Viskoselösung, gegebenenfalls unter Zusatz von Weichmachungsmitteln stellenweise !»esprüht

oder streifenförmig· ül>erdeckt werden, worauf die Celluloselösitng regeneriert wird. Die l>ei diesem Verfahren verwendeten Faseraus- , gangsstoffe sind Zellstoffasern. insliesondere Holzfasern bzw. Holzstoff, die zu Blättern, von Papier- oder Holzstoff ausgehend, verar- ; beitet werden·. Die Fasern sind verhältnismäßig ₍ lcurz und liegen, da bei der Herstellung· von" j einer Aufschwemmung- ausgegangen wird, i vollkommen wirr und unregelmäßig· durcheinander; daher wird zur Verbindung der ; einzelnen kurzen Fasern untereinander, ins-" l>eisondere beim Besprühen oder Aufbringen j eines Bindemittels in Streifen oder anderen : Formen, von dem Bindemittel eine verhält- ^; nismäßig große Fläche eingenommen. Eine Verbindung· der kurzen Fasern erfolgt bei dem bekannten Verfahren in erster Linie an der Oberfläche der Lagen und nur zu" einem i Stoffe aufgetupft werden, weil der Zusammenhalt, den das Vlies hat. durch Bcrutxen seiner Fasern verringert wird und uvil die Iosl* mit dem Vlies verbundenen Fasern dazu ΐ:ί·:.ι^·ΐι. sich von ihm zu trennen, wenn die a:u\;vwischtc .Masse selbst nur tin geringes Haftvermögen hat: dies trifft nicht nur für pastenförmige oder salbenförmige .Massen, sondern auch in gewissem Maße für die wenig viskosen Flüssigkeiten, wie Wasser, zu. Xun haben al>er gekrempelte BaumwoIIvliese für ihre Zweckl>estimniungen verschiedene erwünschte Eigenschaften; dazu gehören hohe Flaumartigkeit, auf die Gewichtseinheit der Fasern l>ezogen, hohe Saugfähigkeit, Weichheit oder Zusammendrückharkeit und Bieg samkeit oder Geschmeidigkeit. Alle diese Eigenschaften machen solche Vliese für Zwecke geeignet, für die andere Fasergebilde,

kleinen Teil in die Bahn selbst hinein, so daß i wie z. B. selbst aufsaugfähige Papiere, völlig

die innenliegenden Fasern durch das Binde- | ungeeignet sind.

mittel mehr oder weniger nicht gehalten i Zweck der Erfindung ist. gekrempelte

werden, trotzdem ein beträchtlicher Teil der .} Fasergebilde, insbesondere gekrempelte Baum-

Oberfläche mit Bindemittel bedeckt ist.

Demgegenüber ist das Verfahren der Erfindung auf die Herstellung "faseriger Flächengebilde, wie Faserlagen, Vliese,. Bahnen od. dgl., aus gekrempelten Fasern ge- j richtet, d. h. Vliese oder Bahnen, in denen j die Fasern infolge der Behandlung durch j Krempeln oder Kämmen eine bestimmte Rieh- ; tung- haben. Vorzugsweise verwendet die Er- | findung gekrempelte Baumwollvliese, die für j vielfache Zwecke verwendet werden können, z. B. für wundärztliche Verbände, schwammige oder aufsaugende Mittel zum Abwaschen oder Abtupfen von Flüssigkeiten oder Pasten, z. B. von Medikamenten vom Körper, für Filterscheidewände, ferner für Wattierungen oder als Polsterlagen für Gebilde, wie Matratzen, Kissen usw.

Das gewöhnliche gekrempelte Baumwollvlies neigt dazu, Fasern abzugeben, weil diese im wesentlichen in einem Einzelzustande vorhanden sind und. der Zusammenhalt der Fasern in dem Vlies den Fasern zuzuschrei-. ben ist, die noch ineinandergreifen und mit-. einander verflochten sind, da sie von dem {Kämmvorgang oder der Ausrichtewirkung· ; der Kardier- und/oder Kämmaschinen nicht l>etroffen worden sind. Dieser restliche Zusammenhalt zwischen den Fasern in dem gekrempelten Vlies ist al>er so gering, daß es verhältnismäßig leicht ist, Fasern aus dem Vlies herauszupflücken oder den Stoff zu zerreißen. Wenn ein gekrempeltes Vlies daher zum Abwischen des Körpers oder anderer Flächen benutzt wird, setzen sich auf den al>gewischten Flächen Flaum oder Faserchen leicht ab. Dieses Absetzen wird noch verstärkt, wenn flüssige oder pastenförmige wollvliese zu verstärken, um ihr lockeres Gefüge oder ihren Mangel an Zugfestigkeit, ihre Neigung zum Zerflocken und ihre anderen Nachteile zu beseitigen, während gleichzeitig im wesentlichen die sämtlichen vorerwähnten wünschenswerten Eigenschaften, die sich aus go solchen Vliesen ergeben, beibehalten werden. Bei der Herstellung eines solchen Vlieses ist es üblich, Baumwollfasern verschiedener Stapel- oder durchschnittlicher Faserlänge zu verwenden; meist verwendet man jedoch eine möglichst lange Baumwollfaser, weil das entstehende Vlies um so besser wird, je langer die Faser ist. Die Baumwollfaser hat l>ei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Länge von mindestens 1 cm, weil- eine kürzere Faser sich für einen ordentlichen Krempel- und/oder Kämmvorgang bzw. zur Herstellung von einwandfreien Vliesen nicht eignet. ~ Gemäß der Erfindung wird ein Bindemittel auf ein Vlies gekrempelter Fasern mit einer mittleren Faserlänge von wenigstens 1 cm aufgebracht und gleichzeitig mit der Aufbringung rles Bindemittels das Vlies an den Aufbringestellen des Bindemittels zusammengqireffCstrtiaO-an-den-Auftragstellen ztrsam* mengepreßte Bereiche entstehen.

Das Bindemittel wird I>ei dem Verfahren der Erfindung in an sich Ixakannter Weise in Form von Linien, z. B. in Form von längs und quer zum Vlies verlaufenden Linien. jedoch von solcher Breite und in solchem Abstand voneinander aufgetragen, daß das Bindemittel nur einen kleinen Bruchteil des· Vlieses einnimmt.

Bei einem einlagigen Vlies können die iao Bindemittdstreifen nur quer zum Vlies, d. h. in einer zur Faserrichtung senkrechten

Richtung verlaufen. Wenn die Fasern auf diese Weise örtlich miteinander verbunden werden, ist es möglich, die ursprüngliche bauliche Schwäche des Vlieses zu Inseitigen, 5 ohne seine wertvollen Eigenschaften erheblich zu beeinträchtigen, weil die Bindemittelstreifen nur einen kleinen Bruchteil deir Gesamtfläche des Vlieses einnehmen und dennoch im wesentlichen die gesamten in der

ίο Längsrichtung des Vlieses liegenden. Fasern fest miteinander vereinigen oder zusammenbinden. Natürlich kann dadurch, daß nur quer zum Vlies verlaufende Bindemittelstreifen vorgesehen werden, der geringe Bruchteil der seitlich der Bindemittelstreifen liegenden Fasern, der Einbindewirkung entgehen. Deshalb ist es vorteilhaft, daß außer den in der Querrichtung des Vlieses verlaufenden Bindemittelstreifen auch solche in der Längsrichtung des Vlieses vorhanden sind, so daß auch die quer zum Vlies liegenden Fasern noch erfaßt werden. Bei Anwendung der Grundsätze gemäß der Erfindung auf ein mehr-' lagiges gekrempeltes Vlies, in dem die Fasern dar einen gekrempelten Schicht im wesentlichen senkrecht zu den Fasern der anliegenden gekrempelten Schicht liegen, ist eis möglich, die Vorteile der Erfindung entweder durch längs und quer zum Vlies verlaufende Bindemittelstreifen, die in die Körper der beiden Schichten, eindringen, oder dadurch zu erreichen, daß dais Bindemittel in jede Schicht längs Linien eingeführt oder einfließen gelassen wird, die senkrecht zu der Faserlage in jeder Schicht verlaufen. In diesem letzteren Fall verlaufen die Verstärkungsstreifen sowohl als. auch die Lage der Fasern in einer Schicht senkrecht zu den Verstärkungsstreifen und der Lage der Fasern in der anliegenden Schicht.

Im nachstehenden ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausfü.hrungs1>eispiele näher erörtert.

Fig. ι zeigt in Draufsicht ein Ausführungs- !»eispiel eines verstärkten Vlieses aus gekrempelten Fasern gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein solches verstärktes Vlies,

Fig. 3 in Draufsicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ansicht eines verstärkten viellagigen Vlieses gemäß der Erfindung, ein Eckenteil der oberen Schicht ist abgeholfen, um die gelkreuzt verlaufende Faserlage der unteren Schicht zu zeigen;

Fig. 5 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Verstärken, eines Vlieseis und

Fig. 6 eine Ausführungsform einer Aufbringewalze, die zum Aufbringen des verstärkenden Bindemittels auf das Vlies verwendet werden kann.

Fig. ι zeigt ein gekrempeltes Vlies 10 mit einer Bindumittelverstärkung in regelmäßig wiederkehrenden, quer zum Vlies verlaufenden Linien, d. h. in einer Richtung, die im wesentliehen senkrecht zu der Faserlage in dem Vlies liegt. Das Vlies ist aus Baumwollfasern einer Stapel- öder einer durchschnittlichen Faserlänge zusammengesetzt, die durchlaufend von dem Mindestwert von 1 cm bis zu so großen Stapel- oder durchschnittlichen Faserlängen reicht, wie sie in den l>esten Baumwollqualitäten, wie der ägyptischen oder der Sea-Island-Wolle, vorkommen. Zur Vorbereitung des Kranpelns kann die Baumwolle, um natürliche Wachse, Harze und öle aus ihr zu entfernen und-sie auf diese Weise zu reinigen und ihre Saugfähigkeit zu steigern, z. B. durch Kochen in alkalischen Flüssigkeiten behandelt werden. Die Linien dar Bindemittelverstärkung sollen¹ in einem Abstand voneinander entfernt angeordnet sein, der vorteilhaft höchstens etwas kleiner als. die durchschnittliche Faserlänge der besonderen, das Vlies bildenden Baumwollsorte ist. Es· kann auch ein unter diesem Höchstmaß liegender Abstand benutzt werden; da es aber erwünscht ist, das Saugvermögen und andere vorteilhafte Eigenscliaften in dem ursprünglichen, hinreichend zu verstärkenden Faserstoff l>eizubehalten, wird am besten die Breite der Bindemittelstreifen nicht nur möglichst klein gehalten, sondern es wird auch eine möglichst kleine Anzahl Bindemittelstreifen in einer gegebenen Länge und/oder Breite des Vlieaas benutzt. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, solche Streifen in Abständen vorzusehen, die nicht häufiger, als etwa der Hälfte der mittleren Faserlänge der benutzten Baumwollsorte entspricht, wieder- kehren, da die gesamte gewünschte Verstärkung durch diese Streifen gesichert wird und da, wenn mehr Bindemittelstreifen aufgebracht werden, eine Imprägnierung ül>er einen unerwünscht großen Flächenl>ereich des Faserstoffs hervorgerufen wird, weil das Bindemittel dazu neigt, selbst wenn es in feinen oder schmalen Streifen aufgebracht wird^:, sich ül>er die Aufbringcistreifen hinaus auszubreiten oder zu verteilen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß vorteilhaft Bindemittel hoher Viskosität benutzt werden, um ein Mindestmaß an- Ausbreitung oder Verteilung des Bindemittels über die Streifen hinaus zu erhalten. So können lx-ispielsweise Kautschuk¹-milch, Celluloseacetat oder andere Celluloseesterlösungen, llarzlösungon und ähnliche Bindemittel in genügend starker Konzentration lienutzt werden, so daß sie genügend dickflüssig sind, um l>eim Verfestigen oder Trocknen eine gute örtliche Bindewirkung· auf die Fasern auszuülxMi, und sie nur eine

geringe natürliche X-eigung hat im. .sich in dem Vlies zu verteilen bzw. zu wandern. Da es erwünscht ist. das Bindemittel dem Körper des Vlieses durch und durch einzuverleiben und die hauptsächlich benutzten, verhältnismäßig hochviskosen Bindemittel nicht dazu neigen, tief in das Vlies einzudringen, wird das Vlies an den Aufbring-esteHen des Bindemittels zusammengedrückt, so daß das Bindemittel in den Vlieskörper hineingequetscht wird. Dies kann beispielsweise durch Ver-■ Wendung einer Auftragwalze erfolgen, die vorstehende oder vorragende, das Bindemittel aufbringende Teile hat, die, wenn sie dieses ί örtlich auf das Vlies absetzen, es in den Körper des Vlieses hinein- und durch diesen hindurchquetschen oder -drücken. Gegebenenfalls können die vorstehenden, das Bindemittel aufbringenden Teile wie l>eim"Tiefdruck schalenförmig· ausgebildet oder mit Ausnehmungen versehen sein, um ein Ausbreiten oder ein Verteilen des Bindemittels von der Aufbringestelle aus auf ein Geringstmaß zu vermindern. In Fig. 2 sind die Bereiche 1 r des Vlieses, in die und durch die hindurch das Bindemittel gequetscht wor-'-¹JcLeIi ist, eingedrückt wiedergegeben, da, wenn "Ijdas Vlies einmal einer bestimmten Pressung f;unterworfen ist, es nicht mehr dazu neigt, an i.fäen gepreßten Stellen seine ursprüngliche e-i Dicke vollständig wieder anzunehmen. Natürlich schafft die örtliche Zusammeiipressung des Vlieses längs der Streifen 1 r eine zusätzliche Verstärkung desselben,
Bei einem einlagigen gekrempelten Vlies erhält man die baste Verstärkung, wenn die Bindemittelstreifen sowohl in Längsrichtung als auch quer zum Vlies liegen. Demgemäß. kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, das Vlies ι durch seinen Körper hindurch mit einem Bindemittel in längs und quer zum Vlies verlaufenden Linien imprägniert werden, die sowohl die längs verlaufenden Verstärkungsstreifen. 12 als auch die quer verlaufenden Verstärkungsstreifen ι r aufweisen; der Al)-stand der beiden Sätze, Bindemittelstreifen r 1 und 12, stimmt mit den bereits auseinandergesetzten Grundsätzen überein. j Längs und quer laufende Linien der Binde- ι mittelverstärkung können auch mit Vorteil j bei viellagigen gekrempelten Vliesen ange- | wandt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist. in '■ der die Fasern der beiden Vliese 13 und 14 | sich kreuzen. Ein derartiges verstärktes viel- 1 lagiges Gebilde ist besonders zäh; es ist vor- I teilhaft zur Verwendung als Filterscheide- I wand zum Filtern wässeriger oder anderer j Flüssigkeiten; die dazu neigen, ein unver- i stärktes gekrempeltes Baumwollvlies in seine > Bestandteile zu trennen. Für diesen Zweck ist ; es wichtig, daß das verstärkende Bindemittel ; von der zu filternden Fluss !«ic;· it nicht ·;τ1κ·!ι-Iich angegriffen wird: für Vliese-, die zinn Filtern von Wasser und wässerigen Flüssigkeiten benutzt werden, sind wasserunlöslich,¹ 6= Bindemittel, z. B. Kautschuk und Celluloseester, brauchbar.

Die verstärkten Vliese genial? der Erfindung können verschiedene Dicken haben, die : von der 1 «.'absiehtigten Verwendung abhäii-' gen. Beispielsweise können fliese Vliese bei ihrer Verwendung als Filterscheidewände , verhältnismäßig dünn sein und einen Bereich I von etwa 0,13 bis 0.38 mm Dicke umfassen. ; Die verstärkten Vliese gemäß der Erfindung ' können jedoch auch eine beträchtliche Dicke. ! l>eispielsweise von Stücken oder Platten ; haben, wie sie für Füllungen oder Polster-I zwecke erforderlich sind. In einem solchen ! Fall ist es erwünscht, das Bindemittel durch i den Vlieskörper hindurchzuquetschen oder j anderweitig hindurchzudrücken, um die ge- ! wünschte örtliche Bindewirkung zu erreichen. I wol>ei gleichzeitig Bindemittel von genügend i hoher Viskosität benutzt werden, um eine unerwünschte seitliche Verteilung zu vermei- ,

den. Bei außergewöhnlich dicken Stücken j oder Polstern, die eine Vielzahl von gekrem- *

j pel ten- Faserlagen enthalten, kann eine Ver- %

! Stärkung der einzelnen Lagen gemäß der Er- : tindung durchgeführt werden, l>evor sie mattenartig zusammengesetzt oder anderweitig zu dem fertigen dicken Gebilde aufgebaut werden.

Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung zeigt schematisch Fig. 5. Ein gekrempeltes Vlies W wird fort-I laufend von einer Walze 15 abgezogen und j der Aufnahme- oder Preßstelle eines Walzen-[ paares 16 zugeführt, deren untere Walze die ioo S Aufbringewalze für das Bindemittel ist und j deren ol>ere Walze als Preßwalze dient, um das Bindemittel örtlich durch den VHeskörper ; hindurchzudrücken. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, kann der Umfang der Aufbringewalze die Form eines Gitters von sich kreuzenden stumpfkantigen Rippen 17 haben, die miteinander verschweißt oder auf eine andere Weise fest miteinander verbunden sind und die aus dem Körper oder dem Kern der Walze iS vorstehen, in den sie eingel>ettet oder befestigt sind. Die stumpfen Kanten der Rippen 17 liegen in der gleichen Zylinderol>erfläcne und nehmen eine Schicht des Bindemittels von einer sie leicht berührenden Walze 19 auf, die sich teilweise in ein Bad 20 des Bindemittels eintauchend dreht und die fortlaufend einen Bindcmitteliilm auf die Ripj)en überträgt. Der ■ Umfangsteil der ol>eren Walze 16 ist vorteil- ..' bait elastisch oder nachgiebig ausgebildet, er besteht beispielsweise aus Kautschuk, damit die stumpfen Rippen sich in das Vlies hinein-

Claims

drücken und auf diese Weise das Bindemittel durch den Körper des Vlieses hiiidurchquetscheii können,ohnedieFasern zu durchschneiden oder zu zerreißen!. Das mit einem Bindemittel S imprägnierte Vlies, das fortlaufend aus der Berührungsstelle der Walzen 16 heraustritt, wird auf Trockentrommeln 2i getrocknet, von wo aus es nach einer Aufwickelwalze 22 gefördert wird. Das getrocknete verstärkte Vlies kann dann beispielsweise anderen Arbeitsvorgängen unterworfen werden, wie Schneiden zu Filterscheiben, zu wundärztlichen. Verbänden, wundärztlicher Watte oder gegel>enenfalls zu dicken Polstern aufeinandergelegt

»5 oder gefaltet werden, wie sie beispielsweise zum Wattieren von Matratzen, Möbejn usw. gebraucht werden.

Die vorstehende Beschreibung betont die Brauchbarkeit der Erfindung in Anwendung auf gekrempelte Baumwollvliese; die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf gekrempelte Vliese aus Fasern anderer Art als ßaumwollfasern, beispielsweise auf Sisalhanf, Flachs, Hanf, Jute, Seide oder anderes faseriges. Gut von genügend langer mittlerer Faserlänge, das für ausreichende Krempel- und/oder Kämmvorgänge brauchbar ist. Es können außer den schon erwähnten Bindemitteln auch wasserlösliche Bindemittel, wie bei spiels weise Stärkepaste, Leim, Gummiarabikum usw., benutzt werden. Zusätzlich zu den wasserunlöslichen Bindemitteln können yf andere Bindemittel benutzt werden, wie l>eispielsweise Viskose, Phenolkondensationsprodukte und andere Kunstharze, z. B. Vinylharze, Kautschükkitte, thermoplastische Gummis oder Wachse usw.

Pa τ r·: ν τ λ χ s ρ γ, c γ. ιι κ :

ι. Verfahren zum Herstellen faserig Flächengebilde, deren· Fasern dur< stellenweise aufgetragene Bindemitt untereinander verbunden sind, dadurch i^ kennzeichnet, daß das Bindemittel auf e Vlies aus gekrempelten Fasern mit ein mittleren Faserlänge von wenigste: ι cm aufgebracht und gleichzeitig ir der Aufbringung des Bindemittels d Vlies an den Aufbringestellen des Bind mittels zusammengedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadun gekennzeichnet, daß das Bindemittel Form von Linien, z. B. längs und qu< zum Vlies verlaufenden Linien, von solch Breite und solchem Abstand voneinand aufgetragen wird, daß das Bindemittel ni einen kleinen Bruchteil des Vlieses eil nimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder gekennzeichnet durch die Verwendui mehrschichtiger Vliese, deren Hauptfase richtungen gekreuzt zueinander liegen.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstam vom Stand der Technik sind im Erteilung verfahren folgende Druckschriften in Betraci gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. "S 213,
223 793. 308089, 575478, 577 656;

österreichische Patentschrift Nr. 80 018; französische Patentschrift Nr. 477 164;

USA.-Patentschriften Nr. 1 831 403,
ι 968 409.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen