DE867167C

DE867167C - Filz sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE867167C
Application number: DEA3918A
Authority: DE
Inventors: Carleton S Francis Jun
Original assignee: American Viscose Corp
Current assignee: Akzo Nobel UK PLC
Priority date: 1944-04-14
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1953-02-16
Also published as: US2953187A; GB618673A; FR951770A; BE475209A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Filze und ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung, welche in der Zugabe von vorgeformten klebfähigen und vorgeformten nichtklebfähigen Fasern besteht, wobei ein gleichmäßiges Mischen der beiden Arten ohne Agglomerieren gesichert ist. Die filzartigen Produkte der Erfindung sind durchgehend von gleichmäßiger Stärke, und die Fasern erstrecken sich wahllos in allen Richtungen. Die Produkte zeigen; keine Spaltflächen, ohne Rücksicht auf ihre Stärke.

Gemäß der Erfindung werden die vorgeformten potentiell klebenden Fasern und die nichtklebenden Fasern zusammengeblasen und auf diese Weise innig vermengt und gemischt, und die klebfähigen Fasern werden dann klebrig bzw. klebend gemacht, um Fasern in dem Produkt zu verbinden.

Unter den nichtklebenden Fasern, welche verwendet werden können, befinden sich die folgenden: Solche, die, obwohl sie unter gewissen Umständen gemacht werden können, nicht in den klebenden Zustand unter den zur Aktivierung der beigemischten klebfähigen Fasern angewandten Bedingungen übergehen; Naturfasern, wie Zellstoffasern, Baumwolle, Leinen, Jute, Kapok, Wolle, Haar und Seide, synthetische Fasern, wie Fasern von Cellulosehydrat, Celluloseestern, Celluloseethern, Fasern von natürlichem und synthetischem Kautschuk, Fasern von Alginsäure und Kasein, mineralische Fasern, wie gesponnenes Glas, Asbest, Mineralwolle, Fasern von natürlichen und synthetischen Harzen, auch Fasern und Fäden, welche durch Schlitzen oder Schnitzeln von Filmen hergestellt wurden, wie z. B. Cellophan.

Die potentiell klebenden Fasern können aus irgendeinem Material bestehen, welches bei Zimmertemperatur, nicht klebrig ist, jedoch unter solchen Bedingungen klebrig gemacht werden kann, daß die nichtklebenden Fasern nicht beschädigt oder klebrig werden. Dafür seien als Beispiele gegeben: Thermoplastische Fasern, wie Celluloseacetat, Naturharze, wie Schellack, Dammer, Harz, Kopal, und synthetische Harze, welche entweder dauernd ίο thermoplastisch oder wärmehärtend, jedoch im thermoplastischen Zustand sind, z. B. Polymerisations-oder Kondensationsprodukte von Verbindungen, wie Kumaron, Inden, Styrol, Phenolaldehydharze, entweder nichtmodifiziert oder mit Ölen modifiziert, Harnstoffaldehydharze, Sulfonamidaldehydharze, Harze aus mehrwertigen Alkoholen und mehrwertigen Säuren, mit trocknenden Ölen modifizierte Alkydalharze, Harze hergestellt aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder ihren niedrigen Alkylestern, Schwefelolefinhärze, Polyamidharze, synthetischer Kautschuk und Kautschukersatzstoffe, wie polymerisiertes Butadien, Olefinpolysulfi.de. Isobutylenpolymerisate, Chloroprenpolymerisate, Konpolymere von Vinylhalogen und Vinylacetat, Konpolymere von Vinylhalogen und Acrvlsäure, !Mischungen von Harzen, beispielsweise eine Mischung von Vinylharzen und Acrylsäureharzen oder Methacrylsäureharzen, eine Mischung von Polyolefinharzen und Phenolaldehydharzen, Mischungen von Cellulosederivaten mit Harzen oder Kautschuk, wie Cellulosenitrat und ein Acrylsäureharz, von Benzoylcellulose und einem Vinylharz oder von Äthylcellulose und Schellack. Vorzugsweise werden potentiell klebende Fasern aus Konpolymeren von Vinylchlorid mit Vinylacetat oder Vinylcyanid hergestellt. Die potentiell klebenden Fasern können Härtungsmittel im Fall der Harze enthalten, während entweder die potentiell klebenden oder die nichtklebenden Fasern latente Aktivatoren, Farbstoffe, Pigmente, Mottenimprägnierungs-, Feuerimprägnierungs- und Wasserimprägnierungsmittel enthalten können.

Um die gemischten, nicht agglomerierten Fasern zu verbinden, werden die potentiell klebenden Fasern entweder durchgehend oder aber nur an bestimmten Stellen mit Hilfe von Hitze oder eines Lösungsmittels aktiviert, um mindestens ein teilweises Verkleben zwischen den Fasern zu verursachen. Wenn die potentiell klebenden Fasern thermoplastischer Natur sind, können sie durch Hitze mit oder ohne Anwendung von Druck aktiviert werden, und ein bevorzugtes Aktivierungsverfahren besteht darin, daß man heiße Luft oder Dampf durch das Produkt bläst. Bei der Behandlung von Filzen erheblicher Dicke kann die Luft oder der Dampf zuerst in einer Richtung und dann in der entgegengesetzten Richtung durch den Filz geblasen werden, um eine ungleichmäßige Aktivierung und Verlagerung der Fasern in dem Gewebe zu vermeiden. Die Fasern können auch dadurch aktiviert werden, daß man sie der Einwirkung eines elektrischen Stromes hoher Frequenz aussetzt.

Die Aktivierung,. das Zusammenpressen und die Entaktivierung können unabhängig von oder gleichzeitig mit verschiedenen Behandlungsstufen aus- 6g geführt werden, welche: bei der Herstellung und dem Fertigstellen von Filzen bekannt sind.

Die Eigenschaften der fertiggestellten Produkte hängen von der Natur und dem Anteil an potentiell klebenden Fasern ab, dem Ausmaß, bis zu welchem diese Fasern aktiviert worden sind, ob oder ob nicht das Produkt zusammengepreßt wurde, und von der relativen Klebfähigkeit der Fasern während des Zusatnmenpressens.

Der Anteil an potentiell klebenden und nichtklebenden Fasern, die zur Anwendung gelangen, hängt von dem gewünschten Endprodukt ab. Wenn entweder eine oder beide Arten von Fasern wesentlich kürzer sind als Textilfasern, so ist es wünschenswert, einen verhältnismäßig großen Teil der potentiell klebenden Fasern zu verwenden, um ein festes Zusammenbinden der kurzen Fasern in dem Produkt zu erreichen.

. Das Ausmaß der Aktivierung kann erheblich \^rariiert werden. So können die potentiell klebenden Fasern klebend gemacht werden unter Erhaltung ihrer faserigen Form und können in einer solchen Menge anwesend sein, daß das sich ergebende Produkt ohne oder mit Zusammendrücken desselben durch einen hohen Grad von Porosität charakteri- go siert und für viele Zwecke, einschließlich für Separatoren für Akkumulatoren, Filtermaterial, Isoliermaterial u. dgl., wertvoll ist. Andererseits können die potentiell klebenden Fasern genügend flüssig gemacht werden, daß sie sich unter Druck ausbreiten, um einen Film zu bilden, in welchem die nichtklebenden Fasern fest eingebettet sind und auf diese Weise ein undurchlässiges Produkt ergeben, welches bei der Herstellung von wässerdichten Artikeln verwendet werden kann, z. B. bei der Herstellung von Regenmänteln.

Die durch Blasen gemischten Fasern können auch direkt auf einer beliebigen Form angesammelt werden, so wie die Formen, welche bei der Herstellung von Hüten benutzt werden, um dann auf der. Form Filzprodukte zu erzeugen, deren Form dauernd erhalten bleibt.

Wenn Fasern von Papierfaserlänge zusammengeblasen und dann zum Absetzen gebracht werden, sind die erhaltenen Papiere weicher und flaumiger no als die, welche man durch die bekannten Wasserlegeverfahren erhalten kann.

Der Filz, welcher die potentiell klebenden Fasern enthält, kann zwischen einer Schicht eines Textilgewebes, Filzes, Holzes, Papiers, Films, Glases od. dgl. und einer Schicht desselben oder eines verschiedenen Materials abgesetzt werden, und das mehrschichtige Produkt kann der Einwirkung von genügend Lösungsmittel oder Hitze und Druck ausgesetzt werden, um die potentiell klebenden Fasern zu aktivieren und die.Schichten miteinander zu verbinden. Der potentiell klebende Fasern enthaltende Filz kann zwischen die überlappenden oder sich berührenden Flächen einer Umhüllung oder eines Kartons gebracht werden oder zwischen die Falten oder Überlappungsflächen eines Gewebes, und dieses

kann geschlossen und durch die Anwendung von Hitze und Druck abgeschlossen werden. Statt den Filz zwischen zwei Schichten zu bringen, kann er auf die Fläche irgendeines Materials gelegt werden, welches man überziehen will. Das Produkt wird • dann behandelt, um die potentiell klebenden Fasern zu aktivieren, um den Filz zum Anhaften an das Material zu bringen, mit welchem es sich in Berührungbefindet. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, den Filz in einem genügenden Ausmaß zu aktivieren, um die potentiell klebenden Fasern zum Fließen zu bringen, um einen fortlaufenden Film zu bilden. Während die Fasern noch klebend sind, kann man Druck anwenden, um die Herstellung von glatten glänzenden Flächen zu sichern. In Fig. ι wird ein Material zur Herstellung von potentiell klebenden Fasern mit Hilfe der Spritzpistole ι in eine gasförmige Atmosphäre in Kammer 2 dispergiert. Material, welches nicht auf

zo Fasern verarbeitet wird, wird von dem Brett 3 aufgefangen und kann von Zeit zu Zeit entfernt werden. Lösungsmittel wird aus der Kammer 2 durch einen abgeschirmten Auslaß 3^a durch Sog entfernt. Die potentiell klebenden Fasern, welche auf diese Weise gebildet werden, werden in die Kammer 4 durch das Rohr 5 mit Hilfe eines Gebläses 6 eingeblasen. Gleichzeitig wird eine Vielheit von nichtklebenden Fasern in Kammer 4 durch Rohr 7 mit Gebläse 8 eingeblasen. Die Fasern werden in der Kammer durch die Turbulenz der entgegengesetzten Laufströme herumgeschleudert, und zwar an einer Stelle, welche genügend weit entfernt ist von der Stelle der Ablagerung, um eine gute Vermischung während des Absetzens zu gestatten. Die gemischten Fasern fallen dann auf die Oberfläche eines endlosen Bandes 9, welches aus biegsamem Material hergestellt ist, z. B. aus Textil, Metall oder Leder. Vorzugsweise ist das Band 9 mit einer Mehrzahl von Durchlochungen versehen und läuft über einen Schirm 10. Eine Saugpumpe 11 ist mit dem Teil unterhalb des Bandes in der Kammer 4 verbunden, um einen Zug nach unten durch das endlose Band 9 hindurchzuschaffen. Die Matte 12 wird durch Ouetschrollen 13,14 geführt, welche die Matte zusammenpressen und es ermöglichen, daß sie von dem Band zwecks Aktivierung oder Fertigstellung entfernt wird. 'Wenn die potentiell klebenden Fasern thermoplastisch sind, so können die Walzen 13 und 14 zwecks Aktivierung der thermoplastischen Fasern erhitzt werden. Man kann Luft aus der Kammer 4 durch ein abgeschirmtes Auslaßrohr 15 entweichen lassen, wenn die Saugpumpe nicht benutzt wird. Ein organisches Lösungsmittel kann auf die Fasermatte 12 an der Stelle A aufgespritzt werden, so daß die Fasern sich im klebenden Zustand befinden, wenn sie durch die Druckwalzen 13 und 14 hindurchgehen. Bei der Herstellung von Papiergeweben kann das Band 9 den Drahtschirm von Papierherstellungsmaschinen darstellen.

In Fig. 2 kann eine Art von Fasern über die Karde ιό geführt werden, und ein Saugrohr 17 kann angeordnet werden, um das Vlies aufzunehmen, welches von der Karde durch die Peignörwalze 18 aufgenommen wird. Das Rohr 17 ist mit einem Trichter'I9 verbunden, welcher direkt zu der Ansaugseite eines Gebläses 20 zuführt. Der Trichter ist im übrigen geschlossen, außer einem Rohr (21, durch welches die andere Art \Όη Fasern eingeführt werden kann. Die Fasern können in das Rohr 21 auf irgendeine geeignete Weise eingeführt werden, z. B. durch eine andere Karde und ein Peignörsystem.

Die Fasern werden nach aufwärts durch einen Schenkel eines Rohres in Form eines umgekehrten U geblasen und fallen dann durch den Schenkel 23 auf eine mit Löchern versehene Form 24. Eine Saugpumpe 25 ist unterhalb des Schenkels 23 angeordnet.

In Fig. 3 werden potentiell klebende Fasern in eine Kammer 4° durch Zuleitung 26 mit Hilfe eines Gebläses 27 eingeblasen, und die nichtklebenden Fasern werden durch ein Gebläse 28 durch die Zuführung 29 eingeblasen. Die Fasern setzen sich ab und kommen auf dem Band 30 wie in Fig. 11 zur Ruhe. Die Matte 31 wird auf dem Band 30 unter einem endlosen Schirmband 30° hindurchgeführt. Die Masse und die Bänder laufen zwischen Rollen 32 und 33 und durch eine Erhitzungszone. Luft, welche durch einen Einlaß 35 in die Heizkammer 34 eingesaugt wird, wird auf das Gewebe mit Hilfe eines Gebläses 37 und der Zuführung 36 gerichtet. Die erhitzte Luft wird durch die Matte durch die Abzugspumpe 38 geblasen. Die Matte 31 geht im aktivierten Zustand durch die Walzen 39 und 40 hindurch und kühle Luft wird mit Hilfe des Gebläses 41 durch das Rohr 42 auf die Matte geblasen und nach abwärts durch dieses mit Hilfe des Absauggebläses 43 gesaugt. Die Matte 31 unterliegt bis zu einem gewissen Ausmaß einem Zusammenpressen, wenn es durch die Erhitzungszone hindurchgeführt wird, und die Walzen 39 und 40 können in geeigneter Weise eingestellt werden, um der Verminderung der Dicke der Matte Rechnung zu tragen. Die Walzen 39 und 40 können im Abstand voneinander angeordnet werden, derart, daß sie nur dazu dienen, für ein Zusammendrücken und eine Berührung der Matte 311 zwischen den Bändern in der Erhitzungszone zu sorgen, ohne darauf einen erheblichen Druck auzuüben, oder sie können Druck ausüben, um die Matte auf eine beliebige Dicke und auf eine gewünschte Dichte zu bringen. Walzen 44 und 45 sind zweckmäßig in einem solchen Abstand angeordnet, wie der Abstand der Rollen 39 und 40, derart, daß diese beiden Paare von Walzen zusammenarbeiten, um die geeignete Dicke der Matte 31 während des Kühlvorganges aufrechtzuerhalten. Zusätzliche Walzenpaare können zwischen den Walzen 39, 40 und 44, 45 angeordnet werden, um sicherzustellen, daß die gewünschte Dicke erreicht wird.

Fasern beliebiger Länge können zusammengeblasen werden, und potentiell klebende und nichtklebende Fasern können von derselben oder von verschiedener Länge sein. Jedoch ist die Erfindung insbesondere von Vorteil beim Mischen von Fasern,

Claims

deren durchschnittliche Länge geringer ist als die übliche verfilzbare Länge, z. B. faserförmiges Abfallmaterial, einschließlich Schersamt, d.h. die Flocken, welche aus Geweben und Filzen wahrend des Scherens entfernt worden sind, Baumwollsamenabfall, sog. Lederstaub, d. h. kurze Lederfasern, der kurze flaumige Abfall, welcher aus den Krempel- und/oder den Kämmaschinen ausgeworfen wird, kurz und gut alle kurzen Fasern, welche gewohnlich bei der Herstellung marktgängiger Produkte keine Verwendung finden.

Beispiele

i. Viskosekunstseidestapel und Fasern, welche aus einem Konpolymer von Vinylacetat und Vinylchlorid bestehen und 4 cm lang sind, werden zusammengeblasen, und man läßt sie absetzen. Die so erhaltene Masse besteht aus 20% Kunstseidestapel und So⁰Zo Konpolymer. Sie wurde aktiviert, zusammengepreßt und entaktiviert gemäß Fig. 3. Man erhält einen zusammengepreßten Filz, bei welchem die Kunstseidefasern fest durch die Harzfasern miteinander verbunden werden, und wenn er quer durchschnitten wurde, so zeigte sich, daß der Filz praktisch frei von Schichten war, und er charakterisiert sich durch eine ausgezeichnete Widerstandskraft gegen Zerreißen unter Spannung in jeder Richtung.
2. Baumwollsamen (J40%) und Fasern, bestehend aus einem Konpolymer von Vinylacetat und Vinylchlorid (6:0%), 6 mm lang, wurden zusammengeblasen, und man ließ sie in der Form eines Mattenfilzes absetzen. Der Filz wurde durch heiße Luft aktiviert. Das erhaltene Produkt war eine weiche, poröse Masse.
3. Celluloseacetatfasern von ungefähr Sjmm Länge (30%) und Viskosekunstseidestapelfasern (70%) wurden zusammengeblasen, und man ließ sie dann absetzen. Der so gebildete Filz wurde erhitzt, um die Celluloseacetatfasern zu aktivieren; es wurde ferner zusammengepreßt und entaktiviert. Die Bedingungen waren derart, daß ein verhältnismäßig steifer, faseriger Filz erhalten wurde.

■ ■ PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Herstellung von filzartigen Produkten aus vorgeformten potentiell klebenden und nichtklebenden Fasern, wobei Fasern in dem Produkt durch Aktivieren der klebfähigen Fasern verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern in einem begrenzten Raum zwecks Mischung zusammenbläst und die gemischten Fasern in der Form eines faserigen Produktes absetzen läßt. ,

a. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten potentiell klebenden Fasern durch Blasen von trockener Luft durch das Produkt hindurch aktiviert werden, gegebenenfalls zunächst in der einen und dann in der anderen Richtung.

3. Filzartiges Produkt, hergestellt nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im Durchschnitt eine geringere Länge besitzen als Fasern, die normalerweise zum Verfilzen verwendet werden.

4. Vorrichtung zum Fasermischen zwecks Ausführung des Verfahrens und Herstellung eines Produktes nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Mischkammer, Leitungen, welche mit dieser verbunden sind, ein Gebläse, verbunden mit jeder der besagten Leitungen, einen durchlochten Teil, welcher sich quer zur Kammer durch eine Zone derselben erstreckt, welche sich im Abstand von den besagten Leitungen befindet, und eine Vorrichtung, um die Kammer unter Sog zu setzen, und zwar auf der Seite des durchlöcherten Teiles und weg von den Leitungen.

5. Vorrichtungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leitungen mit entgegengesetzten Seiten der besagten Kammer verbunden, in der Nähe eines Endes derselben, und so angeordnet sind, daß sie die besagten Fasern in entgegengesetzter Richtung der besagten Kammer zuführen.

6. Vorrichtungen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen in entgegengesetzten Wandungen der Kammer vorgesehen sind und daß der besagte, mit Löchern versehene Teil ein endloses Band ist, welches sich durch die besagten Öffnungen erstreckt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 294079, 542835, 393· 5*4·/* U/ph

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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