DE901346C

DE901346C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von papieraehnlichen Stoffen aus thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE901346C
Application number: DER5935A
Authority: DE
Original assignee: C F ROSER GmbH
Current assignee: C F ROSER GmbH
Priority date: 1951-05-11
Filing date: 1951-05-11
Publication date: 1957-01-31

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. JANUAR 1957

R 5935 XH139 a

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines papierähnlichen Erzeugnisses, insbesondere in Form von Bahnen oder Bogen, aus Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen unter Verschweißung der Fasern unter Einwirkung von Druck und Wärme an einzelnen Stellen des Papiers.

Es ist vorgeschlagen worden, Schichtkörper aus Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen zum Halten der Elektrolytflüssigkeit in Elementen unter Verschweißung der Fasern unter Einwirkung von Druck und Wärme herzustellen, wobei der Druck auf die erwärmte Fasermasse, z. B. durch Durchführen zwischen zwei geheizten Walzen, deren eine mit Buckeln versehen ist, an voneinander getrennten Stellen ausgeübt wurde. Dadurch sollte eine Punktverschweißung, durchgehend durch die Dicke des Schichtgebildes, erhalten werden.

Bei der Durchführung eines Filzes zwischen zwei geheizten Walzen unter Druckausübung an voneinander entfernten Stellen, d. h. unter Erwärmung des Filzes von beiden Seiten her während der Druckausübung, entstehen nicht nur durchgehende Schweißungen, sondern in Folge der Erwärmung von beiden Seiten her unter der Einwirkung des punktförmig ausgeübten Druckes auch

DuTchlochungen, die ein Papier, ζ, B. für Filterzwecka, unbrauchbar machen würden.

Der Vorschlag der Erfindung geht nun dahin, dem Fasergemenge, insbesondere einem Vlies oder Filz, vorzugsweise in Bahnform, die Wärme einseitig unter Kühlen der entgegengesetzten Seite des Gemenges, insbesondere des Vlieses oder Filzes, während des Äusübens eines Druckes an über die Fläche verteilten, vorzugsweise gleichmäßig verteilten Punkten bzw. Stellen zuzuführen und dann der zunächst gekühlten Seite des Gemenges Wärme unter Kühlung der zunächst erwärmten Seite zuzuführen, wiederum unter Ausüben eines Druckes an über die Fläche verteilten, vorzugsweise gleichmäßig verteilten Punkten bzw. Stellen, wobei derartige Bedingungen der Wärme und des Druckes vermieden werden, daß eine Folie bzw. folienähnliche Stellen bzw. die ganze Stärke des Produktes durchdringende Schweißstellen entstehen.

so Nach einer be\*orzugten Ausführungsform wird das Gemenge der Fasern der Druck-Wärme-Behandlung in Form eines Vlieses oder Filzes, zweckmäßig in Bahnform, laufend zugeführt, und es können zwei oder mehr solche Vliese oder Filze

as übereinandergelegt bei der Druck-Wärme-Behandlung miteinander verbunden werden, wobei Vliese mit bevorzugter Faserrichtung im Winkel dieser Richtungen, vorzugsweise im rechten Winkel, übereinandergelegt werden können.

Dem papierähnlichen Erzeugnis kann eine glatte Oberfläche erteilt werden durch eine nachfolgende Druckbehandlung, z. B. in einem Kalander, oder <hirch Aufbringen von feinverteiltem Kunststoff, insbesondere mit nachfolgender Glättbehandhing.

Nach der Erfindung werden Papiere bzw. papierähnliche Erzeugnisse erhalten, die eine gleichmäßige Textur aufweisen und sich z. B. ausgezeichnet als Filterpapiere eignen, insbesondere für solche Flüssigkeiten usw., die Papierfasern, jedoch nicht Kunststoffasern angreifen. Zum Filtrieren von Säuren eignet sich das Material gemäß der Erfindung besonders und ist Filterblättern, wie sie nach einem bekannten Vorschlag durch Formen von Vliesen aus Poiyvinylchloridfäden durch Verpressen bei gelinder Wärme erhalten werden können, überlegen durch die gleichmäßige Durchlässigkeit, die die Produkte nach der Erfindung aufweisen.

Mit besonderem Vorteil läßt sich das Verfahren der Erfindung durchführen unter Verwendung von beiderseits des Vlie'ses liegende, das Vlies führende Drahtgewebe, wobei die Kreuzungsstelle der Drähte des Gewebes den punktförmig verteilten Druck bewirken, wenn ein Druck auf die führende Drahtgewebebahn ausgeübt wird.

Mit Vorteil eignet sich für das Verfahren der Erfindung eine Vorrichtung mit geheizter Walze, über die der Filz oder das Vlies, eingelegt zwischen Bänder, zweckmäßig endlose Bänder aus wärmeleitendem Material, und vorzugsweise Drahtgeweben, unter Andrücken geführt wird. Zweckmäßig weist die Vorrichtung eine der geheizten Walze nachgeschaltete bzw. gegengeschaltete kalte Walze auf. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die Vorrichtung außer der erwärmten geheizten und nachgesehalteten kalten Walze ein weiteres Walzenpaar, wobei die Anlageseite umgekehrt wird.

Mittels einer solchen Vorrichtung können im laufenden Betrieb Bahnen von Papier aus thermoplastischen Fasern von ausgezeichneter Gleichmäßigkeit hergestellt werden. Das Verkleben der Fasern an einzelnen Stellen kann begünstigt werden durch Einwirkenlassen von Lösungsmitteln oder Ouellungsmitteln auf das Fasermaterial, z. B. durch Durchführen der Druckbehandlung in einer Atmosphäre von Lösungsmitteldampf oder durch Vorbehandeln des Ausgangsvlieses mit Ouellungsmitteln z. B. in Dampfform oder auch dadurch, daß Lösungsmittel oder Ouellungsmittel zu einem gewissen Anteil in der Faser belassen werden; dadurch kann die Temperatur des Klebfähigwerdens bei dem angewendeten Druck herabgesetzt werden. Durch Verdunstung des Lösungsmittels oder Ouellungsmittels wird die Verklebung stabilisiert.

Durch Wahl des Abstandes der Druckpunkte voneinander, z. B der Maschendichte der Drahtgewebe, ist eine entsprechende Einstellung der Durchlässigkeit des entstehenden ρ apier ähnlichen Erzeugnisses möglich. Auch durch entsprechende Wahl von Dicke der Ausgangsschicht, Dicke der Einzelfaser und in gewissem Maße der Höhe des Druckes und der Temperatur ist eine Änderung der Eigenschaften des Papieres möglieh.

Gute Resultate ergeben sich z. B. bei Verwendung von Drahtgewebe mit einer Maschengröße von etwa 200 bis 400 Maschen/cm².

Statt Drahtgewebe können auch Siebe verwendet werden. Es ist unter Umständen nicht notwendig beiderseits Drahtgewebe anzuwenden, sondern das Ausgangsgemenge von thermoplastischen Kunstfasern kann auch auf einer Platte oder einem Stahlblech aufliegen und nur einseitig mittels einer Siebplatte bzw. einem Drahtgewebe oder irgendeinem anderen Mittel, das zur Ausübung von Drukken in einzelnen, insbesondere regelmäßig verteilten Punkten oder Stellen in der Lage ist, behandelt werden.

Die Erwärmung des Faserstoffgemenges kann kontinuierlich durch Einführen des Gemenges in Form eines Bandes in einen Heizraium geschehen. Es ist auch möglich, die Erwärmung durchzuführen durch Andrücken erwärmter Platten und insbesondere von erwärmten Drahtgeweben bzw. Geflechten, oder durch Anlegen mit dem Drahtgewebe an heiße Flächen, z. B. Walzen.

Wird die Erwärmung eines auf einer nicht erwärmten Unterlage liegenden Vlieses von thermoplastischen Kunstfasern durchgeführt allein durch Andrücken, z. B. eines geheizten Drahtgewebes, so werden die Fasern lediglich an den Stellen der druckausübenden Fäden und Kreuzungspunkten des aufgedrückten beheizten Gewebes miteinander verbunden.

Es versteht sich von selbst, daß Temperaturen, die das Material der Fasern schädigen, nicht zur

Anwendung gebracht werden. Zum Beispiel eignen sich Temperaturbereiche von 80 bis i8o° bei PoIyvinylchloridfasern und Fasern aus nachchloriertem Polyvinylchlorid.

Als Faserstoffmaterial kommen praktisch alle thermoplastischen Kunststoffe in Frage, z. B. PoIyvinylprodukte und deren Mischpolymerisate, PoIyacrylprodukte, Polyamide und Superpolyamide sowie auch Celluloseester und Mischester.

Als Ausgangsmaterial können Fasern von Stapelfaserlänge verwendet werden. Diese Faserlänge des Ausgangsgemenges kann z. B. 4 bis 6 cm sein oder auch kleiner oder größer.

Als Ausgangsmaterial kann z. B. das Vlies auf übliche Weise, z. B. auf einer Krempel, hergestellt werden.

Üblicherweise ist es bei Verwendung von nur einer Bahn als Ausgangsmaterial nicht vorteilhaft, wenn in der Ausgangsbahn alle Fasern im wesentliehen gleichgerichtet sind. In einem solchen Falle ist eine unregelmäßige Lagerung bzw. eine Verfilzung vorteilhaft.

Die Nachbehandlung kann durchgeführt werden durch Aufsprühen einer Kunststofflösung bzw. Emulsion, wobei vorzugsweise der aufgebrachte Kunststoff der gleiche ist wie der der Fasern. Dadurch werden die Faserenden in der Bahnfläche verankert.
Die Glättbehandlung, z. B. durch Kalandrieren, kann nach einem solchen Aufsprühen geschehen. Durch eine solche Druckbehandlung, ζ. B. bei gewöhnlicher Temperatur, werden glatte Oberflächen erzielt, und es tritt eine gewisse Verdichtung der Teile der Fläche ein, in denen ein Verkleben der Berührungsstellen der Fasern nicht stattgefunden hat.

Das Erzeugnis der Erfindung kann außer zu Filtrierzwecken auch zu einer Reihe von anderen Zwecken verwendet werden, z. B. in den Fällen, in denen eine luftdurchlässige Umhüllung mit einem gegen Feuchtigkeit verhältnismäßig beständigen Produkt erwünscht ist. wie das z. B. des öfteren bei Gemüse, Obst usw. von Vorteil ist.

In der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

Das Ausgangsvlies 1 besteht aus einem Gemenge unregelmäßig gelagerter Fasern aus thermoplastischem Kunststoff, das durch ein System von Drahtgewebebändern und Walzen durchgeführt wird, wobei unter Druck eine punktförmige Verschweißung zu einem papierähnlichen Erzeugnis 2 stattfindet, das als Bahn die Apparatur verläßt und z. B. zu einer Aufwickelwalze (nicht gezeichnet) geführt wird.

Dieses System besteht aus einem endlosen Band3, das über Umlenkrollen 4 geführt wird, und aus einem zweiten endlosen Band aus Drahtgewebe 5, das über Umlenkrollen 6 geführt wird.

Die Führung der beiden Bänder 3 und 5 geschieht derart, daß sie auf einer geheizten Walze 7 zusammenlaufen und zwischen sie das Faserstoffvlies ι geführt wird. Auf dieser geheizten Walze 7 schließen die beiden Bänder 3 und 5 das Fas©rstoffvlies ι ein, das auf dieser Walze erwärmt wird. Am Ende des Heizweges ist eine Druckrolle 8 angebracht, die das Andrücken des Bandes 5 der Faserstoffbahn ι und des Bandes 3 aneinander und an die geheizte Walze 7 bewirkt. Die Wärme wird dabei von der Walze 7 über das Band 3 auf die Faserstoffschicht übertragen. Das Gebilde aus den beiden Bändern 5 und 3 mit zwischengelegter Faserstoffbahn 1 wird dann über eine kalte Walze 9 geführt, dann wiederum über eine geheizte Walze mit Druckrolle 11, wobei die Wärme von der Walze 10 über das Bands der Faserstoffschicht 1 nun von der anderen Seite aus zugeführt wird. Danach wird über einer kalten Walze 12 abgekühlt. Nach Verlassen dieser Walze 12 trennen sich die Bänder 5 und 3, und die Papierbahn 2 wird aufgelegt auf das Band 3 bei der Umlenkrolle 4.

Wird das Vlies 1 vor dem Auflaufen auf die Walze 7 durch einen mit Lösungsmitteldampf beschickten Raum geführt, so kann mit einer dann nicht geheizten Walze 7 oder einem kalten Walzenpaar 7 und 9 gearbeitet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von papierähnlichen Erzeugnissen, z. B. in Form von Bahnen oder Bogen, aus Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen, unter stellenweiser Verschweißung der Fasern unter Einwirkung von Druck und Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fasergemenge, insbesondere einem Vlies oder Filz, vorzugsweise in Bahnform, einseitig Wärme unter Kühlen der entgegengesetzten Seite des Gemenges, z. B. Vlieses oder Filzes, und unter Ausüben eines Druckes an über die Fläche verteilten, vorzugsweise gleichmäßig verteilten Punkten bzw. Stellen zugeführt und die Behandlung dann auf der zunächst gekühlten Seite vorgenommen wird, unter Vermeidung eines Zerfließens zu einer undurchlässigen Folie.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge der Ausgangsfasern in Form eines Vlieses oder Filzes, zweckmäßig in Bahnform, der Druckbehandlung laufend zugeführt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Faserstoffvliese oder -filze, zweckmäßig in Bahnform, übereinandergelegt und miteinander bei der Druck-Wärme-Behandlung verbunden werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vliese mit bevorzugter Faserrichtung im Winkel dieser Richtungen, vorzugsweise im rechten Winkel, übereinandergelegt werden.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das papierähnliche Erzeugnis zur Erzeugung bzw. Beibehaltung einer glatten Oberfläche einer Druckbehandlung ζ. B. in einem Kalander oder durch Aufbringen

von feinverteiltem Kunststoff, insbesondere mit nachfolgender Glättbehandlung, nachbehandelt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren gemäß Anspruch i, 2, 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch mit zwischengelegter Faserstoffbahn über eine geheizte Walze unter Andrücken geführte Bänder, zweckmäßig endlose Bänder, aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Drahtgeweben.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine nach der geheizten Walze geschaltete kalte Walze, über die die Bänder mit zwischengelegter Faserstoffschicht geführt werden.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet durch ein nachgeschaltetes Walzenpaar mit geheizter Walze, vorzugsweise mit Druckrolle und kühler Walze und Umkehrung der Anlageseite.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen