EP0414141B1 - Schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies - Google Patents

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EP0414141B1
EP0414141B1 EP19900115778 EP90115778A EP0414141B1 EP 0414141 B1 EP0414141 B1 EP 0414141B1 EP 19900115778 EP19900115778 EP 19900115778 EP 90115778 A EP90115778 A EP 90115778A EP 0414141 B1 EP0414141 B1 EP 0414141B1
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binder
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Michael Schöps
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Johns Manville
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Hoechst AG
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    • Y10T442/69—Autogenously bonded nonwoven fabric

Definitions

  • the invention relates to a melt-bond-strengthened spunbonded fabric made from supporting filaments and binder filaments which serve as melt binders and which consist of polyester.
  • Spunbonded nonwovens of this type are known for example from DE-PS 22 40 437 and DE-OS 36 42 089. These previously known spunbonded nonwovens, in which both the supporting filaments and the binder filaments can consist of polyesters, serve in particular as reinforcing and carrier materials in the manufacture of needled felt and tufting.
  • filaments of a relatively coarse individual titer of more than 8 dtex are used.
  • the proportion of binder filaments is relatively high and is 10 to 30%, preferably between 15 and 25%.
  • individual titres of 5 or 12 dtex are given in the examples; the proportion of binder filaments is between 10 and 50%, preferably between 15 and 30%.
  • the weight per unit area is stated to be greater than 120 g / m2.
  • a similar spunbonded fabric is described in DE-OS 34 19 675.
  • This spunbonded nonwoven which is to be used as a reinforcement in roofing and waterproofing membranes, has load-bearing filaments made of polyethylene glycol terephthalate and binder filaments made of polybutylene glycol terephthalate.
  • the proportion of binder filaments should be 10 to 30%.
  • the values for the basis weight are 100, 140 and 180 g / m2, for the individual titer 4.5 and 5.6 dtex and for the proportion of binder filaments 10 to 30%. specified.
  • the invention has for its object to provide a melt-bond-strengthened spunbond which is characterized by a high dynamic efficiency, i.e. a high resistance to alternating loads.
  • a melt-bonded spunbonded nonwoven of the type specified at the outset is characterized in that the basis weight of the spunbonded nonwoven in the range between 20 and 120 g / m2, the individual titer of the supporting filaments and binder filaments in the range between 1 and 7 dtex and the proportion of the binder filaments below 10 percent by weight.
  • the spunbonded nonwoven formed according to the invention is a comparatively fine-titled light spunbonded nonwoven with a low basis weight and a low proportion of melt binder. Surprisingly, it has been found that the light spunbonded nonwoven formed according to the invention has good strength properties despite a relatively small proportion of binder filaments.
  • the spun-bonded nonwoven formed according to the invention is characterized by a high dynamic efficiency. This means that the spunbonded fabric can very well be exposed to an alternating load, for example a buckling load. It is therefore particularly suitable as a reinforcement for shoes and clothing or also for use with curtains and blinds.
  • the low dynamic range and the low proportion of binder filaments as well as the comparatively fine filament titer in connection with the selected material pairing (polyester - polyester) are obviously responsible for the high dynamic efficiency.
  • the basis weight of the spunbonded nonwoven is preferably between 30 and 100 g / m2, in particular 30 and 90 g / m2, the individual titer of the filaments between 1 and 5 dtex, in particular 1 and 4 dtex, and the proportion of the binder filaments between 5 and 10 percent by weight.
  • the titer of the binder filaments is preferably chosen to be smaller than the titer of the supporting filaments.
  • the load-bearing filaments preferably consist of polyethylene terephthalate, while the melt binder consists of polymers whose melting point is more than 10 ° C., in particular 30 ° C., below the melting point of the load-bearing filaments.
  • Polybutylene terephthalate or modified polyethylene terephthalate with a correspondingly lowered melting point is preferably used as the melt binder.
  • the load-bearing filaments made of flame-retardant modified polyesters such as z. B. describes the DE-PS 23 46 787 exist.
  • the binder filaments preferably also consist of a flame-retardant modified raw material, e.g. from polybutylene terephthalate, in particular as described in DE-PS 25 26 749.
  • an antistatic such as e.g. Soot introduced into the spunbond.
  • the spunbonded nonwoven formed according to the invention can be produced in particular using a rotating baffle plate and a downstream guide surface, as z. B. is described in DE-PS 27 13 241.
  • the fleece is deposited preferably through series-connected rows of spinnerets, so that a layer structure of supporting filaments and binder filaments is created.
  • the two outer layers expediently contain no binder filaments.
  • thermal pre-consolidation as described for example in DE-PS 33 22 936, and subsequent final thermal consolidation, e.g. with smooth or profiled roller.
  • the thermal solidification is particularly preferably carried out by hot air, e.g. in screen drum fixers, which are followed by a pair of embossing rollers.
  • the light spunbonded nonwoven formed according to the invention is free from resinous binders and is therefore inherently flame retardant.
  • the low flammability can be improved further by suitable selection of flame-retardant modified raw materials for the supporting filaments and the binder filaments.
  • These flame-retardant light spunbonded nonwovens can then also be used in rooms at risk of fire, e.g. B. as a carrier material for curtains, wallpaper, blinds, or as components for seat covers in vehicles or aircraft.
  • Particularly voluminous spunbonded nonwovens result from the lowest possible proportion of binder filaments and a sieve drum fixation. These spunbonded nonwovens also have a surface structure with many fiber ends, which significantly increases the adhesion of coating materials made of PVC or bitumen. Such voluminous spunbonded nonwovens with a fiber-rich surface are also suitable for producing filter fabrics.
  • antistatic agents in the simplest case of soot, in the melting cylinder also permits the use of the spunbonded nonwoven according to the invention in potentially explosive zones or as a filter medium for clean rooms.
  • the dyeability of the melt binder can be adapted to that of the supporting filaments by modifying the melt binder raw material; instead, the different dyeability can also be used to create interesting color effects.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies aus tragenden Filamenten und als Schmelzbinder dienenden Binderfilamenten, die aus Polyester bestehen.
  • Spinnvliese dieser Gattung sind zum Beispiel aus der DE-PS 22 40 437 und der DE-OS 36 42 089 bekannt. Diese vorbekannten Spinnvliese, bei denen sowohl die tragenden Filamente wie auch die Binderfilamente aus Polyestern bestehen können, dienen insbesondere als Verstärkungs- und Trägermaterialien in der Nadelfilz- und Tuftingherstellung. Bei dem Spinnvlies nach der DE-PS 22 40 437 werden Filamente eines relativ groben Einzeltiters von mehr als 8 dtex verwendet. Der Anteil der Binderfilamente ist relativ hoch und liegt bei 10 bis 30%, vorzugsweise zwischen 15 und 25%. Bei dem Spinnvlies nach der DE-OS 36 42 089 sind in den Beispielen Einzeltiter von 5 bzw. 12 dtex angegeben; der Anteil der Binderfilamente liegt zwischen 10 und 50%, vorzugsweise zwischen 15 und 30%. Das Flächengewicht ist mit größer als 120 g/m² angegeben.
  • Ein ähnliches Spinnvlies ist in der DE-OS 34 19 675 beschrieben. Dieses Spinnvlies, das als Verstärkungseinlage in Dach- und Dichtungsbahnen verwendet werden soll, besitzt tragende Filamente aus Polyethylenglykolterephthalat und Binderfilamente aus Polybutylenglykolterephthalat. Der Anteil der Binderfilamente soll 10 bis 30% betragen.In den Beispielen sind als Werte für das Flächengewicht 100, 140 und 180 g/m², für den Einzeltiter 4,5 und 5,6 dtex sowie für den Anteil der Binderfilamente 10 bis 30% angegeben.
  • Bei all diesen vorbekannten Spinnvliesen handelt es sich somit um relativ schwere, grobtitrige Spinnvliese mit einem vergleichsweise hohen Schmelzbinderanteil.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies zu schaffen, das sich durch eine hohe dynamische Tüchtigkeit, d.h. einen hohen Widerstand gegen Wechselbelastungen, auszeichnet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies der eingangs angegebenen Gattung dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 20 und 120 g/m², der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwischen 1 und 7 dtex und der Anteil der Binderfilamente unter 10 Gewichtsprozent liegt.
  • Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Spinnvlies handelt es sich um ein vergleichsweise feintitriges Leichtspinnvlies mit niedrigem Flächengewicht und geringem Schmelzbinderanteil. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäß ausgebildete Leichtspinnvlies trotz eines relativ geringen Anteils an Binderfilamenten gute Festigkeitseigenschaften besitzt. Insbesondere zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Spinnvlies durch eine hohe dynamische Tüchtigkeit aus. Das heißt, das Spinnvlies kann sehr gut einer Wechselbelastung, z.B. einer Knickbelastung, ausgesetzt werden. Es ist daher besonders geeignet als Verstärkung für Schuhe und Kleidungsstücke oder auch zur Verwendung bei Vorhängen und Jalousien. Für die hohe dynamische Tüchtigkeit sind offensichtlich das geringe Flächengewicht und der geringe Anteil der Binderfilamente sowie der vergleichsweise feine Filamenttiter in Verbindung mit der gewählten Werkstoffpaarung (Polyester - Polyester) verantwortlich.
  • Vorzugsweise liegt das Flächengewicht des Spinnvlieses zwischen 30 und 100 g/m², insbesondere 30 und 90 g/m², der Einzeltiter der Filamente zwischen 1 und 5 dtex, insbesondere 1 und 4 dtex, und der Anteil der Binderfilamente zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent. Der Titer der Binderfilamente wird vorzugsweise kleiner als der Titer der tragenden Filamente gewählt.
  • Die tragenden Filamente bestehen vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, während der Schmelzbinder aus Polymeren besteht, deren Schmelzpunkt mehr als 10° C, insbesondere 30°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt. Bevorzugt wird als Schmelzbinder Polybutylenterephthalat oder modifiziertes Polyethylenterephthalat mit entsprechend abgesenktem Schmelzpunkt verwendet.
  • Insbesondere können zumindest die tragenden Filamente aus flammhemmend modifizierten Polyestern, wie sie z. B. die DE-PS 23 46 787 beschreibt, bestehen. Bevorzugt bestehen auch die Binderfilamente aus flammhemmend modifiziertem Rohstoff, z.B. aus Polybuthylenterephthalat, insbesondere, wie es in der DE-PS 25 26 749 beschrieben ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mittels der Binderfilamente ein Antistatikum wie z.B. Ruß in das Spinnvlies eingebracht.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Spinnvlies kann insbesondere unter Verwendung einer rotierenden Prallplatte und einer nachgeschalteten Leitfläche hergestellt werden, wie dies z. B. in der DE-PS 27 13 241 beschrieben ist. Die Vliesablage erfolgt vorzugsweise durch hintereinandergeschaltete Reihen von Spinndüsen, so daß eine Schichtstruktur aus tragenden Filamenten und Binderfilamenten entsteht. Zweckmäßigerweise enthalten die beiden äußeren Schichten keine Binderfilamente.
  • Es erfolgt bevorzugt keine Vernadelung der abgelegten Filamente, sondern nur eine thermische Vorverfestigung, wie sie zum Beispiel in der DE-PS 33 22 936 beschrieben ist, und eine sich daran anschließende endgültige thermische Verfestigung, z.B. mit glatter oder profilierter Walze. Besonders bevorzugt erfolgt die thermische Verfestigung durch Heißluft, z.B. in Siebtrommelfixierern, denen ein Prägewalzenpaar nachgeschaltet ist.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Leichtspinnvlies ist frei von harzigen Bindemitteln und daher von Haus aus schwer entflammbar. Wie bereits erwähnt, kann die Schwerentflammbarkeit durch geeignete Auswahl von flammhemmend modifizierten Rohstoffen für die tragenden Filamente und die Binderfilamente noch verbessert werden. Diese flammfesten Leichtspinnvliese können dann auch in brandgefährdeten Räumen eingesetzt werden, z. B. als Trägermaterial für Vorhänge, Tapeten, Jalousien, oder als Bestandteile für Sitzbezüge in Fahrzeugen oder Flugzeugen.
  • Besonders voluminöse Spinnvliese ergeben sich bei einem möglichst geringen Anteil von Binderfilamenten und einer Siebtrommelfixierung. Diese Spinnvliese haben dann auch eine Oberflächenstruktur mit vielen Faserenden, die die Haftung von Beschichtungsmaterialien von PVC oder Bitumen deutlich erhöht. Derartige voluminöse Spinnvliese mit faserreicher Oberfläche eignen sich auch zur Herstellung von Filterstoffen.
  • Der Zusatz von Antistatika, im einfachsten Fall von Ruß, im Schmelzzylinder erlaubt darüberhinaus den Einsatz des erfindungsgemäß ausgebildeten Spinnvlieses in explosionsgefährdeten Zonen oder auch als Filtermedium für Reinräume.
  • Die Anfärbbarkeit des Schmelzbinders kann an die der tragenden Filamente durch Modifikation des Schmelzbinder-Rohstoffes angepaßt werden; stattdessen kann die unterschiedliche Anfärbbarkeit auch zu interessanten Farbeffekten genutzt werden.

Claims (12)

  1. Schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies aus tragenden Filamenten und als Schmelzbinder dienenden Binderfilamenten, die aus Polyester bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 20 und 120 g/m², der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwischen 1 und 7 dtex und der Anteil der Binderfilamente unter 10 Gewichtsprozent liegt.
  2. Spinnvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 30 bis 100 g/m² liegt.
  3. Spinnvlies nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 30 bis 90 g/m² liegt.
  4. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwischen 1 und 5 dtex liegt.
  5. Spinnvlies nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwischen 1 und 4 dtex liegt.
  6. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter der Binderfilamente kleiner ist als der der tragenden Filamente.
  7. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Binderfilamente über 5 Gewichtsprozent liegt.
  8. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Filamente aus Polyethylenterephthalat bestehen und der Schmelzbinder aus Polymeren besteht, deren Schmelzpunkt mehr als 10°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt.
  9. Spinnvlies nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Polymeren mehr als 30°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt.
  10. Spinnvlies nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbinder aus Polybutylenterephthalat oder modifiziertem Polyethylenterephthalat mit entsprechend abgesenktem Schmelzpunkt besteht.
  11. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Filamente und Binderfilamente aus flammhemmend modifizierten Polyestern bestehen.
  12. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Binderfilamente ein Antistatikum, insbesondere Ruß, enthalten.
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