EP0900869A2 - Verfahren zur Herstellung eines hydrodynamisch verfestigten Nonwovens, Nonwoven nach dieser Herstellung und Trägervlies nach dieser Herstellung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines hydrodynamisch verfestigten Nonwovens, Nonwoven nach dieser Herstellung und Trägervlies nach dieser Herstellung Download PDF

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    • E04D5/02—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form of materials impregnated with sealing substances, e.g. roofing felt

Definitions

  • Backing nonwovens are known in the industry for a variety of applications. The the essential thing is that they have the desired properties for permanent wear of the each product are sufficient. For this reason, these nonwovens in general made from staple fibers and then chemically and / or mechanically consolidated.
  • the intimate mixing of the fleece with a binder is under chemical consolidation to understand that after a heat treatment process the fibers of the Fleece firmly bonded together.
  • the fleece can also contain thermoplastic binding fibers are added after the melting process under the influence of heat Glue non-melted fibers point by point.
  • the ones that can be produced with these processes Backing fleeces have the required strength, but they are expensive to manufacture because of the necessary binders or the necessary melt fibers.
  • EP-A-0 259 692 discloses a fleece made of continuous fibers by means of hydrodynamic Solidify needling and provide it with a wetting agent. These products are intended for the improved absorption of liquids and have a better textile handle.
  • EP-A-0 363 254 to name, after which the non-woven fabric made of continuous fibers with heat-bonded strengthened Resin dots are provided for the production of heat-adhesive interlinings.
  • the invention has for its object a method and according to the method to develop a desirable product with which a high-strength fleece such as in particular carrier fleece can be produced, which for z.
  • B. Betumen webs has the required strength, but is not provided with any binding agent or binding fiber.
  • the invention provides that continuous filaments immediately after their manufacture to a uniformly thick fleece placed on an endless sieve, then needled hydrodynamically for production a high-strength fleece, and this hydrodynamically needled continuous fiber fleece is used as a carrier fleece without the use of binders, which is followed by the entire surface a useful coating is applied.
  • the filing of the continuous fibers can be done with today's technology can be done safely such that a substantially uniform Strength can be achieved in the two surface dimensions.
  • this fleece these filaments are then injured with the water needling in the third Dimension shifted, hooked together, this creates the desired high strength, without the expensive and disadvantageous binders in the further processing of the nonwoven to be needed.
  • the fleece is still highly breathable and can because no wetting agents are used in the production of the consolidated nonwoven, better penetrated with a full-surface wear layer. It can even compared to the method according to the prior art, a higher proportion of betumen can be entered into the fleece without losing the elasticity of the fleece.
  • the intimate mixing of the betumens by the existing ones is also advantageous Pores of the fleece, which has consequences for the non-cleavability of the fleece in particular at low temperatures.
  • the useful coating can e.g. B. be a betumen coating, or this Backing fleece serves as a matrix sheet for later tufting finishing.
  • These fleeces can also be made from endless PETP fibers because of that not only high-strength, but also thermostable nonwovens can be achieved.
  • a 45 g / m 2 nonwoven made of endless PE fibers was needled hydrodynamically for consolidation and had a strength of 133 N / 5 cm in the longitudinal direction and 109 N / 5 cm in the transverse direction with an elongation of 68 and 75%. This results in a longitudinal strength of 3.0 N / 5cm per g / m 2 . This strength is sufficient to z. B. to offer the basis as Betumenbahn.
  • a 145 g / m 2 nonwoven made of endless PE fibers was needled hydrodynamically on both sides for strengthening and obtained a strength of 530 N / 5 cm in the longitudinal direction with an elongation of 75%. This results in a longitudinal strength of 3.7 N / 5cm per g / m 2 .

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Abstract

Es sind Nonwovens aus Stapelfasern und Endlosfasern bekannt. Die Verfestigung erfolgt im wesentlichen mittels der mechanischen Vernadelung und/oder Bindemittel und/oder Bindefasern. Bei der mechanischen Vernadelung werden die einzelnen Fasern verletzt. Bindemittel oder Bindefasern sind zur Verfestigung zwar im Ergebnis sehr gut, aber sie sind teurer. Zur Herstellung eines Nonwovens z. B. als Trägervlies ist nach der Erfindung vorgesehen, auch hochfeste Endlosfilamente unmittelbar nach ihrer Herstellung zu einem gleichmäßig dicken Vlies auf einem Endlossieb abzulegen und dann nur hydrodynamisch zu vernadeln und vollflächig mit einer Nutzbeschichtung zu versehen, wodurch zunächst ein hochfestes Trägervlieses hergestellt wird, das aber besser luftdurchlässig und damit für Beschichtungen besser penetrierbar ist.

Description

Trägervliese sind in der Industrie für vielfältige Anwendungszwecke bekannt. Das wesentliche ist, daß sie den gewünschten Eigenschaften zum dauerhaft Tragen des jeweiligen Produktes genügen. Aus diesem Grunde werden diese Vliese im allgemeinen aus Stapelfasern hergestellt und dann chemisch und/oder mechanisch verfestigt. Unter chemischer Vertestigung ist das innige Vermischen des Vlieses mit einem Bindemittel zu verstehen, das nach einem Wärmebehandlungsvorgang die Fasern des Vlieses fest miteinander verbindet. Es können dem Vlies auch thermoplastische Bindefasern beigemischt werden, die nach dem Schmelzvorgang unter Hitzeeinwirkung die nicht geschmolzenen Fasern punktweise verkleben. Die mit diesen Verfahren herstellbaren Trägervliese haben die geforderte Festigkeit, jedoch sind sie teuer in der Herstellung wegen der notwendigen Bindemittel oder der notwendigen Schmelzfasern.
Unter mechanischer Verfestigung eines Vlieses aus Stapelfasern oder Endlosfilamenten ist die mechanische Vernadelung zu verstehen. Aber auch diese Vliese sind mit einem Dispersionsbinder zu versehen, da ansonsten die notwendige Festigkeit nicht erreichbar ist. Bei der mechanischen Vernadelung ist es insbesondere von Nachteil, daß die einzelnen Fasern durch die Nadeln verletzt werden, gleichgültig welche Art von Faser oder ob nun Endlosfasern oder Stapelfasern mechanisch vernadelt werden. Dies ist auch ein Grund dafür, daß bei der mechanischen Vernadelung die erforderliche Festigkeit zunächst nicht erreicht wird. Dieses Problem ist zwar zu beheben durch den Einsatz von chemischen Bindern, jedoch sind diese auch nachteilig wegen der späteren schlechteren Penetrationsmöglichkeit. Das Acrylatharz behindert die intensive, auch durchdringende Beschichtung mit Betumen im Falle der Herstellung von z. B. Betumendachbahnen.
Durch die EP-A-0 259 692 ist bekannt, ein Vlies aus Endlosfasern mittels hydrodynamischer Vernadelung zu verfestigen und mit einem Benetzungsmittel zu versehen. Diese Produkte sind für die verbesserte Aufnahme von Flüssigkeiten vorgesehen und weisen dazu einen besseren textilen Griff auf. Gleichfalls ist hier auch die EP-A-0 363 254 zu nennen, wonach das derart verfestigt Vlies aus Endlosfasern mit wärmeklebenden Harzpunkten versehen wird zur Herstellung von wärmeklebenden Einlagestoffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und nach dem Verfahren das wünschenswerte Produkt zu entwickeln, mit dem preiswerter ein hochfestes Vlies wie insbesondere Trägervlies hergestellt werden kann, das für z. B. Betumenbahnen die geforderte Festigkeit hat, aber mit keinem Bindemittel, keiner Bindefaser versehen ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß Endlosfilamente unmittelbar nach ihrer Herstellung zu einem gleichmäßig dicken Vlies auf einem Endlossieb abgelegt, dann hydrodynamisch vernadelt werden zur Herstellung eines hochfesten Vlieses, und dieses hydrodynamisch vernadelte Endlosfaservlies ohne Bindemittelverwendung als Trägervlies verwendet wird, wozu anschließend vollflächig eine Nutzbeschichtung aufgebracht wird. Die Ablage der Endlosfasern kann mit der heutigen Technik sicher derart erfolgen, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Festigkeit in den zwei Flächendimensionen erzielbar ist. Wird dann dieses Vlies werden dann diese Filamente mit der Wasservernadelung verletzungsfrei in der dritten Dimension verlagert, miteinander verhakt, so entsteht die gewünschte hohe Festigkeit, ohne daß die teuren und bei der Weiterbearbeitung des Vlieses auch nachteiligen Binder gebraucht werden. Das Vlies ist weiterhin hoch luftdurchlässig und kann, weil keine Netzmittel bei der Herstellung des verfestigten Vlieses verwendet sind, besser mit einer vollflächigen Nutzschicht durchdrungen, penetriert werden. Es kann sogar gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik ein höherer Anteil an Betumen in das Vlies eingegeben werden, ohne daß die Elastizität des Vlieses verloren geht. Vorteilhaft ist dabei auch die innige Vermischung des Betumens durch die jetzt vorhandenen Poren des Vlieses, was Folgen für die Nicht-Spaltfähigkeit des Vlieses insbesondere bei niedrigen Temperaturen hat.
Es ist zur Gewährleistung einer Dimensionsstabilität zweckmäßig, das vernadelte Endlosfaservlies vor einer Beschichtung zu fixieren.
Die Nutzbeschichtung kann z. B. eine Betumenbeschichtung sein, oder dieses Trägervlies dient als Matrixbahn für spätere Tuftingveredelung.
Diese Vliese können auch aus endlosen PETP-Fasern hergestellt werden, weil damit nicht nur hochfeste, sondern auch thermostabile Vliese erzielbar sind.
Beispiel 1:
Ein 45 g/m2 Vlies aus endlosen PE-Fasern wurde zur Verfestigung hydrodynamisch vernadelt und erhielt eine Festigkeit von 133 N/5cm in Längsrichtung und 109 N/5cm in Querrichtung bei einer Dehnung von 68 bzw. 75 %. Dies ergibt eine Längsfestigkeit von 3,0 N/5cm pro g/m2. Diese Festigkeit reicht aus, um z. B. als Betumenbahn die Basis zu bieten.
Beispiel 2.
Ein 145 g/m2 Vlies aus endlosen PE-Fasern wurde zur Verfestigung beidseitig hydrodynamisch vernadelt und erhielt eine Festigkeit vom 530 N/5cm in Längsrichtung bei einer Dehnung von 75 %. Dies ergibt eine Längsfestigkeit von 3,7 N/5cm pro g/m2.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Nonwoven, indem Endlosfilamente unmittelbar nach ihrer Herstellung zu einem gleichmäßig dicken Vlies auf einem Endlossieb abgelegt, dann hydrodynamisch vernadelt werden zur Herstellung eines hochfesten Vlieses, und das hydrodynamisch vernadelte Endlosfaservlies ohne Bindemittelverwendung als Trägervlies verwendet wird und dazu anschließend vollflächig eine Nutzbeschichtung aufgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrodynamisch verfestigte Endlosfaservlies vor der Beschichtung unter Hitzeeinwirkung zur Dimensionsstabilität fixiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wasservernadelte Endlosfaservlies aus reinen PE-Filamenten hergestellt wird und als Nutzbeschichtung eine Betumenbeschichtung aufgebracht und/oder in das Vlies eingebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasfaservlies mit dem wasservernadelten Endlosfaservlies vor der Betumenbeschichtung versehen und/oder mit diesem verbunden wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasservernadelte Endlosfaservlies als Grundvlies für die Teppichindustrie verwendet wird und dazu in dieses Vlies die zur Veredelung der Oberfläche notwendigen Sicht- wie Florfasern aufgebracht, wie eingetuftet werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Verfestigung mit einer Energie von mindestens 0,3 kWh/kg Faser durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Wasservernadelung bei kontinuierlicher Fahrweise wechselweise von beiden Seiten auf das Endlosfaservlies einwirkt.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Endlosfaservlies eine Lochstruktur durch die hydrodynamische Vernadelung erzeugt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosfaservlies aus Polyamidfasern gebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosfaservlies aus Polyolefinfilamenten, vorzugsweise Polyethylen oder Poly-propylenfilamenten gebildet wird.
  11. Vlies, das aus endlosen Chemiefasern wie PE-, PP- oder PA-Fasern gebildet und zur Verfestigung allein einer hydrodynamischen Vernadelung unterworfen wird, also ohne Vermischung mit einem Bindemittel und ohne Verwendung von Bindefasern und dieses Vlies vollflächig mit einer Beschichtung versehen ist.
  12. Trägervlies, das aus endlosen Chemiefasern gebildet und zur Verfestigung ohne Verwendung von Bindemitteln oder Bindefasern allein mittels der hydrodynamischen Vernadelung verfestigt ist und vollflächig mit einer Beschichtung aus einer Nutzschicht versehen ist.
  13. Dachbeschichtungsbahn bestehend aus einem wasservernadelten PE-Faservlies, ggf. versehen mit einem Glasfaservlies, das mit einer Betumenbeschichtung vollflächig imprägniert und versehen ist.
EP98114240A 1997-09-05 1998-07-30 Verfahren zur Herstellung eines hydrodynamisch verfestigten Nonwovens, Nonwoven nach dieser Herstellung und Trägervlies nach dieser Herstellung Revoked EP0900869B1 (de)

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