NL8720728A

NL8720728A - Niet-geweven vezelprodukt.

Info

Publication number: NL8720728A
Application number: NL8720728A
Authority: NL
Original assignee: Neste Oy
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1988-12-01
Also published as: FI81842C; DD274061A5; ES2005498A6; US4906521A; ATA903887A; BR8707621A; IT8723293A0; BE1001196A5; FI865364A0; SU1697593A3; FI81842B; CA1286464C; FR2612951A1; GB2207447B; IT1224440B; GB8819037D0; IN168120B; FR2612951B1; SE8802969D0; WO1988005090A1

Description

-1- 87 ZO 7 2ï %

Niet-geweven vezelprodukt.

De uitvinding betreft een niet-geweven vezelprodukt dat geheel of ten dele is samengesteld uit vezels met bindingseigenschappen.

Niet-geweven vezelprodukten zijn vaak poreuze 5 materialen die gelijken op textielmaterialen, gewoonlijk in weefsel of velvorm, en worden vervaardigd onder toepassing van een werkwijze anders dan de spin-, weef-, knoop-en vlechtwerkwijzen die gewoonlijk worden toegepast. De vezels die worden gebruikt bij het vervaardigen van niet-10 geweven vezelprodukten kunnen zijn natuurlijke vezels of synthetische vezels, of mengsels hiervan. Het tezamen houden van de vezelweefsels kan zijn gebaseerd op inter-vezelbindingseigenschappen, of samenhang kan worden bereikt met uiteenlopende bindingsmiddelen, en bovendien 15 kunnen vele andere bindingswerkwijzen worden toegepast bij het vervaardigen van genoemde produkten, bijvoorbeeld het binden van vezels met behulp van warmte of door smelten.

De onderhavige uitvinding betreft niet-geweven 20 vezelweefsels waarin binding wordt bereikt door gebruik te maken van vezels die speciale bindingseigenschappen bezitten waarbij deze vezels worden bijgemengd aan het vezelweefsel dat dient te worden gebonden, of waarbij deze vezels het vezel ruwe materiaal van het vezelprodukt vormen. Gewoon-25 lijk waren bindingsvezels die gebruikt werden voor een dergelijk doel, van synthetische oorsprong, bijvoorbeeld polymeervezels, die waren verweekt, of gedeeltelijk gesmolten met behulp van chemische of warmtebehandeling teneinde bindingseigenschappen te verkrijgen.

30 De bruikbaarheid van vezels die bindingsmiddel- eigenschappen bezitten hangt af van de te binden vezels in het algemeen, van het beoogde doel van het produkt, en van de mechanische sterkte-eigenschappen van het produkt die verkregen worden met de bindingsmiddelvezels.

35 Vezels van cellulose-oorsprong die bindingseigenschappen bezitten zijn bijvoorbeeld: gemalen cellulosevezels, cellulosederivaatvezels zoals carboxymethyl en carboxy-ethylcellulosevezels, en viscosevezels die worden bereid .8720728 <# -2- onder toepassing van speciale werkwijzen. De meeste bind-middelvezels hebben een zodanige aard, dat zij afbreuk doen aan de op textiel gelijkende kenmerken van het produkt. Daarom bestaat op de markt een aanzienlijke be-5 hoefte aan vezels met behulp waarvan vezelweefsels gemaakt van natuurlijke of kunstmatige vezels zouden kunnen worden gebonden zonder benadeling op te lopen van weefsel (textiel) kenmerken van de produkten.

Viscoseweefsels zijn van oudsher een belangrijke 10 vezel op basis van cellulose die op uitgebreide schaal wordt gebruikt als vezelgrondstof voor produkten van het textieltype. Van de nadelen van viscosevezels kunnen worden genoemd inadequate natte en droge sterkten van de vezelweefsels die daarvan zijn gemaakt als geen af-15 zonderlijke bindmiddelen of bindmiddelvezels worden gebruikt. Het gebruik van viscosevezels loopt terug als gevolg van de bovenvermelde redenen, onder andere, en bovendien omdat de werkwijzen die worden toegepast bij het bereiden van viscosevezels stappen omvatten, waarin 20 stoffen die in hoge mate voor het milieu schadelijk zijn, worden gebruikt. Om deze reden bestaat een aanzienlijke behoefte in de markt aan vezels waardoor eigenschappen zouden kunnen worden verkregen zoals porositeit, sterkte, waterabsorptievermogen, etc. In het bijzonder 25 bestaat behoefte aan vezels die genoemde textieleigen-schappen kunnen leveren in vezelprodukten die bereid zijn onder toepassing van natte werkwijzen.

De onderhavige uitvinding betreft een vezel-produkt dat vezels bevat die bindmiddeleigenschappen 30 bezitten. Onder bindmiddeleigenschappen wordt hier verstaan dat de vezels bindmiddeleigenschappen in relatie tot een andere vezel bezitten, of dat zij bindmiddeleigenschappen in relatie tot zichzelf bezitten, in welk geval het vezelprodukt kan zijn samengesteld uitsluitend uit 35 bindmiddelvezels. In het standaardgeval is het effect van de uitvinding het duidelijkst in het geval dat de te binden vezels geen daarmee verbonden eigenschappen hebben. Het is ook mogelijk, bij het vormen van het produkt, gebruik te maken van mechanische werkwijzen die 40 bijvoorbeeld de natte sterkte of droge sterkte van het . 872 0728 4 “3- « vezelweefsel verbeteren of het enige andere voordelige eigenschappen geven.

Het doel van de onderhavige uitvinding is een niet-geweven vezelprodukt dat geheel of ten dele bestaat 5 uit vezels die in staat zijn bindingen met natuurlijke of kunstmatige vezels van hetzelfde of verschillend type te vormen. Een doel van de uitvinding is een niet-geweven vezelprodukt dat natuurlijke of kunstmatige vezels verstoken van bindingseigenschappen en vezels die bindings-10 eigenschappen bezitten, bevat. Een ander doel van de uitvinding is het verkrijgen van een niet-geweven vezelprodukt waarin conventioneel gebruikte en eerder bekende natuurlijke of kunstmatige vezels die worden gehinderd door nadelen, geheel of ten dele zijn vervangen door 15 vezels met geen gelijkwaardige nadelen en die voorts in staat zijn bindingen tot stand te brengen met natuurlijke of kunstmatige vezels en waarvan weefsels kunnen worden vervaardigd op een papiermachine.

Het niet-geweven vezelprodukt van de uitvinding 20 waarvan het vezelmateriaal geheel of ten dele bestaat uit vezels die in staat zijn bindingen te vormen met natuurlijke of kunstmatige vezels van hetzelfde of verschillend type wordt gekenmerkt doordat genoemde vezels die in staat zijn bindingen te vormen, cellulosecarbamaat-25 vezels zijn.

De onderhavige uitvinding verschaft een aantal aanzienlijke voordelen. In de eerste plaats kunnen kunstmatige vezels op basis van cellulose die gewoonlijk worden gebruikt bij de vervaardiging van niet-geweven 30 vezelprodukten, zoals viscose kunstzijdevezels, geheel of ten dele worden vervangen door cellulosecarbamaat-vezels. Door vervanging van viscosevezels, geheel of ten dele, worden over het geheel genomen voldoende sterke pro-dukten verkregen zonder gebruik te maken van afzonderlijke 35 bindmiddelen. De mogelijkheid van vervanging van viscose vezels is al een voordeel op zich omdat de viscosevezel-bereidingswijze in hoge mate milieu-onvriendelijk is, en daarom bestaat een behoefte om deze vezels te vervangen. Polypropeenvezel is een andere conventioneel gebruikte 40 vezelkwaliteit die geen sterkte-eigenschappen heeft in • 8720728 -4- * de afwezigheid van binding die tot stand wordt gebracht door bindmiddelen of door smelten.

Zoals wordt geleerd door de uitvinding, is het mogelijk met voordeel een deel van de vezels in niet-5 geweven vezelsweefsels, bijvoorbeeld 1-90%, te vervangen door cellulosecarbamaatvezels, die in staat zijn bindingen te vormen met de andere vezels in het vezelprodukt. Dat alternatief ligt ook binnen de reikwijdte van de uitvinding in overeenstemming waarmee het vezelmateriaal van 10 het vezelprodukt geheel wordt vervangen door cellulose-carbamaat. Bij vervaardiging van het vezelweefsel kan elke typerende werkwijze die wordt toegepast bij het vervaardigen van niet-geweven weefsels worden toegepast, zoals natte werkwijzen, waterknopingswerkwijzen, etc.

15 Weefsels kunnen ook worden gevormd door kaarden of door andere droge werkwijzen en de weefsels kunnen worden gebonden door bevochtiging. Als het nodig is, kunnen andere hulpstoffen worden toegevoegd aan het weefsel, zoals nat-sterke harsen, vulstoffen, etc.

20 In de voorbeeld die hieronder volgen werden de volgende vezels gebruikt bij de vervaardiging van niet-geweven vezelweefseis:-

Cellulosevezels: pijnboomsulfaatcellulosevezels, vermalen in een laboratoriumhollander tot een fijnheid 25 van 20°SR. De vezels werden opgeslagen in natte toestand tussen malen en vezelvelvorming.

Viscosevezels: 1,7 dTex, lengte 6 mm (bereid door Vennootschap Sateri Oy), met de volgende kenmerken: 30 - Sterkte in toestand van airconditioning min. 1,8 in natte toestand min. 0,9 - Rek in toestand van air conditioning max. 25% 35 in natte toestand max. 32% - Waterbelemmering 18-20 g H20/g - Waarvasthouding 100-110%

De in de voorbeelden gebruikte carbamaatvezels 40 waren in een laboratorium versponnen uit cellulosecarba- .8720728 -5- * maat dat was bereid uit gebleekte cellulose en dat was bestraald met elektronenstraalbehandeling teneinde de cellulose een DP = 470 te doen hebben. De cellulose werd geïmpregneerd met een impregneringsoplossing bevattende 5 58 gew.% ammoniak, 26 gew.% water en 16 gew.% ureum. Na impregnering werd de ammoniak door afdamping verwijderd, en de met ureum geïmpregneerde vezels werden met warmte behandeld bij 140°C gedurende 3 uur. De aldus verkregen cellulosecarbamaatvezels hadden de volgende kenmerken:

10 Stikstofgehalte 2,6-2,9 % N

DP 280-290

Verstoppings-getal (-5°C) 220-345 kogel -viscosi- 15 teit (20°C) 3,6-4-4 Pas

Een verspinningsoplossing werd bereid uit.de carbamaatvezels, bevattende 7,3 gew.% cellulosecarbamaat bereid als boven beschreven, 8 gew.% natriumhydroxide en 0,5 gew.% zinkoxyde. De vezels werden uit deze oplos-20 sing gesponnen in zwavelzuur/natriumsulfaatoplossing bevattende natriumsulfaat 79-80 g/1 en zink 10,8 g/1.

De aldus gesponnen vezels gaven de volgende kenmerken, na neutralisering en wassing

Stikstofgehalte 2,18 % N 25 dtex 1,5 sterkte 2,25 cN/dtex relatieve rek 8,6%

Voorbeeld 1 30 Een vergelijking werd gemaakt van niet-geweven vezelprodukten bevattende cellulosevezels en viscosevezels, resp. cellulosecarbamaatvezels, die in een vel-vorm waren gemaakt. Het gewicht per vierkante meter van de aldus verkregen vellen was gemiddeld 60 g/m2. De 35 sterktekenmerken van de aldus verkregen vezelprodukten zijn weergegeven in tabel 1.

«8720728

V

-6-

Tabel 1 CEL VISC CARB Droge trek- Relatieve Natte Natte sterkte, rek, trek- relatie- 5 sterkte, ve rek, % % % MP a % MPa % 75 - 25 20,1 3,1 0,95 2,5 75 25 - 16,7 3,6 0,57 3,2 10 67 - 33 18,9 3,3 0,94 2,9 67 33 - 13,0 3,3 0,46 3,5 50 - 50 12,5 2,7 0,72 2,6 50 50 - 5,6 2,5 0,30 3,7 33 - 67 18,9 3,3 0,94 2,9 15 33 67 - 10,8 2,4 0,62 2,4 CEL = cellulose VISC = viscose CARB = cellulosecarbamaat.

De resultaten in tabel 1 geven weer, dat door toepas-20 sing van cellulosecarbamaatvezels men aanzienlijk betere sterktekenmerken verkrijgt dan door viscosevezels te gebruiken; daarom zijn vicosevezels voordelig vervangbaar door cellulosecarbamaatvezels, en bovendien worden betere sterktekenmerken verkregen.

25 Voorbeeld 2.

Dergelijke niet-geweven vezelprodukten die in een velvorm waren vervaardigd, werden vergeleken waarin de vezels mengsels van viscosevezels en cellulosecarbamaat vezels waren. Het gemiddeld gewicht per vierkante meter 30 van de vellen was 29,6 g/m2. De sterktekenmerken van de aldus verkregen vezelprodukten zijn weergegeven in tabel 2.

Tabel 2 CEL VISC CARB Droge treksterkte, Relatieve rek, 35 %______%______%______MP a____________________%_______________ 100 12,8 1,4 50 50 2,38 0,6 80 _ 20 0Χ37_ ___ _0,5 .872 Ö72 8 -7- ¥ CEL = Cellulose VISC = viscose CARB = cellulosecarbamaat.

Tabel 2 geeft te zien, dat hoe hoger de viscosevezels die vervangenzfcjn, zoals de uitvinding leert, door 5 cellulosecarbamaatvezels, hoe beter de sterktekenmer-ken zijn die zullen worden verkregen.

Voorbeeld 3.

De invloed op de sterktekenmerken van niet-geweven 10 vellen die zijn vervaardigd uit cellulosecarbamaatvezels verkregen met nat-sterke hars, werd onderzocht. De vellen hadden een gemiddeld gewicht per m2 van 33 g/m2.

Nat-sterke hars van "Kymmene 558" merk werd toegevoegd aan de cellulosevezels met 1 gew.%, gevolgd door 1 uur 15 lang verhitten. De sterktekenmerken van de aldus verkregen produkten zijn weergegeven in tabel 3.

Tabel 3 20 Tempera- Natte trek- Natte Droge Droge tuur sterkte, relatieve trek- relatieve MPa rek, sterkte, rek, % MPa % 25 20 0,40 1,8 8,7 0,9 105 1,07 3,4 9,9 1,1 130 1,33 4,1 11,9 1,5 140 1,95 5,3 12,1 1,6 30 De resultaten tonen aan dat conventioneel gebruikte additieven die de natte sterkte verhogen ook bruikbaar zijn wanneer bindmiddelvezels in overeenstemming met de uitvinding worden gebruikt.

-conclusies- •8720728

Claims

1. Niet-geweven vezelprodukt waarin het vezel-materiaal geheel of ten dele bestaat uit vezels die in staat zijn bindingen te vormen met natuurlijke of kunstmatige vezels van hetzelfde of verschillend type, 5 gekenmerkt, doordat genoemde vezels die in staat zijn bindingen te vormen, cellulosecarbamaatvezels zijn.

2. Niet-geweven vezelprodukt in overeenstemming met conclusie 1, gekenmerkt, doordat genoemde natuurvezels zijn gekozen uit de groep: cellulose, hennep, 10 wol, katoen.

3. Niet-geweven vezelprodukt in overeenstemming met conclusie 1, gekenmerkt, doordat de kunstmatige vezel is gekozen uit de groep: viscose, cellulose-acetaat, polypropeen, polyester, polyamide. 15

4. Niet-geweven vezelprodukt in overeenstemming met éën of meer van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt, doordat het tevens nat-sterke hars bevat. i 8720728