NO138328B - Stoepeinnretning. - Google Patents

Description

Ikke-vevet stoff.

Denne oppfinnelse vedrører ikke-ve-

vede stoffer eller tøyer fremstilt av fibre eller filamenter av syntetiske organiske polymerisater.

Stoffer eller tøyer skilles vanligvis i

to klasser, vevede og ikke-vevede. Vevede stoffer, som også innbefatter strikkede stoffer, dannes ved å sammenflette i et re-

gulært mønster en eller flere lange leng-

der av garn eller filamenter. Ikke-vevede stoffer er derimot vanligvis dannet ved en tilfeldig eller uregelmessig nedlegning av garn, filamenter eller fibre for å danne en plate eller matte som derpå bindes sam-

men for å skaffe styrke og dimensjonal stabilitet.

Vevede stoffer er i alminnelighet ster-

kere, mere bøyelige, lettere å fremstille i lette vekter og mere draperbare enn ikke-

vevede stoffer. Ikke-vevede stoffer, f. eks.

filter, har imidlertid den fordel at de kan fremstilles direkte av de enkelte fibre uten de kostbare trinn med garnspinning og vevning. Ennskjønt lave omkostningen og visse fordelaktige egenskaper ved de ikke-

vevede stoffer har tilveiebragt visse an-

vendelser av ikke-vevede materialer, er de ikke blitt godtatt til anvendelse for de fleste klær. Dameskjørt har leilighetsvis vært fremstilt av ikke-vevede filter, men disse er ikke blitt godtatt i noen nevnever-

dig grad. Damekjoler og drakter og herre-

dresser, frakker, sweaters og lignende er vanligvis ikke fremstilt av ikke-vevede stoffer, for det første fordi alminnelig ikke-vevede stoffer er for stive og ruvende og derfor har en dårlig draperingsevne.

Ifølge oppfinnelsen erholdes ikke-ve-

vet stoff som har den samme strekk-

styrke, draperingsevne og andre egenska-

per som vevede stoffer, når visse kritiske begrensninger med hensyn til struktur og bindemiddel oppfylles. De ikke-vevede stof-

fer ifølge oppfinnelsen inneholder krøllede,

syntetiske, organiske fibre eller filamenter som har minst 11,8 krøller/cm og er bun-

det sammet ved tilfeldige fiberkrysnings-

punkter ved hjelp av et syntetisk, orga-

nisk polymerisatbindemiddel som er spredt gjennom hele stoffet; den gjennomsnitlige utrettede fiberlengde mellom forbundne punkter må være minst 1,25 ganger den gjennomsnitlige rettlinjede avstand mellom disse forbundne punkter; bindemidlet som danner omkring 3—50 vektsprosent av stoffet, har en begynnelses-strekkfasthets-

modul (Mi) på mellom 0,002 og 25 og er tilstede i en sådan mengde at bindemiddel-

mengden i prosent ganger tredje rot av Mi (for bindemidlet) er mindre enn 40 (altså:

pst. bindemiddel x ^(bindemiddel) < 40)

disse stoffer har en tetthet på 0,28 til 0,7

g/cms, en draperingsstivhet ikke over 2,5

cm og en lydgjennomgangshastighet ved 6 pst. forlengelse av stoffet på minst 1,3

ganger nevnte hastighet ved 0 pst. forlen-

gelse.

Ikke-vevede stoffer ifølge oppfinnelsen

fremstilt ved avsetning eller anbringelse av fibre og/eller filamenter av syntetisk, orga-

nisk polymerisat, fortrinnsvis på tilfeldig måte i form av en plate eller et tynt lag.

Under fibrenes og/eller filamentenes av-

setning eller anbringelse eller efterpå til-

settes bindemidlet til platen eller laget for å spres gjennom hele materialet. Bindemidlet bevirker sammenbinding etterhvert som det tilføres eller ved efterfølgende behandling f. eks. opphetning. Fibrene kan krølles før de dannes til et lag eller krøl-lene kan frembringes under eller efter an-bringelsen eller endog efter sammenbin-dingen.

En hvilken som helst alminnelig teknikk kan brukes for å plasere fibrene og/ eller filamentene tilfeldig i et lag eller

plate. Således kan fibrene f. eks. avsettes fra en suspensjon under anvendelse av en alminnelig papirmaskin. Likeledes kan de avsettes fra en gasstrøm. Kontinuerlige filamenter kan spinnes kontinuerlig og anbringes direkte, idet der benyttes et apparat f. eks. som vist på fig. 1.

De enkelte fibre eller filamenter i disse stoffer har en høy grad av sidefrihet og bøyelighet i tre dimensjoner mellom ubundne kryssningspunkter og forbundne punkter på grunn av den store lengde av. fibrene mellom bindingspunktene i utret-tet tilstand. Av denne grunn har disse stofr fer en høy grad av. draperingsevne og bløt-hét, stor strekkstyrke, liten masse og er

myke å håndtere i samme grad som vevede. stoffer.

,Draperingsevnen-*måles ved å bestemme den stoff lengde som er nødvendig for-å

gi stoffet anledning til å bøye seg fra ho-risontalplanet, når det ikke er under tvang til berøring med en avvikende vinkel på

41,5° helling. En stoffstrimmel 2,5 cm bred anbringes på en treblokk eller en annen horisontal-flate. Til den horisontale flate -av dette material støter- et 41,5° skråplan som med sin øvre'ende er-forenet med den horisontale flate. «Prøvestykket anbringes med den korte kant ved foreningen av den - horisontale-og skrå flate; Det skyves derefter» fremad-over-skråflaten inntil den " frie ende berører 41,5°-hellingen av prøve--blokken. Draperingsstivheten,. betegnet «C», måles i lengder av-2,5 cm fri lengde av prøven som -strekker seg -utenfor kanten av- den horisontale-flate.

Massen av et stoff er volumet pr. vekt-enhet. Trekkstyrken eller strekkfastheten bestemmes med en 2,5 cm bred stoffstrimmel på alminnelig måte under anvendel-sen av et Instron strekkprøveapparat. For oppfinnelsens øyemed bestemmes strekkstyrken ved romtemperatur og 65 pst. relativ fuktighet. Forholdet strekkstyrken av et stoff til dets draperingsstivhet er bruk-bart for å sammenligne stoffer ifølge oppfinnelsen med alminnelige vevede stoffer, filter og papir.

Lydgjennomgangshastigheten er en funksjon av stoffets forlengelse (og spenning) i stoffets plan. Måliing av denne lydhastighet i stoffer er vel kjent (se ar-tikkel av W. H. Charch og W. W. Mosely i Textile Research Journal, 29 (1959), side 525) og inneholder fastsatte prinsipper og teknikk. Lydbølgenes forplantningshastig-het i stoff, som er avhengig av stoffets spenning, er bestemmende for visse stoff-egenskaper. Dette gjelder både for vevede stoffer og for de ikke-vevede stoffer ifølge foreliggende oppfinnelse. På den annen side forplanter alminnelige ikke-vevede materialer,, såsom filt, papir og lær, lyd med en tilnærmet konstant hastighet, dvs. praktisk talt - uavhengig av forlengelsen av

strukturen.

■ Lydgjennomgangshastigheten i stoffer kan måles ved å bruke en signalkilde med piezoelektrisk krystall (eller-annen kilde) for å tilveiebringe vibrasjoner av den ønskede frekvens. Frekvenser i området fra 1000 til 40 000 Hz er alminnelig anvendt. Som detektor kan også anvendes en piezoelektrisk krystall anbragt i en fast avstand fra kilden. Tidsmåling av pulsforplantning eller bølgelengdemåling er passende brukt til å bestemme lydforplantningshastighe-ter. For øyemedet med de her-anvendte må-linger kan kilden og detektoren begge være plasert i kontakt med>en-stoffprøve som er anbragt i et Instron strekkprøveapparat eller en annen forlengelsesanordning. Lydgjennomgangshastigheten måles deretter som en-funksjon av forlengelsen. Derved fåes kurver av den-på fig. 4-viste type. Tabell I sammenfatter alle-data ifølge fig. 4.

Det vil sees at papirmaterialet viser ingen vesentlig forandring når det er strukket. På den annen side viser ikke-vevede stoffer ifølge oppfinnelsen og det vevede stoff en; økning i lydgjennomgangshastigheten på minst 30 pst. når stoffet er forlenget 6 pst.

Oppfinnelsen vil forståes lettere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1. viser skjematisk en apparattype anvendelig til anbringelse av filamenter, som en plate eller et lag for å fremstille produkter iføl-ge oppfinnelsen, fig. 2 viser et parti av en ikke-vevet struktur av filamenter ifølge oppfinnelsen bundet sammen- ved fiber-krysningspunkter, fig. 3 viser strukturen av et større parti av et stoff ifølge oppfinnelsen sterkt forstørret og på fig. 4 er gra-fisk de fysiske egenskaper for et stoff ifølge oppfinnelsen sammenlignet med de for et alminnelig vevet stoff og et papir av det samme filamentmateriale som er omtalt ovenfor.

Ved en foretrukket metode ved fremstilling av de ikke-vevede stoffer ifølge oppfinnelsen benyttes et apparat ifølge fig. 1. Nyformede filamenter 1 som strøm-mer fra en spinnedyse 2, føres gjennom aspiratormunnstykket 3 som tilføres trykkluft gjennom innløpet 4. Luften strømmer i medstrøm med filamentene for å fortynne, orientere og befordre disse. Aspiratormunnstykket er ladet til høyt potensial ( + E), positivt i det viste tilfelle;-ved en elektrostatisk potensialkilde 5. Efter å ha passert aspiratormunnstykket 3, samles de ladede filamenter 8 i platen eller laget 9 på mottageren 10 som understøttes av an.-ordninger som er angitt ved 11. Mottageren 10 er enten jordet over. ledningen 12 eller ladet motsatt til ladningen av. filamentene 8, idet den over. ledningen 13 er forbundet med kilden 5, mens, ledningen 12 til jord er brutt over bryteren 14.

Under virkningen av den høye statiske elektriske ladning adskilles de. enkelte filamenter og legger seg ned som en bane eller et flor i et helt tilfeldig mønster på sam-leanordningen. Der finnes ikke noen parallellitet mellom de enkelte filamenter. Filamentene, som også spontant krøller seg, frembringer en bane av tilfeldig anbragte filamenter som har minst 12 og ofte 40 eller flere krøller pr; cm. Banen bindes derefter sammen- i overensstemmelse med den forannevnte kritiske bindingsbegrens-ning, for å gi et spesilt sterkt, bløtt, draperbart og bøyelig ikke-vevet stoff.

Antallet av. krøller • pr. enhetslengde i et filament eller en. stapelfiber bestemmes ved hjelp av den alminnelige teknikk ved direkte iakttagelse gjennom et mikroskop med et tett (forseglet) okular, eller ved projeksjon.

Filamentene i det ikke-vevede stoff er anbragt tilfeldig i stoffet, og er, foruten å være krøllet, løkket og bøyet i så stor grad at hvert filament eller stapelfiber i gjen-nomsnitt i banen har en fri fiberlengde på minst 1,25 ganger den korteste avstand mellom punkter som forbinder dette filament eller • stapelfiber med andre filamenter.

Ifølge oppfinnelsen er en stapelfiber-og/eller filamentkrøll hvori størrelsen av avvikelsen fra en rett linje er mindre enn 3 ganger radien av krøllens krumning, idet sistnevnte alltid er mindre enn 13 mm. Stapelfiber- eller filamentløkker har enten en størrelse på avvikelsen fra en rett linje av minst 15 mm forenet med en krum-ningsradius på minst 5 mm, eller en krum-ningsradius på mere enn 13 mm. Uttrykket «fri fiberlengde» angir lengden av ethvert fiberparti mellom bindingspunkter. av ved-kommende fiber målt mens dette fiberparti- er strukket tilstrekkelig til å fjerne alle krøller eller løkker..

,Fig .2 er en enkel illustrasjon, sterkt forstørret, av strukturen: av stoffet ifølge oppfinnelsen inneholdende krøllede og løkkede filamenter eller stapelfibre 15. forbundet ved adskilte punkter 16.

Fig. 3 er et forstørret parti av stoffet , omfattende en mengde av de på fig. 2 viste partier og den tilfeldige anbringelse av fibrene og adskilte forbindelsespunkter fordelt gjennom hele stoffet.

Forbindelsen av fibrene og/eller filamentene kan utføres på mange måter. Således kan det syntetisk organiske polyme-risatbinde-materiale f. eks. bevirke forbindelsen ved smelting av bindemateriale, ved fysisk innvikling eller begge deler. Når smelting av bindematerialet skal forekom-me må dette ha et lavere smeltepunkt enn fibrene og/eller filamentene som skal forbindes.

En forbindelsesmåte er å spinne lavtsmeltende bindefilamenter sammen med filamentene som skal forbindes. Banen opphetes da slik at de lavtsmeltende filamenter bevirker smelteforbindelse ved filamentenes kryssningspunkter.

En annen fortreffelig forbindelsesmåte består i å sprøyte eller strø fibriler på banen under dens dannelse. Fibrilforbindere tilveiebringer forbindelsen ved fysisk innvikling. Det er imidlertid ofte ønskelig å bruke lavtsmeltende fibriler og varme for å tilveiebringe noe fibrilsmelting. Ikke desto mindre kan tilfredsstillende ikke-vevede stoffer fremstilles uten smelting ved bruk av fibrilbindere.

Når fibrilbindere benyttes, spesielt i store proporsjoner kan bindematerialet være i en kontinuerlig eller halvkontinuerlig nettaktig bane som griper inn i banen av kontinuerlige fibre eller stapelfibre. Slik kontinuerlig eller halvkontinuerlig fordeling av bindematerialet foretrekkes, fordi den gir et stoff som har en ualmin-nelig glatt overflate og ensartet tykkelse.

Med uttrykket «fibril» menes en ikke stiv, helt syntetisk polymerisk partikkel som kan danne papirlignende strukturer. Fibriler besitter således en evne til å for-me et massesjikt med en våt seighet på minst ca. 0,002 g/denier når et flertall av de nevnte partikler avsettes fra en væskesuspensjon på et sikt, hvilket massesjikt når det er tørket ved en temperatur under ca. 50° C har en tørr seighet minst lik dens våte seighet. Også når et flertall fibriler er avsatt med stapelfibre fra en væskesuspensjon på et sikt, kan fibrilene for-binde en lik vekt av stapelfibre ved fysisk sammenfiltring med disse for å gi et sammensatt massesjikt med en våt seighet på minst 0,002 g/denier. Dertil har fibrilpartikler en Canadisk Freenessgrader mellom 90 og 790 og en høy vannabsorberende evne idet de tilbakeholder minst 2 g vann pr. partikkelgram under et sammenpresnings-trykk på ca. 39 g/cm2. Ethvert helt syntetisk polymerisatmateriale som er fast under romtilstander kan anvendes ved fremstilling av fibriler.

Det antas at de ovennevnte fibril-egenskaper er et resultat av kombinasj onen av partiklens morfologe og ikke-stive egenskaper. Morfologien er slik at partiklen ikke er kornet og har minst en dimensjon av meget liten størrelse i forhold til dens største dimensjon dvs. den fibrile partikkel er fiber-eller filmlignende. Vanligvis er, i enhver masse av fibriler, de enkelte fibrilpartikler ikke identiske av form og kan innbefatte både fiberlignende og filmlignende strukturer. Den ikke-stive egenskap av fibrilen, som gjør den overordentlig bløt i væskesuspensjon og som tillater den ovenfor beskrevne fysiske sammenfletning, grunner seg formentlig på den lille dimensjon. Skal denne dimensjon beskrives i uttrykk for denier, som bestemt i over-enstesmmelse med den fibergrovhetsprøve som er beskrevet i Tappi 41, 175 A- 7A, Nr. 6 (Juni) 1958, har fibriler en denier som ikke er større enn ca. 15.

Fullstendige dimensjoner og dimen-sjonsområder for slike uensartede og ulike-formede strukturer er vanskelig å uttrykke. Selv siktklassifiseringer er ikke alltid fullstendig tilfredsstillende til å definere begrensninger av størrelsen da til tider de enkelte partikler blir viklet sammen med hverandre eller viklet rundt siktets tråd-masker og unnlater derved å passere gjennom siktet. Slik oppførsel møtes spesielt i det tilfelle fibrilene er gjort av bløte (dvs. opprinnelig modul under 0,9) polymerisater. Som en generell regel tilbakeholdes imidlertid fibrilpartikler, når de er klassi-fisert i overensstemmelse med Clark's klas-sifiseringsprøve (Tappi 33, 249—298, No. 6 (Juni) 1950) i en mengde ikke over 10 pst. på et 10-mesh sikt (maskevidde 2,00 mm), og tilbakeholdes i en mengde på minst 90 pst. på et 200-mesh sikt (maskevidde 0,074 mm). Fibrilpartikler er vanligvis spaltet, har et høyt spesifikk overflateareal, og som angitt, en høy vannabsorpsjonsevne.

Foretrukne fibriler er slike hvorav massesjiktet når det er tørket i et tidsrom av tolv timer ved en temperatur under klebetemperaturen for det polymerisat hvorav de er fremstilt (dvs. den minimale temperatur ved hvilken en prøve av polymerisatet etterlater et vått smeltet etter-heng når den strykes med et moderat trykk tversover den glatte overflate av en opphetet blokk) har en seighet på minst ca. 0,005 g/denier.

Fibrilpartikler og deres fremstilling er beskrevet mere detaljert i belgisk patent 564 206.

I en foretrukket utførelse er et ikke-vevet stoff ifølge oppfinnelsen fremstilt av fra 3—50 vekt-pst. av et fibrilt bindemateriale og minst 50 vekt-pst. av en spontant forlengbar syntetisk polymerisatfiber eller -filament. Under forlengelse under inn-virkning av varme utvikler fiberen eller fi-lamentet krøll. Disse to komponenter omfatter sammenlagt fortrinsvis minst 85 vekt-pst. av den samlede ikke-vevede struktur. Resten kan være en hvilken som helst syntetisk organisk polymerisatfiber eller -filament. Slike stoffer har fortreffelig draperingsevne.

En spontant forlengbar fiber eller filament er en som, etter passende varme-behandling, øker i lengden fra 3 opp til 25 pst. eller mere av sin opprinnelige lengde. Den spontane forlengelse i fullstendig syntetisk organisk polymerisatfibre er beskrevet i belgisk patent 566 145 med hensyn til polyesterfibre. Spontan forlengelse er imidlertid også kjent i forbindelse med andre syntetiske organiske polymerisatfibre, således er f. eks. et polyamid preparert, ved å reagere p-xylylen diamin og azelainsyre, spontant forlengbar. Kondensasjonspoly-merisater i alminnelighet slik som polyestere, polyamider og polyuretaner er spontant forlengbar. Også akrylik, polyolefin og andre tilleggstyper av polyamider er spontant forlengbare. Polyesterfibre er de foretrukne spontant forlengbare fibre for sta-pelfibrene ifølge oppfinnelsen, mens både polyamid- og polyesterfibre foretrekkes for kontinuerlige filament-produkter.

I tillegg til bindemiddel og spontant forlengbare fibre eller filamenter kan en mindre mengde av andre fibermaterialer inkluderes i disse foretrukne produkter såsom alminnelige stapelfilamenter av slike materialer som polyamider, polyestere, polyuretaner, akrylfibre, polyethylen, poly-propylen, kunstsilkefibre, selluloseacetat og lignende, Enten krøllede eller ukrøllede fibre av denne type kan brukes. Hvis mengden av slike fibre holdes under 15 pst. av den samlede vekt av stoffet, vil ikke de ønskede egenskaper av stoffet ifølge oppfinnelsen forringes og kan undertiden bedres.

I tillegg til bindemidlet og fiberbe-standdelen kan der anvendes moderate mengder av ikke-trevlet materiale i stof-fene ifølge foreliggende oppfinnelse. Slike ikke-trevlede materialer kan tilsettes i en grad ikke større enn 10 vekt-pst. av den samlede struktur for å få en omfattende varietet av spesielle produktfordeler såsom farve, overflateegenskaper og lignende. Små mengder av findelte stoffer såsom pigmenter, leire, metalloxyder, syntetisk organiske polymerisatharpikser, syntetiske elastomerer og lignende kan tilsettes. De uorganiske tilleggsstoffer kan opptas i fibrilene hvis så ønskes.

En annen ønskelig utførelse av oppfinnelsen gjøres ved å bruke et elastomert bindemateriale. De resulterende produkter har en enestående og overraskende kombi-nasjon av liten masse, stor bøyelighet og stor styrke, som gjør dem like med vevede stoffer med hensyn til fysiske egenskaper. Et fortreffelig produkt av denne type er gjort av minst 25 vekt-pst. av et elastomer fibrilbindemateriale (ved hvilket menes et fibrilbindemateriale av en syntetisk elastomer polymerisk komposisjon med en modul på mellom 0,002 og 0,9 g pr. denier) sammen med minst 50 vekt-pst. av en spontant forlengbar fiber, idet resten er en hvilket som helst syntetisk organisk fiber. Fortrinsvis har den elastomere fibril en modul på mellom 0,002 og 0,1, men de mest ønskelige produkter inneholder en elastomer fibril med en modul mellom 0,005 og 0,05.

Når det anvendes pressing for å danne et stoff med stor styrke, er det også mulig samtidig å innpresse i stoffet et mønster eller opphøyet virkning av en type hvis hensikt er å bedre utseendet, endre over-flatens oppførsel eller andre kjente modifi-kasjoner. Når pressing mellom metalltrådduker benyttes forlenges de selvforlengbare fibre og antar en tredje-dimensjonal form på overflaten av stoffet, på grunn av at partier av fibrene trenger gjennom åpningene i dukene.

Bindemidler som kan anvendes ved oppfinnelsen kan være et hvilket som helst syntetisk organisk polymerisatmateriale med en modul mellom ca. 0,002 og 25 g/ denier. Generelt må der, når polymerisat-harpiksbindemidlet har en opprinnelig modul på mere enn 0,9 g/denier anvendes mindre enn ca. 25 pst. harpiksbindemiddel basert på stoffets totalvekt for å oppnå stoffer som har samme egenskaper som vevet stoff av samme vekt og fiberinnhold. Hvis mere enn 25 pst. bindemiddel skal brukes må der benyttes et elastomerbinde-mlddel for å oppnå gode fysiske egenskaper.

Elastomere bindemidler som er representative for denne klasse er de forskjellige butadienstyren kopolymerisater som inneholder fra 30 til 70 pst. kombinert butadien, og også terpolymerisater av butadien, styren og akrylnitril. Andre anvendbare elastomere bindemidler innbefatter kopolymer og terpolymer som inneholder en hoveddel av poly (metylakrylat) og mindre mengder av andre akrylater og akrylsyre. En blanding av 98 pst. polymetyl-metakrylat pluss 2 pst. glycidyl metakrylat i mengden 10 deler og omkring 86 deler av den ovennevnte akrylatester kopolymer en terpolymer inneholderende metylakrylat, metylmetakrylat og akrylsyre; en kopolymer av etylakrylat med 2 pst. akrylsyre; en blanding av 49 deler polyheksylmetakrylat, 49 deler, polyetylakrylat og 2 deler poly-akrylsyre preparert med oppløsning poly-merisasjon i bensin under anvendelse av bensoylperoxyd som initiator; poly (etylen/ propylen) inneholdende 3 pst. dikumylper-oxyd. Andre anvendbare elastomere bindemidler fåes ved å reagere poly (tetrame-thylenether) glykol med en molekylarvekt på tilnærmet 1000 med tolyen 2,4-diiso-cyanat for å gi en glykolavsluttet macro-mellomprodukt og dette behandles for å gi et isocyanatavsluttet polymerisat med lav molekylarvekt ved å kombinere macro-mellomprodukt med methylen bis (4-fe-nyl-isocyanat). Dette polymerisat med lav molekylarvekt reageres deretter videre med hydrazin for å gi et elastomer polymerisat med høy molekylarvekt i overensstemmelse med hva som er omhandlet i fransk patent 1 172 566.

Representative for ikke elastomere bindemidler brukbare i denne oppfinnelse er polyamider såsom polyhexamethylen adipamid, polycapromid, kopolymerisater av polyhexamethylen adipamid og poly-caproamid (fortrinsvis en 80/20 copolymer) poly-N-metoksy hexametylen adipamid og lignende. Polyestere som kan brukes som bindemidler innbefatter polyethylen tereftalat, polyethylen isoftalat, copolymer av polyethylen tereftalat og polyethylen isoftalat (fortrinsvis en 80/20 copolymer) poly (hexa-hydro-xylylen tereftalat) etc. Spesielt anvendelige uretanbindemidler er de uretaner formet ved å reagere pipera-zin og ethylen bis-kloroformat, polyuretaner av hexamethylen diamin og ethylen bis-kloroformat etc.

De mest ønskelige fibre for bruk i denne oppfinnelse har en bøyestivhet som er proporsjonal med produktet av fiberens be-gynnelsesmodul (Mi) og 3/2 potens av fi-berdenieren. For oppfinnelsens øyemed er produktet Mi x d 3/2 mellom 1 og 1000 og fortrinsvis mellom 5 og 250.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. Alle de illustrerte bundne ikke-vevede stoffer besitter de strukturkarak-teristikker og fysiske egenskaper av pro-duktene ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1

Der brukes en apparatkonstruksjon vesentlig som vist i fig. 1 og som omfatter en spinnedyse avpasset til å spinne filamenter samtidig fra to forskjellige polymerisater. Polyhexamethylen adipamid (40 relativ viskositet) og en 80/20 kopolymer av polykaproamid og polyhexamethylenadipamid (41 relativ viskositet) spinnes i filamenter ved en temperatur på ca. 290° C. Filamentene spinnes i en inert atmo-sfære, ved omgivende temperatur (25° C) og relativ fuktighet (70 pst.). Et aspira-tormunnstykke av kobber er anbragt ca. 200 mm under spinnedysen for å befordre filamentene til en mottager. Munnstykket har følgende dimensjoner:

Aspiratormunnstykket som understøttes i filamentenes linje ved isolerende midler, tilføres trykkluft av 2,8 kg/cm2 overtrykk og er forbundet med en 8000 volt kilde av elektrostatisk potensial . (likerettergenera-tor, modell nr. H-40 fra New Jersey Engi-neering Company, Kenilworth, New Jersey). Mottageren er en 305 x 305 mm fast alu-miniumplate som er jordet. Filamentene samles, på en tilfeldig måte med fullstendig mangel på parallellitet i filamentenes baner, til plater ved dreining av mottageren inntil en jevn plate av ønsket tykkelse er oppnådd.

Den pålagte plate eller laget bindes ved opphetning til en temperatur på 200— 220° C, men smelter kopolymerbindefila-mentene.

Et stoff fremstilt som ovenfor beskrevet (med 10 pst. bindefibre) har følgende egenskaper:

Lignende produkter fåes ved samtidig påføring av forformede kopolymerfilamen-ter fra en forrådspakning inn i filament-strømmen- i eksempel 1 når den forlater aspiratormunnstykket, fulgt av opphetning for å bevirke bindingen.

Munnstykket som leverer bindefila-mentene kan like godt være adskilt fra munnstykket som leverer hovedfraksjonen av filamentene. På denne måte er det mulig, og til tider ønskelig, å fremstille en sammensatt bane hvori tynne lag av bindefilamenter er anbragt mellom tykkere lag av ikke-bindende filamenter for å gi et stoff med en minsket tendens for opp-rivning og lagdeling.

Eksempel 2

En dispersjon i vann av en elastomer terpolymer inneholdende 92 pst. ethylakrylat, 6 pst. methylakrylat og 2 pst. akrylsyre (Rhoplex B-15), 46 pst. faste stoffer omformes til høyt stabile fibriler på føl-gende måte: Til en mengde av dispersjonen som inneholder 100 deler elastomer tilsettes 5 deler diepoksyd harpikspolymer av en mo-nomerisk bis-glysidyl ether av difenylol propan med en epoksyekvivalent på 175— 210 («Epdn 828»), solgt av Shell Chemical Corporation), og 5 deler av en butylert melamin formaldehydharpiks som inneholder en del melamin til 4—5 deler formaldehyd

(«Uformite MM-46» solgt av Rohm and Haas Company) og 5 deler titandioxyd-pigment.

Den sammensatte blanding omvandles til fibriler ved skjærpresipileringsteknikk dvs. ved å innføre harpiksblandingen i en Waring-blander som inneholder en 5 pst. oppløsning av natriumsulfat i varmt vann med 0,01 pst. av et organisk fireverdig ammoniumsalt som fuktningsmiddel. Blan-deren drives ved full hastighet under til-setningen. De resulterende fibriler brukes i form av den fremstilte suspensjon.

Spontant forlengbare fibrer av polyethylentereftalat fremstilles i overensstemmelse med belgisk patent nr. 556 145 på følgende måte: Polyethylen-tereftalat spinnes ved 295° C gjennom en spinnedyse med 27 åpninger, hver med en diameter på 0,23 mm, og de resulterende filamenter samles i et garn som vindes opp med en hastighet på 1098 m/min. Det er funnet at garnet som spunnet har en denier på 135, en birefrigense av 0,0094 og en krystallinitetshøyde som angir at det er praktisk talt amorft. Garnet føres fra matningsrullen til et vannbad som holdes ved 20° C, til en trekkrull hvoretter det spoles opp til en egnet pakning. Garnhas-tigheten ved trekkrullen er 366 m/min. Strekkforholdet er 2,8. Birefrigensen av det trukkede garn er 0,1502. Umiddelbart etter strekningen neddykkes det struk-kede garn i vann ved 70° C i et tidsrom på 5 min. Under denne behandling krymper

garnet 38,3 pst. av sin opprinnelige lengde.

Etter denne behandling tørkes garnet og finnes da å være spontant forlengbar. Den spontane forlengelse er prøvet ved neddypping av en målt garnlengde i vann ved 90° C i 5 min. Denne behandling bringer garnet til å øke i lengde med 9,3 pst. av sin opprinnelige lengde. Fibrene har en modul på ca. 20 og ved hjelp av vanlige midler skjæres til stapelfibre.

En suspensjon av 3 deler av på denne måte fremstilte spontant forlengbare stapelfibre (6,3 mm lange, 3 denier) og 2 deler av de ovenfor beskrevne elastomerfibriler i 10 000 deler vann fremstilles og et massesjikt dannes på den allerede beskrevne måte. Arket eller laget tas av siktet, tør-kes, anbragt mellom en bomullsduk og en 12-mesh metalltrådduk, og tørkes ved 120° C i 3 min. Det tørkede ark eller plate anbringes derpå mellom 50 mesh sikter og utstyres med forhøyninger og forbindes ved 205° Ci et minutt ved 14 kg/cm2. Platen eller arket herdes videre ved å utsette det for luft med en temperatur på 165° C i 5 min. Arket eller platen vaskes og trom-meltørkes før prøvningen. Stoffet inneholder 40 pst. elastomerbindemiddel som har en modul av 0,01 g/denier før herdningen og 0,015 etter. Det har en strekkfasthet på 0,15045 kg/cm/g/m2, en basisvekt på 118 g/m2, en draperingsstivhet på 19 mm, og en våt strekkfasthet på 0,11475 kg/cm/g/ m2. Under mikroskopisk undersøkelse sees det at de enkelte fibrer er sterkt krøllet og sammenrullet, med 24—32 krøller pr. cm, og en fri fiberlengde på omkring 1,6 x mellom tilgrensende forbindelsessteder. Stoffet viser seg å bibeholde sin styrke godt når det utsettes for tørr-rensnings oppløsningsmidler. Oppbøyningsbehand-lingen frembringer et stoff som ligner Ox-fordklede i utseende, med utmerket hvit-het, som bevares godt, har middels porø-sitet og er godt å håndtere.

Eksempel 3

En vandig suspensjon av selvforlengbare fiber fremstilt som i eksempel 2 og med en spontan forlengelse av 10 pst. ved neddypping i kokende vann prepareres ved å kombinere 10 000 deler vann med 3 deler 6,3 mm lange, 3 denier pr. filament, av disse selvforlengbare polyesterfibrer gjen-nomfuktet med en 5 pst. oppløsning av «Alkanol HC» overflateaktivt middel (en polyethylen oxyd ether fettalkohol). Til denne fibersuspensjon tilsettes en tilstrekkelig porsjon av en elastomerfibrilsuspen-sjon fremstilt av fra en 45/55 butadien-styren elastomer for å skaffe 2 deler av de sammensatte fibriler i suspensjonsform. Butadien-styren elastomeren har en modul av 0,008 g pr. denier. Denne fiberbin-dersuspensjon heldes derpå i en masse-kasse i en arkformer og fra denne avsettes et massesjikt på et 200 x 200 mm 100-mesh sikt under vakuumsug. Overskuddsvannet klemmes ut av sjiktet ved å anbringe det mens det ennu befinner seg på et 100-mesh sikt mellom absorberende duker og valse det med. en stålvalse. Massesjiktet fjernes derpå fra siktet og anbringes mellom 50-mesh metalltrådduker, som igjen anbringes mellom ark av tremassepapp og tørkes i en presse ved 150° C og 6,65 kg/cm2 trykk i 10 min. Etter denne pressebehandling< fåes det ikke-vevede ark i form av et stoff som har en vevet tekstur på grunn av inn-' trykningen av det 100-mesh sikt og den 50-mesh metalltrådduk som hadde vært i kontakt med arket under pressingen. De<1 >frie fiberlengder er omkring 1,5 x (et gjen-j nomsnitt på 1,5 ganger den rette linje-]' avstand mellom bindepunktene) krølle-, graden er ca. 24 krøller pr. cm og stofftett-]' heten 0,4 g/cm3. Arket eller platen er prø-j vet med hensyn på fysiske egenskaper og viser seg å ha en strekkstyrke på 16,4l' g/cm/g/m2 og en rivestyrke på 13,5 g. Dra-j peringsstivheten i cm av arket eller platen er 2,02. Det er observert at vaskning av dette ark i et syntetisk rensemiddel øker dets styrke som følger: strekkfasthet 27,72 g/cm/g/m2; rivestyrke 15,49 g. Draperings-J stivheten er avtatt svakt til 1,83 cm.

Ved å følge den'samme fremgangs-j måte og erstatte det elastomere fibrilbindemiddel med et hårdt fibrilbindemiddel fåes fremragende stoffer som inneholder 7,5 pst! kopolyester fibrilbindemiddel (80 pst. ethy-j lenisoftalat og 20 pst. ethylentereftalat) og 92,5 pst. av fibrene i eksempel 2.

i Eksempel 4

Poly (hexamethylen adipamid) som har en relativ viskositet på 41 spinnes gjennom en dyse med 59 hull hvert med en diameter på 0,1778 mm. Spinnedysen leverer 14 g polymerisat pr. min. Garnet føres direkte til et elektrisk ladet pnevmatisls munnstykke tilnærmet 200 mm under spin-nedysens underside hvilket arbeider med 18,16 kg trykk. Dette munnstykke førei frem garnet og samtidig fortynner, orien^ terer og herder det ved bråkjøling og le-der det ned på en plan mottagningsplate som beveges for å muliggjøre oppbygningen av en bane med jevn tykkelse.

Under og etter garnets anslagsforløi på mottageren blir filamentene sterkt krøllet (minst 24 krøller pr. cm). Når filamentene akselleres henimot mottageren påsprøytes de i luften tørkede kopolyamid. fibriler bestående av en 80/20 kopolymei av polyhexamethylenadipamid og polyka-j proamid som flokkes på trådlinjen. Dette kopolymer har en modul på 3 g/denier. Den<1 >formede bane anbringes deretter mellom to 50 mesh sikter og presses ved 175° C i 1,5 min. ved 351,5 kg/cm2. |

Den resulterende bane eller arket ei bløtt, draperbart, stofflignende og uten en-( hver papirkvalitet. På grunn av virknin-j gen av de av siktene frembragte forhøyd ninger er det likt vevet klede av utseende!

i

Arket er ved kjemisk analyse funnet å in-neholde 3,9 pst. av bindemiddelkomponen-ten. Grunnvekten er 106 g/m.2, tettheten 0,28 g/cm3, og draperingsstivheten er 2,5 cm. Arket er 0,46 mm tykt og har en strekkfasthet på 32,93 g/cm/g/m?. Forholdet av strekkfasthet til draperingsstivhet er tilnærmet 8,626 kg.

Et lignende ark med et inhold av 3,6 pst, fibrilbindemiddel presses i 45 sek. ved 3,5 kg/cm2 for å gi et ark med en draperingsstivhet på 1,524 cm. Andre bløte, draperbare ark er fremstilt ved lignende forsøk med fra 4 pst. til 23 pst. bindemiddelinn-hold. Ytterligere ark er fremstilt ved bin-devirkningen ved impregnering med en dispersjon av en elastomer harpiks. Alle disse ark viser de ønskede allerede angitte fysiske egenskaper.

Eksemplene 5—11 angitt i Tabell III viser sammenligningen av ikke-vevede stoffer ifølge oppfinnelsen med alminnelige vevede stoffer. De ikke-vevede stoffer i eksemplene 7 og 8 ble fremstilt ved blanding av 3 deler stapelfibre med 8000 deler vann under kraftig omrøring under til-stedeværelsen av en mindre mengde av en alkohol som fuktningsmiddel. Den således dannede fibersuspensjon tilsettes en vandig masse inneholdende 2 deler av den angitte fibril. Denne masse heldes i en mas-sekasse for en arkform og en massebane avsettes på en 200 x 200 mm, 100 mesh sikt. Siktet med den på samme avsatte massebane fjernes fra formen og anbringes mellom absorberende duker og valses med en stålvalse for å fjerne overskudds-vann. Arket eller banen tørres deretter mellom sikter ved 130° og 3,5 kg/cm2 trykk i 10 min. Siktene gir et mønster til det resulterende ikke-vevede stoff som ligner et vevet stoff.

Det ikke-vevede stoff i eksempel 9 ble fremstilt på lignende måte som i eksemplene 7 og 8 men uten elastomer. Masse-banen ble deretter fuktet med en 46 pst. vanndig dispersjon av Rhoplex B-15 og den behandlede massebane ble derpå her-det eller modnet ved 130° C og ved 3,5 kg/ cm2 trykk i 10 min.

Eksempel 12

Fibrer av polyethylentereftalat smel-tespinnes fra en spinnedyse med 30 hull med en diameter på 0,0178 mm, med en hastighet på 10 g/min. Den benyttede spin-neteknikk er vist i fig. 1 unntatt munnstykket ikke er ladet. Istedet føres de ny-spundne filamenter over en kromoxyd-stang for å gi filamentene en gnidnings-elektrisk indusert elektrisk ladning. En luftstråle anvendes til å fortynne og føre filamentene frem, mate dem til en samle-anordning og tillate en tilfeldig nedlegning av fibrene. Der fåes en ubundet ikke-vevet matte med en vekt av 17 g/m2. Arran-gementet av den ladninginduserende kon-taktstang, spinnehastighet og strålehastig-heten gir en bane som, når den er behand-let på den nedenfor beskrevne måte, krymper i areal på grunn av krymingen av de enkelte filamenter kombinert med krøl-lingen av filamentene. Den benyttede behandling er den som er beskrevet mere detaljert i belgisk patent nr. 566 145.

Matten av ubundne fibrer konsolideres ved å anbringes mellom metalltrådduker og presses ved 7,03 kg/cms ved 50° C. Banen fjernes deretter fra dukene, fuktes med vann som inneholder et syntetisk fuktningsmiddel, og anbringes på et glass-stoff som er belagt med polytetrafluor-ethylenharpiks. Banen utsettes for damp ved atmosfæretrykk i 10 sek., hvilket for-årsaker fiberkrympning og fiberkrølling som fører til en arealforminskelse på 75 pst. av banen.

Denne forkrympede bane blir derpå sammenbundet under bruk av en vanndig dispersjon av terpolymer harpiksmaterialet fra eksempel 2. Harpiksimpregneringen av denne bane gir et bundet ark med et bin-demiddelinnhold på 40 vekt-pst. Det bundne ark varmebehandles deretter for å bevirke forlengelse av filamentene og full-stendiggjøre harpiksbindingen og kryss-bindingsoperasjonenen samtidig. Dette gjøres ved å anbringe banen mellom 50 mesh metalltrådsikter og opphete den i en presse ved 210° C og under et trykk på 14,06 kg/cm2 i et min. Etter denne behandling herdnes eller vulkaniseres arket i en ovn i fem min. ved 175° C og blir deretter vasket og tørket.

Det resulterende ikke-vevede stoff er et bløtt, draperbart materiale som er be-hagelig å føle på og har en tekstur i likhet med teksturen av vevet stoff av samme materiale. Polyesterfibrene har en krølling på 32 eller flere krøller pr. cm og de frie fiberlengder er tilnærmet 1,6 x. Modulen av bindemidlet er 0,015 g/denier. Polyester-filamentene har en modul på tilnærmet 20 g/denier og denieren av disse filamenter er tilnærmet 1,4. Stoffet har en basisvekt 97,6 g/m2, en strekkstyrke på 39,45 g/cm/g/m2, og en rivestyrke på 18,7 g. Arktettheten er 0,37 g/cms og draperingsstivheten 17,53 cm. Stoffet har et forhold strekkstyrke/draperingsstivhet lik 2,46

kg/cm2.

Et lignende stoff er fremstilt ved sammen med fibrene å spinne et kopolymer bindemiddel av 80 pst. ethylen isoftalat og 20 pst. ethylen tereftalat.

Eksempel 13

En ikke-vevet bane ble fremstilt som i eksempel 1 og omfattet 95,3 pst. polyhexamethylen adipamid fibre og 4,7 pst. av en 80/20 kopolymer av 6/66 nylonfibre, hvilken bane som veide 425,25 g/m2 ved en tykkelse på 0,89 mm ble impregnert med en oppløsning av et polymerisat for å bin-de fibrene ved adskilte punkter og gi kon-struksjonen styrke og integritet. Polymerisatet prepareres ved å reagere et poly-(tetramethylen ether) glycol av en molekylarvekt på ca. 1000 med tolylen- 2,4-di-isocyanat for å gi et glycolendet macro-mellomprodukt, og dette behandles for å gi et isocyanatendet polymerisat med lav molekylarvekt på ca. 1000 med tolylen-2,4-diisocyanat for å gi et glycolendet ma-cromellomprodukt, og dette behandles for å gi et isocyanatendet polymerisat med lav molekylarvekt ved å kombinere macromel-lomproduktet med methylen bis (4-fenyl-isocyanat). Dette polymerisat med lav mo-lekylvekt reageres deretter videre med hydrazin for å gi elastomerpolymerisat med en høy molekylarvekt i overensstemmelse med hva der er omhandlet i fransk patent nr. 1 172 566. Denne syntetiske elastomer oppløses i dimethylformamid for å gi et endelig innhold av faste bestanddeler på 15 pst. Nylonbanen impregneres ved gjen-nombløtning i denne oppløsning i 5 min. for å sikre riktig opptagning av bindemidlet. Overskudd av bindemiddel fjernes ved å føre den oppbløtte struktur gjennom klemmevalser hvoretter banen umiddelbart senkes ned i et vånnbad for å ko-agulere polymerisatet. Dimethylformamid, som er fullstendig blandbart med vann, trekkes ut av strukturen ved fortsatt ned-senkning i koaguleringstanken som inneholder en vannmengde vesentlig større enn mengden av dimethylformamid som skal fjernes fra banen. Koagulering er foretrukket som et middel for fiksering av bindemidlet i det ikke-vevede substrat, istedet for fordampning av oppløsningsmiddel, på grunn av at der ved koagulering oppnåes en høy grad av porøsitet i motsetning til den i stor utstrekning ugjennomtrengelige film som frembringes ved fordampning av oppløsningsmiddel.

Det koagulerte og utvannede substrat tørkes ved ca. 100° C i en slakk tilstand. Produktet er bløtt og draperbart. Dette produkt blir derpå polert med sandpapir for å fremstille en skinnlignende overflate. Det resulterende produkt er bløtt og draperbart med en skinnlignende overflate-tekstur som gjør det egnet som et kled-ningsstoff for barn og dameskjørt, herre-jakker etc. For å fremstille et porøst lærlignende materiale som er egnet for sko-overlær påføres et belegg. Det belagte stoff tørkes ved omkring 100° C og ble deretter farvet mørk brunt og igjen tørket. En lærlignende narv trykkes inn i overflaten av det farvede stoff ved å foropp-hete materialet ved 70° C i 10 min. og derpå prege med en narvet plan plate ved 70° C, 49 kg/cm.2 i 5 sek.

Eksempel 14

Sterkt krøllede filamenter av nylon 66 garn ble tilberedt ved å føre alminnelig ny-longarn gjennom en fluidumtvinnestråle. Straks før det går inn i strålen føres garnet over en opphetet metallplate (omkring 250° C). De opphetede filamenter tvinnes og krølles ved virkningen av strålen, som også kjøler, herdner og tilbaketvinner filamentene under platen. Resultatet er et kontinuerlig filamentgarn med 16—24 krøl-ler pr. cm.

Et antall av disse filamenter oppdeles for hånd i tilnærmet 3,2 mm lengder (av-slappet). To deler av de korte fiberlengder dispergeres i omkring 1000 deler vann med 10 deler carboxymethylcellulose og en del av et fireverdig alkylammoniumsalt som fuktningsmiddel for å påhjelpe dispersjonen. Til den dispersjon tilsettes en lik mengde fibriler dannet av den syntetiske elastomer i eksempel 13.

Et ark eller plate tilberedes av denne dispersjon og finnes å være bløtt, strekk - bart, draperbart og lik en bløt flanell under behandling. Når arket presses ved 150° og et trykk på 28 kg/cm2 i 10 sek. blir det sterkere og fastere men fremdeles bløtt og draperbart. Det er funnet at fibrene har 16—20 krøller/cm i både de upressede og pressede ark eller plater. Tettheten av det upressede ark er ca. 0,39/cm3 mens den av det pressede ark er 0,61 g/cmA

De ikke-vevede stoffer ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved en høy grad av

draperingsevne og bøyelighet og en ønsket grad av eleganse og håndterlighet og som følge av disse og andre egenskaper egner de seg godt for anvendelser hvor det hit-til har vært benyttet vevede stoffer av varierende vekter og vevemønster.

Claims (7)

1. Ikke-vevet tekstilstoff av krøllede syntetiske, organiske fibre eller tråder og av et syntetisk, organisk, polymert bindemiddel, karakterisert ved kombi-nasjonen av følgende trekk: (a) fibrene eller trådene har minst 11,8 krøller/cm, (b) bindemidlet er tilstede i en mengde på 3 til 50 vektprosent av stoffet, (c) fibrene eller trådene er således bundet sammen at den gjennomsnitlige utrettede lengde av dem mellom sammenbindingspunktene minst utgjør 1,25 ganger den gjennomsnitlige, rettlinjede avstand mellom bindingspunktene, (d) bindemidlet har en be-gynnelses-strekkfasthets-modul (Mi) på 0,002 til 25 og er tilstede i en sådan mengde at bindemiddelmengden i prosent ganger tredje rot av Mi (for bindemidlet) er mindre enn 40, (e) stoffet har en tetthet på 0,28 til 0,7 g/cm», (f) en draperingsstivhet på mindre enn 2,5 cm og (g) en lydgjennomgangshastighet ved 6 pst. forlengelse av stoffet på minst 1,3 ganger nevnte hastighet ved 0 pst. forlengelse.

2. Stoff i henhold til påstand 1, karakterisert ved at fibrene eller trådene består av polyamid, dvs. polyhexamethylenadipamid, eller polyester, f. eks. polyethylenterefthalat.

3. Stoff i henhold til påstand 1, karakterisert ved at bindemidlet har form av endeløse tråder.

4. Stoff i henhold til påstand 1, karakterisert ved at bindemidlet ut-gjøres av en dispersjon av en syntetisk polymer.

5. Stoff i henhold til en av påstandene 1—4, karakterisert ved at bindemidlet er et termopolymerisat bestående av 92 pst. ethylakrylat, 6 pst. methylakrylat og 2 pst. akrylsyre.

6. Stoff i henhold til en av påstandene 1—4, karakterisert ved at bindemidlet er et poly-blandingskondensasj ons-produkt av caproamid og hexamethylen-adipamid eller en blandingspolyester av ethylenisoftalat og ethylentereftalat.

7. Stoff i henhold til en av påstandene 1—6, karakterisert ved at bindemidlet har form av fibriler.